KR20070064533A - 차량용 다층형 필터 - Google Patents

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박원순
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 차량용 다층형 필터에 관한 것으로서, 별도의 디젤산화촉매를 사용하지 않고도 디젤엔진에서 발생하는 HC나 CO 등 과 같은 배기가스를 효과적으로 정화시킬 수 있도록 차량의 엔진과 연관된 버너부에 장착되며 내부에 일전한 크기의 공간부를 가지며 양단이 개방된 하우징과 상기 공간부에 탄화규소알갱이로 이루어지는 여과물질이 다층구조로 적층 형성된 필터가 충진된 차량용 다층형 필터에 있어서; 상기한 필터는 촉매가 코팅된 세라믹알루미나(Al2O3) 알갱이와 탄화규소 알갱이가 혼합된 여과물질이 감겨져 다층구조를 이루는 차량용 다층형 필터를 제공한다.
필터, 버너, 엔진, 탄화규소, 알루미나.

Description

차량용 다층형 필터{filter}
도 1은 본 발명에 따른 실시예에 의한 차량용 다층형 필터를 보인 단면 예시도이다.
도 2는 동 횡 단면 예시도이다.
도 3은 종래의 차량용 다층형 필터를 보인 단면 예시도이다.
도 4는 동 횡단면 예시도이다.
도 5는 동 사용상태 개략도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 ; 다층형 필터, 2 ; 공간부,
3 ; 하우징, 4 ; 필터,
본 발명은 차량용 다층형 필터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 엔진과 연관된 버너에 체결된 강제 재생 방식의 다층형 필터로서, 별도의 디젤산화촉매를 사용하지 않고도 디젤엔진에서 발생하는 HC나 CO 등 과 같은 배기가스를 효과적으로 정화시킬 수 있도록 된 차량용 다층형 필터에 관한 것이다.
일반적으로 엔진과 연관된 버너에 체결되는 강제방식의 다층형 필터는 기존의 매연저감장치와는 달리 엔진 컨트롤을 통한 후분사와 같은 공정을 거치지 않고 완전히 독립적으로 작동하는 후처리장치의 개념으로 고안되었기 때문에, 이미 운행중인 차량에 장착하기 위해 적합하게 되어 있다.
따라서, 기존의 디젤 엔진 배출가스의 입자상 물질만을 저감할 수 있는 구조로 되어 있다.
상기와 같은 종래의 차량용 다층형 필터(50)는 도 5에서 도시된 바와 같이 엔진(51)과 연관된 버너부(52)와 필터부(53)로 나눌 수 있으며 배기가스가 버너부(52)측면에서 인가되면 도 3에서 도시된 바와 같이 원통형 여과층(54)의 중앙부로 들어가 벽면을 통과하면서 입자상의 물질이 여과되도록 되어 있다.
이러한 종래의 차량용 다층형 필터(50)의 여과층(54)들은 서로 다른 크기의 탄화규소(SiC)알갱이로 이루어져 있으며, 상기 탄화규소 알갱이 사이로 입자상 물질이 침착되고 일정한 재생시기에 버너의 점화로 탄소가 주를 이루는 포집된 입자상 물질을 태우는 것으로 재생된다.
그러나 상기한 종래의 차량용 다층형 필터는 디젤엔진에서 발생하는 HC나 CO 등 과 같은 배기가스를 정화시키기 위해서는 별도의 디젤산화촉매를 가져야하고므로 원가가 상승하는 요인이 되며, 비 경제적인 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 별도의 디젤산화촉매를 사용하지 않고도 디젤엔진에서 발생 하는 HC나 CO 등 과 같은 배기가스를 효과적으로 정화시킬 수 있도록 되어 경제적인 차량용 다층형 필터를 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 다층형 필터는 차량의 엔진과 연관된 버너부에 장착되며 내부에 일전한 크기의 공간부를 가지며 양단이 개방된 하우징과 상기 공간부에 탄화규소알갱이로 이루어지는 여과물질이 다층구조로 적층 형성된 필터가 충진된 차량용 다층형 필터에 있어서; 상기한 필터는 촉매가 코팅된 세라믹알루미나(Al2O3) 알갱이와 탄화규소 알갱이가 혼합된 여과물질이 감겨져 다층구조를 이루는 것을 특징으로 한다.
상기한 필터는 표면에 탄화규소알갱이를 표면층에 감고, 타층부터 촉매가 코팅된 세라믹알루미나 알갱이와 탄화규소 알갱이가 혼합된 여과물질이 감겨져 적층되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 실시예에 의한 차량용 다층형 필터를 보인 것으로 본 실시예의 차량용 다층형 필터(1)는 차량의 엔진(51)과 연관된 버너부(52)에 장착되며 내부에 일전한 크기의 공간부(2)를 가지며 양단이 개발된 하우징(3)과 상기 공간부(2)에 탄화규소알갱이로 이루어지는 여과물질이 다층구조로 적층 형성된 필터(4)가 충진된 차량용 다층형 필터에 있어서; 상기한 필터(4)는 촉매가 코팅된 세라믹알루미나(Al2O3) 알갱이와 탄화규소 알갱이가 혼합된 여과물질이 감 겨져 다층구조를 이루어져 있다.
상기한 필터(4)는 표면에는 탄화규소알갱이를 표면층에 감고, 타층부터 촉매가 코팅된 세라믹알루미나 알갱이와 탄화규소 알갱이가 혼합된 여과물질이 감겨져 적층되어 있다.
상기에서 혼합되는 탄화규소 알갱이와 세라믹 알루미나 알갱이의 크기는 비슷한 크기 분포를 가지는 것을 혼합하여야 하는바, 이것은 입자 사이의 일정한 크기의 기공을 유지하게 하기 위함이다.
상기한 탄화규소 알갱이와 세라믹 알루미나 알갱이의 혼합비율은 초기에는 탄화규소 알갱이와 세라믹 알루미나 알갱이가 20 : 1 로 혼합되는 것으로 시작되어 외곽부위에서의 혼합은 10 : 1 로 세라믹 알루미나 알갱이이의 혼합비를 늘리는 것이 가장 바람직하며, 이것은 실질 반응 면적이 커지기 때문에 CO 나 HC의 전환측면에서 유리하고 상기와 같이 세라믹 알루미나 알갱이를 최내각층이 아닌 중간층에 분산시켜 주면 포집된 입자상 물질의 재생시에 나타날 수 있는 촉매의 열화문제가 해결되며, 촉매 코팅에 의한 CO나 HC물질이 저감되기 때문에 별도의 디젤산화촉매가 필요하지 않도록 되어 있다.
또한 최외각층의 경우 외부 열전달과 배기가스의 유속에 의해 손실되는 열이 많기 때문에 전환반응이 떨어지는바, 상기와 같이 중간층 부위에만 촉매가 코팅된 세라믹 알루미나 알갱이를 혼합하는 것이 귀속의 사용량을 줄이면서 촉매의 코팅으로 인한 효율을 최대한 올릴 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 차량용 다층형 필터는 별도의 디젤산화촉매를 사용하지 않고도 디젤엔진에서 발생하는 HC나 CO 등과 같은 배기가스를 효율적으로 정화시킬 수 있어 경제적인 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 차량의 엔진과 연관된 버너부에 장착되며 내부에 일전한 크기의 공간부를 가지며 양단이 개방된 하우징과 상기 공간부에 탄화규소알갱이로 이루어지는 여과물질이 다층구조로 적층 형성된 필터가 충진된 차량용 다층형 필터에 있어서;
    상기한 필터는 촉매가 코팅된 세라믹알루미나(Al2O3) 알갱이와 탄화규소 알갱이가 혼합된 여과물질이 감겨져 다층구조를 이루는 것을 특징으로 하는 차량용 다층형 필터.
  2. 청구항 1항에 있어서;
    상기한 필터는 표면에는 탄화규소알갱이를 표면층에 감고, 타층부터 촉매가 코팅된 세라믹 알루미나 알갱이와 탄화규소 알갱이가 혼합된 여과물질이 감겨져 적층되는 것을 특징으로 하는 차량용 다층형 필터.
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