KR20080011220A - 유체 흐름의 상호 충돌에 의한 유체의 미립화 - Google Patents

유체 흐름의 상호 충돌에 의한 유체의 미립화 Download PDF

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그런포스 노녹스 에이/에스
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Abstract

본 발명은 하나 이상의 유체를 미립화의 분야에 관한 것이다. 하나 이상의 유체 흐름이 흘러서 충돌이 유체의 미립화를 제공하는 유체 흐름의 충돌이 일어나는 본 발명의 다양한 실시 예가 기술되어 있다. 미립화를 제공하는 다양한 장치 및 방법이 기술되어 있으며, 적어도 이들의 몇몇은 미립화될 유체의 최대 및 최소양 사이의 넓은 범위를 제공한다. 유체 흐름은 예를 들어 충돌 전에 0.1 mm 크기의 단면이었으나 유체 흐름 사이의 충돌 후의 결과적인 미세 방울은 0.01 mm 크기의 단면이 된다.

Description

유체 흐름의 상호 충돌에 의한 유체의 미립화{ATOMIZATION OF FLUIDS BY MUTUAL IMPINGEMENT OF FLUID STREAMS}
본 발명은 유체의 미립화, 특히 노즐로부터 방출된 유체의 미립화에 관한 것이다.
유체의 미립화는, 예를 들어 미립화될 유체를 가스와의 혼합에 의해 이루어진다. 미립화를 위한 가스의 사용은 미립화될 유체의 흐름에 상기 가스의 도입을 불가피하게 도입하며, 많은 실제적 수행에서 이러한 유체의 혼합은 크게 바람직하지 않다. 요소(urea)의 미립화와 관련된 본 발명의 많은 관점 중 하나와 연관하여, 미립화는 이전부터 가압 공기의 사용에 의해 행해져 왔다. 이와 관련하여, 공기의 존재는 흐름 경로를 방해하는 경향이 있는 결정(crystal)의 성장을 초래함을 알 수 있다. 추가적인 단점은 막대한 공기의 소비이다.
본 발명의 목적은 하나 이상의 유체를 미립화하는 것이며, 바람직하게는 하나 이상의 유체 흐름의 형태인 액체를 미립화하는 것이다. 상기 목적은, 유체 흐름의 충돌(유체의 미립화를 제공하는 충돌)이 발생하도록 하나 이상의 유체 흐름이 생김으로써, 본 발명의 다양한 관점 및 바람직한 실시예에 의해 충족되어 왔다. 바람직하게는 미립화는 유체 흐름이 작은 물방울(droplet)과 같은 더 작은 단위로 분해되는 것을 의미한다. 유체 흐름은 예를 들어 충돌 전에 0.1 mm 크기의 단면이고, 유체 흐름 사이의 충돌 후의 최종 물방울은 0.01 mm 크기의 단면이 된다. 그러나 위에서 기술된 치수보다 더 작고 더 큰 값 모두는 본 발명의 범위 내에서 가능하다.
바람직하게는 유체는 액체 또는 가스를 의미한다. 그러나 본 발명에 따른 실시예는 고체 입자를 더 작은 입자로 분해하는데 또한 사용된다. 이와 같은 실시 예에서, "유체 흐름(fluid stream)"은 더 작은 단위로 분해되는 "고체 입자의 흐름" 의미를 포함하는 것으로 이해된다.
본 발명은 하나 이상의 유체의 미립화를 위한 방법에 제1관점으로 하며, 상기 방법은 하나 이상의 출구를 통하여 유도되는 가압 유체를 포함하며, 각각은 방향성이 있어서 하나 이상의 출구로부터 방출된 유체 흐름은 유체의 미립화를 제공하기 위하여 하나 이상의 출구로부터 일정한 거리에서 충돌된다. 상기 표현은 또한 원추형이며 하류 방향으로 점점 가늘어져서 상기 출구를 통하여 흐르는 유체의 흐름이 충돌되어 유체 흐름을 발생시키는 출구를 포함한다는 것을 유념해야 한다.
바람직하게는 출구 중 하나 이상이 하나 이상의 차단 밸브를 포함하는 유동 시스템에 연결된다.
상기 유체는 바람직하게는 간헐적으로, 펄스(pulsating)방식, 연속 방식으로 또는 이들의 결합 방식으로 하나 이상의 출구를 통과한다. 이것은 미립화된 유체의 양이 쉽게 제어된다는 이점이 있다.
바람직한 실시 예에서, 하나 이상의 출구를 통하여 간헐적으로 및/또는 펄스적으로 유도되는 유체는 하나 이상의 차단 밸브를 개폐함으로써 제공된다.
충돌 및 이에 따른 미립화를 확실하게 하기 위하여 상기 유체는 바람직하게는 동기화(synchronised) 방식으로 하나 이상의 출구를 통과한다.
바람직하게는, 서로 충돌하는 유체 흐름은, 한쪽으로 기울어지지 않은 미립화된 유체의 분무를 확실하게 하는 것과 같은 운동에너지를 대체로 지니고 있다. 더욱이 또는 이들에 결합적으로, 서로 충돌하는 유체 흐름은 바람직하게는 대체로 동일한 질량 유동(mass flow) 및 속도를 지니고 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에서, 하나 이상의 출구를 나오는 적어도 2개의 유체 흐름은 한 평면에서 유동한다. 이것은 유체 흐름이 서로 중심적으로 충돌함에 따라 효과적인 미립화를 제공한다.
본 발명에 따른 방법은 유체가 몇 개 또는 모든 출구를 통과하도록 유도함으로써 미립화된 유체의 양이 변화되는 방식으로, 넷, 다섯, 여섯, 일곱, 여덟, 아홉, 열 또는 그 이상의 출구와 같이 다수의 출구의 몇 개 또는 모든 출구를 통하여 선택적으로 유도되는 가압 유체를 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의하여 미립화된 유체의 양의 제어가 이루어진다.
적어도 2개의 미립화된 스프레이가 제공되도록, 하나 이상의 출구가 배치되는 것이 바람직하다. 평행 또는 교차하는 방향으로 진행하도록 출구를 배향함으로써 적어도 2개의 스프레이가 제공되는 것이 바람직하다.
본 발명의 특정 바람직한 실시 예에서, 미립화는 바람직하게는 디젤 연소 기관 또는 가스 터빈인 연소 기관의 배기 시스템에서 이루어지며 이 경우 미립화될 유체는 바람직하게는 요소(urea)이다.
요소의 미립화는 요소가 흐름이나 더 큰 물방울과 같은 다른 형태로 공급되어질 때보다 요소를 배기 가스와 더 잘 혼합하게 한다. 미립화는, 요소와 NOX 가스 사이의 화학 반응을 향상시키며, 이에 따라 주변환경으로의 NOX 가스의 배출이 최소화됨을 의미한다.
본 발명의 제1관점은 본 발명의 두 번째 관점에 따른 하나 이상의 노즐에 유의해 유리하게 이루어진다.
본 발명은 두 번째 관점으로 하나 이상의 유체 흐름의 미립화를 위한 노즐에 관련되며, 상기 노즐은 흡입구, 하나 이상의 출구를 포함하며, 상기 하나 이상의 출구는 하나 이상의 출구로부터 방출된 유체 흐름들이 충돌하도록 배치된다. 또한, 상기 표현은 원추형이며 하류 방향으로 점점 가늘어져서 상기 출구를 통하여 흐르는 유체의 흐름이 충돌되어 유체 흐름을 발생시키는 출구를 포함한다는 것을 유념해야 한다. 유체 흐름은 하나 이상의 유체 라인(fluid line)으로부터 공급되며, 유체 중 하나 이상이 가압된다. 유체 흐름 사이의 충돌의 추가적인 목적은 이들이 미립화 동안 또는 미립화 후에 혼합되는 것이다.
바람직한 실시 예에 따라, 노즐은 출구 중 하나로부터 방출된 유체 흐름들이 또 다른 출구로부터 방출된 유체 흐름과 충돌되도록 배치된 적어도 두 개의 출구를 포함한다. 선택적으로, 상기 노즐은 적어도 셋, 넷, 다섯, 여섯 개의 출구를 포함한다.
모든 출구는 바람직하게는 노즐로 들어가는 유체를 출구로 분할하고 유도하는 중간 유동 채널에 의해 흡입구에 연결된다. 바람직하게는, 중간 유동 채널은 대체로 균일한 방법으로 유체를 출구로 유도하고 분할한다.
유동 채널의 단면은 원형 또는 정방형과 같은 형상을 갖는다. 게다가 단면은 전체 유동 경로를 따라 동일하거나 형상 및/또는 사이즈에 따라 변할 수 있다. 유동 채널의 단면은 출구 말단에서보다 노즐의 흡입구에서 더 큰 전체 유동 채널 단면을 가짐으로써 유체에서의 압력의 축적(build up)을 이루도록 디자인된다.
출구는 바람직하게는 적어도 두 개의 출구로부터 방출된 유체 흐름이 70도와 95도 사이와 같은 30도에서 100도 사이, 바람직하게는 90도의 각도에서 서로 충돌하도록 배치된다. 그러나, 유체 흐름의 충돌을 보장하는 모든 각도는 본 발명의 범위 내에서 가능하다. 상기 각도는 노즐의 모든 출구 유동 채널에 대하여 동일하지만, 몇몇 유체 흐름은 하나의 각도에서 충돌되고 나머지 유체 흐름은 적어도 하나 이상의 각도에서 충돌되도록 출구 유동 채널은 또한 배치된다. 게다가 각도는 고정되거나 가변적일 수 이는데, 가변적인 각도는 예를 들어 몇몇 출구 유동 채널을 막히게 하는 폐쇄 수단을 포함하는 노즐에 의해 이루어진다.
하나 이상의 출구는 바람직하게는 흡입구와 유체적으로 통하는 출구 유동 채널을 한정하는 보어(bore)의 종단(termination)에 의해 한정된다. 이들 출구 채널은 바람직하게는 중간 유동 채널에 의해 흡입구와 연결되거나 노즐의 공동부(cavity)에 연결되며, 공동부는 흡입 채널과 유체적으로 통한다.
바람직하게는 출구로부터 방출된 유체 흐름의 단면적은 0.01 에서 0.03 mm2의 범위, 바람직하게는 0.02 mm2 의 범위와 같이, 0.005 에서 0.05 mm2 의 범위에 있다.
바람직한 실시 예에서, 노즐은 적어도 네 개의 출구를 포함하며, 출구 중 두 개는 이로부터 방출된 유체가 제1각도에서 충돌되도록 배치되고, 두 개의 다른 출구는 이로부터 방출된 유체가 제2각도에서 충돌되도록 배치되며, 제1각도와 제2각도는 서로 다르다. 그러나 노즐은, 이로부터 방출된 유체 흐름이 상호(pair wise) 충돌하거나, 세 개 또는 그 이상의 그룹으로 많은 각도에서 충돌하도록 배치된 많은 출구 흐름 채널을 포함한다.
다른 바람직한 실시 예에서, 하나 이상의 출구는, 노즐에서 나가는 유체가 흐름 방향(stream wise direction)으로 테이퍼진 원추형상을 가지는 유체 흐름에서 나가도록 배치된 슬롯을 포함한다. 상기 슬롯은 원추형 보어와 보어 내에 배치된 해당 원추형 부재로써 제공된다. 상기 원추형 부재는 조절이 가능하게 배치되어서 상기 부재의 종방향 위치가 조절될 수 있으며, 이로 인해 상기 슬롯의 사이즈가 조절될 수 있다. 이것은 노즐을 떠나는 유체의 양을 조절 가능하게 한다. 또한 상기 부재는 추가적인 출구 유동 채널을 포함한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 노즐은 여과 수단 및/또는 가열 수단을 포함한다. 이들 수단은 노즐을 통하여 나가는 하나 이상의 유체를 여과 및/또는 가열하는 데 사용된다.
본 발명에 따른 노즐은 하나 이상의 밸브 수단을 더 포함한다. 이와 같은 밸브 수단은 미립화될 유체의 양을 제어하기 위하여 및/또는 노즐을 통하는 유체 유동을 완전히 차단하기 위하여 하나 이상의 출구를 통하는 유동을 차단하는 데 사용된다. 여기서 노즐을 통하는 펄스 유동 및/또는 간헐적 유동이 제공된다.
본 발명의 세 번째 관점에 따라, 액체 요소를 연소 기관 또는 가스 터빈으로부터 나오는 배기가스와 혼합하는 시스템이 제공된다. 상기 관점에 따른 실시 예에서, 위에서 기술된 노즐의 사용에 의해 요소는 배기가스 내에서 추가되며 미립화된다.
본 발명의 일 실시 예에서, 노즐은 연소 기관 또는 가스 터빈의 배기 시스템의 파이프의 중심에 배치된다. 다른 실시 예에서, 복수의 노즐은 연소 기관의 배기 시스템의 파이프의 벽을 따라 원주 상으로 분포된다. 흐름 방향 또는 흐름 방향에 직각 방향과 같이 배기가스의 임의의 방향으로 미립화된 유체를 운반하기 위하여 하나 이상의 노즐이 배치된다. 하나 이상의 노즐은 본 발명의 범주 내에서 배기 시스템의 파이프에 관하여 어떤 위치에도 놓인다.
본 발명의 바람직한 실시 예는 하기의 도면과 연관하여 상세하게 기술된다.
도 1은 유체의 두 흐름을 충돌에 의해 유체를 미립화하는 전반적인 원리를 보여주는 개념도,
도 2는 유체의 두 충돌 흐름이 두 개의 분리된 노즐에 의해 제공되는 본 발명의 실시 예를 보여주는 개념도,
도 3은 유체의 두 충돌 흐름이 단일 노즐에 의해 제공되는 본 발명의 실시 예를 보여주는 개념적인 단면도,
도 4a 및 도 4b는 간헐적인 유동 상태 동안에 2개의 흐름 충돌 유체를 보여주는 개념도,
도 5는 유체가 두 개 이상의 채널을 통하여 흐르는 본 발명의 다른 실시 예를 보여주는 개념도,
도 6은 노즐의 출구 말단에 있는 유동 채널의 출구의 다른 가능한 위치를 보여주는 도이다. 이 도면은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 노즐의 출구 말단을 향한다.
도 7은 유체 흐름이 노즐의 출구 말단 표면으로부터 다른 거리에서 충돌되는 본 발명의 실시 예를 보여주는 개념도,
도 8은 출구가 환형 슬롯으로 제공되는 본 발명의 실시 예를 보여주는 개념도,
도 9는 연소 기관 또는 가스 터빈의 배기 가스에 추가되는 요소(urea)의 미립화에 사용되는 본 발명의 가능한 한 실시 예를 보여주는 개념도이다.
도 1은 유체의 두 흐름을 충돌에 의해 유체를 미립화하는 전반적인 원리를 개념적으로 보여준다. 전반적인 원리에 따라, 유체는 각각 운동에너지가 주어진 다수의 흐름으로 분리되는데, 도 1에 도시되 예에서는 두 흐름으로 분리된다. 흐름에 주어진 운동에너지의 양은, 흐름이 흐름의 상당한 반대 방향 속도 성분이 존재하는 조건에서 충돌할 때, 흐름이 도면에서 점으로 표시된 작은 물방울 사이즈를 가지는 스프레이로 부술 수 있는 정도이다. 이것은 현재의 문맥에서 미립화라고 부른다. 도 1의 예에서와 같이 유체의 두 흐름이 평면 내에 있고, 최상 가능한 미립화를 제공하는 것이 목적이라면 유체의 각 흐름이 서로를 중심적으로 "부딪치는 것"은 미립화 과정에서 필수적이다. 게다가 한쪽으로 기울어지지 않은 스프레이를 제공하기 위하여 흐름의 질량 유동과 속도 사이의 균형이 존재해야 한다.
반대 방향 속도 성분의 크기는 다른 인자들 중에서 유체 흐름 사이의 각도에 좌우된다. 각도가 작은 예컨대 60도 라면, 유체 흐름의 미립화는 작고, 결과적인 스프레이는 유체 흐름 속도의 벡터합의 방향으로 상당한 속도를 갖는다. 각도가 120도와 같이 크다면, 작은 물방울은 도 1에 표시되어 있는 유체 흐름의 방향을 상류로 내던져진다. 유체 흐름이 노즐에 의해 제공되는 경우, 미세 물방울의 거슬러 내던져짐(hurling back of droplets)은 유체막 및/또는 미세 물방울로서 노즐 상에 유체의 축적을 야기한다.
도 2는 두 유체 흐름이 두 개의 별도 그러나 동일한 것과 같이 유사한 노즐(1)에 의해 제공되는 도 1과 연관되어 기술된 시나리오를 개념적으로 보여준다. 상기 두 노즐에는 (미 도시된) 하나의 가압 공급원으로부터 유체가 공급되고, 이에 의해, 상기 두 노즐(1)은 동일한 것과 같이 유사한 질량 유동 및 속도를 갖는 유체 흐름을 제공하는 것을 더 쉽게 보장한다.
도 3은, 나오는 유체 흐름이 서로 충돌되어 유체가 미립화되도록 배치된 두 개의 채널을 통하여 유체의 유동을 유도함으로써 유체를 미립화하는 전반적인 원리 를 개념적으로 보여준다. 유체는 전형적으로 가압된 하나의 유체 라인으로부터 공급된 것으로 도시되어 있다. 그러나 본 발명은 또한 미립화하는 데 사용되며 동시에 다른 유체 공급원으로부터 노즐에 유도되는 두 개 이상의 다른 유체를 혼합하는 데 사용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 노즐(1)은 흡입 채널(2)을 포함하며, 이 흡입 채널(2)을 통하여 미립화될 유체가 노즐(1)로 공급된다. 상기 흡입 채널(2)은 도 3의 a 지점에서 두 개의 다른 출구 유동 채널(4a, 4b)로 유체를 유도하는 두 개의 중간 유동 채널(3a, 3b)로 분기된다. 상기 채널(2, 3, 4)은 노즐(1)의 흡입구(5)로부터 노즐의 출구(6a, 6b)로 흐름 경로를 한정하는 유동 채널을 구성한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 출구 유동 채널(4a, 4b)은 중간 유동 채널(3a, 3b)의 연장이다. 일반적으로 본 발명에 따른 출구 유동 채널(4a, 4b)은 서로 충돌하기 위하여 유체 방향의 흐름을 제공하는 유동 채널로 정의된다.
위에서 기술된 바와 같이, 한쪽으로 기울어지지 않게 스프레이를 제공하기 위하여 두 유체 흐름 사이의 균형은 존재해야한다. 도 3에 개시된 것과 같은 실시 예를 확실하게 하기 위하여, 분기점(a)과 출구(6a, 6b) 사이의 유동 저항 및 치수는 각각 두 유동 경로에 대하여 동일하게 크게 만들어져야 한다. 이로써, 두 유체 흐름에 대한 속도 및 질량 유동은 동일한 것과 같이 유사하게 된다.
도 3에는 출구(6a, 6b)를 나오는 유체가 가는 선과 함께 도시되어 있고, 유체가 노즐로부터 일정한 거리에서 충돌되고, 확장하는 팬(fan) 형상의 도트 구름 모양에 의해 도시되었듯이 충돌은 대부분 하류 방향에서 미립화를 일으킨다.
노즐 내의 유동 채널의 단면은 노즐을 만드는 데 사용되는 실제 제작 과정과 관련되는 임의의 형상일 수 있다. 상기 단면은 바람직하게는 원형이며 다음에서 언급한 치수는 단면의 직경을 의미한다. 다른 형상에 대하여 치수는 정방형 단면의 측면 길이와 같은 특정 치수를 의미한다.
상기 유동 채널(2, 3, 4)의 치수는 노즐의 실제 사용 및 이에 의하여 미립화될 유체의 양에 따라 선택된다. 전형적인 실시 예에서 채널의 단면은 0.1mm 크기의 직경을 갖는 원형 형상이다.
그러나, 노즐을 나오는 유체의 양은 대부분 출구(6a, 6b)의 사이즈 및 출구(6a, 6b)에 걸치는 압력 차이에 의해 결정된다. 그러므로 상기 채널(2, 3 및 4)은 출구보다 더 큰 단면을 가지며, 출구(6a, 6b)에 걸치는 압력 차이 및 그 단면적에 의해 결정된 미립화될 유체의 양을 제공하는 것으로 파악된다.
위에서 기술한 바와 같이, 미립화하기 위하여 충돌되는 유체 흐름은 충분한 운동 에너지를 가져야 한다. 본 발명의 몇몇 응용에서 미립화될 질량 유동은 적어도 크기의 정도가 전형적으로 변하여서, 최소 질량 유동은 최대 질량 유동의 1% 만큼 낮을 수 있다. 낮은 질량 유동에서 운동 에너지는 너무나 작아서 미립화가 일어나지 않거나 매우 작게 일어난다. 특히, 최대의 1%의 질량 유동이 노즐에 지속적으로 공급될 경우, 유체 흐름에 존재하는 질량 단위당 에너지의 양은 최대 질량 유동에서 유체 흐름에 존재하는 에너지의 양의 0.01%보다 작다. 이와 같은 작은 양의 에너지는 유체를 미립화하는데 불충분하다. 본 문제는 동기성(synchronic) 유체 흐름을 고속 유체 속도를 단지 간헐적으로 제공함으로써 본 발명에 의해 해결되었다 (도 4 참조). 이와 같은 경우, 분기점(a)과 출구(6a, 6b) 사이의 유동 저항 및 그 치수는 각각 두 유동 경로에 대하여 동일하게 크게 만들어지는 것이 충분하지 않을 수 있다. 유체 흐름의 펄스의 시작과 중지에서 큰 미세 물방울의 형성을 방지하기 위하여, 예를 들어 분기점(a)과 출구(6a, 6b) 사이에 구속된 두 유체 흐름의 질량이 동일한 것과 같이 유사하도록 확실하게 해야한다(도 3 참조). 그렇지 않으면, 도 4b에서 보듯이 유체 흐름 중 하나는 다른 하나보다 더 빠르게 가속되고 감속되어서 유체 흐름의 일단이 다른 유체 흐름에 의해 부딪치는 않는 상황이 일어난다.
몇몇 실시 예에서, 본 발명에 따른 하나 이상의 노즐은 밸브, 전형적으로 자석 밸브를 거쳐 유체의 가압 공급원에 연결되어 있다. 선택적으로 상기 밸브는 노즐에 포함된다. 공급원과 노즐의 출구 사이의 유동 경로는 일반적으로 파이프, 피팅(fitting), 실링(sealing) 등의 탄성과 유동 경로에 존재하는 소형 가스 기포에 기인하여 이상적으로 딱딱하지 않다. 예를 들어 부드러운 연결과 더 큰 가스 기포에 기인하여 상기 탄성이 너무 크면, 유동 경로에서 압력은 유체 유동의 끝에서 너무도 완만하게 감소하며 유체는 지속적으로 유동하지만, 매우 작은 운동 에너지는 노즐의 출구에 가까운 노즐의 표면에 미세 물방울의 발생을 야기하는 미립화를 제공한다. 만일 상기 탄성이 더 크면, 유동은 급속히 정지하고 노즐로 미세 물방울의 형성이 회피되도록 노즐의 밖에 축적된 유체를 흡수할 수 있는 감속에 의해 저압이 생성된다.
선택적으로 도 1에 도시된 실시 예에서, 분기점을 포함하는 대신에 흡입 채널(2)은 도 3에 도시된 것과 유사한 흡입 채널을 통하여 흡입구(5)와 유체적으로 통하는 노즐 내에 공동부에 의해 만들어질 수 있다. 이와 같은 공동부(2a)의 예는 도 8에 도시되어 있다. 상기 공동부는 또한 도 3에 도시된 것과 유사한 출구 유동 채널과 유체적으로 통하고 있다.
본 발명의 한 실시 예에서 상기 유동 채널은 재료의 고체 블록에 제공된다. 다른 실시 예에서 상기 유동 채널은 채널을 구성하는 하나 이상의 홈을 포함하는 두 개 이상의 부재를 결합하여 이루어진다.
노즐은 실제 사용에 따라 예를 들어 스틸, 알루미늄, 플라스틱, 세라믹으로부터 만들어지며, 어떠한 종류의 재료도 본 발명의 범주 내에서 가능하다. 재료의 선택은 노즐의 작동 온도, 노즐을 제작하는 데 사용하는 제작 기술, 유체에 대한 화학 저항, 유량 및 이에 의한 결과적인 마모율을 포함하여 다수의 파라미터에 좌우된다.
유체 흐름 충돌의 지점은 최소한 두 변수, 즉 도 3의 출구(6a, 6b) 사이의 거리 및 도 3의 각도(α)에 의해 결정된다. 출구 유동 채널이 원통 형상일 때, 상기 각도는 전형적으로 각 출구 유동 채널의 대칭축 사이의 각도에 대응한다. 그러나, 출구 유동 채널은 또한 흐름 방향으로 증가하거나 감소하는 단면적을 가지는 원추형과 같이 유체 경로를 따라 변화하는 단면을 가질 수 있다. 출구 유동 채널의 단면이 원형일 때, 그 직경은 이로부터 방출되는 유체 흐름의 직경에 대응한다. 그러나, 유동 채널이 원추형일 때, 출구 유동 채널의 말단에서의 직경은 이로부터 방출되는 유체 흐름과 다를 것이다.
도 3에서 출구 유동 채널(4) 사이의 각도(α)는 대략 90도로 도시되어 있지 만, 30도, 60도 또는 120도와 같이 다른 각도도 사용된다. 상기 각도는 예각이거나 둔각이다. 게다가 상기 각도는 고정적이거나 가변적일 수 있다. 가변적인 각도는 예를 들어 노즐(1)이 다른 각도와 함께 출구 유동 채널(4)을 포함하며 게다가 채널의 몇몇을 방해하는데 사용되는 (미 도시된) 밀폐 수단을 포함함으로써 얻어진다.
노즐(1)은 여과 수단 및/또는 유체를 가열하기 위한 가열 수단과 같은 (미 도시된) 다른 수단을 더 포함한다. 이와 같은 가열의 목적은 미립화를 향상시키지만, 또한 유체의 실제 사용과 관련된다. 예를 들어 유체와 가스 또는 액체 등과 같은 다른 성분 사이의 화학 고정을 향상시킨다면, 유체를 가열하는 것은 바람직하다.
게다가 노즐(1)은 하나 이상의 출구(6)를 통하는 유동을 차단하는 하나 이상의 밸브 - 또는 하나 이상의 밸브를 통하여 공급되어지는 노즐에 공급된 유체 - 를 포함한다. 노즐로부터 제1거리에 있는 유체를 미립화하기 위해 채용된 출구의 제1세트 및 노즐로부터 제2거리에 있는 유체를 미립화하기 위해 채용된 출구의 제2세트를 포함하는 도 7에 도시된 실시 예에서, 상기 밸브는 출구의 다른 세트를 통하는 유동의 출구의 세트 중 하나를 통하는 유동을 독립적으로 차단하도록 채용된다. 이에 따라 미립화될 유체의 양은 쉽게 제어된다.
또한 미립화될 유체의 양은 유체의 펄스 유동을 제공하는 밸브의 작동 및/또는 노즐을 통하여 간헐적인 유체의 공급에 의해 제어될 수 있다. 이것은, 노즐을 통하여 유체가 유동하는 것을 연속적으로 허용하고 방지하기 위하여, 밸브를 연속적으로 열고 닫음으로써 실행된다. 많은 경우에 펄스는 밸브가 완전히 닫히는 않는 것을 필요로 한다. 이와 같은 제어는, 소량의 유체가 미립화될 때 펄스가 충분한 강도의 유체 흐름을 생성하여 충돌이 미립화를 야기함으로써 특히 유용하다(본 주제의 이전 기재 참조). 이것은 미립화될 유체에 대한 요구가 일정하지 않은 상태에서 노즐이 작동하는 곳에서 유용하게 이용되며, 그와 같은 경우 미립화될 유체의 많은 양은 밸브를 열어놓아 제공될 수 있으며 미립화될 유체의 적은 양은 연속하여 밸브를 열고 닫음으로써 제공될 수 있다.
위에서 기술된 바와 같이, 간헐적인 유동 상태가 사용될 때, 다른 출구 유동 채널(4)로부터 나오는 유체가 충돌이 되도록 확실하게 해야한다. 충돌이 될 유체가 유도되는 유동 채널(3, 4)이 동일 단면 크기를 가지면, 충돌은 예를 들어 동일한 길이의 상기 유동 채널(3, 4)을 가짐으로써 확실하게 될 수 있다. 그러나, 충돌이 될 유체가 유도되는 다른 길이의 상기 유동 채널(3, 4)을 가지는 것이 바람직할 수 있다. 그러면 충돌은 적절한 단면 크기를 선정함으로써 확실하게 될 수 있다. 다른 길이의 유동 채널(3,4)은 예컨대 유동 채널을 통과하는 동안 유체의 하나가 가열되는 2개의 다른 유체가 충돌될 때 바람직하다.
도 5는 네 개의 유동 채널(3)을 포함하는 본 발명의 실시 예를 개념적으로 도시하고 있다. 그러나, 많은 유동 채널은 본 발명의 범위 내에서 가능하다. 도 5에 도시된 실시 예에서, 유체 흐름은 서로 짝으로 충돌하지만, 세 개 이상의 유동 채널(4)로부터 나오는 흐름도 충돌이 될 수 있다. 또한 몇몇 흐름은 상호 충돌하고 다른 흐름은 세 개 이상의 그룹으로 충돌하는 것이 가능하다. 본 발명의 한 실시 예에서 하나를 제외하고 모든 유체 흐름은 하나의 유체 흐름에 충돌한다. 상기 유 동 채널(3, 4)을 포함하는 노즐(1)은, 단지 두 개의 출구 채널이 있을 때보다 더 큰 면적에서 미립화가 발생할 수 있게 채널의 출구(6)가 위치하도록 설계된다. 출구 유동 채널의 두 가능한 설계 및 양이 노즐의 말단 표면을 보여주는 도 6에 개념적으로 도시되어 있다. 이것은 단지 하나의 유체가 미립화되는 적용에서 유용할 것이지만, 상기 실시 예는 또한 혼합되기 전이나 동시에 두 개 이상의 유체를 미립화하는 데 사용될 수 있다.
도 5에서 보듯이 노즐은 모든 유체 흐름이 하나 이상의 다른 유체 흐름과 노즐(1)의 말단 표면(7)으로부터 동일한 거리에서 충돌되도록 설계될 수 있다. 그러나, 또한 도 7에 개념적으로 도시되어 있듯이 유체 흐름이 노즐의 말단 표면(7)으로부터 다른 거리에서 충돌되는 것을 보장하도록 설계될 수 있다. 도 7에 개념적으로 도시되어 있듯이 이것은 유체 흐름이 충돌되는 출구 유동 채널(4) 사이에서 다른 각도나 다른 거리를 가짐으로써 모두 얻어질 수 있다. 이로써 미립화 및/또는 유체 흐름의 혼합을 향상시킬 수 있다.
두 개 이상의 다른 출구(6)를 사용하는 대신에, 도 8에 개념적으로 도시되어 있듯이 출구는 환형/원형 슬롯(8)에 의해 구성될 수 있다. 상기 슬롯(8)은 원추형 보어(9)로써 제공되며 대응하는 원추형 부재(10)는 보어 내에 배치된다. 본 실시 예에서 상기 슬롯(8)을 나오는 유체는 테이퍼진 원추형 형상인 노즐(1)을 나온다. 상기 원추형 부재(10)는 조절 가능하게 배치되어서 상기 부재의 종방향 위치가 조절될 수 있기 때문에 상기 슬롯(8)의 사이즈가 조절될 수 있다. 이것은 노즐(1)을 나오는 유체의 양을 조절할 수 있는 가능성을 제공한다.
미 도시된 추가적인 실시 예에서, 노즐은 유연한 재료로 만들어질 수 있다. 유연한 재료의 사용은 출구의 단면적이 노즐 내의 압력에 좌우되는 효과를 제공한다. 상대적으로 높은 압력이 상대적으로 많은 양의 유체가 출구 밖으로 흐르도록 허용하는 큰 단면적을 제공하는 결과를 낳는다. 노즐 내의 상대적으로 더 작은 압력은 상대적으로 더 적은 양의 유체가 출구 밖으로 흐르도록 허용하는 상대적으로 더 적은 단면적을 제공한다. 이와 같은 노즐은 실리콘과 같이 내열재료로 만들어지는 것이 바람직하다.
미 도시된 바람직한 실시 예에서, 출구 유동 채널은 캐뉼러(cannula) 파이프로 구성될 수 있다. 상기 캐뉼러 파이프는 예를 들어 플라스틱 재료에 끼워 넣어지거나 금속편에 납땜 또는 접착되고 캐뉼러 파이프에 미립화될 유체를 공급하는 공급 채널 시스템에 연결된다.
본 발명에 따른 노즐의 적용은 다수의 방법으로 실현된다. 특히 하나 이상의 노즐은 미립화될 유체 및 미립화된 유체의 배분에 대한 요구조건을 이행하는 데 사용된다. 예를 들어 두 노즐은 각 노즐로부터 미립화된 유체가 서로에게 흐르도록 배치된다. 게다가, 두 개 이상의 노즐은 최대한 필요에 있는 모든 노즐을 이용하고 미립화된 유체에 대한 필요가 감소함에 따라 노즐을 잠그고, 미립화된 유체에 대한 필요가 증가함에 따라 노즐을 열음으로써 미립화될 유체의 양을 제어하는데 사용된다. 이와 같은 경우에 노즐은 각 노즐이 제공할 수 있는 미립화된 유체의 양이 연관된 노즐에서 노즐로부터 상이하다는 관점에서 차이가 있지만, 노즐은 또한 동일할 수 있다.
다수 노즐의 이용은 예를 들어 노즐이 막히는 경우에 유체의 미립화를 위한 신뢰도를 증가시킨다. 이와 같은 경우에 (노즐이 유체의 동일 공급원에 연결되어 있다고 가정하에) 압력이 남아 있는 노즐에서 증가되어, 남아 있는 노즐이 많은 양의 미립화된 유체를 전달한다.
본 발명은 유체의 미립화가 요구되는 다수의 응용에서 사용된다. 이와 같은 하나의 응용은 도 9에 개념적으로 도시되어 있듯이 디젤 기관과 같은 연소 기관의 배기 가스에 요소를 추가하는 데 있다. 도 9는 바람직하게는 디젤 원리에 따라 작동하는 연소 기관(11), 요소의 액체 용액을 저장하는 탱크(12)(상표명 AdBlue로 알려짐) 및 촉매 시스템(13)을 포함하는 시스템을 보여준다. 상기 기관(11)의 배기는 전형적으로 120mm의 직경을 가지며 요소의 액체 용액을 저장하는 탱크(12)에 연결된 배기관(14)에 의해 촉매 시스템(13)에 연결된다. 상기 시스템은 추가적으로 배기 시스템에 요소를 공급하는 미터 유닛(15)을 포함하여, 주위 환경으로 NOX 가스의 방출을 최소화하기 위하여 배기 가스와 반응한다. 본 발명에 따른 노즐(1)이 배기 가스에 추가하기 전에 요소를 미립화하는 데 사용될 때, 전형적으로 4mm의 직경을 가지며 요소를 배기 가스에 유입하는 파이프(16)를 따라 임의의 위치에 미터 유닛(15)을 설치한 후 노즐은 (미 도시된) 별도의 유닛에 포함된다.
상기 유닛은 미립화된 요소가 노즐(1)을 떠난 뒤 배기 가스와 직접적으로 혼합되도록 위치되는 것이 바람직하며, 흐름 방향 또는 흐름 방향에 수직한 것과 같이 배기 가스의 흐름 방향과 평행할 필요가 없는 배기 가스의 임의의 다른 방향으 로 노즐을 떠나는 유체가 배기 가스의 흐름으로 분무되도록, 노즐은 전형적으로 배치된다. 노즐은 연소 기관 또는 가스 터빈의 배기 시스템의 파이프의 중심 및/또는 배기 시스템의 파이프의 벽에 배치된다. 복수의 노즐은 연소 기관의 배기 시스템의 파이프의 벽을 따라 원주 상으로 배치된다. 하나 이상의 노즐은 본 발명의 범위 내에서 배기 시스템의 파이프에 관하여 임의의 위치에 배치될 수 있다.
미립화된 유체가 촉매 시스템(13) 내에서 균일하게 분포될 수 있도록 하기 위하여 배기 가스에서 미립화된 가스의 균일한 분포가 제공되도록 하는 방법으로 노즐(1)은 전형적으로 배기 시스템 내에 배치된다. 이에 따라 노즐은 배기 가스의 흐름 방향으로(하지만 평행할 필요가 없는) 향하는 출구와 함께 도 9의 파이프(14)의 중심에 배치된다.
미립화된 유체의 고른 분포를 위하여, 복수의 노즐은 배기 시스템에 배열될 수 있다. 이와 같은 복수의 노즐은 원주상에 배치되고 일부 경우에 고르게 분포되는 것이 바람직하다. 그러나, 노즐은 또한 배기 가스의 흐름 방향(stream wise direction)을 따라 분포될 수 있다. 이러한 노즐의 출구는 배기 가스의 흐름 방향에 향하는(그러나 반드시 평행할 필요는 없음) 출구와 함께 배치되는 것이 바람직하다.
흐름 방향에서 원주 상으로 배치된 노즐의 조합 및/또는 파이프의 중심에 배치된 하나 이상의 노즐은 본 발명의 범위 내에 있음을 유념해야 한다.
상기 기술된 설명은 미립화되는 요소에 초점이 맞추어져 있다. 그러나, 본 발명은 다른 유체를 미립화하는 데 적용 가능하며 배기 시스템으로 요소를 미립화하는 경우에 선택적인 촉매 감소를 제공하는 요소와 같이 유사한 방식으로 NOx와 반응할 수 있는 임의의 유체도 사용될 수 있다.
본 발명은 트럭, 버스, 기차, 광산 장비, 건설 장비, 선박, 비행기의 이미 존재하는 HD-디젤 기관 또는 가스 터빈에 적합하거나 개장될 수 있다.

Claims (35)

  1. 하나 이상의 유체의 미립화를 위한 방법에 있어서,
    가압 유체를 각각 방향성을 갖는 하나 이상의 출구를 통하여 유도하는 단계로서, 유체의 미립화를 제공하기 위하여 상기 하나 이상의 출구로부터 방출된 유체 흐름은 하나 이상의 출구로부터 일정한 거리에서 충돌되는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 출구 중 하나 이상은 하나 이상의 차단 밸브를 포함하는 유동 시스템에 연결되는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유체는 간헐적으로 하나 이상의 출구를 통과하는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유체는 펄스 방식으로 하나 이상의 출구를 통과하는 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유체는 연속적인 방식으로 하나 이상의 출구를 통과하는 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유체는, 유체를 출구로 간헐적으로 공급, 펄스 공급 및/또는 연속적으로 공급하는 조합방식으로 하나 이상의 출구를 통과하는 방법.
  7. 제3항, 제4항 또는 제6항에 있어서,
    하나 이상의 출구를 통하여 간헐적으로 및/또는 펄스적으로 유도되는 유체는 하나 이상의 차단 밸브를 개폐함으로써 제공되는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체는 동기화하는 방식으로 하나 이상의 출구를 통과하는 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    서로 충돌하는 유체 흐름은 대체로 동일한 운동 에너지를 갖는 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    서로 충돌하는 유체 흐름은 대체로 동일한 질량 유동 및 속도를 갖는 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 출구를 나오는 적어도 두 유체 흐름은 한 평면 내에서 유동하는 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    미립화된 유체의 양이 몇 개 또는 모든 출구를 통하여 유도되는 유체에 의해 변할 수 있는 방식으로, 넷, 다섯, 여섯, 일곱, 여덟, 아홉, 열 또는 그 이상의 출구와 같이 다수의 출구 중 몇 개 또는 모든 출구를 통하여 가압 유체를 선택적으로 유도하는 단계를 포함하는 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 두 미립화된 스프레이가 제공되도록 하나 이상의 출구가 배치되는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    평행한 또는 교차하는 방향으로 진행하도록 적어도 두 스프레이는 출구의 배향에 의해 제공되는 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    미립화는 연소 기관 또는 가스 터빈 바람직하게는 디젤 연소 기관의 배기 시스템에서 이루어지는 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체는 요소(urea)인 방법.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 출구는 제18항 내지 제31항 중 어느 한 항에 따른 노즐에 제공되는 방법.
  18. 하나 이상의 유체의 미립화를 위한 노즐에 있어서,
    상기 노즐은 흡입구, 하나 이상의 출구를 포함하며, 상기 하나 이상의 출구는 하나 이상의 출구로부터 방출된 유체 흐름(들)이 하나 이상의 출구로부터 일정한 거리에서 충돌하도록 배치되는 노즐.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 노즐은 출구 중 하나로부터 방출된 유체 흐름들이 또 다른 출구로부터 방출된 유체 흐름과 충돌되도록 배치된 적어도 두 개의 출구를 포함하는 노즐.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 노즐은 적어도 셋, 넷, 다섯, 여섯 개의 출구를 포함하는 노즐.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서,
    모든 출구는 바람직하게는 대체로 균일한 방식으로 노즐로 들어가는 유체를 출구로 분할하고 유도하는 중간 유동 채널에 의해 흡입구에 연결된 노즐.
  22. 제18항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    출구는 적어도 두 개의 출구로부터 방출된 유체 흐름들이 30도와 100도 사이의 각도에서 서로 충돌하도록 배치된 노즐.
  23. 제18항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 출구는 흡입 채널과 유체적으로 통하는 출구 유동 채널을 한정하는 보어의 말단(termination of a bore)에 의해 한정된 노즐.
  24. 제18항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    출구로부터 방출된 유체 흐름의 단면적은 0.01 에서 0.03 mm2의 범위와 같이, 바람직하게는 0.02 mm2인, 0.005 에서 0.05 mm2 의 범위에 있는 노즐.
  25. 제18항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 네 개의 출구를 포함하며, 두 개의 출구는 이로부터 방출된 유체가 제1각도에서 충돌되도록 배치되고, 두 개의 다른 출구는 이로부터 방출된 유체가 제2각도에서 충돌되도록 배치되며, 제1각도와 제2각도는 서로 다른 노즐.
  26. 제18항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 출구는, 노즐에서 나오는 유체 흐름이 흐름 방향(stream wise direction)으로 테이퍼진 원추형상을 가지는 유체 흐름에서 나오도록 배치된 슬롯을 포함하는 노즐.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 슬롯은 원추형 보어와 원추형 보어 내에 배치된 원추형 부재에 의해 제공되며, 상기 원추형 부재는 바람직하게는 상기 슬롯의 단면적을 변경하기 위하여 종방향으로 옮길 수 있는 노즐.
  28. 제18항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노즐은 여과 수단 및/또는 가열 수단을 더 포함하는 노즐.
  29. 제18항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노즐은 하나 이상의 밸브를 포함하되, 상기 밸브는 상기 노즐을 차단하기 위한 것과 같은 상기 노즐을 통과하는 유동을 제어하고, 상기 노즐을 통하는 유체의 유동을 펄스 및/또는 간헐적으로 제공하도록 배열되는 노즐.
  30. 제29항에 있어서,
    하나 이상의 밸브는 하나 이상의 출구를 통하는 유동을 독립적으로 제어하도 록 배치된 노즐.
  31. 제18항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 출구를 포함하는 적어도 상기 노즐의 한 영역은 실리콘과 같이 유연한 재료로 만들어진 노즐.
  32. 액체 요소(urea)를 연소 기관 또는 가스 터빈으로부터의 배기가스와 혼합하는 시스템으로서, 제18항 내지 제31항들 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 노즐의 사용에 의해 상기 요소가 배기가스 내에서 추가되며 미립화되는 시스템.
  33. 제32항에 있어서,
    하나의 노즐이 연소 기관의 배기 시스템의 파이프의 중심에 배치된 시스템.
  34. 제32항 또는 제33항에 있어서,
    복수의 노즐이 연소 기관의 배기 시스템의 파이프의 벽을 따라 원주 상으로 분포된 시스템.
  35. 제32항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    배기가스의 흐름 방향 또는 흐름 방향에 직각 방향과 같이 흐름 방향에 평행하지 않은 다른 방향으로 미립화된 유체를 운반하기 위하여, 하나 이상의 노즐이 배치된 시스템.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160102967A (ko) * 2013-10-15 2016-08-31 노스트럼 에너지 피티이. 리미티드 가스 보조식 유체 분무 분사기

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007004687B4 (de) * 2007-01-25 2012-03-01 Hydraulik-Ring Gmbh Volumensmengenabgabeeinheit und Verfahren zur Kalibrierung der Druckausgangssignal-Volumensmenge-Charakteristik
FI121990B (fi) * 2007-12-20 2011-07-15 Beneq Oy Laite sumun ja hiukkasten tuottamiseksi
DE102008012780B4 (de) * 2008-03-05 2012-10-04 Hydraulik-Ring Gmbh Abgasnachbehandlungseinrichtung
NZ566751A (en) * 2008-03-18 2008-10-31 Mdf Tech Ltd Atomising injection nozzle
JP2011526983A (ja) * 2008-07-07 2011-10-20 グルンドフォス ノノックス エー／エス 燃焼エンジンの排気システムにおいて用いるための投入システム
JP5342263B2 (ja) * 2009-02-13 2013-11-13 本田技研工業株式会社 ノズル及び槽内異物除去装置
DE102009035940C5 (de) 2009-08-03 2017-04-20 Cummins Ltd. SCR-Abgasnachbehandlungseinrichtung
DE102010061222B4 (de) 2010-12-14 2015-05-07 Cummins Ltd. SCR-Abgasnachbehandlungseinrichtung
EP2599507A1 (de) * 2011-12-02 2013-06-05 Primavera ProAir GmbH Fluidzerstäuber und Beduftungsvorrichtung mit mindestens einem Fluidzerstäuber
US9482154B2 (en) 2012-12-05 2016-11-01 Cummins Cal Pacific, Llc Exhaust gas collector for an exhaust aftertreatment system
US9333466B2 (en) 2012-12-05 2016-05-10 Cummins Powergen Ip, Inc. Diesel exhaust fluid injector assembly
US8806853B2 (en) 2012-12-05 2014-08-19 Cummins Powergen Ip, Inc. System and method for SCR inducement
US9221016B2 (en) 2012-12-05 2015-12-29 Cummins Cal Pacific, Llc Exhaust aftertreatment packaging for a diesel genset
US9771847B2 (en) 2012-12-05 2017-09-26 Cummins Cal Pacific, Llc Integrated load bank and exhaust heater system with load shed capability for a diesel genset exhaust aftertreatment system
DE102013210539A1 (de) 2013-06-06 2014-12-11 Heraeus Medical Gmbh Medizinische Sprühvorrichtung mit Düse und Verfahren zum Erzeugen eines Sprühkegels
DE102013212565A1 (de) 2013-06-28 2014-12-31 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffhochdruckpumpe
DE102013223296A1 (de) 2013-11-15 2015-05-21 Robert Bosch Gmbh Einspritzmodul und Abgasstrang mit Einspritzmodul
ITVR20130263A1 (it) * 2013-11-29 2015-05-30 Technoalpin Holding S P A Apparecchiatura per la formazione di nuclei di congelamento per dispositivi di produzione di neve artificiale
EP2923770A1 (de) * 2014-03-26 2015-09-30 Siemens Aktiengesellschaft Bauteil für eine thermische Strömungsmaschine sowie Verfahren zum Zerstäuben einer Flüssigkeit in einem Strömungspfad einer thermischen Strömungsmaschine
DE102014210638A1 (de) * 2014-06-04 2015-12-17 Robert Bosch Gmbh Einspritzmodul und Abgasstrang mit Einspritzmodul
JP6265152B2 (ja) * 2015-03-02 2018-01-24 日本精工株式会社 グリース塗布方法及び塗布装置、並びに、ウォーム減速機の製造方法、電動式パワーステアリング装置の製造方法、自動車の製造方法及び産業機械の製造方法
DE102015207715A1 (de) * 2015-04-27 2016-10-27 Continental Automotive Gmbh Injektor mit einer verstärkten Sprühscheibe
US20180326321A1 (en) * 2015-06-08 2018-11-15 Michael J. Hochbrueckner Device, system, and method for atomizer nozzle assembly
DE102015213814A1 (de) * 2015-07-22 2017-01-26 Robert Bosch Gmbh Einspritzventil, Abgasnachbehandlungssystem
US10857507B2 (en) * 2016-03-23 2020-12-08 Alfa Laval Corporate Ab Apparatus for dispersing particles in a liquid
US9950328B2 (en) * 2016-03-23 2018-04-24 Alfa Laval Corporate Ab Apparatus for dispersing particles in a fluid
EP4000724A1 (en) 2016-03-30 2022-05-25 IamFluidics Holding B.V. Process and device for in-air production of single droplets, compound droplets, and shape-controlled (compound) particles or fibers
CN107764079A (zh) * 2016-08-16 2018-03-06 神华集团有限责任公司 气体冷却装置、气化炉和气体冷却方法
CN106378021B (zh) * 2016-11-01 2022-08-19 中北大学 一种并列式微撞击流混合装置及其使用方法
CN107020006A (zh) * 2017-05-08 2017-08-08 史汉祥 一种烟气净化反应器及烟气净化系统
CN110869134B (zh) * 2017-06-22 2023-12-22 索芙特海尔公司 用于吡非尼酮气雾剂的吸入装置、储存器以及递送方法
WO2018234527A1 (en) * 2017-06-22 2018-12-27 Softhale Nv PIRFENIDONE AEROSOL ADMINISTRATION
CA3067131A1 (en) * 2017-06-22 2018-12-27 Softhale Nv Multiliquid-nozzle
WO2018234524A1 (en) * 2017-06-22 2018-12-27 Softhale Nv MULTILIQUID NOZZLE
CN107574423A (zh) * 2017-09-11 2018-01-12 德淮半导体有限公司 可结晶液体雾化装置及方法
CN109504457B (zh) * 2017-09-15 2024-04-16 通用电气神华气化技术有限公司 撞击式混合雾化装置及方法
CN112204208B (zh) 2018-06-01 2022-05-03 大金工业株式会社 送风装置
JP7381837B2 (ja) * 2018-06-01 2023-11-16 ダイキン工業株式会社 送風装置
ES2931962T3 (es) * 2018-06-04 2023-01-05 Gjosa Sa Cartucho, método de funcionamiento del cartucho, inserto y salida de boquilla de agua
GB201815163D0 (en) * 2018-09-18 2018-10-31 Lam Res Ag Wafer washing method and apparatus
CN113543746A (zh) * 2019-03-11 2021-10-22 Dlh鲍尔斯公司 双喷射喷嘴末端组件
CN112170856B (zh) * 2020-09-17 2023-04-28 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 一种新型高效制备金属粉末的设备及方法
CN114963622A (zh) * 2021-02-20 2022-08-30 浙江盾安人工环境股份有限公司 分流结构及具有其的分配器
CN113368444B (zh) * 2021-05-20 2022-03-25 中国舰船研究设计中心 一种流量可调式水幕和水雾的复合喷淋装置
JP7176803B1 (ja) * 2022-01-11 2022-11-22 株式会社サイエンス ミスト発生ノズル
CN114849914A (zh) * 2022-05-23 2022-08-05 袁海文 一种流体喷射装置和喷射流体设备
WO2024102341A1 (en) * 2022-11-07 2024-05-16 Charm Industrial, Inc. Systems and methods for producing syngas from bio-oil

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR442501A (fr) * 1912-04-06 1912-09-03 Maxime Van Den Broeck Vaporisateur-pulvérisateur
US2235258A (en) * 1940-06-25 1941-03-18 Fog Nozzle Co Fire extinguishing nozzle
GB621785A (en) 1943-07-27 1949-04-20 Teco Sa Apparatus for the pulverisation of liquids in the form of aerosols
FR1087714A (fr) * 1953-11-23 1955-02-28 Procédé et dispositif de pulvérisation
NL274228A (ko) * 1961-02-01
DE68915309T2 (de) * 1988-03-04 1995-01-05 Atomic Energy Authority Uk Zerstäuber.
JPH0592412A (ja) 1991-05-31 1993-04-16 Tokai Purekon Kk 擁壁支柱ブロツクの製造型枠
JP3087418B2 (ja) * 1992-02-14 2000-09-11 大同特殊鋼株式会社 アトマイズ装置
JPH0592412U (ja) * 1992-05-14 1993-12-17 石川島播磨重工業株式会社 ＮＯ▲ｘ▼低減装置
DE4230056A1 (de) 1992-09-08 1994-03-10 Man Nutzfahrzeuge Ag Zerstäubereinrichtung
IL107120A (en) * 1992-09-29 1997-09-30 Boehringer Ingelheim Int Atomising nozzle and filter and spray generating device
US6007676A (en) * 1992-09-29 1999-12-28 Boehringer Ingelheim International Gmbh Atomizing nozzle and filter and spray generating device
AU3525595A (en) 1994-09-20 1996-04-09 Kidde Fire Protection Limited Fire extinguishant discharge methods and apparatus
AU5618598A (en) 1996-12-20 1998-07-17 Clean Diesel Technologies, Inc. Method and apparatus for reducing harmful emissions from a lean-burn engine by urea injection scr
ATE233368T1 (de) 1997-03-13 2003-03-15 Haldor Topsoe As Verfahren zur selektiven reduktion von nox in abgas
EP1113839B1 (en) * 1998-08-17 2004-11-03 Baxter International Inc. Variable output applicator for multi-component biologic fluid agents
CN2394009Y (zh) * 1999-06-18 2000-08-30 刘显湘 汽车尾气湿法净化装置
DE19938854C5 (de) * 1999-08-17 2006-12-28 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Vorrichtung zur Verringerung des Stickoxidanteils in einem Abgas einer Verbrennungskraftmaschine
JP4426841B2 (ja) * 2001-08-06 2010-03-03 サウスウェスト リサーチ インスティテュート 触媒コンバータの耐久性を試験する方法及び装置
JP3855781B2 (ja) * 2002-01-29 2006-12-13 トヨタ自動車株式会社 還元剤供給装置
JP4132858B2 (ja) * 2002-02-13 2008-08-13 株式会社小松製作所 排気ガス浄化装置
WO2003100225A1 (en) * 2002-05-07 2003-12-04 Extengine Transport Systems Emission control system
JP3640209B2 (ja) * 2002-06-28 2005-04-20 識雄 浦 噴霧ノズル
JP2004052688A (ja) * 2002-07-22 2004-02-19 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 内燃機関の排気浄化装置
JP2004132286A (ja) * 2002-10-11 2004-04-30 Nikki Co Ltd 排ガス浄化装置
SE525924C2 (sv) * 2003-09-25 2005-05-24 Gas Turbine Efficiency Ab Munstycke samt metod för rengöring av gasturbinkompressorer
DE102004056896A1 (de) 2004-11-25 2006-06-01 Robert Bosch Gmbh Gasbeaufschlagungsvorrichtung
EP1963021A1 (en) * 2005-12-16 2008-09-03 Grundfos NoNox a/s Nozzle with impinging jets

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160102967A (ko) * 2013-10-15 2016-08-31 노스트럼 에너지 피티이. 리미티드 가스 보조식 유체 분무 분사기

Also Published As

Publication number Publication date
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