KR101497833B1 - Selective catalytic reduction system - Google Patents

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이창희
최낙원
이재문
최종태
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두산엔진주식회사
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Abstract

The present invention relates to a selective catalytic reduction system capable of reducing nitrogen oxides contained in exhaust gas by using a selective catalytic reduction reaction. The selective catalytic reduction system comprises: an engine to discharge exhaust gas containing nitrogen oxides; a main channel to discharge the exhaust gas discharged from the engine; a turbocharger installed on the main channel to supply compressed air to the engine as being rotated by the pressure of the exhaust gas discharged from the engine; a reactor located on the main channel, and containing a catalyst for reducing nitrogen oxides contained in the exhaust gas inside; a sub channel whose one end is connected with the main channel between the engine and the turbocharger, and the other end is connected with the main channel in the front end of the reactor; a urea decomposition chamber located on the sub channel to decompose urea into ammonia; a first urea injection unit to inject urea inside the urea decomposition chamber; a second urea injection unit located on the main channel to inject urea into the exhaust gas flowing in the reactor; an ammonia injection unit located on the main channel, connected with the other end of the sub channel, and to inject ammonia decomposed in the urea decomposition chamber into the main channel; and a urea supply unit to supply urea to the first urea injection unit or the second urea injection unit.

Description

선택적 촉매 환원 시스템 {SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION SYSTEM}{SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION SYSTEM}

본 발명의 실시예는 선택적 촉매 환원 반응을 이용하여 배기 가스가 함유한 질소산화물을 저감시키기 위한 선택적 촉매 환원 시스템에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a selective catalytic reduction system for reducing nitrogen oxides contained in an exhaust gas using a selective catalytic reduction reaction.

일반적으로 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템은 디젤 엔진과 같은 내연기관을 이용한 시스템에서 발생되는 배기가스에 포함된 질소산화물을 저감시키기 위한 시스템이다.Generally, a selective catalytic reduction (SCR) system is a system for reducing nitrogen oxides contained in exhaust gas generated in a system using an internal combustion engine such as a diesel engine.

선택적 촉매 환원 시스템은 환원제를 분사하며 분사된 환원제와 배기가스가 혼합되어 혼합된 배기가스가 반응기의 촉매를 통과해 배기가스에 포함된 질소산화물이 질소와 수증기로 분해시켜 외부로 배출시킨다.The selective catalytic reduction system injects the reducing agent, and the exhaust gas mixed with the injected reducing agent and exhaust gas passes through the catalyst of the reactor, and the nitrogen oxide contained in the exhaust gas is decomposed into nitrogen and steam and discharged to the outside.

선택적 촉매 환원 시스템에 이용되는 환원제는 우레아(Urea) 또는 암모니아(NH₃)를 이용할 수 있다. The reducing agent used in the selective catalytic reduction system may utilize urea or ammonia (NH3).

하지만 우레아가 배기가스에 직접 분사되는 경우 우레아가 분해되며 발생되는 부산물이 석출되어 우레아 분사노즐이 막히는 문제점이 있다.However, when the urea is injected directly into the exhaust gas, the urea is decomposed and byproducts generated are deposited, thereby blocking the urea injection nozzle.

또한, 우레아를 가열시켜 암모니아로 분해시켜 환원제로 이용하는 경우 우레아를 가열시키기 위해 히터 또는 버너와 같은 별도의 가열원이 필요한 문제점이 있다.In addition, when urea is heated and decomposed into ammonia to be used as a reducing agent, there is a problem that a separate heating source such as a heater or a burner is required to heat the urea.

본 발명의 실시예는 환원 반응에 사용되는 우레아를 배기가스의 온도로 승온시켜 암모니아로 분해시켜 배기 유로에 효과적으로 분사시킬 수 있는 선택적 촉매 환원 시스템을 제공한다.The embodiment of the present invention provides a selective catalytic reduction system capable of raising the temperature of the urea used in the reduction reaction to the temperature of the exhaust gas and decomposing the urea into ammonia and effectively injecting it into the exhaust passage.

본 발명의 실시예에 따르면, 선택적 촉매 환원 시스템은 질소산화물을 함유한 배기가스를 배출하는 엔진과, 상기 엔진에서 배출된 배기가스를 배출하는 메인 유로와, 상기 메인 유로 상에 설치되며 상기 엔진에서 배출된 배기가스의 압력으로 회전하여 상기 엔진에 압축된 공기를 공급하는 과급기와, 상기 메인 유로 상에 위치하며 내부에 배기가스가 함유한 질소산화물을 저감시키는 촉매를 포함하는 반응기와, 일단부가 상기 엔진과 상기 과급기 사이의 상기 메인 유로 상에 연결되며 타단부가 상기 반응기 전단의 상기 메인 유로 상에 연결된 서브 유로와, 상기 서브 유로 상에 위치하며 우레아를 암모니아로 분해하는 우레아 분해 챔버와, 상기 우레아 분해 챔버 내부에 우레아를 분사하는 제1 우레아 분사부와, 상기 메인 유로 상에 위치하며 상기 반응기로 유입되는 배기가스에 우레아를 분사하는 제2 우레아 분사부와, 상기 메인 유로 상에 위치하며 상기 서브 유로의 타단부와 연결되어 상기 우레아 분해 챔버에서 분해된 암모니아를 상기 메인 유로에 분사하는 암모니아 분사부, 그리고 상기 제1 우레아 분사부나 상기 제2 우레아 분사부로 우레아를 공급하는 우레아 공급부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a selective catalytic reduction system includes an engine for exhausting exhaust gas containing nitrogen oxides, a main flow path for exhausting the exhaust gas discharged from the engine, A supercharger which is rotated by the pressure of the exhaust gas to supply compressed air to the engine, a reactor which is located on the main flow path and includes a catalyst for reducing nitrogen oxides contained in the exhaust gas, A sub-channel connected on the main flow path between the engine and the turbocharger, the other end of which is connected to the main flow path on the upstream side of the reactor, a urea decomposition chamber located on the sub flow path and separating the urea into ammonia, A first urea injection part for injecting urea into the decomposition chamber; A second urea injection part for injecting urea into the exhaust gas flowing into the main flow path, an ammonia part which is located on the main flow path and is connected to the other end of the sub flow path to inject ammonia decomposed in the urea decomposition chamber into the main flow path And a urea supply section for supplying urea to the first urea injection section or the second urea injection section.

또한, 상기한 선택적 촉매 환원 시스템은 상기 서브 유로 내부를 통과하는 배기가스의 열량을 산출하여 상기 우레아 분해 챔버 내부에 분사될 우레아량을 결정하는 제어부를 포함할 수 있다.The selective catalytic reduction system may include a controller for calculating a calorie of exhaust gas passing through the sub-flow passage to determine an amount of urea to be injected into the urea decomposition chamber.

또한, 상기한 선택적 촉매 환원 시스템은 상기 서브 유로 내부를 통과하는 배기가스 온도를 검출하는 서브 온도 검출부와, 상기 서브 유로 내부를 통과하는 배기가스 유량을 검출하는 서브 유량 검출부를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부는 상기 서브 온도 검출부에서 검출한 온도와 상기 서브 유량 검출부에서 검출한 유량으로부터 상기 서브 유로 내부를 통과하는 배기가스의 열량을 산출할 수 있다.The selective catalytic reduction system may further include a sub temperature detector for detecting an exhaust gas temperature passing through the sub passage and a sub flow rate detector for detecting an exhaust gas flow rate passing through the sub passage, The control unit can calculate the amount of heat of the exhaust gas passing through the sub-flow passage from the temperature detected by the sub-temperature detection unit and the flow rate detected by the sub-flow amount detection unit.

또한, 상기 제어부는 상기 반응기로 유입되는 배기가스의 열량을 산출하여 상기 반응기로 유입되는 배기가스에 포함된 질소산화물을 제거하기 위해 필요한 우레아 총량을 산출하고, 상기 제2 우레아 분사부로 상기 우레아 총량에서 상기 우레아 분해 챔버에 분사된 우레아량을 제한 우레아량을 분사할 수 있다.The control unit may calculate a total amount of urea required to remove nitrogen oxides contained in the exhaust gas flowing into the reactor by calculating a calorific value of the exhaust gas flowing into the reactor, The amount of urea injected into the urea decomposition chamber can be injected in a limited urea amount.

또한, 상기한 선택적 촉매 환원 시스템은 상기 반응기로 유입되는 배기가스의 온도를 검출하는 메인 온도 검출부와, 상기 반응기로 유입되는 배기가스의 유량을 검출하는 메인 유량 검출부를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부는 상기 메인 온도 검출부에서 검출한 온도와 상기 메인 유량 검출부에서 검출한 유량으로부터 상기 반응기로 유입되는 배기가스의 열량을 산출할 수 있다.The selective catalytic reduction system may further include a main temperature detector for detecting the temperature of the exhaust gas flowing into the reactor and a main flow rate detector for detecting the flow rate of the exhaust gas flowing into the reactor, Can calculate the calorific value of the exhaust gas flowing into the reactor from the temperature detected by the main temperature detector and the flow rate detected by the main flow rate detector.

또한, 상기한 선택적 촉매 환원 시스템은 상기 엔진과 상기 우레아 분해 챔버 사이의 상기 서브 유로 상에 설치되어 상기 서브 유로를 통과하는 배기가스의 맥동현상을 저감시키는 맥동 저감부를 더 포함할 수 있다.The selective catalytic reduction system may further include a pulsation reducing unit installed on the sub-flow path between the engine and the urea decomposition chamber to reduce pulsation of the exhaust gas passing through the sub-flow path.

또한, 상기한 선택적 촉매 환원 시스템의 상기 제1 우레아 분사부 또는 상기 제2 우레아 분사부 중 하나이상은 배기가스의 흐름과 대향 하도록 설치될 수 있다.Further, at least one of the first urea injection portion or the second urea injection portion of the selective catalytic reduction system described above may be installed so as to oppose the flow of the exhaust gas.

또한, 상기한 선택적 촉매 환원 시스템은 배기가스와 우레아 또는 암모니아의 혼합을 돕는 믹서를 더 포함할 수 있으며, 상기 믹서는 상기 제2 우레아 분사부와 상기 반응기 사이의 메인 유로 또는 상기 암모니아 분사부 와 상기 반응기 사이의 메인 유로 중에 하나이상 설치될 수 있다.Also, the selective catalytic reduction system may further include a mixer for assisting mixing of exhaust gas with urea or ammonia, and the mixer may include a main flow path between the second urea injection part and the reactor, One or more of the main flow paths between the reactors may be installed.

본 발명의 실시예에 따르면, 선택적 촉매 환원 시스템은 선택적 촉매 환원에 필요한 우레아 및 암모니아를 효과적으로 분사할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the selective catalytic reduction system can effectively inject urea and ammonia necessary for selective catalytic reduction.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1의 맥동 저감부의 제1 실시예의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 1의 맥동 저감부의 제2 실시예의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 1의 맥동 저감부의 제3 실시예의 단면을 나타낸 단면도이다.1 is a block diagram illustrating a selective catalytic reduction system according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a cross-sectional view showing a cross section of the first embodiment of the pulsation reducing section of Fig. 1;
3 is a cross-sectional view showing a cross section of the second embodiment of the pulsation reducing section of Fig.
4 is a cross-sectional view showing a cross section of the third embodiment of the pulsation reducing section of Fig.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.The drawings are schematic and illustrate that they are not drawn to scale. The relative dimensions and ratios of the parts in the figures are shown exaggerated or reduced in size for clarity and convenience in the figures, and any dimensions are merely illustrative and not restrictive. And to the same structural elements or parts appearing in more than one drawing, the same reference numerals are used to denote similar features.

본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.The embodiments of the present invention specifically illustrate ideal embodiments of the present invention. As a result, various variations of the illustration are expected. Thus, the embodiment is not limited to any particular form of the depicted area, but includes modifications of the form, for example, by manufacture.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)을 설명한다.Hereinafter, a selective catalytic reduction system 101 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.

도 1에 도시한 바와 같이, 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 엔진(100)과, 메인 유로(300)와, 과급기(200)와, 촉매(450)를 포함하는 반응기(400)와, 서브 유로(600)와, 우레아 분해 챔버(500)와, 제1 우레아 분사부(710)와, 제2 우레아 분사부(720)와, 암모니아 분사부(800), 그리고 우레아 공급부(730)를 포함한다.1, the selective catalytic reduction system 101 includes an engine 100, a main channel 300, a turbocharger 200, a reactor 400 including a catalyst 450, A first urea injection section 710, a second urea injection section 720, an ammonia injection section 800 and a urea supply section 730. The urea decomposition chamber 600, the urea decomposition chamber 500, the first urea injection section 710,

엔진(100)은 공급된 연료를 연소시켜 동력을 생산하며 이에 따라 발생되는 배기가스를 배출한다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진(100)은 디젤을 연료로 사용하는 디젤엔진일 수 있다.The engine 100 burns the supplied fuel to produce power and exhausts the generated exhaust gas. Specifically, the engine 100 according to an embodiment of the present invention may be a diesel engine using diesel as fuel.

메인 유로(300)는 엔진(100)에서 배출되는 배기가스가 외부로 배출될 수 있도록 안내한다. 구체적으로, 메인 유로(300)는 엔진(100)에서 배출되는 배기가스를 과급기(200)로 안내하고 과급기(200)를 통과한 배기가스가 외부로 배출될 수 있도록 안내한다.The main flow path 300 guides the exhaust gas discharged from the engine 100 to the outside. Specifically, the main flow path 300 guides the exhaust gas discharged from the engine 100 to the supercharger 200, and guides the exhaust gas passed through the supercharger 200 to the outside.

과급기(200)는 메인 유로(300) 상에 설치되며, 엔진(100)에서 발생되는 배기가스의 압력으로 회전되며 엔진(100)의 연소에 필요한 공기를 압축시켜 엔진(100)으로 공급한다. 구체적으로, 과급기(200)는 터빈(220)과 압축기(210)를 포함할 수 있다. 즉, 과급기(200)는 엔진(100)에서 발생되는 배기가스의 압력에 의해 터빈(220)이 회전되며, 터빈(220)의 회전과 함께 압축기(210)가 회전되어 외부의 공기를 압축시켜 엔진(100)의 연소시 필요한 공기를 공급시킬 수 있다.The supercharger 200 is installed on the main flow path 300 and is rotated by the pressure of the exhaust gas generated from the engine 100 to compress the air required for combustion of the engine 100 and supply the compressed air to the engine 100. Specifically, the supercharger 200 may include a turbine 220 and a compressor 210. That is, the supercharger 200 rotates the turbine 220 by the pressure of the exhaust gas generated in the engine 100, and the compressor 210 is rotated together with the rotation of the turbine 220 to compress the external air, It is possible to supply the air required for combustion of the fuel cell 100.

반응기(400)는 메인 유로(300) 상에 위치하며 내부에 배기가스에 포함된 질소산화물을 저감시키는 촉매(450)가 설치된다. 구체적으로, 반응기(400) 내부에는 복수의 촉매(450)가 설치될 수 있다.The reactor 400 is disposed on the main flow path 300 and includes a catalyst 450 for reducing nitrogen oxides contained in the exhaust gas. Specifically, a plurality of catalysts 450 may be installed in the reactor 400.

서브 유로(600)는 엔진(100)에서 배출된 배기가스의 일부를 분기시킨다. 구체적으로, 서브 유로(600)는 일단부가 엔진(100)에서 배출된 배기가스가 과급기(200)를 통과할 수 있도록 안내하는 메인 유로(300) 상에 결합되며 타단부가 반응기(400) 전단의 메인 유로(300) 상에 결합된다. The sub-flow path 600 branches a part of the exhaust gas discharged from the engine 100. Specifically, the sub-flow path 600 is coupled to the main flow path 300, one end of which guides the exhaust gas discharged from the engine 100 to pass through the supercharger 200, and the other end thereof is connected to the upstream side of the reactor 400 And is coupled onto the main flow path 300.

우레아 분해 챔버(500)는 우레아를 배기가스 온도로 승온시켜 암모니아로 분해시킨다. 또한, 우레아 분해 챔버(500)는 서브 유로(600) 상에 설치된다.The urea decomposition chamber 500 raises the urea to the exhaust gas temperature and decomposes it into ammonia. Further, the urea decomposition chamber 500 is installed on the sub-channel 600.

즉, 과급기(200)의 터빈(220)을 통과하기 전의 고온의 배기가스가 서브 유로(600) 내부를 통과하며, 서브 유로(600) 상에 위치하는 우레아 분해 챔버(500)는 서브 유로(600) 내부를 통과하는 고온의 배기가스에 의해 우레아를 암모니아로 분해할 수 있다.That is, the high-temperature exhaust gas before passing through the turbine 220 of the turbocharger 200 passes through the sub-flow path 600, and the urea decomposition chamber 500 positioned on the sub- The urea can be decomposed into ammonia by the high-temperature exhaust gas passing through the inside of the reactor.

따라서, 우레아 분해 챔버(500)가 서브 유로(600) 상에 위치함으로 과급기(200)의 터빈(220)을 회전시키 전의 배기가스에 의해 우레아를 암모니아로 분해할 수 있어 별도의 열원 없이 효과적으로 우레아를 암모니아로 분해 할 수 있다.Therefore, since the urea decomposition chamber 500 is located on the sub-flow path 600, the urea can be decomposed into ammonia by the exhaust gas before the turbine 220 of the turbocharger 200 is rotated. As a result, Ammonia. ≪ / RTI >

제1 우레아 분사부(710)는 일단이 우레아 분해 챔버(500) 내부에 위치하며 우레아 분해 챔버(500) 내에서 우레아가 암모니아로 분해될 수 있도록 우레아를 분사한다.The first urea injection part 710 is located at one end inside the urea decomposition chamber 500 and injects urea so that urea can be decomposed into ammonia in the urea decomposition chamber 500.

제2 우레아 분사부(720)는 일단이 메인 유로(300) 상에 삽입되어 위치하며 메인 유로(300) 내부를 통과하는 배기가스에 우레아를 분사한다.The second urea injection part 720 injects urea into the exhaust gas passing through the inside of the main flow path 300, one end of which is inserted into the main flow path 300.

암모니아 분사부(800)는 제1 우레아 분사부(710)에 의해 분사된 우레아가 우레아 분해 챔버(500)에서 분해된 암모니아를 메인 유로(300) 내부를 통과하는 배기가스에 분사될 수 있도록 한다. 즉, 암모니아 분사부(800)는 우레아 분해 챔버(500)에서 분해된 암모니아가 메인 유로(300)에 공급될 수 있도록 일단이 서브 유로(600) 타단부와 연결되고 타단이 메인 유로(300) 상에 위치하여 암모니아를 메인 유로(300) 내부를 통과하는 배기가스에 분사한다.The ammonia injecting section 800 allows the urea injected by the first urea injecting section 710 to inject the ammonia decomposed in the urea decomposition chamber 500 into the exhaust gas passing through the interior of the main flow passage 300. That is, the ammonia injecting unit 800 has one end connected to the other end of the sub passage 600 and the other end connected to the main passage 300 so that ammonia decomposed in the urea decomposition chamber 500 can be supplied to the main passage 300 And injects ammonia into the exhaust gas passing through the inside of the main flow path 300.

또한, 암모니아 분사부(800)는 제2 우레아 분사부(720)보다 반응기(400) 전단에 인접하게 설치될 수 있다. 암모니아 분사부(800)는 격자형의 배관에 복수의 암모니아 분출구가 형성된(ammonia injection grid, AIG) 타입으로 설치될 수 있다.The ammonia injector 800 may be installed adjacent to the front end of the reactor 400 rather than the second urea injector 720. The ammonia injection part 800 may be installed in an ammonia injection grid (AIG) type in which a plurality of ammonia injection holes are formed in a grid-type pipe.

우레아 공급부(730)는 제1 우레아 분사부(710)나 제2 우레아 분사부(720)로 우레아를 공급한다. 구체적으로, 우레아 공급부(730)는 공급배관(711)과, 분기배관(721), 그리고 우레아 조절밸브(750)를 더 포함할 수 있다. The urea supply part 730 supplies the urea to the first urea injection part 710 or the second urea injection part 720. Specifically, the urea supply unit 730 may further include a supply pipe 711, a branch pipe 721, and a urea control valve 750.

우레아 공급부(730)는 우레아가 저장된 탱크일 수 있다. 즉, 우레아 공급부(730)는 공급배관(711)과 연결되어 제1 우레아 분사부(710)로 우레아를 공급할 수 있다.The urea supply unit 730 may be a tank in which urea is stored. That is, the urea supply unit 730 is connected to the supply pipe 711 to supply the urea to the first urea injection unit 710.

분기배관(721)은 공급배관(711)에서 분기되어 제2 우레아 분사부(720)와 연결된다. 즉, 제2 우레아 분사부(720)는 분기배관(721)을 통과한 우레아를 메인 유로(300) 내부에 분사할 수 있다.The branch pipe 721 branches from the supply pipe 711 and is connected to the second urea injection part 720. That is, the second urea injection part 720 can inject the urea that has passed through the branch pipe 721 into the main flow path 300.

우레아 조절밸브(750)는 공급배관(711)에 분기배관(721)이 접속된 위치에 설치되며 우레아 공급부(730)로부터 공급배관(711)이나 분기배관(721)에 공급되는 우레아량을 조절할 수 있다.The urea control valve 750 is provided at a position where the branch pipe 721 is connected to the supply pipe 711 and can control the amount of urea supplied from the urea supply unit 730 to the supply pipe 711 or the branch pipe 721 have.

또한, 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 에어 분기배관(742), 그리고 에어 공급배관(741)을 포함하는 에어 공급부(740)를 더 포함할 수 있다. 에어 공급부(740)는 우레아 공급부(730)에서 제1 우레아 분사부(710)나 제2 우레아 분사부(720)를 통해 분사되는 우레아가 효과적으로 분사될 수 있도록 압축공기를 분사할 수 있다.The selective catalytic reduction system 101 may further include an air supply unit 740 including an air branch piping 742 and an air supply piping 741. The air supply unit 740 can inject the compressed air so that the urea injected from the urea supply unit 730 through the first urea injection unit 710 or the second urea injection unit 720 can be effectively injected.

에어 공급부(740)는 압축공기를 저장한 에어 탱크일 수 있다. 에어 공급부(740)에 저장된 압축공기는 에어 공급배관(741)을 통해 공급배관(711)에 접속될 수 있다. 또한, 에어 분기배관(742)은 에어 공급배관(741)으로부터 분기되어 형성되며 분기배관(721)과 접속되어 에어 공급부(740)에 저장된 압축공기를 분기배관(721)에 전달할 수 있다.The air supply unit 740 may be an air tank that stores compressed air. The compressed air stored in the air supply unit 740 can be connected to the supply pipe 711 through the air supply pipe 741. [ The air branch pipe 742 is branched from the air supply pipe 741 and is connected to the branch pipe 721 so as to transfer the compressed air stored in the air supply unit 740 to the branch pipe 721.

또한, 선택적 촉매 환원 시스템(101)이 에어 공급부(740)를 포함하는 경우 우레아 조절밸브(750)는 공급배관(711)이나 분기배관(721)에 공급되는 우레아량을 조절할 뿐만 아니라 에어 공급배관(741)과 에어 분기배관(742)에 공급되는 압축공기의 량도 조절할 수 있다.When the selective catalytic reduction system 101 includes the air supply unit 740, the urea control valve 750 not only controls the amount of urea supplied to the supply pipe 711 or the branch pipe 721, 741 and the air branch piping 742 can be adjusted.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 제어부(900)는 서브 유로(600) 내부를 통과하는 배기가스의 열량을 산출하여 우레아 분해 챔버(500) 내부로 제1 우레아 분사부(710)에서 분사될 우레아량을 결정할 수 있다.The control unit 900 of the selective catalytic reduction system 101 according to an embodiment of the present invention calculates the amount of heat of the exhaust gas passing through the sub passage 600 and injects the first urea into the urea decomposition chamber 500. [ It is possible to determine the amount of urea to be injected in the ejection portion 710.

즉, 제어부(900)는 서브 유로(600) 내부를 통과하는 배기가스의 열량을 산출하여 우레아 공급부(730)에서 제1 우레아 분사부(710)로 공급될 우레아량을 결정하고, 우레아 조절밸브(750)를 제어하여 결정된 우레아량 만큼의 우레아를 제1 우레아 분사부(710)로 우레아를 공급시킨다. That is, the control unit 900 calculates the amount of heat of the exhaust gas passing through the sub-flow path 600, determines the amount of urea to be supplied from the urea supply unit 730 to the first urea injection unit 710, 750 to control the urea amount of the urea to be supplied to the first urea jetting part 710.

따라서, 제어부(900)는 우레아 분해 챔버(500)에서 우레아를 암모니아로 분해하는데 필요한 열량을 서브 유로(600)를 통과하는 배기가스의 열량으로부터 산출하여 제1 우레아 분사부(710)를 통해 우레아 분해 챔버(500)에 분사될 우레아량을 결정하여 우레아 분해 챔버(500)에서 우레아에서 암모니아로 분해된 환원제를 효과적으로 메인 유로(300)에 공급할 수 있다. Therefore, the control unit 900 calculates the amount of heat required to decompose urea into ammonia in the urea decomposition chamber 500 from the heat amount of the exhaust gas passing through the sub-channel 600, and then, through the first urea injection unit 710, The amount of urea to be injected into the chamber 500 can be determined so that the reducing agent decomposed from urea into ammonia in the urea decomposition chamber 500 can be effectively supplied to the main flow path 300.

구체적으로, 서브 유로(600)를 통과하는 배기가스의 열량은 엔진의 부하에 따른 배기가스의 온도값과 배기가스의 유량값이 기설정되어 있어 엔진의 부하에 따라 맵핑(mapping)되어 제어부(900)에 저장된 정보일 수 있다. 따라서, 제어부(900)는 엔진의 부하에 따른 배기가스의 온도값과 배기가스의 유량값을 고려하여 서브 유로(600)를 통과하는 배기가스의 열량을 산출하여 우레아 분해 챔버(500)에 분사될 우레아량을 결정할 수 있다.Specifically, the amount of heat of the exhaust gas passing through the sub passage 600 is mapped according to the load of the engine since the temperature value of the exhaust gas and the flow rate of the exhaust gas are preset according to the load of the engine, ). ≪ / RTI > Accordingly, the control unit 900 calculates the amount of heat of the exhaust gas passing through the sub-flow path 600 in consideration of the temperature value of the exhaust gas and the flow rate of the exhaust gas according to the load of the engine, The amount of urea can be determined.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 서브 온도 검출부(10)와, 서브 유량 검출부(20)를 더 포함할 수 있다.The selective catalytic reduction system 101 according to an embodiment of the present invention may further include a sub temperature detector 10 and a sub flow detector 20.

서브 온도 검출부(10)는 서브 유로(600)로 유입되는 배기가스의 온도를 측정하기 위해 설치되며 우레아 분해 챔버(500) 전단의 서브 유로(600) 상에 설치될 수 있다.The sub temperature detecting unit 10 is provided for measuring the temperature of the exhaust gas flowing into the sub channel 600 and may be installed on the sub channel 600 before the urea decomposition chamber 500.

서브 유량 검출부(20)는 서브 유로(600)로 유입되는 배기가스의 유량을 측정하기 위해 설치되며 우레아 분해 챔버(500) 전단의 서브 유로(600) 상에 설치될 수 있다.The sub-flow rate detector 20 is provided for measuring the flow rate of the exhaust gas flowing into the sub-flow channel 600 and may be installed on the sub-flow channel 600 at the upstream side of the urea decomposition chamber 500.

즉, 제어부(900)는 서브 온도 검출부(10)와 서브 유량 검출부(20)에서 검출된 서브 유로(600)를 통과하는 배기가스의 온도와 유량으로부터 서브 유로(600) 내부를 통과하는 배기가스의 열량을 산출하여 우레아 분해 챔버(500)에서 분사된 우레아를 암모니아로 분해할 수 있는 능력을 판단하여 제1 우레아 분사부(710)로부터 분사될 우레아량을 결정한다. That is, the control unit 900 determines the amount of the exhaust gas passing through the sub-flow path 600 from the temperature and flow rate of the exhaust gas passing through the sub-flow path 600 detected by the sub-temperature detection unit 10 and the sub- The amount of urea to be injected from the first urea injection part 710 is determined by determining the ability to decompose the urea injected from the urea decomposition chamber 500 into ammonia.

따라서, 제어부(900)는 서브 온도 검출부(10)와 서브 유량 검출부(20)로부터 검출된 온도와 유량으로부터 서브 유로(600)를 통과하는 배기가스의 열량을 산출할 수 있어, 우레아 분해 챔버(500) 내부에서 우레아를 암모니아로 분해할 수 있는 만큼의 우레아량을 제1 우레아 분사부(710)로부터 분사시킬 수 있어 효과적으로 우레아에서 암모니아로 분해된 환원제를 메인 유로(300)로 공급할 수 있다. The control unit 900 can calculate the amount of heat of the exhaust gas passing through the sub passage 600 from the temperature and the flow rate detected by the sub temperature detecting unit 10 and the sub flow detecting unit 20, The amount of urea capable of decomposing urea into ammonia can be injected from the first urea injection part 710, so that the reducing agent, which is effectively decomposed into urea by ammonia, can be supplied to the main flow path 300.

즉, 선택적 촉매 환원 시스템(101)이 서브 온도 검출부(10)와 서브 유량 검출부(20)를 포함하고 있어 실시간으로 제1 우레아 분사부(710)로 공급될 우레아량을 결정할 수 있다.That is, the selective catalytic reduction system 101 includes the sub-temperature detection unit 10 and the sub-flow amount detection unit 20 to determine the amount of urea to be supplied to the first urea injection unit 710 in real time.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 제어부(900)는 반응기(400) 내부로 유입되는 배기가스의 열량을 산출하여 제2 우레아 분사부(720)로 분사될 우레아량을 결정할 수 있다.The control unit 900 of the selective catalytic reduction system 101 according to an embodiment of the present invention calculates the amount of heat of the exhaust gas flowing into the reactor 400 and calculates the heat amount of the urea gas to be injected into the second urea injection unit 720 Can be determined.

제어부(900)는 엔진(100)에서 배출되는 배기가스에 포함된 질소산화물을 제거하기 위해 제1 우레아 분사부(710)나 제2 우레아 분사부(720)를 통해 우레아를 분사할 수 있다.The control unit 900 may inject urea through the first urea injection unit 710 or the second urea injection unit 720 to remove the nitrogen oxide contained in the exhaust gas discharged from the engine 100. [

또한, 제어부(900)는 제1 우레아 분사부(710)나 제2 우레아 분사부(720)에서 분사될 우레아 총량을 반응기(400)로 유입되는 배기가스의 열량을 산출하여 결정한다. The control unit 900 determines the total amount of urea to be injected from the first urea injection part 710 or the second urea injection part 720 by calculating the amount of heat of the exhaust gas flowing into the reactor 400. [

즉, 제어부(900)는 반응기(400)로 유입되는 배기가스가 포함한 질소산화물을 질소와 수증기로 환원처리하기 위해 제2 우레아 분사부(720)보다 제1 우레아 분사부(710)로 우레아를 우선하여 공급하며, 서브 유로(600)를 통과하는 배기가스의 열량을 산출하여 우레아 분해 챔버(500)에서 암모니아로 분해할 수 있는 우레아량을 고려하여 제1 우레아 분사부(710)로 분사될 우레아량을 결정한다. That is, the control unit 900 preferentially applies the urea gas to the first urea jetting unit 710 rather than the second urea jetting unit 720 to reduce the nitrogen oxide contained in the exhaust gas flowing into the reactor 400 to nitrogen and water vapor The amount of urea to be injected into the first urea injection part 710 is calculated in consideration of the amount of urea that can be decomposed into ammonia in the urea decomposition chamber 500 by calculating the amount of heat of the exhaust gas passing through the sub- .

따라서, 제어부(900)는 반응기(400)로 유입되는 배기가스에 포함된 질소산화물의 환원처리에 필요한 우레아 총량에서 제1 우레아 분사부(710)에서 분사되는 우레아량을 제한 우레아량을 제2 우레아 분사부(720)를 통해 분사할 수 있다.Therefore, the control unit 900 controls the amount of urea injected from the first urea injector 710 in the total amount of urea required for reducing the nitrogen oxide contained in the exhaust gas flowing into the reactor 400, And can be injected through the jetting section 720.

제어부(900)가 제1 우레아 분사부(710)를 통해 제2 우레아 분사부(720)보다 우선하여 우레아를 분사할 수 있어 암모니아로 분해된 환원제를 반응기(400)로 유입되는 배기가스에 효과적으로 분사하여 배기가스에 포함된 질소산화물을 제거할 수 있다. 또한, 우레아 분해 챔버(500)는 별도의 가열원 없이 과급기(200)를 통과하기 전의 반응기(400)로 유입되는 배기가스의 온도보다 상대적으로 높은 온도의 배기가스로 우레아를 암모니아로 분해하는 필요한 열을 얻을 수 있어 효과적으로 우레아 분해 챔버(500)에서 우레아를 암모니아로 분해할 수 있다.The control unit 900 can inject urea in preference to the second urea injection unit 720 through the first urea injection unit 710 so that the reducing agent decomposed by ammonia can be effectively injected into the exhaust gas flowing into the reactor 400 So that the nitrogen oxide contained in the exhaust gas can be removed. In addition, the urea decomposition chamber 500 is provided with an exhaust gas having a temperature relatively higher than the temperature of the exhaust gas flowing into the reactor 400 before passing through the turbocharger 200, It is possible to effectively decompose urea into ammonia in the urea decomposition chamber 500.

또한, 제어부(900)에 의해 우레아가 제1 우레아 분사부(710)에 우선하여 공급되고 우레아 분해 챔버(500)에서 배기가스에 의해 우레아가 암모니아로 분해되어 메인 유로(300)로 공급될 수 있어 종래 우레아를 직접 배기관에 분사시 발생될 수 있는 석출물에 의한 우레아 분사부의 막힘 현상을 해소할 수 있다.The urea is supplied to the first urea spray part 710 by the control part 900 and the urea is decomposed into ammonia by the exhaust gas in the urea decomposition chamber 500 and supplied to the main flow path 300 It is possible to solve the clogging phenomenon of the urea injection part due to the precipitate which may be generated when the urea is injected directly into the exhaust pipe.

구체적으로, 반응기(400)를 통과하는 배기가스의 열량은 서브 유로(600)를 통과하는 배기가스 열량과 마찬가지로 반응기(400)로 엔진의 부하에 따른 배기가스의 온도값과 배기가스의 유량값이 기설정되어 있어 엔진의 부하에 따라 맵핑(mapping)되어 제어부(900)에 저장된 정보일 수 있다. 따라서, 제어부(900)는 엔진의 부하에 따른 배기가스의 온도값과 배기가스의 유량값을 고려하여 반응기(400)로 유입되는 배기가스에 포함된 질소산화물을 저감시키기 위해 필요한 우레아 총량을 결정할 수 있다. Specifically, the amount of heat of the exhaust gas passing through the reactor 400 is determined by the temperature value of the exhaust gas and the flow rate value of the exhaust gas depending on the load of the engine to the reactor 400 as in the case of the exhaust gas heat amount passing through the sub- And may be information stored in the controller 900 by being mapped according to the load of the engine. Accordingly, the control unit 900 can determine the total amount of urea required to reduce the nitrogen oxide contained in the exhaust gas flowing into the reactor 400 in consideration of the temperature value of the exhaust gas and the flow rate value of the exhaust gas depending on the load of the engine have.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 메인 온도 검출부(30)와, 메인 유량 검출부(40)를 더 포함할 수 있다.The selective catalytic reduction system 101 according to an embodiment of the present invention may further include a main temperature detection unit 30 and a main flow rate detection unit 40.

메인 온도 검출부(30)는 메인 유로(300)를 통과하는 배기가스의 온도를 효과적으로 검출하기 위해 과급기(200)의 터빈(220)을 통과한 배기가스의 온도를 검출할 수 있도록 터빈(220)과 반응기(400) 사이의 메인 유로(300) 상에 설치될 수 있다. The main temperature detector 30 detects the temperature of the exhaust gas passing through the turbine 220 of the supercharger 200 to effectively detect the temperature of the exhaust gas passing through the main passage 300. The main temperature detector 30 detects the temperature of the exhaust gas, And may be installed on the main flow path 300 between the reactors 400.

즉, 메인 온도 검출부(30)는 터빈(220)의 회전에 의해 손실되는 배기가스의 열에너지를 고려해 터빈(220)을 통과한 배기가스의 온도를 검출할 수 있어 반응기(400)로 유입되는 배기가스의 온도 검출시 오차를 줄일 수 있다.That is, the main temperature detector 30 can detect the temperature of the exhaust gas passing through the turbine 220 in consideration of the thermal energy of the exhaust gas lost due to the rotation of the turbine 220, The error can be reduced when the temperature is detected.

메인 유량 검출부(40)는 메인 유로(300)를 통과하는 배기가스의 유량을 검출하기 위해 메인 온도 검출부(30)와 이웃하게 설치될 수 있다.The main flow rate detection unit 40 may be installed adjacent to the main temperature detection unit 30 to detect the flow rate of the exhaust gas passing through the main flow channel 300.

따라서, 제어부(900)는 메인 온도 검출부(30)와 메인 유량 검출부(40)로부터 검출한 온도와 유량으로부터 실시간으로 우레아 공급부(730)에서 제1 우레아 분사부(710)나 제2 우레아 분사부(720)에 공급될 우레아량을 효과적으로 결정할 수 있다.The control unit 900 controls the first urea jetting unit 710 and the second urea jetting unit 710 in real time from the urea supplying unit 730 based on the temperature and the flow rate detected by the main temperature detecting unit 30 and the main flow rate detecting unit 40, 720 can be effectively determined.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 맥동 저감부(950)를 더 포함할 수 있다.In addition, the selective catalytic reduction system 101 according to an embodiment of the present invention may further include a pulsation reduction unit 950.

맥동 저감부(950)는 엔진(100)과 우레아 분해 챔버(500) 사이의 서브 유로(600) 상에 설치되어 서브 유로(600)로 유입되는 배기가스의 맥동현상을 저감시킬 수 있다.The pulsation reducing section 950 is provided on the sub passage 600 between the engine 100 and the urea decomposition chamber 500 to reduce the pulsation phenomenon of the exhaust gas flowing into the sub passage 600.

구체적으로, 맥동 저감부(950)는 엔진(100)에서 배출되는 불규칙한 유동을 가지는 고온 고압의 배기가스가 서브 유로(600)로 유입되어 서브 유로(600)를 통과하며 발생하는 소음 및 배기가스와 서브 유로(600)의 내벽 사이의 충격에 의한 진동 등으로부터 야기될 수 있는 서브 유로(600)의 파손 및 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 수명저하를 방지할 수 있다.Specifically, the pulsation reducing unit 950 reduces the noise generated by the high-temperature high-pressure exhaust gas having irregular flow discharged from the engine 100 into the sub-flow path 600, passes through the sub-flow path 600, It is possible to prevent the breakage of the sub-flow path 600 and the lifetime of the selective catalytic reduction system 101 that may be caused by the vibration due to the impact between the inner walls of the sub-flow path 600 and the like.

즉, 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 서브 유로(600)는 우레아를 암모니아로 분해하기 위해 엔진(100)과 과급기(200) 사이의 메인 유로(300)에서 분기되어 고온의 배기가스가 통과하도록 안내하기 때문에 고온 및 고압의 배기가스를 분기시 서브 유로(600)를 통과하는 배기가스로부터 발생할 수 있는 맥동현상을 저감시키기 위해 맥동 저감부(950)를 더 포함할 수 있다.That is, the sub-flow path 600 of the selective catalytic reduction system 101 is branched from the main flow path 300 between the engine 100 and the turbocharger 200 so as to decompose the urea into ammonia, The pulsation reducing unit 950 may further include a pulsation reducing unit 950 for reducing the pulsation phenomenon that may occur from the exhaust gas passing through the sub-flow path 600 when the high-temperature and high-pressure exhaust gas is branched.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 맥동 저감부(950)는 내부에 복수의 격벽(951)이 형성된 서지탱크일 수 있다. As shown in FIG. 2, the pulsation reduction unit 950 of the selective catalytic reduction system 101 according to the first embodiment of the present invention may be a surge tank having a plurality of partition walls 951 formed therein.

엔진(100)과 과급기(200) 사이의 분기된 배기가스가 복수의 격벽(951)이 형성된 서지탱크를 통과하며 배기가스의 불규칙한 유동인 맥동현상이 저감되어 우레아 분해 챔버(500)로 균일한 배기가스를 유입시킬 수 있다.The branched exhaust gas between the engine 100 and the turbocharger 200 passes through a surge tank having a plurality of partition walls 951 to reduce pulsation phenomena such as irregular flow of the exhaust gas, .

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 맥동 저감부(950)는 배기가스가 통과하는 일단의 면적이 좁아지는 벤투리(venturi)관(952) 형태일 수 있다.3, the pulsation reducing unit 950 of the selective catalytic reduction system 101 according to the second embodiment of the present invention includes a venturi tube (hereinafter, referred to as " 952).

엔진(100)과 과급기(200) 사이의 분기된 배기가스가 벤투리관(952) 형태의 맥동 저감부(950)를 통과하여 압력차에 의해 배기가스가 벤투리관(952)을 통과할 수 있어 배기가스의 불규칙한 유동 없이 우레아 분해 챔버(500)로 균일한 배기가스를 유입시킬 수 있다.The branched exhaust gas between the engine 100 and the turbocharger 200 passes through the pulsation reduction portion 950 in the form of a venturi pipe 952 so that the exhaust gas can pass through the venturi pipe 952 So that uniform exhaust gas can be introduced into the urea decomposition chamber 500 without irregular flow of the exhaust gas.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 맥동 저감부(950)는 배기가스가 통과하는 서브 유로(600) 내에 설치된 오리피스(orifice)일 수 있다.4, the pulsation reducing unit 950 of the selective catalytic reduction system 101 according to the third embodiment of the present invention may be an orifice installed in the sub-flow path 600 through which the exhaust gas passes have.

엔진(100)과 과급기(200) 사이의 분기된 배기가스가 오리피스(953)형태의 맥동 저감부(950)를 통과할 수 있어 배기가스의 불규칙한 유동 없이 우레아 분해 챔버(500)로 균일한 배기가스를 유입시킬 수 있다.The branched exhaust gas between the engine 100 and the turbocharger 200 can pass through the ripple reduction portion 950 in the form of the orifice 953 so that the exhaust gas uniformly flows into the urea decomposition chamber 500 without irregular flow of the exhaust gas. .

본 발명의 일 실시예에 따른 맥동 저감부(950)는 이에 한정 되는 것은 아니며 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 구조로 변경 실시될 수 있다.The pulsation reduction unit 950 according to an embodiment of the present invention is not limited to the pulsation reduction unit 950 and may be modified into various structures known to those skilled in the art.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)의 제1 우레아 분사부(710) 또는 제2 우레아 분사부(720)중 하나이상은 배기가스의 흐름과 대향 되도록 설치될 수 있다.At least one of the first urea injection portion 710 or the second urea injection portion 720 of the selective catalytic reduction system 101 according to an embodiment of the present invention may be installed so as to face the flow of the exhaust gas .

우레아 분해 챔버(500) 내부에 우레아를 분사하는 제1 우레아 분사부(710)는 우레아 분사시 우레아 분해 챔버(500)로 유입되는 배기가스에 대향하는 방향으로 우레아가 분사될 수 있도록 설치될 수 있다. 즉, 제1 우레아 분사부(710)가 우레아 분해 챔버(500)로 유입되는 배기가스와 대향하는 방향으로 우레아가 분사될 수 있어 배기가스와 우레아가 쉽게 혼합될 수 있다. The first urea injection portion 710 for injecting urea into the urea decomposition chamber 500 may be installed so that urea can be injected in a direction opposite to the exhaust gas flowing into the urea decomposition chamber 500 during urea injection . That is, the urea can be injected in the direction opposite to the exhaust gas flowing into the urea decomposition chamber 500 by the first urea injection part 710, so that the exhaust gas and the urea can be easily mixed.

따라서, 제1 우레아 분사부(710)에서 분사된 우레아가 우레아 분해 챔버(500)로 유입되는 배기가스와 접촉되는 면적이 증가하여 효과적으로 배기가스의 온도로부터 우레아가 암모니아로 분해될 수 있다.Therefore, the area of contact of the urea injected from the first urea injection part 710 with the exhaust gas flowing into the urea decomposition chamber 500 increases, so that the urea can be effectively decomposed into ammonia from the temperature of the exhaust gas.

또는, 제2 우레아 분사부(720)가 메인 유로(300)를 통과하는 배기가스와 대향하는 방향으로 우레아가 분사될 수 있도록 설치될 수 있다. 즉, 제2 우레아 분사부(720)에서 분사되는 우레아와 메인 유로(300)를 통과하는 배기가스가 쉽게 혼합될 수 있다.Alternatively, the second urea injection part 720 can be installed so that urea can be injected in a direction opposite to the exhaust gas passing through the main flow path 300. That is, the urea injected from the second urea injection part 720 and the exhaust gas passing through the main flow path 300 can be easily mixed.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 믹서(50,60,70)를 더 포함할 수 있다.In addition, the selective catalytic reduction system 101 according to an embodiment of the present invention may further include a mixer 50, 60, 70.

믹서(50)는 메인 유로(300) 내부에 설치되어 메인 유로(300)를 통과하는 배기가스와 제2 우레아 분사부(720)에서 분사된 우레아가 효과적으로 혼합될 수 있도록 도와 혼합된 배기가스와 우레아가 반응기(400)로 유입되도록 할 수 있다. The mixer 50 is installed in the main flow path 300 to effectively mix the exhaust gas passing through the main flow path 300 and the urea injected from the second urea injection part 720 and the mixed exhaust gas and the urea May be introduced into the reactor (400).

구체적으로, 믹서(50)는 제1 우레아 분사부(710)와 반응기(400) 전단 사이에 설치될 수 있다.Specifically, the mixer 50 may be installed between the first urea injection part 710 and the front end of the reactor 400.

또는, 믹서(60)는 메인 유로(300) 내부에 설치되어 메인 유로(300)를 통과하는 배기가스와 암모니아 분사부(800)에서 분사된 우레아가 효과적으로 혼합될 수 있도록 도와 혼합된 배기가스와 암모니아가 반응기(400)로 유입되도록 할 수 있다.Alternatively, the mixer 60 may be installed inside the main flow path 300 to effectively mix the exhaust gas passing through the main flow path 300 and the urea injected from the ammonia injection part 800, and the mixed exhaust gas and the ammonia May be introduced into the reactor (400).

구체적으로, 믹서(60)는 암모니아 분사부(800)와 반응기(400) 전단 사이에 설치될 수 있다.Specifically, the mixer 60 may be installed between the ammonia injector 800 and the front end of the reactor 400.

또는, 믹서(70)는 우레아 분해 챔버(500) 전단의 서브 유로(600)에 설치되어 우레아 분해 챔버(500) 내부에 유입되는 서브 유로 배기가스의 유동을 균일도를 향상시켜 우레아 분해 챔버(500) 내부에서 제1 우레아 분사부(710)에 의해 분사되는 우레아와 서브 유로 배기가스가 효과적으로 혼합될 수 있도록 할 수 있다.Alternatively, the mixer 70 may be installed in the sub-channel 600 of the urea decomposition chamber 500 upstream of the urea decomposition chamber 500 to improve the uniformity of the flow of the sub-channel exhaust gas flowing into the urea decomposition chamber 500, It is possible to effectively mix the urea injected by the first urea injection part 710 and the sub-channel exhaust gas.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 서브 유로 제어밸브(610)를 더 포함할 수 있다.In addition, the selective catalytic reduction system 101 according to an embodiment of the present invention may further include a sub-flow control valve 610.

서브 유로 제어밸브(610)는 우레아 분해 챔버(500)로 유입되는 서브 유로 배기가스의 유량을 조절하며 우레아 분해 챔버(500) 전단의 서브 유로(600) 상에 설치될 수 있다.The sub-flow control valve 610 regulates the flow rate of the sub-flow exhaust gas flowing into the urea decomposition chamber 500 and may be installed on the sub-flow passage 600 at the upstream end of the urea decomposition chamber 500.

구체적으로, 선택적 촉매 환원 시스템(101)이 맥동 저감부(950)를 포함하는 경우 맥동 저감부(950)와 우레아 분해 챔버(500) 사이의 서브 유로(600)상에 서브 유로 제어밸브(610)가 설치될 수 있다.Specifically, when the selective catalytic reduction system 101 includes the pulsation reduction unit 950, the sub-flow control valve 610 is disposed on the sub-flow channel 600 between the pulsation reduction unit 950 and the urea decomposition chamber 500, Can be installed.

서브 유로 제어밸브(610)는 우레아 분해 챔버(500) 내부에 분사된 우레아가 암모니아로 분해되기 위해 필요한 배기가스의 열량에 따라 제어부(900)에 의해 제어될 수 있다.The sub-flow control valve 610 can be controlled by the controller 900 according to the amount of exhaust gas required to decompose the urea injected into the urea decomposition chamber 500 into ammonia.

즉, 서브 유로 제어밸브(610)는 우레아 분해 챔버(500) 내부의 제1 우레아 분사부(710)에서 분사될 우레아량을 암모니아로 분해시키기 위해 필요한 열량이 서브 유로(600)를 통과하는 배기가스의 열량보다 작을 때 제어부(900)에 의해 서브 유로(600)를 통과하는 배기가스의 유량을 줄이는 방향으로 제어될 수 있다.That is, the sub-flow control valve 610 controls the amount of heat required to decompose the amount of urea to be injected from the first urea injection part 710 in the urea decomposition chamber 500 into ammonia, The flow rate of the exhaust gas passing through the sub-flow path 600 can be controlled by the control unit 900 when the amount of heat is smaller than the heat amount of the sub-

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원 시스템(101)은 선택적 촉매 환원에 필요한 우레아 및 암모니아를 효과적으로 분사할 수 있다.With such a structure, the selective catalytic reduction system 101 according to an embodiment of the present invention can effectively inject urea and ammonia necessary for selective catalytic reduction.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. will be.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.

10: 서브 온도 검출부 20: 서브 유량 검출부
30: 메인 온도 검출부 40: 메인 유량 검출부
50,60,70: 믹서 100: 엔진
101: 선택적 촉매 환원 시스템 200: 과급기
210: 압축기 220: 터빈
300: 메인 유로 400: 반응기
450: 촉매 500: 우레아 분해 챔버
600: 서브 유로 610: 서브유로 조절밸브
710: 제1 우레아 분사부 711: 공급배관
720: 제2 우레아 분사부 721: 분기배관
730: 우레아 공급부 740: 에어 공급부
741: 에어 공급배관 742: 에어 분기배관
750: 우레아 조절밸브 800: 암모니아 분사부
900: 제어부 950: 맥동 저감부
951: 격벽 952: 벤투리관
953: 오리피스 10: Sub temperature detecting unit 20: Sub flow rate detecting unit
30: main temperature detector 40: main flow rate detector
50, 60, 70: Mixer 100: Engine
101: selective catalytic reduction system 200: supercharger
210: compressor 220: turbine
300: main flow path 400: reactor
450: catalyst 500: urea decomposition chamber
600: Sub-channel 610: Sub-channel regulating valve
710: first urea dispensing part 711: supply pipe
720: second urea dispensing part 721: branch piping
730: Urea supply part 740: Air supply part
741: Air supply pipe 742: Air branch pipe
750: urea control valve 800: ammonia injection part
900: Control unit 950: Pulse reduction unit
951: Bulkhead 952: Venturi tube
953: Orifice

Claims (8)

질소산화물을 함유한 배기가스를 배출하는 엔진(100);
상기 엔진(100)에서 배출된 배기가스를 배출하는 메인 유로(300);
상기 메인 유로(300) 상에 설치되며 상기 엔진(100)에서 배출된 배기가스의 압력으로 회전하여 상기 엔진(100)에 압축된 공기를 공급하는 과급기(200);
상기 메인 유로(300) 상에 위치하며 내부에 배기가스가 함유한 질소산화물을 저감시키는 촉매(450)를 포함하는 반응기(400);
일단부가 상기 엔진(100)과 상기 과급기(200) 사이의 상기 메인 유로(300) 상에 연결되며 타단부가 상기 반응기(400) 전단의 상기 메인 유로(300) 상에 연결된 서브 유로(600);
상기 서브 유로(600) 상에 위치하며 우레아를 암모니아로 분해하는 우레아 분해 챔버(500);
상기 우레아 분해 챔버(500) 내부에 우레아를 분사하는 제1 우레아 분사부(710);
상기 메인 유로(300) 상에 위치하며 상기 반응기(400)로 유입되는 배기가스에 우레아를 분사하는 제2 우레아 분사부(720);
상기 메인 유로(300) 상에 위치하며 상기 서브 유로(600)의 타단부와 연결되어 상기 우레아 분해 챔버(500)에서 분해된 암모니아를 상기 메인 유로(300)에 분사하는 암모니아 분사부(800);
상기 제1 우레아 분사부(710)나 상기 제2 우레아 분사부(720)로 우레아를 공급하는 우레아 공급부(730); 및
배기가스와 우레아 또는 암모니아의 혼합을 돕는 믹서(50,60)
를 포함하며,
상기 믹서(50,60)는,
상기 제2 우레아 분사부(720)와 상기 반응기(400) 사이의 메인 유로(300) 또는 상기 암모니아 분사부(800) 와 상기 반응기(400) 사이의 메인 유로(300)중에 하나이상 설치된 선택적 촉매 환원 시스템.
An engine (100) for exhausting an exhaust gas containing nitrogen oxides;
A main flow path 300 for discharging the exhaust gas discharged from the engine 100;
A supercharger (200) installed on the main flow path (300) and rotating with a pressure of the exhaust gas discharged from the engine (100) to supply compressed air to the engine (100);
A reactor (400) disposed on the main flow path (300) and including a catalyst (450) for reducing nitrogen oxides contained in the exhaust gas therein;
A sub flow path 600 having one end connected to the main flow path 300 between the engine 100 and the supercharger 200 and the other end connected to the main flow path 300 at a front end of the reactor 400;
A urea decomposition chamber 500 disposed on the sub-channel 600 to decompose urea into ammonia;
A first urea injection part (710) for injecting urea into the urea decomposition chamber (500);
A second urea injection part (720) located on the main flow path (300) and injecting urea into the exhaust gas flowing into the reactor (400);
An ammonia injecting part 800 located on the main flow path 300 and connected to the other end of the sub flow path 600 to inject ammonia decomposed in the urea decomposition chamber 500 into the main flow path 300;
A urea supply unit 730 supplying the urea to the first urea injection unit 710 and the second urea injection unit 720; And
A mixer (50, 60) for assisting the mixing of exhaust gas with urea or ammonia,
/ RTI >
The mixers (50, 60)
The main channel 300 between the second urea injection part 720 and the reactor 400 or the main channel 300 between the ammonia injecting part 800 and the reactor 400, system.
제1항에서,
상기 서브 유로(600) 내부를 통과하는 배기가스의 열량을 산출하여 상기 우레아 분해 챔버(500) 내부에 분사될 우레아량을 결정하는 제어부(900)를 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템.
The method of claim 1,
And a control unit (900) for calculating the amount of heat of the exhaust gas passing through the sub passage (600) to determine the amount of urea to be injected into the urea decomposition chamber (500).
제2항에서,
상기 서브 유로(600) 내부를 통과하는 배기가스 온도를 검출하는 서브 온도 검출부(10); 및
상기 서브 유로(600) 내부를 통과하는 배기가스 유량을 검출하는 서브 유량 검출부(20)를 더 포함하며,
상기 제어부(900)는 상기 서브 온도 검출부(10)에서 검출한 온도와 상기 서브 유량 검출부(20)에서 검출한 유량으로부터 상기 서브 유로(600) 내부를 통과하는 배기가스의 열량을 산출하는 선택적 촉매 환원 시스템.
3. The method of claim 2,
A sub temperature detecting unit 10 for detecting an exhaust gas temperature passing through the sub passage 600; And
And a sub-flow rate detector (20) for detecting an exhaust gas flow rate passing through the sub-flow channel (600)
The control unit 900 calculates the amount of heat of the exhaust gas passing through the sub-flow path 600 from the temperature detected by the sub-temperature detection unit 10 and the flow rate detected by the sub-flow amount detection unit 20, system.
제2항에서,
상기 제어부(900)는 상기 반응기(400)로 유입되는 배기가스의 열량을 산출하여 상기 반응기(400)로 유입되는 배기가스에 포함된 질소산화물을 제거하기 위해 필요한 우레아 총량을 산출하고, 상기 제2 우레아 분사부(720)로 상기 우레아 총량에서 상기 우레아 분해 챔버(500)에 분사된 우레아량을 제한 우레아량을 분사하는 선택적 촉매 환원 시스템.
3. The method of claim 2,
The control unit 900 calculates the amount of heat of the exhaust gas flowing into the reactor 400 to calculate the total amount of urea required to remove the nitrogen oxide contained in the exhaust gas flowing into the reactor 400, Wherein the urea injection part (720) injects a limited amount of urea into the urea decomposition chamber (500) in the total amount of urea.
제4항에서,
상기 반응기(400)로 유입되는 배기가스의 온도를 검출하는 메인 온도 검출부(30); 및
상기 반응기(400)로 유입되는 배기가스의 유량을 검출하는 메인 유량 검출부(40)를 더 포함하며,
상기 제어부(900)는 상기 메인 온도 검출부(30)에서 검출한 온도와 상기 메인 유량 검출부(40)에서 검출한 유량으로부터 상기 반응기(400)로 유입되는 배기가스의 열량을 산출하는 선택적 촉매 환원 시스템.
5. The method of claim 4,
A main temperature detector 30 for detecting the temperature of the exhaust gas flowing into the reactor 400; And
And a main flow rate detector (40) for detecting a flow rate of exhaust gas flowing into the reactor (400)
The control unit 900 calculates the amount of heat of the exhaust gas flowing into the reactor 400 from the temperature detected by the main temperature detector 30 and the flow rate detected by the main flow rate detector 40.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에서,
상기 엔진(100)과 상기 우레아 분해 챔버(500) 사이의 상기 서브 유로(600) 상에 설치되어 상기 서브 유로(600)를 통과하는 배기가스의 맥동현상을 저감시키는 맥동 저감부(950)를 더 포함하는 선택적 촉매 환원 시스템.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
A pulsation reducing section 950 provided on the sub passage 600 between the engine 100 and the urea decomposition chamber 500 for reducing pulsation of the exhaust gas passing through the sub passage 600 / RTI >
제6항에서,
상기 제1 우레아 분사부(710) 또는 상기 제2 우레아 분사부(720)중 하나이상은 배기가스의 흐름과 대향 하도록 설치된 선택적 촉매 환원 시스템.
The method of claim 6,
Wherein at least one of the first urea injection part (710) or the second urea injection part (720) is arranged to face a flow of exhaust gas.
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