KR101338465B1 - Catalyst layer coating method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 담체의 촉매층 형성 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상세하게는 배기가스를 정화하는 촉매층을 갖는 배기가스 필터에 촉매층을 코팅하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for forming a catalyst layer of a carrier, and more particularly, to a method for coating a catalyst layer on an exhaust gas filter having a catalyst layer for purifying exhaust gas.
일반적으로 엔진의 배기시스템은 배기 가스를 차량의 후방으로 배출하는 기능과 배기음을 저감시키는 기능을 한다.Generally, an exhaust system of an engine has a function of exhausting exhaust gas to the rear of a vehicle and a function of reducing exhaust noise.
최근 들어 배기가스를 정화하기 위해서 촉매장치가 사용되고 있으며, 이들은 유해한 배기가스를 무해한 질소, 이산화탄소, 또는 물로 변환한다.Recently, catalytic devices have been used to purify exhaust gases, which convert harmful emissions into harmless nitrogen, carbon dioxide, or water.
즉, 촉매장치는 탄화수소, 일산화탄소, 질소산화물(NOx)을 저감시키며, 입자상 물질을 포집하거나 태운다. That is, the catalytic device reduces hydrocarbons, carbon monoxide, and nitrogen oxides (NOx), and collects or burns particulate matter.
일반적으로 디젤에서 배출되는 입자상물질을 물리적으로 포집하여 연소시키는 촉매장치를 디젤매연여과장치(DPF, Diesel Particulate Filter) 라 일컬으며, 이러한 디젤매연여과장치는 배기 가스 흐름 방향으로 여러 개의 채널들이 형성된다.In general, a catalytic device that physically collects and burns particulate matter discharged from diesel is called a diesel particulate filter (DPF), and the diesel particulate filter has a plurality of channels formed in an exhaust gas flow direction. .
아울러, 상기 채널들 중 적어도 하나는 입구가 패쇄되고 출구가 개방되며, 상기 채널들 중 적어도 하나는 입구가 개방되고, 출구가 폐쇄되되, 입구 또는 출구의 폐쇄된 부분이 교대로 배치되는 구조를 갖는다.In addition, at least one of the channels has a structure in which the inlet is closed and the outlet is open, and at least one of the channels is the inlet is opened, the outlet is closed, and the closed part of the inlet or outlet is alternately arranged. .
상기 채널들의 입구와 출구는 교대로 플러그로 막힌 구조를 갖고 있으며, 상기 채널을 형성하는 표면에 촉매층이 형성된 구조를 갖고 있다. 일반적으로, 촉매장치에는 그 내부로 배기가스가 투과되는 다공성의 필터가 사용되고 있으며, 이는 SiC 또는 AT재질로 형성된다. The inlet and the outlet of the channels are alternately plugged and have a structure in which a catalyst layer is formed on the surface of the channels. Generally, a porous filter through which exhaust gas is permeated is used in a catalytic device, which is formed of SiC or AT material.
한편, 입구측이 개방되고 배기측이 폐쇄된 채널의 표면 및 입구측이 폐쇄되고 배기측이 개방된 채널의 표면에 촉매층이 모두 형성되는 경우 원가가 증가하고, 배기가스의 투과도가 감소하는 문제점이 있다. On the other hand, when both the catalyst layer is formed on the surface of the channel in which the inlet side is closed and the exhaust side is closed and the channel of the inlet side is closed and the exhaust side is open, the cost increases and the permeability of the exhaust gas decreases. have.
아울러, 다공성인 담체의 표면에 촉매층을 형성할 때 표면의 미세 구멍을 통하여 코팅성분이 내부로 침투하기 때문에, 담체에 2가지의 촉매층을 형성하는 것은 쉽지 않았다.In addition, when the catalyst layer is formed on the surface of the porous carrier, since the coating component penetrates into the inside through the micropores on the surface, it is not easy to form two catalyst layers on the carrier.
본 발명의 목적은 촉매층이 형성된 구조를 개선하여 원가를 저감시키고 배기가스의 흐름을 개선함으로써 정화효율이 향상된 배기가스 필터 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an exhaust gas filter system having improved purification efficiency by reducing the cost and improving the flow of exhaust gas by improving the structure in which the catalyst layer is formed.
아울러, 2가지의 촉매층을 용이하게 형성하는 배기가스 필터의 제작방법을 제공하는 것이다.In addition, the present invention provides a method for manufacturing an exhaust gas filter which easily forms two catalyst layers.
본 발명의 실시예에 따라서 입구가 개방되고 출구가 폐쇄된 제1채널이 형성되고, 입구가 폐쇄되고 출구가 개방되는 제2채널이 형성되며, 상기 제1채널과 상기 제2채널 사이의 벽(wall)을 통해서 배기가스가 통과하는 월플로우타입 담체의 촉매층 형성 방법은 상기 제1채널의 내측면 일부에 베리어층을 형성하는 단계, 상기 제1채널의 나머지 내측면에 제1촉매층을 형성하는 단계, 상기 베리어층과 함께 상기 베리어층 위에 형성된 제1촉매층을 제거하는 단계, 및 상기 베리어층이 제거된 상기 제1채널의 내측면에 제2촉매층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a first channel having an inlet and an outlet is formed, a second channel having an inlet and an outlet is formed, and a wall between the first channel and the second channel. A catalyst layer forming method of a wall flow type carrier through which exhaust gas passes through a wall) may include forming a barrier layer on a portion of an inner side surface of the first channel, and forming a first catalyst layer on the remaining inner side surface of the first channel. And removing the first catalyst layer formed on the barrier layer together with the barrier layer, and forming a second catalyst layer on an inner surface of the first channel from which the barrier layer is removed.
상기 베리어층은 상기 제1채널의 전단부에 형성되고, 상기 제1촉매층은 상기베리어층의 후단부에 형성될 수 있다. The barrier layer may be formed at the front end of the first channel, and the first catalyst layer may be formed at the rear end of the barrier layer.
상기 제2촉매층은 상기 제1채널의 전단부에 형성되고, 상기 제1촉매층은 상기 제2촉매층의 후단부에 형성될 수 있다. The second catalyst layer may be formed at the front end of the first channel, and the first catalyst layer may be formed at the rear end of the second catalyst layer.
상기 제1촉매층과 상기 제2촉매층을 구성하는 촉매성분은 같으나, 그 농도가 다를 수 있다. The catalyst components constituting the first catalyst layer and the second catalyst layer are the same, but may have different concentrations.
상기 제1촉매층의 적어도 하나의 촉매성분은 상기 제2촉매층의 촉매성분과 다를 수 있다. At least one catalyst component of the first catalyst layer may be different from the catalyst component of the second catalyst layer.
상기 베리어층은 polybutyl acrylate 또는 polyvinyl acetate를 포함하는 소수성 폴리머일 수 있다. The barrier layer may be a hydrophobic polymer including polybutyl acrylate or polyvinyl acetate.
상기 베리어층은 열처리, 산처리, 또는 알코올세척을 이용하여 제거될 수 있다. The barrier layer may be removed using heat treatment, acid treatment, or alcohol washing.
상기 제1촉매층을 형성하는 단계에서, 상기 베리어층의 외측면에도 상기 촉매층을 형성될 수 있다. In the forming of the first catalyst layer, the catalyst layer may be formed on the outer surface of the barrier layer.
상기 제1촉매층을 제거하는 단계에서, 상기 베리어층의 외측면에 형성된 상기 촉매층도 함께 제거될 수 있다. In the removing of the first catalyst layer, the catalyst layer formed on the outer surface of the barrier layer may also be removed.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 담체의 촉매층 형성 방법은, 내부에 상기 배리어층을 코팅한 상태에서 상기 제1촉매층을 형성하고, 상기 배리어층을 제거한 후, 그 자리에 상기 제2촉매층을 형성함으로써, 서로 다른 상기 제1,2촉매층을 용이하게 형성할 수 있다.As described above, in the method for forming a catalyst layer of a carrier according to an embodiment of the present invention, the first catalyst layer is formed in a state in which the barrier layer is coated therein, the barrier layer is removed, and then the second catalyst layer is replaced. By forming a, the first and second catalyst layers different from each other can be easily formed.
아울러, 입구가 개방된 상기 제1채널의 표면에는 상기 제1,2촉매층을 형성하고, 출구가 개방된 상기 제2채널의 표면에는 별도의 촉매층을 형성하지 않음으로써 원가가 절감되고 배기가스의 투과효율이 향상된다. In addition, the first and second catalyst layers are formed on the surface of the first channel with the inlet open, and the catalyst layer is not formed on the surface of the second channel with the outlet open. The efficiency is improved.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 필터의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 필터를 제작하기 위한 담체에 촉매층을 형성하는 순서를 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 필터를 제작하기 위한 담체에 촉매층을 형성하는 방법을 보여주는 순서도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of an exhaust gas filter according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a procedure for forming a catalyst layer on a carrier for manufacturing an exhaust gas filter according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart showing a method of forming a catalyst layer on a carrier for manufacturing an exhaust gas filter according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 필터의 개략적인 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of an exhaust gas filter according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 배기가스 필터는 담체(100), 제1촉매층(140), 제2촉매층(130), 및 플러그(160)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the exhaust gas filter includes a
상기 담체(100)는 입구가 개방되고 출구가 상기 플러그(160)로 폐쇄되는 제1채널(110) 및 입구가 플러그로 폐쇄되고 출구가 개방되는 제2채널(120)이 형성된다. The
상기 제1채널(110)과 상기 제2채널(120)은 모두 전면부에서 후변부로 형성되고, 상기 제1채널(110)과 상기 제2채널(120) 사이에 벽(170)(wall: 월)을 통해서 배기가스가 통과하는 월플로우타입(wall flow type)이다. The
도시한 바와 같이, 상기 제1채널(110)을 따라서 그 내측면에는 전단부에는 제2촉매층(130)이 형성되고, 후단부에는 제1촉매층(140)이 형성된다. 아울러, 상기 제2채널(120)의 내측면에는 촉매층이 형성되지 않는다. As shown, the
본 발명의 실시예에서, 상기 담체(100)의 길이방향 중간에 기준라인(180)이 형성되고, 상기 기준라인(180)을 기준으로 앞쪽을 전단부로 설정하고, 뒤쪽을 후단부로 설정한다. In the embodiment of the present invention, the
상기 기준라인(180)의 위치는 앞뒤로 가변적으로 변경될 수 있고, 상기 제1촉매층(140)과 상기 제2촉매층(130)은 서로 경계를 두고 연속적으로 연결되어 형성될 수도 있고, 상기 제1촉매층(140)과 상기 제2촉매층(130)은 서로 간격을 두고 형성될 수도 있다. The position of the
상기 제1촉매층(140)과 상기 제2촉매층(130)은 배기가스에 포함된 유해가스성분을 촉매성분과 반응시켜 무해가스로 변환시키도록 촉매성분을 포함하고 있으며, 상기 제1,2촉매층(140, 130)의 촉매성분은 같으나 그 농도가 다를 수 있다. 또한, 상기 제1,2촉매층(140, 130)의 촉매성분 중 적어도 하나가 서로 다를 수 있다. The
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 필터를 제작하기 위한 담체에 촉매층을 형성하는 순서를 보여주는 단면도이다. 2 is a cross-sectional view showing a procedure for forming a catalyst layer on a carrier for manufacturing an exhaust gas filter according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, (a)에서 제1,2채널(110, 120)이 형성된 담체(100)가 준비된다. Referring to FIG. 2, in (a), the
(b)에서 상기 제1,2채널(110, 120)의 내측면 전단부에 베리어층(150)을 형성한다. 상기 베리어층150()은 polybutyl acrylate 또는 polyvinyl acetate를 포함하는 소수성 폴리머일 수 있다. In (b), the
(c)에서 상기 제1,2채널(110, 120)의 내측면 후단부에 제1촉매층(140)을 형성한다. 그리고, (d)에서 상기 제1,2채널(110, 120)의 내측면 전단부에 형성된 상기 베리어층(150)을 제거한다. 상기 베리어층(150)은 열처리, 산처리, 또는 알코올 세척 공정을 통해서 제거될 수 있다. In (c), the
마지막으로, (d)에서 상기 제1,2채널(110, 120)의 전단부에 제2촉매층(130)을 형성한다. Finally, in (d), the
본 발명의 실시예에서, (c)에서 상기 제1촉매층(140)을 형성할 때, 상기 베리어층(150)의 외측면에도 촉매층이 형성될 수 있다. In an embodiment of the present invention, when forming the
이는 상기 담체(100)의 전단부를 촉매워시코트에 담그고, 상기 담체(100)의 후단부에서 석션을 통해서 상기 촉매층을 형성하기 때문에, 상기 베리어층(150)의 외측면에 상기 촉매층이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 베리어층(150)이 제거될 때, 상기 베리어층(150)의 외측면에 형성된 상기 촉매층도 제거된다. This is because the catalyst layer is formed on the outer surface of the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 필터를 제작하기 위한 담체에 촉매층을 형성하는 방법을 보여주는 순서도이다. 3 is a flowchart showing a method of forming a catalyst layer on a carrier for manufacturing an exhaust gas filter according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 담체(100)에서 제1,2채널(110, 120)의 전단부 내측면에 베리어층(150)을 형성한다 S300. 그리고, 상기 제1,2채널(110, 120)의 내측면에 형성된 상기 베리어층(150)의 후단부에 제1촉매층(140)을 형성한다 S310. Referring to FIG. 3, the
그 다음, 상기 베리어층(150)을 제거한다 S320. 마지막으로, 상기 베리어층(150)이 제거된 자리에 상기 제2촉매층(130)을 형성한다. Next, the
본 발명의 실시예에서, 상기 제1,2촉매층(140, 130) 및 상기 베리어층(150)을 형성하는 방법은 진공흡입방법 또는 딤핑(담그기)방법이 사용될 수 있다. 상기 진공흡입방법과 상기 딤핑방법은 공지기술을 참조하며 그 상세한 설명은 생략한다. In an embodiment of the present invention, a method of forming the first and
아울러, 본 발명의 실시예에 따른 제1,2촉매층(140, 130)에 포함되는 촉매성분은 공지기술을 참조하며 그 상세한 설명은 생략한다. In addition, the catalyst components included in the first and
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. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.
100: 담체 110: 제1채널
120: 제2채널 130: 제2촉매층
140: 제1촉매층 150: 베리어층
160: 플러그 170: 벽
180: 기준라인 100: carrier 110: first channel
120: second channel 130: second catalyst layer
140: first catalyst layer 150: barrier layer
160: plug 170: wall
180: reference line
Claims (9)
상기 제1채널의 내측면 일부에 베리어층을 형성하는 단계;
상기 제1채널의 나머지 내측면에 제1촉매층을 형성하는 단계;
상기 베리어층과 함께 상기 베리어층 위에 형성된 제1촉매층을 제거하는 단계; 및
상기 베리어층이 제거된 상기 제1채널의 내측면에 제2촉매층을 형성하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 담체의 촉매층 형성 방법. A first channel is formed, the inlet is opened and the outlet is closed, a second channel is formed, the inlet is closed and the outlet is opened, and exhaust gas is discharged through a wall between the first channel and the second channel. In the method of forming a catalyst layer of a passing wall flow type carrier,
Forming a barrier layer on a portion of an inner side surface of the first channel;
Forming a first catalyst layer on the remaining inner surface of the first channel;
Removing the first catalyst layer formed on the barrier layer together with the barrier layer; And
Forming a second catalyst layer on an inner surface of the first channel from which the barrier layer is removed; Method for forming a catalyst layer of a carrier, characterized in that it comprises a.
상기 베리어층은 상기 제1채널의 전단부에 형성되고, 상기 제1촉매층은 상기베리어층의 후단부에 형성되는 것을 특징으로 하는 담체의 촉매층 형성 방법. In claim 1,
And the barrier layer is formed at the front end of the first channel, and the first catalyst layer is formed at the rear end of the barrier layer.
상기 제2촉매층은 상기 제1채널의 전단부에 형성되고, 상기 제1촉매층은 상기 제2촉매층의 후단부에 형성되는 것을 특징으로 하는 담체의 촉매층 형성 방법. 3. The method of claim 2,
And the second catalyst layer is formed at the front end of the first channel, and the first catalyst layer is formed at the rear end of the second catalyst layer.
상기 제1촉매층과 상기 제2촉매층을 구성하는 촉매성분은 같으나, 그 농도가 다른 것을 특징으로 하는 담체의 촉매층 형성 방법. In claim 1,
The catalyst layer forming method of the carrier, characterized in that the catalyst component constituting the first catalyst layer and the second catalyst layer, but the concentration is different.
상기 제1촉매층의 적어도 하나의 촉매성분은 상기 제2촉매층의 촉매성분과 다른 것을 특징으로 하는 담체의 촉매층 형성 방법. In claim 1,
At least one catalyst component of the first catalyst layer is different from the catalyst component of the second catalyst layer.
상기 베리어층은 polybutyl acrylate 또는 polyvinyl acetate를 포함하는 소수성 폴리머인 것을 특징으로 하는 담체의 촉매층 형성 방법. In claim 1,
The barrier layer is a method for forming a catalyst layer of a carrier, characterized in that the hydrophobic polymer containing polybutyl acrylate or polyvinyl acetate.
상기 베리어층은 열처리, 산처리, 또는 알코올세척을 이용하여 제거되는 것을 특징으로 하는 담체의 촉매층 형성 방법. In claim 1,
The barrier layer is a method for forming a catalyst layer of a carrier, characterized in that removed by heat treatment, acid treatment, or alcohol washing.
상기 제1촉매층을 형성하는 단계에서,
상기 베리어층의 외측면에도 상기 촉매층을 형성되는 것을 특징으로 하는 담체의 촉매층 형성 방법. In claim 1,
In the step of forming the first catalyst layer,
The catalyst layer forming method of the carrier, characterized in that the catalyst layer is formed on the outer surface of the barrier layer.
상기 제1촉매층을 제거하는 단계에서, 상기 베리어층의 외측면에 형성된 상기 촉매층도 함께 제거되는 것을 특징으로 하는 담체의 촉매층 형성 방법. 9. The method of claim 8,
In the step of removing the first catalyst layer, the catalyst layer forming method of the carrier, characterized in that also removed the catalyst layer formed on the outer surface of the barrier layer.
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| KR (1) | KR101338465B1 (en) |
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