KR102114905B1 - 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 scr 소용돌이 믹서 - Google Patents

우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 scr 소용돌이 믹서 Download PDF

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Abstract

디젤엔진의 배기가스 저감장치 중 블루박스라 불리는 밀집형 배기가스 저감장치에서 환원제로 사용하는 우레아 믹싱부는 100mm 전후의 길이를 가지고 가능하면 그 길이가 짧을수록 상기 블루박스 형태로 만들기 유리한 장점이 있으나, 길이가 짧을수록 상기 배기가스와 환원제로 사용하는 우레아가 혼합되지 않고, 배출될 가능성이 높은 문제가 있다. 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 배기가스가 확산되어 입력되는 배기가스 확산판; 및 상기 배기가스 확산판 후방과 제1 믹싱부 사이에 배기가스가 지나가는 관로에 우레아를 분사하는 우레아 분사노즐; 및 상기 제1 믹싱부 후방에 1/4 원반 형태의 제2 믹싱부로 구성되며, 상기 제1 믹싱부의 돌출곡면부에 열팽창률이 높은 금속을 위쪽에 열팽창률이 낮은 금속을 하부에 결합하여 만든 우레아 제거부를 구비하는 것을 특징으로 하는 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서를 제공한다.
본 발명의 상기 구성에 의하여 100mm 이내의 구간에서 95% 이상의 배기가스와 환원제 혼합효율을 가지는 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서를 제공한다. 이러한 고효율의 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서를 제공함으로써 컴팩트한 배기가스 저감장치를 제공하는 효과가 있다.

Description

우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서{Swirl compact SCR Mixer with Urea Removing Module}
본 발명은 디젤엔진의 배기가스 정화장치에 관한 기술이다. 더욱 자세하게는 EURO 6 (Stage V)을 만족하는 배기가스 배출 규격을 만족하기 위한 디젤엔진 배기가스 정화 기술에 관한 것이다.
본 발명 이전의 선행기술로는 SCR 환원반응모듈 재생 시스템은, 디젤엔진으로부터의 배기가스가 배출되는 배기관; 상기 배기관에 요소수(환원제)를 공급하는 우레아 공급부; 상기 우레아 공급부에서 분사된 요소수와 배기가스를 혼합시키는 혼합믹서; 상기 혼합믹서를 통과한 요소수는 암모니아로 열분해 되어 배기가스에 포함된 질소산화물과 반응하여 물과 질소를 생성시키는 환원반응모듈; 및 상기 환원반응모듈에 흡착된 유해물질을 승온된 배기가스를 통해 제거하는 가열버너 모듈;를 포함하는 기술이 개시되어 있다.
또 다른 선행기술로는 엔진으로부터 배출되는 배기가스에 촉매와 필터를 이용하여 배기가스에 포함된 질소산화물과 디젤 입자상 물질이 제거되도록 하는 디젤 엔진의 배기가스 후처리 시스템용 믹싱 장치에 관한 기술이 개시되어 있다. 이 발명의 SCR 믹서는 배기가스에 의해 가열된 이너쉘에 환원제가 분사되어 환원제 액적의 미립화 및 증발을 증가시키는 기술이 있다.
등록특허공보 10-1858154 등록특허공보 10-1837555
본 발명은 도1에 개시된 바와 같이 블루박스라 불리는 디젤엔진의 배기가스 정화장치에 관한 것이다. 박스라는 이름에서 알 수 있듯이 하나의 박스 형태에서 디젤엔진에서 배출되는 배기가스 중의 유해한 성분을 제거하는 기술에 관한 것이다.
그러나, 디젤엔진에서 배출되는 유해물질을 효율적으로 모두 제거하기 위해서 환원제(우레아, Urea)를 사용하는데, 우레아가 배기가스와 충분히 골고루 혼합되어야 배기가스 중의 유해성분이 모두 제거될 수 있다. 만약 혼합(믹싱, Mixing)이 불충분하면 우레아도 배출되고, 엔진에서 배출되는 배기가스에서도 유해물질이 포함되어 문제가 된다.
도2에 도시된 바와 같이 환원제로 사용하는 우레아 믹싱부는 100mm 전후의 길이를 가지며, 그 길이가 짧을수록 상기 블루박스 형태로 만들기 유리한 장점이 있다. 그러나, 혼합부의 길이가 짧을수록 상기 배기가스와 우레아가 혼합되지 않고 배출될 가능성이 높은 문제가 있다.
또한 배기가스와 우레아의 믹싱효율을 높이기 위하여 상기 믹싱부를 복잡하게 구성한다면, 상기 배기가스의 배출 효율이 떨어져 엔진의 백프레셔(Back Pressure)가 크게 발생하여 엔진의 출력이 감소되는 문제가 발생한다.
따라서 본 발명의 해결과제는 배기가스와 환원제로 사용하는 우레아의 혼합 효율은 높이면서, SCR 믹서에 고착되는 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서(Swirl compact SCR 믹서)를 제공하고자 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 하기의 과제의 해결 수단을 제공한다.
배기가스가 확산되어 입력되는 배기가스 확산판; 및, 상기 배기가스 확산판 후방과 제1 믹싱부 사이에 배기가스가 지나가는 관로에 우레아를 분사하는 우레아 분사노즐; 및, 상기 제1 믹싱부 후방에 1/4 원반 형태의 제2 믹싱부로 구성되며,
상기 제1 믹싱부의 돌출곡면부에 열팽창률이 높은 금속을 위쪽에 열팽창률이 낮은 금속을 하부에 결합하여 만든 우레아 제거부를 구비하는 것을 특징으로 하는 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서를 제공한다.
또한, 상기 제1 믹싱부는 상기 배기가스 확산판 쪽으로 굴곡지어 돌출되어 형성된 믹싱플레이트; 및 상기 믹싱플레이트의 일부에 구비된 제1관통홀; 및 상기 제1관통홀 후단부와 상기 제2 믹싱부 사이에 형성되는 제2 믹싱공간부; 및 상기 제1 믹싱부의 상기 믹싱플레이트 우측면에 형성된 제2 관통홀; 및 상기 제2 관통홀이 형성된 면과 돌출된 상기 믹싱플레이트를 연결하는 측면벽에 구비되는 제1 믹싱부 측벽 및 그 측벽에 구비되는 측면 바이패스홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서를 제공한다.
또한, 상기 배기가스 확산판의 상부 1/3은 2배 지름의 구멍이 형성되고, 상기 배기가스 확산판의 하부 2/3는 1배 지름의 구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서를 제공한다.
또한, 상기 배기가스 확산판에 배기가스의 압력을 측정하기 위한 압력센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서를 제공한다.
또한, 제2 믹싱부는 1배 지름의 구멍이 상기 제2 믹싱부 전체면에 구비된 것을 특징으로 하는 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서를 제공한다.
또한, 상기 배기가스 확산판의 상부 1/3의 2배 지름의 구멍을 통과한 배기가스는 상기 배기가스 확산판과 상기 제1 믹싱부의 구멍이 없는 상단부가 형성하는 제1 믹싱공간부에서 상기 우레아 분사노즐에서 분사되는 우레아와 혼합되는 것을 특징으로 하는 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서를 제공한다.
본 발명은 상기와 같은 구성에 의하여 100mm 이내의 구간에서 95% 이상의 혼합효율을 가지는 우레아 제거기능을 가지는 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서를 제공한다. 이렇게 고효율의 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서를 제공함으로써 짧은 구간에서 배기가스의 유해물질을 효율적으로 제거하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서가 설치되는 컴팩트 믹서의 구조도
도 2는 개선 전의 SCR 믹서의 시뮬레이션 결과
도 3은 본 발명의 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서의 구조변경으로 개선된우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서 시뮬레이션 결과
도 4는 본 발명의 컴팩트 믹서의 분해사시도
도 5는 본 발명의 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서의 분해도
도 6은 본 발명의 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서의 후면 사시도
도 7은 본 발명의 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서의 제1 믹싱공간부
도 8은 본 발명의 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서 중 제1 믹싱부 상세도
도 9는 본 발명의 제1 믹싱부 뒷 공간에 제2 믹싱부와 형성하는 제2 믹싱공간부 설명도
도 10 본 발명의 제2 믹싱공간부 후면 설명도
도 11 본 발명의 우레아 믹싱 설명도
도 12 우레아가 믹서에 고착 도면
도 13 본 발명의 우레가 제거부에 우레아가 고착된 도면
도 14 본 발명의 우레아 제거부가 냉각되면서 고착된 우레아가 제거된 도면
도 15 본 발명의 우레아 제거부가 냉각되면 위로 구부러져 올라오고, 가열되면 아래로 펴지면서 내려가는
도면
도 16 본 발명의 우레아 제거부 동작원리
본 발명의 작용효과를 도면을 참고하여 설명하면 하기와 같다.
본 발명의 구성과 기능을 설명함에 방향의 기준은 도1의 도면을 기준으로 좌측이 전방, 우측이 후방이며, 도1의 우레아 공급노즐 구멍이 있는 쪽이 약간 수직에 대하여 기울어져 있으나. 이 방향을 본 발명의 SCR 믹서의 위쪽 방향으로 정의한다.
또한 본 발명의 2배 지름은 약 10mm의 지름을 의미하며, 1배 지름은 약 5mm의 지름을 의미한다.
먼저, 도1을 이용하여 본 발명의 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서가 포함된 블루박스를 설명한다.
오른쪽 상단의 배기가스 입력부로 디젤엔진의 배기가스가 입력되면, DOC를 통과하게 된다. 상기 DOC는 Diesel Oxidation Catalyst의 약자로 배기가스 중의 탄화수소와 일산화탄소를 산화시키고, 일산화질소를 이산화질소로 산화시킨다. 즉, 산화촉매의 역할을 한다.
이렇게, 배기가스 중의 불완전 연소된 가스 성분을 산화시킨 배기가스는 DPF를 통과하게 된다. 상기 DPF는 Diesel Particulate matter Filter 또는 Diesel Particulate Filter의 약자로 상기 배기가스 중에 포함된 입자상 물질을 정화시킨다.
이렇게 불완전 연소된 가스와 불완전 연소에 의하여 발생한 입자상 물질이 제거된 배기가스에 포함된 질소산화물을 질소로 환원시켜 질소산화물로 인하여 발생하는 미세먼지와 공기오염을 없애기 위하여 SCR을 사용한다. 상기 SCR은 Selective Catalyst Reduction의 약자로 상기 배기가스 중의 질소 산화물만을 선택적으로 환원하는 장치다.
SCR의 동작원리는 환원촉매로 사용하는 환원제(우레아(Urea), 환원제의 한 종류)를 우레아 분사부를 통해 상기 배기가스에 분사하면 분사된 상기 환원제가 배기가스의 열에 의해 암모니아(NH3)로 가수 분해되어 상기 배기가스 중의 질소산화물과 화학반응 하여 질소가스와 물로 환원된다.
이렇게 정화된 배기가스가 물과 질소와 함께 도1의 배기가스 OUT으로 배출된다.
도 2는 본 발명의 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서가 적용되기 전의 블루박스 내에서의 배기가스의 유속을 나타내고 있다. 색이 붉은색일수록 배기가스의 속도가 빠른 부분이고, 이는 배기가스가 우레아와 혼합되지 못하고 빠르게 빠져나갈때 붉은색으로 표시된다. 도 2의 A 부분은 배기가스의 유속이 빠른 부분으로 배기가스가 바로 빠져나가는 것을 확인할 수 있는 시뮬레이션 결과이다.
도 3은 본 발명의 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서를 적용하여 빠르게 빠져나가는 배기가스의 유속을 줄여 배기가스와 환원제로 사용되는 우레아의 혼합비율을 높인 시뮬레이션 결과이다.
도4는 본 발명에서 사용하는 블루박스의 분해사시도 이다.
도5는 본 발명의 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서의 분해도 이다. 전면의 배기가스 확산판, 제1 믹싱부 및 제2 믹싱부의 구성을 볼 수 있다. 도6을 함께 참고하면, 상기 전면의 배기가스 확산판은 상부 1/3은 2배 지름의 구멍이 형성된 제1 배기가스 확산 홀이 구비되고, 하부 2/3는 1배 지름의 구멍이 형성된 제1 배기가스 확산 홀이 구비된다. 또한, 상기 제2 믹싱부에는 제2 믹싱부 관통홀이 1배 지름의 크기로 표면에 형성되어 있으며, 상기 제2 믹싱부는 1/4 원 형상을 하고 있다.
도8을 참고하여 상기 제1 믹싱부를 살펴보면, 상기 제1 믹싱부를 수평으로 나누어 상부 약 2/3 에는 통공이 없고, 하부 약 1/3에는 좌우로 높이차를 형성하면서 관통홀이 형성되어 있다. 즉, 상기 제1 믹싱부의 상단 1/3 지점부터, 오른쪽 하부 1/4 영역을 제외하고는 곡면을 이루면서 왼쪽으로 하부까지 돌출되어 있다. 상기 돌출부의 상단은 평평하며 관통공이 2배 지름인 제1관통홀이 다수개 형성되어 있다. 상기 돌출되지 않는 오른쪽 하부 1/4 영역은 1배 지름의 제2관통홀이 다수개 형성되어 있다.
또한, 상기 믹싱부의 돌출된 왼쪽 영역과 돌출되지 않은 오른쪽 영역은 측면벽이 구성되며, 상기 측면벽에는 배기가스가 측면으로 통과할 수 있도록 측면 바이패스홀이 구비되어 있다.
도 7로부터 상기 배기가스 확산판 및 상기 제1 믹식부의 상부와 돌출부 사이의 곡면부에 공간이 형성되는데 이 부분을 제1 믹싱공간부로 정의하였다. 즉, 우레아 노즐에서 우레아가 분사되면, 상기 배기가스 확산판의 2배 지름 통공을 통과한 상기 배기가스가 상기 우레아 노즐에서 분사된 우레아와 상기 제1 믹싱공간부에 최초로 부딪히며 반응하게 된다.
도9와 도 10을 참고하면, 상기 배기가스 확산판의 하부 1배 지름의 통공을 통과한 상기 배기가스가 상기 제1 믹싱부의 돌출부를 통과하여 바로 빠져나가는 것을 방지하고, 제2 믹싱공간부를 형성하기 위하여, 상기 제1 믹싱부의 돌출부 후방에 일정 공간을 형성하는 1배 지름 통공을 가지는 제2 믹싱부를 구비한다.
부언하면, 상기 배기가스 확산판의 하부 1배 지름의 통공을 통과한 상기 배기가스 중 왼쪽을 통과한 배기가스는 상기 제1 믹싱부의 돌출부를 통과하여, 상기 돌출부 후방에 구비된 제2 믹싱부와 부딪히며, 배기가스 중의 일부는 통과하고, 나머지 일부는 상기 제1 믹싱부의 측면벽에 형성된 측면 바이패스홀로 움직인다. 한편, 상기 배기가스 확산판의 하부 1배 지름의 통공을 통과한 상기 배기가스 중 오른쪽을 통과한 배기가스는 상기 제1 믹싱부의 오른쪽에 형성된 통공을 일부가 통과하고, 나머지 일부는 상기 제1 믹싱부의 측면벽에 형성된 측면 바이패스홀로 움직인다. 즉, 상기 제1 믹싱부의 하부 왼쪽과 오른쪽에서 측면으로 압력차이가 있는 배기가스가 상기 측면벽에 형성된 측면 바이패스홀에서 부딪히면서 와류가 형성된다.
즉, 본 발명은 도 3에서 확인할 수 있듯이 제1 믹싱부의 전면부 즉, 상기 배기가스 확산부쪽에서 1차 와류를 형성하고, 상기 측면 바이패스홀에서 와류가 한 번 더 형성되면서 배기가스의 속도를 줄이면서 원활한 혼합이 이루어 진다. 또한, 적절한 양의 배기가스가 상기 제1 믹싱부의 하부 왼쪽과 오른쪽에 형성된 배기가스 진행방향의 수직으로 형성된 제1 관통홀(왼쪽통공), 제2 관통홀(오른쪽 통공)을 통하여 진행함으로써 배출가스의 백프레셔를 줄여 엔진효율 감소를 적절한 선에서 제어할 수 있게 된다.
도 11을 참고하여 본 발명의 배기가스와 우레아의 혼합을 설명하면 하기와 같다. 상부 입력 배기가스(410)는 최초 직접적으로 상기 우레아 노즐에서 분사된 우레아와 제1 믹싱공간부에서 혼합된다. 이렇게 혼합된 배기가스와 우레아 혼합기체는 대부분 상기 제1믹싱부의 돌출되지 않은 오른쪽 하부로 이동한다. 한편, 왼쪽하부입력배기가스(430)은 상기 제1 믹싱부의 돌출부를 통과하며 상기 배기가스와 우레아 혼합기체 중 일부와 혼합된다.
이 기체 혼합물은 상기 제1믹싱부의 돌출부 통공을 통과하며, 제2믹싱부 쪽으로 이동한다. 이렇게 이동한 혼합기체의 일부는 제2 믹싱부의 통공을 통과하고 일부는 상기 제2 믹싱부와 상기 제1 믹싱부 사이의 측면 공간을 통고하여 배출되고, 또 일부는 측면벽의 측면 바이패스홀을 통과하여 상기 제1믹싱부의 오른쪽 하부로 이동하여 제2관통홀을 통하여 배출된다.
또한, 오른쪽 하부 입력 배기가스는 상기 제1 믹싱부의 오른쪽하부와 만나 일부는 제2관통홀을 통과하며 상기 제1 믹싱공간부에서 배기가스와 우레아가 혼합된 대부분의 혼합가스와 혼합되여 배출되며, 일부는 측면벽에 구비된 측면 바이패스홀을 통하여 제2 믹싱공간부로 이동하여 왼쪽하부 입력배기가스와 혼합되어 믹싱된다.
요약하면 상부입력 배기가스는 우레아와 제1공간부에서 믹싱되어 대부분 제1 믹싱부의 오른쪽 하부로 이동하여, 오른쪽 하부 입력배기가스와 혼합된다. 이렇게 혼합된 가스 중 일부는 측면벽의 측면 바이패스홀을 통과하여 왼쪽 하부 입력 배기가스와 혼합되어 배출되고, 일부는 제1 믹싱부의 오른쪽 하부에 구비된 제2관통홀을 통하여 배출되며 상기 우레아 노즐에서 분사된 우레아와 배기가스가 혼합되어 SCR 촉매에서 반응하여 질소와 물로 환원된다.
상기 배기가스 확산판의 상부 1/3을 2배 지름 통공으로 형성한 것은 상기 제1 믹싱부의 해당 부분이 통공이 없어 백프레셔를 낮추기 위한 것이고, 상기 제1 믹싱부의 오른쪽 하부에 형성된 제2관통홀 역시 백프레셔를 낮추기 위한 구성이나, 상기 제2 관통공의 크기가 너무 크거나 관통공의 수가 많으면 혼합효율이 낮아지는 문제가 있다.
본 발명의 또 다른 구성은 도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이 상기 제1 믹싱부에 우레아 제거부를 더 구비한 것을 특징으로 한다.
도 12를 참조하면, 기존의 SCR 믹서는 아무리 효율적으로 SCR 믹서를 설계하더라도, 우레아가 고온의 배기가스와 접촉하는 과정에서 믹서 내부에 우레아가 고착되는 현상이 발생하였다. 이렇게 고착된 우레아는 블루박스를 분해하여 청소하지 않고는 고착된 우레아를 제거할 수 없었다. 또한, 이렇게 고착된 우레아에 의하여 믹서 내부의 배기가스 유동이 변화되어 배기가스가 우레아와 혼합되는 효율이 떨어지거나, 배기가스 유동의 변화로 우레아 고착이 더 많아질 수 있는 위험이 있다. 본 발명은 도 16의 원리를 이용하여 이러한 문제를 해결하고자 하였다. 일반적은 자동차 배기가스가 통로는 엔진에 운전되면 고온으로 가열되고, 엔진을 정지하면 냉각된다. 온도에 따라 서로 다른 팽창률을 가지는 두 금속을 접합하며, 이때 온도에 따라 많이 늘어나는 금속을 위쪽에 배열하면, 엔진 시동시에 아래로 처지고, 엔진을 정지하면 위로 말리는 형태의 금속 편을 만들 수 있다. 이렇게 만들어진 금속 편을 제1 믹싱부의 우레아 노즐 반대편에 고정하여 엔진의 운전과 정지에 따라 상기 금속 편이 수축과 팽창을 반복하면서 상기 금속 편에 고착된 우레아를 제거할 수 있다.
본 발명에서는 상기 금속 편을 우레가 제거부(400)으로 명명하였으며, 동작 원리는 도16과 같다. 도15는 우레가 제거부가 온도에 따라 움직이는 측면도를 도시하고 있다. 도 13과 14는 우레아가 제거되는 개념도를 도시하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 작용효과를 위하여 하기의 과제해결 수단을 제공한다.
배기가스가 확산되어 입력되는 배기가스 확산판; 및, 상기 배기가스 확산판 후방과 제1 믹싱부 사이에 배기가스가 지나가는 관로에 우레아를 분사하는 우레아 분사노즐; 및, 상기 제1 믹싱부 후방에 1/4 원반 형태의 제2 믹싱부로 구성되며,
상기 제1 믹싱부의 돌출곡면부에 열팽창률이 높은 금속을 위쪽에 열팽창률이 낮은 금속을 하부에 결합하여 만든 우레아 제거부를 구비하는 것을 특징으로 하는 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서를 제공한다.
또한, 상기 제1 믹싱부는 상기 배기가스 확산판 쪽으로 굴곡지어 돌출되어 형성된 믹싱플레이트; 및 상기 믹싱플레이트의 일부에 구비된 제1관통홀; 및 상기 제1관통홀 후단부와 상기 제2 믹싱부 사이에 형성되는 제2 믹싱공간부; 및 상기 제1 믹싱부의 상기 믹싱플레이트 우측면에 형성된 제2 관통홀; 및 상기 제2 관통홀이 형성된 면과 돌출된 상기 믹싱플레이트를 연결하는 측면벽에 구비되는 제1 믹싱부 측벽 및 그 측벽에 구비되는 측면 바이패스홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서를 제공한다.
또한, 상기 배기가스 확산판의 상부 1/3은 2배 지름의 구멍이 형성되고, 상기 배기가스 확산판의 하부 2/3는 1배 지름의 구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서를 제공한다.
또한, 상기 배기가스 확산판에 배기가스의 압력을 측정하기 위한 압력센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서를 제공한다.
또한, 제2 믹싱부는 1배 지름의 구멍이 상기 제2 믹싱부 전체면에 구비된 것을 특징으로 하는 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서를 제공한다.
또한, 상기 배기가스 확산판의 상부 1/3의 2배 지름의 구멍을 통과한 배기가스는 상기 배기가스 확산판과 상기 제1 믹싱부의 구멍이 없는 상단부가 형성하는 제1 믹싱공간부에서 상기 우레아 분사노즐에서 분사되는 우레아와 혼합되는 것을 특징으로 하는 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제1 믹싱부의 돌출곡면부에 열팽창률이 높은 금속을 위쪽에 열팽창률이 낮은 금속을 하부에 결합하여 만든 우레아 제거부를 구비한 것을 특징으로 하는 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서를 제공한다.
또한, 상기 우레아 제거부에 전극을 연결하여, 외부 제어에 의하여 상기 우레아 제거부를 가열함으로써, 상기 우레아 제거부의 펼쳐짐과 오무려짐을 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서를 제공한다.
100 : 우레아 분사 노즐
210 : 배기가스 확산판
211 : 제1 배기가스 확산홀
212 : 제2 배기가스 확산홀
213 : 압력센서
220 : 제1 믹싱부
221 : 제1 관통홀
222 : 제2 관통홀
223 : 측면 바이패스홀
224 : 믹싱플레이트
225 : 측면벽
230 : 제2 믹싱부
231 : 제2 믹싱부관통홀
240 : 우레아 노즐 결합부
250 : 우레아 노즐
310 제1 믹싱공간부
320 : 제2 믹싱공간부
400 : 우레아 제거부
410 : 상부 입력 배기가스
420 : 오른쪽 하부 입력 배기가스
430 : 왼쪽 하부 입력 배기가스
500 : 압축 공기 또는 압축 배기가스 공급부

Claims (4)

  1. 배기가스가 확산되어 입력되는 배기가스 확산판; 및
    상기 배기가스 확산판 후방과 제1 믹싱부 사이에 배기가스가 지나가는 관로에 우레아를 분사하는 우레아 분사노즐; 및
    상기 제1 믹싱부 후방에 1/4 원반 형태의 제2 믹싱부로 구성되며,
    상기 제1 믹싱부의 돌출곡면부에 열팽창률이 높은 금속을 위쪽에 열팽창률이 낮은 금속을 하부에 결합하여 만든 우레아 제거부를 구비하는 것을 특징으로 하는 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 믹싱부는 상기 배기가스 확산판 쪽으로 굴곡지어 돌출되어 형성된 믹싱플레이트; 및
    상기 믹싱플레이트의 일부에 구비된 제1관통홀; 및
    상기 제1관통홀 후단부와 상기 제2 믹싱부 사이에 형성되는 제2 믹싱공간부; 및
    상기 제1 믹싱부의 상기 믹싱플레이트 우측면에 형성된 제2 관통홀; 및
    상기 제2 관통홀이 형성된 면과 돌출된 상기 믹싱플레이트를 연결하는 측면벽에 구비되는 제1 믹싱부 측벽 및 그 측벽에 구비되는 측면 바이패스홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배기가스 확산판에 배기가스의 압력을 측정하기 위한 압력센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 우레아 제거기능을 가지는 컴팩트 SCR 소용돌이 믹서.
  4. 삭제
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