KR20210116074A - 촉매 반응 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유체가 통과함에 따라 유체와 반응하는 촉매 반응 장치에 관한 것으로서, 제2 방향을 따라 웨이브(wave) 형상을 갖고 제2 방향과 수평 방향으로 수직하는 제1 방향을 따라 요철 패턴이 배열되는 제1 촉매부 및 제1 촉매부의 하측 방향에 위치되어 제1 촉매부와 접하는 제2 촉매부를 포함하는 촉매부가 하나 이상 구비되어 다단으로 포개어지는 것을 특징으로 하는 촉매 반응 장치를 제공한다. 본 발명에 따르면, 제1 촉매부 및 제2 촉매부와 유체 간의 접촉 시간 및 접촉 면적을 증가시켜 촉매 반응 효과를 극대화할 수 있고, 제1 촉매부 및 제2 촉매부 간의 결착력을 증가시켜 의도하지 않은 분리를 방지함과 동시에, 외력에 대한 완충작용을 실시할 수 있어 안정성을 극대화할 수 있으며, 촉매부 간의 체결력이 증대되기 때문에 담체에 수용된 이후 작용하는 외력에 의해 의도하지 않은 분리를 미연에 방지할 수 있다.
Description
본 발명은 촉매 반응 장치에 관한 것이다. 보다 자세하게는 보다 높은 촉매 반응 효율을 갖고 촉매 반응 과정에서 유체의 유실을 미연에 방지하며, 이와 동시에 촉매 간의 견고함을 극대화할 수 있는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 질소산화물(NOx)은 고온의 연소설비에서 공기의 과잉 공급으로 질소와 산소가 반응하여 생성되는 화합물을 총칭하는 것으로 인체에 유해한 것은 물론 산성비 또는 스모그(Smog)를 발생시켜 대기오염을 야기하는 직접적인 원인물질로 알려져 있다. 특히, 화석연료를 사용하는 자동차 등의 내연기관에서는 필연적으로 질소산화물이 생성되기 때문에 각종 규제나 법규를 통해 배기가스 중에 포함된 질소산화물 배출량을 엄격하게 통제하고 있는 실정이다.
특히 질소산화물에 대한 후처리 기술로는 선택적 촉매 환원법(SCR), 선택적 비촉매 환원법(SNCR), 로우 낙스 버너법(LOW-NOX BURNER) 등이 알려져 있다. 선택적 촉매 환원법의 경우 질소산화물을 촉매와 접촉시켜 질소와 물로 환원시키는 기술로서 접촉면의 성분, 방법, 표면적 등에 따라 환원 효율에 큰 차이를 나타낸다. 또한, 선택적 비촉매 환원법은 촉매 없이 환원제만 사용하는 기술이고, 로우 낙스 버너법은 가열로 내의 연소 상태를 제어하는 기술이나, 2차 오염 발생 유무, 제거 효율, 운전비 등을 고려할 때 선택적 촉매 환원법이 가장 효과적인 것으로 평가되고 있다. 이는 선행문헌 1(대한민국 공개특허 제10-2015-0128255호)과 같이 배기가스를 지그재그로 이동시키는 과정에서 제1 촉매유닛 및 제2 촉매유닛을 통해 접촉율을 극대화함으로써 보다 용이하게 촉매 반응을 일으키는 기술이 개시된 바 있다. 하지만, 선행문헌 1의 경우 촉매 반응이 순차적으로 발생해야 하기 때문에 한꺼번에 대량의 유체를 투입하기 어렵고, 유체를 투입하는 경우 이동 경로가 과도하게 길어지기 때문에 촉매 반응이 제대로 발생하기 어렵다는 문제점을 갖는다. 추가적으로, 종래의 촉매 반응 장치의 경우 촉매 간의 결착력이 작아 촉매 반응 과정이나 운반 과정 등의 외력이 가해지는 상황에서 담체에서 이탈되는 문제점이 있다. 따라서, 연소기관에서 발생하는 배기가스에 포함된 질소산화물을 제거하는 용도로 사용되되 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 촉매 반응 장치의 개발이 요구되는 실정이다.
본 발명의 기술적 과제는 보다 높은 효율의 촉매 반응을 유도하는 것이다.
또한, 본 발명은 내구성을 높이면서도 생산 단가를 줄여 생산성을 극대화할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 위해 본 발명은 유체가 통과함에 따라 유체와 반응하는 촉매 반응 장치에 관한 것으로서, 제2 방향을 따라 웨이브(wave) 형상을 갖고 제2 방향과 수평 방향으로 수직하는 제1 방향을 따라 요철 패턴이 배열되는 제1 촉매부 및 제1 촉매부의 하측 방향에 위치되어 제1 촉매부와 접하는 제2 촉매부를 포함하는 촉매부가 하나 이상 구비되어 다단으로 포개어지는 것을 특징으로 하는 촉매 반응 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 제1 촉매부 및 제2 촉매부와 유체 간의 접촉 시간 및 접촉 면적을 증가시켜 촉매 반응 효과를 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 제1 촉매부 및 제2 촉매부 간의 결착력을 증가시켜 의도하지 않은 분리를 방지함과 동시에, 외력에 대한 완충작용을 실시할 수 있어 안정성을 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 촉매부 간의 체결력이 증대되기 때문에, 담체에 수용된 이후 작용하는 외력에 의해 의도하지 않은 분리를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉매 반응 장치를 전체적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 촉매부를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 요철 패턴부(111) 및 제2 요철 패턴부(112)를 나타내는 단면 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 요철 패턴부(111) 및 제2 요철 패턴부(112)의 각 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 촉매부를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 촉매부의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 촉매부가 상하방향으로 적층되는 것을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 촉매부 및 상측 방향에 위치한 또다른 제2 촉매부가 서로 결착되는 것을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 촉매부 및 제2 촉매부가 서로 결착되는 것을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 촉매부를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 요철 패턴부(111) 및 제2 요철 패턴부(112)를 나타내는 단면 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 요철 패턴부(111) 및 제2 요철 패턴부(112)의 각 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 촉매부를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 촉매부의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 촉매부가 상하방향으로 적층되는 것을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 촉매부 및 상측 방향에 위치한 또다른 제2 촉매부가 서로 결착되는 것을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 촉매부 및 제2 촉매부가 서로 결착되는 것을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있어, 이하에서 기재되거나 도면에 도시되는 실시예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명을 상세히 설명하기에 앞서, “제1 방향”은 후술할 제1 촉매부의 단면이 파형 형상을 갖도록 도시되는 방향으로서, 도 1 및 도 2의 우상측 방향을 뜻한다. 이와 더불어, “제2 방향”은 선술한 제1 방향과 직교하는 방향으로서, 제1 촉매부의 상단에 형성되는 제1 요철부를 바라보는 방향이며, 더욱 상세하게는 도 1 및 도 2의 우하측 방향을 의미한다.
또한, 별도의 언급이 없는 한 “상측 방향” 및 “하측 방향”은 도면을 기준으로 설명하도록 한다.
또한, “제1 촉매부의 상단”은 파형 단면 형상을 갖는 제1 촉매부의 산 부분을 뜻하고, “제1 촉매부의 하단”은 상기 제1 촉매부의 골 부분을 의미한다.
또한, 본 발명에서 서술되는 “산 부분”은 본 발명에 따른 구성이 개시될 때 표면으로부터 외부를 향해 돌출되는 부분을 뜻하고, “골 부분”은 상기 “산 부분”과 비교했을 때 표면으로부터 음각되어 보이도록 형성됨으로써 내측 방향을 향해 오목하게 형성되는 부분을 의미한다. 즉, 후술하겠지만 제1 촉매부(11)는 제2 방향(d2)을 따라 산(U) 및 골(D)이 형성되는 파동 형태를 갖도록 구비됨으로써, 제1 방향(d1)에서 바라보았을 때 파형 형상의 단면을 갖는다.
또한, “담체”는 유체의 촉매 반응이 실시되는 공간을 제공하는 구성으로서, 복수 개의 촉매부가 상하방향을 적층된 상태에서 수납될 수 있고, 이를 위해 담체는 제1 방향으로의 일면이 개구되도록 구비될 수 있다. 하지만, 상기 담체의 형태는 이에 한정되지 않고 상면이 개구되는 등 다양한 형태 및 촉매부의 다양한 수납 방식을 사용할 수 있도록 구비될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉매 반응 장치를 전체적으로 나타내는 사시도이다.
본 발명에 따른 촉매 반응 장치는 담체에 수용되어 유체와 촉매 반응을 실시하는 촉매부(10)를 포함하고, 촉매부(10)는 제1 촉매부(11) 및 제2 촉매부(12)로 구성된다. 도 1은 제1 촉매부(11) 및 제2 촉매부(12)가 일체로 구비되는 촉매부(10)를 나타내는 도면으로서, 제2 방향(d2)을 기준으로 물결, 파형 등의 단면 형상을 갖는 제1 촉매부(11) 및 상기 제1 촉매부(11)의 하측 방향에 위치하는 판 형태의 제2 촉매부(12)를 포함한다. 또한, 선술한 담체에는 하나 이상의 촉매부(10)가 상하방향으로 적재된 상태에서 유체를 공급받음에 따라, 상기 촉매부(10)는 담체의 내부에서 유체와 접하여 촉매 반응을 실시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 촉매부(11)를 나타내는 사시도이다.
제1 촉매부(11)는 유체와의 촉매 반응을 극대화하기 위한 구성이다. 제1 촉매부(11)는 제1 방향(d1)에서 바라볼 때 물결 단면 형상을 갖도록 구비된다. 보다 상세하게, 제1 촉매부(11)는 제2 방향(d2)을 따라 웨이브지도록 형성된다. 또한, 제1 촉매부(11)는 상기와 같은 단면 형상을 갖기 위해 롤러, 프레스 등으로 구비되는 별도의 가압 수단을 통해 가공되어 형성된다. 이와 같은 제1 촉매부(11)가 구비됨으로써, 평판 형태로 구비되는 종래의 촉매와 비교했을 때 유체와의 접촉 면적을 현저히 증가시킬 수 있어 촉매 반응 효율을 극대화할 수 있다.
한편, 제1 촉매부(11)에는 요철 패턴(110)이 배열됨으로써, 후술할 제2 촉매부(12)와의 체결력을 증가시켜 담체 내부에서의 견고함을 극대화할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 요철 패턴부(111) 및 제2 요철 패턴부(112)를 나타내는 단면 확대도(도 2의 A-A`절단에 기초단 절단면)로서, 제1 요철 패턴부(111) 및 제2 요철 패턴부(112)를 각각 확대하여 도시하고, 제2 방향(d2)을 기준으로 바라볼 때의 단면도로 도시하여 설명한다.
제1 촉매부(11)의 표면에는 요철 패턴(110)이 배열된다. 상세하게, 요철 패턴(110)은 제2 방향(d2)과 수평 방향이되 수직으로 구비되는 제1 방향(d1)을 따라 제1 촉매부(11)에 배열되어 구비된다. 보다 상세하게, 요철 패턴(110)은 제1 요철 패턴부(111) 및 제2 요철 패턴부(112)를 포함한다.
제1 요철 패턴부(111)는 제2 촉매부(12)와의 접촉을 통해 체결력을 높이기 위해 구비된다. 이를 위해, 제1 요철 패턴부(111)는 제1 촉매부(11)의 상단에 구비된다. 상세하게, 제1 요철 패턴부(111)는 제1 촉매부(11)의 산 부분에 형성되고, 복수 개의 제1 요철 패턴부(111)는 제1 방향(d1)을 따라 형성된다. 이에 따라, 제1 촉매부(11)의 상단은 잔골이 형성되는 형태를 갖는다. 상세하게, 제1 요철 패턴부(111)는 제2 방향(d2)을 기준으로 잔골 형상을 갖는다. 즉, 제1 촉매부(11)의 산(U)에는 “
” 단면을 갖는 제1 요철 패턴부(111)가 형성된다.
여기서, 제1 요철 패턴부(111)는 제1 촉매부(11)의 상측 방향에서 하측 방향으로 별도의 프레스 등의 가압수단을 통해 가압하는 제조 방법을 통해 형성된다. 이에 따라, 제1 요철 패턴부(111)의 상면에는 가압 형성된 제1 볼록부(1111) 및 제1 오목부(1112)가 구비되고, 하면에는 상기 제1 볼록부(1111) 및 제1 오목부(1112)와 대응되는 제2 오목부(1114) 및 제2 볼록부(1113)가 구비된다. 이에 대한 보다 상세한 설명은 도 4에서 후술하도록 한다.
제2 요철 패턴부(112)는 제1 요철 패턴부(111)와 동일한 목적으로 구비된다. 이를 위해 제2 요철 패턴부(112)는 제1 요철 패턴부(111)와 동일한 형상을 갖고, 제1 촉매부(11)의 골(D)에 위치하여 상기 골(D)을 따라 형성된다. 상세하게, 제2 요철 패턴부(112)는 선술한 별도의 가압수단이 제1 촉매부(11)의 골(D)의 하측 방향에서 상측 방향으로 가압하는 공정을 통해 제조된다. 이 과정에서 제3 볼록부(1121), 제3 오목부(1122)가 형성되는데 이에 대한 보다 자세한 설명은 도 4에서 후술하도록 한다.
상기와 같은 제1 요철 패턴부(111) 및 제2 요철 패턴부(112)는 선술한 제1 촉매부(11)의 파형 단면 형상으로의 가공 이후 별도의 프레스 등의 가압수단을 통해 압착하여 잔골을 만드는 제조 방법을 통해 형성될 수 있다. 한편, 제1 요철 패턴부(111) 및 제2 요철 패턴부(112)를 포함하는 제1 촉매부(11)는 도 7에서 후술할 제2 촉매부(12)와의 접촉을 통해 상호 작용하여 체결성 및 촉매 변환 효율을 현저히 증가시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 요철 패턴부(111) 및 제2 요철 패턴부(112)의 각 구성을 나타내는 도면으로서, 도 4a는 도 2의 A-A`단면을 기반으로 하고, 도 4b는 도 2의 B-B`단면을 기반으로 설명한다.
선술한 바와 같이 제1 요철 패턴부(111)가 형성됨으로써, 산(U)의 상면에는 제1 볼록부 및 제1 오목부가 형성된다(도 4a 참조). 또한, 가압 형성 시 작용하는 외력에 의해, 제1 볼록부(1111) 및 제1 오목부(1112)에 대응되는 산(U)의 하면에는 제2 오목부(1114) 및 제2 볼록부(1113)가 형성된다. 즉, 제1 볼록부(1111) 및 제2 오목부(1114)가 서로 대응되고, 제1 오목부(1112) 및 제2 볼록부(1113)가 서로 대응되도록 구비된다.
제2 요철 패턴부(112)가 형성됨으로써, 골(D)의 하면에는 제3 볼록부(1121) 및 제3 오목부(1122)가 형성된다(도 4b 참조). 또한, 제3 볼록부(1121) 및 제3 오목부(1122)에 대응하여 골(D)의 상면에는 제4 오목부(1124) 및 제4 볼록부(1123)가 형성된다. 즉, 제3 볼록부(1121) 및 제4 오목부(1124)가 서로 대응되고, 제3 오목부(1122) 및 제4 볼록부(1123)가 서로 대응되도록 제1 촉매부(11)의 골(D)이 하측에서 상측으로 가압된다.
상기와 같은 제1 요철 패턴부(111) 및 제2 요철 패턴부(112)가 구비됨으로써, 제1 촉매부(11) 및 제2 촉매부(12)의 사이를 통과하는 유체가 제1 촉매부(11)와 접하는 면적 및 계류시간을 증가시킬 수 있어, 궁극적인 촉매 반응 효율을 극대화할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 촉매부를 나타내는 도면이다.
제2 촉매부(12)는 제1 촉매부(11)와 동일하게 유체와의 촉매 반응을 실시하기 위한 구성이다. 이를 위해, 제2 촉매부(12)는 판 형태로 구비되어 제1 촉매부(11)의 하측 방향에 위치한다. 또한, 제2 촉매부(12)는 선술한 제1 요철 패턴부(111) 및 제2 요철 패턴부(112)와의 상호작용을 통해 담체 내부에서의 이탈을 방지하는 제1 펀칭 패턴 및 제2 펀칭 패턴을 포함하고, 상기 제1 펀칭 패턴 및 제2 펀칭 패턴은 제2 촉매부를 별도의 펀칭수단으로 상하방향으로 가압하는 제조 방법을 통해 제조된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 촉매부의 단면도이다.
제2 촉매부(12)의 상면에는 제1 펀칭 패턴(121)이 형성되고 하면에는 제2 펀칭 패턴(122)이 형성되며, 상기 제1 펀칭 패턴(121)은 제1 양각부(1211) 및 제1 음각부(1212)를 포함하고, 제2 펀칭 패턴은 제2 양각부(1221) 및 제2 음각부(1222)를 포함한다.
제1 양각부(1211) 및 제2 양각부(1221)는 제2 촉매부(12)의 상면 및 하면으로부터 각각 돌출 형성되고, 복수 개로 구비되어 미리 지정된 격자 배열을 갖는다. 여기서, 제1 양각부(1211) 및 제2 양각부(1221)의 형상은 사각 기둥 형상이거나 돌출된 부분이 라운드지도록 가공 처리될 수 있고, 형태는 이에 한정되지 않는다.
제1 음각부(1212) 및 제2 음각부(1222)는 제2 촉매부(12)의 상면 및 하면으로부터 음각 형성되고, 복수 개로 구비되며 격자 배열을 갖는다. 상세하게, 제1 음각부(1212)는 복수의 제1 양각부(1211)의 사이에 위치하고, 제2 음각부(1222)는 복수의 제2 양각부(1221)의 사이에 구비된다.
제2 촉매부(12)를 상측 방향에서 하측 방향으로 가압하거나, 하측 방향에서 상측 방향으로 가압하는 제조 방법을 통해, 제2 촉매부의 상면에는 제1 양각부(1211) 및 제1 음각부(1212)가 형성되고, 하면에는 이에 대응되는 제2 음각부(1222) 및 제2 양각부(1221)가 형성된다. 즉, 도 6의 단면도를 기준으로 제1 양각부(1211)의 하측 방향에는 제2 음각부(1222)가 구비되고, 제1 음각부(1212)의 하측 방향에는 제2 양각부(1221)가 구비된다.
상기와 같은 제1 펀칭 패턴 및 제2 펀칭 패턴은 제2 촉매부(12)의 상측 방향에 위치한 제1 촉매부(11) 또는 하측 방향에 위치한 또다른 촉매부(10`)의 제1 촉매부(11`)와 접할 수 있고, 이는 제1 촉매부(11) 및 제2 촉매부(12) 간의 결착력을 높이는 효과를 갖는다.
한편, 제2 촉매부(12)는 평판 형태에서 펀칭 가압 공정을 거쳐 제조되고, 잔골 형성이 완료된 제1 촉매부(11)와 접한 상태에서 심 용접(Seem Welding) 통해 일체로 구비되어 촉매부(10)가 일체로 제조된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 촉매부(10)가 상하방향으로 적층되는 것을 나타내는 도면이다. 도 7 내지 도 9에서 서술되는 “또다른 촉매부(10`)”는 도 1 내지 도 6에서 언급한 “촉매부(10)”와의 혼동을 피하기 위해 도면 부호를 달리하여 설명한다. 선술한 바와 같이, 촉매부(10)는 제1 촉매부(11) 및 제2 촉매부(12)가 일체로 구비된 상태에서 상하방향에 또다른 촉매부(10`)가 순차적으로 적층되어 포개어지도록 담체에 수납될 수 있다. 이와 같은 촉매부(10) 및 또다른 촉매부(10`)의 접촉 과정에서 제1 요철 패턴부(111) 및 제2 요철 패턴부(112)는 제1 펀칭 패턴 및 제2 펀칭 패턴과 접함으로써 마찰력이 증가하게 되어, 궁극적인 결착력 상승을 유도할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 촉매부(11) 및 상측 방향에 위치한 또다른 제2 촉매부(12`)가 서로 결착되는 것을 나타내는 도면으로서, 촉매부(10) 및 상측 방향에 위치한 또다른 촉매부(10`)의 접촉을 나타내며, 도 8 및 도 9는 도 7의 C-C`단면을 기준으로 설명한다.
제1 요철 패턴부(111)가 구비됨에 따라 제1 볼록부(1111) 및 제1 오목부(1112)가 형성되는 제1 촉매부(11)의 상측 방향에는 또다른 제2 촉매부(12`)가 위치한다. 이 과정에서 제1 요철 패턴부(111)는 또다른 제2 촉매부(12`)의 하면에 형성된 또다른 제2 펀칭 패턴(122`)과 접한다. 상세하게, 제1 볼록부(1111)는 또다른 제2 음각부(1222`)와 접함과 동시에, 제1 오목부(1112)는 또다른 제2 양각부(1221`)와 접한다.
즉, 제1 요철 패턴부(111)가 상측 방향에 위치한 또다른 제2 펀칭 패턴(122`)과 접함으로써, 제1 볼록부(1111), 제1 오목부(1112), 또다른 제2 음각부(1222`) 및 또다른 제2 양각부(1221`)는 서로 계합되거나, 선 접촉 또는 점 접촉하도록 배치된다. 이 과정에서 제1 촉매부(11) 및 상측 방향에 위치한 또다른 제2 촉매부(12`) 간의 마찰력이 현저히 증가하고, 이는 외력에 의한 제1 촉매부(11) 및 또다른 제2 촉매부(12`)의 분리를 방지하는 효과를 갖는다.
추가적으로, 제1 볼록부(1111), 제1 오목부(1112), 또다른 제2 음각부(1222`) 및 또다른 제2 양각부(1221`)가 서로 완벽하게 접하지 않아, 제1 공간부(e1)가 형성된다. 이는 상하방향으로의 외력에 의해 발생할 수 있는 충격을 흡수한다. 이와 동시에, 복수의 촉매부(10)의 사이에서 유실될 수 있는 유체가 특정 위치에서 고이는 것을 방지한다. 따라서, 제1 촉매부(11) 및 또다른 제2 촉매부(12`)의 표면에 형성될 수 있는 코팅층이 보다 빨리 벗겨지는 것을 미연에 방지하여 교체 주기의 단축을 막음으로써, 궁극적인 촉매 변환 효율을 극대화할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 촉매부(11) 및 제2 촉매부(12)가 서로 결착되는 것을 나타내는 도면으로서, 제1 촉매부(11) 및 제2 촉매부(12)의 접촉에 따른 결착력 증가를 나타내는 도면이다.
제2 요철 패턴부(112) 및 제2 펀칭 패턴(122)이 서로 접함으로써, 하나의 촉매부(10)를 이루는 제1 촉매부(11) 및 제2 촉매부(12)의 마찰력이 증대된다. 상세하게, 제1 촉매부(11)의 하단에 위치하여 하측 방향을 향하는 제3 볼록부(1121)는 제1 펀칭 패턴(121)이 구비됨에 따라 상측 방향으로 돌출되는 제1 음각부(1212)와 접한다. 또한, 제3 오목부(1122)는 제1 양각부(1211)와 접한다. 즉, 제3 볼록부(1121) 및 제1 음각부(1212)가 서로 맞물리고, 제3 오목부(1122) 및 제1 양각부(1211)가 서로 맞물리도록 배치됨에 따라, 제1 촉매부(11) 및 제2 촉매부(12) 간의 마찰력이 증가하는 효과를 도출할 수 있다.
추가적으로, 제3 볼록부(1121) 및 제1 음각부(1212)의 사이와 제3 오목부(1122) 및 제1 양각부(1211)의 사이에는 완전한 면 접촉을 이루지 않기 때문에, 그 사이에는 제2 공간부(e2)가 형성된다. 이와 같은 제2 공간부(e2)가 형성됨으로써, 상하방향 또는 제1 방향(d1)으로의 외력을 완충할 수 있어 제1 촉매부(11) 및 제2 촉매부(12)의 과도한 변위 변동 및 파손을 미연에 방지할 수 있다.
상기한 본 발명은 바람직한 실시 예를 참고하여 설명되었으나 이는 실시 예에 불과하며, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예도 가능할 수 있다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
10: 촉매부
11: 제1 촉매부
111: 제1 요철 패턴부 112: 제1 요철 패턴부
12: 제2 촉매부 121: 제1 펀칭 패턴
122: 제2 펀칭 패턴 d1: 제1 방향
d2: 제2 방향 e1: 제1 공간부
e2: 제2 공간부
111: 제1 요철 패턴부 112: 제1 요철 패턴부
12: 제2 촉매부 121: 제1 펀칭 패턴
122: 제2 펀칭 패턴 d1: 제1 방향
d2: 제2 방향 e1: 제1 공간부
e2: 제2 공간부
Claims (7)
- 유체가 통과함에 따라 유체와 반응하는 촉매 반응 장치에 관한 것으로서,
제2 방향(d2)을 따라 웨이브(wave) 형상을 갖고 상기 제2 방향(d2)과 수평 방향으로 수직하는 제1 방향(d1)을 따라 요철 패턴(110)이 배열되는 제1 촉매부(11); 및
상기 제1 촉매부(11)의 하측 방향에 위치되어 상기 제1 촉매부(11)와 접하는 제2 촉매부(12);를 포함하는 촉매부(10)가 하나 이상 구비되어 다단으로 포개어지는 것을 특징으로 하는 촉매 반응 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 요철 패턴(110)은 상기 제1 촉매부(11)의 산(U)을 따라 형성된 제1 요철 패턴부(111)인 것을 특징으로 하는 촉매 반응 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 요철 패턴(110)은 상기 제1 촉매부(11)의 골(D)을 따라 형성된 제2 요철 패턴부(112)인 것을 특징으로 하는 촉매 반응 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 요철 패턴(110)은 상면에 가압 형성된 제1 볼록부(1111) 및 제1 오목부(1112)를 포함하고,
상기 요철 패턴(110)을 가압 형성하는 과정에서 대응되는 하면에 제2 볼록부(1113) 및 제2 오목부(1114)가 형성되는 것을 특징으로 하는 촉매 반응 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 요철 패턴(110)은 단면이 “” 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 촉매 반응 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제2 촉매부(12)는,
상면에 배열되는 제1 양각부(1211) 및 제1 음각부(1212)를 포함하고,
상기 제2 촉매부(12)를 가압하는 과정에서 대응되는 하면에 제2 양각부(1221) 및 제2 음각부(1222)가 형성되는 것을 특징으로 하는 촉매 반응 장치.
- 제 6 항에 있어서,
상기 제1 촉매부(11) 상의 요철 패턴(110)은 상측 방향에 위치한 또다른 제2 촉매부(12`)에 형성된 제2 양각부(1221`) 및 제2 음각부(1222`)와 접하고, 하측 방향에 배치된 상기 제2 촉매부(12)에 형성된 제1 양각부(1211) 및 제1 음각부(1212)와 접함으로써, 복수의 상기 촉매부(10) 간의 결착력을 높이는 것을 특징으로 하는 촉매 반응 장치.
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