KR101704911B1 - 배기 가스 후처리 장치 - Google Patents

배기 가스 후처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101704911B1
KR101704911B1 KR1020150102685A KR20150102685A KR101704911B1 KR 101704911 B1 KR101704911 B1 KR 101704911B1 KR 1020150102685 A KR1020150102685 A KR 1020150102685A KR 20150102685 A KR20150102685 A KR 20150102685A KR 101704911 B1 KR101704911 B1 KR 101704911B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exhaust gas
internal combustion
combustion engine
conduit
catalytic unit
Prior art date
Application number
KR1020150102685A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160011165A (ko
Inventor
프리트헬름 힐렌
아르네 비엔홀츠
매니캄 브후밴스와란
마르코 드리스 폴
Original Assignee
게 옌바허 게엠베하 운트 콤파니 오게
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 게 옌바허 게엠베하 운트 콤파니 오게 filed Critical 게 옌바허 게엠베하 운트 콤파니 오게
Publication of KR20160011165A publication Critical patent/KR20160011165A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101704911B1 publication Critical patent/KR101704911B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2053—By-passing catalytic reactors, e.g. to prevent overheating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/011—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more purifying devices arranged in parallel
    • F01N13/017—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more purifying devices arranged in parallel the purifying devices are arranged in a single housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • F01N13/107—More than one exhaust manifold or exhaust collector
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2892—Exhaust flow directors or the like, e.g. upstream of catalytic device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2390/00—Arrangements for controlling or regulating exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2410/00—By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2410/00—By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device
    • F01N2410/04—By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device during regeneration period, e.g. of particle filter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2470/00—Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/16—Plurality of inlet tubes, e.g. discharging into different chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2590/00—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines
    • F01N2590/10—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for stationary applications
    • Y02T10/20—

Landscapes

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

Abstract

내연기관(12), 특히 내연기관(12)의 하류측에 배열된 적어도 하나의 배기 가스용 촉매 유닛(3)을 갖는 고정형 내연기관용 배기 가스 후처리 장치(1)로서, 내연기관으로부터의 배기 가스는 바이패스 도관(4)을 통해 적어도 하나의 촉매 유닛(3)을 지나갈 수 있고, 적어도 하나의 촉매 유닛(3) 및 바이패스 도관(4)은 공통 하우징(2) 내에 배열되고, 하우징(2)은 미처리 배기 가스용의 적어도 2개의 개별 공급 도관(11, 11') 및 적어도 하나의 촉매 유닛(3)에 의해 처리된 배기 가스용의 적어도 하나의 출구 도관(7, 8)을 갖는다.

Description

배기 가스 후처리 장치 {EXHAUST GAS AFTERTREATMENT APPARATUS}
본 발명은 청구항 1의 전제부의 특징을 갖는 내연기관용 배기 가스 후처리 장치(exhaust gas aftertreatment apparatus)에 관한 것이다.
고정형 내연기관이 분산 발전(decentral power generation)에 빈번히 사용된다. 이들 내연기관은 최대 24개의 실린더를 갖는다. 실린더는 일반적으로 V형-배열로 2개의 실린더 뱅크(bank)에 배치된다. 고정형 내연기관은 흔히 배출물 요구에 부합하기 위해 배기 가스 후처리 시스템을 구비한다. 예를 들어, 산화 촉매 형태의 산화 장치가 미연소 탄화수소 및 일산화탄소의 배출을 감소시키기 위해 사용된다. 선택적 촉매 환원을 위한 촉매가 질소 산화물의 환원을 위해 흔히 사용된다. 따라서, 고정형 내연기관의 배기 가스 후처리용 시스템은 빈번히 이하에 촉매 유닛이라 칭하는 촉매 활성 조립체(catalytically active assembly)를 포함한다.
이러한 촉매 유닛의 작동은, 내연기관으로부터의 배기 가스 질량 유동의 단지 일부만이 촉매 유닛을 통해 유동하고, 반면에 나머지 부분은 바이패스 도관을 경유하여 촉매 유닛 주위로 통과된다는 것을 나타낸다. 촉매 유닛의 하류측의 배기 가스의 온도 피크는 앞서 설명한 배기 가스 바이패스에 의해 완화될 수 있다. 이는 특히 촉매 유닛이 배기 가스 터보차저(turbocharger)의 상류측에 배열될 때 관련된다. 과잉의 발열 현상은 예를 들어 촉매 유닛의 재생(regeneration)시에 또는 예를 들어 실화(misfire)로 인한 미연소 탄화수소의 돌파(break through)시 발생한다. 바이패스를 경유하여 촉매 유닛 주위에 배기 가스를 통과시키기 위한 다른 동기는 고유황 연료(high-sulfur fuel)의 작동에 의한, 내연기관으로부터의 촉매 유닛에 유해한 미처리 연소의 발생이다.
따라서, WO 2012/123636호는 배기 가스 터빈(2)의 상류측에 배치된 촉매 유닛(여기서, 산화 장치의 형태임)을 갖는 고정형 내연기관의 구성을 개시하고 있다. 상기 명세서에 따르면, 배기 가스는 고유황 연료를 사용할 때 바이패스 도관(6)을 경유하여 촉매 유닛(3) 주위로 통과될 수 있다.
바이패스 도관을 갖는 고정형 내연기관을 위한 종래 기술로부터 공지되어 있는 배기 가스 후처리 장치의 경우에, 바이패스 도관은 촉매 유닛으로부터 분리된 파이프의 형태이다. 내연기관의 구조적 형태에 대한 사항은 제공되어 있지 않다. 이는 다수의 단점을 수반하는데: 한편으로는 구조적 구성이 복잡하고 고가이며, 반면에 다른 한편으로는 바이패스 도관을 경유하여 통과되는 배기 가스가 촉매 유닛을 가열하는데 기여하지 않는다.
본 발명의 목적은 관련 기술 분야의 단점을 극복하는, 내연기관용 배기 가스 후처리 장치를 제공하는 것이다.
이 목적은 청구항 1의 특징을 갖는 배기 가스 후처리 장치에 의해 얻어진다. 유리한 구성은 종속 청구항에 정의되어 있다.
적어도 하나의 촉매 유닛 및 바이패스 도관이 공통 하우징 내에 배열되어 있고, 여기서 하우징은 미처리 배기 가스용의 적어도 2개의 개별 공급 도관 및 적어도 하나의 촉매 유닛에 의해 처리된 배기 가스용의 적어도 하나의 출구 도관을 갖는다는 사실은, 배기 가스 후처리 장치에 대해 소형의 구조적 형태가 얻어지고, 바이패스 도관을 통해 통과하는 배기 가스가 적어도 하나의 촉매 유닛을 가열하는데 기여한다는 것이다.
바람직하게는, 미처리 배기 가스용 개별 공급 도관이 각각 내연기관의 실린더 뱅크에 연결되는 것이 제공될 수 있다. 이 경우에, 내연기관으로부터의 배기 가스는, 일 실린더 뱅크로부터의 배기 가스가 제1 개별 공급 도관에 의해 배기 가스 후처리 장치 내로 통과하고 또 다른 실린더 뱅크로부터의 배기 가스는 제2 개별 공급 도관을 통해 배기 가스 후처리 장치 내로 통과하는 방식으로, 미처리 배기 가스용 개별 공급 도관으로부터 배기 가스 후처리 장치 내로 유동한다. 이는 내연기관의 구조적 형태를 고려하여, 특히 간단한 일체화를 갖는 소형 구조적 형태를 얻는다.
다른 바람직한 실시예에서, 2개의 개별 촉매 유닛이 하우징 내에 배열되는 것이 제공될 수 있다. 배기 가스 후처리는 대형 촉매 유닛을 제공하는 것보다는 복수의 개별 촉매 유닛으로 분배되는 것이 바람직한 것으로 판명되었다. 이 방식으로, 저가의 더 소형의 촉매 요소를 사용하는 것이 가능하다. 촉매 유닛은 촉매 요소로부터 모듈형 형태로 구성될 수 있다.
바람직하게는, 배기 가스 후처리 장치로부터 바이패스 도관을 경유하여 유출되는 배기 가스의 양이 제1 밸브에 의해 개루프 또는 폐루프 제어를 받게 될 수 있다. 이는 바이패스된 배기 가스의 일부가 바이패스 도관 내에 배치된 밸브를 통해 개루프 또는 폐루프 제어를 받게 될 수 있는 것을 의미한다.
대안적으로 또는 부가적으로, 배기 가스 후처리 장치로부터 촉매 유닛을 통해 유출되는 배기 가스의 양이 제2 밸브에 의해 개루프 또는 폐루프 제어를 받게 될 수 있는 것이 제공될 수 있다. 이는 바이패스된 배기 가스의 일부가 촉매 유닛 내에서 처리된 배기 가스의 유동 경로에 배열된 제2 밸브를 통해 개루프 또는 폐루프 제어를 받게 될 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 이하 도면을 참조하여 더 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 배기 가스 후처리 장치를 도시하고 있는 도면.
도 2는 대안 실시예의 배기 가스 후처리 장치를 도시하고 있는 도면.
도 3은 대안 실시예의 배기 가스 후처리 장치를 도시하고 있는 도면.
도 4는 연계된 배기 가스 후처리 장치를 갖는 내연기관 엔진의 구성을 도시하고 있는 도면.
도 1은 배기 가스 후처리 장치(1)의 단면도를 개략적으로 도시하고 있다. 미처리 배기 가스가 경유되여 배기 가스 후처리 장치(1) 내로 통과하는 개별 공급 도관(11, 11')을 볼 수 있다. 선택적으로, 배기 가스는 혼합 장치(5)를 통해 유동한다. 이어서, 배기 가스는 유량 조정 장치(flow equalization device)(또한 선택적임)를 통과하여 촉매 유닛(3)에 도달한다. 밸브(V1)가 개방될 때, 배기 가스가 바이패스 도관(4)을 통해 유동하고, 출구 도관(7)을 통해 배기 가스 후처리 장치(1) 밖으로 배출된다. 완전한 바이패스를 위해, 밸브(V2)는 폐쇄 유지된다.
밸브(V1)가 폐쇄되고 밸브(V2)가 개방될 때, 배기 가스는 촉매 유닛(3)을 통해 챔버(6) 내로 유입되고, 출구 도관(8)을 통해 배기 가스 후처리 장치(1) 밖으로 배출된다. 실제로 도시된 장치는 또한 밸브(V1, V2)의 완전 개방 또는 완전 폐쇄 위치에 유지될 뿐만 아니라, 양 밸브(V1, V2)가 부분적으로 개방되어 배기 가스 질량 유동의 단지 일부만이 바이패스 도관(4)을 통해 유동하게 되는 방식으로 작동될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
촉매 유닛(3) 및 바이패스 도관(4)은 공통 하우징(2) 내에 배열된다는 것을 알 수 있을 것이다. 출구 도관(7, 8)은 일반적으로 배기 가스 후처리 장치(1)로부터 돌출된 후에 조합되고, 함께 결합되어 배기 가스 도관을 형성한다. 상세한 사항은 여기에 개시되지 않는다.
도 2는 배기 가스 후처리 장치(1)의 대안 실시예를 도시하고 있다. 이 경우에, 밸브(V1)는 촉매 유닛(3)에서 처리된 배기 가스용 출구 도관(7) 및 바이패스 도관(4)을 경유하여 통과되는 배기 가스용 출구 도관(8)을 각각 선택적으로 개방 또는 폐쇄하는 절환 장치(switching device)의 형태이다. 이 방식으로, 양 유동 경로(7, 8)는 단지 하나의 구성 요소에 의해 절환될 수 있다. 절환 장치는 예를 들어, 회전형 슬라이더의 형태 또는 가장 간단한 경우에 플랩(flap)의 형태일 수 있다. 출구 도관(7, 8)은 바람직하게는 절환 장치의 하류측에서 함께 결합되어 도관 라인을 구성한다. 이 방식으로, 배기 가스 후처리 장치(1)는 간단한 제어 부재를 갖는 특히 소형의 구조를 가질 수 있다.
도 3은 배기 가스 후처리 장치(1)의 다른 대안 실시예를 도시하고 있다. 여기서, 밸브(V1)는 밸브(V1)가 폐쇄될 때, 배기 가스가 배기 가스 후처리 장치(1)로부터 촉매 유닛(3)을 통해 그리고 최종적으로 출구 도관(8)을 통해 유출되도록 배열된다. 이는 예를 들어, 천공부, 즉 오리피스를 갖는, 일부분이 하우징(2) 내부에 위치하며, 촉매 유닛(3)에 의해 후처리된 배기 가스가 그 일부분을 통과할 수 있는 출구 도관(8)에 의해 구현될 수 있다. 밸브(V1)가 개방될 때, 배기 가스는 더 낮은 유동 저항에 의해, 바람직하게는 바이패스 도관(4)을 통한 경로를 채택하고, 출구 도관(8)을 통해 미처리된 상태로 유출된다. 이 변형예는 따라서, 바이패스 도관(4) 및 최종적으로 출구 도관(8)을 통과하는 배기 가스가 배기 가스 후처리 장치(1)로부터 미처리된 상태로 유출되는지 또는 촉매 유닛(3)에 의해 처리된 배기 가스가 출구 도관(8)을 통해 배기 가스 후처리 장치(1)로부터 유출되는지의 여부를 단지 하나의 밸브[밸브(V1)]만으로 판정 가능한 방법을 제공한다.
도 4는 배기 가스 후처리 장치(1), 내연기관(12) 및 개루프/폐루프 제어 장치(C)를 포함하는 구성을 도시하고 있다. 이 구성은 도 1의 실시예에 따른 배기 가스 후처리 장치(1)를 예로서 도시하고 있다. 배기 가스 후처리 장치(1)는 임의의 다른 실시예에 따라 설계될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 내연기관(12)의 실린더 뱅크는 참조 부호 A 및 B로 나타낸다. 실린더 뱅크(A)는 일 실린더 뱅크의 실린더들을 포함하고, 반면에 실린더 뱅크(B)는 다른 실린더 뱅크의 실린더들을 포함한다. 실린더 뱅크(A)는 흡입 도관(11)과 배기 가스 도관(L1)을 통해 배기 가스 후처리 장치(1)에 연결된다. 실린더 뱅크(B)는 흡입 도관(11')과 배기 가스 도관(L2)을 통해 배기 가스 후처리 장치(1)에 연결된다. 작동시에, 밸브(V1, V2)는 개루프/폐루프 제어 장치(C)로부터 개방 및 폐쇄를 위한 명령을 수신한다. 개루프/폐루프 제어 장치(C)는 엔진 파라미터, 배기 가스 온도, 선택적으로 구성 요소 온도에 관한 정보가 그에 공급되어 처리될 수 있도록 구성된다. 연계된 센서 및 신호 라인은 도시되어 있지 않고, 당 기술 분야의 숙련자에게 친숙한 구성을 갖는다.
따라서, 2개의 밸브(V1, V2)를 갖는 배기 가스 후처리 장치(1)의 도 3에 도시되어 있는 변형예에서, 밸브(V2)가 폐쇄되어 있는 상태에서 밸브(V1)의 개방은 모든 배기 가스가 배기 가스 후처리 장치(1)로부터 바이패스 도관(4)을 통해 유출되는 것을 의미한다. 역으로, 밸브(V2)가 개방된 상태에서 완전 폐쇄된 밸브(V1)는, 모든 배기 가스가 촉매 유닛(3)에 의해 후처리될 때 배기 가스 후처리 장치(1)로부터 유출되는 것을 의미한다. 밸브(V1, V2)의 개방 조건의 변형에 의해, 바이패스 도관(4)을 통해 그리고 촉매 유닛(3)을 통해 각각 통과하는 배기 가스 질량 유동의 변동을 성취하는 것이 또한 가능하다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 도 2를 참조하여 설명된 바와 같이, 배기 가스 후처리 장치(1)는 또한 단지 하나의 밸브로 작동될 수 있다.
1: 배기 가스 후처리 장치 2: 하우징
3: 촉매 유닛 4: 바이패스 도관
5: 혼합 장치 6: 챔버
7: 바이패스 출구 도관 8: 챔버 출구 도관
9: 유량 조정 장치 11, 11'" 공급 도관
12: 내연기관 A, B: 실린더 뱅크
C: 개루프/폐루프 제어 장치 L1, L2: 배기 가스 도관
E1, E2: 출구 도관 V1, V2: 밸브

Claims (6)

  1. 내연기관(12)의 하류측에 배열된 적어도 하나의 배기 가스용 촉매 유닛(3)을 갖는 내연기관용 배기 가스 후처리 장치(1)로서, 상기 내연기관으로부터의 배기 가스는 바이패스 도관(4)을 통하거나 상기 적어도 하나의 촉매 유닛(3)을 지나갈 수 있는, 배기 가스 후처리 장치(1)에 있어서,
    상기 적어도 하나의 촉매 유닛(3) 및 상기 바이패스 도관(4)은 공통 하우징(2) 내에 배열되고, 상기 하우징(2)은 미처리 배기 가스용의 적어도 2개의 개별 공급 도관(11, 11') 및 상기 적어도 하나의 촉매 유닛(3)에 의해 처리된 배기 가스용의 적어도 하나의 출구 도관을 가지며,
    상기 2개의 개별 공급 도관(11,11') 중 어느 하나는 2개의 개별 촉매 유닛(3) 중 어느 하나에, 상기 2개의 개별 공급 도관(11,11') 중 다른 하나는 상기 2개의 개별 촉매 유닛(3) 중 다른 하나에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 내연기관(12)은 적어도 2개의 실린더 뱅크(A, B)를 가지며, 상기 미처리 배기 가스용 개별 공급 도관(11, 11')은 상기 내연기관(12)의 실린더 뱅크(A, B)에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 2개의 개별 촉매 유닛(3)을 통과한 배기 가스는 상기 하우징(2) 내이면서 상기 2개의 개별 촉매 유닛(3) 사이에 위치하는 챔버(6)로 유입된 후 상기 챔버(6)에 연결된 하나의 출구도관(8)을 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배기 가스 후처리 장치(1)로부터 상기 바이패스 도관(4)을 통해 유출되는 배기 가스의 양은 제1 밸브(V1)에 의해 개루프 또는 폐루프 제어를 받게 될 수 있는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배기 가스 후처리 장치(1)로부터 상기 촉매 유닛(3)을 통해 유출되는 배기 가스의 양은 제2 밸브(V2)에 의해 개루프 또는 폐루프 제어를 받게 될 수 있는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내연기관은 고정형 내연기관(a stationary internal combustion engine)인 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 장치.
KR1020150102685A 2014-07-21 2015-07-20 배기 가스 후처리 장치 KR101704911B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA572/2014 2014-07-21
ATA572/2014A AT516110B1 (de) 2014-07-21 2014-07-21 Abgasnachbehandlungseinrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160011165A KR20160011165A (ko) 2016-01-29
KR101704911B1 true KR101704911B1 (ko) 2017-02-08

Family

ID=53496366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150102685A KR101704911B1 (ko) 2014-07-21 2015-07-20 배기 가스 후처리 장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10458299B2 (ko)
EP (1) EP2977576B1 (ko)
JP (1) JP6431819B2 (ko)
KR (1) KR101704911B1 (ko)
CN (1) CN105275553B (ko)
AT (1) AT516110B1 (ko)
BR (1) BR102015016357A2 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT517669A1 (de) * 2015-09-04 2017-03-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Brennkraftmaschine
KR102228304B1 (ko) 2016-06-03 2021-03-15 현대중공업 주식회사 온도분포 균일성이 향상된 scr 반응기

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3297400A (en) 1962-09-11 1967-01-10 Mobil Oil Corp Catalytic purification of exhaust gases
US3972685A (en) * 1973-10-03 1976-08-03 Masanori Hanaoka Catalyst converter
JPH0267021U (ko) 1988-11-10 1990-05-21
US5195316A (en) * 1989-12-27 1993-03-23 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust gas purifying device for an internal combustion engine
DE4024801A1 (de) * 1990-08-04 1992-02-06 Porsche Ag Abgasanlage einer brennkraftmaschine
DE4205496C1 (ko) * 1992-02-22 1993-01-28 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
JPH0754640A (ja) 1993-08-12 1995-02-28 Mitsubishi Motors Corp 排気浄化装置
JPH07224641A (ja) * 1994-02-16 1995-08-22 Hitachi Ltd 内燃機関の排気浄化装置
DE4431058C1 (de) 1994-09-01 1995-08-24 Porsche Ag Abgassystem für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine
JPH0913958A (ja) * 1995-06-30 1997-01-14 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化装置
JP3374784B2 (ja) * 1999-05-26 2003-02-10 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP2004197569A (ja) * 2002-12-16 2004-07-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 自動車排気浄化用触媒装置
JP2004211660A (ja) * 2003-01-08 2004-07-29 Toyota Motor Corp 排気システム
EP1611323B1 (en) 2002-12-26 2010-11-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust system
FI116479B (fi) 2003-02-06 2005-11-30 Waertsilae Finland Oy Menetelmä polttomoottorin pakokaasujen hapetuskatalysaattorin regeneroimiseksi
DE10328168A1 (de) 2003-06-24 2005-01-13 Daimlerchrysler Ag Katalysatorbauteil und Abgasanlage
JP4291646B2 (ja) * 2003-08-19 2009-07-08 アイシン高丘株式会社 エンジンの排気ガス浄化装置
JP2005248736A (ja) 2004-03-01 2005-09-15 Fuji Heavy Ind Ltd 排気バイパスシステムの故障診断装置
US7171801B2 (en) * 2004-06-24 2007-02-06 Caterpillar Inc Filter system
CA2474415A1 (en) * 2004-07-15 2006-01-15 Gerald Hayes Auxillary cooler for an engine located in a building
DE102006038289A1 (de) * 2006-08-16 2008-02-21 Man Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Abgasnachbehandlungssystem
DE102007032736A1 (de) 2007-07-13 2009-01-15 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Abgasnachbehandlung vor einem Turbolader
US8566982B2 (en) * 2008-09-29 2013-10-29 Sheex, Inc. Fabric system
JP2010242522A (ja) 2009-04-01 2010-10-28 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
DE102009032215A1 (de) * 2009-07-06 2011-01-27 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Abgasanlage einer Brennkraftmaschine
CN102562233A (zh) 2010-12-24 2012-07-11 广西玉柴机器股份有限公司 发动机废气后处理系统
FI20115252A0 (fi) * 2011-03-14 2011-03-14 Waertsilae Finland Oy Menetelmä moottorin käyttämiseksi, pakokaasujärjestelmä ja hapetuskatalysaattori
EP2527611B1 (de) * 2011-05-26 2016-11-09 Wärtsilä Schweiz AG Vorrichtung und Verfahren zur Abgasnachbehandlung
US20130009183A1 (en) * 2011-07-08 2013-01-10 Han Chang Reflective circuit board for led backlight
US8826649B2 (en) * 2011-10-18 2014-09-09 GM Global Technology Operations LLC Assembly for mixing liquid within gas flow
SE537084C2 (sv) * 2012-01-27 2014-12-30 D E C Marine Ab Ett avgasreningssystem och en anordning däri
EP2671630B1 (en) 2012-06-07 2016-08-10 General Electric Company Mixing device having a plurality of mixing channels and use thereof
GB2503726A (en) 2012-07-05 2014-01-08 Gm Global Tech Operations Inc Internal combustion engine having EGR cooler bypass circuit and bypass control valve
EP2687696A1 (en) * 2012-07-18 2014-01-22 Caterpillar Motoren GmbH & Co. KG Compact exhaust gas treatment system and method of operating the same
JP6108741B2 (ja) * 2012-09-27 2017-04-05 日立造船株式会社 船舶用排ガス脱硝装置
AT515898B1 (de) 2014-05-20 2017-09-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Verfahren zur Abgasnachbehandlung

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016029277A (ja) 2016-03-03
BR102015016357A2 (pt) 2016-03-01
EP2977576B1 (de) 2017-08-09
EP2977576A1 (de) 2016-01-27
JP6431819B2 (ja) 2018-11-28
US20160017779A1 (en) 2016-01-21
KR20160011165A (ko) 2016-01-29
CN105275553A (zh) 2016-01-27
CN105275553B (zh) 2019-10-01
AT516110B1 (de) 2016-08-15
US10458299B2 (en) 2019-10-29
AT516110A1 (de) 2016-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2017140212A (ru) Система и способ для системы двигателя с разветвленной выпускной системой
JP5992621B2 (ja) 内燃機関における排気ガス処理方法および排気系の装置
US6557341B2 (en) Exhaust system of an internal combustion engine
KR101840908B1 (ko) 내연 피스톤 엔진의 배기 가스들을 처리하기 위한 배열체, 내연 피스톤 엔진 및 내연 피스톤 엔진의 배기 가스를 처리하기 위한 방법
JP5735120B2 (ja) 大容積排気ガス処理システム
KR101704911B1 (ko) 배기 가스 후처리 장치
CN107035471B (zh) 用于内燃机的废气后处理的方法和装置
GB201213462D0 (en) Method of controlling operation of an engine having both an exhaust fluid recirculation apparatus and an exhaust fluid treatment apparatus
JP2007263033A (ja) 過給機付エンジン
CN107100702B (zh) 用于内燃机废气再处理的方法和装置
KR102697296B1 (ko) 질소 산화물 배출을 저감시키기 위한 내연 엔진 및 방법
KR101766520B1 (ko) 바이패스 밸브 배열체 및 배기 시스템
DK179038B1 (en) A two-stroke internal combustion engine with a SCR reactor located downstream of the exhaust gas receiver
CN114026315B (zh) 内燃机废气后处理系统
KR102395282B1 (ko) 차량용 매연 저감 장치 및 방법
US20120159931A1 (en) Exhaust system and heating-up method
JP7149691B2 (ja) 内燃機関の運転方法および内燃機関
JP6805948B2 (ja) 排気浄化装置
JP2004019624A5 (ko)
JP5266105B2 (ja) 脱硫処理装置
US20150108384A1 (en) Variable exhaust mixing device
KR20190107516A (ko) 차량 엔진 배기 장치
WO2014125869A1 (ja) エンジンの排気浄化装置
WO2015071540A1 (en) Arrangement for treating exhaust gas in a turbocharged internal combustion engine and method of operating a turbocharged internal combustion engine
JP2018003844A (ja) 排ガス後処理システム及び内燃機関

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant