KR102274104B1 - Gasoline particulate filter filter for particulate matter having catalyst with non-uniform longitudinal thickness - Google Patents

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Abstract

본 발명은 길이방향을 따라 촉매의 두께가 달라지도록 하여 입자상 물질이 포집되더라도 배압의 증가를 억제할 수 있도록 한 길이방향을 따라 촉매의 두께가 다른 입자상 물질 필터에 관한 것이다.
본 발명에 따른 길이방향을 따라 촉매의 두께가 다른 입자상 물질 필터는, 입구측은 개방되고, 출구측은 폐쇄되는 다공성 물질로 형성되는 필터월(21)의 내부에 입자상 물질(32)를 포집하는 촉매물질이 코팅되는 입자상 물질 필터에 있어서, 상기 촉매물질은, 상기 필터월(21)의 내부에 상기 필터월(21)의 길이방향을 따라 코팅되는 적어도 2개 이상의 복수의 촉매와시코트가 서로 다른 길이로 제공되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a particulate matter filter having a different catalyst thickness along the longitudinal direction so that the thickness of the catalyst varies along the longitudinal direction so that an increase in back pressure can be suppressed even if particulate matter is collected.
In the particulate matter filter having different catalyst thicknesses along the longitudinal direction according to the present invention, the inlet side is open and the outlet side is closed. Catalyst material for collecting particulate matter 32 inside the filter wall 21 formed of a porous material In the particulate matter filter to be coated, the catalyst material has at least two or more catalyst washcoats coated in the filter wall 21 along the longitudinal direction of the filter wall 21 having different lengths. It is characterized in that it is provided as

Description

길이방향으로 촉매의 두께가 다른 가솔린 입자상 물질 필터{GASOLINE PARTICULATE FILTER FILTER FOR PARTICULATE MATTER HAVING CATALYST WITH NON-UNIFORM LONGITUDINAL THICKNESS}Gasoline particulate matter filter with different catalyst thickness in the longitudinal direction {GASOLINE PARTICULATE FILTER FILTER FOR PARTICULATE MATTER HAVING CATALYST WITH NON-UNIFORM LONGITUDINAL THICKNESS}

본 발명은 차량의 배기관에 설치되어 엔진으로부터 배출되는 배기가스에 포함된 입자상 물질을 포집하는 입자상 물질 필터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 길이방향을 따라 촉매의 두께가 달라지도록 하여 입자상 물질 또는 애쉬(ash)가 포집되더라도 배압의 증가를 억제할 수 있도록 한 길이방향을 따라 촉매의 두께가 다른 입자상 물질 필터에 관한 것이다.The present invention relates to a particulate matter filter installed in an exhaust pipe of a vehicle to collect particulate matter contained in exhaust gas discharged from an engine, and more particularly, to a particulate matter or ash ( ash) is collected, so as to suppress an increase in back pressure. It relates to a particulate matter filter having a different catalyst thickness along one longitudinal direction.

차량의 엔진은 연소후 배출되는 배기가스에 각종 유해물질이 포함되어 있고, 그 배출량을 각종 규제로 제한되고 있다.The engine of a vehicle contains various harmful substances in exhaust gas emitted after combustion, and the emission is limited by various regulations.

상기 배기가스에 포함된 유해물질 중의 입자상 물질은 상기 입자상 물질을 포집할 수 있는 입자상 물질 필터에 포집한 후, 일정하게 포집되면 상기 입자상 물질을 연소시켜 상기 입자상 물질 필터의 정화성능을 유지하도록 한다.Particulate matter in the harmful substances contained in the exhaust gas is collected by a particulate matter filter capable of collecting the particulate matter, and when it is constantly collected, the particulate matter is burned to maintain the purification performance of the particulate matter filter.

예컨대, 도 1과 같이, 가솔린 엔진(10)이 적용된 차량에서는 배기관(11)에 웜업 촉매 컨버터(WCC; Warm up Catalytic Converter)와 GPF(Gasoline Particulate Filter)가 설치되어, 상기 WCC(12)에서는 배기가스에 포함된 CO, HC, NOx 등을 제거하고, 상기 GPF(120)는 상기 배기가스에 포함된 입자상 물질을 포집한다.For example, as shown in FIG. 1 , in a vehicle to which the gasoline engine 10 is applied, a warm up catalytic converter (WCC) and a gasoline particulate filter (GPF) are installed in the exhaust pipe 11 , and the WCC 12 is exhausted from the exhaust pipe 11 . CO, HC, NOx, etc. included in the gas is removed, and the GPF 120 collects particulate matter included in the exhaust gas.

상기 GPF(120)의 구조를 도 2를 통하여 살펴보면, 내부에 배기가스가 유입되어 관통할 수 있도록 일단은 개방된 형태로 형성되는 GPF월(121)과, 상기 GPF월(121)의 내부에 촉매물질이 포함된 촉매와시코트(122)가 구비된다. 상기 GPF월(121)의 내부로 유입된 배기가스는 다공질의 GPF월(121)을 통과하고, 이때 상기 촉매와시코트(122)에 상기 입자상 물질(32)이 포집된다.Looking at the structure of the GPF 120 through FIG. 2 , one end of the GPF wall 121 is formed in an open form so that exhaust gas can be introduced and penetrate therein, and the catalyst inside the GPF wall 121 . A catalyst wash coat 122 containing a material is provided. The exhaust gas introduced into the GPF wall 121 passes through the porous GPF wall 121 , and the particulate matter 32 is collected in the catalyst washer coat 122 .

이때, 상기 GPF(120)의 내부에는 상기 입자상 물질(32)뿐만 아니라, 오일 등에서 연소한 애쉬(ash)도 퇴적된다. 상기 GPF(120)에서는 DPF(Diesel Particulate Filter)와 달리 주기적인 재생이 없기 때문에 상기 애쉬(31)는 상기 GPF(120)의 표면에 덮게 된다. 상기 애쉬(31)는 점점 상기 GPF월(121)의 기공속으로 들어가게 되고, 상기 GPF월(121)과 상기 촉매와시코트(122)의 물리적인 결합에 의해 상기 애쉬(31)는 상기 GPF월(121)의 표면에 남게 된다.At this time, in the GPF 120 , not only the particulate matter 32 , but also ash burned by oil or the like is deposited. In the GPF 120 , unlike a Diesel Particulate Filter (DPF), since there is no periodic regeneration, the ash 31 covers the surface of the GPF 120 . The ash 31 is gradually entered into the pores of the GPF wall 121, and the ash 31 is formed by the physical bonding of the GPF wall 121 and the catalyst washer coat 122 to the GPF wall. It remains on the surface of (121).

이와 같이, 상기 GPF월(121)의 표면이 상기 애쉬(31)로 덮히면, 상기 GPF(120)의 기능을 저하시키는 문제점이 있다.As such, when the surface of the GPF wall 121 is covered with the ash 31 , there is a problem in that the function of the GPF 120 is deteriorated.

또한, 상기 GPF(120)의 배압이 증가하는 문제점이 있다. 도 4의 (a)처럼 상기 GPF(120)의 길이방향을 따라 균일하게 상기 애쉬(31)가 퇴적하는 경우에는 전체길이방향에 대하여 고르게 배압이 변한다. In addition, there is a problem in that the back pressure of the GPF 120 increases. When the ash 31 is uniformly deposited along the longitudinal direction of the GPF 120 as shown in FIG. 4A , the back pressure is uniformly changed in the entire longitudinal direction.

한편, 도 4의 (b)와 같이 상기 GPF(120)의 입구쪽에 상기 애쉬(31)가 많이 퇴적되는 경우에는 입구에서의 배압의 증가가 크고, 도 4의 (c)와 같이 상기 GPF(120)의 안쪽에 상기 애쉬(31)가 많이 퇴적되는 경우에는 안쪽에 배압의 증가가 커지게 되지만, 상기 GPF(120) 전체적으로 배압의 증가가 도 4의 (a)보다 배압의 증가가 커지지는 않는다.On the other hand, when a large amount of the ash 31 is deposited on the inlet side of the GPF 120 as shown in FIG. 4(b), the back pressure at the inlet increases, and as shown in FIG. 4(c), the GPF 120 ), when a large amount of the ash 31 is deposited on the inside, the back pressure increases on the inside, but the overall back pressure increase of the GPF 120 does not increase as compared to that of FIG. 4(a) .

하지만, 도 4의 (b)나 (c)처럼 상기 GPF(120)의 내부에 상기 애쉬(31)의 퇴적을 불균일하게 유도하기가 어렵고, 도 2에 도시된 바와 같이, 촉매물질이 촉매와시코트(122)의 형태로 단일층으로 코팅되는 경우에는 일부분으로 상기 애쉬(31)의 퇴적을 유도할 수 없었다.However, it is difficult to non-uniformly induce the deposition of the ash 31 inside the GPF 120 as shown in (b) or (c) of FIG. 4 , and as shown in FIG. In the case of being coated as a single layer in the form of the coat 122, the deposition of the ash 31 could not be induced in part.

한편, 하기의 선행기술문헌에는 'ＣＤＡ 적용 차량의 ＧＰＦ 손상 방지방법'에 관한 기술이 개시되어 있다.On the other hand, the following prior art document discloses a technology related to 'a method for preventing damage to the GPF of a vehicle applied to a CDA'.

KRUS 10-2013-0025584 10-2013-0025584 AA

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 가솔린 입자상물질 필터에서 애쉬가 입구에서 먼 쪽에 더 많이 퇴적되도록 하여 주행거리가 증가하더라도 배압이 저감되도록 입자상 물질을 포집하는 촉매성분이 길이방향을 따라 불균일하게 코팅되도록 한 길이방향으로 촉매의 두께가 다른 가솔린 입자상 물질 필터를 제공하는데 목적이 있다.The present invention was invented to solve the above problems, and in the gasoline particulate matter filter, a catalyst component for collecting particulate matter is formed so that more ash is deposited on the far side from the inlet so that the back pressure is reduced even if the driving distance is increased in the longitudinal direction. An object of the present invention is to provide a gasoline particulate matter filter having a different catalyst thickness in one longitudinal direction so as to be coated non-uniformly along the .

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 길이방향으로 촉매의 두께가 다른 가솔린 입자상 물질 필터는, 입구측은 개방되고, 출구측은 폐쇄되는 다공성 물질로 형성되는 필터월의 내부에 입자상 물질을 포집하는 촉매물질이 코팅되는 가솔린 입자상 물질 필터에 있어서, 상기 촉매물질은, 상기 필터월의 내부에 상기 필터월의 길이방향을 따라 코팅되는 적어도 2개 이상의 복수의 촉매와시코트가 서로 다른 길이로 제공되는 것을 특징으로 한다.Gasoline particulate matter filter having different catalyst thicknesses in the longitudinal direction according to the present invention for achieving the above object, the inlet side is open and the outlet side is to collect particulate matter inside the filter wall formed of a porous material that is closed A gasoline particulate material filter coated with a catalyst material, wherein the catalyst material is provided with at least two or more catalyst washcoats coated in the filter wall along the longitudinal direction of the filter wall in different lengths characterized in that

상기 촉매와시코트 중 어느 하나의 촉매와시코트는 상기 필터월의 전체 길이에 대하여 코팅되는 것을 특징으로 한다.Any one of the catalyst wash coats is coated over the entire length of the filter wall.

상기 촉매와시코트는 상기 필터월의 입구측으로부터 상기 출구측으로 갈수록 적층되는 촉매와시코트의 수가 줄어들도록 형성되는 것을 특징으로 한다.The catalyst wash coat is characterized in that the number of catalyst wash coats stacked toward the outlet side from the inlet side of the filter wall is formed to decrease.

상기 촉매물질은, 상기 필터월의 내부에 상기 필터월의 길이방향을 따라 코팅되는 제1촉매와시코트와, 상기 필터월에 상기 제1촉매와시코트가 코팅된 길이보다 짧은 길이로 코팅되는 제2촉매와시코트로 제공되는 것을 특징으로 한다.The catalyst material is coated with a first catalyst washer coat coated on the inside of the filter wall in the longitudinal direction of the filter wall, and a length shorter than the length at which the first catalyst washer coat is coated on the filter wall. It is characterized in that it is provided as a second catalyst washi coat.

상기 제2촉매와시코트는 상기 필터월의 개방된 일단으로부터 상기 필터월의 길이방향으로 정해진 길이만큼만 코팅되는 것을 특징으로 한다.The second catalyst wash coat is characterized in that it is coated only by a predetermined length in the longitudinal direction of the filter wall from the open end of the filter wall.

상기 제2촉매와시코트는 상기 제1촉매와시코트의 내측면에 코팅되는 것을 특징으로 한다.The second catalyst wash coat is coated on the inner surface of the first catalyst wash coat.

상기 제1촉매와시코트와 상기 제2촉매와시코트는 동일한 촉매물질로 도포되는 것을 특징으로 한다.The first catalyst washcoat and the second catalyst washcoat are coated with the same catalyst material.

상기 제1촉매와시코트가 상기 필터월의 내부에 코팅된 후, 상기 제2촉매와시코트가 코팅되는 것을 특징으로 한다.After the first catalyst washcoat is coated on the inside of the filter wall, the second catalyst washcoat is coated.

상기 제1촉매와시코트는 상기 필터월의 전체구간에 대하여 코팅되는 것을 특징으로 한다.The first catalyst wash coat is characterized in that it is coated with respect to the entire section of the filter wall.

상기 입자상 물질필터는 가솔린엔진에서 배출되는 입자상 물질을 포집하는 GPF(Gasoline Particulate Filter)인 것을 특징으로 한다.The particulate matter filter is characterized in that it is a GPF (Gasoline Particulate Filter) for collecting particulate matter discharged from a gasoline engine.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 길이방향으로 촉매의 두께가 다른 가솔린 입자상 물질 필터에 따르면, 길이방향을 따라 전체적으로 촉매물질이 분포되도록 한 후, 추가로 입구쪽에 촉매물질을 분포되도록 함으로써, 애쉬를 입구에서 먼 쪽에 퇴적되도록 한다.According to the gasoline particulate matter filter having different catalyst thicknesses in the longitudinal direction of the present invention having the above configuration, the catalyst material is distributed as a whole along the longitudinal direction and then the catalyst material is further distributed at the inlet side, thereby reducing ash. Let it be deposited on the far side from the entrance

입구쪽에 촉매의 양이 많아 배압이 증가하기 때문에 배기가스는 압력이 덜 걸리는 안쪽으로 흐르도록 유도함으로써, 상기 애쉬는 안쪽에 많이 퇴적됨으로써, 필터 전체적으로는 배압 증가가 저하된다.Since the back pressure is increased due to the large amount of catalyst on the inlet side, the exhaust gas is induced to flow inward where less pressure is applied, so that the ash is deposited a lot on the inside, thereby reducing the increase in back pressure as a whole.

도 1은 엔진의 배기계를 도시한 블록도.
도 2는 종래기술에 따른 입자상 물질 필터를 도시한 단면도.
도 3은 종래기술에 따른 입자상 물질 필터의 내부에 입자상 물질과 애쉬가 퇴적된 상태를 도시한 단면도.
도 4는 입자상 물질 필터의 내부에 애쉬의 퇴적분포가 다른 상태를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 길이방향으로 촉매의 두께가 다른 가솔린 입자상 물질 필터의 단면도.
도 6은 도 5의 Ⅰ-Ⅰ 선에 따른 단면도.
도 7은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ 선에 따른 단면도.1 is a block diagram showing an exhaust system of an engine;
Figure 2 is a cross-sectional view showing a particulate matter filter according to the prior art.
3 is a cross-sectional view illustrating a state in which particulate matter and ash are deposited in the particulate matter filter according to the prior art;
Fig. 4 is a cross-sectional view showing different states of ash deposition and distribution inside the particulate matter filter;
5 is a cross-sectional view of a gasoline particulate matter filter with different catalyst thicknesses in the longitudinal direction according to the present invention;
6 is a cross-sectional view taken along line I-I of FIG. 5;
7 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 5;

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 길이방향으로 촉매의 두께가 다른 가솔린 입자상 물질 필터에 대하여 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a gasoline particulate matter filter having different catalyst thicknesses in the longitudinal direction according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 길이방향으로 촉매의 두께가 다른 가솔린 입자상 물질 필터는, 입구측은 개방되고, 출구측은 폐쇄되는 다공성 물질로 형성되는 필터월(21)의 내부에 입자상 물질(32)를 포집하는 촉매물질 상기 필터월(21)의 길이방향을 따라 다른 두께를 갖도록 적어도 2개이상의 복수의 촉매와시코트로 제공된다.In the gasoline particulate matter filter having different catalyst thicknesses in the longitudinal direction according to the present invention, the inlet side is open and the outlet side is closed. Catalyst material for collecting particulate matter 32 inside the filter wall 21 formed of a porous material At least two or more catalyst wash coats are provided to have different thicknesses along the longitudinal direction of the filter wall 21 .

필터월(21)은 입구가 되는 일단은 개방된 형태로 형성되고, 출구가 되는 타단은 폐쇄된 형태로 형성된다. 상기 필터월(21)은 다공성 재질로 형성되어 있어서, 상기 필터월(21)의 측면을 관통하여 배기가스가 유동할 수 있다. The filter wall 21 has an inlet and one end formed in an open form, and the other end serving as an outlet is formed in a closed form. Since the filter wall 21 is formed of a porous material, the exhaust gas may flow through the side surface of the filter wall 21 .

상기 필터월(21)의 입구를 통하여 유입된 배기가스는 상기 필터월(21)의 길이방향을 따라 이동하면서, 상기 필터월(21)을 관통하여 유동한다.The exhaust gas introduced through the inlet of the filter wall 21 flows through the filter wall 21 while moving along the longitudinal direction of the filter wall 21 .

상기 필터월(21)은 복수로 구비되어 병렬로 배치된다.The filter wall 21 is provided in plurality and arranged in parallel.

촉매물질은 상기 필터월(21)의 내부에 상기 필터월(21)의 길이방향을 따라 코팅된다.The catalyst material is coated on the inside of the filter wall 21 along the longitudinal direction of the filter wall 21 .

이러한 촉매물질은 상기 필터월(21)의 길이방향을 따라 다른 두께를 갖도록 형성된다.These catalyst materials are formed to have different thicknesses along the longitudinal direction of the filter wall 21 .

이를 위하여, 촉매물질이 포함된 적어도 2개 이상의 촉매와시코트가 상기 필터월(21)의 길이방향으로 코팅되되, 그 길이는 서로 다르게 형성되도록 한다.To this end, at least two or more catalyst wash coats containing a catalyst material are coated in the longitudinal direction of the filter wall 21, so that the lengths are different from each other.

상기 촉매와시코트의 길이가 서로 다르게 형성됨으로써, 상기 필터월(21)에 촉매의 두께가 길이방향에 대하여 다르게 형성되도록 한다.By forming the catalyst washi coat to have different lengths, the thickness of the catalyst on the filter wall 21 is different in the longitudinal direction.

이때, 적어도 하나의 촉매와시코트는 상기 필터월(21)의 전체길이에 대하여 코팅되도록 하여, 상기 필터월(21)에서 촉매와시코트가 코팅되지 않은 부분이 없도록 한다. 즉 상기 촉매물질은 길이방향에 대하여 두께의 차이가 있지만, 코팅이 되지 않은 영역은 없도록 한다. 만약, 상기 촉매물질이 코팅되지 않은 영역이 있다면, 그 부분을 통하여 배기가스 유량이 집중될 뿐만 아니라, 배기가스에 포함된 입자상 물질도 포집할 수 없기 때문이다.At this time, the at least one catalyst washer coat is coated over the entire length of the filter wall 21 so that there is no uncoated portion of the catalyst wash coat in the filter wall 21 . That is, although the catalyst material has a difference in thickness in the longitudinal direction, there is no uncoated region. This is because, if there is an area where the catalyst material is not coated, not only the exhaust gas flow is concentrated through the area, but also particulate matter contained in the exhaust gas cannot be captured.

또한, 상기 복수의 촉매와시코트는 상기 필터월(21)의 입구로부터 출구로 갈수록 적층되는 촉매와시코트의 수가 줄어들도록 형성된다. 따라서, 상기 필터월(21)의 입구인 일단에 가장 많은 수의 촉매와시코트가 존재하고, 출구방향으로 갈수록 그 수가 줄어들게 됨으로써, 두께가 감소되도록 한다.In addition, the plurality of catalyst washcoats are formed so that the number of catalyst washcoats stacked from the inlet to the outlet of the filter wall 21 decreases. Accordingly, the largest number of catalyst washcoats is present at one end, which is the inlet of the filter wall 21 , and the number decreases toward the outlet, thereby reducing the thickness.

도 5에는 상기 촉매와시코트가 제1촉매와시코트(22)와 제2촉매와시코트(23)로 구성된 예가 도시되어 있다.5 shows an example in which the catalyst washcoat is composed of a first catalyst washcoat 22 and a second catalyst washcoat 23 .

제1촉매와시코트(22)는 상기 필터월(21)의 전체길이에 대하여 형성된다. 상기 제1촉매와시코트(22)가 상기 필터월(21)의 전체길이에 대하여 형성됨으로써, 상기 필터월(21)의 전구간에는 최소한 양의 촉매물질이 포함되도록 한다.The first catalyst wash coat 22 is formed for the entire length of the filter wall 21 . The first catalyst washer coat 22 is formed for the entire length of the filter wall 21, so that the entire section of the filter wall 21 contains a minimum amount of the catalyst material.

제2촉매와시코트(23)는 상기 제1촉매와시코트(22)보다 짧은 길이로 형성된다. 상기 제2촉매와시코트(23)는 상기 필터월(21)의 입구측으로부터 출구측을 향하여 정해진 길이로 형성된다. 따라서, 상기 필터월(21)의 입구쪽은 상기 제1촉매와시코트(22)와 제2촉매와시코트(23)가 존재하고, 나머지 부분은 제1촉매와시코트(22)만 존재하게 된다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1촉매와시코트(22)는 상기 제2촉매와시코트(23)가 코팅된 일부(입구측으로부터 출구측으로 정해진 길이까지의 구간)에서는 외측면이 상기 필터월(21)과 접하고 내측면은 상기 제2촉매와시코트(23)와 접하도록 형성된다. 그리고, 상기 제1촉매와시코트(22)는 상기 제2촉매와시코트(23)가 코팅되지 않은 나머지에서는 상기 외측면과 상기 내측면이 모두 상기 필터월(21)에 접한다.The second catalyst wash coat 23 is formed to have a shorter length than the first catalyst wash coat 22 . The second catalyst washer coat 23 is formed with a predetermined length from the inlet side to the outlet side of the filter wall 21 . Accordingly, the first catalyst washer coat 22 and the second catalyst washer coat 23 are present at the inlet side of the filter wall 21, and only the first catalyst washer coat 22 is present in the remaining portion. will do That is, as shown in FIG. 5 , the first catalyst washer coat 22 has an outer surface in the portion coated with the second catalyst washcoat 23 (section from the inlet side to the specified length from the outlet side). The filter wall 21 is in contact with the inner surface is formed to be in contact with the second catalyst washi coat (23). In addition, the first catalyst washer coat 22 has both the outer surface and the inner surface in contact with the filter wall 21 when the second catalyst washer coat 23 is not coated.

이때, 상기 제2촉매와시코트(23)는 상기 제1촉매와시코트(22)와 동일한 촉매물질이 도포될 수 있다.In this case, the second catalyst washcoat 23 may be coated with the same catalyst material as the first catalyst washcoat 22 .

또한, 상기 제2촉매와시코트(23)는 상기 제1촉매와시코트(22)의 내측면에 코팅된다. 이를 위해, 상기 필터월(21)에 상기 제1촉매와시코트(22)룰 코팅한 후, 상기 제2촉매와시코트(23)를 그 내부에 추가로 코팅한다.In addition, the second catalyst wash coat 23 is coated on the inner surface of the first catalyst wash coat 22 . To this end, after coating the first catalyst wash coat 22 on the filter wall 21, the second catalyst wash coat 23 is additionally coated therein.

한편, 앞서 설명한 본 발명의 입자상 물질 필터(20)는 가솔린 엔진(10)에서 발생한 입자상 물질(32)를 포집하는 GPF(20)가 되는 것이 바람직하다.On the other hand, the particulate matter filter 20 of the present invention described above is preferably a GPF 20 that collects particulate matter 32 generated in the gasoline engine 10 .

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 길이방향으로 촉매의 두께가 다른 가솔린 입자상 물질 필터는 배기가스가 유입되는 입구쪽에 복수의 촉매와시코트가 적용되어 촉매의 두께가 두껍고, 상대적으로 타단쪽은 촉매의 두께가 얇다.In the gasoline particulate matter filter having different catalyst thicknesses in the longitudinal direction according to the present invention having the above configuration, a plurality of catalyst washcoats are applied to the inlet side through which the exhaust gas flows, so that the catalyst thickness is thick, and the other end is relatively thick. The thickness of the catalyst is thin.

이에 따라, 상기 입자상 물질 필터(20)의 입구쪽에서는 배압이 집중되고, 상대적으로 안족에서는 배압이 적게 형성되어, 안쪽으로 배기가스의 유량이 많이 흐르도록 하여 애쉬(31)가 안쪽에 퇴적되도록 한다.Accordingly, the back pressure is concentrated at the inlet side of the particulate matter filter 20, and the back pressure is relatively low at the inside foot, so that a large amount of exhaust gas flows inward so that the ash 31 is deposited inside. .

상기 애쉬(31)가 입자상 물질 필터(20)의 안쪽, 즉 입구에서 먼 쪽에 퇴적되도록 함으로써, 차량의 주행거리가 늘어나더라도, 상기 입자상 물질 필터(20)의 배압이 저감되도록 함으로써, 상기 입자상 물질 필터(20)에 의해 배기가스의 유동속도가 저하되지 않도록 한다.By allowing the ash 31 to be deposited on the inside of the particulate matter filter 20, that is, on the far side from the inlet, the back pressure of the particulate matter filter 20 is reduced even if the mileage of the vehicle is increased, so that the particulate matter filter (20) prevents the flow rate of the exhaust gas from being lowered.

10 : 엔진
11 : 배기관
12 : WCC
20 : 입자상물질 필터
21 : 필터월
22 : 제1촉매와시코트
23 : 제2촉매와시코트
31 : 애쉬
32 : 입자상물질
120 : GPF
121 : GPF 월
122 : 촉매와시코트10 : engine
11: exhaust pipe
12: WCC
20: particulate matter filter
21: filter wall
22: first catalyst wash coat
23: second catalyst wash coat
31 : Ash
32: particulate matter
120: GPF
121: GPF Month
122: catalyst wash coat

Claims (10)

입구측은 개방되고, 출구측은 폐쇄되는 다공성 물질로 형성되는 필터월의 내부에 입자상 물질를 포집하는 촉매물질이 코팅되는 가솔린 입자상 물질 필터에 있어서,
상기 촉매물질은,
상기 필터월의 내부에 상기 필터월의 길이방향을 따라 코팅되는 적어도 2개 이상의 복수의 촉매와시코트가 서로 다른 길이로 제공되고,
상기 촉매물질은,
상기 필터월의 내부에 상기 필터월의 길이방향을 따라 코팅되는 제1촉매와시코트와,
상기 필터월에 상기 제1촉매와시코트가 코팅된 길이보다 짧은 길이로 코팅되는 제2촉매와시코트로 제공되며,
상기 제2촉매와시코트는 상기 필터월의 개방된 일단으로부터 상기 필터월의 길이방향으로 정해진 길이만큼만 코팅되고,
상기 제1촉매와시코트는,
상기 제2촉매와시코트가 코팅된 일부에서는 외측면이 상기 필터월과 접하고 내측면은 상기 제2촉매와시코트와 접하고, 상기 제2촉매와시코트가 코팅되지 않은 나머지에서는 상기 외측면과 상기 내측면이 모두 상기 필터월에 접하는 것을 특징으로 하는 길이방향으로 촉매의 두께가 다른 가솔린 입자상 물질 필터.In the gasoline particulate matter filter in which a catalyst material for collecting particulate matter is coated on the inside of a filter wall formed of a porous material having an inlet side open and an outlet side closed,
The catalyst material is
At least two or more catalyst wash coats coated in the longitudinal direction of the filter wall are provided in different lengths on the inside of the filter wall,
The catalyst material is
A first catalyst washer coat coated on the inside of the filter wall along the longitudinal direction of the filter wall;
It is provided as a second catalyst washcoat coated with a length shorter than the length at which the first catalyst washcoat is coated on the filter wall,
The second catalyst washer coat is coated from the open end of the filter wall only by a predetermined length in the longitudinal direction of the filter wall,
The first catalyst wash coat,
In the portion coated with the second catalyst washer coat, the outer surface is in contact with the filter wall and the inner surface is in contact with the second catalyst washer coat, and in the remainder where the second catalyst washer coat is not coated, the outer surface and the outer surface Gasoline particulate matter filter having different catalyst thicknesses in the longitudinal direction, characterized in that all of the inner surfaces are in contact with the filter wall. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 촉매와시코트는 상기 필터월의 입구측으로부터 상기 출구측으로 갈수록 적층되는 촉매와시코트의 수가 줄어들도록 형성되는 것을 특징으로 하는 길이방향으로 촉매의 두께가 다른 가솔린 입자상 물질 필터.According to claim 1,
Wherein the catalyst wash coat is formed so that the number of catalyst wash coats stacked from the inlet side to the outlet side of the filter wall decreases. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제2촉매와시코트는 상기 제1촉매와시코트의 내측면에 코팅되는 것을 특징으로 하는 길이방향으로 촉매의 두께가 다른 가솔린 입자상 물질 필터.According to claim 1,
Wherein the second catalyst washer coat is coated on the inner surface of the first catalyst washer coat, the gasoline particulate filter having different catalyst thicknesses in the longitudinal direction. 제1항에 있어서,
상기 제1촉매와시코트와 상기 제2촉매와시코트는 동일한 촉매물질로 도포되는 것을 특징으로 하는 길이방향으로 촉매의 두께가 다른 가솔린 입자상 물질 필터.According to claim 1,
The gasoline particulate filter having different catalyst thicknesses in the longitudinal direction, wherein the first catalyst washcoat and the second catalyst washcoat are coated with the same catalyst material. 제1항에 있어서,
상기 제1촉매와시코트가 상기 필터월의 내부에 코팅된 후, 상기 제2촉매와시코트가 코팅되는 것을 특징으로 하는 길이방향으로 촉매의 두께가 다른 가솔린 입자상 물질 필터.According to claim 1,
Gasoline particulate matter filter having different catalyst thicknesses in the longitudinal direction, characterized in that after the first catalyst washcoat is coated on the inside of the filter wall, the second catalyst washcoat is coated. 제1항에 있어서,
상기 제1촉매와시코트는 상기 필터월의 전체구간에 대하여 코팅되는 것을 특징으로 하는 길이방향으로 촉매의 두께가 다른 가솔린 입자상 물질 필터.According to claim 1,
The first catalyst washer coat is a gasoline particulate material filter having different catalyst thicknesses in the longitudinal direction, characterized in that the coating is applied to the entire section of the filter wall. 제1항에 있어서,
상기 입자상 물질필터는 가솔린엔진에서 배출되는 입자상 물질을 포집하는 GPF(Gasoline Particulate Filter)인 것을 특징으로 하는 길이방향으로 촉매의 두께가 다른 가솔린 입자상 물질 필터.


According to claim 1,
The particulate matter filter is a gasoline particulate matter filter having a different thickness of the catalyst in the longitudinal direction, characterized in that it is a GPF (Gasoline Particulate Filter) that collects particulate matter discharged from a gasoline engine.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101338465B1 (en) * 2012-10-17 2013-12-10 현대자동차주식회사 Catalyst layer coating method
JP2015025435A (en) * 2013-07-29 2015-02-05 三菱自動車工業株式会社 Exhaust emission control device for internal combustion engine

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101273000B1 (en) 2011-09-02 2013-06-10 현대자동차주식회사 Method for preventing damage of vehicle applied CDA
US10864502B2 (en) * 2013-12-16 2020-12-15 Basf Corporation Manganese-containing diesel oxidation catalyst

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101338465B1 (en) * 2012-10-17 2013-12-10 현대자동차주식회사 Catalyst layer coating method
JP2015025435A (en) * 2013-07-29 2015-02-05 三菱自動車工業株式会社 Exhaust emission control device for internal combustion engine

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