KR100187139B1 - 대기 유해성분 정화장치 - Google Patents

대기 유해성분 정화장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대기 유해성분 정화장치에 관한 것으로서, 자동차 엔진(10)의 배기다기관(12)에 결합된 촉매변환장치(20)의 후단 또는 전단에 연결되는 자동차 배기 파이프(14)의 소정길이에 걸쳐 파이프의 표면에 촉매재(19)를 코팅하고, 촉매재가 코팅된 파이프(14) 표면을 따라 외부 대기의 유로를 형성하는 파이프 커버(18)를 설치하여서 구성된다. 본 발명에 의하면 자동차가 주행 중에 지표면의 대기가 파이프 커버(18)와 배기파이프(14)의 표면 사이에 형성된 대기 유로를 따라 흐르게 되고, 이 때 배기파이프의 표면에 코팅된 촉매재(19)의 기능에 의해 대기중의 유해성분인 HC, CO, NOx, O3 등을 산화 또는 환원시켜 대기를 정화시켜 줄 수 있는 효과가 있다.

Description

대기 유해성분 정화장치
본 발명은 대기 유해성분 정화장치에 관한 것이며, 특히 자동차 배기 파이프 표면에 유해 배기가스 분해 촉매재를 코팅하여 차량 주행중에 대기중에 포함되어있는 유해 배기가스 성분 등을 정화할 수 있는 대기 유해성분 정화장치에 관한 것이다.
근래 자동차 등록대수가 8백만대를 넘어서고 조만간 천만대에 육박할 것으로 예측되는 바, 그 중 운행되는 차량에 의해 배출되는 배기가스의 양도 점차 증가될 것이며 이 자동차 배출가스에 의한 대기오염은 광화학 스모그(smog)를 발생시켜 사람들에게 기침, 두통, 현기증등의 건강장애를 일으키는 사회문제로 부각되고 있다.
특히 대도시의 환경위생상 중요한 문제로서 쓰레기 처리와 함께 자동차의 배출가스로 인한 대기오염을 방지하는 대책이 시급히 요청되고 있는 실정에 있다.
여기서 자동차 배기가스란 엔진 실린더 안에서 연소한 다음 배기 파이프를 통해 외부로 배출되는 가스를 말하며, 이 배기가스의 성분은 알려진 바와 같이 인체에 해(害)가 없는 수증기, 질소, 탄산가스 등과 유해물질로서 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 질소산화물(NOx) 외에 약간의 납산화물(PbO)과 탄소입자(흑연) 등이 함유된 것이다. 여기서 공해방지를 위한 감소대상 물질은 주로 CO, HC 및 NOx 이다.
이제까지의 자동차 배출가스 대책으로서 알려진 것은 연료계통에서 연료 증발가스를 모아 연소시키기 위한 차아콜 캐니스터 장치와 블로바이가스 환원장치, 그리고 흡기계통 및 배기계통에 설치된 배기가스 재순환장치, 2차공기 공급장치, MCA-JET밸브 시스템 등이 있으며, 특히 배기관 중간에 설치되어 배기가스 중의 유해 성분을 산화 및 환원시키는 3원 촉매 변환장치를 많이 채택하고 있다.
그러나 상기와 같은 자동차 유해배출가스 방지장치는 아직도 모든 차량에 의무적으로 부착되고 있지 않기 때문에 날로 증가되는 자동차에 의해 대기오염이 더욱 심각해지는 문제가 대두되고 있다.
따라서, 본 발명은 위와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 기존의 유해 배기가스 방지장치에 부가하여 자동차 주행중 대기중의 유해 배기가스를 제거할 수 있는 대기 유해성분 정화장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따르면, 자동차 배기 파이프의 소정길이에 걸쳐 파이프 표면에 촉매재를 코팅하고, 촉매재가 코팅된 파이프 표면을 따라 대기의 유로를 형성하는 파이프 커버를 설치하여서 된 대기 유해성분 정화장치가 제공된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 촉매재는 백금, 팔라듐 등의 귀금속을 포함하는 베이스 금속으로 구성된다.
본 발명의 정화장치는 배기파이프 표면의 촉매재에 의해 차량 주행중 파이프 커버를 통해 흐르는 대기중의 유해성분, 즉 HC, CO, NOx, O3 등을 정화시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 정화장치의 구성을 나타내는 부분단면 개략도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 개략도.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10: 엔진 12: 배기다기관
14: 배기파이프 16: 촉매장치 커버
17: 외부공기유입구 18: 파이프 커버
A: 외부공기 B: 연소가스
상기한 본 발명의 목적과 특징 및 장점을 이해하기 쉽도록 이하 첨부도면을 참고로 본 발명의 일 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 대기 유해성분 정화장치의 구조가 도시되어 있다. 도 1은 MCC 또는 CCC 구조의 촉매변환장치를 채택한 자동차의 배기파이프에 본 발명에 따른 대기 유해성분 정화장치를 설치한 실시예를 나타낸다.
도 1에서, 대기 유해성분 정화장치는 자동차 엔진(10)의 배기다기관(12)에 결합된 촉매변환장치(20)의 후단에 연결되는 자동차 배기 파이프(14)의 소정길이에 걸쳐 파이프의 표면에 촉매재(19)를 코팅하고, 촉매재가 코팅된 파이프(14) 표면을 따라 외부 대기의 유로를 형성하는 파이프 커버(18)를 설치하여서 구성된다.
본 발명에서, 상기 촉매재(19)는 백금, 팔라듐 등의 귀금속을 포함하는 베이스 금속으로 구성된다.
상기 파이프 커버(18)는 전체적으로 볼 때 배기파이프(14)의 둘레 사이로 대기 유통 통로를 형성하는 2중 파이프의 구조를 취한다.
파이프 커버(18)는 도 1의 원형 확대부분에 명백히 나타나 있는 바와 같이 배기파이프(14)의 주위로 일정간격을 유지하면서 파이프(14)의 길이를 따라 끝단 부근까지 연장되도록 고정되고, 커버(18)의 선단에 깔대기 형상의 외부공기 유입구(17)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 촉매변환장치(20)의 주위로 히트 커버(16)가 설치되고, 이 히트커버(16)는 배기다기관(12)과 배기파이프(14)와의 연결부위까지 신장되는 길이를 가지며 그 중간부위에서 제2의 외부공기 유입구(17')가 형성되는 동시에 다수의 공기구멍이 형성된다.
위와 같은 구성의 대기 유해성분 정화장치에서, 자동차가 주행중에 지표면의 대기가 소정의 덕트(도시 안됨)을 통해 상기 외부공기 유입구(17)로 공급되면 파이프 커버(18)와 배기파이프(14)의 표면 사이에 형성된 대기 유통 통로를 따라 대기, 즉 외부공기(A)가 흐르게 되고, 이때 배기파이프(14)의 표면에 코팅된 촉매재(19)의 기능에 의해 대기중의 유해성분인 HC, CO, NOx, O3 등이 산화 또는 환원되는 것을 도와주어 인체에 무해한 성분으로 변환되게 만든다.
또한, 본 발명에 따른 파이프 커버(18)는 그 내부의 배기파이프(14)를 보온시켜주는 역할을 함으로써 겨울철 냉간 시동시 HC, CO, NOx,의 발생을 억제시켜주는 한편 배기파이프(14)의 단열효과에 의해 야외의 건초지에서 접촉 발화가 되는 것을 방지해주는 부가적인 효과를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 것이다.
도면에서, 도 1에 나타낸 부품과 동일 부분에는 동일 부호를 부여하였다.
다만, 도 1과 다른 점은 배기파이프(14)에 연결된 촉매변환기가 배기파이프(14)의 후단부근에 설치되는 UCC형 촉매변환기(20')를 사용하고 있는 것이고, 이 촉매변환기의 전단부와 배기다기관(12)사이의 배기파이프(14)주위로 도 1에 보인 것과 같은 파이프 커버(18)가 설치된다는 점이다.
이 파이프 커버(18) 내부에 위치한 배기파이프(14)주위 표면에도 백금 등의 촉매재가 코팅되어 있음은 물론이다.
파이프 커버(18)의 선단부에도 깔대기형 공기유입구가 형성되어 외부의 대기가 커버내부의 대기 유로를 따라 흐르게 되고, 이 때 배기파이프(14) 표면에 코팅된 촉매재에 의해 대기중의 HC, CO, NOx, O3 등을 정화시키게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 자동차가 주행 중에 지표면의 대기가 파이프 커버(18)와 배기파이프(14)의 표면 사이에 형성된 대기 유로를 따라 흐르게 되고, 이 때 배기파이프의 표면에 코팅된 촉매재(19)의 기능에 의해 대기중의 유해성분인 HC, CO, NOx, O3 등을 산화 또는 환원시켜 대기를 정화시켜 줄 수 있는 지대한 효과가 있다. 또한, 본 발명에 의한 파이프 커버(18)는 그 내부의 배기파이프(14)를 보온 및 단열시켜주는 부가적인 효과를 제공한다.

Claims (3)

  1. 자동차 엔진(10)의 배기다기관(12)에 결합된 촉매변환장치(20)의 후단 또는 전단에 연결되는 자동차 배기 파이프(14)의 소정길이에 걸쳐 파이프의 표면에 촉매재(19)를 코팅하고, 촉매재가 코팅된 파이프(14) 표면을 따라 외부 대기의 유로를 형성하는 파이프 커버(18)를 설치하여서 된 대기 유해성분 정화장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 촉매재(19)는 백금, 팔라듐 등의 귀금속을 포함하는 베이스 금속으로 구성되는 것을 특징으로 하는 대기 유해성분 정화장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 파이프 커버(18)는 배기파이프(14)의 주위로 일정간격을 유지하면서 파이프(14)의 길이를 따라 끝단 부근까지 연장되도록 고정되고, 커버(18)의 선단에 깔대기 형상의 외부공기 유입구(17)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 대기 유해성분 정화장치.
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