KR20150048306A - 메탈 폼 필터, 이를 제조하는 방법 및 이를 포함하는 배기 가스 여과 장치 - Google Patents

메탈 폼 필터, 이를 제조하는 방법 및 이를 포함하는 배기 가스 여과 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 메탈 폼 필터는 제1 형상의 제1 메탈 폼 필터 시트; 상기 제1 형상에 대응하는 제2 형상의 제1 메탈 폼 필터 시트; 상기 제1 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트; 및 상기 제2 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트;를 포함하되, 상기 제1 형상의 메탈 폼 필터 시트와 상기 제2 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트가 제1 층을 형성하고, 상기 제2 형상의 제1 메탈 폼 필터 시트와 상기 제1 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트가 제2 층을 형성하며, 상기 제1 층 및 제2 층이 겹쳐져 형성될 수 있다.

Description

메탈 폼 필터, 이를 제조하는 방법 및 이를 포함하는 배기 가스 여과 장치{METAL FOAM FILTER, MAFUFACTURING METHOD FOR THE SAME AND EXHAUST GAS FILTER PROVIDED WITH THE SAME}
본 발명은 메탈 폼 필터, 이를 제조하는 방법 및 이를 포함하는 배기 가스 여과 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 평균 기공의 크기가 서로 다른 메탈 폼 필터 시트가 적층된 메탈 폼 필터, 이를 제조하는 방법 및 이를 포함하는 배기 가스 여과 장치에 관한 것이다.
내연 기관의 연소로 배출되는 배기가스에는 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 질소산화물(NOx), 입자상물질(PM), 이산화탄소(CO2) 등 여러 가지 유해 성분이 포함되어 있으며, 이들 유해 성분을 제거하기 위한 장치나 방법들이 고안되어 왔다.
특히, 디젤엔진용 차량에서는 디젤 입자상 물질 제거용 필터(Diesel Particular Filter: DPF), 디젤 산화 촉매(Diesel Oxidation Catalyst: DOC)등의 배기가스 여과 장치 또는 후처리 장치를 사용하여 입자상 물질(particulate matter) 등을 제거하고 있다.
이러한 유해 물질들을 제거하는 필터에는 세라믹 소재 등이 사용되어 왔으나, 근래에는 금속 재질의 메탈 폼이 널리 이용되고 있다.
기존 메탈 폼 필터 중, 적층형(Axial Type) 필터의 경우 상대적으로 배압이 높고, 마는 형(Radial type) 필터의 경우, 입구 및 출구 공간 등이 필요하여 상대적으로 설계공간 내에 폼 볼륨(Foam Volume)을 극대화 할 수 없는 단점을 가지고 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 배압을 낮추면서도 필터링 효율을 높일 수 있는 메탈 폼 필터, 이를 제조하는 방법 및 이를 포함하는 배기 가스 여과 장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 메탈 폼 필터는 제1 형상의 제1 메탈 폼 필터 시트; 상기 제1 형상에 대응하는 제2 형상의 제1 메탈 폼 필터 시트; 상기 제1 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트; 및 상기 제2 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트;를 포함하되, 상기 제1 형상의 메탈 폼 필터 시트와 상기 제2 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트가 제1 층을 형성하고, 상기 제2 형상의 제1 메탈 폼 필터 시트와 상기 제1 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트가 제2 층을 형성하며, 상기 제1 층 및 제2 층이 겹쳐져 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 있는 메탈 폼 필터는 상기 제1 층 및 제2 층 사이에 삽입되는 매개 시트를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 메탈 폼 필터 시트 및 제2 메탈 폼 필터 시트는 서로 다른 평균 기공을 가질 수 있다.
상기 제1 메탈 폼 필터 시트의 평균 기공의 크기는 450㎛ 내지 580㎛ 이고, 상기 제2 메탈 폼 필터 시트의 평균 기공의 크기는 2000㎛ 내지 5000㎛ 일 수 있다.
상기 각 메탈 폼 필터 시트의 상기 제1 형상 및 제2 형상은 갈지자 형상 또는 지즈재그(zigzag) 형상으로 하나의 판(plate)을 형성할 수 있다.
상기 각 메탈 폼 필터 시트의 상기 제1 형상 및 제2 형상은 반원(semi??circle) 형상으로 하나의 판(plate)을 형성할 수 있다.
상기 각 메탈 폼 필터 시트의 상기 제1 형상 및 제2 형상은 원과 링 형상으로 하나의 판(plate)을 형성할 수 있다.
상기 각 메탈 폼 필터 시트의 상기 제1 형상 및 제2 형상은 원과 복수 개의 링 형상으로 하나의 판(plate)을 형성할 수 있다.
상기 제1 메탈 폼 필터 시트와 제2 메탈 폼 필터 시트의 각각 상기 제1 형상 및 제2 형상은 각각 동일한 위치에 위치할 수 있다.
상기 제1 메탈 폼 필터 시트와 제2 메탈 폼 필터 시트의 각각 상기 제1 형상 및 제2 형상은 서로 다른 위치에 위치할 수 있다.
상기 메탈 폼 시트는 촉매를 포함한 합금 재질로 형성될 수 있다.
상기 메탈 폼 시트에는 촉매가 코팅될 수 있다.
상기 매개 시트의 평균 기공의 크기는 2000㎛ 내지 5000㎛ 일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 여과 장치는 메탈 폼 필터 하우징; 및 상기 메탈 폼 필터 하우징에 구비되는 상기 메탈 폼 필터를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 여과 장치는 디젤 산화 촉매(DOC; diesel oxidation catalyst) 시스템, 디젤 입자상 물질 저감(DPF; diesel particulate filter) 시스템, 선택 산화 촉매(SCR; selective catalyst deduction) 시스템, 배기 가스 재순환(EGR; exhaust gas recirculation) 시스템, 가솔린 입자상 물질 저감(GPF; gasoline particulate filter) 시스템, 질소 산화물 제거 시스템, 삼원촉매(Three Way Catalyst) 시스템을 포함하는 배기 가스 처리 시스템에 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 메탈 폼 필터 제조 방법은 제1 메탈 폼 필터 시트를 제1 형상 및 제2 형상을 갖도록 절단하는 단계; 제2 메탈 폼 필터 시트를 제1 형상 및 제2 형상을 갖도록 절단하는 단계; 상기 제1 형상을 갖는 제1 메탈 폼 필터 시트와 상기 제2 형상을 갖는 상기 제2 메탈 폼 시트로 제1 층을 형성하는 단계; 상기 제1 형상을 갖는 제2 메탈 폼 필터 시트와 상기 제2 형상을 갖는 상기 제1 메탈 폼 시트로 제2 층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 층 및 상기 제2 층을 겹쳐 메탈 폼 필터를 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 제1층 및 상기 제2 층 사이에는 매개 시트를 삽입하여 상기 제1 층 상기 매개 시트 및 상기 제2 층 순서로 적층 할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 메탈 폼 필터, 이를 제조하는 방법 및 이를 포함하는 배기 가스 여과 장치에 의하면, 서로 다른 평균 기공을 가진 메탈 폼 시트들이 겹쳐져 배압 증가를 억제하면서도 필터링 효율을 높일 수 있다.
도1은 본 발명의 실시예에 의한 메탈 폼 필터를 포함하는 배기 가스 여과 장치의 단면도이다.
도2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 메탈 폼 필터를 도시한 사시도이다.
도3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 메탈 폼 필터를 도시한 단면 사시도이다.
도4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 메탈 폼 필터를 도시한 분해 사시도이다.
도5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 메탈 폼 필터를 도시한 사시도이다.
도6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 메탈 폼 필터를 도시한 분해 사시도이다.
도7은 본 발명의 제3 실시예에 의한 메탈 폼 필터를 도시한 사시도이다.
도8은 본 발명의 제3 실시예에 의한 메탈 폼 필터를 도시한 분해 사시도이다.
도9는 본 발명의 제4 실시예에 의한 메탈 폼 필터를 도시한 사시도이다.
도10은 본 발명의 제4 실시예에 의한 메탈 폼 필터를 도시한 분해 사시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 바로 위에 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명의 실시예에 의한 메탈 폼 필터를 포함하는 배기 가스 여과 장치의 단면도이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 여과장치는 배기관(110)과 연결된 메탈 폼 필터 하우징(120) 및 상기 메탈 폼 필터 하우징(120)에 구비되는 메탈 폼 필터(200)를 포함한다.
도2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 메탈 폼 필터를 도시한 사시도이고, 도3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 메탈 폼 필터를 도시한 단면 사시도이고, 도4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 메탈 폼 필터를 도시한 분해 사시도이다.
도2 내지 도4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 메탈 폼 필터(200)는 제1 형상의 제1 메탈 폼 필터 시트(201), 상기 제1 형상에 대응하는 제2 형상의 제1 메탈 폼 필터 시트(209), 상기 제1 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트(207) 및 상기 제2 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트(203)를 포함한다.
상기 제1 형상의 메탈 폼 필터 시트(201)와 상기 제2 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트(203)가 제1 층(205)을 형성하고, 상기 제2 형상의 제1 메탈 폼 필터 시트(209)와 상기 제1 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트(207)가 제2 층(211)을 형성하며, 상기 제1 층(205) 및 제2 층(211)이 겹쳐져 상기 메탈 폼 필터(200)를 형성한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 있는 메탈 폼 필터(200)는 상기 제1 층(205) 및 제2 층(211) 사이에 삽입되는 매개 시트(220)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 메탈 폼 필터 시트(201, 209) 및 제2 메탈 폼 필터 시트(203, 207)는 서로 다른 평균 기공을 가질 수 있다.
즉, 상기 제1 메탈 폼 필터 시트(201, 209)의 평균 기공의 크기는 450㎛ 내지 580㎛ 이고, 상기 제2 메탈 폼 필터 시트(201, 209)의 평균 기공의 크기는 2000㎛ 내지 5000㎛ 일 수 있다.
또한, 상기 매개 시트(220)의 평균 기공의 크기도 2000㎛ 내지 5000㎛ 일 수 있다.
도4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 메탈 폼 필터 시트(201, 209)와 제2 메탈 폼 필터 시트(203, 207)의 각각 상기 제1 형상 및 제2 형상은 각각 동일한 위치에 위치할 수 있고, 서로 다른 위치에 위치할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 의한 메탈 폼 필터(200)는 평균 기공의 크기가 상이한 2개 이상의 메탈 폼 필터 시트를 동일한 형상으로 절단 또는 분리하여, 매칭되는 형상의 일부 메탈 폼 시트로 각각 2개 이상의 층(205, 211)을 형성하게 된다.
따라서, 배기 가스가 흐르는 방향으로, 평균 기공의 크기가 큰 층과 작은 층을 번갈아 지나게 되며, 저온/저속 모드로 입자상 물질 등의 포집량이 증가 하더라도, 도3에 도시된 바와 같이, 평균 기공의 크기가 큰 층을 따라 배기 가스가 흐르게 되어 배압 증가를 억제 할 수 있다. 또한, 배기 가스의 흐름 경로가 하나의 단일 층으로 형성된 메탈 폼 필터 등과 비교하여 배기 가스가 흐르는 경로가 상대적으로 길어져 필터링 효율을 증가 시킬 수 있다.
도면에는 상기 2개 이상의 층(205, 211)과 상기 매개 시트(220)가 순차적으로 3개 층씩 세트로 구비된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 층의 적층 순서를 달리 하게 되면, 배압의 저감 효과와 필터링 효율을 조절할 수 있다.
또한, 도면에는 상기 제1 메탈 폼 필터 시트(201, 209)와 제2 메탈 폼 필터 시트(203, 207)의 2개의 상이한 평균 기공을 가진 메탈 폼 시트를 이용하여 메탈 폼 필터를 구성하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 평균 기공의 크기가 앞서 설명한 예시적인 평균 기공 크기와 다른 메탈 폼 시트를 이용하여 적층할 수도 있다.
상기 메탈 폼 시트(201, 203, 207, 209)는 촉매를 포함한 합금 재질로 형성될 수 있고, 상기 메탈 폼 시트(201, 203, 207, 209)에는 촉매가 코팅될 수 있다.
여기서, 상기 촉매는 상기 메탈 폼 시트(201, 203, 207, 209) 중 일부의 메탈 폼 시트에만 촉매가 포함되거나 코팅되더라도, 배기 가스가 흐르며 상기 촉매와 접촉하여 반응할 확률이 높아져 고가의 촉매 사용 양을 줄일 수 있다.
상세한 설명 및 청구항에서, 촉매가 포함 또는 코팅된 상기 메탈 폼 시트는 상기 매개 시트(220)도 포함하는 것으로 정의한다.
도4에 도시된 바와 같이, 상기 각 메탈 폼 필터 시트(201, 203, 207,209)의 상기 제1 형상 및 제2 형상은 갈지자 형상 또는 지즈재그(zigzag) 형상으로 하나의 판(plate; 205, 211)을 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 여과 장치는, 도1을 참조하면, 상기 메탈 폼 필터 하우징(120) 및 상기 메탈 폼 필터 하우징(120)에 구비되는 상기 메탈 폼 필터(200)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 여과 장치는 디젤 산화 촉매(DOC; diesel oxidation catalyst) 시스템, 디젤 입자상 물질 저감(DPF; diesel particulate filter) 시스템, 선택 산화 촉매(SCR; selective catalyst deduction) 시스템, 배기 가스 재순환(EGR; exhaust gas recirculation) 시스템, 가솔린 입자상 물질 저감(GPF; gasoline particulate filter) 시스템, 질소 산화물 제거 시스템, 삼원촉매(Three Way Catalyst) 시스템을 포함하는 배기 가스 처리 시스템 등 유해 가스를 처리하는 다양한 시스템에 적용될 수 있다.
도5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 메탈 폼 필터를 도시한 사시도이고, 도6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 메탈 폼 필터를 도시한 분해 사시도이다.
도5 및 도6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 메탈 폼 필터(200a)는 제1 형상의 제1 메탈 폼 필터 시트(231), 상기 제1 형상에 대응하는 제2 형상의 제1 메탈 폼 필터 시트(239), 상기 제1 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트(237) 및 상기 제2 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트(233)를 포함한다.
상기 제1 형상의 메탈 폼 필터 시트(231)와 상기 제2 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트(233)가 제1 층(235)을 형성하고, 상기 제2 형상의 제1 메탈 폼 필터 시트(239)와 상기 제1 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트(237)가 제2 층(241)을 형성하며, 상기 제1 층(235) 및 제2 층(241)이 겹쳐져 상기 메탈 폼 필터(200a)를 형성한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 있는 메탈 폼 필터(200a)는 상기 제1 층(235) 및 제2 층(241) 사이에 삽입되는 매개 시트(250)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 메탈 폼 필터 시트(231, 239) 및 제2 메탈 폼 필터 시트(233, 237)는 서로 다른 평균 기공을 가질 수 있고, 상기 각 메탈 폼 필터 시트의 상기 제1 형상 및 제2 형상은 반원(semi??circle) 형상으로 하나의 판(plate)을 형성할 수 있다.
도6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 메탈 폼 필터 시트(231, 239)와 제2 메탈 폼 필터 시트(233, 237)의 각각 상기 제1 형상 및 제2 형상은 각각 다른 위치에 위치할 수 있고, 서로 동일한 위치에 위치할 수 있다.
기타, 본 발명의 제2 실시예에 의한 메탈 폼 필터(200a)의 구성 및 효과는 상술한 본 발명의 제1 실시예에 의한 메탈 폼 필터(200)의 구성 및 효과와 동일/유사 하므로, 반복되는 설명은 생략한다.
도7은 본 발명의 제3 실시예에 의한 메탈 폼 필터를 도시한 사시도이고, 도8은 본 발명의 제3 실시예에 의한 메탈 폼 필터를 도시한 분해 사시도이다.
도7 및 도8을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 메탈 폼 필터(200b)는 제1 형상의 제1 메탈 폼 필터 시트(261), 상기 제1 형상에 대응하는 제2 형상의 제1 메탈 폼 필터 시트(269), 상기 제1 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트(267) 및 상기 제2 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트(263)를 포함한다.
상기 제1 형상의 메탈 폼 필터 시트(261)와 상기 제2 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트(263)가 제1 층(265)을 형성하고, 상기 제2 형상의 제1 메탈 폼 필터 시트(269)와 상기 제1 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트(267)가 제2 층(271)을 형성하며, 상기 제1 층(265) 및 제2 층(271)이 겹쳐져 상기 메탈 폼 필터(200b)를 형성한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 있는 메탈 폼 필터(200b)는 상기 제1 층(265) 및 제2 층(271) 사이에 삽입되는 매개 시트(280)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 메탈 폼 필터 시트(261, 269) 및 제2 메탈 폼 필터 시트(263, 267)는 서로 다른 평균 기공을 가질 수 있고, 상기 각 메탈 폼 필터 시트의 상기 제1 형상 및 제2 형상은 원과 링 형상으로 하나의 판(plate)을 형성할 수 있다.
기타, 본 발명의 제3 실시예에 의한 메탈 폼 필터(200b)의 구성 및 효과는 상술한 본 발명의 제1 실시예에 의한 메탈 폼 필터(200)의 구성 및 효과와 동일/유사 하므로, 반복되는 설명은 생략한다.
도9는 본 발명의 제4 실시예에 의한 메탈 폼 필터를 도시한 사시도이고, 도10은 본 발명의 제4 실시예에 의한 메탈 폼 필터를 도시한 분해 사시도이다.
도9 및 도10을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 메탈 폼 필터(200c)는 제1 형상의 제1 메탈 폼 필터 시트(291), 상기 제1 형상에 대응하는 제2 형상의 제1 메탈 폼 필터 시트(299), 상기 제1 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트(297) 및 상기 제2 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트(293)를 포함한다.
상기 제1 형상의 메탈 폼 필터 시트(291)와 상기 제2 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트(293)가 제1 층(295)을 형성하고, 상기 제2 형상의 제1 메탈 폼 필터 시트(299)와 상기 제1 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트(297)가 제2 층(301)을 형성하며, 상기 제1 층(295) 및 제2 층(301)이 겹쳐져 상기 메탈 폼 필터(200c)를 형성한다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 있는 메탈 폼 필터(200c)는 상기 제1 층(295) 및 제2 층(301) 사이에 삽입되는 매개 시트(310)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 메탈 폼 필터 시트(291, 299) 및 제2 메탈 폼 필터 시트(293, 297)는 서로 다른 평균 기공을 가질 수 있고, 상기 각 메탈 폼 필터 시트의 상기 제1 형상 및 제2 형상은 원과 복수 개의 링 형상으로 하나의 판(plate)을 형성할 수 있다.
기타, 본 발명의 제4 실시예에 의한 메탈 폼 필터(200c)의 구성 및 효과는 상술한 본 발명의 제1 실시예에 의한 메탈 폼 필터(200)의 구성 및 효과와 동일/유사 하므로, 반복되는 설명은 생략한다.
이하, 도2 내지 도10을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 메탈 폼 필터 제조 방법을 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 메탈 폼 필터 제조 방법은 먼저, 상기 제1 메탈 폼 필터 시트를 제1 형상(201, 231, 261, 291) 및 제2 형상(209, 239, 269, 299)을 갖도록 절단하고, 상기 제2 메탈 폼 필터 시트를 제1 형상(207, 237, 267, 297) 및 제2 형상(203, 233, 263, 293)을 갖도록 절단한다.
이후, 상기 제1 형상을 갖는 제1 메탈 폼 필터 시트(201, 231, 261, 291)와 상기 제2 형상을 갖는 상기 제2 메탈 폼 시트(203, 233, 263, 293)로 제1 층(205, 235, 265, 295)을 형성하고, 상기 제1 형상을 갖는 제2 메탈 폼 필터 시트(207, 237, 267, 297)와 상기 제2 형상을 갖는 상기 제1 메탈 폼 시트(209, 239, 269, 299)로 제2 층(211, 241, 271, 301)을 형성한다.
그리고, 및 상기 제1 층(205, 235, 265, 295) 및 상기 제2 층(211, 241, 271, 301)을 겹쳐 메탈 폼 필터(200, 200a, 200b, 200c)를 형성한다.
상기 제1층(205, 235, 265, 295) 및 상기 제2 층(211, 241, 271, 301) 사이에는 상기 매개 시트(200, 250, 280, 310)를 삽입하여 상기 제1 층(205, 235, 265, 295) 상기 매개 시트(200, 250, 280, 310) 및 상기 제2 층(211, 241, 271, 301) 순서로 적층 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 메탈 폼 필터 및 이를 포함하는 배기가스 여과장치에 의하면, 배기 가스가 흐르는 방향으로, 평균 기공의 크기가 큰 층과 작은 층을 번갈아 지나게 되며, 저온/저속 모드로 입자상 물질 등의 포집량이 증가 하더라도, 평균 기공의 크기가 큰 층을 따라 배기 가스가 흐르게 되어 배압 증가를 억제 할 수 있다. 또한, 배기 가스의 흐름 경로가 상대적으로 길어져 필터링 효율을 증가 시킬 수 있다.
또한, 상기 메탈 폼 시트는 촉매를 포함한 합금 재질로 형성되거나, 촉매가 코팅될 수 있으며, 상기 촉매는 상기 메탈 폼 시트 중 일부의 메탈 폼 시트에만 촉매가 코팅되거나 포함되더라도, 배기 가스가 흐르며 상기 촉매와 접촉하여 반응할 확률이 높아져 고가의 촉매 사용 양을 줄일 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
110: 배기관 120: 메탈 폼 필터 하우징
200, 200a, 200b, 200c, 200d: 메탈 폼
201, 209, 231, 239, 261, 269, 291, 299: 제1 메탈 폼 필터 시트
203, 207, 233, 237, 263, 267, 293, 297: 제2 메탈 폼 필터 시트
200, 250, 280, 310: 매개 시트

Claims (17)

  1. 제1 형상의 제1 메탈 폼 필터 시트;
    상기 제1 형상에 대응하는 제2 형상의 제1 메탈 폼 필터 시트;
    상기 제1 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트; 및
    상기 제2 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트;
    를 포함하되,
    상기 제1 형상의 메탈 폼 필터 시트와 상기 제2 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트가 제1 층을 형성하고,
    상기 제2 형상의 제1 메탈 폼 필터 시트와 상기 제1 형상의 제2 메탈 폼 필터 시트가 제2 층을 형성하며,
    상기 제1 층 및 제2 층이 겹쳐져 형성되는 메탈 폼 필터.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 층 및 제2 층 사이에 삽입되는 매개 시트를 더 포함하는 메탈 폼 필터.
  3. 제1항 또는 제2항 중 어느 하나의 항에서,
    상기 제1 메탈 폼 필터 시트 및 제2 메탈 폼 필터 시트는 서로 다른 평균 기공을 갖는 것을 특징으로 하는 메탈 폼 필터.
  4. 제3항에서,
    상기 제1 메탈 폼 필터 시트의 평균 기공의 크기는 450㎛ 내지 580㎛ 이고, 상기 제2 메탈 폼 필터 시트의 평균 기공의 크기는 2000㎛ 내지 5000㎛ 인 것을 특징으로 하는 메탈 폼 필터.
  5. 제3항에서,
    상기 각 메탈 폼 필터 시트의 상기 제1 형상 및 제2 형상은 갈지자 형상 또는 지즈재그(zigzag) 형상으로 하나의 판(plate)을 형성하는 것을 특징으로 하는 메탈 폼 필터.
  6. 제3항에서,
    상기 각 메탈 폼 필터 시트의 상기 제1 형상 및 제2 형상은 반원(semi??circle) 형상으로 하나의 판(plate)을 형성하는 것을 특징으로 하는 메탈 폼 필터.
  7. 제3항에서,
    상기 각 메탈 폼 필터 시트의 상기 제1 형상 및 제2 형상은 원과 링 형상으로 하나의 판(plate)을 형성하는 것을 특징으로 하는 메탈 폼 필터.
  8. 제3항에서,
    상기 각 메탈 폼 필터 시트의 상기 제1 형상 및 제2 형상은 원과 복수 개의 링 형상으로 하나의 판(plate)을 형성하는 것을 특징으로 하는 메탈 폼 필터.
  9. 제3항에서,
    상기 제1 메탈 폼 필터 시트와 제2 메탈 폼 필터 시트의 각각 상기 제1 형상 및 제2 형상은 각각 동일한 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 메탈 폼 필터.
  10. 제3항에서,
    상기 제1 메탈 폼 필터 시트와 제2 메탈 폼 필터 시트의 각각 상기 제1 형상 및 제2 형상은 서로 다른 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 메탈 폼 필터.
  11. 제3항에서,
    상기 메탈 폼 시트는 촉매를 포함한 합금 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 메탈 폼 필터.
  12. 제3항에서,
    상기 메탈 폼 시트에는 촉매가 코팅된 것을 특징으로 하는 메탈 폼 필터.
  13. 제2항에서,
    상기 매개 시트의 평균 기공의 크기는 2000㎛ 내지 5000㎛ 인 것을 특징으로 하는 메탈 폼 필터.
  14. 메탈 폼 필터 하우징; 및
    상기 메탈 폼 필터 하우징에 구비되는 제1항 또는 제2항 중 어느 하나의 메탈 폼 필터;
    를 포함하는 배기 가스 여과 장치.
  15. 제14항에서,
    상기 배기 가스 여과 장치는 디젤 산화 촉매(DOC; diesel oxidation catalyst) 시스템, 디젤 입자상 물질 저감(DPF; diesel particulate filter) 시스템, 선택 산화 촉매(SCR; selective catalyst deduction) 시스템, 배기 가스 재순환(EGR; exhaust gas recirculation) 시스템, 가솔린 입자상 물질 저감(GPF; gasoline particulate filter) 시스템, 질소 산화물 제거 시스템, 삼원촉매(Three Way Catalyst) 시스템을 포함하는 배기 가스 처리 시스템에 적용되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 여과 장치.
  16. 제1 메탈 폼 필터 시트를 제1 형상 및 제2 형상을 갖도록 절단하는 단계;
    제2 메탈 폼 필터 시트를 제1 형상 및 제2 형상을 갖도록 절단하는 단계;
    상기 제1 형상을 갖는 제1 메탈 폼 필터 시트와 상기 제2 형상을 갖는 상기 제2 메탈 폼 시트로 제1 층을 형성하는 단계;
    상기 제1 형상을 갖는 제2 메탈 폼 필터 시트와 상기 제2 형상을 갖는 상기 제1 메탈 폼 시트로 제2 층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 층 및 상기 제2 층을 겹쳐 메탈 폼 필터를 형성하는 단계;
    를 포함하는 메탈 폼 필터제조 방법.
  17. 제16항에서,
    상기 제1층 및 상기 제2 층 사이에는 매개 시트를 삽입하여 상기 제1 층 상기 매개 시트 및 상기 제2 층 순서로 적층하는 메탈 폼 필터제조 방법.
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