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KR20080080992A - Exhaust dispersion device - Google Patents

Exhaust dispersion device Download PDF

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Publication number
KR20080080992A
KR20080080992A KR1020087015120A KR20087015120A KR20080080992A KR 20080080992 A KR20080080992 A KR 20080080992A KR 1020087015120 A KR1020087015120 A KR 1020087015120A KR 20087015120 A KR20087015120 A KR 20087015120A KR 20080080992 A KR20080080992 A KR 20080080992A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dispersing
exhaust gas
outer flow
axis
flow
Prior art date
Application number
KR1020087015120A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
제임스 더블유. 지라드
피젠 라신
Original Assignee
테네코 오토모티브 오퍼레이팅 컴파니 인코포레이티드
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 테네코 오토모티브 오퍼레이팅 컴파니 인코포레이티드 filed Critical 테네코 오토모티브 오퍼레이팅 컴파니 인코포레이티드
Publication of KR20080080992A publication Critical patent/KR20080080992A/en

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Abstract

An exhaust dispersion device for an exhaust system with an outer flow member is disclosed. The exhaust dispersion device includes a dispersion member capable of being disposed within the outer flow member. The dispersion member defines an axis and includes an upstream end and a downstream end. A cross section of the downstream end perpendicular to the axis is larger than a cross section of the upstream end perpendicular to the axis. The dispersion device also includes an aperture extending through the dispersion member. The aperture is coaxial with the axis. Flow of all exhaust gas through the outer flow member is divided between flow through the aperture and flow between the outer flow member and the dispersion member. The dispersion member is operable to divert the flow of the exhaust gas at least partially toward the outer flow member.

Description

배기가스 분산 장치{EXHAUST DISPERSION DEVICE}Exhaust Gas Dispersion Equipment {EXHAUST DISPERSION DEVICE}

본 발명은 전반적으로 배기가스 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 배기가스 시스템용의 배기가스 분산 장치에 관한 것이다.The present invention relates generally to an exhaust gas system, and more particularly to an exhaust gas dispersion apparatus for an exhaust gas system.

이하의 배경 기술에 대한 설명에서는 종래 기술에 대한 구체적인 언급보다는 본 발명의 개시 내용과 관련된 배경 정보를 위주로 설명이 이루어질 것이다.In the following description of the background art, description will be made based on background information related to the disclosure of the present invention, rather than specific reference to the prior art.

자동차 및 기타 기계를 위한 다양한 배기가스 시스템이 존재한다. 일부 배기가스 시스템으로는 촉매 변환기(catalytic converter), 디젤 입자 필터, NOX 트랩 또는 배기가스 시스템을 통해 흐르는 배기 가스를 처리하는 하나 이상의 기판을 갖는 기타 장치가 있다.Various exhaust gas systems exist for automobiles and other machinery. Some exhaust gas systems include catalytic converters, diesel particle filters, NOX traps, or other devices having one or more substrates for treating the exhaust gas flowing through the exhaust gas system.

기판면을 방사상으로 가로지르는 균일한 배기가스 흐름을 유지하는 것이 바람직하며, 그 이유는 이 경우에 기판이 더욱 효율적으로 기능을 수행할 수 있기 때문이다. 예컨대, 디젤 입자 필터에서는, 배기 가스의 흐름이 균일하다면, 매연(soot)이 기판 상에 더욱 균일하게 분산될 것이다. 또한, 이러한 균일한 배기가스 흐름은 배기가스 시스템 내에서의 재생이 더욱 효과적으로 이루어질 수 있도록 하고, 아울러 기판의 작동 수명을 연장시킬 것이기 때문에 바람직하다. 예컨대, 기판 상의 방사상의 방향으로 실질적인 온도 구배가 전개되는 경우에는, 기판의 크 랙이 발생할 것이지만, 배기 가스의 흐름이 기판면에서 더욱 균일한 경우에는, 실질적인 온도 구배가 전개되지 않을 것이다.It is desirable to maintain a uniform exhaust gas flow radially across the substrate surface, because in this case the substrate can function more efficiently. For example, in diesel particle filters, if the flow of exhaust gas is uniform, soot will be more evenly dispersed on the substrate. In addition, such a uniform exhaust gas flow is desirable because it allows for more efficient regeneration in the exhaust gas system and also extends the operating life of the substrate. For example, if a substantial temperature gradient develops in the radial direction on the substrate, cracks in the substrate will occur, but if the flow of exhaust gas is more uniform in the substrate plane, no substantial temperature gradient will develop.

그러나, 종래의 배기가스 시스템에서, 배기 가스의 흐름은 기판면의 방사상의 외측 위치에서보다 기판면의 축중심에서 더 심화되는 경향이 있다. 이로써, 기판은 작동 효율이 저하되고, 또한 손상을 입게 될 가능성이 더 커진다. 따라서, 기판면에 걸쳐 배기 가스의 더욱 균일한 흐름을 유지하는 배기가스 시스템이 요망된다.However, in conventional exhaust gas systems, the flow of exhaust gas tends to be deeper at the axial center of the substrate surface than at the radially outward position of the substrate surface. As a result, the substrate is lowered in operation efficiency and more likely to be damaged. Thus, there is a need for an exhaust gas system that maintains a more uniform flow of exhaust gas across the substrate surface.

본 발명의 개시 내용은 외측 흐름 부재를 갖는 배기가스 시스템용의 배기가스 분산 장치에 관련된다. 배기가스 분산 장치는, 상기 외측 흐름 부재 내에 배치될 수 있는 분산 부재를 포함한다. 분산 부재는 축을 형성하고, 상류측 말단부와 하류측 말단부를 포함한다. 상기 축과 직각을 이루는 상기 하류측 말단부의 단면이 상기 축과 직각을 이루는 상기 상류측 말단부의 단면보다 크다. 배기가스 분산 장치는 또한 상기 분산 부재를 관통하여 연장하는 개구부를 포함한다. 개구부는 상기 축과 동축을 이룬다. 상기 외측 흐름 부재를 통한 전체 배기 가스의 흐름이, 상기 개구부를 통한 흐름과, 상기 외측 흐름 부재와 상기 분산 부재 사이의 흐름으로 나누어진다. 상기 분산 부재는, 배기 가스의 흐름을 적어도 부분적으로는 상기 외측 흐름 부재를 향하는 방향으로 전환시키도록 동작할 수 있다.The present disclosure relates to an exhaust gas dispersing device for an exhaust gas system having an outer flow member. The exhaust gas dispersing apparatus includes a dispersing member that can be disposed in the outer flow member. The dispersing member forms an axis and includes an upstream end portion and a downstream end portion. A cross section of the downstream end portion perpendicular to the axis is larger than a cross section of the upstream end portion perpendicular to the axis. The exhaust gas dispersing device also includes an opening extending through the dispersing member. The opening is coaxial with the axis. The flow of the entire exhaust gas through the outer flow member is divided into the flow through the opening and the flow between the outer flow member and the dispersion member. The dispersing member may be operable to divert the flow of exhaust gas at least partially in a direction towards the outer flow member.

또 다른 특징으로, 본 발명의 개시 내용은, 외측 흐름 부재와, 상기 외측 흐름 부재 내에 배치되는 배기가스 분산 장치를 포함하는 배기가스 시스템에 관련된다. 배기가스 분산 장치는 축을 형성하는 분산 부재를 포함한다. 분산 부재는 상류측 말단부와 하류측 말단부를 포함한다. 상기 축과 직각을 이루는 상기 하류측 말단부의 단면이 상기 축과 직각을 이루는 상기 상류측 말단부의 단면보다 크다. 배기가스 분산 장치는 또한 상기 분산 부재를 관통하여 연장하는 개구부를 포함한다. 개구부는 상기 축과 동축을 이룬다. 상기 외측 흐름 부재를 통한 전체 배기 가스의 흐름이, 상기 개구부를 통한 흐름과, 상기 외측 흐름 부재와 상기 분산 부재 사이의 흐름으로 나누어진다. 상기 분산 부재는, 배기 가스의 흐름을 적어도 부분적으로는 상기 외측 흐름 부재를 향하는 방향으로 전환시키도록 동작할 수 있다.In still another aspect, the disclosure relates to an exhaust gas system comprising an outer flow member and an exhaust gas dispersing device disposed within the outer flow member. The exhaust gas dispersing apparatus includes a dispersing member that forms an axis. The dispersing member includes an upstream end portion and a downstream end portion. A cross section of the downstream end portion perpendicular to the axis is larger than a cross section of the upstream end portion perpendicular to the axis. The exhaust gas dispersing device also includes an opening extending through the dispersing member. The opening is coaxial with the axis. The flow of the entire exhaust gas through the outer flow member is divided into the flow through the opening and the flow between the outer flow member and the dispersion member. The dispersing member may be operable to divert the flow of exhaust gas at least partially in a direction towards the outer flow member.

또 다른 특징으로, 본 발명의 개시 내용은, 외측 흐름 부재와, 상기 외측 흐름 부재 내의 배기 가스가 기판을 향해 흐를 수 있도록 상기 외측 흐름 부재 내에 배치되는 기판을 포함하는 차량용 배기가스 시스템에 관련된다. 차량용 배기가스 시스템은, 또한, 상기 외측 흐름 부재 내에 배치되는 배기가스 분산 장치를 포함한다. 배기가스 분산 장치는, 축을 형성하는 분산 부재를 포함한다. 분산 부재는 상류측 말단부와 하류측 말단부를 포함한다. 상기 축과 직각을 이루는 상기 하류측 말단부의 단면이 상기 축과 직각을 이루는 상기 상류측 말단부의 단면보다 크다. 배기가스 분산 장치는 또한 상기 분산 부재를 관통하여 연장하는 개구부를 포함한다. 개구부는 상기 축과 동축을 이룬다. 상기 외측 흐름 부재를 통한 전체 배기 가스의 흐름이, 상기 개구부를 통해 상기 기판을 향하는 흐름과, 상기 외측 흐름 부재와 상기 분산 부재 사이에서 상기 기판을 향하는 흐름으로 나누어진다. 상기 분산 부재는, 배기 가스가 기판을 향할 때에는, 배기 가스의 흐름을 적어도 부분적으로는 상기 외측 흐름 부재를 향하는 방향으로 전환시키도록 동작할 수 있다.In another aspect, the present disclosure relates to a vehicle exhaust gas system comprising an outer flow member and a substrate disposed in the outer flow member such that exhaust gas in the outer flow member flows toward the substrate. The vehicle exhaust gas system also includes an exhaust gas dispersing apparatus disposed in the outer flow member. The exhaust gas dispersing apparatus includes a dispersing member that forms an axis. The dispersing member includes an upstream end portion and a downstream end portion. A cross section of the downstream end portion perpendicular to the axis is larger than a cross section of the upstream end portion perpendicular to the axis. The exhaust gas dispersing device also includes an opening extending through the dispersing member. The opening is coaxial with the axis. The flow of the entire exhaust gas through the outer flow member is divided into a flow toward the substrate through the opening and a flow toward the substrate between the outer flow member and the dispersion member. The dispersing member may be operable to divert the flow of the exhaust gas at least partially in a direction towards the outer flow member when the exhaust gas is directed toward the substrate.

본 발명의 추가의 이용 가능성은 본 명세서 내의 설명으로부터 명확하게 될 것이다. 본 명세서에서 구체적으로 이루어진 설명 및 실시예는 단지 예시를 위한 것으로, 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니다.Further applicability of the present invention will become apparent from the description herein. The description and examples specifically made herein are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the invention.

도 1은 배기가스 분산 장치를 갖는 차량의 배기가스 시스템 부분의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of an exhaust gas system portion of a vehicle having an exhaust gas dispersing device.

도 2는 도 1의 배기가스 시스템의 등각 투영도이다.FIG. 2 is an isometric view of the exhaust gas system of FIG. 1.

도 3은 배기가스 분산 장치의 또 다른 실시예의 등각 투영도이다.3 is an isometric view of another embodiment of an exhaust gas dispersing device.

도 4는 도 3의 배기가스 분산 장치의 말단 도면이다.4 is an end view of the exhaust gas dispersing apparatus of FIG. 3.

첨부 도면은 본 발명의 예시를 목적으로 하는 것으로, 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것은 아니다.The accompanying drawings are for purposes of illustration of the invention and are not intended to limit the scope of the invention.

이하의 상세한 설명은 본질적으로 단지 예에 불과한 것으로, 본 발명의 개시 내용, 응용 또는 사용을 제한하는 것은 아니다. 여러 도면에 걸쳐 대응하는 도면 부호는 동일하거나 대응하는 부품 및 특징부를 나타낸다.The following detailed description is merely exemplary in nature and does not limit the disclosure, application, or use of the present invention. Corresponding reference characters indicate the same or corresponding parts and features throughout the several views.

도 1 및 도 2를 참조하면, 차량(10)의 일부분, 구체적으로 배기가스 시스템(12) 부분이 도시되어 있다. 배기가스 시스템(12)은 본 발명의 범위 내에서 벗 어나지 않고서도 차량(10)뿐만 아니라 기타 다른 기계에도 포함될 수 있다.1 and 2, a portion of a vehicle 10, specifically a portion of an exhaust system 12, is shown. The exhaust gas system 12 may be included in the vehicle 10 as well as in other machines without departing from the scope of the present invention.

배기가스 시스템(12)은 외측 흐름 부재(14)를 포함한다. 외측 흐름 부재(14)는 촉매 변환기, 디젤 입자 필터, NOX 트랩, 및/또는 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않은 기타 적합한 장치 등의 배기가스 후처리 장치의 일부분이 될 수 있다.The exhaust gas system 12 includes an outer flow member 14. The outer flow member 14 may be part of an exhaust aftertreatment device, such as a catalytic converter, a diesel particle filter, a NOX trap, and / or other suitable device without departing from the spirit of the present invention.

배기가스 시스템(12)은 또한 외측 흐름 부재(14) 내에 배치된 기판(16)을 포함한다(도 1). 기판(16)은 배기가스 시스템(12)을 통해 흐르는 배기 가스로부터 물질을 제거하도록 동작할 수 있다. 보다 구체적으로, 배기가스 시스템(12)은 엔진(도시하지 않음)과 유체 연통하며, 엔진의 배기 가스는 외측 흐름 부재(14)를 통과하여 기판(16)을 향해 흐른다. 배기 가스는 기판(16)을 통과하여 흐르며, 기판(16)은 매연, 일산화탄소, 불완전 연소된 탄화수소, 입자 덩어리 등과 같은 물질을 제거한다.The exhaust system 12 also includes a substrate 16 disposed in the outer flow member 14 (FIG. 1). Substrate 16 may be operable to remove material from exhaust gas flowing through exhaust system 12. More specifically, the exhaust gas system 12 is in fluid communication with an engine (not shown), and the exhaust gas of the engine flows through the outer flow member 14 toward the substrate 16. The exhaust gas flows through the substrate 16, which removes substances such as soot, carbon monoxide, incompletely burned hydrocarbons, particle mass, and the like.

배기가스 시스템(12)은 또한 전반적으로 도면 부호 "18"로 나타낸 배기가스 분산 장치를 포함한다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 배기가스 분산 장치(18)는 기판(16)의 상류측의 면(20)에 걸쳐서 배기 가스의 더욱 균일한 흐름을 발생하도록 동작할 수 있다.Exhaust gas system 12 also includes an exhaust gas dispersing device, generally indicated at 18. As described below, the exhaust gas dispersing device 18 may be operable to generate a more uniform flow of exhaust gas over the face 20 on the upstream side of the substrate 16.

도시된 실시예에서, 외측 흐름 부재(14)는 입구 부재(11) 및 절두체형의 원뿔 부재(truncated conic member)(13)를 포함한다. 원뿔 부재(13)는 변곡부(15)에서 입구 부재(11)에 연결된다. 변곡부(15)는 소정의 적합한 반경을 가질 수 있다. 일실시예에서, 입구 부재(11)는 용접에 의해 원뿔 부재(13)에 연결된다. 또 다른 실시예에서, 입구 부재(11)와 원뿔 부재(13)는 일체로 부착된다. 도시된 실시예에서, 입구 부재(11)는 원형의 단면을 가지며, 원뿔 부재(13)와 동축을 이루고 있다. 그러나, 외측 흐름 부재(14)는 본 발명의 범위에서 벗어나 않고서도 어떠한 적합한 형상으로 이루어질 수도 있다.In the embodiment shown, the outer flow member 14 comprises an inlet member 11 and a truncated conic member 13. The conical member 13 is connected to the inlet member 11 at the inflection section 15. The inflection section 15 can have any suitable radius. In one embodiment, the inlet member 11 is connected to the conical member 13 by welding. In another embodiment, the inlet member 11 and the conical member 13 are integrally attached. In the illustrated embodiment, the inlet member 11 has a circular cross section and is coaxial with the conical member 13. However, the outer flow member 14 may be made in any suitable shape without departing from the scope of the present invention.

원뿔 부재(13)의 작은 반경측의 말단부는 입구 부재(11)에 연결되어, 외측 흐름 부재(14)의 단면적은 입구 부재(11)로부터 멀어질수록 커진다. 또한, 도시된 실시예에서, 기판(16)은 외측 흐름 부재(14)의 최대 단면적의 부분에서 외측 흐름 부재(14) 내에 배치된다.The small radial end portion of the conical member 13 is connected to the inlet member 11, so that the cross-sectional area of the outer flow member 14 increases as it moves away from the inlet member 11. Further, in the illustrated embodiment, the substrate 16 is disposed in the outer flow member 14 at the portion of the maximum cross-sectional area of the outer flow member 14.

배기가스 분산 장치(18)는 입구 부재(22) 및 이 입구 부재(22)에 연결된 분산 부재(24)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 입구 부재(22)는 원형의 단면을 가지며, 축 A에 대해 직각을 이루는 입구 부재(22)의 단면적이 입구 부재(22)의 길이를 따라 거의 일정하도록 축방향으로 일직선을 이루고 있다. 한편, 분산 부재(24)는 원뿔 형상을 가지며, 상류측 말단부(26)와 하류측 말단부(28)를 포함한다(도 1). 분산 부재(24)의 상류측 말단부(26)는 입구 부재(22)에 연결되어 있다. 그에 따라, 축 A에 대해 직각을 이루는 하류측 말단부(28)의 단면은 축 A에 대해 직각을 이루는 상류측 말단부(26)의 단면보다 크다. 입구 부재(22) 및 분산 부재(24)는 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 어떠한 적합한 형상으로 구성될 수 있다.The exhaust gas dispersing device 18 includes an inlet member 22 and a dispersing member 24 connected to the inlet member 22. In the illustrated embodiment, the inlet member 22 has a circular cross section and is axially aligned such that the cross-sectional area of the inlet member 22 perpendicular to the axis A is substantially constant along the length of the inlet member 22. It is coming true. On the other hand, the dispersion member 24 has a conical shape and includes an upstream end 26 and a downstream end 28 (FIG. 1). The upstream end 26 of the dispersing member 24 is connected to the inlet member 22. Accordingly, the cross section of the downstream end portion 28 perpendicular to the axis A is larger than the cross section of the upstream end portion 26 perpendicular to the axis A. FIG. The inlet member 22 and the dispersion member 24 can be configured in any suitable shape without departing from the scope of the present invention.

배기가스 분산 장치(18)는 또한 입구 부재(22) 및 분산 부재(24)를 관통하여 연장하는 개구부(30)(도 2)를 포함한다. 개구부(30)는 축 A와 동축을 이룬다. 도시된 실시예에서, 입구 부재(22) 및 분산 부재(24)의 벽 두께는 배기가스 분산 장 치(18)의 길이에 걸쳐 일정하며, 이로써 개구부(30)의 단면적이 입구 부재(22)에 걸쳐서는 전반적으로 일정하고, 분산 부재(24)의 길이에 걸쳐 입구 부재(22)에서 멀어질수록 증가한다. 따라서, 배기 가스의 흐름(도 1에 점선 화살표로 나타냄)은, 개구부(16)를 관통하여 기판(16)을 향하는 흐름과, 외측 흐름 부재(14)와 배기가스 분산 장치(18) 사이에서 기판(16)을 향하는 흐름으로 나누어진다.The exhaust gas dispersing device 18 also includes an inlet member 22 and an opening 30 extending through the dispersing member 24 (FIG. 2). The opening 30 is coaxial with axis A. In the illustrated embodiment, the wall thickness of the inlet member 22 and the dispersing member 24 is constant over the length of the exhaust gas dispersing device 18, so that the cross-sectional area of the opening 30 is in the inlet member 22. It is generally constant throughout, increasing as it moves away from the inlet member 22 over the length of the dispersing member 24. Thus, the flow of the exhaust gas (indicated by the dashed arrows in FIG. 1) is a flow through the opening 16 toward the substrate 16 and between the outer flow member 14 and the exhaust gas dispersing device 18. Divided into a flow towards (16).

배기가스 분산 장치(18)는 하나 이상의 지지 부재(32)를 더 포함한다. 도시된 실시예에서, 배기가스 분산 장치(18)는 축 A를 중심으로 서로 동일하게 이격된 복수의 지지 부재(32)를 포함한다. 각각의 지지 부재(32)는 일단이 입구 부재(22)에 연결되며, 반대측의 타단이 외측 흐름 부재(14)에 연결된다. 도시된 실시예에서, 각각의 지지 부재(32)는 외측 흐름 부재(14)에의 부착을 용이하게 하기 위해 일단에 탭(34)을 포함한다. 일실시예에서, 배기가스 분산 장치(18)는 외측 흐름 부재(14)의 입구 부재(11)에 연결되며, 절두체형의 원뿔 부재(13)는 입구 부재(11)에 연결된다.The exhaust gas dispersion device 18 further comprises one or more support members 32. In the illustrated embodiment, the exhaust gas dispersing device 18 comprises a plurality of support members 32 equally spaced from each other about an axis A. Each support member 32 has one end connected to the inlet member 22 and the other end opposite to the outer flow member 14. In the embodiment shown, each support member 32 includes a tab 34 at one end to facilitate attachment to the outer flow member 14. In one embodiment, the exhaust gas dispersing device 18 is connected to the inlet member 11 of the outer flow member 14, and the frustum-shaped conical member 13 is connected to the inlet member 11.

따라서, 지지 부재(32)는, 입구 부재(22)가 분산 부재(24)의 상류측에 배치되도록, 배기가스 분산 장치(18)를 외측 흐름 부재(14)에 연결시킨다. 또한, 지지 부재(32)는, 분산 부재(24)가 외측 흐름 부재(14)에 대하여 이격되는 관계로 배치되도록, 배기가스 분산 장치(18)를 외측 흐름 부재(14)에 연결시킨다. 도시된 실시예에서, 분산 부재(24) 및 입구 부재(22)는 외측 흐름 부재(14)와 동축을 이루고 있지만, 분산 부재(24) 및 입구 부재(22)는 외측 흐름 부재(14)와 동축을 이루지 않을 수도 있으며, 이러한 구성 또한 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 것이다.Thus, the support member 32 connects the exhaust gas dispersing device 18 to the outer flow member 14 so that the inlet member 22 is disposed upstream of the dispersing member 24. The support member 32 also connects the exhaust gas dispersing device 18 to the outer flow member 14 so that the dispersing member 24 is disposed in a spaced apart relationship with respect to the outer flow member 14. In the illustrated embodiment, the dispersing member 24 and the inlet member 22 are coaxial with the outer flow member 14, while the dispersing member 24 and the inlet member 22 are coaxial with the outer flow member 14. It may not be achieved, and such a configuration also does not depart from the scope of the present invention.

또한, 배기가스 분산 장치(18)는, 변곡부(15)를 축 A에 대해 수직 방향으로 절취한 단면이 배기가스 분산 장치(18)를 가로지르도록, 외측 흐름 부재(14) 내에 배치된다. 또한, 축 A와 외측 흐름 부재(14)의 주변 벽부 간에 측정된 제1 각도 θ는 기껏해야 축 A와 분산 부재(24)의 주변 벽부 간에 측정된 제2 각도 θ'와 동일하다. 실시예에서, 제1 각도 θ는 제2 각도 θ'보다 작다.In addition, the exhaust gas dispersing device 18 is disposed in the outer flow member 14 such that a cross section of the inverted portion 15 cut perpendicular to the axis A crosses the exhaust gas dispersing device 18. Further, the first angle θ measured between the axis A and the peripheral wall portion of the outer flow member 14 is at most equal to the second angle θ ′ measured between the axis A and the peripheral wall portion of the dispersing member 24. In an embodiment, the first angle θ is less than the second angle θ '.

도 1의 점선 화살표로 나타낸 바와 같이, 배기가스 분산 장치(18)는 배기 가스의 흐름이 외측 흐름 부재(14)에 대해 방사상으로 외측으로 향하도록 한다. 따라서, 배기 가스의 흐름은 기판(16)의 상류측의 면(20)에 걸쳐 더욱 균일하게 분산된다. 이로써, 기판(16)은 더욱 효율적으로 기능할 수 있으며, 기판(16)의 동작 수명 또한 증가한다.As indicated by the dashed arrows in FIG. 1, the exhaust gas dispersing device 18 directs the flow of exhaust gas radially outward with respect to the outer flow member 14. Thus, the flow of exhaust gas is more uniformly distributed over the face 20 on the upstream side of the substrate 16. As a result, the substrate 16 can function more efficiently, and the operating life of the substrate 16 also increases.

도 3 및 도 4에는 분산 장치(118)의 또 다른 실시예가 예시되어 있으며, 이들 도면에서는 도 1 및 도 2의 실시예에 대하여 동일한 특징부를 100씩 증가시킨 도면 부호로 나타내고 있다. 도시된 바와 같이, 분산 장치(118)는 분산 부재(124) 및 복수의 지지 부재(132)를 포함한다. 분산 장치(118)는 또한 하류측 말단부(128)로부터 상류측 말단부(126)를 향해 연장하는 릴리프(relief)(133)를 포함한다. 각각의 지지 부재(132)의 각각의 측면에 릴리프(133)가 존재한다.Another embodiment of the dispersing device 118 is illustrated in FIGS. 3 and 4, wherein the same features are shown by reference numerals incremented by 100 for the embodiment of FIGS. 1 and 2. As shown, the dispersing device 118 includes a dispersing member 124 and a plurality of support members 132. Dispersing device 118 also includes a relief 133 that extends from the downstream end 128 toward the upstream end 126. There is a relief 133 on each side of each support member 132.

또한, 각각의 지지 부재(132)는 상류측의 면(135)을 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상류측의 면(135)은 축 A에 대해 직각을 이루는 평면에 대해 포지티브 앵글(positive angle) θ"로 배치된다. 따라서, 배기 가스의 흐름은 적어도 부분적으로는 분산 부재(124)에 의해 외측 흐름 부재를 향한 방향으로 전환되며, 각 각의 지지 부재(132)의 상류측의 면(135) 또한 기판의 상류측의 면을 가로지르는 더욱 균일한 흐름 분산을 위해 배기 가스의 흐름의 방향을 전환시킨다.Each support member 132 also includes an upstream face 135. As shown in Fig. 4, the upstream face 135 is disposed at a positive angle θ "with respect to a plane perpendicular to the axis A. Thus, the flow of exhaust gas is at least partially dispersed. The member 124 is diverted in the direction toward the outer flow member, and the upstream side 135 of each support member 132 also exhausts for more uniform flow distribution across the upstream side of the substrate. To redirect the flow of gas.

Claims (20)

외측 흐름 부재를 갖는 배기가스 시스템용의 배기가스 분산 장치에 있어서,An exhaust gas dispersing device for an exhaust gas system having an outer flow member, 상기 외측 흐름 부재 내에 배치될 수 있으며, 축을 형성하고, 상류측 말단부와 하류측 말단부를 포함하며, 상기 축과 직각을 이루는 상기 하류측 말단부의 단면이 상기 축과 직각을 이루는 상기 상류측 말단부의 단면보다 큰, 분산 부재; 및A cross section of the upstream end portion, which may be disposed within the outer flow member, that forms an axis, the upstream end portion and the downstream end portion, wherein a cross section of the downstream end portion perpendicular to the axis is perpendicular to the axis Larger, dispersing member; And 상기 분산 부재를 관통하여 연장하고, 상기 축과 동축을 이루는 개구부An opening extending through the dispersing member and coaxial with the shaft; 를 포함하며,Including; 상기 외측 흐름 부재를 통한 전체 배기 가스의 흐름이, 상기 개구부를 통한 흐름과, 상기 외측 흐름 부재와 상기 분산 부재 사이의 흐름으로 나누어지며,The total flow of exhaust gas through the outer flow member is divided into a flow through the opening and a flow between the outer flow member and the dispersing member, 상기 분산 부재는, 배기 가스의 흐름을 적어도 부분적으로는 상기 외측 흐름 부재를 향하는 방향으로 전환시키도록 동작할 수 있는,The dispersing member is operable to divert the flow of exhaust gas at least partially in a direction towards the outer flow member, 배기가스 분산 장치.Exhaust gas dispersing device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분산 부재에 연결된 입구 부재를 더 포함하며,Further comprising an inlet member connected to the dispersion member, 상기 개구부는 상기 입구 부재와 상기 분산 부재를 관통하여 연장하는,The opening extending through the inlet member and the dispersing member, 배기가스 분산 장치.Exhaust gas dispersing device. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 축과 직각을 이루는 상기 입구 부재의 단면은, 상기 입구 부재의 길이를 따라 대략적으로 일정한, 배기가스 분산 장치.And a cross section of the inlet member perpendicular to the axis is approximately constant along the length of the inlet member. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분산 부재는 절두체형의 원뿔 형상(truncated conic shape)을 갖는, 배기가스 분산 장치.And said dispersing member has a truncated conic shape. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분산 부재가 상기 외측 흐름 부재에 대해 이격된 관계로 배치되도록, 상기 분산 부재를 상기 외측 흐름 부재에 연결시킬 수 있는 하나 이상의 지지 부재를 더 포함하는, 배기가스 분산 장치.And at least one support member capable of connecting the dispersing member to the outer flow member such that the dispersing member is disposed in a spaced relationship relative to the outer flow member. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 하나 이상의 지지 부재는 상류측의 면을 포함하며,The at least one support member comprises an upstream side, 상기 상류측의 면은 상기 축에 대해 직각을 이루는 평면에 대해 포지티브 앵글(positive angle)로 배치되는,The upstream surface is disposed at a positive angle with respect to a plane perpendicular to the axis, 배기가스 분산 장치.Exhaust gas dispersing device. 배기가스 시스템에 있어서,In an exhaust gas system, 외측 흐름 부재; 및An outer flow member; And 상기 외측 흐름 부재 내에 배치되고, 축을 형성하는 분산 부재를 포함하는 배기가스 분산 장치로서, 상기 분산 부재가 상류측 말단부와 하류측 말단부를 포함하고, 상기 축과 직각을 이루는 상기 하류측 말단부의 단면이 상기 축과 직각을 이루는 상기 상류측 말단부의 단면보다 큰, 배기가스 분산 장치; 및An exhaust gas dispersing apparatus comprising a dispersing member disposed within the outer flow member and forming an axis, wherein the dispersing member includes an upstream end portion and a downstream end portion, wherein a cross section of the downstream end portion perpendicular to the axis is An exhaust gas dispersing device that is larger than a cross section of the upstream end portion perpendicular to the axis; And 상기 분산 부재를 관통하여 연장하고, 상기 축과 동축을 이루는 개구부An opening extending through the dispersing member and coaxial with the shaft; 를 포함하며,Including; 상기 외측 흐름 부재를 통한 전체 배기 가스의 흐름이, 상기 개구부를 통한 흐름과, 상기 외측 흐름 부재와 상기 분산 부재 사이의 흐름으로 나누어지며,The total flow of exhaust gas through the outer flow member is divided into a flow through the opening and a flow between the outer flow member and the dispersing member, 상기 분산 부재는, 배기 가스의 흐름을 적어도 부분적으로는 상기 외측 흐름 부재를 향하는 방향으로 전환시키도록 동작할 수 있는,The dispersing member is operable to divert the flow of exhaust gas at least partially in a direction towards the outer flow member, 배기가스 시스템.Exhaust system. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 분산 부재에 연결되고, 상기 분산 부재의 상류측에 배치된 입구 부재를 더 포함하며,And an inlet member connected to the dispersing member and disposed upstream of the dispersing member, 상기 개구부는 상기 입구 부재와 상기 분산 부재를 관통하여 연장하는,The opening extending through the inlet member and the dispersing member, 배기가스 시스템.Exhaust system. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 축과 직각을 이루는 상기 입구 부재의 단면은, 상기 입구 부재의 길이 를 따라 대략적으로 일정한, 배기가스 시스템.And a cross section of the inlet member perpendicular to the axis is approximately constant along the length of the inlet member. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 분산 부재는 절두체형의 원뿔 형상을 갖는, 배기가스 시스템.And said dispersing member has a truncated cone shape. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 외측 흐름 부재는 절두체형의 원뿔 부재를 포함하며,The outer flow member includes a truncated cone member, 상기 축과 상기 외측 흐름 부재의 벽부 간에 측정된 제1 각도는, 상기 축과 상기 분산 부재의 벽부 간에 측정된 제2 각도 이하인,The first angle measured between the shaft and the wall portion of the outer flow member is less than or equal to the second angle measured between the shaft and wall portion of the dispersing member. 배기가스 시스템.Exhaust system. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 외측 흐름 부재는, 입구 부재와, 변곡부에서 상기 입구 부재에 연결된 절두체형의 원뿔 부재를 포함하며,The outer flow member includes an inlet member and a frustum cone member connected to the inlet member at an inflection portion, 대략 상기 변곡부를 상기 축에 대해 수직 방향으로 절취한 단면이, 상기 배기가스 분산 장치를 가로지르는,The cross section which cut | disconnected the said inflection part substantially perpendicular to the said axis | shaft crosses the said exhaust gas dispersion apparatus, 배기가스 시스템.Exhaust system. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 배기가스 분산 장치는, 상기 분산 부재가 상기 외측 흐름 부재에 대해 이격된 관계로 배치되도록, 또한 상기 분산 부재가 상기 외측 흐름 부재와 동축을 이루도록, 상기 배기가스 분산 장치를 상기 외측 흐름 부재에 연결시키는 하나 이상의 지지 부재를 더 포함하는, 배기가스 시스템.The exhaust gas dispersing device connects the exhaust gas dispersing device to the outer flow member such that the dispersing member is disposed in a spaced relationship with respect to the outer flow member and the dispersing member is coaxial with the outer flow member. Further comprising one or more support members. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 하나 이상의 지지 부재는 상류측의 면을 포함하며,The at least one support member comprises an upstream side, 상기 상류측의 면은 상기 축에 대해 직각을 이루는 평면에 대하여 포지티브 앵글(positive angle)로 배치되는,The upstream surface is disposed at a positive angle with respect to a plane perpendicular to the axis, 배기가스 시스템.Exhaust system. 차량용 배기가스 시스템에 있어서,In a vehicle exhaust gas system, 외측 흐름 부재;An outer flow member; 상기 외측 흐름 부재 내의 배기 가스가 기판을 향해 흐를 수 있도록, 상기 외측 흐름 부재 내에 배치되는 상기 기판; 및The substrate disposed in the outer flow member such that exhaust gas in the outer flow member can flow toward the substrate; And 상기 외측 흐름 부재 내에 배치되고, 축을 형성하는 분산 부재를 포함하는 배기가스 분산 장치로서, 상기 분산 부재가 상류측 말단부와 하류측 말단부를 포함하고, 상기 축과 직각을 이루는 상기 하류측 말단부의 단면이 상기 축과 직각을 이루는 상기 상류측 말단부의 단면보다 큰, 배기가스 분산 장치; 및An exhaust gas dispersing apparatus comprising a dispersing member disposed within the outer flow member and forming an axis, wherein the dispersing member includes an upstream end portion and a downstream end portion, wherein a cross section of the downstream end portion perpendicular to the axis is An exhaust gas dispersing device that is larger than a cross section of the upstream end portion perpendicular to the axis; And 상기 분산 부재를 관통하여 연장하고, 상기 축과 동축을 이루는 개구부An opening extending through the dispersing member and coaxial with the shaft; 를 포함하며,Including; 상기 외측 흐름 부재를 통한 전체 배기 가스의 흐름이, 상기 개구부를 통해 상기 기판을 향하는 흐름과, 상기 외측 흐름 부재와 상기 분산 부재 사이에서 상기 기판을 향하는 흐름으로 나누어지며,A flow of the entire exhaust gas through the outer flow member is divided into a flow toward the substrate through the opening and a flow toward the substrate between the outer flow member and the dispersion member, 상기 배기가스 분산 장치는, 배기 가스가 기판을 향할 때에는, 배기 가스의 흐름을 적어도 부분적으로는 상기 외측 흐름 부재를 향하는 방향으로 전환시키도록 동작할 수 있는,The exhaust gas dispersing device is operable to divert the flow of exhaust gas at least partially in a direction towards the outer flow member when the exhaust gas is directed toward the substrate, 차량용 배기가스 시스템.Automotive exhaust system. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 분산 부재에 연결되고, 상기 분산 부재의 상류측에 배치된 입구 부재를 더 포함하며,And an inlet member connected to the dispersing member and disposed upstream of the dispersing member, 상기 개구부는 상기 입구 부재와 상기 분산 부재를 관통하여 연장하는,The opening extending through the inlet member and the dispersing member, 차량용 배기가스 시스템.Automotive exhaust system. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 축과 직각을 이루는 상기 입구 부재의 단면은, 상기 입구 부재의 길이를 따라 대략적으로 일정한, 차량용 배기가스 시스템.A cross section of the inlet member perpendicular to the axis is approximately constant along the length of the inlet member. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 외측 흐름 부재는, 입구 부재와, 변곡부에서 상기 입구 부재에 연결된 절두체형의 원뿔 부재를 포함하며,The outer flow member includes an inlet member and a frustum cone member connected to the inlet member at an inflection portion, 상기 변곡부를 상기 분산 부재의 축에 대해 수직 방향으로 절취한 단면이, 상기 배기가스 분산 장치를 가로지르는,The cross section which cut | disconnected the said bending part to the perpendicular | vertical direction with respect to the axis | shaft of the said dispersion member crosses the said exhaust gas dispersion apparatus, 차량용 배기가스 시스템.Automotive exhaust system. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 분산 부재는 절두체형의 원뿔 형상을 가지며,The dispersion member has a truncated cone shape, 상기 외측 흐름 부재는 절두체형의 원뿔 부재를 포함하며,The outer flow member includes a truncated cone member, 상기 축과 상기 외측 흐름 부재의 벽부 간에 측정된 제1 각도는, 상기 축과 상기 분산 부재의 벽부 간에 측정된 제2 각도 이하인,The first angle measured between the shaft and the wall portion of the outer flow member is less than or equal to the second angle measured between the shaft and wall portion of the dispersing member. 차량용 배기가스 시스템.Automotive exhaust system. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 배기가스 분산 장치는, 상기 분산 부재가 상기 외측 흐름 부재에 대해 이격된 관계로 배치되도록, 또한 상기 분산 부재가 상기 외측 흐름 부재와 동축을 이루도록, 상기 배기가스 분산 장치를 상기 외측 흐름 부재에 연결시키는 하나 이상의 지지 부재를 더 포함하며,The exhaust gas dispersing device connects the exhaust gas dispersing device to the outer flow member such that the dispersing member is disposed in a spaced relationship with respect to the outer flow member and the dispersing member is coaxial with the outer flow member. Further comprising one or more support members, 상기 하나 이상의 지지 부재는 상류측의 면을 포함하며,The at least one support member comprises an upstream side, 상기 상류측의 면은 상기 축에 대해 직각을 이루는 평면에 대하여 포지티브 앵글(positive angle)로 배치되는,The upstream surface is disposed at a positive angle with respect to a plane perpendicular to the axis, 차량용 배기가스 시스템.Automotive exhaust system.
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