KR960004832B1 - 배기가스정화장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

배기가스정화장치
제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예를 표시한 배기가스정화장치로서, 통로절환밸브를 탄화수소흡착위치에 놓은 상태를 나타내는 개략 구성도.
제 2 도는 본 발명의 제 1 실시예를 표시한 배기가스정화장치로서, 통로절환밸브를 탄화수소 이탈위치에 놓은 상태를 나타내는 개략 구성도.
제 3 도는 본 발명의 제 2 실시예를 표시한 배기가스정화장치로서, 통로절환밸브를 탄화수소 흡착위치에 놓은 상태를 나타내는 개략 구성도.
제 4 도는 본 발명의 제 1 실시예를 표시한 배기가스정화장치로서, 통로절환밸브를 탄화수소 이탈위치에 놓은 상태를 나타내는 개략 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 21 : 엔진 1a, 21a : 배기포오트
2, 22 : 흡기계 3, 23 : 배기계
4, 24 : 배기가스정화장치 5, 5a, 25 : 배기가스통로
5b, 25c : 분기부 5c, 25d : 합류부
6, 28 : 배출구 7 : 웜업컨버터
8, 26 : 제 1 촉매컨버터 9, 27 : 제 2 촉매컨버터
11, 29 : 배기바이패스통로 12, 31 : 탄화수소흡착제(수단)
13, 32 : 통로절환밸브 13a, 32a : 작동기
14, 33 : 제어수단 25a : 상류쪽배기가스통로
25b : 하류쪽배기가스통로 29a : 하류쪽 통로
34 : 배기귀환통로 34a : 제어밸브
34b : 체크밸크 34c : 구동회로
본 발명은 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 정화장치에 관한 것이다.
엔진으로부터 배출되는 배기가스를 정화하는 장치로서는, 공연비를 이론공연비로서 3원촉매에 의해서 산화환원하는 장치가 일반적이다. 그러나, 엔진의 냉동시동시에는 연료의 기화가 나쁘므로 이론공연비보다도 약간 많게 연료가 공급되고, 저온이므로촉매가 충분히 활성화되고 있지 않기 때문에, 시동시로부터 웜업종료까지의 동안에는 미연소의 탄화수소가 완전히 산화되기 않고 방출되어 버린다.
그 때문에, 배기통로에 활성탄이나 제올라이트와 같은 탄화수소흡착제를 설치하는 것이 제안되고 있다. 예를들면 EP 424966A에는 촉매의 상류에 흡착제, 흡착제를 바이패스하는 바이패스통로 및 절환밸브를 배설하고, 탄화수소의 흡착과 흡착한 탄화수소의 이탈 및 산화를 행하는 배기정화장치가 기재되어 있다. 또 USP 5125231에는, 제 1 촉매의 하류쪽에 탄화수소흡착제와 제 2 촉매, 탄화수소 흡착제와 제 2 촉매를 바이패스하는 바이패스통로, 제 2 촉매하류와 제 1 촉매상류의 배기관 또는 흡기관을 연결하는 통로를 형성하고, 탄화수소의 흡착과 흡착한 탄화수소의 이탈 및 산화를 행하는 배기정화장치가 기재되어 있다. 또 SAE TECHNICAL PAPER 920847에는 촉매의 하류에 흡착제, 흡착제의 바이패스통로, 흡착제와 촉매 상류의 배기관 또는 흡기관을 연결하는 통로를 형성하고, 3개의 절환밸브와 에어펌프를 사용해서 탄화수소의 흡착과 흡착한 탄화수소의 이탈 및 산화를 행하는 배기정화장치가 기재되어 있다.
그러나, 이들의 장치는 촉매가 활성화하기 전에 탄화수소가 흡착제로부터 이탈하기 시작한다는 결점이 있기도 하고, 복수의 절환밸브나 에어펌프의 복잡한 제어를 필요로 한다는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 간단한 시스템에 의해서 시동시의 탄화수소의 배출을 저감하고, 내구성이 뛰어난 배기가스정화장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 배기가스정화장치는, 배기가스통로와 탄화수소흡착제가 설치된 배기바이패스통로를, 웜업중에는 배기가스를 상기 배기바이패스 통로에 안내하는 탄화수소흡착위치에, 웜업종료후에는 배기가스의 일부가 상기 배기바이패스통로에 진입하는 것을 허용하는 탄화수소이탈위치에 놓이는 통로절환밸브에 의해서 절환하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 배기가스정화장치에 의하면, 복수의 절화밸브나 에어펌프와 같은 복잡한 구성 및 그 제어를 필요로 하지 않는 간단한 구성에 의해서, 촉매에 의한 탄화수소의 정화가 곤란한 웜업중에는 배기가스를 탄화수소흡착제를 설치한 배기바이패스통로에 흐르게해서 배기가스중의 탄화수소를 흡착 제거하고, 촉매에 의한 탄화수소의 정화가 가능하게 되는 웜업종료후에는, 고온에서 탄화수소농도가 매우낮은 배기가스의 일부를 배가비이패스통로에 설치된 탄화수소흡착제를 통해서 촉매컨버터에 인도함으로써 탄화수소흡착제에 흡착된 탄화수소를 이탈시키고, 촉매컨버터에 의해서 정화할 수 있다.
또, 탄화수소흡착제의 상류쪽에 촉매컨버터를 설치한 구성에 있어서는, 탄화수소 흡착제보다도 촉매컨버터의 쪽이 보다 빨리 배기에 의해서 온도가 상승하기 때문에, 탄화수소흡착제가 탄화수소를 흡착할 수 없게 되는 온도에 달하기 전에 촉매컨버터가 활성화되고, 탄화수소를 방출하는 일없이 산화할 수 있다.
이하, 도시한 제 1 실시예에 의거해서 본 발명을 상세히 설명한다.
제 1 도에 있어서, 부호(1)은 가솔린을 연료로 하는 엔진율, 동(2)는 흡기계를, 동(3)은 배기계를 각각 표시하고 있다. 본 발명에 관한 배기가스정화장치(4)는 배기계(3)에 설치되어 있다.
엔진(1)의 배기포오트(1a)로부터 배출되는 배기가스는, 배기가스통로(5)를 통과하여, 배출구(6)로부터 도시하지 않은 머플러로 향해서 안내된 후 대기중에 방출된다. 실시예에 있어서의 배기가스통로(5)에는 상류쪽으로부터 차례로, 주지의 웜업컨버터(7), 제 1 촉매컨버터(8), 제 2 촉매컨버터(9)가 배설되어 있다. 제 1 촉매컨버터(8)와 제 2 촉매컨버터(9)는, 주지의 3원촉매나 산화촉매로 되어 있다.
배기가스정화장치(4)는, 제 2 촉매컨버터(9)와, 이 컨버터의 상류위치의 배기가스통로(5a)에 형성된 배기 바이패스통로(11)와, 이 배기바이패스통로(11)에 설치된 탄화수소흡착제(12)와, 배기가스통로(5a)와 배기바이패스통로(11)의 분기부에 설치되어 있고, 배기가스의 유로를 통로(5a)와 바이패스통로(11)로 절환하기위한 통로절환밸브(13)와, 통로절환밸브(13)의 위치를 선택하는 제어수단(14)으로 이루어져 있다. 이 절환밸브(13)는 작동기(13a)에 의해서, 후술하는 작동위치에 선택적으로 위치시킬 수 있다. 배기바이패스통로(11)는, 제 2 촉매컨버터(9)의 상류위치의 분기부(5b)에서 배기가스통로(5)로부터 분기한 후, 이것도 상류위치의 합류부(5a)에서 통로(5a)에 합류되고 있다.
작동기(13a)는 마이크로컴퓨터로 이루어진 제어수단(14)에 의해서 작동된다. 제어수단(14)에는, 제 1 촉매컨버터(8)의 온도신호, 제 2 촉매컨버터(9)의 온도신호, 탄화수소흡착제(12)의 온도신호, 엔진의 온도(냉각수온도)신호등의 통로절환밸브제어에 필요한 신호가 입력되어 있다.
탄화수소흡착제(12)는, 분체형상 또는 입자형상의 활성탄을 케이스에 충전한 것이거나, 벌집형상케이스의 내면에 흡착제층을 형성한 것등으로 형성되어 있다. 탄화수소흡착제(12)를 어떠한 태양으로 설치할지는, 배기가스통로(5)에 형성되는 촉매컨버터나 머플러의 수 및 그 형식에 따라서 가장 적합한 것이 선택된다.
통로절환밸브(13)는, 엔진시동후의 웜업이 종료할 때까지는, 제 1 도에 표시한 탄화수소흡착위치에 위치하게 되고, 웜업종료후에는 제 2 도에 표시하는 탄화수소이탈위치에 위치하게 된다. 이들의 위치는, 제어수단(14)에 입력되어 있는 각종 신호에 의거해서 선택된다. 제 1 도에 표시한 바와 같이, 탄화수소흡착위치에 위치하게 되어 있을 때의 통로절환밸브(13)는, 배기가스통로(5a)를 거의 완전히 차단하고, 배출되는 배기가스를 배기바이패스통로(11)에 안내하도록 설치되어 있다.
또, 제 2 도에 표시한 바와 같이, 탄화수소이탈위치에 놓인 통로절환밸브(13)는, 배기바이패스통로(11)를 배기가스통로(5)로부터 차단하는 것인데, 이때의이 밸브는 배기가스통로(5)를 유통하는 배기가스의 일부가 바이패스통로(11)에 진입하는 것을 허용하도록 되어 있다. 배기가스의 일부의 진입을 허용하기 위해서는, 배기바이패스통로(11)의 입구에 배설되는 밸브시이트의 일부에 잘린부분을 형성해서 가스의 통로를 형성하는 등의 구조를 생각할 수 있다. 배기바이패스통로(11)에 도입되는 배기가스의 양은, 탄화수소흡착제(12)의 특성이나 그 유지구조에 따라서 가장 적합한 것이 선택된다.
이상과 같이 구성된 실시예의 작용을 설명한다.
제 1 도에 있어서, 엔진(1)이 냉태시동되면, 배기포오트(1a)로부터 배기가스통로(5)에 배기가스가 배출된다. 이때의 연료는, 이론공연비보다도 많은 양이 공급되고 있어, 다량의 미연탄화수소가 발생하고 있다.
한편, 제어수단(14)에는, 각종의 신호가 입력되어 있고, 그 중의 하나 예를 들면 제 2 촉매컨버터(9)의 신호를 토태로 해서, 통로절환밸브(13)의 위치를 제어한다. 엔진의 시동직후의 제 2 촉매컨버터(9)는, 환원분위기온도에 달하고 있지 않아 활성화 되고 있지 않으므로, 제어수단(14)은 통로절환밸브(13)를 탄화수소흡착위치에 위치시키는 신호를 작동기(13a)에 출력한다. 제 1 도에 표시한 바와 같이, 탄화수소흡착위치에 위치된 통로절환밸브(13)는, 배기가스통로(5a)를 차폐하여, 배출되는 배기가스의 전부를 배기바이패스통로(11)를 향해서 안내한다.
배기바이패스통로(11)에 보내져온 웜업시의 배기가스는, 이것에 포함되어 있는 탄화수소가 탄화수소흡착제(12)에 흡착되어 포집된다. 탄화수소가 흡착된 배기가스는, 합류부(5c)에서 배기가스통로(5a)에 합류하고, 제 2 컨버터(a)를 거쳐 배출구(6)로부터 도시되지 않은 머플러를 개재해서 대기에 배출된다. 탄화수소의 흡착작용은, 제 2 촉매컨버터(9)의 온도가 활성화온도가 될 때까지 계속된다.
엔진의 웜업이 진행하여, 제 2 촉매컨버터(9)의 온도가 상승해서 이 컨버터가 활성화했다고 판단한 제어수단(14)은, 엔진(1)이 웜업이 종료했다고 판단해서, 통로절환밸브(13)를 제 2 도에 표시한 탄화수소이탈위치에 이동시킨다. 웜업이 종료하면, 각 촉매컨버터(8)(9)는, 탄화수소를 산화하는 온도에까지 상승하고 있다. 따라서 배기가스통로(5)를 유통하는 배기가스는, 제 1 촉매컨버터(8)와 제 2 촉매컨버터(9)를 유통시킬때에, 탄화수소, 일산화탄소나 질소산화물등을 산화환원해서 정화한다. 엔진(1)의 웜업이 종료하면, 흡기계(2)로부터 공급되는 연료는 이론 공연비에 따라서 공급되므로, 미연탄화수소의 발생은 감소하고 있다.
한편, 제 2 도에 표시한 바와 같이 탄화수소이탈위치에 놓인 통로절환밸브(13)는, 배기가스통로(5)를 유통하는 배기가스의 일부가 배기바이패스통로(11)에 진입하는 것을 허용한다. 즉, 배기바이패스통로(11)와 배기가스통로(5a)의 분기부(5b)와 합류부(5c)의 압력차에 의해서, 바이패스통로(11)에는, 웜업후의 배기가스의 일부가 유입한다. 이때 배기바이패스통로(11)를 유통하는 배기가스는, 탄화수소의 농도가 낮으므로 탄화수소흡착제(12)에 흡착되어 있는 탄화수소를 이 흡착제로부터 정화한다. 정화된 탄화수소는, 합류부(5c)에서 배기가스통로(5a)에 합류하고, 그 하류위치의 제 2 촉매컨버터(9)에 의해서 산화되고, 무해한 배기로서 배출되게 된다.
이상 설명한 예는 엔진의 웜업종료를, 배기바이패스통로(11)의 하류위치에 배설된 제 2 촉매컨버터(9)의 온도검지에 의해서 판단하여 통로절환밸브(13)의 위치를 절환했으나, 엔진의 웜업종료는 다른 신호를 이용해도 된다. 예를 들면, 엔진 냉각수의 온도(수온)에 의해서 웜업종료를 검지해도 되고, 배기바이패스통로(11)의 상류에서 제 1 촉매컨버터(8)를 설치하는 경우에는, 이 컨버터의 온도에 의해서 웜업종료를 검지해도 된다. 통로절환밸브의 절환시기로서는, 탄화수소흡착제 또는 촉매의 온도의 검출을, 엔진온도 혹은 시동시 엔진온도와의 시간의 함수에 의해서 추측해서 설정해도 된다.
또, 탄화수소흡착제(12)의 온도가 이탈온도 이상이 되었을 때에 절환밸브를 탄화수소이탈위치(제 2 도 참조)로 절환해도 된다. 이 경우, 고온에 약한 특성을 가진 흡착제가 고온에 노출되는 시간을 가급적 짧게 할 수 있으므로, 당해 흡착제의 수명을 연장할 수 있다.
도시한 실시예에서는, 탄화수소흡착제로서 활성탄을 예로들었으나, 당해 흡착제로서는 제올라이트등 다른 흡착제어도 된다. 또한 제올라이트는 수분에 대해서 약간 특성을 가지므로, 이것을 사용하는 경우에도, 도시한 예와 같이 배기가스의 흐름방향에 있어서 그 상류위치에 촉매컨버터(8)를 배설해서 배기가스중의 수분을 제거하는 것이 바람직하다.
이하, 도시한 제 2 실시예에 의거해서 본 발명을 상세히 설명한다.
제 3 도에 있어서, 부호(21)은 가솔린을 연료로 하는 엔진을, 동(22)는 흡기계를, 동(23)은 배기계를 각각 표시하고 있다. 본 발명에 관한 배기가스정화장치(24)는 배기계(23)에 설치되어 있다. 배기계(23)는, 배기가스통로(25)와, 이 통로상에 배설된 제 1 촉매컨버터(28), 제 2 촉매컨버터(27)와, 도시되지 않은 머플러로 이루어져 있다. 엔진(21)의 배기포오트(21a)와 제 1 촉매컨버터(26)의 사이의 배기가스통로를 상류쪽 배기가스통로(25a)라고 호칭하고, 제 2 촉매컨버터(27)보다 하류쪽의 배기가스통로를 하류쪽배기가스통로(25b)라고 호칭하기로 한다.
엔진(21)의 배기포오트(21a)로부터 배출되는 배기가스는, 배기가스통로(25)를 통과하여, 배출구(28)로부터 도시되지 않은 머플러로 향해서 안내된 후 대기중에 방출된다. 제 1 촉매컨버터(26)와 제 2 촉매컨버터(27)는, 주지의 3원촉매나 산화촉매로 되어 있다.
배기가스정화장치(24)는, 제 2 촉매컨버터(27)와, 하류쪽배기가스통로(25b)에 형성된 배기바이패스통로(29)와, 이 배기바이패스통로(29)에 형성된 탄화수소흡착수단(31)과, 배기가스통로(25b)와 배기바이패스통로(29)의 분기부(25c)에 설치되어 있고, 배기가스의 유로를 통로(25b)와 바이패스통로(29)로 절환하기 위한 통로절환밸브(32)와, 이 절환밸브(32)의 위치를 선택하는 제어수단(33)과, 탄화수소 흡착수단(31)과 상류쪽배기가스통로(25a)와 접속하는 배기귀환통로(34)로 이루어져 있다.
통로절환밸브(32)는, 작동기(32a)에 의해서, 후술하는 작동위치에 선택적으로 위치된다. 배기바이패스통로(29)는, 분기부(25c)에서 하류쪽 배기가스통로(25b)로부터 분기한 후, 합류부(25d)에서 통로(25b)에 합류되고 있다. 작동기(32a)는 마이크로컴퓨터로 이루어진 제어수단(33)에 의해서 작동된다.
배기귀환통로(34)에는, 당해 통로를 연통차단하는 제어밸브(34a)와 당해 통로를 흐르는 배기가스를 일방향으로 규제하는 체크밸브(34b)가 각각 배설되어 있다. 체크밸브(34b)는, 배기포오트(21a)로부터 배출되는 배기가스가 배기바이패스통로(29)쪽으로 향해서 흐르는 것을 규제하고, 통로(29)쪽으로부터 상류쪽배기가스통로(25a)에 향해서 흐르는 것을 허용하는 주지의 구조이다.
제어수단(33)에는, 제 2 촉매컨버터(27)의 온도신호, 탄화수소흡착수단(31)의 온도신호, 엔진의 온도(냉각수온도)신호등의 통로절환밸브제어에 필요한 신호가 입력되어 있다.
탄화수소흡착수단(31)은, 분체형상 또는 입자형상의 활성탄을 케이스에 충전한 것이거나, 벌집형상케이스의 내면에 흡착제층을 형성한 것등으로 형성되어 있다. 탄화수소흡착수단(31)을 어떠한 태양으로 설치할지는, 배기가스통로(25)에 형성되는 촉매컨버터나 머플러의 수 및 그 형식에 따라서 가장 적합한 것이 선택된다.
통로절환밸브(32)는 엔진시동후의 엄업이 종료할 때까지는, 제 3 도에 표시한 탄화수소흡착위치에 위치되고, 웜업종료후에는 제 4 도에 표시하는 탄화수소이탈 위치에 위치된다. 이들의 위치는, 제어수단(33)에 입력되어 있는 각종신호에 의거해서 선택된다. 제 3 도에 표시한 바와 같이, 탄화수소흡착위치에 위치되어 있을때의 통로절환밸브(32)는 하류쪽배기가스통로(25b)를 거의 완전히 차단하고, 배출되는 배기가스를 배기바이패스통로(29)에 안내하도록 설치되어 있다.
또, 제 4 도에 표시한 바와 같이, 탄화수소이탈위치에 놓인 통로절환밸브(32)는, 배기바이패스통로(29)를 하류쪽배기가스통로(25b)로부터 차단하는 것인데, 이때의 통로절환밸브(32)는 하류쪽배기가스통로(25b)를 유통하는 배기가스의 일부가 바이패스통로(29)에 진입하는 것을 허용하도록 되어 있다. 배기가스의 일부의 진입을 허용하기 위해서는 배기바이패스통로(29)의 입구 및 출구에 배설되는 절환밸브의 밸브시이트의 일부에 잘린부분을 형성해서 가스의 통로를 형성하는 등의 구조를 생각할 수 있다. 배기바이패스통로(29)에 도입되는 배기가스의 양은, 탄화수소흡착수단(31)의 특성이나 그 유지구조에 따라서 가장 적합한 것에 선택된다.
제어밸브(34a)는 구동회로(34c)를 개재해서 제어수단에 의해서 작동된다. 상세한 것은 후술하나, 제어밸브(34a)는 제 3 도에 표시한 흡착모드에 있어서는 배기귀환통로(34)를 차단하고, 제 4 도에 표시한 이탈모드에 있어서는 이 통로를 연통하도록 그 위치가 제어된다.
이상과 같이 구성된 실시예의 작용을 설명한다.
제 3 도에 있어서, 엔진(21)에 냉태시동되면, 배기포오트(21a)로부터 배기가스통로(25)에 배기가스가 배출된다. 이때의 연료는 이론공연비보다도 많은 양이 공급되고 있어, 다량의 미연탄화수소가 발생하고 있다.
한편, 제어수단(33)에는, 각종의 신호가 입력되어 있고, 그중의 하나 예를들면 제 2 촉매컨버터(27)의 신호를 토대로해서, 통로절환밸브(32)의 위치를 제어한다. 엔진의 시동직후의 제 2 촉매컨버터(27)는, 탄화수소를 산화하는 분위기온도에 달하고 있지않아 활성화되고 있지 않으므로, 제어수단(33)은 통로절환밸브(32)를 탄화수소흡착위치에 위치시키는 신호를 작동기(32a)에 출력한다. 제 3 도에 표시한, 탄화수소흡착위치에 위치된 통로절환밸브(32)는, 배기가스통로(25b)를 차폐하여, 배출되는 배기가스 G를 배기바이패스통로(29)로 향해서 안내한다. 또, 이때 제어수단(33)은 구동회로(34a)를 개재해서 제어밸브(34a)를 작동시켜 배기귀환통로(34)를 차폐한다.
분기부(25c)로부터 배기바이패스통로(29)에 보내져온 웜업시의 배기가스 G는, 이것에 포함되어 있는 탄화수소가 탄화수소흡착수단(31)에 흡착되어 포집된다. 탄화수소가 흡착된 배기가스 Ga는, 합류부(25d)에서 하류쪽배기가스통로(25b)에 합류하고, 배출구(28)로부터 도시되지 않은 머플러를 개재해서 대기에 배출된다. 탄화수소의 흡착작용은, 제 2 촉매컨버터(27)의 온도가 활성화온도가 될 때까지 계속된다.
엔진의 웜업이 진행하여, 제 2 촉매컨버터(27)의 온도가 상승해서 이 컨버터가 환원분위기를 가지게 된 온도신호가 입력된 제어수단(33)은, 엔진(21)의 웜업이 종료햇다고 판단해서, 통로절환밸브(32)를 제 4 도에 표시한 탄화수소이탈위치에 이동시키는 동시에 제어밸브(34a)를 작동시켜 배기귀환통로(34)를 개방한다. 웜업이 종료했을때, 각 촉매컨버터(26)(27)는, 탄화수소를 산화하는 온도에까지 상승하고 있다. 따라서 배기가스통로(25)를 유통하는 배기가스는, 제 1 촉매컨버터(26)와 제 2 촉매컨버터(27)를 유통시킬때에 탄화수소, 일산화탄소나 질소산화물등을 산화환원에서 정화되고, 화살표로 표시한 바와같이 배출구(28)로부터 송출된다. 엔진(21)의 웜업종료하면, 흡기계(22)로부터 공급되는 연료는 이론공연비에 따라서 공급되므로, 미연탄화수소의 발생은 감소하고 있다.
한편, 제 4 도에 표시한 바와같이 탄화수소이탈위치에 놓인 통로절환밸브(32)는 하류쪽배기가스통로(25b)를 유통하는 배기가스의 일부 Gb, Gc가 배기바이패스통로(29)에 진입하는 것을 허용한다. 즉 배기가스통로(25)에는, 엔진의 배기동작에 따른 맥동이 있고, 이에 의해서 배기바이패스통로(29)에는, 분기부(25c)와 합류부(25d)로부터 웜업후의 배기가스의 일부 Gb, Gc가 유입한다. 이 배기가스의 유입시에 제어밸브(34a)가 배기귀환통로(34)를 연통시키고 있는 것은 물론이다. 배기바이패스통로(29)에 유입한 배기가스는, 배기귀환통로(34)를 거쳐 상류쪽배기가스통로(25a)에 되돌려진다. 이때, 배기바이패스통로(29)로부터 귀환통로(34)에 유통하는 배기가스 Gb, Gc는 탄화수소의 농도가 낮으므로, 탄화수소흡착수단(31)에 흡착되어 있는 탄화수소를 이 흡착수단으로부터 정화한다. 정화된 탄화수소는, 배기귀환통로(34)로부터 상류쪽배기가스통로(25a)에 합류하고, 그 하류위치의 제 1 촉매컨버터(26)와 제 2 촉매컨버터(27)에 의해서 산화되고, 배출구(28)로부터 무해한 배기로서 송출된다.
이상 설명한 예는 엔진의 웜업종료를, 배기바이패스통로(29)의 상류위치에 배설된 제 2 촉매컨버터(27)의 온도검지에 의해서 판단하여 통로절환밸브(32)의 위치를 절환했으나, 엔진의 웜업종료는 다른 신호를 이용해도 된다. 예를들면, 엔진냉각수의 온도(수온)에 의해서 웜업종료를 검지한다. 통로절환밸브(32)의 모든절환시기로서는, 탄화수소흡착수단(31) 또는 촉매컨버터(27)의 온도의 검출을, 엔진온도 혹은 시동시 엔진온도와의 시간의 함수에 의해서 추측해서 설정해도 된다.
또, 탄화수소흡착수단(31)의 온도가 이탈온도이상이 되었을때에 절환밸브를 탄화수소이탈위치(제 4 도 참조)로 절환해도 된다. 이 경우, 고온에 약한 특성을 가진 흡착수단이 고온에 노출되는 시간을 가급적 짧게 할 수 있으므로, 당해 흡착수단의 수명을 연장할 수 있다.
도시한 실시예에서는, 탄화수소흡착수단으로서 활성탄을 예로 들었으나, 당해흡착수단으로서는 제올라이트등 다른 흡착수단이여도 된다. 또한 제올라이트는 수분에 대해서 약한 특성을 가지나, 이것을 사용하는 경우에는, 도시한 예와 같이 배기가스의 흐름방향에 있어서 그 상류위치에 수분제거기능을 가진 촉매컨버터를 배설해서 배기가스중의 수분을 제거하는 것이 바람직하다.
또, 도시한 실시예에 있어서는, 배기귀환통로(34)를 탄화수소흡착제(31)에 접속하고 있으나, 통해(34)를 배기바이패스통로(29)의 하류쪽통로(29a)에 접속하고, 합류부(25d)를 통로절환밸브(32)에 의해서 완전히 차단하는 구조로 해도 된다.

Claims (10)

  1. 엔진(1)으로부터 배출되는 배기가스가 유통하는 배기가스통로(5)에 설치된 촉매컨버터(9)와, 이 촉매컨버터(9)의 상류위치의 배기가스통로(5)에 형성된 배기바이패스통로(11)와, 이 배기바이패스통로(11)에 설치되어 있고, 배기가스중의 탄화수소를 흡착하는 탄화수소흡착제(12)와, 배기가스를 상기 배기바이패스통로(11)에 안내하는 탄화수소흡착위치와, 배기가스를 상기 배기가스통로(5)에 안내하는 탄화수소이탈위치로 선택적으로 위치시킬 수 있는 밸브로서, 이 밸브가 상기 탄화수소흡착위치에 놓였을 때에는 배기가스를 상기 배기바이패스통로(11)에 안내하고, 이 밸브가 상기 탄화수소이탈위치에 놓였을 때에는 배기가스의 일부가 상기배기바이패스통로(11)에 진입하는 것을 허용하는 통로절환밸브(13)와, 엔진의 웜업종료전에는 상기 통로절환밸브(13)를 상기 탄화수소흡착위치에 위치시키고, 웜업종료후에는, 상기 통로절환밸브(13)를 상기 탄화수소이탈위치에 위치시키는 제어수단(14)을 구비한 것을 특징으로 하는 배기가스정화장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 웜업의 종료를 촉매컨버터의 온도에 의해서 판단하는 것을 특징으로 하는 배기가스정화장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 웜업의 종료를 탄화수소흡착제의 온도에 의해서 판단하는 것을 특징으로 하는 배기가스정화장치.
  4. 엔진으로부터 배출되는 배기가스가 유통하는 배기가스통로(5)에 형성된 배기바이패스통로(11)와, 이 배기바이패스통로(11)의 상류위치의 배기가스통로(5)에 설치된 상류쪽 촉진컨버터(8)와, 상기 배기바이패스통로(11)의 하류위치의 배기가스통로(5)에 설치된 하류쪽 촉매컨버터(9)와, 상기 배기바이패스통로(11)에 설치되어 있고, 배기가스중의 탄화수소를 흡착하는 탄화수소흡착제(12)와, 배기가스를 상기 배기바이패스통로(11)에 안내하는 탄화수소흡착위치와, 배기가스를 상기 배기가스통로(5)에 안내하는 탄화수소이탈위치로 선택적으로 위치시킬 수 있는 밸브로서, 이 밸브가 상기 탄화수소흡착위치에 놓였을 때에는 배기가스를 상기 배기바이패스통로(11)에 안내하고, 이 밸브가 상기 탄화수소흡착위치에 놓였을 때에는 배기가스의 일부가 상기 배기바이패스통로(11)에 진입하는 것을 허용하는 통로절환밸브(13)와, 엔진의 웜업종료전에는 상기 통로절환밸브(13)를 상기 탄화수소흡착위치에 위치시키고, 웜업종료후에는, 상기 통로절환밸브(13)를 상기 탄화수소이탈위치에 위치시키는 제어수단(14)을 구비한 것을 특징으로 하는 배기가스정화장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 웜업의 종료를 상류쪽 촉매컨버터의 온도에 의해서 판단하는 것을 특징으로 하는 배기가스정화장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 웜업의 종료를 하류쪽매컨버터의 온도에 의해서 판단하는 것을 특징으로 하는 배기가스정화장치.
  7. 제 4 항에 있어서, 웜업의 종료를 탄화수소흡착제의 온도에 의해서 판단하는 것을 특징으로 하는 배기가스정화장치.
  8. 엔진으로부터 배출되는 배기가스가 유통하는 배기가스통로(25)에 설치된 촉매컨버터(27)와, 이 촉매컨버터(27)보다 하류위치의 배기가스통로(25)로부터 분기해서 형성된 배기바이패스통로(29)와, 이 배기바이패스통로(29)에 설치되어 있고, 배기가스중의 탄화수소를 흡착하는 탄화수소흡착제(31)와, 배기가스를 상기 배기바이패스통로(29)에 안내하는 탄화수소흡착위치와, 배기가스를 상기 배기가스통로(25)에 안내하는 탄화수소이탈위치로 선택적으로 위치시킬 수 있는 밸브로서, 이 밸브가 상기 탄화수소흡착위치에 놓였을 때에는 배기가스를 상기 배기바이패스통로(29)에 안내하고, 이 밸브가 상기 탄화수소이탈위치에 놓였을 때에는 배기가스의 일부가 상기 배기바이패스통로(29)에 진입하는 것을 허용하는 통로절환밸브(32)와, 상기 탄화수소흡착수단과 상기 촉매컨버터(27)보다 상류위치의 배기가스통로를 접속하는 배기귀환통로(34)와, 엔진의 웜업종료전에는, 상기 통로절환밸브(32)를 상기 탄화수소흡착위치에 위치시키고, 웜업종료후에는, 상기 통로 절환밸브(32)를 상기 탄화수소이탈위치에 위치시키는 제어수단(33)을 구비한 것을 특징으로 하는 배기가스정화장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 웜업의 종료를 촉매컨버터의 온도에 의해서 판단하는 것을 특징으로 하는 배기가스정화장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 웜업의 종료를 탄화수소흡착제의 온도에 의해서 판단하는 것을 특징으로 하는 배기가스정화장치.
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