KR102299818B1 - Exhaust gas after-treatment system and internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas after-treatment system and internal combustion engine Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 내연 기관의 배기가스 후처리 시스템(3), 즉 SCR 배기가스 후처리 시스템은, 반응실(10)에 수용된 SCR 촉매 컨버터(9)를 구비하고, 반응실(10)로 그리고 이에 따라 SCR 촉매 컨버터(9)로 이어지는 배기가스 공급 라인(8)을 구비하며, 반응실(10)로부터 그리고 이에 따라 SCR 촉매 컨버터(9)로부터 이어져 나오는 배기가스 배출 라인(11)을 구비하고, 환원제, 특히 암모니아 또는 암모니아 전구체 물질을 배기가스에 유입하기 위해 배기가스 공급 라인(8)에 배속되어 있는 유입 장치(16)를 구비하며, 반응실(10) 또는 SCR 촉매 컨버터(9)의 상류측에서 배기가스와 환원제를 혼합하기 위해 유입 장치(16)의 하류측에 배기가스 공급 라인(18)에 의해 마련되는 혼합 섹션(18)을 구비하는 배기가스 후처리 시스템으로서, 반응실(10) 내에, SCR 촉매 컨버터(9)를 퍼징하는 역할을 하는 적어도 하나의 블로우-다운 장치(24)가 배치되어 있는 것이다.The exhaust gas aftertreatment system 3 of an internal combustion engine according to the invention, ie the SCR exhaust gas aftertreatment system, has an SCR catalytic converter 9 housed in a reaction chamber 10 , to and from the reaction chamber 10 . thus having an exhaust gas supply line 8 leading to the SCR catalytic converter 9 , and an exhaust gas exhaust line 11 leading from the reaction chamber 10 and thus from the SCR catalytic converter 9 , reducing agent , in particular having an inlet device 16 attached to the exhaust gas supply line 8 for introducing ammonia or ammonia precursor material into the exhaust gas, in the reaction chamber 10 or upstream of the SCR catalytic converter 9 . An exhaust gas aftertreatment system having a mixing section (18) provided by an exhaust gas supply line (18) downstream of an inlet device (16) for mixing exhaust gas and a reducing agent, in a reaction chamber (10), At least one blow-down device ( 24 ) serving to purge the SCR catalytic converter ( 9 ) is arranged.

Figure 112017031656531-pat00003
Figure 112017031656531-pat00003

Description

배기가스 후처리 시스템 및 내연기관{EXHAUST GAS AFTER-TREATMENT SYSTEM AND INTERNAL COMBUSTION ENGINE}EXHAUST GAS AFTER-TREATMENT SYSTEM AND INTERNAL COMBUSTION ENGINE

본 발명은 내연기관의 배기가스 후처리 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 배기가스 후처리 시스템을 갖는 내연기관에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas aftertreatment system for an internal combustion engine. The invention also relates to an internal combustion engine having an exhaust gas aftertreatment system.

예컨대 발전소에서 채용되는 고정식 내연기관에서의 연소 프로세스에 있어서, 그리고 예컨대 선박에서 채용되는 비고정식 내연기관에서의 연소 프로세스 있어서, 질소 산화물이 형성되는데, 이들 질소 산화물은 통상적으로 매탄(煤炭), 석탄, 원유, 중유, 또는 경유 등과 같은 황을 함유하는 화석 연료의 연소 중에 형성된다. 이러한 이유로, 상기한 내연기관에는, 내연기관을 빠져나오는 배기가스를 정화하는, 특히 탈질하는 역할을 하는 배기가스 후처리 시스템이 배속되어 있다.In combustion processes in, for example, stationary internal combustion engines employed in power plants, and in combustion processes in non-stationary internal combustion engines employed, for example in ships, nitrogen oxides are formed, which are usually methane, coal, It is formed during the combustion of fossil fuels containing sulfur, such as crude oil, heavy oil, or light oil. For this reason, the above-described internal combustion engine is assigned with an exhaust gas aftertreatment system serving to purify, in particular, denitrate, exhaust gas exiting the internal combustion engine.

배기가스 내의 질소 산화물을 환원시키기 위해, 소위 SCR 촉매 컨버터가 주로 실무를 통해 알려진 배기가스 후처리 시스템에 채용된다. SCR 촉매 컨버터에서는, 질소 산화물의 선택적 촉매 환원이 일어나는데, 이 경우 질소 산화물의 환원을 위해 암모니아(NH3)가 환원제로서 요구된다. 이러한 용도로, 암모니아, 또는 예컨대 요소 등과 같은 암모니아 전구체 물질은, SCR 촉매 컨버터의 상류측의 배기가스에 액체 형태로 유입되는데, 이 경우 암모니아 또는 암모니아 전구체 물질은 SCR 촉매 컨버터의 상류측의 배기가스와 혼합된다. 이를 목적으로, 실무에 따라, 암모니아 또는 암모니아 전구체 물질의 유입부와 SCR 촉매 컨버터 사이에, 혼합 섹션이 마련된다.In order to reduce nitrogen oxides in exhaust gases, so-called SCR catalytic converters are mainly employed in exhaust gas aftertreatment systems known in practice. In the SCR catalytic converter, selective catalytic reduction of nitrogen oxides occurs, in which case ammonia (NH 3 ) is required as a reducing agent for the reduction of nitrogen oxides. For this purpose, ammonia or an ammonia precursor material, such as urea, for example, is introduced in liquid form into the exhaust gas upstream of the SCR catalytic converter, in which case the ammonia or ammonia precursor material is mixed with the exhaust gas upstream of the SCR catalytic converter. are mixed For this purpose, according to practice, between the inlet of ammonia or ammonia precursor material and the SCR catalytic converter, a mixing section is provided.

실무를 통해 알려진 배기가스 후처리 시스템을 이용하여, 배기가스 후처리, 특히 질소 산화물 환원이 이미 성공적으로 이루어질 수 있지만, 배기가스 후처리 시스템을 더 개선할 필요가 있다. 특히, 소형 디자인의 상기 배기가스 후처리 시스템을 이용하여 효율적인 배기가스 후처리를 가능하게 할 필요가 있다.Although exhaust gas aftertreatment, in particular nitrogen oxide reduction, can already be successfully achieved using exhaust gas aftertreatment systems known from practice, there is a need for further improvement of exhaust gas aftertreatment systems. In particular, there is a need to enable efficient exhaust gas after-treatment by using the exhaust gas after-treatment system of a compact design.

이러한 점으로부터 시작하여, 본 발명의 과제는 신규한 타입의 내연기관의 배기가스 후처리 시스템과, 이러한 배기가스 후처리 시스템을 구비하는 내연기관의 창출에 기초하고 있다.Starting from this point, the subject of the present invention is based on the creation of a novel type of exhaust gas aftertreatment system for an internal combustion engine and an internal combustion engine having such an exhaust gas aftertreatment system.

이러한 과제는 청구항 1에 따른 내연기관의 배기가스 후처리 시스템을 통해 해결된다. 본 발명에 따르면, SCR 촉매 컨버터를 퍼징하는 역할을 하는 적어도 하나의 블로우-다운(blow-down) 장치가 반응실 내에 배치되어 있다. 이에 따라, 그을음 입자가 SCR 촉매 컨버터에 퇴적된 결과로서 SCR 촉매 컨버터가 막히게 되는 것을 방지할 수 있다. 소형 디자인의 상기 배기가스 후처리 시스템을 이용한 매우 효율적인 배기가스 후처리가 보장될 수 있다.This problem is solved by an exhaust gas aftertreatment system of an internal combustion engine according to claim 1 . According to the invention, at least one blow-down device serving to purge the SCR catalytic converter is arranged in the reaction chamber. Accordingly, it is possible to prevent the SCR catalytic converter from becoming clogged as a result of soot particles being deposited on the SCR catalytic converter. A very efficient exhaust gas aftertreatment can be ensured using the exhaust gas aftertreatment system of a compact design.

본 발명의 유익한 다른 개선예에 따르면, 상기 또는 각각의 블로우-다운 장치는 흐름 방향에 대해 횡방향으로 연장되는 SCR 촉매 컨버터의 표면 상에, 구체적으로 흐름 방향에 대해 횡방향으로, 바람직하게는 수직하게 연장되는 SCR 촉매 컨버터의 허니컴체의 상류측 표면 상에, 와류 흐름 또는 소용돌이 흐름을 유발하는 방식으로 배향되어 있다. 이에 따라, 그을음 입자가 SCR 촉매 컨버터에 퇴적된 결과로서 SCR 촉매 컨버터가 막히게 되는 것을, 매우 효과적으로 방지할 수 있다. 소형 디자인의 상기 배기가스 후처리 시스템을 이용하여 효율적인 배기가스 정화가 보장될 수 있다.According to another advantageous development of the invention, the or each blow-down device is arranged on a surface of the SCR catalytic converter extending transversely to the flow direction, in particular transverse to the flow direction, preferably perpendicular to the flow direction. On the upstream surface of the honeycomb body of the SCR catalytic converter, which extends to the top, it is oriented in such a way as to induce a vortex flow or vortex flow. Thereby, it is possible to very effectively prevent the SCR catalytic converter from becoming clogged as a result of soot particles being deposited on the SCR catalytic converter. Efficient exhaust gas purification can be ensured by using the exhaust gas aftertreatment system of a compact design.

본 발명의 유익한 다른 개선예에 따르면, 반응실은 단면이 원형인 벽을, 특히 원형 벽을 갖는다. 이는 와류 흐름 또는 소용돌이 흐름의 형성에 바람직하다. 이로써, 소형의 디자인으로 매우 효율적인 배기가스 후처리가 가능하게 된다.According to another advantageous refinement of the invention, the reaction chamber has a wall of circular cross-section, in particular a circular wall. This is desirable for the formation of a vortex flow or a vortex flow. This enables very efficient exhaust gas aftertreatment with a compact design.

본 발명의 유익한 다른 개선예에 따르면, 각각의 블로우-다운 장치는 단면이 원형인 반응실의 벽에 인접하게 배치되어 있고, 블로우들은 상기 벽에서 나와서 반응실 안으로 들어가며, 즉 분출 원뿔이 적어도 하나의 다른 블로우-다운 장치의 분출 원뿔과 교차한다. 이는 와류 흐름 또는 소용돌이 흐름의 형성에 그리고 그을음 입자의 전체-영역 퍼징에 바람직하다. 이로써, 소형의 디자인으로 매우 효율적인 배기가스 후처리가 가능하게 된다.According to another advantageous development of the invention, each blow-down device is arranged adjacent to a wall of a reaction chamber having a circular cross section, the blows coming out of said wall and entering the reaction chamber, ie the blow-down cone is at least one Intersects the ejection cones of other blow-down devices. This is desirable for the formation of vortex flows or vortex flows and for full-area purging of soot particles. This enables very efficient exhaust gas aftertreatment with a compact design.

더 유익한 다른 개선예에 따르면, 배기가스 공급 라인은 하류측 단부를 통해 SCR 촉매 컨버터를 수용하는 반응실 쪽으로 통하고 있고, 반응실 내에서 배기가스 공급 라인의 하류측 단부와 SCR 촉매 컨버터의 사이에, 배기가스 배압을 증가시키는 장치가 SCR 촉매 컨버터의 상류측에 배치되어 있다. SCR 촉매 컨버터의 상류측의 배기가스 배압을 증가시키는 장치의 도움으로, SCR 촉매 컨버터의 상류측의 배기가스 흐름이 저지되며, 그 결과로, 즉 둘레방향으로 그리고 또한 반경방향으로 보았을 때, SCR 촉매 컨버터에 배기가스 흐름이 고르게 공급되는 것이 달성될 수 있다. 이 때문에, 소형 디자인의 상기 배기가스 후처리 시스템을 이용하여 효율적인 배기가스 정화가 보장될 수 있다. 또한, 그을음 입자가 장치에 퇴적되어 배기가스 배압을 증가시킬 수 있으며, 이 경우에 그을음 입자는 더 이상 SCR 촉매 컨버터의 구역에 들어가서 SCR 촉매 컨버터를 막지 못한다. 이는 또한, 소형 디자인의 배기가스 후처리 시스템을 이용한 효율적인 배기가스 정화를 보장하는 역할을 한다.According to another further advantageous refinement, the exhaust gas supply line runs through the downstream end towards the reaction chamber receiving the SCR catalytic converter, in the reaction chamber between the downstream end of the exhaust gas supply line and the SCR catalytic converter. , a device for increasing the exhaust gas back pressure is disposed upstream of the SCR catalytic converter. With the aid of a device for increasing the exhaust gas back pressure on the upstream side of the SCR catalytic converter, the exhaust gas flow upstream of the SCR catalytic converter is inhibited, as a result, ie in a circumferential and also radial view, the SCR catalyst An even supply of exhaust gas flow to the converter can be achieved. For this reason, efficient exhaust gas purification can be ensured using the exhaust gas after-treatment system of a compact design. In addition, soot particles can deposit in the device and increase the exhaust gas backpressure, in which case the soot particles can no longer enter the zone of the SCR catalytic converter and clog the SCR catalytic converter. It also serves to ensure efficient exhaust gas purification using an exhaust gas aftertreatment system of a compact design.

상기 또는 각각의 블로우-다운 장치는 반응실 내에서 배기가스 배압을 증가시키는 장치와 SCR 촉매 컨버터의 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 또는 각각의 블로우-다운 장치는 적어도 SCR 촉매 컨버터를 퍼징하는 역할을 하고, 바람직하게는 추가적으로 배기가스 배압을 증가시키는 장치를 퍼징하는 역할을 한다. 이러한 다른 개선예에 의하면, 소형의 디자인으로 매우 효율적인 배기가스 후처리가 가능하게 된다.Preferably, the or each blow-down device is disposed between the device for increasing the exhaust gas back pressure in the reaction chamber and the SCR catalytic converter. In this case, the or each blow-down device serves at least for purging the SCR catalytic converter and preferably for purging the device for increasing the exhaust gas backpressure. According to this further improvement, a very efficient exhaust gas aftertreatment is possible in a compact design.

본 발명에 따른 내연기관은 청구항 11에 규정되어 있다.An internal combustion engine according to the invention is defined in claim 11 .

본 발명의 더 바람직한 개선예는, 종속 청구항과 이하의 상세한 설명을 통해 확보된다. 도면을 통해 본 발명의 예시적인 실시형태를 보다 상세히 설명하지만, 이 도면에 제한되는 것은 아니다. 도면에서,
도 1은 본 발명에 따른 배기가스 후처리 시스템을 갖는 내연기관의 개략적인 사시도이고;
도 2는 도 1의 배기가스 후처리 시스템의 상세도이며;
도 3은 도 2의 상세도이고;
도 4는 도 3의 상세도의 단면도이다.
Further preferred developments of the present invention are obtained from the dependent claims and the following detailed description. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Exemplary embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings, but without being limited thereto. In the drawing,
1 is a schematic perspective view of an internal combustion engine having an exhaust gas aftertreatment system according to the present invention;
Fig. 2 is a detailed view of the exhaust gas aftertreatment system of Fig. 1;
Fig. 3 is a detailed view of Fig. 2;
FIG. 4 is a cross-sectional view of the detailed view of FIG. 3 .

본 발명은 내연기관, 예컨대 발전소에 있는 고정식 내연기관 또는 선박에 채용되는 비고정식 내연기관의, 배기가스 후처리 시스템에 관한 것이다. 특히, 배기가스 후처리 시스템은 중유로 작동되는 선박의 디젤 엔진에서 채용된다.The present invention relates to an exhaust gas aftertreatment system of an internal combustion engine, for example a stationary internal combustion engine in a power plant or a non-stationary internal combustion engine employed on a ship. In particular, exhaust gas aftertreatment systems are employed in diesel engines of ships operated on heavy oil.

도 1은 배기가스 과급 시스템(2) 및 배기가스 후처리 시스템(3)을 구비하는 내연기관(1)의 배치 구성을 보여준다. 내연기관(1)은 비고정식 또는 고정식 내연기관, 특히 선박의 비고정식 작동 내연기관일 수 있다. 내연기관(1)의 실린더를 빠져나가는 배기가스는, 내연기관(1)에 공급되는 과급 공기를 압축하기 위한 기계 에너지를 배기가스의 열에너지로부터 얻기 위해, 배기가스 과급 시스템(2)에서 이용된다. 따라서, 도 1은 복수 개의 배기가스 터보차저, 즉 고압측의 제1 배기가스 터보차저(4) 및 저압측의 제2 배기가스 터보차저(5)를 포함하는, 배기가스 과급 시스템(2)을 갖는 내연기관(1)을 보여준다. 내연기관(1)의 실린더를 빠져나가는 배기가스는, 초기에는 제1 배기가스 터보차저(4)의 고압 터빈(6)을 통과해 흐르고, 이 고압 터빈에서 팽창되며, 이 프로세스에서 얻어지는 에너지는, 제1 배기가스 터보차저(4)의 고압 압축기에서 과급 공기를 압축하기 위해 이용된다. 배기가스의 흐름 방향에서 보았을 때, 제2 배기가스 터보차저(5)는 제1 배기가스 터보차저(4)의 하류측에 배치되어 있어, 이미 제1 배기가스 터보차저(4)의 고압 터빈(6)을 통과한 배기가스는, 제2 배기가스 터보차저(5)를 경유하여, 즉 제2 배기가스 터보차저(5)의 저압 터빈(7)을 경유하여 안내된다. 제2 배기가스 터보차저(5)의 저압 터빈(7)에서, 배기가스는 더 팽창되고, 이 프로세스에서 얻어지는 에너지는, 제2 배기가스 터보차저(5)의 저압 압축기에서, 마찬가지로 내연기관(1)의 실린더에 공급되는 과급 공기를 압축하기 위해 이용된다.1 shows the arrangement of an internal combustion engine 1 having an exhaust gas supercharging system 2 and an exhaust gas aftertreatment system 3 . The internal combustion engine 1 may be a stationary or stationary internal combustion engine, in particular a stationary working internal combustion engine of a ship. The exhaust gas exiting the cylinder of the internal combustion engine 1 is used in the exhaust gas charging system 2 to obtain mechanical energy for compressing the charging air supplied to the internal combustion engine 1 from the thermal energy of the exhaust gas. 1 shows an exhaust gas supercharging system 2 comprising a plurality of exhaust gas turbochargers, namely a first exhaust gas turbocharger 4 on the high pressure side and a second exhaust gas turbocharger 5 on the low pressure side. An internal combustion engine (1) with The exhaust gas exiting the cylinder of the internal combustion engine 1 initially flows through the high pressure turbine 6 of the first exhaust gas turbocharger 4 and is expanded in this high pressure turbine, the energy obtained in this process being: It is used to compress the charge air in the high-pressure compressor of the first exhaust gas turbocharger 4 . When viewed from the flow direction of the exhaust gas, the second exhaust gas turbocharger 5 is disposed on the downstream side of the first exhaust gas turbocharger 4, so that the high-pressure turbine ( The exhaust gas that has passed through 6) is guided via the second exhaust gas turbocharger 5 , that is, via the low pressure turbine 7 of the second exhaust gas turbocharger 5 . In the low pressure turbine 7 of the second exhaust gas turbocharger 5 , the exhaust gas is further expanded, and the energy obtained in this process, in the low pressure compressor of the second exhaust gas turbocharger 5 , likewise the internal combustion engine 1 ) is used to compress the charge air supplied to the cylinder.

배기가스 터보차저(4, 5)를 포함하는 배기가스 과급 시스템(2) 이외에도, 내연기관(1)은 SCR 배기가스 후처리 시스템인 배기가스 후처리 시스템(3)을 포함한다. SCR 배기가스 후처리 시스템(3)은 제1 배기가스 터보차저(4)의 고압 터빈(6)과 저압 터빈(7) 사이에 연결되어 있고, 이에 따라 제1 배기가스 터보차저(4)의 고압 터빈(6)을 빠져나가는 배기가스는 초기에, 제2 배기가스 터보차저(5)의 저압 터빈(7)의 영역에 도달하기 전에, SCR 배기가스 후처리 시스템(3)을 경유하여 안내될 수 있다.In addition to the exhaust gas supercharging system 2 comprising the exhaust gas turbochargers 4 , 5 , the internal combustion engine 1 includes an exhaust gas aftertreatment system 3 which is an SCR exhaust gas aftertreatment system. The SCR exhaust gas aftertreatment system 3 is connected between the high pressure turbine 6 and the low pressure turbine 7 of the first exhaust gas turbocharger 4 , and thus the high pressure of the first exhaust gas turbocharger 4 . The exhaust gas exiting the turbine 6 may initially be conducted via the SCR exhaust gas aftertreatment system 3 before reaching the region of the low pressure turbine 7 of the second exhaust gas turbocharger 5 . have.

도 1은 제1 배기가스 터보차저(4)의 고압 터빈(6)에서 나와서, 반응실(10)에 배치된 SCR 촉매 컨버터(9) 쪽으로 안내되는 배기가스가 경유하는 배기가스 공급 라인(8)을 보여준다. 또한, 도 1은 배기가스를 SCR 촉매 컨버터(9)로부터 제2 배기가스 터보차저(5)의 저압 터빈(7) 쪽으로 배출하는 역할을 하는 배기가스 배출 라인(11)을 보여준다. 저압 터빈(7)에서 나오는 배기가스가 라인(21)을 경유하여, 특히 실외로 흘러간다. 반응실(10)로 그리고 이에 따라 반응실(10) 내에 배치된 SCR 촉매 컨버터(9)로 이어지는 배기가스 공급 라인(8)과, 반응실(10)로부터 그리고 이에 따라 SCR 촉매 컨버터(9)로부터 이어져 나오는 배기가스 배출 라인(11)은, 차단 요소(13)가 통합되어 있는 우회로(12)를 통해 연결된다. 차단 요소(13)가 폐쇄되어 있는 상태에서, 우회로(12)는 폐쇄되어 있고, 이에 따라 배기가스는 우회로를 경유하여 흐르지 못한다. 이와 대조적으로, 특히 차단 요소(13)가 개방되어 있는 경우에, 배기가스는 우회로(12)를 경유하여, 즉 반응실(10)을 지나서 그리고 이에 따라 반응실(10) 내에 배치된 SCR 촉매 컨버터(9)를 지나서 흐를 수 있다. 도 2는 우회로(12)가 차단 요소(13)를 통해 폐쇄되어 있는 상태에서, 배기가스 후처리 시스템(3)을 통과하는 배기가스의 흐름을 화살표 14로 보여주는 것으로서, 배기가스 공급 라인(8)이 하류측 단부(15)를 통해 반응실(10) 쪽으로 통하고 있고, 배기가스 공급 라인(8)의 하류측 단부(15)의 구역에서 배기가스는 약 180°의 흐름 방향 전환을 하게 되며, 이 흐름 방향 전환 후에 배기가스는 SCR 촉매 컨버터(9)를 경유하여 안내된다는 것이, 도 2에 뚜렷이 드러나 있다.1 shows an exhaust gas supply line 8 through which the exhaust gas exits the high-pressure turbine 6 of the first exhaust gas turbocharger 4 and is guided toward the SCR catalytic converter 9 disposed in the reaction chamber 10 . shows 1 also shows an exhaust gas discharge line 11 serving to discharge the exhaust gas from the SCR catalytic converter 9 towards the low pressure turbine 7 of the second exhaust gas turbocharger 5 . The exhaust gases from the low pressure turbine 7 flow via line 21 , in particular outdoors. An exhaust gas supply line 8 leading to the reaction chamber 10 and thus to the SCR catalytic converter 9 arranged in the reaction chamber 10 , and from the reaction chamber 10 and thus from the SCR catalytic converter 9 . The exhaust gas discharge line 11 that follows is connected via a bypass 12 in which a blocking element 13 is integrated. With the blocking element 13 closed, the bypass 12 is closed, so that no exhaust gas flows via the bypass. In contrast, the exhaust gas, in particular when the blocking element 13 is open, passes via the bypass 12 , ie through the reaction chamber 10 and thus an SCR catalytic converter arranged in the reaction chamber 10 . It can flow past (9). FIG. 2 shows the flow of exhaust gas through the exhaust gas aftertreatment system 3 with arrow 14 with the bypass 12 closed through the blocking element 13 , the exhaust gas supply line 8 . It passes through the downstream end (15) towards the reaction chamber (10), and in the region of the downstream end (15) of the exhaust gas supply line (8) the exhaust gas has a flow direction change of about 180°, It is evident in FIG. 2 that after this flow direction change the exhaust gas is guided via the SCR catalytic converter 9 .

배기가스 후처리 시스템(3)의 배기가스 공급 라인(8)에는 유입 장치(16)가 배속되어 있는데, 이 유입 장치를 통해 환원제가, 특히 SCR 촉매 컨버터(9)의 구역에서 배기가스의 질소 산화물을 소정의 방식으로 변환하기 위해 필요한 암모니아 또는 암모니아 전구체 물질이, 배기가스 흐름에 유입될 수 있다. 이러한 배기가스 후처리 시스템(3)의 유입 장치(16)는 바람직하게는, 배기가스 공급 라인(8) 내의 배기가스 흐름에 주입되는 암모니아 또는 암모니아 전구체 물질이 경유하는 주입 노즐이다. 도 2는 배기가스 공급 라인(8)의 구역에서 환원제를 배기가스 흐름에 주입하는 것을 원뿔 17로 보여준다.The exhaust gas supply line 8 of the exhaust gas aftertreatment system 3 is equipped with an inlet device 16 , through which the reducing agent, in particular nitrogen oxides of the exhaust gas in the region of the SCR catalytic converter 9 . Ammonia or ammonia precursor material necessary to convert in a predetermined manner may be introduced into the exhaust gas stream. The inlet device 16 of this exhaust gas aftertreatment system 3 is preferably an injection nozzle through which ammonia or ammonia precursor material is injected into the exhaust gas stream in the exhaust gas supply line 8 . FIG. 2 shows with cone 17 the injection of reducing agent into the exhaust gas stream in the region of the exhaust gas supply line 8 .

배기가스의 흐름 방향에서 보았을 때, 유입 장치(16)의 하류측에 그리고 SCR 촉매 컨버터(9)의 상류측에 위치해 있는, 배기가스 후처리 시스템(3)의 섹션을 혼합 섹션이라고 기술한다. 구체적으로, 배기가스 공급 라인(8)은 유입 장치(16)의 하류측에 혼합 섹션(18)을 제공하고, 이 혼합 섹션에서 배기가스는 SCR 촉매 컨버터(9)의 상류측의 환원제와 혼합될 수 있다.The section of the exhaust gas aftertreatment system 3 , which is located downstream of the inlet device 16 and upstream of the SCR catalytic converter 9 , as viewed in the flow direction of the exhaust gas, is described as a mixing section. Specifically, the exhaust gas supply line 8 provides a mixing section 18 on the downstream side of the inlet device 16 , in which the exhaust gas is to be mixed with the reducing agent upstream of the SCR catalytic converter 9 . can

배기가스 공급 라인(8)은 하류측 단부(15)를 통해 반응실(10) 쪽으로 통하고 있다. 이러한 배기가스 공급 라인(8)의 하류측 단부(15)에는, 배기가스 공급 라인(8)의 하류측 단부(15)에 대해 변위 가능한 배플 요소(20)가 배속되어 있다. 도시된 예시적인 실시형태에서, 배플 요소(20)는, 반응실(10) 쪽으로 통하고 있는 배기가스 공급 라인(8)의 하류측 단부(15)에 대해 선형으로 변위 가능하다. 하류측 단부(15)에서 배기가스 공급 라인(8)을 차단하거나, 또는 하류측 단부(15)에서 배기가스 공급 라인을 개방하기 위해, 배플 요소(20)가 배기가스 공급 라인(8)의 하류측 단부(15)에 대해 변위 가능하다. 구체적으로, 배플 요소(20)가 하류측 단부(15)에서 배기가스 공급 라인(8)을 차단하는 경우에는, 이후에 배기가스가 SCR 촉매 컨버터(9) 또는 SCR 촉매 컨버터(9)를 수용하는 반응실(10)을 완전히 지나가게 안내하기 위해, 우회로(12)의 차단 요소(13)가 개방되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 배플 요소(20)가 배기가스 공급 라인(8)의 하류측 단부(15)를 개방하는 경우, 우회로(12)의 차단 요소(13)는 완전히 폐쇄될 수 있거나 또는 적어도 부분적으로 개방될 수 있다.The exhaust gas supply line 8 runs through the downstream end 15 towards the reaction chamber 10 . A baffle element 20 displaceable with respect to the downstream end 15 of the exhaust gas supply line 8 is attached to the downstream end 15 of the exhaust gas supply line 8 . In the exemplary embodiment shown, the baffle element 20 is linearly displaceable with respect to the downstream end 15 of the exhaust gas supply line 8 leading towards the reaction chamber 10 . In order to block the exhaust gas supply line 8 at the downstream end 15 or to open the exhaust gas supply line at the downstream end 15 , a baffle element 20 is installed downstream of the exhaust gas supply line 8 . It is displaceable with respect to the side end 15 . Specifically, when the baffle element 20 blocks the exhaust gas supply line 8 at the downstream end 15 , then the exhaust gas receives the SCR catalytic converter 9 or the SCR catalytic converter 9 . In order to guide the reaction chamber 10 completely through, it is preferred that the blocking element 13 of the bypass 12 is open. Specifically, when the baffle element 20 opens the downstream end 15 of the exhaust gas supply line 8 , the blocking element 13 of the bypass 12 can be completely closed or at least partially open. can

구체적으로, 배플 요소(20)가 배기가스 공급 라인(8)의 하류측 단부(15)를 개방하는 경우, 배기가스 공급 라인(8)의 하류측 단부(15)에 대한 배플 요소(20)의 상대 위치는, 특히 배기가스 공급 라인(8)을 통과하는 배기가스 질량 유량 및/또는 배기가스 공급 라인(8)에서의 배기가스의 온도 및/또는 유입 장치(16)를 통해 배기가스 흐름에 유입되는 환원제의 양에 따라 좌우된다.Specifically, when the baffle element 20 opens the downstream end 15 of the exhaust gas supply line 8 , the The relative positions are, in particular, the exhaust gas mass flow through the exhaust gas supply line 8 and/or the temperature of the exhaust gases in the exhaust gas supply line 8 and/or the entry into the exhaust gas flow through the inlet device 16 . It depends on the amount of reducing agent used.

배기가스 공급 라인(8)의 하류측 단부(15)가 개방된 상태에 있어서 배플 요소(20)의 다른 기능은, 배기가스 흐름 내에 존재하는 환원제의 임의의 액적이 SCR 촉매 컨버터(9)의 구역에 도달하는 것을 방지하기 위해, 상기한 환원제의 액적이 배플 요소에 도달하고 이 배플 요소에서 붙잡히며 무화(霧化)되는 것에 있다. 특히, 하류측 단부(15)가 개방된 상태에 있어서 배기가스 공급 라인(8)의 하류측 단부(15)에 대한 배플 요소(20)의 상대 위치에 의해, 배플 요소(20)의 구역에 있어서 배기가스 공급 라인(8)의 하류측 단부(15) 구역에서 방향 전환되는 배기가스가, 반경방향 내측에 배치된 섹션 쪽으로 더 많이, 또는 반경방향 외측에 배치된 SCR 촉매 컨버터(9)의 섹션 쪽으로 더 많이, 지향 또는 조향되는가를 결정할 수도 있다.The other function of the baffle element 20 with the downstream end 15 of the exhaust gas supply line 8 open is that any droplets of reducing agent present in the exhaust gas stream will be removed from the zone of the SCR catalytic converter 9 . In order to prevent the above-mentioned reducing agent from reaching the baffle element, it is in the baffle element where it is captured and atomized. In particular, by the relative position of the baffle element 20 with respect to the downstream end 15 of the exhaust gas supply line 8 with the downstream end 15 open, in the region of the baffle element 20 In the region of the downstream end 15 of the exhaust gas supply line 8 , the exhaust gas is diverted more towards the radially innerly arranged section or towards the radially outerly arranged section of the SCR catalytic converter 9 . More may be determined whether it is directed or steered.

바람직한 실시형태에 따르면, 배기가스 공급 라인(8)은 하류측 단부(15)의 구역에서 깔때기-모양으로 확장되어 확산기를 형성한다. 이 때문에, 하류측 단부(15)의 구역에 있어서 배기가스 공급 라인(8)의 흐름 단면이 증가되며, 특히 도 2에 분명히 보이듯이, 배기가스의 흐름 방향에서 보았을 때, 배기가스 공급 라인(8)의 하류측 단부(15)의 상류측에서, 배기가스 공급 라인의 흐름 단면이 처음 줄어든다. 따라서 도 2는, 배기가스 공급 라인(8)의 흐름 단면이, 배기가스의 흐름 방향에서 보았을 때, 환원제용 유입 장치(16)의 하류측에서, 초기에는 대략 일정하지만, 그 후에는 먼저 점점 가늘어지고, 최종적으로는 하류측 단부(15)의 구역에서 확대된다는 것을 보여준다.According to a preferred embodiment, the exhaust gas supply line 8 expands in a funnel-shaped manner in the region of the downstream end 15 to form a diffuser. For this reason, the flow cross-section of the exhaust gas supply line 8 in the region of the downstream end 15 is increased, and as seen in the flow direction of the exhaust gas, as is particularly clear in FIG. 2 , the exhaust gas supply line 8 ) upstream of the downstream end 15 , the flow cross-section of the exhaust gas supply line is initially reduced. Therefore, FIG. 2 shows that the flow cross section of the exhaust gas supply line 8 is, when viewed from the flow direction of the exhaust gas, on the downstream side of the inflow device 16 for the reducing agent, it is initially approximately constant, but then tapers first. and finally enlarged in the region of the downstream end 15 .

이 경우에, 배기가스 공급 라인(8)의 하류측 단부(15)에서 이와 같이 흐름 단면이 확대되는 것은, 하류측 단부(15)의 앞쪽에서 점점 가늘어지는 배기가스 공급 라인(8)이 초기에 경유하는 섹션보다 짧은 배기가스 공급 라인(8)의 섹션을 경유하여 실시되는 것이 바람직하다.In this case, the widening of the flow cross section at the downstream end 15 of the exhaust gas supply line 8 is that the tapered exhaust gas supply line 8 at the front of the downstream end 15 is initially It is preferably carried out via a section of the exhaust gas supply line 8 that is shorter than the via section.

바람직하게는 배플 요소(20)는, 배기가스 공급 라인(8)에 면하는 측면(22)에서 만곡되어, 바람직하게는 종 모양으로 만곡되어, 배기가스용 흐름 가이드를 형성한다. 따라서, 배플 요소(20)에 있어서, 배기가스 공급 라인(8)의 하류측 단부(15)에 면하는 배플 요소(20)의 반경방향 내측 섹션 상의 측면은, 배기가스 공급 라인(8)의 하류측 단부(15)까지의 거리가, 배플 요소(20)의 반경방향 외측 섹션 상의 측면보다 짧다. 따라서, 배플 요소(20)는 배기가스의 흐름 방향에 대항하여 중앙에서 배기가스 공급 라인(8)의 하류측 단부(15) 쪽으로 인발되거나 만곡되어 있다.The baffle element 20 is preferably curved on the side 22 facing the exhaust gas supply line 8 , preferably bell-shaped, to form a flow guide for the exhaust gas. Thus, in the baffle element 20 , the side on the radially inner section of the baffle element 20 facing the downstream end 15 of the exhaust gas supply line 8 is downstream of the exhaust gas supply line 8 . The distance to the side end 15 is shorter than the side on the radially outer section of the baffle element 20 . Accordingly, the baffle element 20 is drawn or curved from the center towards the downstream end 15 of the exhaust gas supply line 8 against the flow direction of the exhaust gas.

이미 설명한 바와 같이, 배기가스 공급 라인(8)은 그 하류측 단부(15)를 통해, SCR 촉매 컨버터(9)를 수용하는 반응실(10) 쪽으로 통하고 있다. 여기서, 배기가스 공급 라인(8)은 도 2에 따르면, 반응실(10)의 하부측을 관통하고, 그 하류측 단부(15)를 통해 반응실(10)의 상부측(23)에 인접하여 종결되며, 이미 설명한 바와 같이 하류측 단부(15)에서 배기가스 공급 라인을 빠져나가는 배기가스는, 뒤이어 SCR 촉매 컨버터(9)를 경유하여 흐르기 전에, 180°로 방향 전환된다.As already explained, the exhaust gas supply line 8 runs through its downstream end 15 towards the reaction chamber 10 housing the SCR catalytic converter 9 . Here, the exhaust gas supply line 8 passes through the lower side of the reaction chamber 10 according to FIG. 2 and is adjacent to the upper side 23 of the reaction chamber 10 through the downstream end 15 thereof. The exhaust gas exits the exhaust gas supply line at the downstream end 15 , as already explained, is then diverted 180° before flowing via the SCR catalytic converter 9 .

특히 도 3에 분명히 보이듯이, 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)는, 배기가스 공급 라인(8)의 하류측 단부(15)와 SCR 촉매 컨버터(9)의 사이에서 SCR 촉매 컨버터(9)의 상류측에 배치된다. 이러한 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)는, 예컨대 그리드, 천공판 등일 수 있다.As is particularly evident in FIG. 3 , the device 25 for increasing the exhaust gas back pressure is arranged between the SCR catalytic converter 9 and the downstream end 15 of the exhaust gas supply line 8 . placed upstream of The device 25 for increasing such exhaust gas back pressure may be, for example, a grid, a perforated plate, or the like.

SCR 촉매 컨버터(9)의 상류측의 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)의 도움으로, SCR 촉매 컨버터(9)의 상류측의 배기가스 흐름이 저지되며, 그 결과로, 즉 둘레방향으로 그리고 또한 반경방향으로 보았을 때, SCR 촉매 컨버터(9)에 배기가스 흐름이 고르게 공급되는 것이 달성될 수 있다.With the aid of the device 25 , which increases the exhaust gas back pressure upstream of the SCR catalytic converter 9 , the exhaust gas flow upstream of the SCR catalytic converter 9 is blocked, and as a result, ie circumferentially and Also, when viewed in the radial direction, it can be achieved that the exhaust gas flow is evenly supplied to the SCR catalytic converter 9 .

또한 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)는, 배기가스에 함유되는 그을음 입자가 이 장치에 퇴적될 수 있다는 장점을 갖는다. 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)에 퇴적되는 상기한 그을음 입자는 더 이상 SCR 촉매 컨버터(9)의 구역에 들어가서 SCR 촉매 컨버터를, 즉 SCR 촉매 컨버터의 허니컴체(27)를 막지 못한다. 도 3과 도 4는 단면이 원형인 SCR 촉매 컨버터(9)의 복수 개의 허니컴체(27)를 보여준다.The device 25 for increasing the exhaust gas back pressure also has the advantage that soot particles contained in the exhaust gas can be deposited in the device. Said soot particles deposited in the device 25 for increasing the exhaust gas back pressure no longer enter the zone of the SCR catalytic converter 9 and block the SCR catalytic converter, ie the honeycomb body 27 of the SCR catalytic converter. 3 and 4 show a plurality of honeycomb bodies 27 of the SCR catalytic converter 9 having a circular cross section.

또한 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)는, SCR 촉매 컨버터(9) 또는 SCR 촉매 컨버터(9)의 허니컴체(27)의 자유 흐름 단면의 최대 2배, 바람직하게는 최대 1배, 매우 바람직하게는 최대 0.5배에 상당하는 자유 흐름 단면을 갖는다. 이러한 방식으로, 한편으로는 SCR 촉매 컨버터(9)에 대하여 배기가스가 균등하게 흘러나가는 것이 보장될 수 있고, 다른 한편으로는 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)의 구역에 그음을 입자가 이미 퇴적되어, 더 이상 SCR 촉매 컨버터(9)의 구역에 도달하지 못하는 것이 보장될 수 있다.In addition, the device 25 for increasing the exhaust gas back pressure is at most 2 times, preferably at most 1 times, very preferably the free-flow cross-section of the SCR catalytic converter 9 or the honeycomb body 27 of the SCR catalytic converter 9 . It has a free-flow cross-section equivalent to a maximum of 0.5 times. In this way, on the one hand, it can be ensured that the exhaust gas flows evenly over the SCR catalytic converter 9 , and on the other hand the soot particles are already in the region of the device 25 which increases the exhaust gas backpressure. It can be ensured that deposits no longer reach the zone of the SCR catalytic converter 9 .

바람직하게는, 흐름 방향 또는 배기가스 흐름 방향에서 보았을 때 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)의 두께 또는 길이와, 흐름 방향 또는 배기가스 흐름 방향에서 보았을 때 SCR 촉매 컨버터(9) 또는 SCR 촉매 컨버터(9)의 허니컴체(27)의 두께 또는 길이 사이의 비가, 적어도 1:50, 바람직하게는 적어도 1:100, 매우 바람직하게는 적어도 1:200에 상당한다.Preferably, the thickness or length of the device 25 for increasing the exhaust gas backpressure as viewed in the flow direction or in the exhaust gas flow direction and the SCR catalytic converter 9 or SCR catalytic converter as viewed in the flow direction or exhaust gas flow direction The ratio between the thicknesses or lengths of the honeycomb body 27 of (9) corresponds to at least 1:50, preferably at least 1:100, and very preferably at least 1:200.

바람직하게는, 흐름 방향 또는 배기가스 흐름 방향에서 보았을 때 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)와 SCR 촉매 컨버터(9) 사이의 거리에 대응하는 거리와, 흐름 방향에서 보았을 때 SCR 촉매 컨버터(9) 또는 SCR 촉매 컨버터(9)의 허니컴체(27)의 두께 또는 길이 사이의 비가, 최대 2:1, 바람직하게는 1:1, 매우 바람직하게는 1:2에 상당한다.Preferably, a distance corresponding to the distance between the SCR catalytic converter 9 and the device 25 for increasing the exhaust gas backpressure when viewed in the flow direction or in the exhaust gas flow direction, and the SCR catalytic converter 9 when viewed in the flow direction ) or the thickness or length of the honeycomb body 27 of the SCR catalytic converter 9 corresponds to at most 2:1, preferably 1:1, very preferably 1:2.

반응실(10)에 배치되는 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)에 의해, SCR 촉매 컨버터(9)에 배기가스를 일정하게 공급하는 것이 보장될 수 있다. 배기가스 배압을 증가시키는 것에 의해, 배기가스 흐름이 저지되고, 이 때문에 SCR 촉매 컨버터(9)에 대한 배기가스의 균등 분배가 보장된다. 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)의 다른 장점은, 이 장치가 마찬가지로, 배기가스에 함유되는 그을음 입자가 퇴적될 수 있는 사전-분리기의 기능을 맡는다는 데 있다. 이 때문에, 그음을 입자가 방해 없이 SCR 촉매 컨버터(9)에 도달하여, SCR 촉매 컨버터를 막는 것이 방지될 수 있다.With the device 25 for increasing the exhaust gas back pressure arranged in the reaction chamber 10 , it can be ensured that the exhaust gas is constantly supplied to the SCR catalytic converter 9 . By increasing the exhaust gas back pressure, the exhaust gas flow is blocked, thereby ensuring an even distribution of the exhaust gas to the SCR catalytic converter 9 . Another advantage of the device 25 for increasing the exhaust gas back pressure is that it also assumes the function of a pre-separator in which soot particles contained in the exhaust gas can be deposited. For this reason, it is possible to prevent soot particles from reaching the SCR catalytic converter 9 without obstruction and clogging the SCR catalytic converter.

반응실(10) 내에는, SCR 촉매 컨버터(9)를 퍼징하는 역할을 하는 적어도 하나의 블로우-다운 장치(24)가 배치되어 있다. 도시된 바람직한 예시적인 실시형태에서, 상기 또는 각각의 블로우-다운 장치(24)는 반응실(10) 내에 배치되어 있고, 이 반응실에는 SCR 촉매 컨버터(9)와 추가적으로 상기 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)가 수용되어 있으며, 상기 또는 각각의 블로우-다운 장치(24)는 배기가스의 흐름 방향에서 보았을 때 상기 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)와 SCR 촉매 컨버터(9)의 사이에 배치되어 있다. 상기 또는 각각의 블로우-다운 장치(24)는 바람직하게는 공기 노즐이다. SCR 촉매 컨버터(9)의 막힘을 그리고 바람직하게는 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)의 막힘도 또한 방지하기 위해, 상기 또는 각각의 블로우-다운 장치(24)는, 적어도 SCR 촉매 컨버터(9)에 퇴적되어 있는 그을음 입자에 관하여 SCR 촉매 컨버터(9)를 퍼징하는 역할을 하고, 바람직하게는 또한, 상기 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)를 퍼징하는 역할을 한다. 상기 또는 각각의 블로우-다운 장치(24)는 바람직하게는, 흐름 방향에 대해 횡방향으로 연장되는 SCR 촉매 컨버터(9)의 표면 상에, 즉 흐름 방향에 대해 수직하게 연장되는 SCR 촉매 컨버터(9)의 허니컴체(27)의 상류측 표면 상에, 와류 흐름 또는 소용돌이 흐름을 유발하는 방식으로 배향되어 있다.In the reaction chamber 10 , at least one blow-down device 24 is arranged, which serves to purge the SCR catalytic converter 9 . In the preferred exemplary embodiment shown, the or each blow-down device 24 is arranged in a reaction chamber 10 , in which an SCR catalytic converter 9 and additionally increasing the exhaust gas backpressure are arranged. A device (25) is housed, said or each blow-down device (24) being located between the device (25) for increasing said exhaust gas backpressure as viewed in the flow direction of the exhaust gas and the SCR catalytic converter (9). is placed. The or each blow-down device 24 is preferably an air nozzle. In order to prevent clogging of the SCR catalytic converter 9 and preferably also of the device 25 which increases the exhaust gas backpressure, the or each blow-down device 24 comprises at least the SCR catalytic converter 9 ) serves to purge the SCR catalytic converter 9 with respect to the soot particles deposited in the , and preferably also serves to purge the device 25 for increasing the exhaust gas back pressure. The or each blow-down device 24 is preferably on the surface of the SCR catalytic converter 9 extending transverse to the flow direction, ie extending perpendicular to the flow direction. ) on the upstream surface of the honeycomb body 27, is oriented in such a way as to induce a vortex flow or vortex flow.

여기서, 도 4는 반응실(10) 내에서, 즉 흐름 방향 또는 배기가스 흐름 방향에 대해 수직하게 연장되는 SCR 촉매 컨버터(9)의 상류측 표면 상에, 그리고 바람직하게는 흐름 방향 또는 배기가스 흐름 방향에 대해 수직하게 연장되는 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)의 하류측 표면 상에도, 와류 흐름 또는 소용돌이 흐름이 발생되는 방식으로, 상기 또는 각각의 블로우-다운 장치(24)가 바람직하게 배향되어 있어, 각각의 경우에 상기 표면들이 상기 또는 각각의 블로우-다운 장치(24)에 면하고 있는, 상기 또는 각각의 블로우-다운 장치(24)의 바람직한 배향을 보여준다. 와류 흐름 또는 소용돌이 흐름에 의해, SCR 촉매 컨버터(9), 즉 SCR 촉매 컨버터의 허니컴체(27)로부터의, 바람직하게는 또한 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)로부터의, 그을음 입자의 퍼징이 매우 효율적으로 일어날 수 있다.4 shows here on the upstream surface of the SCR catalytic converter 9 extending in the reaction chamber 10 , ie perpendicular to the flow direction or exhaust gas flow direction, and preferably in the flow direction or exhaust gas flow. The or each blow-down device 24 is preferably oriented in such a way that a vortex flow or vortex flow is also generated on the downstream surface of the device 25 for increasing the exhaust gas backpressure extending perpendicular to the direction. so as to show the preferred orientation of the or each blow-down device 24 , in which case the surfaces are facing the or each blow-down device 24 in each case. Purging of soot particles from the SCR catalytic converter 9 , ie from the honeycomb body 27 of the SCR catalytic converter, preferably also from the device 25 for increasing the exhaust gas back pressure, by means of a vortex flow or a vortex flow It can happen very efficiently.

SCR 촉매 컨버터(9)와, 바람직하게는 또한 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)가 수용되는 반응실(10)은, 바람직하게는 단면이 동그랗고, 특히 원형이고, 반응실(10)의 하부측(22)과 상부측(23)의 사이에서 연장되는 벽(19)을 갖는 것이 바람직하다. 적어도 단면이 동그랗거나 또는 원형인 벽(19)인 내측에, 적어도 촉매 컨버터(9)를 수용하는 반응실(10)의 내부 공간이 획정된다. 상기한 벽(19)을 상기 또는 각각의 블로우-다운 장치(24)의 배향과 조합함으로써, SCR 촉매 컨버터(9)를 퍼징하는 역할을 하고, 바람직하게는 또한 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)를 퍼징하는 역할을 하는, 와류 흐름 또는 소용돌이 흐름이, 반응실(10) 내에서, 상기 퍼징 대상들에 퇴적되어 있는 그을음 입자에 관하여 매우 유익하게 구성될 수 있다.The reaction chamber 10 , in which the SCR catalytic converter 9 and preferably also a device 25 for increasing the exhaust gas backpressure is housed, is preferably round in cross section, in particular circular, and It is desirable to have a wall 19 extending between the lower side 22 and the upper side 23 . At least inside the wall 19 , which is round or circular in cross-section, an interior space of the reaction chamber 10 accommodating at least the catalytic converter 9 is defined. A device 25 which serves to purge the SCR catalytic converter 9 and preferably also increases the exhaust gas backpressure, by combining the wall 19 described above with the orientation of the or each blow-down device 24 . ), a vortex flow or a vortex flow, which serves to purge, can be very advantageously configured in the reaction chamber 10 with respect to the soot particles deposited on the purging objects.

바람직하게는, 복수의 블로우-다운 장치(24)가, 바람직하게는 적어도 3개, 매우 바람직하게는 적어도 4개의 블로우-다운 장치(24)가, 반응실(10) 내에 배치되어 있다.Preferably, a plurality of blow-down devices 24 , preferably at least three and very preferably at least four blow-down devices 24 , are arranged in the reaction chamber 10 .

여기서, 블로우-다운 장치(24)는, 단면이 원형인 반응실(10)에 인접하게 배치되어 있고, 분출 공기 또는 압축 공기가 반응실의 벽(19)에서 나와서 반응실(10) 안으로 들어가며, 즉 분출 원뿔(26)이 적어도 하나의 다른 블로우-다운 장치(24)의 분출 원뿔(26)과 교차하고, 이에 따라 부분적으로 중첩된다. 이 때문에, 전술한 표면들 상에서, SCR 촉매 컨버터(9)를 그리고 바람직하게는 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)도 또한, 전체-영역 퍼징하는 것이 구현 또는 보장될 수 있다.Here, the blow-down device 24 is arranged adjacent to a reaction chamber 10 having a circular cross section, and blown air or compressed air enters the reaction chamber 10 from the walls 19 of the reaction chamber, That is, the ejection cone 26 intersects the ejection cone 26 of at least one other blow-down device 24 and thus partially overlaps. For this reason, on the above-mentioned surfaces, a full-area purging of the SCR catalytic converter 9 and preferably also of the device 25 for increasing the exhaust gas backpressure can be implemented or ensured.

본 발명에 의하면, 소형의 디자인으로 효과적인 배기가스 후처리가 가능하게 된다.According to the present invention, effective exhaust gas post-treatment is possible with a compact design.

도 1의 내연기관(1)의 경우, 배기가스 후처리 시스템(3)은 배기가스 과급 시스템(2)의 상류측에 직립형으로 배치된다. 내연기관(1)의 실린더에 대한 접근은 자유롭지만, 배기가스 터보차저(4, 5)의 접근성이 제한된다. 그러나, 배기가스 터보차저(4, 5)에 대해 유지 보수 작업이 필요하게 될 때, 반응실(10)은 간단히 분해될 수 있다.In the case of the internal combustion engine 1 of FIG. 1 , the exhaust gas aftertreatment system 3 is arranged upright upstream of the exhaust gas supercharging system 2 . Access to the cylinders of the internal combustion engine 1 is free, but the access of the exhaust gas turbochargers 4 and 5 is limited. However, when maintenance work is required on the exhaust gas turbochargers 4 and 5, the reaction chamber 10 can be simply disassembled.

도 1에 도시된 배기가스 과급 시스템(2)의 상류측에 배기가스 후처리 시스템(3)을 직립 배치하는 구성과는 대조적으로, 배기가스 과급 시스템(2)의 옆에, 배기가스 후처리 시스템(3)을 90°기울여 수평하게 배치하는 구성도 또한 가능하지만, 이러한 수평 배치 구성의 경우에 배치 구성의 길이가 늘어난다. 그러나, 이 경우에는 반응실(10)을 분해할 필요가 없어, 내연기관(1)과 배기가스 과급 시스템(2)은 제약을 받지 않으면서 유지 보수 작업에 이용 가능하다.In contrast to the configuration in which the exhaust gas after-treatment system 3 is placed upright on the upstream side of the exhaust gas supercharging system 2 shown in FIG. 1 , next to the exhaust gas supercharging system 2, the exhaust gas after-treatment system A configuration in which (3) is horizontally disposed at an angle of 90° is also possible, but in the case of such a horizontal configuration, the length of the configuration is increased. However, in this case, there is no need to disassemble the reaction chamber 10, so that the internal combustion engine 1 and the exhaust gas supercharging system 2 can be used for maintenance work without restriction.

1 : 내연기관 2 : 배기가스 과급 시스템
3 : 배기가스 후처리 시스템 4 : 배기가스 터보차저
5 : 배기가스 터보차저 6 : 고압 터빈
7 : 저압 터빈 8 : 배기가스 공급 라인
9 : SCR 촉매 컨버터 10 : 반응실
11 : 배기가스 배출 라인 12 : 우회로
13 : 차단 요소 14 : 배기가스 가이드
15 : 단부 16 : 유입 장치
17 : 주입 원뿔 18 : 혼합 섹션
19 : 벽 20 : 배플 요소
21 : 라인 22 : 측면
23 : 측면 24 : 블로우-다운 장치
25 : 배기가스 배압을 증가시키는 장치
26 : 분출 원뿔 27 : 허니컴체
1: internal combustion engine 2: exhaust gas supercharging system
3: exhaust gas after-treatment system 4: exhaust gas turbocharger
5: exhaust gas turbocharger 6: high pressure turbine
7: low pressure turbine 8: exhaust gas supply line
9: SCR catalytic converter 10: reaction chamber
11: exhaust gas discharge line 12: bypass
13: blocking element 14: exhaust gas guide
15: end 16: inlet device
17: injection cone 18: mixing section
19: wall 20: baffle element
21: line 22: side
23: side 24: blow-down device
25: device for increasing exhaust gas back pressure
26: ejection cone 27: honeycomb body

Claims (12)

내연기관의 배기가스 후처리 시스템(3)으로서, 반응실(10)에 수용된 SCR 촉매 컨버터(9)를 구비하고, 반응실(10)로 그리고 이에 따라 SCR 촉매 컨버터(9)로 이어지는 배기가스 공급 라인(8)을 구비하며, 반응실(10)로부터 그리고 이에 따라 SCR 촉매 컨버터(9)로부터 이어져 나오는 배기가스 배출 라인(11)을 구비하고, 환원제를 배기가스에 유입하기 위해 배기가스 공급 라인(8)에 배속되어 있는 유입 장치(16)를 구비하며, 반응실(10) 또는 SCR 촉매 컨버터(9)의 상류측에서 배기가스와 환원제를 혼합하기 위해 유입 장치(16)의 하류측에 배기가스 공급 라인(8)에 의해 마련되는 혼합 섹션(18)을 구비하는 배기가스 후처리 시스템은, 반응실(10) 내에 SCR 촉매 컨버터(9)를 퍼징하는 역할을 하는 적어도 하나의 블로우-다운 장치(24)가 배치되고, 배기가스 공급 라인(8)은 하류측 단부(15)를 통해 반응실(10) 쪽으로 통하며, 반응실(10) 내에서는, 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)가 배기가스 공급 라인(8)의 하류측 단부(15)와 SCR 촉매 컨버터(9)의 사이에서 SCR 촉매 컨버터(9)의 상류측에 배치되고, 상기 또는 각각의 블로우-다운 장치(24)는 반응실(10) 내에서 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)와 SCR 촉매 컨버터(9)의 사이에 배치되고, 상기 또는 각각의 블로우-다운 장치(24)는, 흐름 방향에 대해 횡방향으로 연장되는 SCR 촉매 컨버터(9)의 표면 상에 와류 흐름 또는 소용돌이 흐름을 유발하는 방식으로 배향되어 있는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.An exhaust gas aftertreatment system (3) of an internal combustion engine, comprising an SCR catalytic converter (9) housed in a reaction chamber (10), exhaust gas supply leading to the reaction chamber (10) and thus to the SCR catalytic converter (9) an exhaust gas exhaust line 11 leading from the reaction chamber 10 and thus from the SCR catalytic converter 9, having a line 8 and an exhaust gas supply line for introducing a reducing agent into the exhaust gas 8) having an inlet device 16 attached to it, the exhaust gas downstream of the inlet device 16 for mixing the reducing agent with the exhaust gas at the upstream side of the reaction chamber 10 or the SCR catalytic converter 9 The exhaust gas aftertreatment system with a mixing section 18 provided by a supply line 8 comprises at least one blow-down device serving to purify the SCR catalytic converter 9 in the reaction chamber 10 ( 24) is arranged, the exhaust gas supply line 8 passes toward the reaction chamber 10 through the downstream end 15, and in the reaction chamber 10, a device 25 for increasing the exhaust gas back pressure is provided. disposed on the upstream side of the SCR catalytic converter 9 between the downstream end 15 of the exhaust gas supply line 8 and the SCR catalytic converter 9, said or each blow-down device 24 reacting It is arranged in the chamber (10) between the device (25) for increasing the exhaust gas backpressure and the SCR catalytic converter (9), said or each blow-down device (24) extending transversely to the flow direction An exhaust gas aftertreatment system characterized in that it is oriented in such a way as to cause a vortex flow or a vortex flow on the surface of the SCR catalytic converter (9). 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 또는 각각의 블로우-다운 장치(24)는, 흐름 방향에 대해 횡방향으로 연장되는 SCR 촉매 컨버터(9)의 허니컴체(27)의 상류측 표면 상에, 와류 흐름 또는 소용돌이 흐름을 유발하는 방식으로 배향되어 있는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.The vortex flow or An exhaust gas aftertreatment system characterized in that it is oriented in such a way as to induce a vortex flow. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 반응실(10)은 단면이 원형인 벽(19)을 갖는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.4. Exhaust gas aftertreatment system according to claim 1 or 3, characterized in that the reaction chamber (10) has a wall (19) having a circular cross section. 제4항에 있어서, 각각의 블로우-다운 장치(24)는 단면이 원형인 반응실(10)의 벽(19)에 인접하게 배치되어 있고, 블로우들은 상기 벽(19)에서 나와서 반응실(10) 안으로 들어가는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.5. The reaction chamber (10) according to claim 4, wherein each blow-down device (24) is arranged adjacent to a wall (19) of a reaction chamber (10) having a circular cross section, the blows exiting said wall (19). ) exhaust gas aftertreatment system, characterized in that it enters the inside. 삭제delete 삭제delete 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)는, SCR 촉매 컨버터(9)의 자유 흐름 단면의 최대 2배에 상당하는 자유 흐름 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.4. Exhaust according to claim 1 or 3, characterized in that the device (25) for increasing the exhaust gas backpressure has a free-flow cross-section corresponding to at most twice the free-flow cross-section of the SCR catalytic converter (9). gas aftertreatment system. 제1항 또는 제3항에 있어서, 흐름 방향에서 보았을 때 상기 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)의 두께 또는 길이와, 흐름 방향에서 보았을 때 SCR 촉매 컨버터(9)의 두께 또는 길이 사이의 비가, 적어도 1:50에 상당하는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.4. A ratio according to claim 1 or 3, between the thickness or length of the device (25) for increasing the exhaust gas backpressure when viewed in the direction of flow and the thickness or length of the SCR catalytic converter (9) when viewed in the direction of flow. , which corresponds to at least 1:50. 제1항 또는 제3항에 있어서, 흐름 방향에서 보았을 때 상기 배기가스 배압을 증가시키는 장치(25)와 상기 SCR 촉매 컨버터(9) 사이의 거리에 대응하는 거리와, 흐름 방향에서 보았을 때 상기 SCR 촉매 컨버터(9)의 두께 또는 길이 사이의 비가, 최대 2:1에 상당하는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.4. The SCR according to claim 1 or 3, wherein a distance corresponding to the distance between the SCR catalytic converter (9) and the device (25) for increasing the exhaust gas backpressure when viewed in the direction of flow and the SCR as seen in the direction of flow The exhaust gas aftertreatment system, characterized in that the ratio between the thickness or the length of the catalytic converter (9) corresponds to at most 2:1. 제1항 또는 제3항에 따른 배기가스 후처리 시스템(3)을 구비하는 내연기관(1).An internal combustion engine (1) having an exhaust gas aftertreatment system (3) according to claim 1 or 3. 제11항에 있어서, 내연기관은, 고압 터빈(6)을 포함하는 제1 배기가스 터보차저(4) 및 저압 터빈(7)을 포함하는 제2 배기가스 터보차저(5)를 갖는 다단 배기가스 과급 시스템(2)을 포함하고, 고압 터빈(6)과 저압 터빈(7)의 사이에 배기가스 후처리 시스템(3)이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관.The multistage exhaust gas according to claim 11 , wherein the internal combustion engine has a first exhaust gas turbocharger ( 4 ) comprising a high pressure turbine ( 6 ) and a second exhaust gas turbocharger ( 5 ) comprising a low pressure turbine ( 7 ). An internal combustion engine comprising a supercharging system (2), wherein an exhaust gas aftertreatment system (3) is connected between the high-pressure turbine (6) and the low-pressure turbine (7).
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