KR20140076768A - 배기가스 정화 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배기가스 정화 시스템을 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템은 고체암모늄염으로부터 암모니아를 생성하는 메인반응기와, 고체암모늄염이 수용되는 내부공간이 형성되고, 상기 메인반응기와 연결되는 암모니아 공급라인상에 암모니아 공급라인의 길이방향을 따라 형성되는 보조반응기와, 상기 보조반응기와 연결되고, 상기 메인반응기 및 상기 보조반응기로부터 배출되는 암모니아의 공급을 조절하는 도징모듈, 및 상기 도징모듈과 연결되고, 배기관 내부에 배치되어 상기 배기관으로 암모니아를 분사하는 분사노즐을 포함한다.

Description

배기가스 정화 시스템 {EXHAUST GAS PURIFICATION SYSTEM}
본 발명은 배기가스 정화시스템에 관한 것으로, 고체암모늄염을 이용하여 자동차 배기가스에 포함되어 있는 유해물질을 저감하는 배기가스 정화 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 내연기관 특히 디젤엔진에서 배출되는 질소산화물의 저감기술로서 배기가스 재순환방법(EGR; Exhaust Gas Recirculation)에 의한 농도저감 또는 환원제인 암모니아, 우레아 또는 탄화수소를 이용하여 촉매상에서 질소산화물을 반응시켜 질소와 산소로 환원하는 선택적 환원촉매(SCR; Selective Catalytic Reduction) 등이 사용되고 있다.
상기 선택적 환원촉매기술 중에서 경유 등 탄화수소를 사용하는 경우 환원제로 내연기관 또는 연소기의 연료를 사용하므로 부수적인 환원제 공급장치가 필요하지 않은 장점이 있으나 배기가스 중에 산소가 존재하는 경우 탄화수소가 산소와 먼저 반응하기 때문에 질소산화물의 저감성능이 낮은 단점이 있다.
또 다른 선택적 환원촉매기술인 액체 우레아를 이용한 선택적 환원촉매기술에 대하여 보면, 상온에서 고체상으로 존재하는 물질인 우레아(Urea)를 물에 녹여만든 액체 우레아를 자동차 배기관에 분사하면 약 150℃ 이상의 온도에서 열분해되어 암모니아로 전환되고, 이와 같이 생성된 암모니아는 오산화바나듐(V2O5) 또는지오라이트(Zeolite) 등 선택적 환원촉매의 도움을 받아 질소산화물을 무해한 질소로 환원시킨다. 이러한 액체 우레아를 이용한 선택적 환원촉매 기술은 촉매반응 온도 대역이 넓고 내구성이 우수하다는 장점이 있으며, 약 60 내지 80% 수준의 높은 질소산화물 정화효율을 얻을 수 있다.
그러나, 도 1과 같은 액체 우레아를 이용한 선택적 환원촉매 기술은 액체 우레아를 물과 함께 혼합하여 사용함에 따라, 이를 저장하는 자장용기가 불필요하게 거대해지는 단점이 있다. 또한, 상기 액체 우레아를 이용한 배기정화 시스템은 액체 우레아를 저장하기 위한 저장용기(3), 펌프(5) 분사모듈(4), 믹서(6) 등 부수적인 장치들이 요구되는 단점이 있다. 또한, 엔진 정지 후, 정화 시스템에 액체 우레아가 잔류하게 되고, 잔류된 액체 우레아가 저온(-11℃ 이하)의 외부 환경에서 동결됨에 따라, 배기가스의 정화 작용이 이루어지지 않음은 물론, 시스템 전반에 걸쳐 손상이 발생하였다.
이와 같은 액체 우레아의 단점을 보완하기 위해 고체 우레아를 이용한 기술(한국등록특허 10-0999571)이 제시되었으나 고체 우레아는 열분해 온도가 약 140℃로 높아 전기에너지 또는 배기열 에너지를 이용함에 따라, 차량 시동 시, 고체 우레아가 열분해되어 암모니아를 생성하기까지 시간이 소요되고, 암모니아가 생성되기까지 지연되는 시간 동안 정화되지 않은 배기가스가 대기 중으로 배출되는 문제점이 발생하였다.
본 발명은, 차량의 시동과 동시에 암모니아를 생성 및 공급함으로써, 엔진 시동 시, 메인반응기로부터 암모니아가 생성 및 공급되기까지 지연되는 시간 동안 정화되지 않은 배기가스가 대기 중으로 배출되는 것을 방지할 수 있는 배기가스 정화 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 고체암모늄염으로부터 암모니아를 생성하는 메인반응기와, 고체암모늄염이 수용되는 내부공간이 형성되고, 상기 메인반응기와 연결되는 암모니아 공급라인상에 암모니아 공급라인의 길이방향을 따라 형성되는 보조반응기와, 상기 보조반응기와 연결되고, 상기 메인반응기 및 상기 보조반응기로부터 배출되는 암모니아의 공급을 조절하는 도징모듈, 및 상기 도징모듈과 연결되고, 배기관 내부에 배치되어 상기 배기관으로 암모니아를 분사하는 분사노즐을 포함하는 배기가스 정화 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 고체암모늄염을 수용하는 내부공간이 형성되고, 일측에 암모니아 유출구가 형성된 하우징으로 형성되어 고체암모늄염으로부터 암모니아를 생성하는 메인반응기와, 상기 암모니아 유출구가 형성된 하우징 벽체와 대응되는 두께로 상기 벽체에 매설되고, 내부에 고체암모늄염을 수용하는 내부공간이 형성되는 보조반응기와, 상기 메인반응기의 암모니아 유출구와 연결되고, 상기 메인반응기 및 상기 보조반응기로부터 배출되는 암모니아의 공급을 조절하는 도징모듈, 및 상기 도징모듈과 연결되고, 배기관 내부에 배치되어 상기 배기관으로 암모니아를 분사하는 분사노즐을 포함하는 배기가스 정화 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 배기가스 정화 시스템은, 엔진 시동과 동시에 보조반응기에 의한 암모니아가 신속히 공급됨에 따라, 메인반응기로부터 암모니아가 생성되기까지 지연되는 동안 정화되지 않은 상태로 배출될 수 있는 배기가스를 정화하여 배출되도록 함으로써, 배기가스 정화효율을 극대화 시킬 수 있다.
또한, 상기 보조반응기가 암모니아 공급라인 또는 메인반응기에 형성되어 전반적인 시스템이 컴팩트하고, 제작이 용이할 수 있다.
아울러, 배기가스 정화 시스템을 컴팩트하게 형성 가능함에 따라, 미 장착 차량에 장착이 용이할 수 있다.
도 1은 종래의 액체 우레아를 이용한 NOx 저감 시스템을 나타낸 개략도.
도 2는 암모니아 생성 가능 고체 물질들의 반응 체계도.
도 3은 종래의 고체 우레아를 이용한 NOx 저감 시스템을 나타낸 개략도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템을 나타낸 개략도.
도 5a 내지 도 5c는 도 4에 개시된 메인반응기의 다양한 실시예를 나타낸 개략도.
도 6a 내지 도 6c는 도 4에 개시된 도징모듈의 다양한 실시예를 나타낸 개략도.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템의 작동순서를 나타내는 플로우차트.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템을 나타낸 개략도.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템의 작동순서를 나타내는 플로우차트.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템을 나타낸 개략도.
도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템을 나타낸 개략도.
도 12는 도 11에 개시된 보조반응기 가열수단의 작동에 따른 보조반응기의 내부 상태를 나타낸 개략도.
도 13는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템의 작동순서를 나타내는 플로우차트.
도 14는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템을 나타낸 개략도.
도 15는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템의 작동순서를 나타내는 플로우차트.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템을 나타낸 개략도이다. 도 5a 내지 도 5c는 도 4에 개시된 메인반응기(100)의 다양한 실시예를 나타낸 개략도이다. 도 6a 내지 도 6c는 도 4에 개시된 도징모듈(200)의 다양한 실시예를 나타낸 개략도이다.
도 4 내지 도 6c를 참고하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템은 고체암모늄염(S)을 가열하여 암모니아를 생성하는 메인반응기(100)를 포함한다.
상기 메인반응기(100)는 고체암모늄염(S)이 내부로 수용되도록 수용부가 형성되며, 암모니아 유출구(122)가 형성된 하우징(120)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 하우징(120)은 고체암모늄염(S)이 수용된 상태의 밀폐형 구조일 수 있으며, 고체암모늄염(S)의 교환이 가능하도록 일측이 개구된 구조일 수 있다.
상기 메인반응기(100)는 상기 하우징(120)이 일측이 개구된 구조일 경우, 상기 하우징(120)의 개구된 일측에 커버(110)가 결합될 수 있다. 상기 커버(110)는 상기 하우징(120)과, 착탈 가능하게 결합되며, 온도센서(111) 또는 압력센서(112)가 형성될 수 있다.
상기 하우징(120)에는 수용된 고체암모늄염(S)을 가열하는 제 1 가열수단이 형성될 수 있다. 상기 제 1 가열수단은 상기 하우징(120)의 내부 또는 하우징(120) 벽체에 형성될 수 있다. 이때, 상기 제 1 가열수단으로는 전기히터, 차량의 냉각수 및 배기가스 중 어느 하나를 열원으로 사용할 수 있다.
상기 제 1 가열수단이 전기히터(121)인 경우, 상기 전기히터(121)는 상기 하우징(120)의 벽체에 형성되고 전기에너지에 의해 발열되어 수용된 고체암모늄염(S)이 가열될 수 있다.
상기 제 1 가열수단이 냉각수를 열원으로 사용하는 경우, 상기 하우징(120)의 벽체에 냉각수가 유동될 수 있는 냉각수 유동로(123)가 형성될 수 있다. 상기 냉각수 유동로(123)는 상기 하우징(120)의 벽체를 따라 코일형태로 매립 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 하우징(120)에 수용된 고체암모늄염(S)은 엔진(10)을 거쳐 가열된 냉각수의 순환에 의해 가열될 수 있다.
상기 제 1 가열수단이 배기가스를 열원으로 사용하는 경우, 상기 하우징(120)의 벽체에 배기가스가 유동될 수 있는 배기가스 유동로(124)가 형성될 수 있다. 상기 배기가스 유동로(124)는 배기관(20)으로부터 상기 배기가스 유동로(124)에 배기가스를 유입시키는 배기가스 유입관(21) 및 상기 배기가스 유동로(124)를 거친 배기가스를 다시 배기관(20)으로 유출시키기 위한 배기가스 유출관(23)과 연결될 수 있다. 이때, 상기 배기가스 유출관(23)에는 배기가스의 순환이 용이하게 할 수 있도록 블로워(23)가 형성될 수 있다, 이에 따라, 상기 하우징(120)에 수용된 고체암모늄염(S)은 순환되는 고온의 배기가스 열에 의해 가열될 수 있다.
한편, 상기 하우징(120)은 제 1 가열수단과 함께 형성되어 고체암모늄염(S)을 가열하는 제 2 가열수단이 더 형성될 수 있다. 이때, 상기 제 2 가열수단은 제 1 가열수단과 함께 상기 고체암모늄염(S)을 가열할 수 있으며, 제 1 가열수단과 제 2 가열수단이 상호 교번되어 상기 고체암모늄염을 가열할 수 있다.
상기 제 2 가열수단은 전기히터, 배기가스 및 차량의 냉각수 중 어느 하나를 열원으로 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 가열수단이 전기히터(121)인 경우, 상기 제 2 가열수단은 배기가스 또는 냉각수 중 어느 하나를 열원으로 사용할 수 있다. 또한, 상기 제 1 가열수단이 배기가스를 열원으로 사용할 경우, 제 2 가열수단은 전기히터(121) 또는 냉각수 중 어느 하나를 열원으로 사용하여 상기 고체암모늄염(S)을 가열할 수 있다.
이에, 상기 메인반응기(100)에 수용된 상기 고체암모늄염(S)은 상기 제 1 가열수단 및 제 2 가열수단에 의해 급속히 가열될 수 있다. 또한, 상기 제 1 가열수단 및 제 2 가열수단이 상호 교번되어 가동될 수 있음에 따라, 제 1 가열수단 또는 제 2 가열수간 중 어느 하나가 전기히터(121)를 열원으로 사용하는 경우, 상기 전기히터(121)에 의해 소모되는 전력을 최소화 할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 배기가스 정화시스템은 상기 메인반응기(100) 및 분사노즐(300)사이의 암모니아 공급라인(400)에 형성되는 도징모듈(200)을 포함한다. 상기 도징모듈(200)은 상기 메인반응기(100)로부터 유출되는 암모니아가 상기 분사노즐(300) 측에 정압 및 정량으로 공급되도록 조절할 수 있다.
상기 도징모듈(200)은 암모니아 유로(220)가 형성된 밸브몸체(210)를 포함할 수 있다. 상기 밸브몸체(210)에는 상기 암모니아 유로(220)에 형성되어 암모니아 유동압력을 조절하기 위한 압력레귤레이터(230)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 밸브몸체(210)에는 상기 암모니아 유로(220)에 형성되어 암모니아의 배출량을 조절하는 조절밸브(240)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 밸브몸체(210)의 온도를 센싱하기 위한 온도센서(260)가 더 형성될 수 있다.
상기 밸브몸체(210)는 상기 밸브몸체(210)를 상기 고체암모늄염(S)의 열분해 온도 또는 그 이상으로 가열하기 위한 제 3 가열수단 또는 제 4 가열수단이 형성될 수 있다. 이때, 상기 제 3 가열수단 및 제 4 가열수단은 상기 밸브몸체(210)에 함께 형성될 수 있으며, 제 3 가열수단 또는 제 4 가열수단 중 어느 하나만 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 3 가열수단과 상기 제 4 가열수단이 함께 형성되는 경우, 상기 밸브몸체(210)를 동시에 가열 할 수 있으며, 상호 교번되어 상기 밸브몸체(210)를 가열할 수 있다.
한편, 상기 제 3 가열수단 및 상기 제 4 가열수단은, 상기 제 1 가열수단 및 상기 제 2 가열수단과 같이 전기히터(250), 배기가스 및 냉각수 중 어느 하나를 열원으로 사용할 수 있다. 이때, 상기 제 3 가열수단 또는 상기 제 4 가열수단이 냉각수 또는 배기가스를 열원으로 사용하는 경우 상기 밸브몸체(210)에 냉각수 유동로(270) 및 배기가스 유동로(280)가 형성될 수 있다.
상기와 같은 도징모듈(200)은 상기 메인반응기(100)로부터 유출되는 암모니아를 분사노즐(300) 측으로 암모니아의 정량공급이 가능할 수 있다. 또한, 상기 밸브몸체(210)를 고체암모늄염(S)의 열분해 온도 또는 그 이상으로 가열함에 따라 상기 암모니아가 상기 밸브몸체(210)에 고체형태로 응고되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템은 상기 도징모듈(200)과 암모니아 공급라인(400)으로 연결되는 분사노즐(300)을 포함한다. 상기 분사노즐(300)은 배기관(20) 내부의 선택적 환원촉매(SCR: 30)의 전단에 배치되어, 상기 도징모듈(200)로부터 공급되는 암모니아를 상기 선택적 환원촉매(30)측 방향으로 분사할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 배기가스 정화시스템은 상기 메인반응기(100)와 상기 도징모듈(200) 사이의 암모니아 공급라인(400)에 공기를 공급하는 에어 공급기(500a)를 포함한다. 상기 에어 공급기(500a)는 에어탱크, 블로워 및 에어컴프레서 중 어느 하나로 형성될 수 있으며, 상기 암모니아 공급라인(400)과 에어 공급라인(600a)으로 연결될 수 있다.
한편, 상기 암모니아 공급라인(400)과 상기 에어 공급라인(600a)이 연결되는 연결지점에는 개폐밸브(410)가 형성될 수 있다. 상기 개폐밸브(410)는 상기 암모니아 공급라인(400)과 상기 에어 공급라인(600a)으로부터 공급되는 암모니아 및 에어의 유동을 선택적으로 제어하기 위한 구성으로, 2방향(2-Way)밸브 또는 3방향(3-way)밸브로 형성될 수 있다. 또한, 상기 개폐밸브(410)는 1방향(1-way) 밸브가 상기 메인반응기(100)측 암모니아 공급라인(400)과, 상기 에어 공급라인(600a)에 각각 형성될 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 상기 개폐밸브(410)는 3방향(3-way)밸브로 형성되는 것을 중심으로 설명하기로 한다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 배기가스 정화시스템은 전자제어유닛(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 전자제어유닛은 상기 메인반응기(100), 상기 도징모듈(200), 상기 개폐밸브(410) 및 다수의 센서들과 전기적으로 연결되어 암모니아의 생성, 공급 및 유동을 제어할 수 있다. 이때, 상기 센서들은 압력, 온도, 및 질소산화물(NOx)등을 센싱하는 센서들로 상기 메인반응기(100), 상기 도징모듈(200) 및 상기 배기관(20) 등에 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템의 작동순서를 나타내는 플로우차트이다.
이하에서는 도 7을 참고하여 상기와 같은 구성을 포함하는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배기가스 정화시스템의 작동방법에 대해 설명하기로 한다.
우선 사용자가 차량을 운행하기 위해 차량의 시동 시, 엔진 시동과 동시에 메인반응기(100) 및 도징모듈(200)의 가열수단들을 작동시킨다. 이때, 상기 가열수단들 중, 전기히터(121, 250)를 열원으로 하는 가열수단이 엔진 시동과 동시에 가동되고, 배기가스 또는 냉각수를 열원으로 하는 가열수단들은 상기 전기히터(121, 250)를 열원으로 하는 가열수단과 소정시간 시간차를 두고 가동된다. 이는 배기가스 및 냉각수가 엔진 초기에는 충분한 열에너지를 가지고 있지 않기 때문이다. 또한, 배기가스 또는 냉각수가 충분한 열에너지를 갖게 되면 상기 전기히터(121, 250)를 열원으로 하는 가열수단 및 배기가스 또는 냉각수를 열원으로 하는 가열수단이 함께 가동된다. 반면, 상기 메인반응기(100) 또는 상기 도징모듈(200)의 가열이 과도하게 이루어지면, 전기히터(121, 250)를 열원으로 하는 가열수단들의 가동이 중지되고, 배기가스 또는 냉각수를 열원으로 하는 가열수단만 가동된다.
한편, 상기 메인반응기(100)가 가열수단에 의해 고체암모늄염(S)이 가열되어 암모니아가 생성되면, 생성된 암모니아에 의해 상기 메인반응기(100)의 내압이 증가하게 된다. 그리고, 상기 메인반응기(100)의 내압이 소정수준에 도달하면 상기 암모니아는 상기 메인반응기(100)로부터 유출되어 도징모듈(200)로 유동한다.
상기 도징모듈(200)로 유입된 암모니아는 밸브몸체(210)에 형성된 압력레귤레이터(230) 및 조절밸브(240)에 의해 정압 및 정량으로 분사노즐(300) 측으로 유동되고, 상기 분사노즐(300)로 유동된 암모니아는 정압 및 정량으로 배기관(20) 내부의 선택적 환원촉매(30) 측으로 분사되어 배기가스와 혼합된다.
상기 암모니아가 혼합된 배기가스는 선택적 환원촉매(30)에 의해 질소산화물이 정화되어 대기 중으로 배출되게 된다.
한편, 사용자가 엔진을 정지하면, 상기 메인반응기(100) 가열수단의 가동을 정지하여 암모니아가 생성되지 않도록 한다. 또한, 상기 메인반응기(100)의 가열수단의 가동정지와 동시에 개폐밸브(410)를 구동시켜 상기 메인반응기(100)측 암모니아 공급라인(400)을 폐쇄하고, 에어 공급라인(600a)측을 개방한다.
상기 에어 공급라인(600a)측이 개방되면 에어 공급기(500a)를 구동시켜 도징모듈(200) 측으로 공기를 공급한다. 상기 도징모듈(200) 측으로 공급된 공기는 도징모듈(200)을 거쳐, 상기 분사노즐(300)을 통해 배기관(20)으로 배출되게 된다. 이때, 상기 공기의 배출과 함께 암모니아 공급라인(400), 상기 도징모듈(200), 및 분사노즐(300)에 잔류하고 있는 암모니아가 배출된다.
이에 따라, 상기 암모니아 공급라인(400), 상기 도징모듈(200), 및 분사노즐(300)에 잔류된 암모니아가 온도 저하에 의해 고체상태로 응고되어 막히는 것을 방지할 수 있다.
또한, 에어 공급기(500a)에 의해 잔류 암모니아의 배출이 완료되면 에어 공급기(500a)의 가동과 및 도징모듈(200)의 가열을 정지한다. 이후, 개폐밸브(410)를 구동시켜, 에어 공급라인(600a)을 폐쇄하고 암모니아 공급라인(400)을 개방함으로써, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배기가스 처리시스템의 작동이 종료된다.
한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배기가스 처리시스템의 작동 종료 시점은 에어 공급기(500a) 가동 및 도징모듈(200)의 가열이 종료되는 시점일 수 있으며, 이와 같은 경우 엔진 시동과 동시에 상기 개폐밸브(410)가 구동하여 에어 공급라인(600a) 폐쇄 및 암모니아 공급라인(400) 개방이 이루어질 수 있다.
또한, 상기에서 상술한 메인반응기(100) 및 도징모듈(200)의 가열 및 도징모듈(200)의 압력레귤레이터(230) 및 정량밸브(240)를 포함한 전반적인 구성들의 구동은 전자제어유닛에 의해 유연하게 제어된다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템을 나타낸 개략도이다.
도 8을 참고하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템은, 고체암모늄염으로부터 암모니아를 생성하는 메인반응기(100)와, 상기 메인반응기(100)와 연결되고, 상기 메인반응기(100)로부터 배출되는 암모니아의 공급을 조절하는 도징모듈(200)과, 상기 도징모듈(200)과 연결되고, 배기관(20) 내부에 배치되어 배기관(20)으로 암모니아를 분사하는 분사노즐(300), 및 상기 메인반응기(100)와 상기 도징모듈(200) 사이의 암모니아 공급라인(400)에 배기가스를 공급하는 배기가스 공급기(500b)를 포함한다.
또한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템은, 상기 메인반응기(100), 상기 도징모듈(200), 상기 배기가스 공급기(500b) 및 다수의 센서들과 전기적으로 연결되어 암모니아의 생성, 공급 및 유동을 제어하는 전자제어유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 메인반응기(100), 도징모듈(200), 분사노즐(300) 및 전자제어유닛은 상기 제 1 실시예에서 상술한 구성들과, 동일 또는 유사함에 따라 구체적인 설명은 생략하며, 이하에서는 제 1 실시예와 상이한 구성을 중심으로 설명하기로 한다.
상기 배기가스 공급기(500b)는 블로워 또는 에어컴프레서 중 어느 하나로 배기가스 공급라인상(600b)에 형성될 수 있다. 상기 배기가스 공급라인(600b)은 일측이 상기 메인반응기(100)와 상기 도징모듈(200) 사이의 암모니아 공급라인(400)에 연결되고, 타측이 상기 배기관(20)에 형성된 디젤미립자필터(40) 후단측의 배기관(20)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 배기가스 공급기(500b)에 의해 상기 디젤미립자필터(40) 후단측의 배기가스를 상기 암모니아 공급라인(400)에 공급할 수 있다.
이때, 상기 디젤미립자필터(40) 후단측의 배기가스를 공급하는 이유에 있어서, 상기 디젤미립자필터(40) 전단측의 배기가스에는 연료의 연소에 따른 입자상 물질(PM)이 다수 포함되어 있다. 이에 따라, 상기 디젤미립자필터(40) 전단측의 배기가스를 상기 암모이나 공급라인(400)에 공급하면, 암모니아 공급라인(400)을 포함한 상기 도징모듈(200) 및 분사노즐(300)이 손상될 우려가 있다. 따라서, 이를 방지 위해 상기 디젤미립자필터(40)를 통과하여 입자상물질(PM)이 제거된 배기가스가 공급된다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템의 작동순서를 나타내는 플로우차트이다.
이하에서는 도 9를 참고하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템의 작동방법에 대해 설명하기로 한다. 이때, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템의 작동방법에 있어서, 엔진(10) 정지 이전까지는 상기에서 상술한 제 1 실시예의 작동방법과 동일 또는 유사함에 따라 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 이하에서는 엔진(10) 정지 이후의 작동방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
사용자가 엔진(10)을 정지하면, 메인반응기(100)와 도징모듈(200)의 가열수단을 모두 종료한다. 이때, 제 1 실시예와 비교하여 상기 도징모듈(200)의 가열을 상기 메인반응기(100)의 가열과 동시에 정지하는 이유는 상기 도징모듈(200)로 유입되는 배기가스가 고온임에 따라, 도징모듈(200)의 가열이 이루어지지 않아도 되기 때문이다.
다음으로, 상기 메인반응기(100) 및 상기 도징모듈(200)의 가열수단들의 가동 중지와 동시에 개폐밸브(410)를 구동시켜 상기 메인반응기(100)측 암모니아 공급라인(400)을 폐쇄하고, 배기가스 공급라인(600b) 측을 개방한다.
상기 배기가스 공급라인(600b) 측이 개방되면 배기가스 공급기(500b)를 구동시켜 상기 도징모듈(200) 측으로 배기가스를 공급한다. 그리고, 상기 도징모듈(200) 측으로 공급된 배기가스는 도징모듈(200)을 거쳐, 상기 분사노즐(300)을 통해 배기관(20)으로 배출되게 된다. 이때, 상기 배기가스의 배출과 함께 암모니아 공급라인(400), 상기 도징모듈(200), 및 분사노즐(300)에 잔류하고 있는 암모니아가 배출된다. 이에 따라, 상기 암모니아 공급라인(400), 상기 도징모듈(200), 및 분사노즐(300)이 잔류된 암모니아가 온도 저하에 의해 고체상태로 응고되어 막히는 것을 방지할 수 있다.
또한, 배기가스 공급기(500b)에 의해 잔류 암모니아의 배출이 완료되면 배기가스 공급기(500b)의 가동을 정지한다. 이후, 개폐밸브(410)를 구동시켜, 배기가스 공급라인(600b)을 폐쇄하고 암모니아 공급라인(400)을 개방함으로써, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배기가스 처리시스템의 작동이 종료된다.
아울러, 제 1 실시예와 마찬가지로, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배기가스 처리시스템의 작동 종료 시점은 배기가스 공급기(500b) 가동이 종료되는 시점일 수 있다. 전자제어유닛에 의해 제어될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템을 나타낸 개략도이다.
도 10을 참고하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템은, 고체암모늄염(S)으로부터 암모니아를 생성하는 메인반응기(100)와, 상기 메인반응기(100)와 연결되고, 상기 메인반응기(100)로부터 배출되는 암모니아의 공급을 조절하는 도징모듈(200)과, 상기 도징모듈(200)과 연결되고, 배기관(20) 내부에 배치되어 배기관(20)으로 암모니아를 분사하는 분사노즐(300), 및 과급기(700)에 의해 실린더에 공급되는 외기를 상기 메인반응기(100)와 상기 도징모듈(200) 사이의 암모니아 공급라인(400)에 공급하는 외기 공급기(500c)를 포함한다.
또한, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템은, 상기 메인반응기(100), 상기 도징모듈(200), 상기 외기 공급기(500c) 및 다수의 센서들과 전기적으로 연결되어 암모니아의 생성, 공급 및 유동을 제어하는 전자제어유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 메인반응기(100), 도징모듈(200), 분사노즐(300) 및 전자제어유닛은 상기 제 1 및 제 2 실시예에서 상술한 구성들과, 동일 또는 유사함에 따라 구체적인 설명은 생략하며, 이하에서는 상기 실시예들과 상이한 구성을 중심으로 설명하기로 한다.
상기 외기 공급기(500c)는 블로워 또는 에어컴프레서 중 어느 하나로 외기 공급라인(600c)상에 형성될 수 있다. 상기 외기 공급라인(600c)은 일측이 상기 메인반응기(100)와 상기 도징모듈(200) 사이의 암모니아 공급라인(400)에 연결되고, 타측이 상기 과급기(700)와 엔진(10) 사이에 형성된 외기 토출라인(730)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 외기 공급기(500c)에 의해 상기 외기 토출라인(730)을 유동하는 외기를 상기 암모니아 공급라인(400)에 공급할 수 있다.
한편, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템의 작동방법에 있어, 상기 제 1 실시예와 비교하여 에어 공급기(500a)와 대응하여 상기 외기 공급기(500c)가 구성되는 점에서 차이가 있음에 따라, 제 1 실시예의 작동방법과 동일 또는 유사할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템을 나타낸 개략도이다. 도 12는 도 11에 개시된 보조반응기 가열수단(810)의 작동에 따른 보조반응기(800)의 내부 상태를 나타낸 개략도이다.
도 11 및 도 12를 참고하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템은, 고체암모늄염(S)으로부터 암모니아를 생성하는 메인반응기(100)와, 상기 메인반응기(100)와 연결되는 암모니아 공급라인(400)에 형성되는 보조반응기(800)와, 상기 보조반응기(400)와 연결되고, 상기 메인반응기(100) 및 상기 보조반응기로부터 배출되는 암모니아의 공급을 조절하는 도징모듈(200), 및 상기 도징모듈(200)과 연결되고, 배기관(20) 내부에 배치되어 상기 배기관(20)으로 암모니아를 분사하는 분사노즐(300)을 포함한다.
또한, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템은, 상기 메인반응기(100), 상기 도징모듈(200), 상기 보조반응기(800) 및 다수의 센서들과 전기적으로 연결되어 암모니아의 생성, 공급 및 유동을 제어하는 전자제어유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 메인반응기(100), 상기 도징모듈(200), 상기 분사노즐 및 상기 전자제어유닛은 상기에서 상술한 실시예들에 개시된 구성들과, 동일 또는 유사함에 따라 구체적인 설명은 생략하며, 이하에서는 상기 상술한 실시예들과 상이한 구성을 중심으로 설명하기로 한다.
또한, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템은 상기 메인반응기(100)와 상기 도징모듈(200) 사이의 암모니아 공급라인(400)과 연결되어 엔진 정지 후, 잔류하는 암모니아를 외부로 배출시키 위해 상기 제 1 실시예 내지 제 3 실시예에 개시된 에어 공급기(500a), 배기가스 공급기(500b) 및 외기 공급기(500c) 중 어느 하나가 형성될 수 있다.
상기 보조반응기(800)는 엔진 시동 시, 엔진 시동과 동시에 암모니아를 배기관에 공급하기 위한 구성으로, 상기 메인반응기(100)와 상기 도징모듈(200) 사이의 암모니아 공급라인(400)에 상기 암모니아 공급라인(400)의 길이방향을 따라 형성될 수 있다.
상기 보조반응기(800)는 상기 고체암모늄염(S)을 수용하는 내부공간이 형성될 수 있으며, 암모니아 공급라인(400)과 동일선상으로 암모니아 유입구 및 유출구가 형성될 수 있다. 또한, 상기 내부공간에 수용된 고체암모늄염(S)을 가열하는 보조반응기 가열수단(810)이 형성될 수 있다. 이때, 상기 보조반응기 가열수단(810)은 수용된 상기 고체암모늄염(S)을 급속히 가열하기 위해 전기히터로 형성될 수 있다.
상기와 같은 보조반응기(800)는 수용된 고체암모늄염(S)을 급속히 가열하여 암모니아를 생성함으로써, 상기 메인반응기(100)에서 암모니아가 생성되어 배출되기까지 지연되는 시간 동안 배기가스가 정화되지 않은 상태로 대기 중에 배출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 보조반응기(800)에 수용된 고체암모늄염(S)은 엔진 시동 시, 상기 메인반응기(100)에서 암모니아가 생성되어 배출되기까지 가열되어 암모니아를 생성함에 따라 그 양이 대부분 소진될 수 있다. 또한, 엔진 정지 후에는, 상기 보조반응기(800)가 형성된 암모니아 공급라인(400)에 잔류한 암모니아가 냉각되어 고체암모늄염(S) 상태로 상기 보조반응기의 수용부에 응고될 수 있다. 즉, 응고된 고체암모늄염(S)은 시동 시, 다시 암모니아로 변환됨으로써, 상기 보조반응기(800)의 수용부에는 엔진의 구동 여부에 따라 고체암모늄염(S)의 소진과 응고가(생성이) 반복적으로 이루어질 수 있다.
도 13는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템의 작동순서를 나타내는 플로우차트이다.
이하에서는 도 13을 참고하여 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배기가스 처리 시스템의 작동 방법에 대해 설명하기로 한다.
우선 사용자가 차량을 운행하기 위해 차량의 시동 시, 엔진 시동과 동시에 메인반응기(100), 도징모듈(200) 및 보조반응기(800)의 가열수단들을 작동시킨다. 이때, 상기 보조반응기(800) 내부에 수용된 고체암모늄염(S)은 보조반응기 가열수단(810)에 의해 급속하게 가열되어 암모니아로 변환되고, 생성된 암모니아는 도징모듈(200) 및 분사노즐(300)을 거쳐 엔진 시동과 동시에 배기관(20)으로 공급된다.
아울러, 상기 보조반응기(800)에 수용된 고체암모늄염(S)은 그 양이 소량임에 따라, 엔진 시동 후, 상기 메인반응기(100)로부터 암모니아가 생성되어 공급되는 시점 이후에는 상기 고체암모늄염(S)이 모두 소진되어 암모니아가 생성되지 않는다. 다만, 상기 보조반응기 가열수단(810)은 상기 보조반응기(800)가 외부의 환경에 의해 냉각되는 것을 방지하기 위해 계속 가동된다.
한편, 상기 메인반응기(100) 및 상기 도징모듈(100)을 가열하는 가열수단들 중, 전기히터(121)를 열원으로 하는 가열수단들은 엔진 시동과 동시에 가동되고, 배기가스 또는 냉각수를 열원으로 하는 가열수단들은 상기 전기히터(121)를 열원으로 하는 가열수단들과 소정시간 시간차를 두고 가동된다. 이후, 배기가스 또는 냉각수가 충분한 열에너지를 갖게 되면 상기 전기히터(121)를 열원으로 하는 가열수단 및 배기가스 또는 냉각수를 열원으로 하는 가열수단을 동시에 가동한다.
또한, 상기 메인반응기(100) 또는 상기 도징모듈(200)의 온도가 과도하게 상승하거나, 전기히터(121)를 열원으로 하는 가열수단들의 가동이 요구되지 않는 환경이면, 상기 전기히터(121)를 열원으로 하는 가열수단들의 가동을 중지하고, 배기가스 또는 냉각수를 열원으로 하는 가열수단만 가동된다.
한편, 상기 메인반응기(100)가 가열되어 고체암모늄염(S)으로부터 암모니아가 생성되면, 생성된 암모니아에 의해 상기 메인반응기(100)의 내압이 증가하게 된다. 그리고, 상기 메인반응기(100)의 내압이 소정수준에 도달하면 상기 메인반응기(100)에서 생성되는 암모니아는 상기 메인반응기(100)로부터 유출되어 도징모듈(200)로 유동한다.
상기 도징모듈(200)로 유입된 암모니아는 정압 및 정량으로 분사노즐(300) 측으로 공급되고, 상기 분사노즐(300)로 공급된 암모니아는 정압 및 정량으로 배기관 내부의 선택적 환원촉매(30) 측으로 분사되어 배기가스와 혼합된 후 선택적 환원촉매(30)에 의해 질소산화물(NOx)이 정화되어 대기 중으로 배출되게 된다.
한편, 사용자가 엔진을 정지하면, 상기 메인반응기(100) 및 보조반응기(800)의 가열을 정지 한다. 또한, 상기 메인반응기(100) 및 보조반응기(800)의 가열 정지와 동시에 개폐밸브(410)를 구동시켜 상기 메인반응기(100) 및 보조반응기(800)측 암모니아 공급라인(400)을 폐쇄하고, 에어 공급라인(600a) 측을 개방한다.
상기 에어 공급라인(600a)이 개방되면 에어 공급기(500)를 구동시켜 상기 도징모듈(200) 측으로 공기를 공급한다. 그리고, 상기 도징모듈(200) 측으로 공급된 공기는 상기 분사노즐(300)을 통해 배기관(300)으로 배출되게 된다. 이때, 상기 공기의 배출과 함께 암모니아 공급라인(400), 상기 도징모듈(200), 및 분사노즐(300)에 잔류하고 있는 암모니아가 배출되어 잔류된 암모니아가 온도 저하에 의해 고체 상태로 응고되어 막히는 것을 방지할 수 있다.
또한, 에어 공급기(500a)에 의해 잔류 암모니아의 배출이 완료되면 에어 공급기(500a)의 가동 및 상기 도징모듈(200)의 가열을 정지한다. 이후, 개폐밸브(410)를 구동시켜, 에어 공급라인(600a)을 폐쇄하고 암모니아 공급라인(400)을 개방함으로써, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배기가스 처리시스템의 작동이 종료된다.
한편, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배기가스 처리시스템의 작동 종료 시점은 상기 보조반응기(800)에 응고되는 암모니아의 양이 증대될 수 있도록 에어 공급기(500a) 및 도징모듈(200)의 가열이 종료되는 시점일 수 있으며, 이와 같은 경우에는 엔진 시동과 동시에 상기 개폐밸브(410)가 구동하여 에어 공급라인(500a) 폐쇄 및 암모니아 공급라인(400)을 개방이 이루어질 수 있다.
도 14는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템을 나타낸 개략도이다.
도 14를 참고하면, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템은 고체암모늄염으로부터 암모니아를 생성하는 메인반응기(100)와, 상기 메인반응기(100)에 형성되는 보조반응기(800)와, 상기 메인반응기(100)와 연결되고, 상기 메인반응기(100) 및 상기 보조반응기(800)로부터 배출되는 암모니아의 공급을 조절하는 도징모듈(200), 및 상기 도징모듈(200)과 연결되고, 배기관(10) 내부에 배치되어 상기 배기관(20)으로 암모니아를 분사하는 분사노즐(300)을 포함한다.
또한, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템은 상기 메인반응기(100), 상기 도징모듈(200), 상기 보조반응기(800) 및 다수의 센서들과 전기적으로 연결되어 암모니아의 생성, 공급 및 유동을 제어하는 전자제어유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 메인반응기(100), 상기 도징모듈(200), 상기 분사노즐(300) 및 전자제어유닛은 상기에서 상술한 실시예들에 개시된 구성들과, 동일 또는 유사함에 따라 구체적인 설명은 생략하며, 이하에서는 상기 상술한 실시예들과 상이한 구성을 중심으로 설명하기로 한다.
또한, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템은 상기 메인반응기(100)와 상기 도징모듈(200) 사이의 암모니아 공급라인(400)과 연결되어 엔진 정지 후, 잔류하는 암모니아를 외부로 배출시키 위해 상기 제 1 실시예 내지 제 3 실시예에 개시된 에어 공급기(500a), 배기가스 공급기(500b) 및 외기 공급기(500c) 중 어느 하나가 형성될 수 있다.
상기 보조반응기(800)는 엔진 시동 시, 엔진 시동과 동시에 암모니아를 배기관(20)에 공급하기 위한 구성으로, 상기 메인반응기(100)에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 보조반응기(800)는 상기 메인반응기(100)의 암모니아 유출구(122)가 형성된 하우징 벽체와 대응되는 두께로 벽체에 배설될 수 있다.
상기 보조반응기(800)는 상기 고체암모늄염(S)을 수용하는 내부공간이 형성될 수 있으며, 암모니아 유입구는 상기 하우징의 수용공간과 인접하고, 유출구는 상기 메인반응기(100)의 하우징(120)에 형성된 유출구(122)와 동일하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 보조반응기(800)는 수용된 고체암모늄염(S)을 가열하는 보조반응기 가열수단(810)이 형성될 수 있다. 이때, 상기 보조반응기 가열수단(810)은 수용된 고체암모늄염(S)을 급속히 가열하기 위해 전기히터로 형성될 수 있다.
상기와 같은 보조반응기(800)는 수용된 고체암모늄염(S)을 급속히 가열하여 암모니아를 생성함으로써, 상기 메인반응기(100)에서 암모니아가 생성되어 배출되기까지 지연되는 시간 동안 배기가스가 정화되지 않은 상태로 대기 중에 배출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 보조반응기(800)에 수용된 고체암모늄염(S)은 그 양이 소량임에 따라 엔진 시동 시, 상기 메인반응기(100)에서 암모니아가 생성되어 배출되기까지 가열되어 암모니아를 생성되는 시점에서 그 양이 대부분 소진될 수 있다. 또한, 엔진 정지 후에는, 상기 보조반응기(800)가 형성된 암모니아 공급라인(400)에 잔류한 암모니아가 냉각되어 고체암모늄염 상태로 상기 보조반응기(800)의 수용부에 응고될 수 있다. 즉, 응고된 고체암모늄염(S)은 시동 시, 다시 암모니아로 변환됨으로써, 상기 보조반응기(800)의 수용부에는 엔진의 구동 여부에 따라 고체암모늄염(S)의 소진과 응고가 반복적으로 이루어질 수 있다.
도 15는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 배기가스 정화 시스템의 작동순서를 나타내는 플로우차트이다.
이하에서는 도 15을 참고하여 본 발명의 제 5 실시예에 따른 배기가스 처리 시스템의 작동 방법에 대해 설명하기로 한다.
우선 사용자가 차량을 운행하기 위해 차량의 시동 시, 엔진 시동과 동시에 메인반응기(100), 도징모듈(200) 및 보조반응기(800)의 가열수단들을 작동시킨다. 이때, 상기 보조반응기(800)에 의해 엔진 시동과 동시에 암모니아가 생성되고, 생성된 암모니아는 배기관(20)으로 공급된다.
한편, 상기 보조반응기(800)에 수용된 고체암모늄염(S)은 소량임에 따라, 엔진 시동 후, 상기 메인반응기(100)로부터 암모니아가 생성되어 공급되는 시점 이후에는 상기 보조반응기 가열수단(810)의 가동을 정지한다. 이는 상기 보조반응기(800)가 상기 메인반응기(100)에 형성된 가열수단에 의해 열을 전달받는 상태임에 따라 외부의 환경에 의해 냉각되는 문제가 발생되지 않기 때문이다.
이후, 엔진 정지부터 종료 시점까지는 상기 상술한 본 발명의 제 4 실시예와 동일 또는 유사함에 따라, 이하에서는 구체적인 설명을 생략한다.
이상 상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 배기가스 정화 시스템은 고체암모늄염(S)을 정비주기에 따라 정비소 등에서 교체하여 사용할 수 있으므로 별도의 사회적 인프라구축이 불필요한 장점이 있다.
또한, 엔진 정지 후, 다양한 유체를 통해 잔류하는 암모니아를 배출시킴으로써, 암모니아 공급라인(400), 도징모듈(200), 및 분사노즐(300)에 잔류 암모니아가 고체상태로 응고되어 발생하는 다양한 문제점을 해소할 수 있다.
또한, 엔진 시동과 동시에 보조반응기(800)에 의한 암모니아가 신속히 공급됨에 따라, 메인반응기(100)로부터 암모니아가 생성되기까지 지연되는 동안 정화되지 않은 상태로 배출될 수 있는 배기가스를 정화함으로써, 배기가스 정화효율을 극대화시킬 수 있다.
아울러, 상기 보조반응기(800)가 암모니아 공급라인(400) 또는 메인하우징(100)에 형성됨에 따라 역류밸브 등의 별도의 구성이 요구되지 않음으로 컴팩트하게 시스템을 제작할 수 있으며, 미 장착 차량에 장착이 용이할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
S: 고체암모늄염
100: 메인반응기
110: 커버 120: 하우징
121, 250: 전기히터 122: 암모니아 유출구
123, 270: 냉각수 유동라인 124, 280: 배기가스 유동라인
200: 도징모듈
230: 압력레귤레이터 240: 조절밸브
300: 분사노즐

Claims (23)

  1. 고체암모늄염으로부터 암모니아를 생성하는 메인반응기와,
    고체암모늄염이 수용되는 내부공간이 형성되고, 상기 메인반응기와 연결되는 암모니아 공급라인상에 암모니아 공급라인의 길이방향을 따라 형성되는 보조반응기와,
    상기 보조반응기와 연결되고, 상기 메인반응기 및 상기 보조반응기로부터 배출되는 암모니아의 공급을 조절하는 도징모듈, 및
    상기 도징모듈과 연결되고, 배기관 내부에 배치되어 상기 배기관으로 암모니아를 분사하는 분사노즐을 포함하는 배기가스 정화 시스템.
  2. 고체암모늄염을 수용하는 내부공간이 형성되고, 일측에 암모니아 유출구가 형성된 하우징으로 형성되어 고체암모늄염으로부터 암모니아를 생성하는 메인반응기와,
    상기 암모니아 유출구가 형성된 하우징 벽체와 대응되는 두께로 상기 벽체에 매설되고, 내부에 고체암모늄염을 수용하는 내부공간이 형성되는 보조반응기와,
    상기 메인반응기의 암모니아 유출구와 연결되고, 상기 메인반응기 및 상기 보조반응기로부터 배출되는 암모니아의 공급을 조절하는 도징모듈, 및
    상기 도징모듈과 연결되고, 배기관 내부에 배치되어 상기 배기관으로 암모니아를 분사하는 분사노즐을 포함하는 배기가스 정화 시스템.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2항에 있어서,
    전자제어유닛을 더 포함하는 배기가스 정화 시스템.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2항에 있어서,
    상기 메인반응기는 상기 고체암모늄염을 가열하는 제 1 가열수단이 형성되는 배기가스 정화 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제 1 가열수단은, 전기히터, 배기가스 및 냉각수중 어느 하나를 열원으로 이용하는 배기가스 정화 시스템.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2항에 있어서,
    상기 메인반응기는, 상기 고체암모늄염을 가열하는 제 2 가열수단이 형성되는 배기가스 정화 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제 2 가열수단은, 전기히터, 배기가스 및 냉각수 중 어느 하나를 열원으로 이용하는 배기가스 정화 시스템.
  8. 청구항 1 또는 청구항 2항에 있어서,
    상기 메인반응기는, 배기가스가 유동되는 배기가스 유동로 또는 냉각수가 유동되는 냉각수 유동로 중 어느 하나가 형성되는 배기가스 정화 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 배기가스 유동로는,
    배기관으로부터 배기가스가 유입되는 배기가스 유입관 및 상기 유입된 배기가스를 배기관으로 유출시키는 배기가스 유출관과 연결되는 배기가스 정화 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 배기가스 유출관에는 블로워가 형성되는 배기가스 정화 시스템.
  11. 청구항 1 또는 청구항 2항에 있어서,
    상기 메인반응기는,
    고체암모늄염이 수용되도록 내부공간이 형성되고, 일측이 개구된 하우징과,
    상기 하우징의 개구된 일측에 결합하는 커버, 및
    상기 커버에 형성되는 센서부를 포함하는 배기가스 정화 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 센서부는,
    압력센서 또는 온도센서 중 어느 하나를 포함하는 배기가스 정화 시스템.
  13. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 보조반응기는,
    내부에 수용된 고체암모늄염을 암모니아로 변화시키기 위해 상기 보조반응기를 가열하는 보조반응기 가열수단을 포함하는 배기가스 정화 시스템.
  14. 청구항 13에 있어서.
    상기 보조반응기 가열수단은, 전기히터로 형성되는 배기가스 정화 시스템.
  15. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 보조반응기는,
    상기 보조반응기 가열수단의 작동 여부에 따라 내부에 수용되는 고체암모늄염의 양이 증감되는 배기가스 정화 시스템.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 보조반응기는,
    엔진 시동과 동시에 가열되고, 엔진 정지와 동시에 가열이 중단되는 배기가스 정화 시스템.
  17. 청구항 2에 있어서,
    상기 보조반응기는,
    엔진 시동과 동시에 가열되고, 엔진 정지 이전에 가열이 중단되는 배기가스 정화 시스템.
  18. 청구항 1 또는 청구항 2항에 있어서,
    상기 도징모듈은, 제 3 가열수단이 형성되는 배기가스 정화 시스템.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 제 3 가열수단은, 전기히터, 배기가스 및 냉각수 중 어느 하나를 열원으로 이용하는 배기가스 정화 시스템.
  20. 청구항 1 또는 청구항 2항에 있어서,
    상기 도징모듈은, 제 4 가열수단이 형성되는 배기가스 정화 시스템.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 제 4 가열수단은, 전기히터, 배기가스 및 냉각수 중 어느 하나를 열원으로 이용하는 배기가스 정화 시스템.
  22. 청구항 1 또는 청구항 2항에 있어서,
    상기 도징모듈은,
    배기가스가 유동되는 배기가스 유동로 또는 냉각수가 유동되는 냉각수 유동로 중 어느 하나가 형성되는 배기가스 정화 시스템.
  23. 청구항 1 또는 청구항 2항에 있어서,
    상기 도징모듈은,
    밸브몸체와,
    상기 밸브몸체를 관통하여 형성되는 암모니아유로와,
    상기 암모니아유로에 형성되어 암모니아 유동압력을 조절하는 압력레귤레이터와,
    상기 암모니아유로에 형성되어 암모니아의 배출량을 조절하는 조절밸브, 및
    상기 밸브몸체에 형성되는 온도센서를 포함하는 배기가스 정화 시스템.


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