KR20160082444A

KR20160082444A - 환원제 분사장치

Info

Publication number: KR20160082444A
Application number: KR1020140193230A
Authority: KR
Inventors: 박규진; 오일석; 박종훈
Original assignee: 두산엔진주식회사
Priority date: 2014-12-30
Filing date: 2014-12-30
Publication date: 2016-07-08
Also published as: KR101662408B1

Abstract

본 발명의 실시예는 환원제 분사장치에 관한 것으로, 배기관을 통과하는 배기가스에 환원제를 분사하는 환원제 분사장치는 일단부가 상기 배기관에 삽입되어 배기가스의 유동 방향과 교차하는 방향으로 설치되고 상기 일단부에는 환원제 공급홀이 형성된 환원제 공급관과, 상기 환원제 공급홀에 결합되며 원통형 또는 원뿔대형으로 형성된 노즐 바디부와 상기 노즐 바디부의 상부에 형성된 제1 환원제 분사구 그리고 상기 노즐 바디부의 둘레에 형성된 제2 환원제 분사구를 가지는 혼합노즐을 포함한다.

Description

환원제 분사장치{REDUCING AGENT SUPPLYING APPARATUS}

본 발명의 실시예는 환원제 분사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배기가스에 환원제를 분사하는 환원제 분사장치에 관한 것이다.

일반적으로 환원제 분사장치는 배기가스에 환원제를 분사한다. 구체적으로, 환원제 분사장치는 엔진 또는 동력기관이 디젤연료를 연소시킨 후 배출하는 배기가스에 포함된 질소산화물(이하:NOx)을 효율적으로 제거하기 위해 배기가스에 환원제를 분사한다.

분사된 환원제는 배기가스와 혼합되며 이렇게 환원제와 혼합된 배기가스는 촉매를 통과하며 질소와 수증기(또는 물)로 분해되어 외부로 배출될 수 있다.

따라서, 환원제 분사장치는 배기가스에 포함된 질소산화물이 제거되도록 도와 정화된 배기가스가 외부로 배출되도록 한다.

하지만, 이러한 환원제 분사장치에 의해 분사된 환원제가 배기가스와 효과적으로 혼합되지 못하면 배기정화장치의 NOx 저감 효율을 저해할 수 있다.

이에 따라 기준치 이상의 환원제가 환원제 분사장치에 의해 분사되는 경우, 분해되지 못한 일부의 암모니아성 환원제가 외부로 배출되어 인체에 유해한 영향을 미칠 수 있다.

종래에는 환원제와 배기가스의 효과적인 혼합을 위해 별도의 믹서를 장착하고 있다. 하지만, 이러한 경우 배기정화장치 내에 믹서를 설치하기 위한 별도의 공간이 요구되는 문제점이 있다.

또한, 이러한 믹서와 충돌되는 배기가스에 의해 배기관 내부의 압력이 증가하는 문제점이 있다.

본 발명의 실시예들은 배기가스와 환원제를 효과적으로 혼합시킬 수 있는 환원제 분사장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 배기관을 통과하는 배기가스에 환원제를 분사하는 환원제 분사장치는 일단부가 상기 배기관에 삽입되어 배기가스의 유동 방향과 교차하는 방향으로 설치되고 상기 일단부에는 환원제 공급홀이 형성된 환원제 공급관, 그리고 상기 환원제 공급홀에 결합되며 원통형 또는 원뿔대형으로 형성된 노즐 바디부와 상기 노즐 바디부의 상부에 형성된 제1 환원제 분사구 및 상기 노즐 바디부의 둘레에 형성된 제2 환원제 분사구를 가지는 혼합노즐을 포함한다.

또한, 상기 혼합노즐은 상기 노즐 바디부를 지지하며 상기 환원제 공급홀과 탈착 가능하게 결합되는 결합부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기한 환원제 분사장치의 상기 배기관을 통과하는 배기가스의 유동 방향과 상기 제1 환원제 분사구의 개구 방향 사이의 사이각은 110도 내지 145도 범위 내에 속할 수 있다.

또한, 상기한 환원제 분사장치의 상기 제2 환원제 분사구의 면적은 상기 노즐 바디부의 둘레 면적의 70% 이상일 수 있다.

또한, 상기한 환원제 분사장치의 상기 제1 환원제 분사구의 면적은 상기 노즐 바디부의 상부 직경에 따른 면적의 55% 내지 75% 범위 내에 속할 수 있다.

또한, 상기한 환원제 분사장치의 상기 환원제 공급홀은 복수로 형성되며, 상기 복수의 환원제 공급홀은 상기 배기관을 통과하는 배기가스의 유동 방향을 중심으로 대칭되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 혼합노즐은 상기 환원제 공급홀과 대향하는 상기 노즐 바디부 상부 일면에 형성된 환원제 충돌 돌기부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 환원제 분자장치들은 배기가스와 환원제를 효과적으로 혼합시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 환원제 분사장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 혼합노즐과 환원제 공급관 사이의 분해도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예들의 환원제 분사장치가 설치된 배기정화시스템을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 혼합노즐과 환원제 공급관의 종방향 단면도이다.
도 5는 도 1의 배기가스와 환원제 분사장치에서 분사되는 환원제의 유동을 설명하기 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 혼합노즐과 환원제 공급관 사이의 분해도를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 제2 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.

본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 환원제 분사장치(201)를 설명한다.

환원제 분사장치(201)는, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 배기가스가 통과하는 배기관(100)에 설치된다. 또한, 환원제 분사장치(201)는 환원제 공급홀(210)이 형성된 환원제 공급관(200)과, 노즐 바디부(310)와 제1 환원제 분사구(301) 그리고 제2 환원제 분사구(302)를 포함하는 혼합노즐(300)을 포함한다.

구체적으로, 환원제 분사장치(201)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 배기정화시스템(101)의 촉매(160) 전방에 설치되어 배기관(100)을 통과하는 배기가스에 환원제를 분사시킬 수 있다. 또한, 촉매(160)는 배기가스에 포함된 질소산화물을 선택적으로 제거할 수 잇는 선택적 환원촉매일 수 있으며, 반응기(150) 내부에 복수로 설치될 수 있다.

환원제 공급관(200)은 일단부가 배기관(100)에 삽입된다. 또한, 환원제 공급관(200)은 배기관(100)을 통과하는 배기가스의 유동 방향과 교차하는 방향으로 설치될 수 있다. 즉, 환원제 공급관(200)의 일단부는 배기관(100)의 길이방향을 따라 흐르는 배기가스의 유동 방향과 교차하는 방향으로 삽입되어 설치될 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 배기관(100)을 통과하는 배기가스의 유동 방향은 배기관(100)의 상류에서 하류방향으로 배기가스가 균일하게 흐르는 것을 일컫는다. 즉, 배기가스의 유동 방향은 배기관(100) 내부의 일영역에서 발생하는 와류 또는 난류등을 제외한 배기관(100)의 길이방향을 따라 통과하는 전체적인 배기가스의 흐름으로 정의한다.

구체적으로, 환원제 공급관(200)은 복수의 열로 배기관(100) 내에 설치될 수 있다. 일예로, 환원제 공급관(200)은 격자형으로 형성되어 환원제를 배기가스에 분사시키는 환원제 분사장치의 일부 일 수 있다.

또한, 환원제 공급관(200)을 통과하는 환원제는 암모니아 또는 우레아와 같은 관련기술분야에 공지된 배기가스를 정화시키기 위해 배기가스에 분사되는 환원제 중 하나일 수 있다.

구체적으로, 환원제 공급관(200)을 통과하는 환원제는 도시되지 않은 환원제 저유탱크에서 환원제 공급관(200)으로 공급될 수 있다. 환원제 공급관(200)이 복수로 형성된 경우, 환원제 저유탱크에서 공급된 환원제가 각각의 환원제 공급관(200)으로 분기되어 공급될 수 있다.

환원제 공급홀(210)은 환원제 공급관(200) 상에 형성될 수 있다. 구체적으로, 환원제 공급홀(210)은 환원제 공급관(200) 상에 환원제 공급관(200)의 길이방향을 따라 복수로 형성될 수 있다.

혼합노즐(300)은 노즐 바디부(310)를 포함한다. 노즐 바디부(310)는 환원제 공급홀(210)과 결합될 수 있다. 구체적으로, 노즐 바디부(310)는 환원제 공급홀(210)의 중심축 방향으로 돌출되어 배치될 수 있다.

또한, 노즐 바디부(310)는 원뿔대으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 노즐 바디부(310)에는 제1 환원제 분사구(301)와 제2 환원제 분사구(302)가 형성된다.

제1 환원제 분사구(301)는 원뿔대 노즐 바디부(310)의 상부에 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1 환원제 분사구(301)는 환원제 공급홀(210)의 중심축 방향과 나란한 방향으로 형성되어, 환원제 공급관(200)을 통과한 환원제가 이를 통해 배기가스에 분사되도록 형성될 수 있다. 또한, 제1 환원제 분사구(301)는 복수로 형성될 수 있다.

제2 환원제 분사구(302)는 원뿔대 노즐 바디부(310)의 둘레에 형성될 수 있다. 구체적으로, 제2 환원제 분사구(302)는 환원제 공급홀(210)의 원주방향으로 환원제가 배기가스에 분사되도록 형성될 수 있다. 또한, 제2 환원제 분사구(302)는 복수로 형성될 수 있다.

따라서, 노즐 바디부(310)에 형성된 제1 환원제 분사구(301)와 제2 환원제 분사구(302)는 노즐 바디부(310) 상에 서로 교차되는 방향으로 형성될 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 원뿔대형의 노즐 바디부(310)에 형성된 제1 환원제 분사구(301)와 제2 환원제 분사구(302)는 서로 교차되는 방향으로 형성될 수 있어, 배기가스와 서로 다른 방향으로 분사되는 환원제가 효과적으로 혼합될 수 있다.

또한, 혼합노즐(300)의 노즐 바디부(310)가 환원제 공급홀(210)의 중심축 방향으로 돌출되어 배치되어 있어, 배기관(100)을 통과하는 배기가스의 유동이 돌출 형성된 혼합노즐(300)에 의해 난류를 형성하며 이렇게 형성된 난류에 의해 제1 환원제 분사구(301)와 제2 환원제 분사구(302)에서 분사되는 환원제와 배기가스가 효과적으로 혼합될 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 혼합노즐(300)은, 앞서 서술한 도 2에 도시한 바와 같이, 결합부(320)를 더 포함할 수 있다.

결합부(320)는 노즐 바디부(310)를 지지할 수 있다. 또한, 결합부(320)는 환원제 공급홀(210)과 혼합노즐(300)이 탈착 가능하게 결합되도록 한다.

구체적으로, 결합부(320)와 환원제 공급홀(210)은 나선 결합되어, 혼합노즐(300)이 환원제 공급홀(210)과 탈착 가능하게 결합될 수 있다.

배기가스가 갖는 배기열 또는 배기가스 유동에 의한 혼합노즐(300)의 손상이 발생한 경우, 환원제 분사장치(201)의 전체적인 교체 없이 작업자가 환원제 공급홀(210)에 장착된 혼합노즐(300)을 탈거시켜 새로운 혼합노즐(300)을 장착시킬 수 있다.

따라서, 작업자는 환원제 공급홀(210)과 탈착 가능하게 결합되는 혼합노즐(300)에 의해 환원제 분사장치(201)의 유지보수를 효과적으로 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 환원제 분사장치(201)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 배기가스의 유동 방향과 제1 환원제 분사구(301)의 개구 방향 사이의 사이각(a)이 110도 내지 145도 범위 내에 속할 수 있다.

배기관(100)을 통과하며 환원제 공급관(200)을 향하는 배기가스의 유동 방향과 혼합노즐(300)에 형성된 제1 환원제 분사구(301)의 개구 방향 사이의 사이각(a)은 110도(°) 내지 145도(°) 범위 내에 속할 수 있다.

구체적으로, 배기관(100)을 통과하는 배기가스의 유동 방향과 혼합노즐(300)이 결합되는 환원제 공급홀(210)의 중심 방향 사이의 사이각(a)은 110도(°) 내지 145도(°) 범위 내에 속할 수 있다.

사이각(a)이 110도(°) 미만인 경우, 혼합노즐(300)과 환원제 공급관(200)의 외주면을 따라 흐르는 배기가스의 충돌에 의해 환원제 공급관(200)에 형성된 환원제 공급홀(210)로 배기가스가 유입될 수 있다. 따라서, 사이각(a)이 110도(°) 미만인 경우, 배기가스가 환원제 공급홀(210)로 유입되어 환원제 공급관(200) 내부의 압력을 증가시키는 문제점이 있다.

사이각(a)이 145도(°)를 초과하는 경우, 환원제 공급관(200) 주위를 통과하는 배기가스와 혼합노즐(300) 사이의 역류에 의해 제1 환원제 분사구(301)와 제2 환원제 분사구(302)로부터 분사되는 환원제의 분사를 방해하는 문제점이 있다. 따라서, 사이각(a)이 145도(°)를 초과하는 경우, 배기가스에 의해 제1 환원제 분사구(301)와 제2 환원제 분사구(302)로부터 분사되는 환원제의 분사량이 감소되어 배기가스에 효과적인 환원제를 분사하기 어렵다.

즉, 배기관(100)을 통과하는 배기가스의 유동 방향과 혼합노즐(300)이 결합되는 환원제 공급홀(210)의 중심 방향 사이의 사이각(a)이 110도(°) 내지 145도(°) 범위 내에 속해야, 환원제 공급관(200) 주위의 배기가스의 유입으로 인한 환원제 공급관(200) 내부의 차압상승 및 환원제 공급관(200)의 환원제 공급홀(210) 후미에 발생되는 배기가스의 역류로 인한 환원제 분사량 저감 등을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 제2 환원제 분사구(302)의 면적은 노즐 바디부(310)의 둘레 면적의 70% 이상일 수 있다.

앞서 서술한 도 2에 도시한 바와 같이, 원뿔대형의 노즐 바디부(310)의 둘레는 봉형의 지지대에 의해 지지될 수 있다.

이때, 본 발명의 제1 실시예에 따른 원뿔대형의 노즐 바디부(310)의 상부 직경이 D이고 원뿔대형의 노즐 바디부(310)의 하부 직경이 d일 때, 노즐 바디부(310)의 둘레 면적은 원뿔대형의 노즐 바디부(310)가 환원제 공급홀(210)로부터 돌출된 높이와 노즐 바디부(310)의 상부 직경 그리고 노즐 바디부(310)의 하부 직경으로부터 산출될 수 있다. 즉, 이때, 노즐 바디부(310)의 둘레 면적은 제2 환원제 분사구(302)를 제외한 노즐 바디부(310) 전체의 둘레 면적으로 정의 한다.

복수의 제2 환원제 분사구(302)가 노즐 바디부(310)의 둘레에 형성된 경우, 복수의 제2 환원제 분사구(302)의 합은 노즐 바디부(310) 전체의 둘레 면적의 70% 이상일 수 있다.

복수의 제2 환원제 분사구(302)의 합은 노즐 바디부(310) 전체의 둘레 면적의 70% 미만인 경우, 제2 환원제 분사구(302)로 분사되는 환원제의 분사 압력이 감소되는 압력강하가 발생하는 문제점이 있다. 따라서, 복수의 제2 환원제 분사구(302)의 합은 노즐 바디부(310) 전체의 둘레 면적의 70% 미만인 경우, 제2 환원제 분사구(302)로 효과적인 환원제 분사가 어렵다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 환원제 분사구(301)의 면적은 노즐 바디부(310)의 상부 직경에 따른 면적의 55% 내지 75% 범위 내에 속할 수 있다.

앞서 서술한 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 노즐 바디부(310)의 상부 직경이 D일 때, 노즐 바디부(310)의 상부 직경에 따른 면적은 노즐 바디부(310)의 상부에 형성된 제1 환원제 분사구(301)를 제외한 원뿔대형의 노즐 바디부(310) 상부 전체의 면적으로 정의한다.

즉, 노즐 바디부(310)의 상부 직경에 따른 면적은 상부 직경을 기초로 산출할 수 있다.

복수의 제1 환원제 분사구(301)가 노즐 바디부(310)의 상부에 형성된 경우, 복수의 제1 환원제 분사구(301)의 합은 노즐 바디부(310) 상부 직경에 따른 면적의 55% 내지 75% 범위 내에 속한다.

복수의 제1 환원제 분사구(301)의 합이 노즐 바디부(310) 상부 직경에 따른 면적의 55% 미만인 경우, 노즐 바디부(310)의 상부는 환원제 분사시 저항체로 작용하여 제1 환원제 분사구(301)를 통해 분사되는 환원제의 분사를 방해하는 문제점이 있다.

또한, 복수의 제1 환원제 분사구(301)의 합이 노즐 바디부(310) 상부 직경에 따른 면적의 75%를 초과하는 경우, 환원제 공급홀(210)을 통과한 환원제의 유속이 제1 환원제 분사구(301)를 통과하며 감소되어 배기가스에 효과적으로 환원제를 분사하기 어려운 문제점이 있다.

따라서, 제1 환원제 분사구(301)를 통해 분사되는 환원제의 효과적인 유속을 유지하기 위해서는, 제1 환원제 분사구(301)의 면적은 노즐 바디부(310)의 상부 직경에 따른 면적의 55% 내지 75% 범위 내에 있어야 한다.

또한, 앞서 서술한 도 1 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 환원제 공급홀(210)은 복수로 형성되며, 복수의 환원제 공급홀(210)은 상기 배기관(100)을 통과하는 배기가스의 유동 방향을 중심으로 대칭되도록 형성될 수 있다.

환원제 공급홀(210)은 배기관(100)을 통과하는 배기가스의 유동 방향을 중심으로 환원제 공급관(200) 상에 대칭되도록 형성될 수 있다.

구체적으로, 앞서 서술한 도 1에 도시한 바와 같이, 환원제 공급홀(210)은 환원제 공급관(200)의 길이방향을 따라 복수로 형성되며, 배기가스의 유동 방향을 중심으로 환원제 공급관(200) 상에 대칭되도록 형성될 수 있다.

따라서, 복수의 환원제 공급홀(210)이 환원제 공급관(200)의 길이방향을 따라 2열로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 혼합노즐(300)은, 앞서 서술한 도 4에 도시한 바와 같이, 혼합노즐(300)은 환원제 충돌 돌기부(311)를 더 포함할 수 있다.

환원제 충돌 돌기부(311)는 노즐 바디부(310)의 상부 일면에 형성될 수 있다. 구체적으로, 환원제 충돌 돌기부(311)는 환원제 공급홀(210)과 대향하는 노즐 바디부(310)의 상부 일면에 환원제 공급홀(210)을 향해 연장 돌출되어 형성될 수 있다.

환원제 충돌 돌기부(311)는 제1 환원제 분사구(301)를 향하는 환원제 중 일부와 충돌하여 환원제의 입자를 미세화시켜 제1 환원제 분사구(301) 또는 제2 환원제 분사구(302)로 분사되도록 할 수 있다.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 환원제 분사장치(201)는 배기관(100)을 통과하는 배기가스에 환원제를 분사시켜 환원제와 배기가스가 효과적으로 혼합되도록 할 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 환원제 분사장치(201)의 동작을 설명한다.

환원제 분사장치(201)는 촉매(160) 전방에 설치되어 촉매(160)로 유입되는 배기가스에 환원제를 분사시킨다.

환원제 분사장치(201)의 환원제 공급관(200)을 향해 배기관(100) 내부를 통과하는 배기가스의 유동(Fm)은 배기가스의 유동(Fm)과 교차하는 방향으로 배치된 환원제 공급관(200)의 원주방향을 따라 이동한다.

이때, 배기가스의 유동(Fm) 방향과 중심 방향의 사이각(a)이 110도(°) 내지 145도(°) 범위 내인 환원제 공급홀(210)을 환원제가 통과한다.

환원제 공급홀(210)을 통과한 환원제는 제1 환원제 분사구(301)를 통해 배기가스에 분사된다(F1).

또한, 환원제 공급홀(210)을 통과한 환원제는 제2 환원제 분사구(302)를 통해 분사된다(F2).

또한, 환원제 공급홀(210)을 통과한 환원제는 제2 환원제 분사구(302)를 통해 분사되며 배기가스의 유동(Fm)에 영향을 받아 환원제 공급홀(210) 후방의 환원제 공급관(200)의 외주면과 가깝게 이동된다(F3).

따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 혼합노즐(300)은 제1 환원제 분사구(301) 및 제2 환원제 분사구(302)를 통해 분사되는 환원제에 의해 배기가스와 효과적으로 혼합될 수 있다.

또한, 환원제 공급홀(210) 주위의 배기가스에 의해 제1 환원제 분사구(301) 및 제2 환원제 분사구(302)를 통해 분사되는 환원제가 다양한 방향으로 혼합될 수 있다.

그리고, 환원제 공급관(200)의 외주면을 따라 이동하는 배기가스가 환원제 공급관(200)의 외주면으로부터 박리되어도 제1 환원제 분사구(301) 및 제2 환원제 분사구(302)를 통해 다양한 방향으로 분사되는 환원제와 효과적으로 공급될 수 있다.

이하, 도 6을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 환원제 분사장치(202)의 혼합노즐(300)은 제1 실시예에 따른 환원제 분사장치(201)의 혼합노즐(300)과 형상만 다를 뿐 다른 구성은 동일하게 형성될 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 환원제 분사장치(202)의 혼합노즐(300)은 원통형으로 형성될 수 있다.

이때, 본 발명의 제2 실시예에 따른 원통형의 노즐 바디부(310)의 상부 직경이 D일 때, 노즐 바디부(310)의 둘레 면적은 원통형의 노즐 바디부(310)가 환원제 공급홀(210)로부터 돌출된 높이와 노즐 바디부(310)의 상부 직경으로부터 산출될 수 있다. 즉, 이때, 노즐 바디부(310)의 둘레 면적은 제2 환원제 분사구(302)를 제외한 노즐 바디부(310) 전체의 둘레 면적으로 정의 한다.

이와 같은 구성에 의해, 본 발명의 제2 실시예에 따른 환원제 분사장치(202)는 환원제와 배기가스를 효과적으로 혼합시킬 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 배기관 101: 배기정화시스템
200: 환원제 공급관 201,202: 환원제 분사장치
210: 환원제 공급홀 300: 혼합노즐
301: 제1 환원제 분사구 302: 제2 환원제 분사구
310: 노즐 바디부 311: 환원제 충돌 돌기부
320: 결합부 a: 사이각

Claims

배기관을 통과하는 배기가스에 환원제를 분사하는 환원제 분사장치에 있어서,
일단부가 상기 배기관에 삽입되어 배기가스의 유동 방향과 교차하는 방향으로 설치되고, 상기 일단부에는 환원제 공급홀이 형성된 환원제 공급관; 및
상기 환원제 공급홀에 결합되며 원통형 또는 원뿔대형으로 형성된 노즐 바디부와, 상기 노즐 바디부의 상부에 형성된 제1 환원제 분사구 및 상기 노즐 바디부의 둘레에 형성된 제2 환원제 분사구를 가지는 혼합노즐
을 포함하는 환원제 분사장치.
제1항에서,
상기 혼합노즐은,
상기 노즐 바디부를 지지하며 상기 환원제 공급홀과 탈착 가능하게 결합되는 결합부를 더 포함하는 환원제 분사장치.
제1항에서,
상기 배기관을 통과하는 배기가스의 유동 방향과 상기 제1 환원제 분사구의 개구 방향 사이의 사이각은 110도 내지 145도 범위 내에 속하는 것을 특징으로 하는 환원제 분사장치.
제2항 또는 제3항에서,
상기 제2 환원제 분사구의 면적은 상기 노즐 바디부의 둘레 면적의 70% 이상인 것을 특징으로 하는 환원제 분사장치.
제2항 또는 제3항에서,
상기 제1 환원제 분사구의 면적은 상기 노즐 바디부의 상부 직경에 따른 면적의 55% 내지 75% 범위 내에 속하는 것을 특징으로 하는 환원제 분사장치.
제1항에서,
상기 환원제 공급홀은 복수로 형성되며, 상기 복수의 환원제 공급홀은 상기 배기관을 통과하는 배기가스의 유동 방향을 중심으로 대칭되도록 형성된 것을 특징으로 하는 환원제 분사장치.
제2항에서
상기 혼합노즐은,
상기 환원제 공급홀과 대향하는 상기 노즐 바디부 상부 일면에 형성된 환원제 충돌 돌기부를 더 포함하는 환원제 분사장치.