KR20090014593A - Integrated underfloor catalytic converter assembly - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 통합형 언더플로어 촉매컨버터 조립체에 관한 것이다. 보다 상세하게는 종래의 웜업 촉매컨버터와 언더플로어 촉매컨버터를 통합하여 하나의 캐닝 안에 두 개의 촉매가 있는 통합형 언더플로어 촉매컨버터 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated underfloor catalytic converter assembly. More particularly, the present invention relates to an integrated underfloor catalytic converter assembly having two catalysts in one canning by integrating a conventional warm-up catalytic converter and an underfloor catalytic converter.
일반적으로 내연기관은 실린더블록의 연소실내에서의 연소된 연소가스가 실린더헤드와 배기매니폴드 및 배기파이프를 거쳐 대기로 배출되는 배기시스템이 구비되고, 이때, 엔진으로부터 배기되는 고온ㅇ고속ㅇ고압의 배기가스에 의한 대기와의 압력차에 따른 소음을 저감하도록 소음기를 장착하여 배기가스의 온도와 압력을 낮추어 배기소음을 저하시키고 있다.In general, an internal combustion engine is provided with an exhaust system through which the combusted combustion gas in the combustion chamber of a cylinder block is discharged to the atmosphere through a cylinder head, an exhaust manifold, and an exhaust pipe. In order to reduce noise caused by the pressure difference with the atmosphere due to the exhaust gas, a silencer is mounted to reduce the exhaust noise by lowering the temperature and pressure of the exhaust gas.
또한, 배기가스 속에는 CO, HC 및 NOx 등의 유해가스 들이 다량으로 포함되어 있어 이를 그대로 대기로 방출하게 되면 환경을 오염시키고 호흡기 질환을 유발하는 등의 여러 문제를 가져오게 되므로 이들 유해가스를 무해한 CO2, H2O 및 N2로 산화, 환원시켜 배출하기 위한 촉매컨버터가 배기파이프 상에 구비된다.In addition, the exhaust gas contains a large amount of harmful gases such as CO, HC, and NOx, and if released to the atmosphere as it is, it causes various problems such as polluting the environment and causing respiratory diseases. A catalytic converter is provided on the exhaust pipe for oxidizing, reducing and discharging with H 2 O and N 2.
도 1은 종래의 촉매 컨버터로 도 1의 (a)는 웜업 촉매컨버터를 도시한 그림이고, 도 1의 (b)는 언더플로어 촉매컨버터를 도시한 그림이다.Figure 1 is a conventional catalytic converter Figure 1 (a) is a diagram showing a warm-up catalytic converter, Figure 1 (b) is an illustration showing an underfloor catalytic converter.
웜업 촉매컨버터(WCC: Warm-up Catalytic Converter, 10)는 엔진의 바로 뒤에 설치되고, 엔진의 웜업 이전에 배출되는 배기가스를 주로 정화하고, 언더플로어 촉매컨버터(UCC: Under-floor Catalytic Converter, 20)는 차량의 아래에 설치되고, 엔진의 웜업 이후에 배출되는 배기가스를 주로 정화한다.Warm-up Catalytic Converter (WCC) (10) is installed directly behind the engine, mainly purifies the exhaust gas prior to warm-up of the engine, and under-floor Catalytic Converter (UCC) 20 ) Is installed under the vehicle and mainly purifies the exhaust gas emitted after the warm-up of the engine.
유로4는 유럽연합(EU)이 경유승용차에 적용하는 배기가스 허용기준치로 종래는 상기 WCC(10)와 UCC(20)로 조합된 촉매컨버터를 이용하여 상기 유로4에서 정하는 에미션(Emission) 규제보다 배출되는 상기 배기가스내의 오염물질의 양이 적어지도록 촉매컨버터를 제조하였다.Euro 4 is an emission limit value applied by the European Union to diesel passenger vehicles. Conventionally, emission regulation prescribed in Euro 4 is performed by using a catalytic converter combined with the WCC 10 and the
그러나 이러한 촉매컨버터는 상기 WCC(10)와 UCC(20)의 촉매의 양이 증가되어도 정화된 오염물질의 양이 줄지 않고, 오히려 상기 오염물질의 양이 증가하는 현상을 보여 개발목표치가 만족되지 않게 되었다. 그리고 촉매의 양이 증가됨에 따라 촉매컨버터의 제조비용이 증가하는 현상이 나타난다.However, such a catalytic converter does not reduce the amount of purified pollutants even if the amount of the catalyst of the WCC 10 and the
따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 유로4에 규정된 배기가스의 오염물질의 배출량보다 더욱 낮게 정한 목표치에 만족하고, 촉 매컨버터의 제조비용을 줄일 수 있도록 촉매컨버터의 형상이 최적화된 촉매컨버터를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been invented to solve such a problem, and the shape of the catalytic converter can be reduced so as to satisfy the target value set lower than the emission of pollutants in the exhaust gas specified in the Euro 4, and to reduce the manufacturing cost of the catalytic converter. The purpose is to provide an optimized catalytic converter.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 하나로 구성된 촉매컨버터 조립체에서 오염물질의 양에 따라 제1 촉매컨버터와 제2 촉매컨버터에서 정화되는 비율이 조절될 수 있어 최적의 촉매정화성능을 발휘할 수 있다는 효과가 있다. 또한 본 발명의 촉매컨버터는 유동가이드가 포함되어 있으므로 차량에 설치될 때 상기 유동가이드의 길이를 조절하여 상기 차량의 종류에 따라서 유기적으로 설치할 수 있다는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the ratio of the purification of the first catalytic converter and the second catalytic converter can be controlled according to the amount of contaminants in the single catalytic converter assembly, thereby achieving the optimum catalytic purification performance. There is. In addition, since the catalytic converter of the present invention includes a flow guide, it can be installed organically according to the type of the vehicle by adjusting the length of the flow guide when installed in the vehicle.
또한, 정화효율이 증가되어 상기 촉매컨버터 조립체에서 정화되는 오염물질의 양이 증가되어 더욱 정화된 배기가스가 배출된다는 효과가 있고, 종래보다 부품수가 줄어들므로 중량이 감소하고 조립의 효율성이 증가될 뿐 아니라 이에 따른 비용도 감소되는 효과가 있다.In addition, the purification efficiency is increased to increase the amount of pollutants to be purified in the catalytic converter assembly has an effect that the more purified exhaust gas is discharged, and the number of parts is reduced compared to the prior art to reduce the weight and increase the efficiency of assembly only But the cost is also reduced.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 내부에 촉매를 포함하고 양측단부에 구비되는 제1 및 제2 촉매컨버터, 상기 제1 및 제2 촉매컨버터를 상호 연통시키는 유동가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 언더플로어 촉매컨버터 조립체를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises a first and a second catalytic converter including a catalyst therein and provided at both ends, and a flow guide for communicating the first and second catalytic converters with each other. An integrated underfloor catalytic converter assembly is provided.
또한, 상기 제1 촉매컨버터와 제2 촉매컨버터에 각각 포함되는 촉매제의 양은 배기가스 오염물질의 정도에 따라 조절이 가능하고, 상기 유동가이드의 길이는 차량의 설치공간의 조건에 따라 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 통합 언더플로어 촉매컨버터 조립체를 제공한다.In addition, the amount of the catalyst included in each of the first catalytic converter and the second catalytic converter can be adjusted according to the degree of the exhaust gas pollutant, the length of the flow guide can be adjusted according to the conditions of the installation space of the vehicle An integrated underfloor catalytic converter assembly is provided.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 2는 본 발명의 일실시예로 통합 언더플로어 촉매컨버터 조립체를 도시한 그림이다.Figure 2 is a diagram showing an integrated underfloor catalytic converter assembly in one embodiment of the present invention.
본 발명은 종래의 WCC(10)와 UCC(20)를 통합한 새로운 형태의 촉매컨버터인 통합 언더플로어 촉매컨버터(UCC) 조립체(100)를 제시한다. 상기 통합 UCC 조립체(100)는 탄화수소(HC), 일산화탄소(CO), 질소산화물(NOx) 및 입자상물질(PM) 등의 오염물질을 정화시킬 수 있는 촉매컨버터를 일측단에 설치한 제1 촉매컨버터(110)와 상기 오염물질을 정화시킬 수 있는 촉매컨버터를 타측단에 설치한 제2 촉매컨버터(120)가 포함되고, 상기 제1 촉매컨버터(110)와 제2 촉매컨버터(120)를 상호 연통시키는 유동가이드(130)로 구성되어 하나의 촉매컨버터 조립체로 형성된다.The present invention proposes an integrated underfloor catalytic converter (UCC)
종래의 촉매컨버터가 WCC(10)와 UCC(20)로 설치된 것은 배출되는 배기가스 오염물질의 정화성능을 높이기 위해 추가의 촉매컨버터가 설치된 것인데, 차량의 설치공간이 협소하여 상기 WCC(10)와 UCC(20)로 분리되어 설치된 것이다.Conventional catalytic converters installed with the WCC (10) and the UCC (20) is an additional catalytic converter is installed to increase the purification performance of the exhaust gas pollutant discharged, the installation space of the vehicle is narrow and the WCC (10)
마찬가지로 상기 통합형 UCC 조립체(100)의 경우에도 종래의 UCC(20)가 설치되는 공간에 설치되므로 공간이 협소하여 다량의 촉매가 포함된 하나의 촉매컨버터가 설치되지 못하고, 제1 촉매컨버터(110)와 제2 촉매컨버터(120)로 나뉜 형태의 통합형 UCC 조립체(100)로 설치된다.Similarly, since the integrated
그러므로 상기 통합 UCC 조립체(100)는 한 개의 촉매캐닝 안에 두 개의 촉매가 존재함으로 상기 제1 촉매컨버터(110)와 제2 촉매컨버터(120)에 각각 포함되는 촉매의 양은 배출되는 오염물질의 양에 따라 유기적으로 조절될 수 있고, 에미션 규제에 대응하는 것도 유리해진다. 즉, 상기 통합형 UCC 조립체(100)에 포함되는 전체 촉매의 양은 변하지 않지만, 상기 제1 촉매컨버터(110)와 제2 촉매컨버터(120)에 각각 포함되는 촉매의 양은 조절될 수 있기 때문에 상기 통합 UCC 조립체(100)는 경우에 따라 최적의 촉매정화성능이 발휘될 수 있다.Therefore, since the integrated
또한, 촉매가 활성화되기 위해서는 온도가 충분히 높아야 하지만, 촉매컨버터가 설치되는 위치에 따라 촉매컨버터의 온도는 다르며, 배기 매니폴드에 가까울수록 촉매는 온도가 빨리 상승되어 엔진이 가동될 때 많이 발생하는 HC를 줄이는데 유리하나, 온도가 과다하게 올라가면 오히려 촉매의 활성이 저하되는 경향이 있다. 그러므로 상기 통합 UCC 조립체(100)는 상기 배기 매니폴드에 가깝게 설치된 제1 촉매컨버터(110)와 상기 배기 매니폴드에서 상대적으로 멀리 설치된 제2 촉매컨버 터(120)를 조합하여 최적의 촉매정화성능이 발휘될 수 있다.In addition, the temperature must be high enough for the catalyst to be activated. However, the temperature of the catalytic converter varies depending on the location of the catalytic converter. The closer to the exhaust manifold, the faster the temperature of the catalyst increases, which causes HC to be generated when the engine is running. It is advantageous to reduce the temperature, but excessively high temperature tends to lower the activity of the catalyst. Therefore, the integrated
또한, 종래에는 WCC(10)와 UCC(20)로 두 개의 촉매컨버터가 사용됨에 따라 배기가스 규제에 따른 인증을 위한 절차에도 각각의 촉매컨버터에 대해 인증 절차를 받았으나, 본 발명의 통합 UCC 조립체(100)는 하나의 촉매컨버터 조립체에 대한 인증 절차만을 받으면 된다.In addition, in the related art, since two catalytic converters are used as the WCC 10 and the UCC 20, the certification procedure for each catalytic converter is also received for the certification according to the exhaust gas regulation, but the integrated UCC assembly of the present invention ( 100 only needs to be certified for one catalytic converter assembly.
도 3은 본 발명의 통합 언더플로어 촉매컨버터 조립체를 장착한 형태를 도시한 그림이다.Figure 3 is a view showing a form equipped with an integrated underfloor catalytic converter assembly of the present invention.
종래의 UCC(20)가 설치되는 위치에 본 발명의 통합 UCC 조립체(100)가 설치된다. 그러므로 터보차져(30)에서 종래의 UCC(20)까지의 거리보다 상기 통합 UCC 조립체(100)의 제1 촉매컨버터(110)까지의 거리가 짧아진다. 상기와 같이 촉매가 전진 배치되기 때문에 촉매활성화온도(LOT)의 도달시간이 단축되기 때문에 더욱 빨리 배기가스를 정화할 수 있다는 장점이 있다.The integrated
또한, 유동가이드(130)의 길이는 조절될 수 있으므로 실제 차량에 설치되는 과정이 종래의 촉매컨버터가 설치되는 과정보다 간편해진다는 장점이 있다.In addition, since the length of the
한편, 종래의 WCC(10)와 UCC(20)가 제거되고 상기 UCC(20)의 위치에 통합형 UCC 조립체(100)가 설치되므로 부품의 수가 줄어들고 그에 따라 전체적인 중량이 감소될 뿐 아니라, 조립과정이 간편해지므로 조립의 효율성이 증대된다는 장점이 있다.Meanwhile, since the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질 적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
도 1의 (a)는 종래의 촉매 컨버터로 웜업 촉매컨버터를 도시한 도면이다.Figure 1 (a) is a diagram showing a warm-up catalytic converter with a conventional catalytic converter.
도 1의 (b)는 종래의 촉매 컨버터로 언더플로어 촉매컨버터를 도시한 도면이다.Figure 1 (b) is a view showing an underfloor catalytic converter with a conventional catalytic converter.
도 2는 본 발명의 일실시예로 통합 언더플로어 촉매컨버터 조립체를 도시한 도면이다.2 is a view showing an integrated underfloor catalytic converter assembly in one embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 통합 언더플로어 촉매컨버터 조립체를 장착한 형태를 도시한 도면이다.Figure 3 is a view showing a form equipped with an integrated underfloor catalytic converter assembly of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100: 통합 언더플로어 촉매컨버터 조립체100: integrated underfloor catalytic converter assembly
110: 제1 촉매컨버터 120: 제2 촉매컨버터110: first catalytic converter 120: second catalytic converter
130: 유동가이드130: Flow guide
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