KR102158731B1 - 배기 가스 정화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 장치는, 엔진에서 외부로 배기되는 배기 가스를 정화하는 장치로서, 상기 엔진에 연결되고 상기 엔진의 배기 가스를 디젤 산화 촉매로 정화한 후 상기 정화된 정화 가스에 환원제를 혼합하여 혼합 가스를 만드는 DOC 믹싱 모듈을 포함할 수 있다. 상기 DOC 믹싱 모듈의 내부 공간에는, 상기 정화 가스와 상기 환원제를 혼합하기 위한 믹싱 파이프가 상기 DOC 믹싱 모듈보다 작은 단면적으로 길게 마련될 수 있다.

Description

배기 가스 정화 장치{EXHAUST GAS CLEANING DEVICE}

본 발명은 배기 가스 정화 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 DOC 유닛과 믹싱 유닛을 일체로 형성하여 배기 가스 정화 장치의 콤팩트화 및 소형화를 실현할 수 있는 배기 가스 정화 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 배기 가스 정화 장치는 내연 기관에서 발생되는 배기 가스를 처리하여 배기 가스에 포함된 해로운 성분을 제거하는 장치이다.

최근에는 지구 온난화 및 대기 오염 등의 심화로 인하여 배기 가스의 배출 규제가 강화되는 추세이다. 특히, 디젤 엔진의 경우에는 연료의 불완전 연소에 따라 일산화탄소나 탄화수소, 질소산화물 등의 유해 미립자가 배기가스에 다량 함유되어 있다.

따라서, 디젤 엔진 등과 같은 내연 기관을 탑재한 기계에는 배기 가스 정화 장치를 설치하여 배기 가스의 유해 미립자가 대기로 배출되는 것을 방지하고 있다.

상기와 같은 배기 가스 정화 장치는 엔진의 연료 주성분, 연소 효율, 엔진 형상 등에 따라 다양한 방식이 사용될 수 있다. 예를 들면, 우레아(urea)와 같은 환원제를 이용한 선택적 환원촉매(Selective Catalytic Reduction, SCR) 방식, 디젤 산화 촉매(Diesel Oxidation Catalyst, DOC) 방식, 또는 배기가스 후처리(Diesel Particulate Filter, DPF) 방식, NOx 흡장 촉매(Lean NOx Trap, LNT) 방식 등이 다양하게 사용되고 있다.

특히, 디젤 엔진이 사용되는 자동차, 건설 기계 또는 농기계 등에서는 여러 방식의 배기 가스 정화 장치를 조합하여 배기 가스의 정화 성능을 더욱 높이고 있는 추세이다.

예를 들면, 복합 방식의 배기 가스 정화 장치로는, DOC(또는 DPF)와 SCR를 믹싱 파이프로 연결하여 배기 가스를 연속적으로 정화시키는 장치가 대표적이다. 여기서, DOC(또는 DPF)와 SCR 사이에는 환원제를 배기 가스에 공급한 후 혼합하기 위한 믹싱 파이프가 연결될 수 있다.

하지만, 기존에 사용되는 복합 방식의 배기 가스 정화 장치는, 2개 이상의 정화 장치를 단순하게 연결시킨 구조이므로, 배기 가스 정화 장치의 전체 사이즈가 매우 커지고, 배기 가스 정화 장치의 대형화로 인해서 설치 공간의 확보가 어렵다는 단점이 있었다.

특히, 굴삭기 등과 같은 건설 기계는, 엔진이나 배기 가스 정화 장치를 설치하기 위한 공간을 확보하는 것이 구조적으로 매우 어렵기 때문에 부품의 간소화 및 부품의 성능 향상을 위한 연구 개발이 활발하게 이루어지고 있다.

최근에는 배기가스의 정화 장치를 콤팩트한 작은 사이즈로 형성하기 위하여, DOC와 SCR 및 우레아 믹싱 파이프의 연결 구조나 배치 구조를 다양하게 개선하기 위한 연구 개발이 활발하게 이루어지고 있다.

예를 들면, 한국등록특허 제10-1251518호(발명의 명칭: 차량의 배기가스 후처리 시스템용 도징 모듈, 등록일: 2013.04.01)에는, SCR의 전방에서 배기가스의 유동 방향을 따라 환원제를 분사하기 위한 차량의 배기가스 후처리 시스템용 도징 모듈이 개시되어 있다. 즉, 도징 모듈의 도징 본체가 DPF의 선단부에 일체로 형성된 후 SCR의 선단부에 연결되는 구조이다.

또한, 한국등록특허 제10-1669657호(발명의 명칭: SDPF용 믹싱 장치, 등록일: 2016.10.20)에는, 산화 촉매기와 SDPF가 나란하면서도 상하로 배치되는 타입의 배기시스템에 적용이 가능한 SDPF용 믹싱 장치가 개시되어 있다. 즉, 산화 촉매기와 SDPF가 나란하게 배치된 상태에서 믹싱 장치가 산화 촉매기와 SDPF의 서로 마주보는 단부를 연결하는 구조이다.

본 발명의 실시예는, DOC 유닛과 믹싱 유닛을 하나의 모듈로 형성한 후 SCR 모듈에 연결하여 배기 가스 정화 장치의 콤팩트화 및 소형화를 실현할 수 있는 배기 가스 정화 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 실시예는, 믹싱 유닛의 혼합 성능을 향상시키면서도 믹싱 유닛을 매우 작은 사이즈로 제작할 수 있는 배기 가스 정화 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 실시예는, 배기 가스와 환원제의 혼합시 가스의 유속 저하에 따라 환원제가 퇴적 및 고착되는 현상을 방지할 수 있는 배기 가스 정화 장치를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 엔진에서 외부로 배기되는 배기 가스를 정화하는 배기 가스 정화 장치에 있어서, 상기 엔진에 연결되고 상기 엔진의 배기 가스를 디젤 산화 촉매로 정화한 후 상기 정화된 정화 가스에 환원제를 혼합하여 혼합 가스를 만드는 DOC 믹싱 모듈을 포함하는 배기 가스 정화 장치를 제공한다.

상기 DOC 믹싱 모듈의 내부 공간에는, 상기 정화 가스와 상기 환원제를 혼합하기 위한 믹싱 파이프가 상기 DOC 믹싱 모듈보다 작은 단면적으로 길게 마련될 수 있다.

또한, 상기 믹싱 파이프는, 상기 정화 가스와 상기 환원제의 믹싱 거리를 증가시킴과 아울러 상기 DOC 믹싱 모듈의 전체 크기를 감소시키도록 상기 DOC 믹싱 모듈의 내부 공간에 굴곡 형상으로 마련될 수 있다.

일측면에 따르면, 상기 DOC 믹싱 모듈은, 상기 배기 가스를 흡입하기 위한 흡입구가 일측에 연결되고 상기 혼합 가스를 배출하기 위한 배출구가 타측에 연결된 믹싱 모듈 케이스, 상기 믹싱 모듈 케이스의 일측 내부에 배치되고 상기 배기 가스를 상기 디젤 산화 촉매로 정화하는 DOC 유닛, 및 상기 믹싱 모듈 케이스의 타측 내부에 배치되고 상기 믹싱 파이프를 포함하며 상기 정화 가스에 상기 환원제를 혼합하여 상기 혼합 가스를 만드는 믹싱 유닛을 포함할 수 있다.

상기 믹싱 유닛은, 상기 믹싱 모듈 케이스의 타측 내부 중에서 상기 DOC 유닛과 인접하게 형성된 제1 공간부에 배치되는 상기 믹싱 파이프, 상기 믹싱 파이프의 입구부와 상기 DOC 유닛의 출구부에 연결되고 상기 DOC 유닛의 출구부에서 배출되는 상기 정화 가스를 상기 믹싱 파이프의 입구부로 안내하는 가스 유입부, 상기 믹싱 파이프의 중간부 및 상기 믹싱 모듈 케이스에 배치되고 상기 믹싱 파이프의 내부에 상기 환원제를 분사하는 환원제 공급기, 상기 정화 가스의 유동 방향을 기준으로 상기 환원제 공급기의 후방에 위치되도록 상기 믹싱 파이프의 내부에 장착되고 상기 정화 가스와 상기 환원제를 혼합시켜 상기 혼합 가스를 만드는 가스 믹서, 및 상기 믹싱 모듈 케이스의 타측 내부 중에서 상기 배출구와 상기 제1 공간부 사이에 형성된 제2 공간부에 배치되고 상기 믹싱 파이프의 출구부에 연결되며 상기 믹싱 파이프의 출구부에서 유출되는 상기 혼합 가스를 상기 배출구로 안내하는 가스 유출부를 포함할 수 있다.

일측면에 따르면, 상기 믹싱 파이프의 입구부는 상기 믹싱 모듈 케이스의 중심축에서 일방향으로 편심된 위치에 배치될 수 있고, 상기 믹싱 파이프의 출구부는 상기 믹싱 모듈 케이스의 중심축에서 타방향으로 편심된 위치에 배치될 수 있다. 상기 믹싱 파이프의 중간부는 상기 믹싱 파이프의 입구부에서 상기 믹싱 파이프의 출구부를 향해 경사지게 굴곡될 수 있다.

일측면에 따르면, 상기 환원제 공급기는, 상기 믹싱 파이프의 내부를 따라 유동되는 상기 정화 가스에 상기 환원제를 분사하는 분사 노즐, 및 상기 분사 노즐을 설치하도록 상기 믹싱 파이프의 중간부와 상기 믹싱 모듈 케이스에 관통되게 형성된 노즐 서포터를 포함할 수 있다.

상기 노즐 서포터는, 상기 분사 노즐의 분사 방향이 상기 가스 믹서를 향하도록 상기 믹싱 파이프의 중간부와 입구부가 연결된 부위에 경사지게 형성될 수 있다.

상기 분사 노즐의 분사 방향은, 상기 가스 믹서의 중심부에서 상기 믹싱 파이프의 입구부를 향해 설정 각도로 경사지게 형성될 수 있다.

상기 환원제 공급기는, 상기 노즐 서포터와 상기 믹싱 모듈 케이스에 양측부가 연결되고 상기 노즐 서포터를 안정적으로 지지하는 서포터 프레임을 더 포함할 수 있다.

일측면에 따르면, 상기 가스 믹서는, 상기 믹싱 파이프의 중간부의 내부에 배치되고 상기 믹싱 파이프의 내측면과의 사이에 간극이 형성되도록 상기 믹싱 파이프보다 작은 직경의 원통 형상으로 형성된 믹서 하우징, 상기 믹서 하우징의 내부에 격자 형상으로 배치되고 상기 믹싱 파이프의 길이 방향을 따라 평행하게 형성된 격자 날개, 및 상기 혼합 가스의 유동 방향을 기준으로 상기 격자 날개의 후방부에 배치되고 상기 믹싱 파이프의 길이 방향과 교차되는 방향으로 상기 격자 날개의 후방부로부터 복수개가 엇갈리게 돌출된 믹서 날개를 포함할 수 있다.

상기 믹서 날개들은, 상기 격자 날개의 중앙부에서 상기 격자 날개의 가장자리부로 갈수록 적게 형성되거나, 또는 상기 격자 날개의 중앙부에만 형성될 수 있다.

일측면에 따르면, 상기 가스 유출부는, 상기 제1 공간부와 상기 제2 공간부를 구획하도록 상기 믹싱 모듈 케이스의 타측 내부에 배치되고 상기 믹싱 파이프의 출구부가 관통되게 연결되기 위한 파이프 홀부가 형성된 구획 부재, 및 상기 파이프 홀부를 덮는 형상으로 상기 구획 부재에 배치되고 상기 믹싱 파이프의 출구부에서 배출되는 상기 혼합 가스를 상기 제2 공간부의 내부에서 스월(swirl)시킨 후 상기 배출구로 안내하는 스월 부재를 포함할 수 있다.

상기 배출구는 상기 제2 공간부의 내주면을 형성하는 상기 믹싱 모듈 케이스의 타측 외주부에 연통되게 연결될 수 있다. 상기 스월 부재와 상기 구획 부재의 사이에는, 상기 혼합 가스를 소용돌이 형상으로 선회시키면서 상기 배출구로 안내하는 원호 형상의 스월 가이드 통로가 형성될 수 있다.

상기 스월 가이드 통로의 유입부는 상기 파이프 홀부에 연결된 상기 믹싱 파이프의 출구부에 연결될 수 있다. 상기 스월 가이드 통로의 유출부는 상기 배출구가 연결되지 않은 상기 제2 공간부의 내주면을 향해 상기 혼합 가스를 유출하는 형상으로 형성될 수 있다. 상기 스월 가이드 통로의 유동부는, 상기 유입부와 상기 유출부를 연결하는 원호 형상으로 형성되고 상기 유입부에서 상기 유출부로 갈수록 상기 구획 부재에서 멀어지는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.

상기 스월 부재의 일측부는 상기 스월 가이드 통로의 유입부를 형성하도록 상기 파이프 홀부를 덮는 형상으로 상기 구획 부재에 연결될 수 있다. 상기 스월 부재의 일측부 중에서 상기 믹싱 파이프의 출구부와 마주보는 부위에는, 상기 믹싱 파이프의 출구부에서 배출되는 상기 혼합 가스의 일부가 통과되기 위한 가스홀부가 형성될 수 있다.

일측면에 따르면, 상기 가스 유입부는, 상기 DOC 유닛의 출구부에서 상기 믹싱 파이프의 입구부를 향해 상기 정화 가스의 유동 통로가 감소되는 콘 형상 또는 깔대기 형상으로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 장치는, DOC 믹싱 모듈과 SCR 모듈을 포함하되, DOC 믹싱 모듈의 내부에 DOC 유닛과 믹싱 유닛가 일체로 구비된 구조이므로, DOC 유닛과 믹싱 유닛을 하나의 모듈로 일체화시켜 배기 가스 정화 장치의 콤팩트화 및 소형화를 용이하게 실현할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는, 배기 가스 정화 장치의 설치 공간을 대폭 감소시킬 수 있으며, 배기 가스 정화 장치의 설치 공간 확보가 용이하여 배기 가스 정화 장치의 설계 자유도와 설치 작업성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 장치는, DOC 유닛과 믹싱 유닛을 믹싱 모듈 케이스의 내부에 일렬로 직결시킨 구조이므로, DOC 믹싱 모듈을 매우 콤팩트하게 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 장치는, DOC 믹싱 모듈의 내부 공간에 상대적으로 작은 직경의 믹싱 파이프가 마련된 구조이므로, 정화 가스와 환원제의 혼합시 믹싱 파이프의 내부에서 유속 저하를 방지할 수 있고, 믹싱 파이프가 DOC 믹싱 모듈의 내부에 배치된 구조이기 때문에 믹싱 파이프가 외기에 직접적으로 접촉되지 않아 믹싱 파이프의 온도 저하를 원활하게 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 장치는, DOC 믹싱 모듈의 내부 공간에 믹싱 파이프를 굴곡 형상으로 마련한 구조이므로, 정화 가스와 환원제의 믹싱 거리를 증가시켜 정화 가스와 환원제의 혼합 효율을 높일 수 있고, 믹싱 파이프의 굴곡 구조로 인해서 DOC 믹싱 모듈의 내부 공간을 작은 크기로 형성하는 것이 가능하여 DOC 믹싱 모듈의 전체 크기를 원활하게 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는, 정화 가스와 환원제의 혼합 성능을 극대화시킬 수 있고, 믹싱 유닛의 내부 구조를 매우 콤팩트하게 구성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 장치는, 서포터 프레임을 이용하여 노즐 서포터를 믹싱 모듈 케이스에 연결시킨 구조이므로, 노즐 서포터의 구조적인 안정성을 향상시켜 노즐 서포터의 진동과 파손을 방지할 수 있고, 노즐 서포터의 진동과 파손에 따른 분사 노즐의 분사 불량과 공급 오류를 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 장치는, 믹싱 파이프의 중간부의 내부에 가스 믹서를 배치하되, 가스 믹서 및 믹싱 파이프의 내측면 사이에 소정의 크기로 간극을 형성시킨 구조이므로, 혼합 가스가 가스 믹서를 통과하는 과정에서 믹싱 파이프의 내측면과 가스 믹서의 가장자리부 사이에 형성된 간극을 통해 원활하게 유동할 수 있고, 그로 인해서 믹싱 파이프의 내측면과 가스 믹서의 가장자리부에 발생되는 혼합 가스의 유속 저하를 방지하기 때문에 환원제가 쉽게 분리되어 믹싱 파이프와 가스 믹서에 퇴적 및 고착되는 현상도 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 장치는, 가스 믹서의 믹서 날개들이 격자 날개의 가장자리부로 갈수록 적게 형성된 구조이거나 또는 격자 날개의 중앙부에만 형성된 구조이므로, 혼합 가스가 가스 믹서를 통과하는 과정에서 가스 믹서의 전체에 혼합 가스의 유속을 균일하게 분포시킬 수 있고, 특히 환원제의 유속 저하로 인하여 믹싱 파이프의 내측면에 인접한 가스 믹서의 가장자리부에 환원제가 퇴적 및 고착되는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 장치는, 가스 유출부의 제2 공간부에서 혼합 가스가 스월 부재에 의해 소용돌이 형상으로 선회되면서 배출구를 통해 SCR 모듈에 전달되는 구조이므로, 정화 가스와 환원제의 혼합 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 정화 장치는, 믹싱 파이프의 출구부에 대향되는 스월 부재의 일측부에 복수개의 가스홀부를 형성한 구조이므로, 믹싱 파이프의 출구부에서 가스 유출부로 유출된 혼합 가스가 스월 부재의 일측부에 충돌됨에 따라 환원제의 일부가 혼합 가스로부터 분리되지만, 혼합 가스의 유동 압력에 의해서 환원제가 가스홀부를 통해 배출되어 스월 부재의 일측부에 환원제가 퇴적 및 고착되는 문제를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배기 가스 정화 장치가 도시된 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 배기 가스 정화 장치의 DOC 믹싱 모듈을 나타낸 단면도이다.
도 3 내지 도 5는 도 2에 도시된 DOC 믹싱 모듈의 믹싱 유닛을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 3 내지 도 5에 도시된 믹싱 유닛의 주요부를 나타낸 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 A-A선에 따른 단면을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 믹싱 유닛의 가스 믹서를 나타낸 사시도이다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배기 가스 정화 장치(100)가 도시된 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 배기 가스 정화 장치(100)의 DOC 믹싱 모듈(110)을 나타낸 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 배기 가스 정화 장치(100)는, DOC 믹싱 모듈(110) 및 SCR 모듈(120)을 포함한다.

DOC 믹싱 모듈(110)은, 엔진의 배기 가스(G)를 디젤 산화 촉매로 정화한 후 상기 디젤 산화 촉매에 의해 정화된 제1 정화 가스(G1)에 환원제(U)를 혼합하여 혼합 가스(G1+U)를 만드는 장치이다. DOC 믹싱 모듈(110)의 일단부는 모듈 연결관(130)에 의해서 SCR 모듈(120)의 일단부에 연통 가능하게 연결될 수 있고, DOC 믹싱 모듈(110)의 타단부는 제1 배기 라인(140)에 의해서 엔진과 연결될 수 있다. 모듈 연결관(130)은 DOC 믹싱 모듈(110)에서 SCR 모듈(120)로 가스를 안내하는 통로를 형성하는 관 형상의 부재이다.

상기와 같은 DOC 믹싱 모듈(110)의 내부에는 DOC 유닛(114) 및 믹싱 유닛(116)이 배치될 수 있다. 믹싱 유닛(116)은 DOC 믹싱 모듈(110)의 일단부의 내부에 배치될 수 있고, DOC 유닛(114)은 DOC 믹싱 모듈(110)의 타단부의 내부에 배치될 수 있다. 일례로, DOC 유닛(114) 및 믹싱 유닛(116)은 DOC 믹싱 모듈(110)의 내부에 일렬로 직결시킨 구조로 배치될 수 있다. 한편, DOC 믹싱 모듈(110)의 상세 구성은 아래에서 다시 구체적으로 설명하기로 한다.

SCR 모듈(120)은, DOC 믹싱 모듈(110)에서 배출되는 혼합 가스(G1+U)를 선택적 환원촉매로 정화한 후 상기 선택적 환원 촉매에 의해 정화된 제2 정화 가스(G2)를 외부로 배출하는 장치이다. SCR 모듈(120)의 일단부는 모듈 연결관(130)에 의해서 DOC 믹싱 모듈(110)의 일단부에 연통 가능하게 연결될 수 있고, SCR 모듈(120)의 타단부는 제2 배기 라인(150)에 의해서 엔진과 연결될 수 있다.

상기와 같은 SCR 모듈(120)의 내부에는 선택적 환원촉매가 담지된 환원촉매 유닛(122)이 배치될 수 있다. 환원촉매 유닛(122)은 SCR 모듈(120)의 일단부에서 타단부까지 복수개가 연속적으로 배치될 수 있다. 환원촉매 유닛(122)은 선택적 환원촉매(Selective Catalytic Reduction, SCR) 방식으로 배기 가스를 정화할 수 있다. 즉, 환원촉매 유닛(122)은 우레아를 이용한 촉매 반응에 의해서 배기 가스 중의 NO_X(질소산화물)을 인체에 무해한 질소와 물로 바꿔줄 수 있다.

여기서, DOC 믹싱 모듈(110)과 SCR 모듈(120)은, 길게 형성된 원통 구조로 형성될 수 있고, 상호 인접된 위치에서 서로 나란하게 배치될 수 있다. DOC 믹싱 모듈(110)의 일단부 및 SCR 모듈(120)의 일단부는 서로 마주보게 배치된 상태에서 모듈 연결관(130)에 의해 서로 연결될 수 있다. 따라서, DOC 믹싱 모듈(110)과 SCR 모듈(120) 및 모듈 연결관(130)은 'ㄷ' 형상으로 서로 연결된 구조이므로, 배기 가스 정화 장치(100)의 배치 구조가 콤팩트하게 형성될 수 있다.

그리고, DOC 믹싱 모듈(110)의 타단부는 제1 배기 라인(140)과 연결될 수 있고, 제1 배기 라인(140)에 의해서 엔진(미도시)의 배기 가스(G)가 유입될 수 있다. SCR 모듈(120)의 타단부는 제2 배기 라인(150)과 연결될 수 있고, 제2 배기 라인(150)에 의해서 DOC 믹싱 모듈(110)과 SCR 모듈(120)에 의해 정화된 정화 가스(G2)가 외부로 배출될 수 있다.

엔진의 배기 가스(G)는 DOC 믹싱 모듈(110)에 의해 1차 정화되어 제1 정화 가스(G1)로 형성될 수 있고, 제1 정화 가스(G1)는 SCR 모듈(120)에 의해 2차 정화되어 제2 정화 가스(G2)로 형성될 수 있다. 상기와 같은 제2 정화 가스(G2)는 배기 가스 정화 장치(100)에 의해 엔진의 배기 가스(G)가 최종적으로 정화된 것으로서, 환경 오염을 일으키는 오염 물질이 충분히 제거된 상태이기 때문에 환경 오염 규범의 강화에 효과적으로 대처할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 DOC 믹싱 모듈(110)은, 믹싱 모듈 케이스(112), DOC 유닛(114), 및 믹싱 유닛(116)을 포함할 수 있다.

믹싱 모듈 케이스(112)는 DOC 유닛(114)과 믹싱 유닛(116)을 수용하기 위한 원통 형상으로 형성될 수 있다. 믹싱 모듈 케이스(112)의 일측에는 배기 가스(G)를 흡입하기 위한 흡입구(112a)가 연결될 수 있고, 믹싱 모듈 케이스(112)의 타측에는 혼합 가스(G1+U)를 배출하기 위한 배출구(112b)가 연결될 수 있다. 믹싱 모듈 케이스(112)의 흡입구(112a)에는 제1 배기 라인(140)이 연통되게 연결될 수 있고, 믹싱 모듈 케이스(112)의 배출구(112b)에는 모듈 연결관(130)이 연통되게 연결될 수 있다.

DOC 유닛(114)은 제1 배기 라인(140)을 통해 흡입된 엔진의 배기 가스(G)를 디젤 산화 촉매로 정화하는 장치로서, 믹싱 모듈 케이스(112)의 일측 내부에 배치될 수 있다. DOC 유닛(114)의 입구부(114a)는 믹싱 모듈 케이스(112)의 흡입구(112a)를 향해 배치될 수 있고, DOC 유닛(114)의 출구부(114b)는 믹싱 모듈 케이스(112)의 배출구(112b)를 향해 배치될 수 있다. 따라서, 엔진의 배기 가스(G)는 DOC 유닛(114)의 입구부(114a)로 유입된 후 DOC 유닛(114)의 내부에 배치된 디젤 산화 촉매에 의해 1차 정화될 수 있고, 디젤 산화 촉매에 의해 1차 정화된 제1 정화 가스(G1)는 DOC 유닛(114)의 출구부(114b)를 통해 믹싱 유닛(116)으로 배출될 수 있다.

여기서, DOC 유닛(114)은 디젤 산화 촉매(Diesel Oxidation Catalyst, DOC) 방식으로 배기 가스(G)를 정화하는 것으로 설명한다. 즉, DOC 유닛(114)은, 디젤 산화 촉매 와의 촉매반응 및 고열을 이용하여 일산화탄소와 탄화수소를 줄이고 입자성 물질을 태워주며, 배기 가스 중의 NO₂의 비율을 높여줄 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, DOC 유닛(114) 대신에 배기가스 후처리(Diesel Particulate Filter, DPF) 방식의 DPF 유닛으로 대체할 수도 있다.

믹싱 유닛(116)은 제1 정화 가스(G1)에 환원제(U)를 혼합하여 혼합 가스(G1+U)를 만드는 장치로서, 믹싱 모듈 케이스(112)의 타측 내부에 배치될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 환원제(U)가 우레아(urea)인 것으로 설명하지만, 배기 가스 정화 장치(100)의 설계 조건 및 상황에 따라 다른 종류의 환원제가 사용될 수도 있다.

여기서, 믹싱 유닛(116)은 믹싱 모듈 케이스(112)의 내부에 형성된 제1 공간부(S1)와 제2 공간부(S2)에 배치될 수 있다. 상기와 같은 제1 공간부(S1)와 제2 공간부(S2)는 믹싱 모듈 케이스(112)의 타측 내부에 길이 방향을 따라 연속적으로 형성될 수 있다. 즉, 제1 공간부(S1)는 DOC 유닛(114)의 출구부(114B)와 인접한 위치에 형성될 수 있고, 제2 공간부(S2)는 믹싱 모듈 케이스(112)의 배출구(112b)와 인접한 위치에 형성될 수 있다.

이하에서는, 본 실시예에 따른 믹싱 유닛(116)의 상세 구성을 더 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 3 내지 도 5는 도 2에 도시된 DOC 믹싱 모듈(110)의 믹싱 유닛(116)을 나타낸 도면이고, 도 6은 도 3 내지 도 5에 도시된 믹싱 유닛(116)의 주요부를 나타낸 단면도이며, 도 7은 도 6에 도시된 A-A선에 따른 단면을 나타낸 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 믹싱 유닛(116)의 가스 믹서(500)를 나타낸 사시도이다.

도 2 내지 도 5을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 믹싱 유닛(116)은, 믹싱 파이프(200), 가스 유입부(300), 환원제 공급기(400), 가스 믹서(500), 및 가스 유출부(600)를 포함할 수 있다.

여기서, 믹싱 파이프(200), 가스 유입부(300), 및 가스 믹서(500)는 믹싱 모듈 케이스(112)의 제1 공간부(S1)에 수용된 구조로 배치될 수 있고, 가스 유출부(600)는 믹싱 모듈 케이스(112)의 제2 공간부(S2)에 배치될 수 있다. 환원제 공급기(400)는 믹싱 모듈 케이스(112)와 믹싱 파이프(200)를 관통하는 구조로 믹싱 모듈 케이스(112)와 믹싱 파이프(200)에 배치될 수 있다.

특히, 본 실시예에서는 믹싱 파이프(200)와 가스 유입부(300) 및 가스 믹서(500)가 믹싱 모듈 케이스(112)의 제1 공간부(S1)에 수용된 구조로 배치되므로, 믹싱 파이프(200)와 가스 유입부(300) 및 가스 믹서(500)의 온도가 원하는 설정 온도로 안정적으로 유지될 수 있다. 따라서, 제1 정화 가스(G1)는 믹싱 파이프(200)와 가스 유입부(300) 및 가스 믹서(500)를 통과하는 과정에서 온도가 비정상적으로 저하되는 현상을 방지할 수 있으며, 제1 정화 가스(G1)의 온도 저하에 따른 제1 정화 가스(G1)와 환원제(U)의 혼합 효율 저하 및 SCR 모듈(120)의 반응 효율 저하도 미연에 방지할 수 있다.

도 2 내지 도 4, 도 6을 참조하면, 본 실시예의 믹싱 파이프(200)는 제1 정화 가스(G1)와 환원제(U)를 혼합하기 위한 구성으로서, 믹싱 모듈 케이스(112)의 타측 내부에 배치될 수 있다. 즉, 믹싱 파이프(200)는 믹싱 모듈 케이스(112)의 제1 공간부(S1)에 수용되는 구조로 배치될 수 있다.

믹싱 파이프(200)는 DOC 믹싱 모듈(110)의 믹싱 모듈 케이스(112)의 제1 공간부(S1)보다 작은 단면적으로 길게 연장된 관 형상으로 형성될 수 있다. 믹싱 파이프(200)는 제1 공간부(S1)의 내부에서 한번 이상 굴곡된 구조로 형성될 수 있다. 상기와 같이 믹싱 파이프(200)가 제1 공간부(S1)의 내부에 수용된 상태에서 굴곡 형성되면, 믹싱 파이프(200)의 길이가 늘어나기 때문에 제1 정화 가스(G1)와 환원제(U)의 혼합을 위한 믹싱 거리를 증가시킬 수 있고, 뿐만 아니라 믹싱 파이프(200)가 직선 형상으로 길게 형성된 구조와 비교하여 DOC 믹싱 모듈(110)의 믹싱 모듈 케이스(112)의 전체 크기를 감소시킬 수 있다.

한편, 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)는 가스 유입부(300)와 연결되는 부분으로서, DOC 유닛(114)의 출구부(114B)에 인접하게 배치될 수 있다. 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)는 믹싱 모듈 케이스(112)의 중심축에서 일방향으로 편심된 위치에 배치될 수 있다.

또한, 믹싱 파이프(200)의 출구부(220)는 가스 유출부(600)와 연결되는 부분으로서, 믹싱 모듈 케이스(112)의 배출구(112b)에 인접하게 배치될 수 있다. 믹싱 파이프(200)의 출구부(220)는 믹싱 모듈 케이스(112)의 중심축에서 타방향으로 편심된 위치에 배치될 수 있다.

또한, 믹싱 파이프(200)의 중간부(230)는 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)에서 믹싱 파이프(200)의 출구부(220)를 향해 경사지게 굴곡될 수 있다. 예를 들면, 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)와 출구부(220)는 믹싱 모듈 케이스(112)의 중심축과 평행하도록 믹싱 모듈 케이스(112)의 길이 방향으로 길게 형성될 수 있고, 믹싱 파이프(200)의 중간부(230)는 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)와 출구부(220) 사이에서 다양한 형상으로 굴곡지게 형성될 수 있다.

상기와 같은 믹싱 파이프(200)의 중간부(230)는 나선 형상, 사선 형상, 물결 형상, 호 형상, 또는 지그재그 형상 중 적어도 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 믹싱 파이프(200)의 중간부(230)가 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)와 출구부(220)는 사이에서 'S'자 형상으로 굴곡지게 형성된 것으로 설명한다.

도 2의 도면을 기준으로 설명하면, 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)는 가스 유입부(300)의 상부에 연결될 수 있고, 믹싱 파이프(200)의 출구부(220)는 믹싱 모듈 케이스(112)의 중심축을 기준으로 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)와 대칭되도록 가스 유출부(600)의 하부에 연결될 수 있다. 믹싱 파이프(200)의 중간부(230)는, 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)에서 하측 방향으로 굴곡된 후 믹싱 파이프(200)의 출구부(220)를 향해 경사지게 연장됨과 아울러 믹싱 파이프(200)의 출구부(220)를 향해 상측 방향으로 다시 굴곡된 형상으로 형성된다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예의 가스 유입부(300)는 DOC 유닛(114)의 출구부(114B)에서 배출되는 제1 정화 가스(G1)를 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)로 안내하는 구성으로서, DOC 유닛(114)의 출구부(114B)와 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)를 연결하는 구조로 형성될 수 있다. 여기서, 제1 정화 가스(G1)는 가스 유입부(300)를 따라 DOC 유닛(114)의 출구부(114B)에서 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)로 유동되는 과정에서 유동 방향의 변화를 통해 난류 형상으로 섞일 수 있다.

가스 유입부(300)의 일측면은 DOC 유닛의 출구부(114b)에 연통되게 연결될 수 있고, 가스 유입부(300)의 타측면은 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)에 연통되게 연결될 수 있다. 한편, 가스 유입부(300)의 내부에는 DOC 유닛(114)의 출구부(114B)에서 배출되는 제1 정화 가스(G1)를 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)로 안내하는 유동 통로가 형성될 수 있다.

예를 들면, DOC 유닛(114)의 출구부(114B)가 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)보다 큰 단면적으로 형성되므로, 가스 유입부(300)는 DOC 유닛(114)의 출구부(114B)에서 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)를 향해 제1 정화 가스(G1)의 유동 통로가 감소되는 콘 형상 또는 깔대기 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)가 일방향으로 편심된 위치에 배치되므로, 콘 형상 또는 깔대기 형상의 가스 유입부(300)는 믹싱 모듈 케이스(112)의 중심축에서 일방향으로 편심된 위치를 향해 뾰족하게 돌출될 수 있다.

도 2 내지 도 4, 도 6을 참조하면, 본 실시예의 환원제 공급기(400)는 믹싱 파이프(200)의 내부에 환원제(U)를 분사하는 구성으로서, 믹싱 파이프(200)의 중간부(230) 및 믹싱 모듈 케이스(112)에 관통되게 배치될 수 있다. 상기와 같은 환원제 공급기(400)는 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)로 유입된 제1 정화 가스(G1)에 환원제(U)를 분사하도록 믹싱 파이프(200)의 중간부(230) 중에서 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)에 연결된 굴절 부위에 배치될 수 있다.

본 실시예에 따른 환원제 공급기(400)는 분사 노즐(410) 및 노즐 서포터(420)를 포함할 수 있다.

여기서, 분사 노즐(410)은 믹싱 파이프(200)의 중간부(230)의 내부를 따라 유동되는 제1 정화 가스(G1)에 환원제(U)를 분사할 수 있다. 환원제(U)는 분사 노즐(410)에 의해 미세한 액적 상태로 믹싱 파이프(200)의 내부를 따라 유동되는 제1 정화 가스(G1)에 분사될 수 있다.

그리고, 노즐 서포터(420)는 분사 노즐(410)을 설치하여 분사 노즐(410)을 지지할 수 있다. 노즐 서포터(420)는, 믹싱 파이프(200)의 중간부(230)에 관통되게 형성될 수 있고, 믹싱 파이프(200)의 중간부(230)에서 돌출되게 형성되어 믹싱 모듈 케이스(112)에 관통되게 배치될 수 있다.

상기와 같은 노즐 서포터(420)는, 분사 노즐(410)의 분사 방향(B)이 가스 믹서(500)을 향하도록 믹싱 파이프(200)의 중간부(230)와 입구부(210)가 연결된 부위에 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 분사 노즐(410)의 분사 방향(B)은, 노즐 서포터(420)에 의해 설정될 수 있으며, 믹싱 파이프(200)의 중간부(230)의 내부에 배치된 가스 믹서(500)를 향해 환원제(U)를 분사하는 방향으로 형성될 수 있다.

도 6의 도면을 중심으로 설명하면, 본 실시예에서는, 분사 노즐(410)이 믹싱 파이프(200)의 중간부(230)와 입구부(210)가 연결된 부위에 배치되므로, 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)에 유입된 제1 정화 가스(G1)가 믹싱 파이프(200)의 중간부(230)로 유동되는 초입에 분사 노즐(410)에서 분사된 환원제(U)와 혼합되는 구조이다. 이때, 분사 노즐(410)의 분사 방향(B)은 가스 믹서(500)의 중심부에서 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)를 향해 설정 각도(θ)로 경사지게 형성될 수 있다. 여기서, 가스 믹서(500)의 중심부를 지나는 가상의 믹서 중심선(C)은 믹싱 파이프(200)의 중간부(230)의 중심축에 대응하는 가상의 직선이고, 분사 노즐(410)의 분사 방향(B)은 분사 노즐(410)에서 환원제(U)를 실제로 분사하는 방향에 대응하는 가상의 직선이다.

구체적으로 설명하면, 제1 정화 가스(G1)가 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)에서 믹싱 파이프(200)의 중간부(230)로 유동되므로, 분사 노즐(410)에서 분사된 환원제(U)는 제1 정화 가스(G1)의 유동 압력으로 인하여 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)에서 멀어지는 방향으로 분사되는 방향이 변형될 수 있다. 분사 노즐(410)의 분사 방향(B)이 믹서 중심선(C)에서 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)를 향해 설정 각도(θ)로 편심되게 형성됨으로써, 제1 정화 가스(G1)의 유동 압력으로 인해서 분사 노즐(410)의 분사 방향이 비정상적으로 변형되는 것을 보상할 수 있으며, 그 결과로 분사 노즐(410)은 믹서 중심선(C)을 중심으로 환원제(U)를 정확하게 분사할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 환원제 공급기(400)는, 노즐 서포터(420)를 안정적으로 지지하기 위한 서포터 프레임(430)을 더 포함할 수 있다. 상기와 같은 서포터 프레임(430)은 환원제 공급기(400)의 강성을 보강하기 위한 구성으로서, 서포터 프레임(430)의 양측부는 노즐 서포터(420)와 믹싱 모듈 케이스(112)에 연결될 수 있다. 즉, 서포터 프레임(430)의 일측부는 믹싱 모듈 케이스(112)에 연결될 수 있고, 서포터 프레임(430)의 타측부는 노즐 서포터(420)에 연결될 수 있다. 따라서, 서포터 프레임(430)은 믹싱 모듈 케이스(112)에 의해 안정적으로 지지하여 노즐 서포터(420)의 진동 및 변형을 방지할 수 있다.

예를 들면, 서포터 프레임(430)은 원통 프레임부(432), 장착 프레임부(434), 및 안착 프레임부(436)를 포함할 수 있다.

원통 프레임부(432)는 노즐 서포터(420)를 감싸는 원통 구조로 형성될 수 있다. 따라서, 노즐 서포터(420)는 원통 프레임부(432)에 의해 안정적으로 지지될 수 있고, 그로 인해서 분사 노즐(410)의 분사 방향도 일정하게 유지될 수 있다.

장착 프레임부(434)는 원통 프레임부(432)의 일측에서 길게 연장된 구조로 형성되어 믹싱 모듈 케이스(112)에 장착될 수 있다. 상기와 같은 장착 프레임부(434)는 후술하는 가스 유출부(600)의 구획 부재(610)의 지지 패널부(614)에 용접 방식 또는 접착 방식으로 장착될 수 있다.

안착 프레임부(436)는 원통 프레임부(432)의 타측에서 장착 프레임부(434)의 연장 방향과 반대 방향에 형성되어 믹싱 모듈 케이스(112)에 안착 결합될 수 있다.

도 2, 도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 실시예의 가스 믹서(500)는 제1 정화 가스(G1)와 환원제(U)를 혼합시켜 혼합 가스(G1+U)를 만드는 구성으로서, 믹싱 파이프(200)의 중간부(230)의 내부에 장착될 수 있다. 상기와 같은 가스 믹서(500)는 제1 정화 가스(G1)에 환원제(U)가 미리 공급되어야 하므로, 제1 정화 가스(G1)의 유동 방향을 기준으로 환원제 공급기(400)의 후방에 위치되는 것이 바람직하다.

본 실시예에 따른 가스 믹서(500)는 믹서 하우징(510), 격자 날개(520), 및 믹서 날개(530)를 포함할 수 있다.

믹서 하우징(510)은 믹싱 파이프(200)보다 작은 직경의 원통 형상으로 형성될 수 있다. 상기와 같은 믹서 하우징(510)의 전면과 후면은 제1 정화 가스(G1)와 환원제(U)를 통과시킬 수 있는 개방 형상으로 형성될 수 있다.

여기서, 믹서 하우징(510)은 믹싱 파이프(200)의 중간부(230)의 내부에 배치되어 믹싱 파이프(200)의 내측면과의 사이에 간극(502)이 형성될 수 있다. 상기와 같은 믹서 하우징(510)과 믹싱 파이프(200) 사이에 형성된 간극(502)은, 믹싱 파이프(200)의 내측면과 가스 믹서(500)의 연결 부위에서 제1 정화 가스(G1)와 환원제(U)의 혼합 가스(G1+U)로부터 환원제(U)가 분리된 후 믹싱 파이프(200)와 가스 믹서(500)에 퇴적 및 고착되는 것을 방지할 수 있다.

일반적으로, 혼합 가스(G1+U)의 유속과 온도가 낮아지면, SCR 모듈(120)에 의한 혼합 가스(G1+U)의 정화 성능이 저하될 수 있고, 환원제(U)가 혼합 가스(G1+U)에서 쉽게 분리되어 퇴적 및 고착될 수 있으며, 환원제(U)의 퇴적 및 고착으로 인해서 혼합 가스(G1+U)의 유로가 막히거나 좁아지는 현상도 발생될 수 있다. 또한, 환원제(U)가 퇴적 및 고착됨에 따라 혼합 가스(G1+U)에 포함된 환원제(U)의 양이 감소될 수 있고, 그로 인하여 SCR 모듈(120)의 정화 성능이 저하되어 배기 가스 정화 장치(100)의 전체 정화 효율이 감소될 수 있다. 이를 해소하기 위하여, 환원제(U)의 사용량을 증가시켜 SCR 모듈(120)의 정화 성능을 높이면, 환원제(U)의 퇴적 및 고착되는 원인이 그대로 존재하기 때문에 환원제(U)가 퇴적 및 고착되는 현상이 더 심화될 수 있고, 환원제(U)의 사용량 증가에 따른 비용 부담이 현저하게 증대될 수 있다.

본 실시예에 따른 혼합 가스(G1+U)는, 믹싱 파이프(200)를 따라 유동되는 과정에서 믹싱 파이프(200)의 내측면과 접촉되는 구조이므로, 믹싱 파이프(200)의 중심보다 믹싱 파이프(200)의 내측면에서 혼합 가스(G1+U)의 유속과 온도가 낮아질 수 있다. 그런데, 가스 믹서(500)가 믹싱 파이프(200)의 중간부(230)의 내부에 배치된 구조이므로, 가스 믹서(500)가 혼합 가스(G1+U)의 유동을 방해하는 구조물로 작용하여 혼합 가스(G1+U)의 유속과 온도를 더욱 저하시킬 수 있다. 하지만, 본 실시예에서는 간극(502)이 믹싱 파이프(200)의 내측면와 가스 믹서(500)의 믹서 하우징(510) 사이에 형성된 구조이므로, 혼합 가스(G1+U) 중에서 믹싱 파이프(200)의 내측면을 따라 유동되는 가스는 간극(502)을 통해서 가스 믹서(500)와 직접적으로 간섭되지 않고 가스 믹서(500)를 그대로 지나칠 수 있다.

격자 날개(520)는 믹서 하우징(510)의 내부에 격자 형상으로 배치될 수 있다. 격자 날개(520)는 믹싱 파이프(200)의 길이 방향을 따라 평행하게 형성될 수 있다. 즉, 격자 날개(520)는 가스 믹서(500)의 믹서 중심선(C)과 평행한 방향으로 혼합 가스(G1+U)의 유동을 안내할 수 있다. 따라서, 가스 믹서(500)의 격자 날개(520)는 믹싱 파이프(200)의 중간부(230)를 통과하는 혼합 가스(G1+U)를 층류로 만들 수 있다.

예를 들면, 본 실시예에 따른 격자 날개(520)는 수평 격자 날개(522) 및 수직 격자 날개(524)를 포함할 수 있다.

여기서, 수평 격자 날개(522)는 믹서 하우징(510)의 내부에 수평 방향으로 배치된 판 형상의 부재이다. 수평 격자 날개(522)는 믹서 하우징(510)의 내부에서 수직 방향으로 복수개가 동일 간격으로 서로 이격되게 배치될 수 있다.

그리고, 수직 격자 날개(524)는 믹서 하우징(510)의 내부에 수직 방향으로 배치된 판 형상의 부재이다. 수직 격자 날개(524)는 믹서 하우징(510)의 내부에서 수평 방향으로 복수개가 동일 간격으로 서로 이격되게 배치될 수 있다.

한편, 격자 날개(520)의 중앙부에는 수평 격자 날개(522)들과 수직 격자 날개(524)들로 이루어진 사각형의 격자홀들이 형성될 수 있지만, 격자 날개(520)의 가장자리부에는 수평 격자 날개(522)들과 수직 격자 날개(524)들 및 믹서 하우징(510)로 이루어진 비사각형의 격자홀들이 형성될 수 있다.

특히, 격자 날개(520)의 일부는 믹서 하우징(510)의 외측으로 길게 돌출되어 믹서 고정 부재(540)가 형성될 수 있다. 상기와 같은 믹서 고정 부재(540)는 믹서 하우징(510)에 관통되게 배치된 구조로서, 가스 믹서(500)의 장착시 믹싱 파이프(200)의 중간부(230)에 장착 고정될 수 있다. 일례로, 믹서 고정 부재(540)는, 수평 격자 날개(522)들 또는 수직 격자 날개(524)들 중 적어도 하나가 길게 연장된 구조로 형성될 수 있으며, 격자 날개(520)의 외주를 따라 복수개가 서로 이격되게 배치될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 믹서 고정 부재(540)가 격자 날개(520)에 의해 형성되는 대신에 믹서 하우징(510)의 외주면에 돌기 형상으로 부착된 구조도 가능하다.

믹서 날개(530)는 혼합 가스(G1+U)의 유동 방향을 기준으로 격자 날개(520)의 후방부에 배치될 수 있다. 믹서 날개(530)는 믹싱 파이프(200)의 길이 방향과 교차되는 방향으로 격자 날개(520)의 후방부로부터 복수개가 엇갈리게 돌출된 구조로 형성될 수 있다. 상기와 같은 믹서 날개(530)는 격자 날개(520)를 통과한 혼합 가스(G1+U)를 가스 믹서(500)의 믹서 중심선(C)과 교차되는 서로 다른 방향으로 안내할 수 있다. 따라서, 가스 믹서(500)의 믹서 날개(530)는 격자 날개(520)를 통과한 혼합 가스(G1+U)를 난류로 만들어 혼합 가스(G1+U)의 혼합 효율을 더욱 높일 수 있다.

이하, 본 실시예에서는 믹서 날개(530)가 수평 격자 날개(522)의 후방부에 형성된 것으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 수직 격자 날개(524)의 후방부에 형성되거나 수평 격자 날개(522)와 수직 격자 날개(524)의 후방부에 모두 형성될 수도 있다.

예를 들면, 본 실시예에 따른 믹서 날개(530)는 제1 믹서 날개(532) 및 제2 믹서 날개(534)를 포함할 수 있다.

여기서, 제1 믹서 날개(532)는 수평 격자 날개(522)의 후방부에서 후방을 향해 길게 돌출될 수 있다. 상기와 같은 제1 믹서 날개(532)는 수평 격자 날개(522)의 후방부에서 소정의 각도로 하향 경사지게 형성될 수 있다. 한편, 제1 믹서 날개(532)는 수평 격자 날개(522)의 길이 방향을 따라 복수개가 서로 이격되게 배치될 수 있다.

그리고, 제2 믹서 날개(534)는 제1 믹서 날개(532)와 서로 이웃하게 배치되도록 수평 격자 날개(522)의 후방부에서 후방을 향해 길게 돌출될 수 있다. 상기와 같은 제2 믹서 날개(534)는 수평 격자 날개(522)의 후방부에서 소정의 각도로 상향 경사지게 형성될 수 있다. 한편, 제2 믹서 날개(534)는 수평 격자 날개(522)의 길이 방향을 따라 복수개가 서로 이격되게 배치되되, 제1 믹서 날개(532)들 사이에 각각 배치될 수 있다.

한편, 제1 믹서 날개(532)들과 제2 믹서 날개(534)들은, 격자 날개(520)에 의해 형성된 사각형의 격자홀들 및 격자 날개(520)와 믹서 하우징(510)에 의해 형성된 비사각형의 격자홀들에 대응되게 배치될 수 있다. 즉, 제1 믹서 날개(532) 또는 제2 믹서 날개(534)는 격자홀들의 후방에 하나씩 배치된 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 격자홀들을 통과한 혼합 가스(G1+U)는, 제1 믹서 날개(532)에 의해 하측으로 유동되거나 제2 믹서 날개(534)에 의해 상측으로 유동될 수 있다.

도 7과 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 믹서 날개(530)들은, 격자 날개(520)의 중앙부에서 격자 날개(520)의 가장자리부로 갈수록 적게 형성되거나, 또는 격자 날개(520)의 가장자리부에 형성되지 않고 격자 날개(520)의 중앙부에만 형성될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 격자 날개(520)의 가장자리부에 믹서 날개(530)가 형성되지 않은 것으로 설명하지만, 배기 가스 정화 장치(100)의 설계 조건 및 상황에 따라 믹서 날개(530)들의 배치 분포는 다양하게 변경될 수 있다.

여기서, 격자 날개(520)의 가장자리부는, 격자 날개(520)와 믹서 하우징(510)에 의해 비사각형의 격자홀들이 형성된 부위로서, 믹서 날개(530)들이 형성되지 않아 혼합 가스(G1+U)의 유동이 원활하게 이루어질 수 있다. 상기와 같은 유동 원활 구역(D1, D2, D3, D4)은 격자 날개(520)의 상부, 하부, 좌측부, 및 우측부에 각각 형성될 수 있다. 즉, 격자 날개(520)의 상부에는 제1 유동 원활 구역(D1)이 형성될 수 있고, 격자 날개(520)의 우측부에는 제2 유동 원활 구역(D2)이 형성될 수 있으며, 격자 날개(520)의 좌측부에는 제3 유동 원활 구역(D3)이 형성될 수 있고, 격자 날개(520)의 하부에는 제4 유동 원활 구역(D4)이 형성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 유동 원활 구역(D1, D2, D3, D4)이 가스 믹서(500)의 격자 날개(520)의 가장자리부에 형성되면, 혼합 가스(G1+U)의 유속과 온도가 격자 날개(520)와 믹서 하우징(510)이 연결된 격자 날개(520)의 가장자리부에서 비정상적으로 저하되는 현상이 방지될 수 있고, 그로 인해서 격자 날개(520)의 가장자리부에 환원제(U)가 퇴적 및 고착되는 현상도 방지될 수 있다. 즉, 혼합 가스(G1+U)의 유속과 온도는, 믹싱 파이프(200)의 중간부(230)를 통과하는 과정에서 가스 믹서(500)의 믹서 중심선(C)에 가까울수록 높아질 수 있고, 믹싱 파이프(200)의 중간부(230)를 통과하는 과정에서 믹싱 파이프(200)의 내측면에 가까울수록 작아질 수 있다.

따라서, 믹서 날개(530)들이 격자 날개(520)의 가장자리부에도 형성되면, 격자 날개(520)의 가장자리부에서 혼합 가스(G1+U)의 유속과 온도가 대폭 저하될 수 있고, 격자 날개(520)와 믹서 하우징(510)의 연결 부위에 환원제(U)가 혼합 가스(G1+U)에서 쉽게 분리되어 퇴적 및 고착될 수 있으며, 환원제(U)의 퇴적 및 고착에 의해서 격자 날개(520)의 가장자리부에 형성된 비사각형의 격자홀들이 폐쇄될 수 있다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예의 가스 유출부(600)는 믹싱 파이프(200)의 출구부(220)에서 유출되는 혼합 가스(G1+U)를 배출구(112b)로 안내하는 구성으로서, 믹싱 모듈 케이스(112)의 타측 내부 중에서 배출구(112b)와 제1 공간부(S1) 사이에 형성된 제2 공간부(S2)에 배치될 수 있다. 가스 유출부(600)는 믹싱 파이프(200)의 출구부(220) 및 배출구(112b)에 연통되게 연결될 수 있다.

즉, 가스 유출부(600)는 믹싱 파이프(200)의 출구부(220)에서 유출되는 혼합 가스(G1+U)를 제2 공간부(S2)의 내부에서 소용돌이 형상으로 스월(swirl)시킨 후 배출구(112b)로 안내하는 구조이다. 따라서, 가스 유출부(600)는, 혼합 가스(G1+U)의 제1 정화 가스(G1)와 환원제(U)를 다시 충분히 섞어준 후에 배출구(112b)로 배출할 수 있고, 그로 인하여 제1 정화 가스(G1)와 환원제(U)의 혼합 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

예를 들면, 가스 유출부(600)는, 구획 부재(610) 및 스월 부재(620)를 포함할 수 있다.

구획 부재(610)는 제1 공간부(S1)와 제2 공간부(S2)를 구획하기 위한 부재로서, 믹싱 모듈 케이스(112)의 타측 내부에 배치될 수 있다. 구획 부재(610)에는 믹싱 파이프(200)의 출구부(220)가 관통되게 연결되기 위한 파이프 홀부(612a)가 형성될 수 있다.

일례로, 구획 부재(610)는, 제1 공간부(S1)와 제2 공간부(S2)를 구획하는 구획 패널부(612), 및 구획 패널부(612)에서 믹싱 모듈 케이스(112)의 내측면을 따라 원통 형상으로 길게 연장된 지지 패널부(614)를 포함할 수 있다.

여기서, 구획 패널부(612)는 믹싱 모듈 케이스(112)의 내부 공간을 구획하는 원판 형상으로 형성될 수 있다. 상기와 같은 구획 패널부(612)는 믹싱 모듈 케이스(112)와 함께 제1 공간부(S1)와 제2 공간부(S2)를 형성할 수 있다. 구획 패널부(612)에는 파이프 홀부(612a)가 형성될 수 있다.

그리고, 지지 패널부(614)는 구획 패널부(612)의 가장자리부에서 믹싱 모듈 케이스(112)의 내측면을 따라 길게 연장된 원통 형상으로 형성될 수 있다. 지지 패널부(614)는 구획 패널부(612)를 수직하게 세워진 상태로 믹싱 모듈 케이스(112)에 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 상기와 같은 지지 패널부(614)는 믹싱 모듈 케이스(112)와 함께 제2 공간부(S2)를 형성할 수 있다.

스월 부재(620)는 믹싱 파이프(200)의 출구부에서 유출되는 혼합 가스(G1+U)를 제2 공간부(S2)의 내부에서 스월(swirl)시킨 후 배출구(112b)로 안내하기 위한 부재이다. 스월 부재(620)는 파이프 홀부(612a)를 덮는 형상으로 구획 부재(610)에 배치될 수 있다. 상기와 같은 스월 부재(620)와 구획 부재(610)의 사이에는, 혼합 가스(G1+U)를 소용돌이 형상으로 선회시키면서 배출구(112b)로 안내하는 원호 형상의 스월 가이드 통로(P)가 형성될 수 있다.

여기서, 배출구(112b)는 제2 공간부(S2)의 내주면을 형성하는 믹싱 모듈 케이스(112)의 타측의 외주부에 연통되게 연결될 수 있다. 그로 인해서, 가스 유출부(600)의 내부에서는, 혼합 가스(G1+U)가 제2 공간부(S2)의 내주면을 따라 소용돌이 형상으로 스월되면서 배출구(112b)로 원활하게 배출될 수 있다.

그리고, 믹싱 파이프(200)의 출구부(220)에서 유출된 혼합 가스(G1+U)는, 스월 가이드 통로(P)의 유입부로 유입될 수 있고, 스월 가이드 통로(P)의 유동부를 따라 스월되는 형상으로 유동될 수 있으며, 스월 가이드 통로(P)의 유출부를 통해 제2 공간부(S2)의 내주면을 따라 유출될 수 있다. 따라서, 스월 가이드 통로(P)의 유입부는 파이프 홀부(612a)에 관통되게 배치된 믹싱 파이프(200)의 출구부(220)에 연통되게 연결될 수 있고, 스월 가이드 통로(P)의 유출부는 배출구(112b)가 연결되지 않은 제2 공간부(S2)의 내주면을 향해 혼합 가스(G1+U)를 유출하는 형상으로 형성될 수 있다. 뿐만 아니라, 스월 가이드 통로(P)의 유동부는 스월 가이드 통로(P)의 유입부와 유출부를 연결하는 원호 형상으로 형성될 수 있다. 특히, 스월 가이드 통로(P)의 유동부는, 스월 가이드 통로(P)의 유입부에서 유출부로 갈수록 구획 부재(610)에서 멀어지는 방향으로 경사지게 형성될 수 있고, 그로 인해서 혼합 가스(G1+U)가 스월 가이드 통로(P)를 따라 배출구(112b)를 향해 소용돌이 형상으로 안내될 수 있다.

한편, 스월 부재(620)의 일측부는 스월 가이드 통로(P)의 유입부를 형성하는 부위로서, 파이프 홀부(612a)를 덮는 형상으로 구획 부재(610)의 구획 패널부(612)에 연결될 수 있다. 상기와 같은 스월 부재(620)의 일측부에는 믹싱 파이프(200)의 출구부(220)와 마주보는 부위에 복수개의 가스홀부(622)가 형성될 수 있다. 가스홀부(622)들은 믹싱 파이프(200)의 출구부(220)에서 유출되는 혼합 가스(G1+U)의 일부가 통과되어 배출구(112b)로 유동되는 혼합 가스(G1+U)와 함께 유동될 수 있다.

즉, 혼합 가스(G1+U)가 믹싱 파이프(200)의 출구부(220)에서 유출된 후 스월 부재(620)의 일측부에 바로 접촉되는 구조이므로, 혼합 가스(G1+U)에서 환원제(U)의 일부가 쉽게 분리되어 스월 부재(620)의 일측부에 퇴적 및 고착될 수 있다. 하지만, 본 실시예에서는 스월 부재(620)의 일측부에 가스홀부(622)들이 형성된 구조이므로, 믹싱 파이프(200)의 출구부(220)에서 유출되는 혼합 가스(G1+U)의 유동 압력에 의해서 스월 부재(620)의 일측부에 퇴적된 환원제(U)가 스월 가이드 통로(P)에서 제2 공간부(S2)로 배출될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 배기 가스 정화 장치(100)에 대한 작동 및 작용 효과를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 엔진의 배기 가스(G)가 제1 배기 라인(140)을 따라 DOC 믹싱 모듈(110)의 흡입구(112a)로 유동한 후 흡입구(112a)를 통해서 DOC 믹싱 모듈(110)의 내부로 들어온다. 그리고, 배기 가스(G)는 DOC 믹싱 모듈(110)의 내부에 흡입된 후 DOC 유닛(114)으로 유입된다.

배기 가스(G)가 DOC 유닛(114)의 입구부(114a)로 유입되면, DOC 유닛(114)에서는 디젤 산화 촉매와 배기 가스(G)를 고온에서 반응시켜 1차 정화된 제1 정화 가스(G1)를 생성한다. 상기와 같이 생성된 제1 정화 가스(G1)는 DOC 유닛(114)의 출구부(114b)로 배출된 후 믹싱 유닛(116)으로 유동된다.

이때, 믹싱 유닛(116)의 가스 유입부(300)는, DOC 유닛(114)의 출구부(114B)에서 배출되는 제1 정화 가스(G1)를 모아서 믹싱 유닛(116)의 믹싱 파이프(200)의 입구부(210)로 안내한다.

믹싱 파이프(200)의 입구부(210)로 유입된 제1 정화 가스(G1)는, 믹싱 파이프(200)의 중간부(230)를 따라 유동한 후 믹싱 파이프(200)의 출구부(220)를 통해 가스 유출부()로 유동한다. 상기와 같은 믹싱 파이프(200)는 DOC 믹싱 유닛(110)의 믹싱 모듈 케이스(112)의 내부에 형성된 제1 공간부(S1)에 수용된 구조이므로, 믹싱 파이프(200)가 외기에 의해 직접적으로 냉각되지 않아 믹싱 파이프(200)의 온도 저하를 방지하고, 믹싱 파이프(200)를 통과하는 제1 정화 가스(G1)와 환원제(U)의 온도 저하도 방지하여 배기 가스(G)의 정화 반응 효율을 안정적으로 확보한다.

한편, 환원제 공급기(400)의 분사 노즐(410)은 믹싱 파이프(200)의 중간부(230)의 내부에 환원제(U)를 분사하여 믹싱 파이프(200)를 따라 유동되는 제1 정화 가스(G1)에 환원제(U)를 혼합한다.

믹싱 파이프(200)의 중간부(230)에서는, 제1 정화 가스(G1)와 환원제(U)가 혼합되면서 믹싱 파이프(200)를 따라 유동되되, 제1 정화 가스(G1)와 환원제(U)는 믹싱 파이프(200)의 중간부(230)에 배치된 가스 믹서(500)에 의해 혼합 가스(G1+U)로 혼합된다. 상기와 같은 혼합 가스(G1+U)는 믹싱 파이프(200)의 출구부(220)에서 유출된 후 가스 유출부(600)에 유입된다.

믹싱 파이프(200)에서 가스 유출부(600)로 유입된 혼합 가스(G1+U)는, 구획 부재(610)의 구획 패널부(612)와 스월 부재(620) 사이에 형성된 스월 가이드 통로(P)로 유입된 후 스월 가이드 통로(P)를 따라 스월 형상으로 유동된다. 그리고, 혼합 가스(G1+U)는 스월 가이드 통로(P)에서 제2 공간부(S2)의 내주면을 따라 소용돌이 형상으로 스월 가능하게 배출된다.

즉, 혼합 가스(G1+U)는, 스월 가이드 통로(P)를 따라 스월되는 형상으로 유동된 후 제2 공간부(S2)의 내주면을 향해 배출되고, 제2 공간부(S2)의 내주면을 따라 소용돌이 형상으로 선회된 후 배출구(112b)로 배출된다. 따라서, 혼합 가스(G1+U)는 가스 유출부(600)에서 소용돌기 형상으로 스월되면서 제1 정화 가스(G1)와 환원제(U)의 혼합 효율이 더 향상된다.

가스 유출부(600)에서 배출구(112b)로 배출된 혼합 가스(G1+U)는, 모듈 연결관(130)를 통해서 SCR 모듈(120)로 유동된 후 SCR 모듈(120)에서 2차 정화되어 제2 정화 가스(G2)가 생성된다.

상기와 같은 제2 정화 가스(G2)는 DOC 믹싱 모듈(110)과 SCR 모듈(120)에 의해 최종적으로 정화되어 대기 오염 물질이나 유독 성분이 제거된 상태이다. 그 때문에, 제2 정화 가스(G2)는 SCR 모듈(120)에서 제2 배기 라인(150)을 통해 외부로 배출된다.

이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 배기 가스 정화 장치
110: DOC 믹싱 모듈
120: SCR 모듈
112: 믹싱 모듈 케이스
114: DOC 유닛
116: 믹싱 유닛
200: 믹싱 파이프
300: 가스 유입부
400: 환원제 공급기
500: 가스 믹서
600: 가스 유출부
G: 엔진의 배기 가스
G1: 제1 정화 가스
G2: 제2 정화 가스
U: 환원제
G1+U: 혼합 가스
B: 분사 노즐의 분사 방향
C: 믹서 중심선

Claims (15)

1. 엔진에서 외부로 배기되는 배기 가스를 정화하는 배기 가스 정화 장치에 있어서,
   상기 엔진에 연결되고, 상기 엔진의 배기 가스를 디젤 산화 촉매로 정화한 후 상기 정화된 정화 가스에 환원제를 혼합하여 혼합 가스를 만드는 DOC 믹싱 모듈을 포함하고,
   상기 DOC 믹싱 모듈의 내부 공간에는, 상기 정화 가스와 상기 환원제를 혼합하기 위한 믹싱 파이프가 상기 DOC 믹싱 모듈보다 작은 단면적으로 길게 마련되며,
   상기 DOC 믹싱 모듈은, 상기 배기 가스를 흡입하기 위한 흡입구가 일측에 연결되고, 상기 혼합 가스를 배출하기 위한 배출구가 타측에 연결된 믹싱 모듈 케이스; 상기 믹싱 모듈 케이스의 일측 내부에 배치되고, 상기 배기 가스를 상기 디젤 산화 촉매로 정화하는 DOC 유닛; 및 상기 믹싱 모듈 케이스의 타측 내부에 배치되고, 상기 믹싱 파이프를 포함하며, 상기 정화 가스에 상기 환원제를 혼합하여 상기 혼합 가스를 만드는 믹싱 유닛;을 포함하고,
   상기 믹싱 유닛은, 상기 믹싱 모듈 케이스의 타측 내부 중에서 상기 DOC 유닛의 옆에 형성된 제1 공간부에 배치되는 상기 믹싱 파이프; 상기 믹싱 파이프의 입구부와 상기 DOC 유닛의 출구부에 연결되고, 상기 DOC 유닛의 출구부에서 배출되는 상기 정화 가스를 상기 믹싱 파이프의 입구부로 안내하는 가스 유입부; 상기 믹싱 파이프의 중간부 및 상기 믹싱 모듈 케이스에 배치되고, 상기 믹싱 파이프의 내부에 상기 환원제를 분사하는 환원제 공급기; 상기 정화 가스의 유동 방향을 기준으로 상기 환원제 공급기의 후방에 위치되도록 상기 믹싱 파이프의 내부에 장착되고, 상기 정화 가스와 상기 환원제를 혼합시켜 상기 혼합 가스를 만드는 가스 믹서; 및 상기 믹싱 모듈 케이스의 타측 내부 중에서 상기 배출구와 상기 제1 공간부 사이에 형성된 제2 공간부에 배치되고, 상기 믹싱 파이프의 출구부에 연결되며, 상기 믹싱 파이프의 출구부에서 유출되는 상기 혼합 가스를 상기 배출구로 안내하는 가스 유출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 믹싱 파이프는, 상기 정화 가스와 상기 환원제의 믹싱 거리를 증가시킴과 아울러 상기 DOC 믹싱 모듈의 전체 크기를 감소시키도록 상기 DOC 믹싱 모듈의 내부 공간에 굴곡 형상으로 마련된 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 믹싱 파이프의 입구부는 상기 믹싱 모듈 케이스의 중심축에서 일방향으로 편심된 위치에 배치되고,
   상기 믹싱 파이프의 출구부는 상기 믹싱 모듈 케이스의 중심축에서 타방향으로 편심된 위치에 배치되며,
   상기 믹싱 파이프의 중간부는 상기 믹싱 파이프의 입구부에서 상기 믹싱 파이프의 출구부를 향해 경사지게 굴곡된 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 환원제 공급기는, 상기 믹싱 파이프의 내부를 따라 유동되는 상기 정화 가스에 상기 환원제를 분사하는 분사 노즐; 및 상기 분사 노즐을 설치하도록 상기 믹싱 파이프의 중간부와 상기 믹싱 모듈 케이스에 관통되게 형성된 노즐 서포터;를 포함하며,
   상기 노즐 서포터는, 상기 분사 노즐의 분사 방향이 상기 가스 믹서를 향하도록 상기 믹싱 파이프의 중간부와 입구부가 연결된 부위에 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 분사 노즐의 분사 방향은, 상기 가스 믹서의 중심부에서 상기 믹싱 파이프의 입구부를 향해 설정 각도로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
8. 제6항에 있어서,
   상기 환원제 공급기는, 상기 노즐 서포터와 상기 믹싱 모듈 케이스에 양측부가 연결되고 상기 노즐 서포터를 안정적으로 지지하는 서포터 프레임;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 가스 믹서는,
   상기 믹싱 파이프의 중간부의 내부에 배치되고, 상기 믹싱 파이프의 내측면과의 사이에 간극이 형성되도록 상기 믹싱 파이프보다 작은 직경의 원통 형상으로 형성된 믹서 하우징;
   상기 믹서 하우징의 내부에 격자 형상으로 배치되고, 상기 믹싱 파이프의 길이 방향을 따라 평행하게 형성된 격자 날개; 및
   상기 혼합 가스의 유동 방향을 기준으로 상기 격자 날개의 후방부에 배치되고, 상기 믹싱 파이프의 길이 방향과 교차되는 방향으로 상기 격자 날개의 후방부로부터 복수개가 엇갈리게 돌출된 믹서 날개;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 믹서 날개들은, 상기 격자 날개의 중앙부에서 상기 격자 날개의 가장자리부로 갈수록 적게 형성되거나, 또는 상기 격자 날개의 중앙부에만 형성된 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 가스 유출부는,
    상기 제1 공간부와 상기 제2 공간부를 구획하도록 상기 믹싱 모듈 케이스의 타측 내부에 배치되고, 상기 믹싱 파이프의 출구부가 관통되게 연결되기 위한 파이프 홀부가 형성된 구획 부재; 및
    상기 파이프 홀부를 덮는 형상으로 상기 구획 부재에 배치되고, 상기 믹싱 파이프의 출구부에서 배출되는 상기 혼합 가스를 상기 제2 공간부의 내부에서 스월(swirl)시킨 후 상기 배출구로 안내하는 스월 부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 배출구는 상기 제2 공간부의 내주면을 형성하는 상기 믹싱 모듈 케이스의 타측 외주부에 연통되게 연결되고,
    상기 스월 부재와 상기 구획 부재의 사이에는, 상기 혼합 가스를 소용돌이 형상으로 선회시키면서 상기 배출구로 안내하는 원호 형상의 스월 가이드 통로가 형성된 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 스월 가이드 통로의 유입부는 상기 파이프 홀부에 연결된 상기 믹싱 파이프의 출구부에 연결되고, 상기 스월 가이드 통로의 유출부는 상기 배출구가 연결되지 않은 상기 제2 공간부의 내주면을 향해 상기 혼합 가스를 유출하는 형상으로 형성되며,
    상기 스월 가이드 통로의 유동부는, 상기 유입부와 상기 유출부를 연결하는 원호 형상으로 형성되고, 상기 유입부에서 상기 유출부로 갈수록 상기 구획 부재에서 멀어지는 방향으로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 스월 부재의 일측부는 상기 스월 가이드 통로의 유입부를 형성하도록 상기 파이프 홀부를 덮는 형상으로 상기 구획 부재에 연결되고,
    상기 스월 부재의 일측부 중에서 상기 믹싱 파이프의 출구부와 마주보는 부위에는, 상기 믹싱 파이프의 출구부에서 배출되는 상기 혼합 가스의 일부가 통과되기 위한 가스홀부가 형성된 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
15. 제1항에 있어서,
    상기 가스 유입부는, 상기 DOC 유닛의 출구부에서 상기 믹싱 파이프의 입구부를 향해 상기 정화 가스의 유동 통로가 감소되는 콘 형상 또는 깔대기 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.

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