KR101491292B1 - 차량의 배기가스 촉매캔 및 배기장치 - Google Patents

차량의 배기가스 촉매캔 및 배기장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101491292B1
KR101491292B1 KR20130094805A KR20130094805A KR101491292B1 KR 101491292 B1 KR101491292 B1 KR 101491292B1 KR 20130094805 A KR20130094805 A KR 20130094805A KR 20130094805 A KR20130094805 A KR 20130094805A KR 101491292 B1 KR101491292 B1 KR 101491292B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
catalyst
mat
space
exhaust gas
partition
Prior art date
Application number
KR20130094805A
Other languages
English (en)
Inventor
김우태
이춘우
서인기
임준원
황일중
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR20130094805A priority Critical patent/KR101491292B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101491292B1 publication Critical patent/KR101491292B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2839—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
    • F01N3/2853—Arrangements for mounting catalyst support in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration using mats or gaskets between catalyst body and housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/02—Metallic plates or honeycombs, e.g. superposed or rolled-up corrugated or otherwise deformed sheet metal
    • F01N2330/04—Methods of manufacturing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

내부공간의 중앙에 내장된 촉매; 상기 촉매의 상방과 하방에 각각 구획된 유입공간 및 배출공간; 상기 촉매와 유입공간 사이에 마련되고, 유입측 배기관을 통해 유입되는 배기가스가 유입공간을 통과하여 촉매 측으로 이동되도록 형성된 상단격판; 상기 유입공간을 수직으로 가르도록 마련되어 유입공간을 구획하고, 하단부가 상기 상단격판까지 연장된 유입측격벽; 및 상기 유입측격벽의 하단부와 상단격판 사이를 실링하도록 마련되어 구획된 유입공간 간에 배기가스의 유동을 차단하는 매트;를 포함하되, 상기 유입측격벽의 하단부에는 매트의 상부를 감싸도록 형성된 매트커버가 결합되고, 상기 매트커버는 상단격판과 함께 매트를 감싸는 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 배기가스 촉매캔 및 배기장치 {APPARATUS AND CATALYST CAN FOR EXHAUST GAS OF VEHICLE}
본 발명은 배출되는 배기가스의 상호 간섭을 감소시키고, 저중속 성능의 손실을 방지하며, 제작원가를 저감할 수 있는 차량의 배기가스 촉매캔 및 배기장치에 관한 것이다.
일반적으로 엔진의 실린더 내부에서 연소과정을 통해 배출되는 배기가스는 배기매니폴드, 촉매, 머플러 등을 거치면서 외부로 배출된다. 차량의 엔진은 보통 다수개의 실린더로 구성되고, 연소과정을 통해 배출되는 배기가스가 배기매니폴드를 거치면서 배출된다.
이렇게, 각기 다른 실린더에서 배출되는 배기가스는 배기매니폴드로 배출됨에 따라 배출되는 배기가스들이 서로 간섭되는 경우가 발생할 수 있다. 이때, 배출되는 배기가스의 관성에 의해 상호 간섭이 발생되어 배출성능이 저하될 수 있다. 이러한 현상으로 인해 저중속 성능의 손실이 크게 발생한다.
다른 한편으로, 최근 배기가스 규제가 강화됨에 따라 촉매를 설치하여 배기가스를 정화한다. 이러한 촉매는 엔진 배기관 하류에 UCC(Upstream Catalyst Converter)를 장착하여 배기가스를 정화하였지만, 배기가스 규제가 강화됨에 따라 WCC(Warming-up Catalytic Converter)를 설치하여 배기가스의 유해물질을 저감하였다.
위에서 설명된 배출되는 배기가스의 상호 간섭을 방지하고 WCC가 적용되는 배기계로는 4-2-1 배기계가 사용되고 있다. 도 1은 종래의 배기계를 나타낸 도면으로서, 종래의 4-2-1 배기계는 WCC 캔(10)을 두 개의 캔으로 나누어 사용하였다. 구체적으로, 1번 배기관(1)과 4번 배기관(4)이 연결되고, 2번 배기관(2)과 3번 배기관(3)이 연결되어 두 개의 배기관이 각각 WCC 캔(10)에 연결한 것을 볼 수 있다. 이는, 4-1 배기계와 대비하여 저중속 성능을 향상시킬 수 있었지만, WCC 캔(10)이 두 개의 캔으로 구성됨에 따라 원가적인 측면뿐만 아니라 패키징 측면에서 문제가 발생하였다.
따라서, 배출되는 배기가스의 간섭을 최소화하여 배기성능이 저하되는 것을 방지하고, 저중속 성능을 향상시키며, 원가절감 및 패키징에서 유리한 배기장치가 필요하였다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2002-0058825A (2002.07.12)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 촉매캔 내부에서 배출되는 배기가스 간에 간섭이 발생되어 배기성능이 저하되는 것을 방지하고, 저중속의 성능을 향상시키며, 원가절감 및 패키징에서 유리한 차량의 배기가스 촉매캔 및 배기장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 배기가스 촉매캔은 내부공간의 중앙에 내장된 촉매; 상기 촉매의 상방과 하방에 각각 구획된 유입공간 및 배출공간; 상기 촉매와 유입공간 사이에 마련되고, 유입측 배기관을 통해 유입되는 배기가스가 유입공간을 통과하여 촉매 측으로 이동되도록 형성된 상단격판; 상기 유입공간을 수직으로 가르도록 마련되어 유입공간을 구획하고, 하단부가 상기 상단격판까지 연장된 유입측격벽; 및 상기 유입측격벽의 하단부와 상단격판 사이를 실링하도록 마련되어 구획된 유입공간 간에 배기가스의 유동을 차단하는 매트;를 포함하되, 상기 유입측격벽의 하단부에는 매트의 상부를 감싸도록 형성된 매트커버가 결합되고, 상기 매트커버는 상단격판과 함께 매트를 감싸도록 마련된 것을 특징으로 한다.
상기 상단격판은 촉매의 상단에 마련되고, 유입공간을 통과한 배기가스가 촉매 측으로 이동되도록 다수개의 통기홀이 형성된다.
상기 상단격판에는 유입측격벽의 하단부에 대응되는 상측고정홈이 형성되고, 상기 매트가 상측고정홈에 안착될 수 있다.
상기 상단격판의 상측고정홈은 매트의 하부를 감싸도록 형성될 수 있다.
상기 유입측격벽은 하단부가 상기 매트의 상부를 감싸도록 형성될 수 있다.
상기 유입측 격벽은 하단부가 하방을 향해 방사상으로 펼쳐진 형상을 이루며, 상단격판과 함께 매트를 감싸도록 이루어진다.
삭제
상기 매트는 유연성을 가지는 탄성재질로 이루어질 수 있다.
상기 촉매와 배출공간 사이에 마련되고, 촉매를 통과한 배기가스가 배출측 배기관으로 이동되도록 형성된 하단격판; 및 상기 하단격판의 상단에서 배출공간을 수직으로 가르도록 마련되어 배출공간을 구획하고, 상단부가 상기 하단격판까지 연장된 배출측격벽;을 더 포함할 수 있다.
상기 하단격판은 촉매의 하단부에 마련되고, 촉매를 통과한 배기가스가 배출측 배기관으로 이동되도록 다수개의 통기홀이 형성될 수 있다.
상기 하단격판에는 배출측격벽의 상단부에 대응되는 하측고정홈이 형성되고, 하측고정홈에 매트가 안착되며, 배출측격벽의 상단부는 매트를 감싸도록 형성되어 하측고정홈과 함께 매트를 감싸도록 구성된다.
한편, 상기의 배기가스 촉매캔이 구비된 차량의 배기장치는 엔진의 복수의 배기관들 중 일부 배기관들끼리 합류되어 복수의 합류배기관들이 구성된 배기매니폴드; 및 내부공간의 중앙에 내장된 촉매가 내장되고, 촉매의 상방과 하방에 각각 구획된 유입공간 및 배출공간이 형성되며, 촉매와 유입공간 사이에 마련된 상단격판;과 상기 유입공간을 수직으로 가르도록 마련되고 하단부가 상기 상단격판까지 연장된 유입측격벽; 및 상기 유입측격벽의 하단부와 상단격판 사이를 실링하도록 마련되어 구획된 유입공간 간에 배기가스의 유동을 차단하는 매트;로 구성되되, 상기 유입측격벽의 하단부에는 매트의 상부를 감싸도록 형성된 매트커버가 결합되고, 상기 매트커버는 상단격판과 함께 매트를 감싸는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량의 배기가스 촉매캔은 촉매, 유입공간, 배출공간으로 구성되며, 유입공간에는 유입측격벽이 마련됨으로써 엔진에서 연장된 다수개의 배기관이 하나의 촉매캔으로 연결되고, 배출되는 배기가스가 상호 간섭없이 원활하게 흐르도록 할 수 있다. 또한, 배출공간에도 배출측격벽이 마련되어 촉매캔에서 배출되는 배기가스의 흐름을 원활하게 할 수 있다.
즉, 본 발명의 촉매캔을 적용함으로써 배출되는 배기가스의 간섭에 의해 배기성능이 저하되는 것을 방지하고, 저중속의 성능을 향상시키며, 원가절감 및 패키징에서 유리한 효과를 볼 수 있다.
도 1은 종래의 배기계를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배기가스 촉매캔을 나타낸 도면.
도 3은 도 2에 도시된 차량의 배기가스 촉매캔의 상단면도.
도 4는 본 발명의 촉매캔을 적용한 배기장치를 나타낸 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 배기가스 촉매캔에 대하여 살펴본다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배기가스 촉매캔을 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 차량의 배기가스 촉매캔의 상면도이다.
본 발명의 배기가스 촉매캔은 내부공간의 중앙에 내장된 촉매(100); 상기 촉매(100)의 상방과 하방에 각각 구획된 유입공간(200) 및 배출공간(300); 상기 촉매(100)와 유입공간(200) 사이에 마련되고, 유입측 배기관(A)을 통해 유입되는 배기가스가 유입공간(200)을 통과하여 촉매(100) 측으로 이동되도록 형성된 상단격판(400); 상기 유입공간(200)을 수직으로 가르도록 마련되어 유입공간(200)을 구획하고, 하단부(222)가 상기 상단격판(120)까지 연장된 유입측격벽(220); 및 상기 유입측격벽(220)의 하단부(222)와 상단격판(120) 사이를 씰링하도록 마련되어 구획된 유입공간(200) 간에 배기가스의 유동을 차단하는 매트(400);를 포함한다.
통상적으로, 차량에는 배기가스를 저감시키기 위한 촉매가 구비되며, 이러한 촉매는 4기통, 6기통 등 다양한 엔진에 적용될 수 있다. 본 발명에 대해서 설명시에는 이해를 돕기 위해 직렬 4기통 엔진을 기준으로 설명하도록 하겠다.
본 발명의 배기장치는 4-2-1 배기계의 가장 큰 장점인 배기가스의 상호 간섭을 방지하고 저중속 성능을 향상을 유지함과 동시에 원가절감 및 컴팩트한 패키징을 꾀할 수 있는 배기계 장치라 할 수 있다.
도 2에서 볼 수 있듯이, 본 발명은 유입공간(200), 촉매(100), 배출공간(300)으로 구성된 촉매캔으로서, 엔진에서 연장된 복수의 배기관(A)이 다수의 촉매캔에 연결되는 것이 아닌, 하나의 촉매캔에 다수의 (A)이 연결하는 것이다. 더욱이, 하나의 촉매캔을 공유함에 따라 발생할 수 있는 배기가스 흐름의 상호 간섭을 방지할 수 있도록 유입공간(200)에는 유입측격벽(220)을 설치하여 배기가스가 상호 간섭없이 원할하게 유동되도록 할 수 있다.
여기서, 엔진 측에서 연장된 다수의 배기관(A)이 연결되는 개수에 따라 촉매캔의 유입구(240) 개수도 동일하게 형성하고, 유입측격벽(220)을 추가로 설치하여 유입공간(200)을 추가적으로 구획하도록 설정할 수 있다. 상기의 유입구(240)는 촉매캔의 상부에 형성된 것으로, 배기관(A)의 개수와 동일하게 형성되고, 유입측격벽(220)에 의해 구획된 유입공간(200)에 각각 대응되도록 형성될 수 있다.
본 발명의 촉매캔은 내부공간의 중앙에 촉매(100)가 마련되고, 촉매(100)의 상방과 하방에 각각 구획된 유입공간(200) 및 배출공간(300)이 형성된다. 여기서, 촉매(100)의 상단부에 마련된 상단격판(120)과, 하단부에 마련된 하단격판(140)이 촉매(100)를 상하로 지지하도록 구성된다.
상기의 상단격판(120)은 촉매(100)의 상단부에 마련되고, 유입공간(200)을 통과한 배기가스가 촉매(100) 측으로 이동되도록 다수개의 통기홀(124)이 형성될 수 있다.
여기서, 통기홀(120)은 촉매(100)의 단면 형상과 동일하게 형성함으로써 배기가스가 원활하게 이동되도록 함이 바람직하다. 일반적으로 촉매(100)는 허니컴 형상으로 단면이 벌집 형상으로 이루어지며, 성능 및 기능에 따라 단면의 형상이 다양하게 설정된다. 즉, 상단격판(120)에 형성되는 통기홀(124)은 촉매(100)의 단면과 동일하게 형성하고, 통기홀(124)과 촉매(100)의 단면이 서로 대응되도록 함으로써 유입공간으로 유입된 배기가스가 촉매(100) 측으로 원활하게 유동되도록 할 수 있는 것이다.
이로 인해, 유입공간(200)을 통과한 배기가스가 촉매(100) 내부로 원활하게 흐름으로써 배기가스 흐름에 의한 저항발생 및 간섭을 줄일 수 있다.
한편, 상기 상단격판(120)에는 유입측격벽(220)의 하단부(222)에 대응되는 상측고정홈(122)이 형성되고, 상기 매트(400)가 상측고정홈(122)에 안착될 수 있다. 또한, 상기 상단격판(120)의 상측고정홈(122)은 매트(400)의 하부를 감싸도록 형성될 수 있다.
아울러, 상기 유입측격벽(220)은 하단부(222)가 상기 매트(400)의 상부를 감싸도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 유입측격벽(220)은 하단부(222)가 하방을 향해 방사상으로 펼쳐진 형상을 이루며, 상단격판(120)과 함께 매트(400)를 감싸도록 구성된다.
본 발명은 촉매캔 내부의 유입공간(200)을 유입측격벽(220)을 이용하여 다수의 공간으로 분할되도록 구성된다. 만약, 유입공간(200)으로 유입되는 배기가스가 분할된 각각의 공간으로 유동된다면 배기 간섭에 의해 배기성능이 저하되는 문제가 발생된다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 유입측격벽(220)과 상단격판 (120)사이에 매트(400)를 마련하여 씰링함으로써 유입공간(200) 내의 분할된 공간 간에 배기가스의 유동을 차단하도록 구성된다.
그러나, 촉매캔 내부로 유동되는 고온고압의 배기가스에 의해 매트(400)가 손상될 수 있기에, 매트(400)는 고온고압의 배기가스에 노출되지 않도록 함이 바람직할 것이다.
이를 위해, 상단격판(120)에는 유입측격벽(220)의 하단부(222)에 대응되는 상측고정홈(122)을 형성하고, 상기 매트(400)가 상측고정홈(122)에 안착되도록 하며, 상측고정홈(122)이 매트(400)의 하부를 감싸도록 형성한다. 아울러, 유입측격벽(220)은 하단부(222)가 매트(400)의 상부를 감싸도록 하도록 구성한다. 이렇게, 상단격판(120)과 유입측격벽(220)의 하단부(222)가 매트(400)의 상부와 하부를 모두 감쌈으로써 매트(400)가 고온고압의 배기가스에 노출되지 않아 매트(400)의 손상을 방지할 수 있다.
여기서, 유입측격벽(220)의 하단부(222)는 하방을 향해 방사상으로 펼쳐진 형상을 이루도록 한다. 일반적으로, 엔진에서 배출된 배기가스는 촉매캔의 상부에서 하부로 이동되는데, 유입측격벽(220)의 하단부(222)가 매트(400)를 감싸도록 형성됨에 따라 일부분이 돌출되면 배기가스의 고온고압의 열이 집중될 수 있다. 즉, 유입측격벽(220)의 하단부(222)에 돌출된 부분이 고온고압의 배기가스에 의해 변형되어 배기 흐름에 간섭이 발생되거나, 최악의 경우 분할된 유입공간(200) 간에 배기가스가 유동될 수 있다.
따라서, 유입측격벽(220)의 하단부(222)는 하방을 향해 방사상으로 펼쳐진 형상을 이룸에 따라 촉매캔의 상방에서 유입되는 배기가스가 방사상의 경사면을 타고 하방으로 원활히 이동되도록 할 수 있으며, 열이 집중되는 부분을 최소화하여 변형 및 손상을 방지할 수 있다.
한편, 상기 유입측격벽(220)의 하단부(222)에는 매트(400)의 상부를 감싸도록 형성된 매트커버가 결합되고, 상기 매트커버는 상단격판(120)과 함께 매트(400)를 감싸도록 할 수 있다.
즉, 유입측격벽(220)의 하단부(222)에는 별도의 매트커버를 구성하여 결합할 수 있으며, 매트커버는 매트(400)의 상부를 감싸도록 형성하고, 상단격판(120)과 함께 매트(400)를 감싸도록 할 수 있는 것이다. 이러한 매트커버는 상기 유입측격벽(220)에서 설명된 바와 같이, 방사형으로 이루어짐이 바람직할 것이다.
한편, 상기 매트(400)는 유연성을 가지는 탄성재질로 이루어질 수 있다.
본 발명에서 유입측격벽(220)은 금속재질이 사용될 수 있으며, 이러한 금속재질은 고온고압으로 배출되는 배기가스에 의해 열팽창이 발생될 수 있다. 즉, 유입측격벽(220)이 열팽창에 의해 상단격판(120)을 변형시킬 경우 상단격판(120)이 손상될 수 있으며, 상단격판(120)이 손상됨에 따라 배기가스의 흐름에 간섭이 발생될 수 있다.
따라서, 유입측격벽(220)의 하단부(222)와 상단격판(120) 사이에 마련되는 매트(400)는 유연성을 가지는 탄성재질로 이룸으로써 고온고압의 배기가스에 의해 유입측격벽(220)이 열팽창되는 경우 탄성재질의 매트(400)가 수축 및 이완됨으로써 열팽창에 의한 변형에 대응할 수 있는 것이다. 이러한, 매트(400)는 촉매캔을 충격으로부터 보호하기 위해 설치되는 매트와 같은 재질로 구성될 수 있다.
한편, 상기 촉매(100)와 배출공간(300) 사이에 마련되고, 촉매(100)를 통과한 배기가스가 배출측 배기관(B)으로 이동되도록 형성된 하단격판(140); 및 상기 하단격판(140)의 상단에서 배출공간(300)을 수직으로 가르도록 마련되어 배출공간(300)을 구획하고, 상단부(322)가 상기 하단격판(140)까지 연장된 배출측격벽(320);을 더 포함할 수 있다.
위에서 설명된 유입공간(200)과 촉매(100)를 통과한 배기가스는 촉매캔 내부를 벗어나기까지 원할한 흐름이 유지되어야 한다. 이를 위해, 배출공간(300)에는 배출측격벽(320)을 마련함으로써 배출공간(300)을 구획하여 촉매(100)를 통과한 배기가스가 배출측 유입관(B)으로 원활하게 유동되도록 할 수 있다. 이렇게, 배출측격벽(320)을 통해 배출공간(300)으로 이동된 배기가스는 상호 간에 간섭없이 원활하게 유동되도록 할 수 있으며, 촉매캔의 하부에서 배기가스의 흐름을 합류시키는 배출구(340)를 통해 하나의 배기관으로 유동되는 것이다. 즉, 본 발명은 4-2-1 배기계에 적용될 수 있으며, 이러한 배기시스템을 통해 저중속의 성능을 향상시킬 수 있는 것이다.
여기서, 상기 하단격판(140)은 촉매(100)의 하단부에 마련되고, 촉매(100)를 통과한 배기가스가 배출측 배기관(B)으로 이동되도록 다수개의 통기홀(144)을 형성할 수 있다.
이러한 하단격판(140)은 상단격판(120)과 함께 촉매(100)를 감싸고 지지하도록 구성된다. 상기의 하단격판(140)에 형성된 다수개의 통기홀(144)은 촉매(100)의 단면 형상에 대응되는 형태로 형상함으로써 배기가스가 원활하게 흐르도록 할 수 있다.
또한, 상기 하단격판(140)에는 배출측격벽(320)의 상단부(322)에 대응되는 하측고정홈(142)이 형성되고, 하측고정홈(142)에 매트(400)가 안착되며, 배출측격벽(320)의 상단부(322)는 매트(400)를 감싸도록 형성되어 하측고정홈(142)과 함께 매트(400)를 감싸도록 한다.
이렇게, 배출측격벽(320)과 하단격판(140) 사이를 씰링함으로써 배출측격벽(320)에 의해 분할된 공간 간에 배기가스가 유동되는 것을 차단하여 배기간섭에 의한 배기성능이 저하되는 것을 해소할 수 있다.
또한, 고온고압의 배기가스에 매트(400)가 노출되지 않음으로써 매트(400)의 손상을 방지할 수 있으며, 매트(400)를 탄성재질로 구성하여 고온고압의 배기가스에 의해 배출측격벽(320)이 열팽창되어 변화되는 것을 흡수하여 하단격판(140)의 내구를 향상시킬 수 있다.
위에서 설명된 유입측격벽(220) 및 배출측격벽(320), 상단격판(120) 및 하단격판(140)은 내식성, 부식성이 강한 sus재질(스테인리스)로 구성하는 것이 바람직할 것이다.
한편, 도 4는 본 발명의 촉매캔을 적용한 배기장치를 나타낸 도면으로서, 본 발명의 배기장치는 엔진의 복수의 배기관들 중 일부 배기관들끼리 합류되어 복수의 합류배기관들이 구성된 배기매니폴드(C); 및 내부공간의 중앙에 내장된 촉매(100)가 내장되고, 촉매(100)의 상방과 하방에 각각 구획된 유입공간(200) 및 배출공간(300)이 형성되며, 촉매(100)와 유입공간(200) 사이에 마련된 상단격판(120);과 상기 유입공간(200)을 수직으로 가르도록 마련되고 하단부(222)가 상기 상단격판(120)까지 연장된 유입측격벽(220); 및 상기 유입측격벽(220)의 하단부(222)와 상단격판(120) 사이를 씰링하도록 마련되어 구획된 유입공간(200) 간에 배기가스의 유동을 차단하는 매트(400);로 이루어진 촉매캔;을 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 배기매니폴드(C)는 엔진의 복수의 배기관들 중 일부 배기관들끼리 합류되어 복수의 합류배기관을 형성하도록 구성된다. 더 구체적으로, 직렬 4기통 엔진의 경우 연소순서가 1-3-4-2의 순서로 연소가 진행되기 때문에 기통간의 배기간섭을 줄이기 위해 1-4, 2-3과 같이 연결하도록 한다. 즉, 연소되어 배출되는 배기가스의 흐름의 교차되도록 함으로써 배출되는 배기가스 간의 간섭을 해소하도록 배기매니폴드를 구성하는 것이다.
이렇게, 1-4, 2-3으로 합류된 합류배기관들은 본 발명의 촉매캔으로 연결된다. 여기서, 본 발명의 촉매캔은 유입측격벽(220)을 통해 유입공간(200)을 구획함으로써 각각의 배기관들로부터 유입되는 배기가스를 분할하여 상호 간섭을 방지하도록 할 수 있다.
이렇게, 본 발명은 복수의 합류배기관을 하나의 촉매캔으로 연결하되 배기가스 간의 간섭이 방지되도록 구성함으로써 배기가스의 간섭에 의해 배기성능이 저하되는 것을 방지하고, 저중속의 성능을 향상시키며, 원가절감 및 컴팩트한 패키징이 가능한 것이다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100:촉매 120:상단격판
140:하단격판 200:유입공간
220:유입측격벽 300:배출공간
320:배출측격벽 400:매트

Claims (12)

  1. 내부공간의 중앙에 내장된 촉매;
    상기 촉매의 상방과 하방에 각각 구획된 유입공간 및 배출공간;
    상기 촉매와 유입공간 사이에 마련되고, 유입측 배기관을 통해 유입되는 배기가스가 유입공간을 통과하여 촉매 측으로 이동되도록 형성된 상단격판;
    상기 유입공간을 수직으로 가르도록 마련되어 유입공간을 구획하고, 하단부가 상기 상단격판까지 연장된 유입측격벽; 및
    상기 유입측격벽의 하단부와 상단격판 사이를 실링하도록 마련되어 구획된 유입공간 간에 배기가스의 유동을 차단하는 매트;를 포함하되,
    상기 유입측격벽의 하단부에는 매트의 상부를 감싸도록 형성된 매트커버가 결합되고, 상기 매트커버는 상단격판과 함께 매트를 감싸는 것을 특징으로 하는 배기가스 촉매캔.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 상단격판은 촉매의 상단에 마련되고, 유입공간을 통과한 배기가스가 촉매 측으로 이동되도록 다수개의 통기홀이 형성된 것을 특징으로 하는 배기가스 촉매캔.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 상단격판에는 유입측격벽의 하단부에 대응되는 상측고정홈이 형성되고, 상기 매트가 상측고정홈에 안착된 것을 특징으로 하는 배기가스 촉매캔.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 상단격판의 상측고정홈은 매트의 하부를 감싸도록 형성된 것을 특징으로 하는 배기가스 촉매캔.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 유입측격벽은 하단부가 상기 매트의 상부를 감싸도록 형성된 것을 특징으로 하는 배기가스 촉매캔.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 유입측 격벽은 하단부가 하방을 향해 방사상으로 펼쳐진 형상을 이루며, 상단격판과 함께 매트를 감싸는 것을 특징으로 하는 배기가스 촉매캔.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 매트는 유연성을 가지는 탄성재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 배기가스 촉매캔.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 촉매와 배출공간 사이에 마련되고, 촉매를 통과한 배기가스가 배출측 배기관으로 이동되도록 형성된 하단격판; 및
    상기 하단격판의 상단에서 배출공간을 수직으로 가르도록 마련되어 배출공간을 구획하고, 상단부가 상기 하단격판까지 연장된 배출측격벽;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 촉매캔.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 하단격판은 촉매의 하단부에 마련되고, 촉매를 통과한 배기가스가 배출측 배기관으로 이동되도록 다수개의 통기홀이 형성된 것을 특징으로 하는 배기가스 촉매캔.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 하단격판에는 배출측격벽의 상단부에 대응되는 하측고정홈이 형성되고, 하측고정홈에 매트가 안착되며, 배출측격벽의 상단부는 매트를 감싸도록 형성되어 하측고정홈과 함께 매트를 감싸는 것을 특징으로 하는 배기가스 촉매캔.
  12. 엔진의 복수의 배기관들 중 일부 배기관들끼리 합류되어 복수의 합류배기관들이 구성된 배기매니폴드; 및
    내부공간의 중앙에 내장된 촉매가 내장되고, 촉매의 상방과 하방에 각각 구획된 유입공간 및 배출공간이 형성되며, 촉매와 유입공간 사이에 마련된 상단격판;과 상기 유입공간을 수직으로 가르도록 마련되고 하단부가 상기 상단격판까지 연장된 유입측격벽; 및 상기 유입측격벽의 하단부와 상단격판 사이를 실링하도록 마련되어 구획된 유입공간 간에 배기가스의 유동을 차단하는 매트;로 이루어진 촉매캔;을 포함하되,
    상기 유입측격벽의 하단부에는 매트의 상부를 감싸도록 형성된 매트커버가 결합되고, 상기 매트커버는 상단격판과 함께 매트를 감싸는 것을 특징으로 하는 차량의 배기장치.
KR20130094805A 2013-08-09 2013-08-09 차량의 배기가스 촉매캔 및 배기장치 KR101491292B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130094805A KR101491292B1 (ko) 2013-08-09 2013-08-09 차량의 배기가스 촉매캔 및 배기장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130094805A KR101491292B1 (ko) 2013-08-09 2013-08-09 차량의 배기가스 촉매캔 및 배기장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101491292B1 true KR101491292B1 (ko) 2015-02-06

Family

ID=52591647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130094805A KR101491292B1 (ko) 2013-08-09 2013-08-09 차량의 배기가스 촉매캔 및 배기장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101491292B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11324665A (ja) * 1998-05-20 1999-11-26 Toyota Motor Corp 触媒コンバータ
JPH11336532A (ja) * 1998-05-27 1999-12-07 Sango Co Ltd 排気ガス浄化装置
JP2004285842A (ja) * 2003-03-19 2004-10-14 Nissan Motor Co Ltd エンジンの排気浄化装置
JP2004332624A (ja) * 2003-05-08 2004-11-25 Mazda Motor Corp エンジンの排気装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11324665A (ja) * 1998-05-20 1999-11-26 Toyota Motor Corp 触媒コンバータ
JPH11336532A (ja) * 1998-05-27 1999-12-07 Sango Co Ltd 排気ガス浄化装置
JP2004285842A (ja) * 2003-03-19 2004-10-14 Nissan Motor Co Ltd エンジンの排気浄化装置
JP2004332624A (ja) * 2003-05-08 2004-11-25 Mazda Motor Corp エンジンの排気装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2187013B1 (en) Construction for an exhaust after treatment device
RU2719760C2 (ru) Глушитель шума отработавших газов для автомобиля и содержащие такой глушитель система выпуска отработавших газов и автомобиль
JP2010255520A (ja) 消音器
US10428718B2 (en) Compact inline inlet with integrated cast ring
JP2007285168A (ja) 内燃機関のシリンダヘッド構造
US20170022875A1 (en) Exhaust system having gasket
US11098633B2 (en) Exhaust gas aftertreatment system for an internal combustion engine
KR101491292B1 (ko) 차량의 배기가스 촉매캔 및 배기장치
US20140007563A1 (en) Multiple Skewed Channel Bricks Mounted In Opposing Clocking Directions
US20070056275A1 (en) Exhaust purification device
KR101417534B1 (ko) 차량의 배기가스 촉매캔 및 배기장치
US8938955B2 (en) Exhaust manifold
US9719402B2 (en) Exhaust runner collar
US20180149068A1 (en) Internal combustion engine
JP5009333B2 (ja) 排気消音装置
US10018093B2 (en) Vehicular exhaust device
JP7128140B2 (ja) Ｅｇｒ装置
JP2008274767A (ja) 車両用消音器
US20210231043A1 (en) Emissions module with adjustable sizing
JP5091183B2 (ja) 消音器
KR20130000176A (ko) 차량용 배기 매니폴드 유닛
JP2006037782A (ja) マニホルドコンバータ
KR20210061667A (ko) 린번엔진 후처리시스템
CN110566327A (zh) 排气后处理设备
EP2751463A1 (en) Pipe structure and exhaust system

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180130

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190130

Year of fee payment: 5