KR20160122072A - 유동 정류기를 갖춘 어셈블리 - Google Patents

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KR20160122072A
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울리히 슈탈
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칼 프로이덴베르크 카게
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Abstract

본 발명은, 라인(1) 및 유동 정류기(2)를 포함하며, 유동 정류기(2)를 관류한 후에 라인(1) 내부의 유출 측(3)에서 흐르는 가스에 균일하게 된 유동 프로파일을 제공하기 위해, 유동 정류기(2)가 라인(1) 내에 설치되어 있는, 어셈블리에 관한 것으로서, 부품이 없는 콤팩트한 구조에서, 한 편으로는 흐르는 가스를 자체 유동 프로파일과 관련하여 균일하게 하는 것 그리고 다른 한 편으로는 가스 성분들을 흡착하는 것을 가능하게 하는 어셈블리를 제공하는 과제와 관련하여, 유동 정류기(2)가 채널 벽(6)에 의해서 상호 분리되어 있는 복수의 채널(5)을 구비하는 벌집형 몸체(honeycomb body)로서 형성되어 있으며, 이 벌집형 몸체가 활성탄으로부터 제조되거나 활성탄을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

유동 정류기를 갖춘 어셈블리{ASSEMBLY WITH A FLOW RECTIFIER}
본 발명은, 특허 청구항 1의 전제부에 따른 어셈블리 및 유동 정류기의 용도에 관한 것이다.
관류 된 횡단면에 걸쳐 유동 프로파일을 균일하게 하기 위해, 가스가 관류 된 라인 내에 유동 정류기를 배치하는 것이 이미 공지되어 있다. 그렇기 때문에, 통상의 어셈블리는 하나 이상의 라인 및 유동 정류기를 포함하며, 이 경우에는 유동 정류기를 관류한 후에 라인 내부의 유출 측에서 흐르는 가스에 균일하게 된 유동 프로파일을 제공하기 위해, 유동 정류기가 라인 내에 설치되어 있다.
선행 기술의 유동 정류기는 플라스틱 또는 금속으로부터 제조되는 경우가 빈번하다. 통상적으로, 이 경우에는 유동 정류 및 흡착 기능이, 공간적으로 상호 분리되어 있는 2개의 상이한 부품에 의해서 구현된다. 그럼으로써, 이와 같은 2개 부품을 위해서는, 공기를 안내하기 위한 라인 시스템 내에서 큰 공간 수요가 필요하다.
본 발명의 과제는, 부품이 없는 콤팩트한 구조에서, 한 편으로는 흐르는 가스를 자체 유동 프로파일과 관련하여 균일하게 하는 것 그리고 다른 한 편으로는 가스 성분들을 흡착하는 것을 가능하게 하는 어셈블리를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라, 상기 과제는 특허 청구항 1 및 6의 특징들에 의해서 해결된다.
본 발명에 따라, 유동 정류기가 동시에 흡착 필터 요소로서 사용될 수 있다는 사실이 확인되었다. 이 경우에는 두 가지 기능, 다시 말해 유동 정류 기능 및 흡착 기능이 하나의 부품에 의해서 실시된다.
본 발명에 따라, 채널 벽에 의해서 상호 분리되어 있는 복수의 채널을 구비하는 벌집형 몸체(honeycomb body)가 유동 정류기로서 사용될 수 있다는 사실도 확인되었으며, 이 경우 벌집형 몸체는 활성탄으로부터 제조되거나 활성탄을 구비한다. 유동 정류기가 벌집형 몸체로서 구성되어 있음으로써, 결과적으로는 벌집형 구조물을 통해서, 다시 말해 벽 두께 및 벽 간격을 통해서 정류기 기능이 가변적으로 설정될 수 있다. 특히, 벌집형 몸체는, 완전히 대부분 활성탄으로 이루어진 재료로부터 제조되거나, 활성탄으로 코팅된 기판으로 이루어진다. 활성탄 또는 활성탄 코팅은 탄화수소를 흡착하는 기능을 충족시킨다.
본 발명에 따라, 본원에서는, 두 가지 기능이 하나의 콤팩트한 부품에 의해서 충족될 수 있다는 사실이 구체적으로 확인되었다. 본 발명에 따라, 유동 정류 및 가스 흡착이라는 두 가지 요구 조건을 충족시키는 비용 효율적인 해결책이 제시되어 있다.
따라서, 서문에 언급된 과제가 해결되었다.
벌집형 몸체는 완전히 활성탄으로부터 제조될 수 있다. 활성탄으로 이루어지는 벌집형 몸체로서 형성되는 유동 정류기는, 이 유동 정류기가 자체 제조 방법으로 인해 활성탄 입자를 방출하지 않고, 그렇기 때문에 흡착 필터 요소로서도 바람직하게 사용될 수 있다는 장점을 갖는다.
유출 측에는, 공기 질량 센서가 배치될 수 있다. 그럼으로써, 공기 속도를 양 및 방향에 따라 균일하게 하는 과제를 갖는 유동 정류기가 실현되며, 그 결과 예컨대 엔진 공기 흡인관 내에서는 유동 정류기 뒤에 접속된 공기 질량 센서가, 매우 적은 변동으로 국부적인 공기 속도를 측정할 수 있는 상태로 설정된다. 특정 장소에서 공기 질량 센서에 의해 수집되는 값들은 공기 속도 프로파일을 균일하게 함으로써, 공기 질량 센서가 제공되어 있지 않은 유동 정류기 뒤의 다른 장소를 위해서도 상대적으로 대표적이다.
상기와 같은 내용을 배경으로 하여, 유출 측에는 자동차 엔진이 배치될 수 있으며, 이 엔진에 의해 자동차 정지 상태에서 연소 가스가 유동 정류기 쪽으로 역으로 확산된다. 유동 정류기의 제2 기능은, 엔진, 다시 말해 연소 엔진을 스위치-오프 한 후에, 자동차의 기관실로부터 공기 흡인 구간을 거쳐서 역류하는 탄화수소를 흡착하는 것으로서, 이와 같은 기능에 의해서는 결과적으로 주변으로의 배출이 방지된다. 엔진 작동 동안에 자동차 엔진의 엔진 공기 흡인관 내에서 유동 정류기로서 이용되고 활성탄으로 이루어진 벌집형 몸체는 추가로, 엔진 정지 상태에서는 기관실로부터 역류하는 탄화수소를 위한 흡착 필터 요소로서 사용될 수 있다. 그럼으로써, 이 벌집형 몸체는 USA 내에서의 LEV Ⅲ 요구 조건의 충족에 기여하게 된다. 이와 같은 적용 예에서 벌집형 몸체는 바람직하게 하나의 부품 내에 있는 유동 정류기 및 흡착 필터 요소이다.
LEV 표준이란, Low Emission Vehicle Standard(가스 저 배출 차량 표준)에 대한 약어이다. 이와 같은 표준은 1996년에 미국 연방 캘리포니아 주에 도입되었다. 현재, 이 프로그램은 제3 단계에서 유효하기 때문에, 본원에서는 LEV Ⅲ에 대해서만 언급된다.
LEV Ⅲ은 2015년부터 2025년까지의 차량 모델과 관련이 있다. 그동안, LEV Ⅲ 표준은 12개의 또 다른 미국 연방 주에서 실행되었고, 2017년에는 남한에도 도입될 것이다.
LEV Ⅲ 표준은, 정지 상태에서 특정 시간 간격 동안에 차량이 방출해도 되는 휘발성 탄화수소에 대한 한계 값을 사전에 결정한다. 이와 같은 한계 값의 유지는, 관련 미국 연방 주에서 승인을 받기 위해 차량 제조자에 의해서 입증되어야만 한다.
활성탄으로 이루어진 벌집형 몸체는, LEV Ⅲ 요구 조건의 충족을 위해서 사용되는 종래의 흡착 필터 요소에 대하여, '이 벌집형 몸체가 소위 전류식(full flow) 흡착 필터 요소로서 종래의 전류식 흡착 필터 요소에 비해 적어도 50%만큼 감소 된 압력차를 갖는다'는 장점을 보인다.
LEV Ⅲ 요구 조건을 위한 종래의 전류식 흡착 필터 요소는 예컨대 주름형 필터 요소이다. 흡착을 위한 종래의 주름형 필터 요소는 통상적으로 캐리어 물질(carrier material)들 사이에 활성탄 입자를 결합시키는 라미네이트로서 제조된다. 이 활성탄 입자는 전류식 적용 예에서 용해되어 공기 흐름과 함께 방출될 수 있다.
유동 정류기의 유출 측에는, 공기 조화 시스템의 열 교환기가 배치될 수 있다. 전술된 유동 정류기의 또 다른 적용 예는, 공기 조화 시스템의 유입 공기 흐름을 양 및 방향에 따라 균일하게 하는 것 그리고 그와 동시에 탄화수소를 세척하는 것에 있다. 바람직하게, 유동 정류 및 가스 흡착은 공기 조화 시스템 내부에서 하나의 부품에 의해 동시에 야기된다. 유동 정류기를 공기 조화 시스템 내부에서 열 교환기 앞에 위치 설정하는 경우에는, 열 교환기의 능률, 즉 효율이 증가하는데, 그 이유는 유동 정류기에 의해서 공기 흐름이 열 교환기의 더 큰 면적에 도달하도록 보장되기 때문이다. 그럼으로써, 열 교환기의 효율이 증가한다. 공기 조화 시스템 내에 있는 종래의 흡착 필터 요소는 통상적으로 캐리어 물질들 사이에 활성탄 입자를 결합시키는 라미네이트로 이루어진 주름형 필터 요소로서 제조된다. 이 활성탄 입자는 작동 중에 용해되어 공기 흐름과 함께 방출될 수 있다.
도면부에서,
도 1은 유동 정류기를 구비하는 어셈블리를 도시한다.
도 1은, 라인(1) 및 유동 정류기(2)를 포함하는 어셈블리를 보여주며, 이 경우에는 유동 정류기(2)를 관류한 후에 라인(1) 내부의 유출 측(3)에서 흐르는 가스에 균일하게 된 유동 프로파일을 제공하기 위해, 유동 정류기(2)가 라인(1) 내에 설치되어 있다. 유동 정류기(2)의 유입 측(4)에서 가스가 유입된다.
유동 정류기(2)는, 채널 벽(6)에 의해서 상호 분리되어 있는 복수의 채널(5)을 구비하는 벌집형 몸체로서 형성되어 있으며, 이 경우 벌집형 몸체는 활성탄으로부터 제조되거나 활성탄을 구비한다. 벌집형 몸체는 완전히 활성탄으로부터 제조되었다.
'복수'라는 표현은, 2개 이상의 채널(5), 바람직하게는 3개 이상, 4개 이상, 5개 이상, 6개 이상, 7개 이상, 8개 이상, 9개 이상 또는 10개 이상의 채널(5)로 이해된다.
유출 측(3)에는 공기 질량 센서(7)가 배치되어 있다. 유출 측(3)에는 도면에 도시되지 않은 자동차 엔진이 배치되어 있고, 상기 자동차 엔진으로부터 연소 가스가 유동 정류기(2) 쪽으로 역으로 확산된다.
유출 측(3)에는, 도면에 도시되지 않은 공기 조화 시스템의 열 교환기가 배치될 수 있다.

Claims (7)

  1. 라인(1) 및 유동 정류기(2)를 포함하며, 유동 정류기(2)를 관류한 후에 라인(1) 내부의 유출 측(3)에서 흐르는 가스에 균일하게 된 유동 프로파일을 제공하기 위해, 상기 유동 정류기(2)가 라인(1) 내에 설치되어 있는, 어셈블리에 있어서,
    상기 유동 정류기(2)는, 채널 벽(6)에 의해서 상호 분리되어 있는 복수의 채널(5)을 구비하는 벌집형 몸체(honeycomb body)로서 형성되어 있으며, 상기 벌집형 몸체는 활성탄으로부터 제조되거나 활성탄을 구비하는 것을 특징으로 하는, 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 벌집형 몸체가 완전히 활성탄으로부터 제조되어 있는 것을 특징으로 하는, 어셈블리.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유출 측(3)에 공기 질량 센서(7)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 어셈블리.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유출 측(3)에는 자동차 엔진이 배치되어 있고, 상기 자동차 엔진으로부터 연소 가스가 유동 정류기(2) 쪽으로 역으로 확산되는 것을 특징으로 하는, 어셈블리.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유출 측(3)에 공기 조화 시스템의 열 교환기가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 어셈블리.
  6. 동시에 흡착 필터 요소로서도 사용되는, 유동 정류기(2)의 용도.
  7. 제6항에 있어서, 상기 유동 정류기(2)가 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 어셈블리 내에서 사용되는 것을 특징으로 하는, 유동 정류기의 용도.
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