KR101999739B1 - Urea mixing apparatus having built-in mixer - Google Patents

Urea mixing apparatus having built-in mixer Download PDF

Info

Publication number
KR101999739B1
KR101999739B1 KR1020180022913A KR20180022913A KR101999739B1 KR 101999739 B1 KR101999739 B1 KR 101999739B1 KR 1020180022913 A KR1020180022913 A KR 1020180022913A KR 20180022913 A KR20180022913 A KR 20180022913A KR 101999739 B1 KR101999739 B1 KR 101999739B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plate
urea
exhaust gas
urea mixing
mixer
Prior art date
Application number
KR1020180022913A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
손경곤
박인범
정환성
Original Assignee
세종공업 주식회사
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 세종공업 주식회사 filed Critical 세종공업 주식회사
Priority to KR1020180022913A priority Critical patent/KR101999739B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101999739B1 publication Critical patent/KR101999739B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2807—Metal other than sintered metal
    • F01N3/281—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates
    • F01N3/2821—Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates the support being provided with means to enhance the mixing process inside the converter, e.g. sheets, plates or foils with protrusions or projections to create turbulence
    • 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
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • 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
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/20—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a flow director or deflector
    • 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
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453—Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

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

Abstract

The present invention relates to a urea mixing apparatus having a built-in blender. According to the present invention, the urea mixing apparatus having the built-in blender comprises: a housing which includes an LNT mounting unit placed on a side, into which exhaust gas is introduced, to have an LNT mounted inside; an SDPF mounting unit placed on a side, from which the exhaust gas is discharged, to have an SDPF mounted inside; and a urea mixing unit which transfers the exhaust gas, which has passed through the LNT mounting unit, to the SDPF mounting unit; a urea spray nozzle installed on an entrance side of the urea mixing unit to spray a urea water solution towards an exit side of the urea mixing unit; and a mixer which is mounted in an urea water solution spray area, to which the urea water solution is sprayed by the urea spray nozzle, on an internal side of the urea mixing unit to guide the flowing direction of the exhaust gas introduced into the urea mixing unit to cross the spraying direction of the urea water solution. According to the present invention, the urea mixing apparatus having the built-in blender is able to generate an eddy in the flow of exhaust gas discharged from the engine of a vehicle, thereby more evenly mixing the urea water solution. In addition, according to the present invention, the urea mixing apparatus having the built-in blender is able to secure a sufficient time for mixing exhaust gas with the urea water solution even without securing a long distance between the urea spray nozzle and the SDPF, thereby making the product smaller.

Description

믹서 내장형 우레아 믹싱장치 {Urea mixing apparatus having built-in mixer}Urea mixing apparatus having built-in mixer

본 발명은 차량의 엔진에서 배출되는 배기가스에 우레아 수용액을 효과적으로 혼합시키기 위한 우레아 믹싱장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 배기가스의 흐름 경로를 다양화시키는 믹서가 내장되어 우레아 수용액 입자가 균일하게 배기가스에 혼합될 수 있도록 구성되는 믹서 내장형 우레아 믹싱장치에 관한 것이다. The present invention relates to a urea mixing device for effectively mixing the urea aqueous solution to the exhaust gas discharged from the engine of the vehicle, and more particularly, a built-in mixer for diversifying the flow path of the exhaust gas is uniform urea aqueous particles exhaust gas It relates to a mixer built-in urea mixing device is configured to be mixed in.

일반적으로 엔진에서 배출되는 배기가스는 배기 파이프의 중간에 배치되는 촉매장치(Catalytic Converter)로 유도되어 정화되고 머플러를 통과하면서 소음이 감쇄된 후 테일 배기 파이프를 통해 대기로 방출된다.In general, the exhaust gas emitted from the engine is guided to a catalytic converter disposed in the middle of the exhaust pipe, purified, passed through a muffler, noise is attenuated, and discharged to the atmosphere through the tail exhaust pipe.

디젤 엔진에서 촉매장치는 배기가스에 포함되어 있는 오염물질을 처리하기 위한 장치로서, 배기가스에 포함된 입자상 물질(PM)을 포집하기 위한 촉매 담체가 내부에 배치되어 엔진에서 배출되는 각종 배기가스를 화학적 변환과정을 통하여 정화한다.In a diesel engine, a catalyst device is a device for treating pollutants contained in exhaust gas, and a catalyst carrier for collecting particulate matter (PM) included in exhaust gas is disposed therein to collect various exhaust gases emitted from the engine. Purification through chemical conversion

상기와 같은 역할을 하는 촉매장치에 적용되는 촉매형식 중의 하나로 선택적 촉매장치(Selective Catalytic Reduction ; SCR)가 있다. 선택적 촉매장치는 NOx를 정화하기 위한 환원제로 암모니아(NH3)를 사용하는 것으로 NOx에 대한 선택도가 매우 우수할 뿐만 아니라, 산소가 존재하는 경우에도 NOx와 암모니아 사이의 반응이 촉진되는 장점이 있어 디젤 엔진에 적용되고 있다.One of the types of catalysts applied to the catalyst device which plays such a role is Selective Catalytic Reduction (SCR). The selective catalytic device uses ammonia (NH3) as a reductant to purify NOx, which not only has excellent selectivity to NOx, but also promotes the reaction between NOx and ammonia even in the presence of oxygen. It is applied to the engine.

그에 대한 반응식은 다음과 같다.The reaction scheme is as follows.

NOx + NH3(암모니아) → N2 + H2ONOx + NH3 (ammonia) → N2 + H2O

선택적 촉매장치에서 암모니아를 획득하기 위해서는 우레아(Urea) 수용액을 SCR 촉매장치의 상류측에 주입하고, 우레아 수용액의 증발 및 분해에 따라 생성되는 암모니아를 취득하여 NOx를 선택적으로 환원시키도록 한다. 통상적으로 우레아 수용액의 주입량을 증가시키게 되면 NOx 정화율도 증가하는 경향을 보이나, 일정량 이상의 우레아 수용액을 주입하게 되면 생성된 암모니아가 분해되지 않거나 반응하지 않고 남게 되어 대기중으로 배출되어 더 심각한 환경오염을 유발시키게 되는 문제점이 발생한다. 특히, 과도한 암모니아의 생성으로 인하여 배기관을 통해 배출되는 경우 악취를 유발시키게 되어 차량의 품질을 저하시키는 문제점을 발생시킨다.In order to obtain ammonia in the selective catalytic apparatus, an urea aqueous solution is injected upstream of the SCR catalytic apparatus, and ammonia generated by evaporation and decomposition of the urea aqueous solution is obtained to selectively reduce NOx. In general, increasing the injection amount of urea solution tends to increase the NOx purification rate, but when a certain amount of urea solution is injected, ammonia produced is not decomposed or left unreacted and is released into the atmosphere, causing more serious environmental pollution. Problem occurs. In particular, when discharged through the exhaust pipe due to the generation of excessive ammonia, it causes a bad smell, causing a problem of deteriorating the quality of the vehicle.

따라서 우레아 수용액의 주입량을 적정하게 유지시키면서 NOx의 정화율을 높이는 것이 매우 중요하다. 현재에는 선택적 촉매장치의 NOx 정화율을 높이기 위한 방법으로 엔진 회전수와 배기가스의 온도로부터 배기가스에 포함되는 NOx 량을 산출한 다음 우레아 수용액의 주입량을 결정하여 분사하는 방식이 제공되고 있다.Therefore, it is very important to increase the NOx purification rate while maintaining an appropriate injection amount of the urea solution. Currently, a method of increasing the NOx purification rate of a selective catalytic device is provided by calculating the amount of NOx contained in the exhaust gas from the engine speed and the temperature of the exhaust gas, and then determining the injection amount of the urea aqueous solution.

또한, 최근 들어서는 DPF(Diesel Particular Filter)에 SCR촉매를 코팅한 SDPF 사용이 증가하고 있는데, 이와 같이 SDPF에 우레아 수용액을 분사하여 NOx를 정화하고자 하는 경우 NOx 정화효율을 높이기 위해서는 우레아 수용액 입자와 배기가스가 고르게 혼합되어야 한다. 우레아 수용액 입자와 배기가스가 고르게 혼합되기 위해서는 우레아 수용액 입자와 배기가스가 혼합되는 시간이 충분히 확보되어야 하는바, 우레아 분사노즐로부터 SDPF까지의 거리가 기준치 이상으로 길게 제공되어야 한다. 그러나 우레아 분사노즐과 SDPF 사이의 거리가 길어지면 우레아 믹싱장치가 대형화된다는 문제점이 있다. In addition, recently, the use of SDPF coated with SCR catalyst on DPF (Diesel Particular Filter) has been increasing.In the case of purifying NOx by spraying urea solution onto SDPF, in order to increase NOx purification efficiency, particles of urea solution and exhaust gas Should be mixed evenly. In order to uniformly mix the urea aqueous solution particles and the exhaust gas, a sufficient time for mixing the urea aqueous solution particles and the exhaust gas should be ensured, and the distance from the urea injection nozzle to the SDPF should be provided longer than the reference value. However, when the distance between the urea injection nozzle and the SDPF becomes long, there is a problem that the urea mixing device becomes larger.

또한, 우레아 수용액 입자와 배기가스가 고르게 혼합되기 위해서는 우레아 수용액 입자의 분무 균일도가 향상되어야 하는데, 현재까지는 단순히 우레아 수용액을 스프레이 방식으로 분사하는 방법만이 상용화되어 있을 뿐, 분사된 우레아 수용액 입자를 보다 균일하게 배출가스에 혼합시키는 장치는 제안된 바 없으므로, 우레아 수용액의 분무 균일도 향상에는 한계가 있다는 문제점이 있다.In addition, in order to uniformly mix the urea solution particles and the exhaust gas, the spray uniformity of the urea solution particles should be improved. Until now, only the method of simply spraying the urea solution with a spray method has been commercialized. Since a device for uniformly mixing the exhaust gas has not been proposed, there is a problem in that the spray uniformity of the urea aqueous solution is limited.

KR 10-0999615 B1KR 10-0999615 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차량의 엔진에서 배출되는 배기가스의 흐름에 와류를 발생시켜 우레아 수용액을 보다 고르게 혼합시킬 수 있고, 우레아 분사노즐과 SDPF 간의 거리를 길게 확보하지 아니하고서도 배기가스와 우레아 수용액의 혼합시간을 길게 확보할 수 있어 제품의 소형화가 가능한 믹서 내장형 우레아 믹싱장치를 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, by generating a vortex in the flow of exhaust gas discharged from the engine of the vehicle can be more evenly mixed with the urea aqueous solution, ensuring a long distance between the urea injection nozzle and the SDPF It is an object of the present invention to provide a mixer-equipped urea mixing device capable of miniaturizing a product because the mixing time of the exhaust gas and the urea aqueous solution can be secured even without it.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 믹서 내장형 우레아 믹싱장치는, 배기가스가 유입되는 측에 위치하여 LNT가 내측에 장착되는 LNT 장착부와, 배기가스가 유출되는 측에 위치하여 SDPF가 내측에 장착되는 SDPF 장착부와, 상기 LNT 장착부를 통과한 배기가스를 상기 SDPF 장착부로 전달하는 우레아 믹싱부를 구비하는 하우징; 상기 우레아 믹싱부의 입구측에 설치되며, 상기 우레아 믹싱부 출구측을 향해 우레아 수용액을 분사하는 우레아 분사노즐; 및 상기 우레아 믹싱부의 내측 중 상기 우레아 분사노즐로부터 분사된 우레아 수용액 분사영역에 장착되며, 상기 우레아 믹싱부로 유입된 배기가스의 유동방향을 상기 우레아 수용액 분사방향과 교차하는 방향으로 가이드하는 믹서;를 포함한다.Mixer built-in urea mixing device according to the present invention for achieving the above object, the LNT mounting portion is located on the side where the exhaust gas flows and the LNT is mounted inside, and the SDPF is located on the side where the exhaust gas flows out A housing having an SDPF mounting unit mounted on the PF and an urea mixing unit configured to transfer the exhaust gas passing through the LNT mounting unit to the SDPF mounting unit; A urea injection nozzle which is installed at the inlet side of the urea mixing unit and injects an aqueous urea solution toward the outlet side of the urea mixing unit; And a mixer mounted to the urea aqueous solution injection zone injected from the urea injection nozzle among the insides of the urea mixing unit and guiding a flow direction of the exhaust gas introduced into the urea mixing unit in a direction crossing the urea aqueous solution injection direction. do.

상기 믹서는, 상기 우레아 믹싱부의 내부유로를 가로지르도록 배열되되 다수 개의 제1 관통홀이 형성된 제1 플레이트와, 상기 제1 플레이트와 상기 SDPF 장착부 사이에 장착되되 상기 제1 플레이트와 경사지게 배열되며 다수 개의 제2 관통홀이 형성된 제2 플레이트와, 상기 제2 플레이트와 상기 SDPF 장착부 사이에 장착되되 상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트와 경사지게 배열되며 다수 개의 제3 관통홀이 형성된 제3 플레이트로 구성된다.The mixer may be arranged to cross the internal flow path of the urea mixing unit, the first plate having a plurality of first through holes formed therebetween, and mounted between the first plate and the SDPF mounting unit, the mixer being inclined with the first plate. A second plate having two second through holes, and a third plate mounted between the second plate and the SDPF mounting portion, the third plate being inclined with the first plate and the second plate, and having a plurality of third through holes formed therein. .

상기 제2 플레이트는 길이방향 일측이 상기 제1 플레이트의 길이방향 일측과 대응되는 지점에 위치되되, 길이방향 타측으로 갈수록 상기 제1 플레이트와 멀어지는 방향으로 경사지게 배열되고,The second plate is positioned at one point in the longitudinal direction corresponding to the one side in the longitudinal direction of the first plate, is arranged inclined in a direction away from the first plate toward the other side in the longitudinal direction,

상기 제3 플레이트는 길이방향 일측이 상기 제2 플레이트의 길이방향 타측과 대응되는 지점에 위치되되, 길이방향 타측으로 갈수록 상기 제1 플레이트와 가까워지는 방향으로 경사지게 배열된다.The third plate is positioned at one point in the longitudinal direction corresponding to the other side in the longitudinal direction of the second plate, it is arranged to be inclined in a direction closer to the first plate toward the other side in the longitudinal direction.

상기 제2 플레이트의 길이방향 타측과 상기 제3 플레이트의 길이방향 일측은 상기 제1 플레이트의 길이방향 중단과 대응되는 지점에 위치하도록 배열된다.The other longitudinal side of the second plate and the longitudinal one side of the third plate are arranged to be located at a point corresponding to the longitudinal interruption of the first plate.

상기 제2 플레이트의 길이방향 일단과 상기 제3 플레이트의 길이방향 타단은 상기 우레아 믹싱부의 내벽과 이격된다.The longitudinal end of the second plate and the other end of the third plate in the longitudinal direction are spaced apart from an inner wall of the urea mixing portion.

상기 제1 관통홀의 입구 일측에는 상기 제1 플레이트 상면과 교차하는 방향으로 배열된 제1 가이드판이 구비되고, 상기 제2 관통홀의 입구 일측에는 상기 제2 플레이트 상면과 교차하는 방향으로 배열된 제2 가이드판이 구비되며, 상기 제3 관통홀의 입구 일측에는 상기 제3 플레이트 상면과 교차하는 방향으로 배열된 제3 가이드판이 구비된다.One side of the inlet of the first through-hole is provided with a first guide plate arranged in a direction intersecting with the upper surface of the first plate, the second side of the inlet of the second through-hole is arranged in a direction crossing the upper surface of the second plate A plate is provided, and a third guide plate arranged in a direction crossing the upper surface of the third plate is provided at one side of the inlet of the third through hole.

상기 다수 개의 제1 가이드판 중 일부는 상기 제1 관통홀을 지난 배기가스가 상기 제2 플레이트의 길이방향 일측을 향하도록 경사지게 배열되되, 상기 다수 개의 제1 가이드판 중 나머지 일부는 상기 제1 관통홀을 지난 배기가스가 상기 제1 플레이트의 가운데 부위를 향하도록 경사지게 배열되고, 상기 제2 가이드판은 상기 제2 관통홀을 지난 배기가스가 상기 제2 플레이트의 길이방향 타단을 향하도록 경사지게 배열되며, 상기 제3 가이드판은 상기 제3 관통홀을 지난 배기가스가 상기 제3 플레이트의 길이방향 일단을 향하도록 경사지게 배열된다.Some of the plurality of first guide plates are arranged to be inclined such that the exhaust gas passing through the first through hole faces one side in the longitudinal direction of the second plate, and the remaining part of the plurality of first guide plates is the first through plate. The exhaust gas passing through the hole is inclined toward the center portion of the first plate, and the second guide plate is arranged inclined such that the exhaust gas passing through the second through hole is toward the other end in the longitudinal direction of the second plate. The third guide plate is arranged to be inclined such that the exhaust gas passing through the third through hole faces one end in the longitudinal direction of the third plate.

상기 제1 플레이트의 상면은 가운데 부위가 오목하도록 다수 개의 경사면으로 구성된다.The upper surface of the first plate is composed of a plurality of inclined surfaces so that the center portion is concave.

상기 제1 플레이트의 가장자리에는 상기 우레아 수용액의 분사방향으로 연장되는 복수 개의 제1 날개가 구비되고, 상기 제2 플레이트의 가장자리에는 상기 우레아 수용액의 분사방향과 반대방향으로 연장되는 복수 개의 제2 날개가 구비되며, 상기 제3 플레이트의 가장자리에는 상기 우레아 수용액의 분사방향과 반대방향으로 연장되는 복수 개의 제3 날개가 구비된다.The edge of the first plate is provided with a plurality of first wings extending in the spraying direction of the urea aqueous solution, the edge of the second plate is a plurality of second wings extending in the opposite direction to the spraying direction of the urea aqueous solution It is provided, the edge of the third plate is provided with a plurality of third wings extending in the direction opposite to the injection direction of the urea aqueous solution.

본 발명에 의한 믹서 내장형 우레아 믹싱장치를 이용하면, 차량의 엔진에서 배출되는 배기가스의 흐름에 와류를 발생시켜 우레아 수용액을 보다 고르게 혼합시킬 수 있다는 장점이 있다. 또한 본 발명에 의한 믹서 내장형 우레아 믹싱장치는, 우레아 분사노즐과 SDPF 간의 거리를 길게 확보하지 아니하고서도 배기가스와 우레아 수용액의 혼합시간을 충분히 확보할 수 있어 제품의 소형화가 가능하다는 장점이 있다.Using the mixer-equipped urea mixing device according to the present invention, there is an advantage that the urea aqueous solution can be mixed more evenly by generating a vortex in the flow of exhaust gas discharged from the engine of the vehicle. In addition, the mixer-equipped urea mixing apparatus according to the present invention has an advantage that the product can be miniaturized by sufficiently securing the mixing time of the exhaust gas and the urea solution without securing a long distance between the urea injection nozzle and the SDPF.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 믹서 내장형 우레아 믹싱장치의 사시도 및 수직단면도이다.
도 3은 믹서의 장착구조를 도시하는 우레아 믹싱부의 후면사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 믹서 내장형 우레아 믹싱장치에 포함되는 믹서의 사시도이다.
도 5는 제1 플레이트의 사시도이다.
도 6은 제2 플레이트의 사시도이다.
도 7은 제3 플레이트의 사시도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 의한 믹서 내장형 우레아 믹싱장치를 통과하는 배기가스의 유동경로를 도시한다.1 and 2 are a perspective view and a vertical sectional view of a mixer-equipped urea mixing device according to the present invention.
3 is a rear perspective view of the urea mixing unit showing the mounting structure of the mixer.
4 is a perspective view of a mixer included in the mixer-containing urea mixing device according to the present invention.
5 is a perspective view of the first plate.
6 is a perspective view of the second plate.
7 is a perspective view of the third plate.
8 and 9 show the flow path of the exhaust gas passing through the mixer-equipped urea mixing apparatus according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 믹서 내장형 우레아 믹싱장치의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a mixer-equipped urea mixing device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 믹서 내장형 우레아 믹싱장치의 사시도 및 수직단면도이고, 도 3은 믹서의 장착구조를 도시하는 우레아 믹싱부의 후면사시도이다.1 and 2 are a perspective view and a vertical sectional view of the mixer-equipped urea mixing device according to the present invention, Figure 3 is a rear perspective view of the urea mixing unit showing the mounting structure of the mixer.

본 발명에 의한 믹서(500) 내장형 우레아 믹싱장치는 SCR(Selective Catalytic Reduction)이나 SCR이 코팅된 DPF(Diesel Particular Filter) 즉, SDPF(300)에 우레아 수용액을 분사시켜 배기가스에 포함된 NOx를 수소와 물로 환원시키기 위한 장치로서, 분사된 우레아 수용액이 어느 일부의 배기가스에만 혼합되지 아니하고 모든 배기가스에 고르게 혼합될 수 있으면서, 장치의 소형화가 가능하도록 구성된다는 점에 특징이 있다.Mixer 500 built-in urea mixing apparatus according to the present invention by spraying urea aqueous solution to SCR (Diesel Particular Filter) SCR (Diesel Particular Filter), that is, SCR coated, SDPF (300) to hydrogen NOx contained in the exhaust gas A device for reducing water to water is characterized in that the sprayed urea aqueous solution is configured to enable the miniaturization of the device while being able to be uniformly mixed with all the exhaust gases without mixing only with some of the exhaust gases.

즉, 본 발명에 의한 믹서(500) 내장형 우레아 믹싱장치는, 엔진에서 배출된 배기가스가 내부를 흐르는 하우징(100)과, 상기 하우징(100) 내부로 우레아 수용액을 분사하는 우레아 분사노즐(400)과, 우레아 분사노즐(400)에서 분사된 우레아 수용액이 배기가스에 보다 효과적으로 혼합될 수 있도록 상기 배기가스의 유동경로에 와류를 발생시키는 믹서(500)를 포함하여 구성된다.That is, in the mixer 500 built-in urea mixing apparatus according to the present invention, the exhaust gas discharged from the engine flows through the housing 100 and the urea injection nozzle 400 for injecting an aqueous urea solution into the housing 100. And a mixer 500 for generating a vortex in the flow path of the exhaust gas so that the aqueous urea solution injected from the urea injection nozzle 400 can be mixed with the exhaust gas more effectively.

상기 하우징(100)은, 배기가스가 유입되는 측에 위치하여 LNT(200)가 내측에 장착되는 LNT 장착부(110)와, 배기가스가 유출되는 측에 위치하여 SDPF(300)가 내측에 장착되는 SDPF 장착부(120)와, 상기 LNT 장착부(110)를 통과한 배기가스를 상기 SDPF 장착부(120)로 전달하는 우레아 믹싱부(130)를 포함하여 구성된다. 따라서 하우징(100)의 입구 즉, LNT 장착부(110)로 유입된 배출가스는 LNT(200)를 지나면서 질소산화물(NOx)이 일정 수준 저감된 후 우레아 믹싱부(130)를 통해 SDPF 장착부(120)로 유입된다. 또한, 우레아 믹싱부(130)의 입구측(본 실시예에서는 상측)에 설치된 우레아 분사노즐(400)은 우레아 믹싱부(130)의 출구측(본 실시예에서는 하측)을 향해 우레아 수용액을 분사하도록 장착된다.The housing 100 is located on the side where the exhaust gas is introduced, the LNT mounting unit 110 is mounted on the inside of the LNT 200, and the SDPF (300) is mounted on the inside of the exhaust gas flow side The SDPF mounting unit 120 and the urea mixing unit 130 for passing the exhaust gas passing through the LNT mounting unit 110 to the SDPF mounting unit 120 is configured. Therefore, the inlet of the housing 100, that is, the exhaust gas introduced into the LNT mounting unit 110 passes through the LNT 200, and after nitrogen oxide (NOx) is reduced to a certain level, the SDPF mounting unit 120 through the urea mixing unit 130. Flows into). In addition, the urea injection nozzle 400 installed at the inlet side (upper side in the present embodiment) of the urea mixing unit 130 may spray the urea aqueous solution toward the outlet side (lower side in the present embodiment) of the urea mixing unit 130. Is mounted.

이때, 우레아 믹싱부(130)를 지나는 배기가스의 유동방향과 우레아 분사노즐(400)을 통해 분사되는 우레아 수용액의 유동방향이 나란하게 배열되면, 우레아 수용액이 배기가스 전체에 걸쳐 고르게 혼합되지 못하고 일부 배기가스와만 혼합되는 문제가 발생될 수 있다.At this time, if the flow direction of the exhaust gas passing through the urea mixing unit 130 and the flow direction of the urea aqueous solution injected through the urea injection nozzle 400 are arranged side by side, the urea aqueous solution is not evenly mixed throughout the exhaust gas, a part The problem of mixing only with the exhaust gas may occur.

상기 믹서(500)는 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 구성요소로서, 우레아 믹싱부(130)의 내측 중 상기 우레아 분사노즐(400)로부터 분사된 우레아 수용액 분사영역에 장착되어, 상기 우레아 믹싱부(130)로 유입된 배기가스의 유동방향을 상기 우레아 수용액 분사방향과 교차하는 방향(본 실시예에서는 좌우 측방향)으로 변경시키는 역할을 하게 된다. 이와 같이 배기가스의 유동방향이 우레아 수용액 분사방향과 교차하도록 변경되면, 우레아 수용액과 배기가스가 보다 효과적으로 혼합되고, 이에 따라 SDPF(300)의 표면 전체에 걸쳐 우레아 수용액 입자가 고르게 접촉되어 NOx 환원효율이 향상된다는 효과를 얻을 수 있다.The mixer 500 is a component for solving the above problems, and is mounted in the urea aqueous solution injection zone sprayed from the urea injection nozzle 400 among the insides of the urea mixing unit 130, and thus the urea mixing unit 130. It serves to change the flow direction of the exhaust gas introduced into the direction to the direction (in this embodiment, left and right side direction) to cross the urea aqueous solution injection direction. When the flow direction of the exhaust gas is changed to intersect the urea aqueous solution injection direction as described above, the urea aqueous solution and the exhaust gas are more effectively mixed, whereby the urea aqueous solution particles are uniformly contacted over the entire surface of the SDPF 300 to reduce the NOx reduction efficiency. This improvement can be obtained.

도 4는 본 발명에 의한 믹서(500) 내장형 우레아 믹싱장치에 포함되는 믹서(500)의 사시도이고, 도 5는 제1 플레이트(510)의 사시도이며, 도 6은 제2 플레이트(520)의 사시도이고, 도 7은 제3 플레이트(530)의 사시도이다.4 is a perspective view of the mixer 500 included in the mixer 500 built-in urea mixing apparatus according to the present invention, Figure 5 is a perspective view of the first plate 510, Figure 6 is a perspective view of the second plate 520 7 is a perspective view of the third plate 530.

상기 배기가스의 유동방향이 여러 회에 걸쳐 변경될 때 우레아 수용액 혼합효율이 향상되는바, 상기 믹서(500)는 배기가스의 유동방향을 지그재그 패턴으로 변경시킬 수 있도록 구성됨이 바람직하다. 즉, 상기 믹서(500)는, 상기 우레아 믹싱부(130)의 내부유로를 가로지르도록 배열되되 다수 개의 제1 관통홀(512)이 형성된 제1 플레이트(510)와, 상기 제1 플레이트(510)와 상기 SDPF 장착부(120) 사이에 장착되되 상기 제1 플레이트(510)와 경사지게 배열되며 다수 개의 제2 관통홀(522)이 형성된 제2 플레이트(520)와, 상기 제2 플레이트(520)와 상기 SDPF 장착부(120) 사이에 장착되되 상기 제1 플레이트(510) 및 제2 플레이트(520)와 경사지게 배열되며 다수 개의 제3 관통홀(532)이 형성된 제3 플레이트(530)로 구성됨이 바람직하다.The mixing efficiency of the urea solution is improved when the flow direction of the exhaust gas is changed several times. The mixer 500 is preferably configured to change the flow direction of the exhaust gas in a zigzag pattern. That is, the mixer 500 may include a first plate 510 and a plurality of first through holes 512 arranged to cross the internal flow path of the urea mixing unit 130 and the first plate 510. And a second plate 520 mounted between the SDPF mounting unit 120 and inclined with the first plate 510 and having a plurality of second through holes 522 formed therein, and the second plate 520 and The third plate 530 is mounted between the SDPF mounting units 120 and is inclined with the first plate 510 and the second plate 520, and includes a third plate 530 having a plurality of third through holes 532. .

상기 제1 플레이트(510)는 배기가스가 1차적으로 통과하는 구성요소로서, 하우징(100)으로 유입된 배기가스가 우레아 믹싱부(130) 전체에 걸쳐 고르게 흐를 수 있도록, 상면 전체에 걸쳐 다수 개의 제1 관통홀(512)이 등간격으로 배열된다. 즉, 상기 제1 플레이트(510)의 상면으로 공급된 배기가스는 모든 제1 관통홀(512)을 통해 하측으로 흐르게 되는바, 우레아 믹싱부(130) 전체에 걸쳐 고르게 유동하게 된다.The first plate 510 is a component through which the exhaust gas passes primarily, and the exhaust gas introduced into the housing 100 flows evenly over the urea mixing unit 130. The first through holes 512 are arranged at equal intervals. That is, the exhaust gas supplied to the upper surface of the first plate 510 flows downward through all the first through holes 512, and thus flows evenly over the entire urea mixing unit 130.

상기 제2 플레이트(520)는 상기 제1 플레이트(510)를 통과한 배기가스를 횡방향(도 4에서는 우하향 방향)으로 유동시키기 위한 구성요소로서, 길이방향 일측(도 4에서는 좌측)이 상기 제1 플레이트(510)의 길이방향 일측(도 4에서는 좌측)과 대응되는 지점에 위치되되, 길이방향 타측(도 4에서는 우측)으로 갈수록 상기 제1 플레이트(510)와 멀어지는 방향으로 경사지게 배열된다. 따라서 제1 플레이트(510)를 통과하여 제2 플레이트(520)로 유동하던 배기가스는 제2 플레이트(520)의 상면을 타고 우하향 방향으로 유동하게 된다. 이때, 제2 플레이트(520)로 제공된 배기가스 중 일부는 제2 플레이트(520)의 상면을 타고 우하향 방향으로 유동하고, 나머지 일부는 제2 관통홀(522)을 통해 제2 플레이트(520)의 하측으로 유동하게 된다.The second plate 520 is a component for flowing the exhaust gas passing through the first plate 510 in the horizontal direction (rightward downward direction in FIG. 4), and one side in the longitudinal direction (left side in FIG. 4) is formed in the second plate 520. The first plate 510 is positioned at a point corresponding to one longitudinal side (left side in FIG. 4), and is inclined in a direction away from the first plate 510 toward the other longitudinal side (right side in FIG. 4). Therefore, the exhaust gas flowing through the first plate 510 to the second plate 520 flows on the upper surface of the second plate 520 in the downward direction. At this time, some of the exhaust gas provided to the second plate 520 flows in the downward direction on the upper surface of the second plate 520, and the other part of the exhaust gas flows through the second through hole 522. It will flow downward.

상기 제3 플레이트(530)는 제2 플레이트(520)의 상면을 타고 흐르던 배기가스를 반대방향(도 4에서는 좌하향 방향)으로 유동시키기 위한 구성요소로서, 길이방향 일측(도 4에서는 좌측)이 상기 제2 플레이트(520)의 길이방향 타측(도 4에서는 우측)과 대응되는 지점(더 명확하게는 제2 플레이트(520)의 길이방향 타측 하방)에 위치되되, 길이방향 타측으로 갈수록 상기 제1 플레이트(510)와 가까워지는 방향으로 경사지게 배열된다. 따라서 제2 플레이트(520)의 상면을 타고 제3 플레이트(530)로 제공된 배기가스는 제3 플레이트(530)의 상면을 타고 좌하방으로 유동하게 된다.The third plate 530 is a component for flowing the exhaust gas flowing on the upper surface of the second plate 520 in the opposite direction (left downward in FIG. 4), and has one longitudinal side (left in FIG. 4). The second plate 520 is located at a point corresponding to the other side in the longitudinal direction (right side in FIG. 4) (more specifically, the other side in the longitudinal direction below the second plate 520), and the first side toward the other side in the longitudinal direction. It is arranged to be inclined in a direction close to the plate 510. Therefore, the exhaust gas provided to the third plate 530 on the upper surface of the second plate 520 flows down the left side on the upper surface of the third plate 530.

이때 상기 제2 플레이트(520)와 제3 플레이트(530)가 제1 플레이트(510)와 동일한 길이로 제작되면, 제2 플레이트(520)의 상면을 타고 흐르던 배기가스가 제3 플레이트(530)의 상면으로 유동하는 것이 아니라 우레아 믹싱부(130)의 우측 내벽에 강하게 부딪히게 되고, 제3 플레이트(530)의 상면을 타고 흐르던 배기가스는 우레아 믹싱부(130)의 좌측 내벽에 강하게 부딪히게 되는바, 배기가스가 원활하게 유동하지 못하는 경우가 발생된다. 따라서 제2 플레이트(520)와 제3 플레이트(530)는 제1 플레이트(510)의 절반 길이로 제작되어, 제2 플레이트(520) 길이방향 타측과 상기 제3 플레이트(530)의 길이방향 일측이 상기 제1 플레이트(510)의 길이방향 중단과 대응되는 지점에 위치하도록 배열됨이 바람직하다. 이와 같이 제2 플레이트(520)와 제3 플레이트(530)가 제1 플레이트(510)에 비해 짧게 제작되면, 제2 플레이트(520)의 상면을 타고 유동하던 배기가스가 우레아 믹싱부(130)의 내벽에 강하게 충돌하지 아니하고 제3 플레이트(530)의 상면으로 전달될 수 있고, 제3 플레이트(530)의 상면을 타고 유동하던 배기가스가 우레아 믹싱부(130)의 내벽에 강하게 충돌하지 아니하고 SDPF 장착부(120)로 전달될 수 있다는 장점 즉, 배기가스의 유동이 원활하게 이루어질 수 있다는 장점이 있다.In this case, when the second plate 520 and the third plate 530 are manufactured to have the same length as the first plate 510, the exhaust gas flowing on the upper surface of the second plate 520 may be formed in the third plate 530. Rather than flowing to the upper surface, it is strongly hit on the right inner wall of the urea mixing unit 130, the exhaust gas flowing through the upper surface of the third plate 530 is strongly hit on the left inner wall of the urea mixing unit 130. In some cases, the exhaust gas may not flow smoothly. Therefore, the second plate 520 and the third plate 530 are manufactured to be half the length of the first plate 510, so that the other side of the second plate 520 in the longitudinal direction and one side of the third plate 530 in the longitudinal direction It is preferably arranged to be located at a point corresponding to the longitudinal interruption of the first plate 510. As described above, when the second plate 520 and the third plate 530 are manufactured to be shorter than the first plate 510, the exhaust gas flowing on the upper surface of the second plate 520 flows out of the urea mixing unit 130. It may be delivered to the upper surface of the third plate 530 without colliding strongly with the inner wall, and the exhaust gas flowing on the upper surface of the third plate 530 does not strongly collide with the inner wall of the urea mixing unit 130 and the SDPF mounting unit There is an advantage that can be delivered to 120, that is, the flow of the exhaust gas can be made smoothly.

또한, 상기 언급한 바와 같이 제1 플레이트(510)와 제2 플레이트(520)와 제3 플레이트(530)로 구성되는 믹서(500)를 우레아 믹싱부(130)에 장착시키면, 하우징(100)으로 유입된 배기가스가 믹서(500)를 지나면서 지그재그 패턴으로 유동하게 되고, 이 과정에서 우레아 수용액이 보다 효과적으로 배기가스에 혼합되어 NOx 환원율을 높아지는 효과를 얻을 수 있게 된다.In addition, as described above, when the mixer 500 including the first plate 510, the second plate 520, and the third plate 530 is mounted on the urea mixing unit 130, the housing 100 may be connected to the housing 100. The introduced exhaust gas flows in a zigzag pattern while passing through the mixer 500, and in this process, the urea aqueous solution is more effectively mixed with the exhaust gas to increase the NOx reduction rate.

한편, 배기가스가 제1 관통홀(512)과 제2 관통홀(522)과 제3 관통홀(532)을 통과하는 과정에서 유동경로가 특정 방향으로 가이드될 수 있도록, 제1 관통홀(512)과 제2 관통홀(522)과 제3 관통홀(532)의 입구 일측에는 제1 가이드판(514)과 제2 가이드판(524)과 제3 가이드판(534)이 각각 구비될 수 있다. Meanwhile, the first through hole 512 may be guided in a specific direction while the exhaust gas passes through the first through hole 512, the second through hole 522, and the third through hole 532. ), The first guide plate 514, the second guide plate 524, and the third guide plate 534 may be provided at one side of the inlet of the second through hole 522 and the third through hole 532. .

제1 가이드판(514)은 제1 플레이트(510)의 상면과 교차하는 방향으로 배열되고, 제2 가이드판(524)은 제2 플레이트(520)의 상면과 교차하는 방향으로 배열되며, 제3 가이드판(534)은 제3 플레이트(530)의 상면과 교차하는 방향으로 배열되는바, 제1 관통홀(512)과 제2 관통홀(522)과 제3 관통홀(532)을 통과하는 배기가스는 제1 가이드판(514)과 제2 가이드판(524)과 제3 가이드판(534)의 연장방향을 따라 유동방향이 변동된다.The first guide plate 514 is arranged in a direction crossing the upper surface of the first plate 510, the second guide plate 524 is arranged in a direction crossing the upper surface of the second plate 520, and the third The guide plate 534 is arranged in a direction crossing the upper surface of the third plate 530, and exhausts through the first through hole 512, the second through hole 522, and the third through hole 532. The flow direction of the gas varies along the extending direction of the first guide plate 514, the second guide plate 524, and the third guide plate 534.

이와 같이 각 관통홀(512, 522, 532)에 가이드판(514, 524, 534)이 각각 구비되면, 믹서(500)로 전달된 배기가스 중 일부는 각 플레이트(510, 520, 530)의 상면을 타고 흐르고, 상기 배기가스의 또 다른 일부는 가이드판(514, 524, 534)을 타고 흐르게 되는바, 배기가스의 유동경로가 보다 다양하게 분산되어 우레아 수용액의 혼합효율이 더욱 향상되는 효과를 얻을 수 있게 된다.As such, when the guide plates 514, 524, and 534 are provided in the respective through holes 512, 522, and 532, some of the exhaust gas delivered to the mixer 500 may be disposed on the upper surfaces of the plates 510, 520, and 530. And the other part of the exhaust gas flows through the guide plates 514, 524, and 534, so that the flow paths of the exhaust gas are more variously dispersed, so that the mixing efficiency of the urea aqueous solution is further improved. It becomes possible.

한편, 상기 제1 플레이트(510)의 상면이 하나의 평면으로 형성되면, 상기 제1 플레이트(510)로 인가된 배기가스의 대부분이 제1 플레이트(510)의 가장자리로 분산되므로, 제1 플레이트(510)의 가운데 부위를 통과하는 배기가스의 유량이 과도하게 감소하는 문제가 발생될 수 있다. 따라서 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 플레이트(510)의 상면은 가운데 부위가 오목하도록 다수 개의 경사면으로 구성됨이 바람직하다. 이때, 제1 플레이트(510)로 인가된 배기가스가 모두 제1 플레이트(510)의 가운데 부위로 모아지면 제2 가이드판(524)으로 전달되는 배기가스 유량이 과도하게 줄어드는 문제가 발생한다. 따라서 상기 다수 개의 제1 가이드판(514) 중 일부는 상기 제1 관통홀(512)을 지난 배기가스가 상기 제2 플레이트(520)의 길이방향 일측을 향하도록 경사지게 배열되고, 상기 다수 개의 제1 가이드판(514) 중 나머지 일부는 상기 제1 관통홀(512)을 지난 배기가스가 상기 제1 플레이트(510)의 가운데 부위를 향하도록 경사지게 배열됨이 바람직하다.On the other hand, if the upper surface of the first plate 510 is formed in one plane, since most of the exhaust gas applied to the first plate 510 is dispersed to the edge of the first plate 510, the first plate ( The problem that excessively reduced the flow rate of the exhaust gas passing through the center portion of the 510 may occur. Therefore, as shown in Figure 5, the upper surface of the first plate 510 is preferably composed of a plurality of inclined surface so that the center portion is concave. At this time, when all of the exhaust gas applied to the first plate 510 is collected at the center portion of the first plate 510, the flow rate of the exhaust gas delivered to the second guide plate 524 may be excessively reduced. Accordingly, some of the plurality of first guide plates 514 are arranged to be inclined such that the exhaust gas passing through the first through hole 512 is directed toward one longitudinal direction of the second plate 520, and the plurality of first guide plates 514 is disposed. The other part of the guide plate 514 is preferably arranged to be inclined so that the exhaust gas passing through the first through hole 512 toward the center portion of the first plate 510.

또한, 제2 관통홀(522)을 지난 배기가스 대부분이 제3 플레이트(530)의 상면으로 전달되도록 상기 제2 가이드판(524)은 제2 플레이트(520)의 길이방향 타단을 향해 경사지게 배열되며, 제2 관통홀(522)을 지난 배기가스 대부분이 우레아 믹싱부(130)의 내벽에 부딪힌 후 SDPL로 전달될 수 있도록 상기 제3 가이드판(534)은 제3 플레이트(530)의 길이방향 일단을 향해 경사지게 배열됨이 바람직하다.In addition, the second guide plate 524 is inclined toward the other end of the second plate 520 so that most of the exhaust gas passing through the second through hole 522 is transferred to the upper surface of the third plate 530. The third guide plate 534 is one end in the longitudinal direction of the third plate 530 so that most of the exhaust gas passing through the second through hole 522 may be transferred to the SDPL after hitting the inner wall of the urea mixing unit 130. It is preferred to be inclined toward.

한편, 각 플레이트(510, 520, 530)의 상면을 타고 흐르던 배기가스가 각 플레이트(510, 520, 530)의 폭방향 양단으로 흘러 내려가지 아니하도록 즉, 배기가스 대부분이 각 플레이트(510, 520, 530)의 길이방향으로 흐를 수 있도록, 상기 제1 플레이트(510)의 가장자리에는 상기 우레아 수용액의 분사방향으로 연장되는 복수 개의 제1 날개(516)가 구비되고, 상기 제2 플레이트(520)의 가장자리에는 상기 우레아 수용액의 분사방향과 반대방향으로 연장되는 복수 개의 제2 날개(526)가 구비되며, 상기 제3 플레이트(530)의 가장자리에는 상기 우레아 수용액의 분사방향과 반대방향으로 연장되는 복수 개의 제3 날개(536)가 구비됨이 바람직하다.On the other hand, the exhaust gas flowing through the upper surface of each plate (510, 520, 530) does not flow to both ends of the width direction of each plate (510, 520, 530), that is, most of the exhaust gas is each plate (510, 520) In order to flow in the longitudinal direction of the 530, the edge of the first plate 510 is provided with a plurality of first wings 516 extending in the spraying direction of the urea solution, the second plate 520 The edge is provided with a plurality of second wings 526 extending in the opposite direction to the spraying direction of the urea aqueous solution, the edge of the third plate 530 is a plurality of extending in the opposite direction to the spraying direction of the urea aqueous solution Preferably, the third blade 536 is provided.

도 8 및 도 9는 본 발명에 의한 믹서(500) 내장형 우레아 믹싱장치를 통과하는 배기가스의 유동경로를 도시한다.8 and 9 show the flow path of the exhaust gas passing through the mixer 500 built-in urea mixing apparatus according to the present invention.

본 발명에 의한 믹서(500) 내장형 우레아 믹싱장치는 하우징(100)의 우레아 믹싱부(130) 중단에 믹서(500)가 장착되어 배기가스의 유동경로를 다양하게 변동시킴으로써, 우레아 수용액 혼합효율을 극대화시킨다는 점에 있어 가장 큰 특징이 있다.Mixer 500 built-in urea mixing device according to the present invention is equipped with a mixer 500 in the urea mixing unit 130 interruption of the housing 100 to vary the flow path of the exhaust gas, thereby maximizing the urea aqueous solution mixing efficiency It is the biggest feature in that it makes.

이때 상기 믹서(500)는 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이 3개의 플레이트(510, 520, 530)로 구성될 수도 있고, 하나의 플레이트만으로 구성될 수도 있다.In this case, the mixer 500 may be composed of three plates 510, 520, and 530 as shown in FIGS. 1 to 7, or may consist of only one plate.

예를 들어 상기 믹서(500)가 제1 플레이트(510)만으로 구성되는 경우, 하우징(100)으로 유입된 배기가스는 도 8에 도시된 바와 같이 제1 플레이트(510)의 제1 관통홀(512)들을 통해 분산되어 흐르게 된다. 그러나 이와 같이 상기 믹서(500)가 제1 플레이트(510)만으로 이루어지는 경우, 배기가스의 유동방향이 크게 변경되거나 큰 와류가 발생하지 아니하는바, 우레아 수용액 혼합 효율을 증대시키는데 한계가 발생하게 된다.For example, when the mixer 500 includes only the first plate 510, the exhaust gas introduced into the housing 100 may be the first through hole 512 of the first plate 510 as shown in FIG. 8. Are distributed through them. However, when the mixer 500 is composed of only the first plate 510 as described above, the flow direction of the exhaust gas does not change significantly or a large vortex does not occur, which causes a limit in increasing the mixing efficiency of the urea solution.

따라서 상기 믹서(500)는 도 9에 도시된 바와 같이 3개의 플레이트(510, 520, 530)로 구성됨이 바람직하다. 이와 같이 상기 믹서(500)가 3개의 플레이트(510, 520, 530)로 구성되면, 배기가스가 각 플레이트(510, 520, 530)들을 지나면서 유동방향이 크게 변경되므로, 우레아 수용액 혼합 효율이 증대되고 이에 따라 이에 따라 SDPF(300)의 표면 전체에 걸쳐 우레아 수용액 입자가 고르게 접촉되어 NOx 환원효율이 향상된다는 효과를 얻을 수 있다.Therefore, the mixer 500 is preferably composed of three plates (510, 520, 530) as shown in FIG. As such, when the mixer 500 includes three plates 510, 520, and 530, the flow direction of the exhaust gas is greatly changed while passing through the plates 510, 520, and 530, thereby increasing the mixing efficiency of the urea solution. Accordingly, the urea aqueous solution particles are uniformly contacted over the entire surface of the SDPF 300, thereby improving the NOx reduction efficiency.

한편, 플레이트(510, 520, 530)들이 우레아 믹싱부(130)의 내벽에 밀착되어 있으면 우레아 믹싱부(130)의 내벽을 타고 유동하는 배기가스가 거의 발생하지 아니하므로, 우레아 믹싱부(130)의 가운데 부위로만 배기가스가 유동하는 현상이 발생될 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 믹서(500) 내장형 우레아 믹싱장치는 우레아 믹싱부(130) 전체에 걸쳐 배기가스가 유동하도록, 상기 제2 플레이트(520)의 길이방향 일단과 상기 제3 플레이트(530)의 길이방향 타단은 상기 우레아 믹싱부(130)의 내벽과 이격됨이 바람직하다.On the other hand, if the plates 510, 520, 530 are in close contact with the inner wall of the urea mixing unit 130, since the exhaust gas flowing through the inner wall of the urea mixing unit 130 hardly occurs, the urea mixing unit 130 The phenomenon that exhaust gas flows only to the center portion of can occur. Therefore, in the mixer 500 built-in urea mixing apparatus according to the present invention, one end of the second plate 520 in the longitudinal direction and the length of the third plate 530 so that the exhaust gas flows through the entire urea mixing unit 130. The other end of the direction is preferably spaced apart from the inner wall of the urea mixing unit 130.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail using the preferable Example, the scope of the present invention is not limited to a specific Example and should be interpreted by the attached Claim. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

100 : 하우징 110 : LNT 장착부
120 : SDPF 장착부 130 : 우레아 믹싱부
200 : LNT 300 : SDPF
400 : 우레아 분사노즐 500 : 믹서
510 : 제1 플레이트 512 : 제1 관통홀
514 : 제1 가이드판 516 : 제1 날개
520 : 제2 플레이트 522 : 제2 관통홀
524 : 제2 가이드판 526 : 제2 날개
530 : 제3 플레이트 532 : 제3 관통홀
534 : 제3 가이드판 536 : 제3 날개100: housing 110: LNT mounting portion
120: SDPF mounting portion 130: urea mixing portion
200: LNT 300: SDPF
400: urea injection nozzle 500: mixer
510: first plate 512: first through hole
514: first guide plate 516: first wing
520: second plate 522: second through hole
524: second guide plate 526: second wing
530: third plate 532: third through hole
534: third guide plate 536: third wing

Claims (9)

배기가스가 유입되는 측에 위치하여 LNT가 내측에 장착되는 LNT 장착부와, 배기가스가 유출되는 측에 위치하여 SDPF가 내측에 장착되는 SDPF 장착부와, 상기 LNT 장착부를 통과한 배기가스를 상기 SDPF 장착부로 전달하는 우레아 믹싱부를 구비하는 하우징;
상기 우레아 믹싱부의 입구측에 설치되며, 상기 우레아 믹싱부 출구측을 향해 우레아 수용액을 분사하는 우레아 분사노즐; 및
상기 우레아 믹싱부의 내측 중 상기 우레아 분사노즐로부터 분사된 우레아 수용액 분사영역에 장착되며, 상기 우레아 믹싱부로 유입된 배기가스의 유동방향을 상기 우레아 수용액 분사방향과 교차하는 방향으로 가이드하는 믹서;를 포함하여 구성되고,
상기 믹서는,
상기 우레아 믹싱부의 내부유로를 가로지르도록 배열되되 다수 개의 제1 관통홀이 형성된 제1 플레이트와, 상기 제1 플레이트와 상기 SDPF 장착부 사이에 장착되되 상기 제1 플레이트와 경사지게 배열되며 다수 개의 제2 관통홀이 형성된 제2 플레이트와, 상기 제2 플레이트와 상기 SDPF 장착부 사이에 장착되되 상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트와 경사지게 배열되며 다수 개의 제3 관통홀이 형성된 제3 플레이트로 구성되고,
상기 제2 플레이트는 길이방향 일측이 상기 제1 플레이트의 길이방향 일측과 대응되는 지점에 위치되되, 길이방향 타측으로 갈수록 상기 제1 플레이트와 멀어지는 방향으로 경사지게 배열되고,
상기 제3 플레이트는 길이방향 일측이 상기 제2 플레이트의 길이방향 타측과 대응되는 지점에 위치되되, 길이방향 타측으로 갈수록 상기 제1 플레이트와 가까워지는 방향으로 경사지게 배열되는 것을 특징으로 하는 믹서 내장형 우레아 믹싱장치.The LPF mounting part is located on the side where the exhaust gas flows and the LNT mounting part is mounted inside, the SDPF mounting part is located on the side where the exhaust gas flows out and the SDPF is mounted inside, and the exhaust gas passing through the LNT mounting part is the SDPF mounting part. A housing having a urea mixing unit configured to transfer the pressure to the housing;
A urea injection nozzle which is installed at the inlet side of the urea mixing unit and injects an aqueous urea solution toward the outlet side of the urea mixing unit; And
A mixer installed in the urea aqueous solution injection zone injected from the urea injection nozzle among the insides of the urea mixing unit and guiding the flow direction of the exhaust gas introduced into the urea mixing unit in a direction crossing the urea aqueous solution injection direction; Composed,
The mixer,
A first plate arranged to cross the internal flow path of the urea mixing unit, the first plate having a plurality of first through holes formed therebetween, and mounted between the first plate and the SDPF mounting unit, arranged to be inclined with the first plate, and having a plurality of second through holes. A second plate having a hole, and a third plate mounted between the second plate and the SDPF mounting portion, the third plate being inclined with the first plate and the second plate, and having a plurality of third through holes,
The second plate is positioned at one point in the longitudinal direction corresponding to the one side in the longitudinal direction of the first plate, is arranged inclined in a direction away from the first plate toward the other side in the longitudinal direction,
Wherein the third plate is located at a point corresponding to the other side in the longitudinal direction of the second plate in the longitudinal direction, the mixer built-in urea mixing, characterized in that arranged inclined in a direction closer to the first plate toward the other side in the longitudinal direction Device. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제2 플레이트의 길이방향 타측과 상기 제3 플레이트의 길이방향 일측은 상기 제1 플레이트의 길이방향 중단과 대응되는 지점에 위치하는 것을 특징으로 하는 믹서 내장형 우레아 믹싱장치.The method according to claim 1,
The other lengthwise side of the second plate and the lengthwise side of the third plate are located at a point corresponding to the longitudinal stop of the first plate. 청구항 4에 있어서,
상기 제2 플레이트의 길이방향 일단과 상기 제3 플레이트의 길이방향 타단은 상기 우레아 믹싱부의 내벽과 이격되는 것을 특징으로 하는 믹서 내장형 우레아 믹싱장치.The method according to claim 4,
The lengthwise end of the second plate and the lengthwise other end of the third plate are spaced apart from an inner wall of the urea mixing unit. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 관통홀의 입구 일측에는 상기 제1 플레이트 상면과 교차하는 방향으로 배열된 제1 가이드판이 구비되고,
상기 제2 관통홀의 입구 일측에는 상기 제2 플레이트 상면과 교차하는 방향으로 배열된 제2 가이드판이 구비되며,
상기 제3 관통홀의 입구 일측에는 상기 제3 플레이트 상면과 교차하는 방향으로 배열된 제3 가이드판이 구비되는 것을 특징으로 하는 믹서 내장형 우레아 믹싱장치.The method according to claim 1,
One side of the inlet of the first through hole is provided with a first guide plate arranged in a direction intersecting the upper surface of the first plate,
One side of the inlet of the second through hole is provided with a second guide plate arranged in a direction crossing the upper surface of the second plate,
The urea mixing device with a mixer, characterized in that the third guide plate is arranged on one side of the inlet of the third through hole in a direction crossing the upper surface of the third plate. 청구항 6에 있어서,
상기 다수 개의 제1 가이드판 중 일부는 상기 제1 관통홀을 지난 배기가스가 상기 제2 플레이트의 길이방향 일측을 향하도록 경사지게 배열되되, 상기 다수 개의 제1 가이드판 중 나머지 일부는 상기 제1 관통홀을 지난 배기가스가 상기 제1 플레이트의 가운데 부위를 향하도록 경사지게 배열되고,
상기 제2 가이드판은 상기 제2 관통홀을 지난 배기가스가 상기 제2 플레이트의 길이방향 타단을 향하도록 경사지게 배열되며,
상기 제3 가이드판은 상기 제3 관통홀을 지난 배기가스가 상기 제3 플레이트의 길이방향 일단을 향하도록 경사지게 배열되는 것을 특징으로 하는 믹서 내장형 우레아 믹싱장치.The method according to claim 6,
Some of the plurality of first guide plates are arranged to be inclined such that the exhaust gas passing through the first through hole faces one side in the longitudinal direction of the second plate, and the remaining part of the plurality of first guide plates is the first through plate. The exhaust gas passing through the hole is inclined toward the center portion of the first plate,
The second guide plate is arranged to be inclined so that the exhaust gas passing through the second through hole faces the other end in the longitudinal direction of the second plate.
And the third guide plate is inclinedly arranged such that the exhaust gas passing through the third through hole faces one end in the longitudinal direction of the third plate. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 플레이트의 상면은 가운데 부위가 오목하도록 다수 개의 경사면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 믹서 내장형 우레아 믹싱장치.The method according to claim 1,
The upper surface of the first plate is a mixer built-in urea mixing device, characterized in that composed of a plurality of inclined surface so that the center portion is concave. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 플레이트의 가장자리에는 상기 우레아 수용액의 분사방향으로 연장되는 복수 개의 제1 날개가 구비되고,
상기 제2 플레이트의 가장자리에는 상기 우레아 수용액의 분사방향과 반대방향으로 연장되는 복수 개의 제2 날개가 구비되며,
상기 제3 플레이트의 가장자리에는 상기 우레아 수용액의 분사방향과 반대방향으로 연장되는 복수 개의 제3 날개가 구비되는 것을 특징으로 하는 믹서 내장형 우레아 믹싱장치.The method according to claim 1,
The edge of the first plate is provided with a plurality of first wings extending in the spraying direction of the urea aqueous solution,
At the edge of the second plate is provided with a plurality of second wings extending in a direction opposite to the spraying direction of the urea aqueous solution,
The urea mixing device with a mixer, characterized in that the plurality of third wings are provided at the edge of the third plate extending in a direction opposite to the spraying direction of the urea aqueous solution.
KR1020180022913A 2018-02-26 2018-02-26 Urea mixing apparatus having built-in mixer KR101999739B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180022913A KR101999739B1 (en) 2018-02-26 2018-02-26 Urea mixing apparatus having built-in mixer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180022913A KR101999739B1 (en) 2018-02-26 2018-02-26 Urea mixing apparatus having built-in mixer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101999739B1 true KR101999739B1 (en) 2019-10-01

Family

ID=68207839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180022913A KR101999739B1 (en) 2018-02-26 2018-02-26 Urea mixing apparatus having built-in mixer

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101999739B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111852627A (en) * 2020-08-18 2020-10-30 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 SDPF tightly-coupled U-shaped postprocessor and urea mixing device thereof
CN112459875A (en) * 2020-12-09 2021-03-09 无锡亿利环保科技有限公司 Post-treatment urea mixing device
KR102303018B1 (en) 2020-06-04 2021-09-17 세종공업 주식회사 Urea mixing apparatus for purifying exhaust gas
KR20220003253A (en) * 2020-07-01 2022-01-10 융진기업 주식회사 NOx Reduction Device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100999615B1 (en) 2007-12-14 2010-12-08 현대자동차주식회사 System for control urea injection of selective catalytic reduction system on vehicle exhaust line and method thereof
KR101498181B1 (en) * 2014-11-25 2015-03-04 세종공업 주식회사 Urea mixing apparatus having double injection nozzle
US20150110681A1 (en) * 2013-10-22 2015-04-23 Eberspacher Exhaust Technology GmbH & Co. KG Catalytic converter device with injection section
KR101669657B1 (en) * 2015-03-13 2016-10-26 우신공업 주식회사 Mixing apparatus for SCR on diesel particular filter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100999615B1 (en) 2007-12-14 2010-12-08 현대자동차주식회사 System for control urea injection of selective catalytic reduction system on vehicle exhaust line and method thereof
US20150110681A1 (en) * 2013-10-22 2015-04-23 Eberspacher Exhaust Technology GmbH & Co. KG Catalytic converter device with injection section
KR101498181B1 (en) * 2014-11-25 2015-03-04 세종공업 주식회사 Urea mixing apparatus having double injection nozzle
KR101669657B1 (en) * 2015-03-13 2016-10-26 우신공업 주식회사 Mixing apparatus for SCR on diesel particular filter

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102303018B1 (en) 2020-06-04 2021-09-17 세종공업 주식회사 Urea mixing apparatus for purifying exhaust gas
KR20220003253A (en) * 2020-07-01 2022-01-10 융진기업 주식회사 NOx Reduction Device
KR102370430B1 (en) 2020-07-01 2022-03-07 융진기업 주식회사 NOx Reduction Device
CN111852627A (en) * 2020-08-18 2020-10-30 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 SDPF tightly-coupled U-shaped postprocessor and urea mixing device thereof
CN112459875A (en) * 2020-12-09 2021-03-09 无锡亿利环保科技有限公司 Post-treatment urea mixing device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101498181B1 (en) Urea mixing apparatus having double injection nozzle
US11110406B2 (en) Dosing and mixing arrangement for use in exhaust aftertreatment
US11465108B2 (en) Dosing and mixing arrangement for use in exhaust aftertreatment
JP5779410B2 (en) Dosing module for vehicle exhaust gas aftertreatment system
CN201551965U (en) Selective catalytic reduction catalyst injection system
KR100836416B1 (en) Dispersing apparatus for urea solution of vehicle
KR101999739B1 (en) Urea mixing apparatus having built-in mixer
CN102132016A (en) Catalytic devices for converting urea to ammonia
KR20120099866A (en) Exhaust gas denitrifing system having noise-reduction structure
KR101619098B1 (en) Exhaust gas purification device
US11268424B2 (en) Exhaust gas purification device
KR101498182B1 (en) Exhaust gas purification apparatus
KR101498178B1 (en) Urea mixing apparatus having swirl unit
KR101498177B1 (en) Urea mixing apparatus having multilayer plate
JP6636907B2 (en) Exhaust gas purification device
KR100999614B1 (en) Apparatus for reducing nitrogen oxide in exhaust pipe
US20200003097A1 (en) Scr mixer and scr device comprising same
KR102303018B1 (en) Urea mixing apparatus for purifying exhaust gas
JP6756629B2 (en) Exhaust gas purification device
KR100844750B1 (en) Nox reduction apparatus of exhaust gas
KR102370430B1 (en) NOx Reduction Device
KR20080048769A (en) Nox reduction apparatus of exhaust gas
JP2020023953A (en) Exhaust emission control device
KR102383329B1 (en) Urea mixing apparatus of engine exhaust system
KR102437568B1 (en) NOx Reduction Device