KR20090069950A - 자동차의 배기가스 정화장치 - Google Patents

자동차의 배기가스 정화장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배기가스를 정화하기 위한 담체와, 상기 담체를 감싸는 형상으로 형성되는 서포트 매트와, 상기 담체 및 서포트 매트를 그 내부에 수용하는 쉘과, 상기 쉘의 양측에 접촉결합되어 유입부 및 배출부를 형성하는 엔드콘으로 이루어져, 배기가스 중에 포함되는 입자상의 물질을 포집하여 정화시키는 자동차의 배기가스 정화장치에 있어서, 상기 쉘의 양단에는 상기 쉘의 길이를 조절하는 쉘 피팅부가 형성되거나, 또는 상기 엔드콘에 상기 유입부 또는 유출부에서 상기 쉘방향으로 직경이 커지도록 형성된 바디부와, 상기 바디부의 일단에서 상기 쉘의 외측부쪽으로 일정각도로 절곡되어 상기 쉘과 접촉결합되는 엔드콘 피팅부가 구비된 것을 포함하는 자동차의 배기가스 정화장치로써 상기 쉘의 공차를 흡수할 수 있어 조립성을 높이며 제품의 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
담체, 서포트 매트, 쉘, 쉘 피팅부, 엔드콘

Description

자동차의 배기가스 정화장치{Catalytic converter for exhaust gas of vehicle}
본 발명은 자동차의 배기가스 정화장치에 관한 것으로서, 엔드 플레이트와 쉘이 결합되는 자동차의 배기가스 정화장치에 관한 것이다.
일반적으로, 가솔린 또는 디젤을 연료로 사용하는 가솔린 차량 또는 디젤 차량에는 배출되는 배기가스 중에서 일산화탄소, 탄화수소, 질소산화물(NOx), 황산화물 및 입자상 물질(Particulate Matter, PM)이 포함된다.
여기서, 차량에서 배출되는 일산화탄소, 탄화수소, 질소 산화물(NOx), 황산화물 및 입자상 물질(Particulate Matter, PM) 등의 배기가스 중 입자성 물질은 부유 분진의 발생을 가중시킴으로써 대기 오염의 주요 원인으로 알려져 있다.
인간의 쾌적한 환경에 대한 요구 및 각국의 환경 규제에 의하여, 상술한 바와 같은 배기가스에 포함되는 대기 오염 물질에 대한 규제가 점차 증가하고 있으며, 이에 대한 대책으로 다양한 배기가스 여과 방법이 연구되고 있다.
즉, 배기가스에 포함되는 대기 오염 물질을 감소시키기 위하여 차량의 엔진 내부에서 자체적으로 오염 물질을 저감시키는 기술로서, 엔진 기술 및 전처리 기술 등이 개발되고 있으나, 배기가스의 규제가 강화됨에 따라 엔진 내부에서의 유해 가스 저감 기술만으로는 규제를 만족시키는데 한계가 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 차량의 엔진에서 연소된 후 배출되는 배기가스를 처리하는 후처리 기술(Aftertreatment Technology)이 제안되었으며, 상술한 후처리 기술에는 산화 촉매, 질소 산화물 촉매 및 매연 여과장치를 통한 배기가스 정화장치 등이 있다.
상술한 바와 같은 산화 촉매, 질소 산화물 촉매 및 매연 여과장치 중 입자상 물질을 저감시키는 가장 효율적이고 실용화에 접근되는 기술은 매연 여과장치(Diesel Particulate Filter Trap, DPF)를 이용한 배기가스 정화장치이다.
이러한 배기가스 정화장치는 디젤 또는 가솔린 엔진에서 배출되는 입자상 물질을 필터로 포집한 후 이것을 태우고(이하, "재생"이라 함) 다시 입자상 물질을 포집하여 계속 사용하는 기술로서 매연을 80% 이상 저감할 수 있어 성능면에서는 아주 우수하나, 내구성과 경제성이 실용화의 장해 요인으로 작용하고 있다.
여기서, 차량에 장착되어 배기가스를 저감시키는 배기가스 정화장치는 배기가스를 여과시키기 위한 담체와 이를 보호하기 위한 매트(Mat) 및 담체와 매트를 수용하는 쉘(Shell)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
이러한, 종래 기술에 따른 배기가스 정화장치는 도 1 및 도 2에서 도시하고 있는 바와 같이, 배기가스를 정화하기 위한 담체(10)와, 상기 담체(10)를 감싸는 형상으로 형성되는 서포트 매트(20)와, 상기 담체(10) 및 서포트 매트(20)를 그 내 부에 수용하는 쉘(30)과, 상기 쉘의 양측에 접촉결합되는 유입부(50) 및 배출부(60)를 형성하는 엔드콘(40)으로 이루어진다.
상기 쉘(30)은 조립의 편의를 위해 길이방향의 중앙부가 직경이 양단보다 작은 사이즈 투 피트(size to fit) 방식으로 제작될 수 있다.
그러나, 이러한 방식으로 제작된 상기 쉘(30)의 전장길이는 기존제품에 비해 대략 +/-1.5mm의 공차가 발생될 수 있다. 상기 공차는 완제품의 공차에 동일한 영향을 주어 제품의 품질이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다.
본 발명은 자동차의 배기가스 정화장치에 관한 것으로서, 엔드콘과 결합되는 쉘의 공차를 조절할 수 있는 자동차의 배기가스 정화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 배기가스를 정화하기 위한 담체와, 상기 담체를 감싸는 형상으로 형성되는 서포트 매트와, 상기 담체 및 서포트 매트를 그 내부에 수용하는 쉘과, 상기 쉘의 양측에 접촉결합되어 유입부 및 배출부를 형성하는 엔드콘으로 이루어져, 배기가스 중에 포함되는 입자상의 물질을 포집하여 정화시키는 자동차의 배기가스 정화장치에 있어서, 상기 쉘의 양단에는 상기 쉘의 길이를 조절하는 쉘 피팅부가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 배기가스 정화장치를 제공한다.
상기 쉘 피팅부는 쉘의 내측으로 절곡될 수 있다.
상기 쉘의 양단에 형성된 상기 쉘 피팅부 사이의 거리는 일정하게 형성될 수 있다.
또한, 본 발명은 배기가스를 정화하기 위한 담체와, 상기 담체를 감싸는 형상으로 형성되는 서포트 매트와, 상기 담체 및 서포트 매트를 그 내부에 수용하는 쉘과, 상기 쉘의 양측에 엔드콘으로 접촉결합되는 유입부 및 배출부로 이루어져, 배기가스 중에 포함되는 입자상의 물질을 포집하여 정화시키는 자동차의 배기가스 정화장치에 있어서, 상기 엔드콘은 상기 유입부 또는 유출부에서 상기 쉘방향으로 직경이 커지도록 형성된 바디부와, 상기 바디부의 일단에서 상기 쉘의 외측부쪽으로 일정각도로 절곡되어 상기 쉘과 접촉결합되는 엔드콘 피팅부가 구비된 것을 포함하는 자동차의 배기가스 정화장치를 제공한다.
상기 엔트콘 피팅부의 절곡각도는 상기 엔드콘의 바디부를 기준으로 상기 쉘의 외측부까지의 각도보다 작게 형성될 수 있다.
상기 쉘은 중앙부가 내측으로 절곡되어 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 자동차의 배기가스 정화장치는 쉘의 양단에는 상기 쉘의 길이를 조절하는 쉘 피팅부가 형성되거나, 또는 엔드콘에 상기 유입부 또는 유출부에서 상기 쉘방향으로 직경이 커지도록 형성된 바디부와, 상기 바디부의 일단에서 상기 쉘의 외측부쪽으로 일정각도로 절곡되어 상기 쉘과 접촉결합되는 엔드콘 피팅부가 구비됨으로써, 상기 쉘의 공차를 흡수할 수 있어 조립성을 높이며 제품의 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 3은 본 발명에 따른 자동차의 배기가스 정화장치가 도시된 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 자동차용 배기가스 정화장치의 쉘이 도시된 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 자동차의 배기가스 정화장치의 다른 실시예가 도시된 단면도이 며, 도 6은 도 5의 "A"부분의 도시한 확대도이다.
도 3에 따른 본 발명에 따른 일실시예는, 배기가스를 정화하기 위한 담체(110)와, 상기 담체를 감싸는 형상으로 형성되는 서포트 매트(120)와, 상기 담체(110) 및 서포트 매트(120)를 그 내부에 수용하는 쉘(130)과, 상기 쉘(130)의 양측에 접촉결합되어 유입부(150) 및 배출부(150)를 형성하는 엔드콘(140)으로 이루어져 배기가스 중에 포함되는 입자상의 물질을 포집하여 정화시키는 자동차의 배기가스 정화장치에 있어서, 상기 쉘(130)의 양단에는 상기 쉘(130)의 길이를 조절하는 쉘 피팅부(131)가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 배기가스 정화장치를 제공한다.
상기 쉘 피팅부(131)는 상기 쉘의 양단에서 절곡형성되며, 상기 쉘(130)의 원주방향으로 연장형성된다. 바람직하게는 상기 쉘 피팅부(131)는 쉘(130)의 내측으로 절곡된다.
상기 쉘(130)의 양단에 형성된 상기 쉘 피팅부(131) 사이의 거리(H)는 일정하게 형성된다. 즉, 상기 엔드콘(140)과 결합되는 상기 쉘(130)의 길이를 일정하게 유지하도록 상기 쉘 피팅부(131)가 상기 쉘(130)의 내측으로 절곡된다.
도 4에 도시된 바와 같이 상기 쉘 피팅부(131)는 상기 쉘(130)의 내측을 향해 일정각도로 절곡된다.
그리고, 상기 쉘(130)은 중앙부가 내측으로 절곡되어 형성된다.
다른 일실시예에 따르면, 본 발명은 도 5에 도시된 바와 같이 배기가스를 정화하기 위한 담체(210)와, 상기 담체(210)를 감싸는 형상으로 형성되는 서포트 매 트(220)와, 상기 담체(210) 및 서포트 매트(220)를 그 내부에 수용하는 쉘(230)과, 상기 쉘(230)의 양측에 엔드콘(240)으로 접촉결합되는 유입부(250) 및 배출부(260)로 이루어져, 배기가스 중에 포함되는 입자상의 물질을 포집하여 정화시키는 자동차의 배기가스 정화장치에 있어서, 상기 엔드콘(240)은 상기 유입부(250) 또는 유출부(260)에서 상기 쉘(230)방향으로 직경이 커지도록 형성된 바디부(241)와, 상기 바디부(241)의 일단에서 상기 쉘(230)의 외측부쪽으로 일정각도로 절곡되어 상기 쉘(230)과 접촉결합되는 엔드콘 피팅부(243)가 구비된 것을 포함하는 자동차의 배기가스 정화장치를 제공한다.
상기 엔드콘(240)은 콘(cone)형태로 구성되며, 상기 바디부(241)에서 일정각도로 절곡된 상기 엔드콘 피팅부(243)는 일체로 형성되어 원주방향으로 연장될 수 있으며, 절곡각도의 조절을 위해 원주방향으로 일부분이 절개되어 형성될 수 있다.
상기 엔드콘 피팅부(243)의 절곡각도는 상기 엔드콘(240)의 바디부(241)를 기준으로 상기 쉘(230)의 외측부까지의 각도보다 작게 형성될 수 있다.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 엔드콘 피팅부(243)의 절곡각도는 상기 쉘(230)의 공차를 흡수할 수 있도록 상기 쉘(230)의 수평각도와 상기 엔드콘(240)의 바디부(241)의 경사각 사이로 형성된다.
상기 쉘(230)은 중앙부가 내측으로 절곡되어 형성된다.
이와 같이 구성된 본 발명이 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 자동차의 배기가스 정화장치는 상기 쉘(130)의 양단부를 상 기 쉘(130)의 내측으로 절곡시켜 상기 쉘 피팅부(131)를 형성한다.
상기 쉘 피팅부(131)를 상기 쉘(130)의 내측으로 절곡시킴으로써, 상기 쉘 피팅부(131) 사이의 거리(H)는 일정하게 유지될 수 있다.
즉, 상기 쉘(130)의 공차를 상기 쉘 피팅부(131)가 흡수하여 상기 자동차 배기가스의 정화장치의 조립성이 향상된다.
다른 방법으로, 본 발명에 따른 자동차의 배기가스 정화장치는 상기 엔드콘(240)의 일단을 상기 쉘(230)의 외측까지의 각도보다 작게 절곡한 상기 엔드콘 피팅부(243)를 형성한다.
상기 엔드콘 피팅부(243)는 상기 절곡각도로 인해 상기 쉘(230)의 공차를 흡수한다.
도 1은 종래 기술에 따른 자동차의 배기가스 정화장치가 도시된 단면도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 자동차의 배기가스 정화장치의 쉘이 도시된 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동차의 배기가스 정화장치가 도시된 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 배기가스 정화장치의 쉘이 도시된 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 자동차의 배기가스 정화장치의 다른 실시예가 도시된 단면도이다.
도 6은 도 5의 "A"부분의 도시한 확대도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
110,210: 담체 120,220: 서포트 매트
130,230: 쉘 131: 쉘 피팅부
140,240: 엔드콘 150,250: 유입부
160: 유출부 241: 바디부
243: 엔드콘 피팅부

Claims (5)

  1. 배기가스를 정화하기 위한 담체와, 상기 담체를 감싸는 형상으로 형성되는 서포트 매트와, 상기 담체 및 서포트 매트를 그 내부에 수용하는 쉘과, 상기 쉘의 양측에 접촉결합되어 유입부 및 배출부를 형성하는 엔드콘으로 이루어져 배기가스 중에 포함되는 입자상의 물질을 포집하여 정화시키는 자동차의 배기가스 정화장치에 있어서,
    상기 쉘의 양단에는 상기 쉘의 길이를 조절되도록 상기 쉘의 내측으로 절곡된 쉘 피팅부가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 배기가스 정화장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 쉘의 양단에 형성된 상기 쉘 피팅부 사이의 거리는 일정한 것을 특징으로 하는 자동차의 배기가스 정화장치.
  3. 배기가스를 정화하기 위한 담체와, 상기 담체를 감싸는 형상으로 형성되는 서포트 매트와, 상기 담체 및 서포트 매트를 그 내부에 수용하는 쉘과, 상기 쉘의 양측에 엔드콘으로 접촉결합되는 유입부 및 배출부로 이루어져, 배기가스 중에 포함되는 입자상의 물질을 포집하여 정화시키는 자동차의 배기가스 정화장치에 있어 서,
    상기 엔드콘은 상기 유입부 또는 유출부에서 상기 쉘방향으로 직경이 커지도록 형성된 바디부와, 상기 바디부의 일단에서 상기 쉘의 외측부쪽으로 일정각도로 절곡되어 상기 쉘과 접촉결합되는 엔드콘 피팅부가 구비된 것을 포함하는 자동차의 배기가스 정화장치.
  4. 청구항 3항에 있어서,
    상기 엔트콘 피팅부의 절곡각도는 상기 엔드콘의 바디부를 기준으로 상기 쉘의 외측부까지의 각도보다 작은 것을 특징으로 하는 자동차용 배기가스 정화장치.
  5. 청구항 1 내지 4중 어느 한 항에 있어서,
    상기 쉘은 중앙부가 내측으로 절곡되어 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 배기가스 정화장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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