KR102226385B1 - 질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버 - Google Patents

질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버 Download PDF

Info

Publication number
KR102226385B1
KR102226385B1 KR1020190090128A KR20190090128A KR102226385B1 KR 102226385 B1 KR102226385 B1 KR 102226385B1 KR 1020190090128 A KR1020190090128 A KR 1020190090128A KR 20190090128 A KR20190090128 A KR 20190090128A KR 102226385 B1 KR102226385 B1 KR 102226385B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
exhaust gas
nitrogen oxide
flow path
measurement sensor
Prior art date
Application number
KR1020190090128A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210012426A (ko
Inventor
장재환
Original Assignee
에스티엑스엔진 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 에스티엑스엔진 주식회사 filed Critical 에스티엑스엔진 주식회사
Priority to KR1020190090128A priority Critical patent/KR102226385B1/ko
Publication of KR20210012426A publication Critical patent/KR20210012426A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102226385B1 publication Critical patent/KR102226385B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust 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
    • F01N3/18Exhaust 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
    • F01N3/20Exhaust 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
    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/008Mounting or arrangement of exhaust sensors in or on exhaust apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00Combination 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
    • F01N2240/20Combination 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/026Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting NOx
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

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

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버를 제공한다. 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스에 포함된 질소 산화물(NOx)을 측정하는 질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버는 상기 디젤엔진으로부터 배출되는 상기 배기가스와 요소수를 혼합시키는 혼합믹서, 상기 혼합믹서 내부에 배치되고, 상기 배기가스가 유입되는 유입구 및 상기 배기가스를 배출하는 배출구를 포함하는 챔버 및 상기 챔버의 내면과 이격되도록 상기 챔버 내부에 배치되어 질소 산화물(NOx)을 측정하는 센서를 포함한다.

Description

질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버{Chamber comprising nitrogen oxide measurement sensor}
본 발명은 선박용 엔진에서 발생되는 질소산화물을 측정하기 위한 질소산화물 측정 센서 모듈에 관한 것이다.
질소산화물(NOx)의 규제가 강화되면서 대형 엔진에서 배출되는 질소산화물의 저감을 위한 노력이 강구되고 있으며, 일례로써, 엔진의 배기 후처리 시스템이 제안되었다. 엔진은 디젤 또는 LNG를 연료로 사용할 수 있다. 디젤 엔진과 LNG 엔진에서 배출되는 배기가스에는 질소산화물(NOx)이 배출될 수 있으므로, 후처리 시스템이 적용된다. 엔진의 후처리 시스템은 엔진의 배기관에 설치되는 매연여과필터(DPF; Diesel Particulate Filtertrap)와 선택적환원촉매(SCR; selective catalytic reduction)를 포함한다. 일반적으로 선박용 엔진에는 선택적환원촉매 시스템이 적용될 수 있다. 선택적환원촉매(SCR)는 엔진의 배출가스에 포함된 질소산화물(Nox)을 제거할 수 있다.
선택적환원촉매 시스템의 효율적인 운전을 위해 배기가스 내에 포함된 질소산화물의 양을 감지하는 센서가 적용될 수 있다. 다만, 후처리 시스템에 의해 처리되기 전의 배기가스는 입자상 물질(Particle matter)을 포함하고, 이러한 입자상 물질은 수트(soot)를 포함한다. 배기가스 내에 포함된 수트(soot)는 질소산화물을 측정하기 위한 센서에 흡착될 수 있다. 따라서, 센서에 흡착된 수트(soot)에 의해 센서의 성능이 저하되고, 센서의 수명이 단축되는 문제점이 발생되었다.
본 발명의 기술적 과제는 질소산화물을 측정하는 센서의 수명 감소를 방지하고 센서가 수트(soot)와 접촉하여 오염되는 것을 방지할 수 있는 질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 배기가스의 스월 현상을 강화시키고 챔버 내면에 이물질이 잔류하는 것을 방지하기 위한 질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버를 제공한다. 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스에 포함된 질소 산화물(NOx)을 측정하는 질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버는 상기 디젤엔진으로부터 배출되는 상기 배기가스와 요소수를 혼합시키는 혼합믹서, 상기 혼합믹서 내부에 배치되고, 상기 배기가스가 유입되는 유입구 및 상기 배기가스를 배출하는 배출구를 포함하는 챔버 및 상기 챔버의 내면과 이격되도록 상기 챔버 내부에 배치되어 질소 산화물(NOx)을 측정하는 센서를 포함한다.
일 예에 의하여, 상기 챔버는 상기 유입구로부터 유입된 상기 배기가스를 상기 챔버 내부로 유동시키기 위한 유로를 더 포함한다.
일 예에 의하여, 상기 유로는 상기 챔버의 내면을 따라 연장되고, 상기 배기가스를 배출하는 내부 배출구를 포함하고, 상기 배기가스는 상기 챔버의 중심축을 기준으로 원주방향으로 제공되는 상기 내부 배출구를 통해 상기 챔버 내부로 유동된다.
일 예에 의하여, 상기 챔버의 외면과 상기 챔버의 내면이 마주보도록 배치되어 상기 유로가 정의되고, 상기 유로는 상기 챔버의 상기 외면과 상기 내면에 의해 정의되는 벽면들이 중첩되어 형성된다.
일 예에 의하여, 상기 챔버는 상기 챔버의 배출구와 대향되는 위치에 배치되어 상기 챔버의 일단을 폐쇄하는 플레이트를 더 포함하고, 상기 센서는 상기 플레이트에 결합되어 상기 챔버 내부에 배치된다.
일 예에 의하여, 상기 플레이트에는 상기 유로를 향해 공기를 주입하여 상기 유로 내에 잔류하는 이물질을 제거하는 공기 주입구가 제공된다.
일 예에 의하여, 상기 공기 주입구와 상기 유로를 연결하는 추가 유로를 더 포함한다.
일 예에 의하여, 상기 챔버는 상기 배출구가 제공되는 제1 영역, 상기 유로 및 상기 유입구가 제공되는 제2 영역 및 상기 플레이트와 인접하는 제3 영역을 포함하고, 상기 제2 영역은 원뿔 형상으로 이루어져 상기 배기가스의 스월(swirl)을 생성시킨다.
일 예에 의하여, 상기 유입구의 개방 면적은 상기 제3 영역에서 상기 제1 영역으로 갈수록 줄어든다.
일 예에 의하여, 상기 챔버의 유입구를 통해 상기 요소수와 혼합되지 않은 상기 배기가스가 유입되고, 상기 배기가스에 포함된 입자상 물질은 상기 챔버의 내면을 따라 이동하여 상기 배출구로 배출된다.
일 예에 의하여, 상기 센서는 상기 입자상 물질이 제거된 상태의 상기 배기가스 내에 포함된 질소산화물의 양을 측정한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 챔버의 원뿔 형상 및 공기 주입구를 통한 별도의 공기 주입을 통해 챔버 내면에 잔류하는 이물질을 제거하고 배기가스의 스월 현상을 강화시킬 수 있다. 스월 현상이 강화됨에 따라, 챔버 내를 유동하는 배기가스 중 상대적으로 밀도가 높은 수트(soot)는 챔버의 내면을 따라 유동되므로 챔버의 중심축 상에 배치되는 센서에 수트가 흡착되는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 센서가 오염되는 것이 방지될 수 있고, 센서의 수명이 증가될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 챔버 내에 형성된 유로는 배기가스를 챔버의 내면을 향해 배출시킬 수 있다. 즉, 유로를 통과한 배기가스는 중심축을 기준으로 원주방향으로 배출될 수 있고, 챔버의 원뿔 형상에 의해 배기가스가 선회될 수 있다. 따라서, 챔버 내에 배치되는 센서와 배기가스에 포함된 수트가 접촉할 가능성이 낮아질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환원반응모듈 재생 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 선 A-A'를 절개한 챔버의 부분 절결 사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 기술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 기술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환원반응모듈 재생 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 환원반응모듈 재생 시스템(10)은, 엔진(50)으로부터의 배기가스가 배출되는 배기관(60), 배기관(60)에 요소수(환원제)를 공급하는 우레아 공급부(70), 우레아 공급부(70)에서 분사된 요소수와 배기가스를 혼합시키는 혼합믹서(80) 및 혼합믹서(80)를 통과한 요소수 및 배기가스를 화학적으로 반응시키는 환원반응모듈(90)을 포함할 수 있다.
엔진(50)은 디젤 엔진 또는 LNG 엔진일 수 있다. 즉, 엔진(50)은 연료로 디젤 또는 LNG를 이용할 수 있다. 엔진(50)에서 배출하는 배기가스는 질소한산화물(NOx)을 포함할 수 있다.
우레아 공급부(70)에서 분사된 요소수는 배기관(60) 내에서 엔진(50)의 배기가스의 열에 의하여 암모니아로 열분해 될 수 있다. 생성된 암모니아는 혼합믹서(80)에서 배기가스와 혼합되어 환원반응모듈(90)로 공급될 수 있다. 환원반응모듈(90)은 요소수를 암모니아로 열분해 하고 배기가스에 포함된 질소산화물(NOx)과 반응하여 물과 질소를 생성시킬 수 있다. 즉, 환원반응모듈(90)로 공급된 배기가스는 암모니아와 반응할 수 있고, 배기가스의 질소산화물(NOx)은 인체에 무해한 물과 질소로 환원될 수 있다. 상기와 같은 과정을 통해, 엔진(50)에서 발생된 질소산화물(NOx)을 분해시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버의 분해 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 혼합믹서(80) 내에 챔버(200)가 제공될 수 있다. 챔버(200)는 혼합믹서(80)의 측면에 형성된 개방부(85)를 통해 챔버(200) 내부로 삽입될 수 있다. 구체적으로, 챔버(200)의 일부는 혼합믹서(80) 외부에 배치되고 챔버(200)의 일부는 혼합믹서(80) 내부에 배치될 수 있다.
센서(100)는 챔버(200) 내부에 배치되어 배기가스가 포함하고 있는 질소산화물(NOx)의 양을 측정할 수 있다. 센서(100)는 챔버(200)의 중심축(x) 상에 배치될 수 있다. 즉, 센서(100)는 챔버(200)의 내면과 이격되도록 배치될 수 있다. 센서(100)는 챔버(200)의 중심축(x)을 따라 연장된 형상을 가질 수 있다. 센서(100)는 챔버(200)의 일단과 결합하는 플레이트(150)에 삽입되어 챔버(200) 내에 설치될 수 있다.
챔버(200)는 혼합믹서(80) 내로 유입된 배기가스의 일부를 포집할 수 있다. 배기가스는 입자상 물질(Particulate Matter: PM) 및 질소산화물(NOx)을 포함할 수 있고, 입자상 물질은 수트(soot)를 포함할 수 있다. 챔버(200)는 배기가스에 포함된 질소산화물(NOx)을 측정하기 위한 센서(100)를 보호하는 역할을 할 수 있다. 챔버(200)로 유입된 배기가스는 스월(swirl) 현상에 의해 챔버(200) 내면을 따라 유동될 수 있고, 스월 현상에 따라 배기가스 중 밀도(density)가 높은 입자상 물질은 챔버(200) 내면을 따라 유동될 수 있다. 따라서, 입자상 물질은 챔버(200)의 중심축 상에 배치된 센서(100)와 접촉할 가능성이 낮아질 수 있다. 즉, 챔버(200)의 형상에 의해 입자상 물질 중 수트(soot)가 센서(100)에 흡착되는 것이 방지될 수 있고, 센서(100)의 위치를 챔버(200) 내면과 이격되도록 배치함에 따라 센서(100)와 입자상 물질의 접촉 가능성이 낮아질 수 있다.
챔버(200)는 배기가스가 유입되는 유입구(208) 및 배기가스가 유출되는 배출구(205)를 포함할 수 있다. 유입구(208)는 혼합믹서(80) 내에서 배기가스가 유동되는 방향으로 개방될 수 있다. 유입구(208)는 챔버(200)의 중심축(x)을 기준으로 원주 방향으로 개방될 수 있다. 배출구(205)는 챔버(200)의 일단에 배치되고, 배출구(205)는 혼합믹서(80) 내에서 배기가스가 유동되는 방향과 대략적으로 수직하는 방향으로 개방될 수 있다. 배출구(205)를 통해 배출된 배기가스는 혼합믹서(80) 내로 유입될 수 있다. 챔버(200)의 유입구(208)를 통해 요소수와 혼합되지 않은 배기가스가 유입될 수 있고, 배기가스에 포함된 입자상 물질은 챔버(200)의 내면을 따라 이동하여 배출구(208)로 배출될 수 있다.
챔버(200)는 제1 영역(210), 제2 영역(220) 및 제3 영역(230)을 포함할 수 있다. 제1 영역(210)에는 배출구(205)가 제공될 수 있다. 제2 영역(220)에는 유입구(208)가 제공될 수 있다. 제2 영역(220)은 원뿔 형상으로 이루어져 배기가스의 스월(swirl)을 생성시킬 수 있다. 다만, 제2 영역(220)은 챔버(200)의 중심축(x)을 기준으로 완전한 원뿔 형상은 아닐 수 있다. 유입구(208)의 개방 면적은 제3 영역(230)에서 제1 영역(210)으로 갈수록 줄어들 수 있다. 제2 영역(220)은 유입구(208) 및 후술하는 유로(280)에 의해 중심축(x)을 기준으로 비대칭적인 형상을 가질 수 있다. 제3 영역(230)은 플레이트(150)와 인접하는 영역을 의미할 수 있다. 플레이트(150)는 챔버(200)의 배출구(205)와 대향되는 위치에 배치되어 챔버(200)의 일단을 폐쇄시킬 수 있다. 제1 영역(210), 제2 영역(220) 및 제3 영역(230)은 서로 연결될 수 있다. 제3 영역(230)에서 제1 영역(210)으로 갈수록 중심축(x)과 수직하는 방향으로 챔버(200)의 단면적은 점점 감소될 수 있다. 즉, 유입구(208)를 통해 유입된 배기가스는 원뿔 형상의 챔버(200)에 의해 선회될 수 있고, 배기가스는 배출구(205)로 유동되어 챔버(200) 외부로 배출될 수 있다. 유입구(208)의 개방 면적은 제3 영역(230)에서 제1 영역(210)으로 갈수록 줄어들 수 있다
제2 영역(220)의 내부에는 유입구(208)와 연결되도록 형성된 유로(280)가 제공될 수 있다. 유로(280)는 유입구(208)를 통해 유입되는 배기가스를 챔버(200) 내부로 유동시키는 역할을 할 수 있다.
플레이트(150)에는 공기 주입구(180)가 제공될 수 있다. 공기 주입구(180)는 펌프(185)와 연결되어 챔버(200) 내로 공기를 주입시킬 수 있다. 구체적으로, 공기 주입구(180)는 추가 유로(285)를 통해 유로(280)와 연통될 수 있다. 공기 주입구(180)는 유로(280)를 향해 공기를 주입하여 유로(280) 내에 잔류하는 이물질을 제거할 수 있다. 즉, 펌프(185)에서 생성된 공기는 공기 주입구(180)를 통해 추가 유로(285)로 주입될 수 있고, 추가 유로(285)를 통과한 공기는 유로(280)로 유동될 수 있다. 유로(280)에서 배출되는 공기는 챔버(200) 내부로 주입될 수 있고, 주입된 공기는 챔버(200) 내면에 잔류하는 이물질을 제거하거나 배기가스의 스월 현상이 더욱 강하게 발생되는 것을 도울 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 챔버(200)의 형상 및 공기 주입구(180)를 통한 별도의 공기 주입을 통해 챔버(200) 내면에 잔류하는 이물질을 제거하고 배기가스의 스월 현상을 강화시킬 수 있다. 스월 현상이 강화됨에 따라, 챔버(200) 내를 유동하는 배기가스 중 상대적으로 밀도가 높은 수트(soot)는 챔버(200)의 내면을 따라 유동되므로 챔버(200)의 중심축 상에 배치되는 센서(100)에 수트가 흡착되는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 센서(100)가 오염되는 것이 방지될 수 있고, 센서(100)의 수명이 증가될 수 있다.
도 4는 도 3의 선 A-A'를 절개한 챔버의 부분 절결 사시도이다. 선 A-A'는 챔버(200)의 제2 영역(220)을 절개하는 선이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 챔버(200)의 제2 영역(220) 내에는 유로(280)가 형성될 수 있다. 유로(280)는 챔버(200)의 내면을 따라 연장될 수 있고, 유입구(208)와 대향하는 방향에는 배기가스를 배출하는 내부 배출구(288)를 가질 수 있다. 내부 배출구(288)는 챔버(200) 내부에 제공될 수 있다. 즉, 유로(280)는 챔버(200) 내부를 노출하는 유입구(208)로부터 챔버(200) 내로 배기가스를 유동시키는 내부 배출구(288)까지 연장될 수 있다. 내부 배출구(288)는 챔버(200)의 중심축(x)을 기준으로 원주방향으로 제공될 수 있고, 내부 배출구(288)가 형성된 위치에 따라 챔버(200) 내면으로 배기가스가 배출될 수 있다. 챔버(200) 내면으로 배출된 배기가스는 챔버(200)의 원뿔 형상에 의해 선회될 수 있다.
챔버(200)는 외면(250a)과 내면(250b)에 의해 정의되는 벽면(250)에 의해 그 형상이 결정될 수 있다. 특히, 유로(280)는 벽면(250)의 형상에 의해 생성될 수 있다.
일 예로, 챔버(200)의 외면(250a)의 일부는 외부로 노출되지만, 외면(250a)의 다른 일부는 노출되지 않을 수 있다. 벽면(250)의 일단(251)은 유입구(208)를 정의할 수 있다. 구체적으로, 유입구(208)는 벽면(250)의 일단(251)과 외면(250a)에 의해 개방된 영역으로 정의될 수 있다. 벽면(250)의 타단(253)은 내부 배출구(288)를 정의할 수 있다. 구체적으로, 내부 배출구(288)는 벽면(250)의 타단(253)과 내면(250b)에 의해 개방된 영역으로 정의될 수 있다. 즉, 유입구(208)가 형성된 위치에서부터 챔버(200) 내부로 연장되는 방향으로 벽면(250)의 일부는 벽면(250)의 다른 일부와 서로 중첩될 수 있다. 벽면(250)의 중첩에 의해 유로(280)가 정의될 수 있다.
일 예로, 유로(280)는 챔버(200)의 외면(250a)과 내면(250b)에 의해서 정의될 수 있다. 챔버(200)의 외면(250a)은 챔버(200)의 내면(250b)과 마주보도록 배치될 수 있고, 외면(250a)과 내면(250b)이 마주보도록 배치됨에 따라 외면(250a)과 내면(250b) 사이의 공간이 유로(280)로 정의될 수 있다. 즉, 벽면(250)의 일부가 벽면(250)의 다른 일부와 중첩됨에 따라 외면(250a)과 내면(250b)이 서로 마주보는 영역이 생성될 수 있다.
유로(280)가 제2 영역(220) 내에 형성됨에 따라, 제2 영역(220)은 중심축(x)을 기준으로 완전히 대칭되는 원뿔 형상이 아닐 수 있다. 다만, 제2 영역(220)은 중심축(x)을 기준으로 비대칭적인 원뿔 형상을 가지므로, 배기가스의 스월 현상을 발생시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 챔버(200) 내에 형성된 유로(280)는 배기가스를 챔버(200)의 내면(250b)을 향해 배출시킬 수 있다. 즉, 유로(280)를 통과한 배기가스는 중심축(x)을 기준으로 원주방향으로 배출될 수 있고, 챔버(200)의 원뿔 형상에 의해 배기가스가 선회될 수 있다. 따라서, 중심축(x) 상에 배치되는 센서(100)와 배기가스에 포함된 수트(soot)가 접촉할 가능성이 낮아질 수 있다.
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (11)

  1. 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스에 포함된 질소 산화물(NOx)을 측정하는 질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버에 있어서,
    상기 디젤엔진으로부터 배출되는 상기 배기가스와 요소수를 혼합시키는 혼합믹서;
    상기 혼합믹서 내부에 배치되고, 상기 배기가스가 유입되는 유입구 및 상기 배기가스를 배출하는 배출구를 포함하는 챔버; 및
    상기 챔버의 내면과 이격되도록 상기 챔버 내부에 배치되어 질소 산화물(NOx)을 측정하는 센서를 포함하고,
    상기 챔버는 상기 유입구로부터 유입된 상기 배기가스를 상기 챔버 내부로 유동시키기 위한 유로를 더 포함하고,
    상기 유로는 상기 챔버의 내면을 따라 연장되고, 상기 배기가스를 배출하는 내부 배출구를 포함하고,
    상기 배기가스는 상기 챔버의 중심축을 기준으로 원주방향으로 제공되는 상기 내부 배출구를 통해 상기 챔버 내부로 유동되는,
    질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 챔버의 외면과 상기 챔버의 내면이 마주보도록 배치되어 상기 유로가 정의되고,
    상기 유로는 상기 챔버의 상기 외면과 상기 내면에 의해 정의되는 벽면들이 중첩되어 형성되는,
    질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 챔버는 상기 챔버의 배출구와 대향되는 위치에 배치되어 상기 챔버의 일단을 폐쇄하는 플레이트를 더 포함하고,
    상기 센서는 상기 플레이트에 결합되어 상기 챔버 내부에 배치되는,
    질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 플레이트에는 상기 유로를 향해 공기를 주입하여 상기 유로 내에 잔류하는 이물질을 제거하는 공기 주입구가 제공되는,
    질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 공기 주입구와 상기 유로를 연결하는 추가 유로를 더 포함하는,
    질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 챔버는 상기 배출구가 제공되는 제1 영역, 상기 유로 및 상기 유입구가 제공되는 제2 영역 및 상기 플레이트와 인접하는 제3 영역을 포함하고,
    상기 제2 영역은 원뿔 형상으로 이루어져 상기 배기가스의 스월(swirl)을 생성시키는,
    질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 유입구의 개방 면적은 상기 제3 영역에서 상기 제1 영역으로 갈수록 줄어드는,
    질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버.
  10. 삭제
  11. 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스에 포함된 질소 산화물(NOx)을 측정하는 질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버에 있어서,
    상기 디젤엔진으로부터 배출되는 상기 배기가스와 요소수를 혼합시키는 혼합믹서;
    상기 혼합믹서 내부에 배치되고, 상기 배기가스가 유입되는 유입구 및 상기 배기가스를 배출하는 배출구를 포함하는 챔버; 및
    상기 챔버의 내면과 이격되도록 상기 챔버 내부에 배치되어 질소 산화물(NOx)을 측정하는 센서를 포함하고,
    상기 챔버의 유입구를 통해 상기 요소수와 혼합되지 않은 상기 배기가스가 유입되고,
    상기 배기가스에 포함된 입자상 물질은 상기 챔버의 내면을 따라 이동하여 상기 배출구로 배출되고,
    상기 센서는 상기 입자상 물질이 제거된 상태의 상기 배기가스 내에 포함된 질소산화물의 양을 측정하는,
    질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버.

KR1020190090128A 2019-07-25 2019-07-25 질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버 KR102226385B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190090128A KR102226385B1 (ko) 2019-07-25 2019-07-25 질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190090128A KR102226385B1 (ko) 2019-07-25 2019-07-25 질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210012426A KR20210012426A (ko) 2021-02-03
KR102226385B1 true KR102226385B1 (ko) 2021-03-12

Family

ID=74572538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190090128A KR102226385B1 (ko) 2019-07-25 2019-07-25 질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102226385B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017180191A (ja) 2016-03-29 2017-10-05 コベルコ建機株式会社 車両の排気装置
JP2019100776A (ja) 2017-11-29 2019-06-24 株式会社デンソー センサ装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101846906B1 (ko) * 2016-09-02 2018-04-09 현대자동차 주식회사 배기 가스 정화 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017180191A (ja) 2016-03-29 2017-10-05 コベルコ建機株式会社 車両の排気装置
JP2019100776A (ja) 2017-11-29 2019-06-24 株式会社デンソー センサ装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210012426A (ko) 2021-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11465108B2 (en) Dosing and mixing arrangement for use in exhaust aftertreatment
US8955312B2 (en) Reductant aqueous solution mixing device and exhaust aftertreatment device provided with the same
US9062589B2 (en) Reductant aqueous solution mixing device and exhaust aftertreatment device provided with the same
US8991160B2 (en) Reductant aqueous solution mixing device and exhaust aftertreatment device provided with the same
US8820059B1 (en) Mounting assembly for reductant injector with thermal isolation and sealing gasket
EP2578828B1 (en) Exhaust gas purification device
US8460610B2 (en) Canister aftertreatment module
EP1669566B1 (en) Exhaust gas purification device of engine
JP5066435B2 (ja) ディーゼルエンジン用の排ガス浄化装置
US8196394B2 (en) Exhaust purification apparatus for engine
US20140007562A1 (en) Exhaust system having an aftertreatment module
US11428139B2 (en) Internal swirler tube for exhaust catalyst
JP2010144569A (ja) 選択還元触媒装置
KR102226385B1 (ko) 질소산화물 측정 센서를 포함하는 챔버
KR101744797B1 (ko) 환원제 믹싱장치
KR102359737B1 (ko) 통합형 배기가스 후처리 장치
KR101497468B1 (ko) 선박용 배기가스 처리장치 및 배기가스 유해물질 동시 저감 시스템
KR20180010082A (ko) Scr 믹서 및 이를 포함하는 scr 장치
JP2018021514A (ja) ミキサユニットおよび排気系
KR100904217B1 (ko) 분사노즐 및 이를 구비한 도우징 시스템
JP2018115586A (ja) 排気ガス浄化装置
KR101497470B1 (ko) 선박용 배기가스 처리장치 및 배기가스 유해물질 동시 저감 시스템
KR102258478B1 (ko) 요소수 탱크의 구조
KR102409992B1 (ko) 배기가스 후처리 장치
JP2021055634A (ja) 排気系構造体

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right