KR20210113676A

KR20210113676A - 내연 기관의 배기 시스템으로 화학 반응물을 공급하기 위한 디바이스

Info

Publication number: KR20210113676A
Application number: KR1020217025926A
Authority: KR
Inventors: 아오마르 키빗; 토마스 캐스트너; 클라우스 슈레베
Original assignee: 에이치제이에스 에미션 테크놀러지 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date: 2019-01-17
Filing date: 2020-01-14
Publication date: 2021-09-16
Also published as: JP2022517790A; CN113330199B; JP7472150B2; MX2021008611A; WO2020148268A1; EP3797221B1; US20220090530A1; EP3797221A1; CN113330199A; US11473473B2; DE202019100256U1

Abstract

본 발명은 내연 기관의 배기 시스템으로 화학 반응물을 공급하기 위한 디바이스(5)에 관한 것으로, 이 디바이스는,: 유입구 개구(15)를 가지는 혼합기 하우징(8) ─ 유입구 개구를 통해, 배기 유동은 혼합기 하우징(8)에 진입함 ─ , 혼합기 하우징(8)을 통과하는 계량 파이프(9) ─ 계량 파이프를 향해, 혼합기 하우징(8)으로 유동하는 배기 유동은 횡방향으로 유동하며, 그리고 계량 파이프는 제1 단부 및 제2 단부를 갖음 ─ ; 계량 유닛(6) ─ 계량 유닛은 계량 파이프(9)의 제1 단부에 배열되고 그리고 반응물을 계량 파이프(9)로 배출하기 위해 반응물 공급부에 연결될 수 있음 ─ , 및 배기 유동의 선회 유동을 생성하기 위한 수단을 포함한다. 선회 유동을 생성하기 위한 수단은 계량 파이프(9) 내에서 선회 유동을 생성하도록 설계된다. 이러한 목적을 위해, 계량 파이프(9)는 원주방향으로의 45°만큼의 쉘 표면 세그먼트에 걸쳐 연장하고 그리고 혼합기 하우징(8) 내에 위치되는 계량 튜브(9)의 길이의 적어도 하나의 섹션에 걸쳐 연장하는 적어도 하나의 유입 개구(17)를 가지며, 상기 유입 개구는 계량 파이프(9) 상에 배열되고 그리고 배기 가스 유동을 유입 개구(17)로 편심적으로 지향시키는 삽형 후드(18)를 갖는다.

Description

내연 기관의 배기 시스템으로 화학 반응물을 공급하기 위한 디바이스

[0001] 본 발명은 연소 엔진의 배출 스트림으로 화학 반응물을 이송시키기 위한 디바이스에 관한 것으로, 이 디바이스는,

유입구 개구를 가지는 혼합기 하우징 ─ 유입구 개구를 통해, 배기 유동은 혼합기 하우징에 진입함 ─ ,

혼합기 하우징을 통과하는 계량 파이프 ─ 계량 파이프를 향해, 혼합기 하우징으로 유동하는 배기 유동은 횡방향으로 유동하며, 그리고 계량 파이프는 제1 단부 및 제2 단부를 갖음 ─ ,

계량 유닛 ─ 계량 유닛은 계량 파이프의 제1 단부에 배열되고 그리고 반응물을 계량 파이프로 제공하기 위해 반응물 공급부에 연결될 수 있음 ─ 및

배기 유동의 선회 유동을 생성하기 위한 수단을 포함한다.

더욱이, 배기 가스 정화 시스템은 이러한 디바이스를 사용하여 내연 기관의 배기 가스의 NOx 함량을 감소시키기 위해 설명된다.

[0002] 현대의 내연 기관들에는, 예를 들어, 내연 기관들이 주로 동적 부하 디젤 엔진들(dynamically loaded diesel engines)로서 사용되는 디젤 엔진들인 경우, 배출물(emission) 요건들을 충족하기 위해 배기 가스 정화 시스템이 설비된다. 이러한 요건들은 무엇보다도 NOx 배출물들에 대한 제한에 관한 것이다. 이러한 배기 가스 정화 시스템에서, NOx 배출물들은 배기 가스에 포함된 질소 산화물(NOx-)의 선택적 촉매 반응에 의해 많은 경우들에서 초래된다. 이러한 목적을 위해, 소위 SCR 촉매들(SCR: 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction))이 사용된다. 환원제는 이러한 SCR 촉매에서 일어나는 질소 산화물들의 요망되는 촉매 환원을 위한 반응 매질로서 요구된다. 암모니아는 전형적으로, 촉매의 상류에서 액체 요소의 형태로 SCR 촉매에 도입되는 이러한 목적을 위해 사용된다. 특정 온도는 전구체에 포함되는 환원제(암모니아)를 방출하도록 요구된다. 따라서, 배기 가스 온도가 배기 가스의 효과적인 탈질(denitrification)을 위해 충분히 높은 것이 필수적이다. 전구체로부터 환원제를 방출하는 반응들은, 특히 배기 가스 온도들이 충분히 높지 않지만 일정량의 시간이 요구된다면 자발적으로 발생하지 않는다. 이러한 이유로, 특정 유동 경로는 전구체가 피딩되는(fed) 계량 유닛과 SCR 촉매 사이에 요구된다. 일단 환원제(암모니아)가 방출되면, 배기 가스에 운반되는 질소 산화물들을 감소시키거나 제거하는 요망되는 촉매 반응이 SCR 촉매에서 발생한다. 액체 액적들이 그 후, SCR 촉매의 상류 표면 상에 증착될 것이기 때문에, 아직 변환되지 않은 전구체가 SCR 촉매에 대해 유동하는 것은 바람직하지 않다. 게다가, SCR 촉매로 유동할 때, 배기 가스 유동에서 방출되는 환원제의 가장 가능한 균일한 분포 및 또한 그의 단면적에 걸친 균일한 속도 분포가 요망된다. 배기 가스관에서의 액체 전구체의 침전(precipitation)은 또한 가능한 한 회피되어야 한다.

[0003] 액체 전구체로서 계량되는 환원제의 공급에 대한 이러한 요건들을 충족하기 위해, WO 2016/207484 A1뿐만 아니라 WO 2015/018971 A1은 혼합기 하우징 내부에 계량 파이프를 배열시키도록 제안하며, 혼합기 하우징의 일 단부에, 전구체를 주입하기 위한 계량 유닛이 배열된다. 계량 파이프는 홀(hole) 또는 스크린 플레이트(screen plate)로서 설계되고 그리고 계량 유닛으로부터 멀어지는 방향으로 감소하는 그의 단면적을 갖는 원뿔 형상을 갖는다. 계량 파이프는 그의 길이방향 연장부에 대해 직각으로의 유동에 의해 충격을 받는다. 계량 파이프의 단부 섹션은 계량 유닛 반대편의 재킷 튜브(jacket tube)에 맞물려서, 환형 갭을 남긴다. 이러한 종래 기술에 따른 디바이스에서, 선회 유동(swirl flow)이 계량 파이프의 외부 측면 상에서 생성된다. 이러한 유동은 계량 파이프와 재킷 튜브 사이의 환형 간격 내에서 가속화되며, 이 간격은 노즐의 역할을 한다. 외부 선회 유동과 계량 파이프 내부의 배기 가스 유동 사이의 속도 차이로 인해, 계량 파이프 내로 액체 액적들의 형태로 주입되는 전구체는 배기 가스 유동과 혼합된다. 배플 플레이트는 계량 파이프의 유출구 측면 상에 배열되며, 배플 플레이트를 통해, 배기 가스 유동은 반대 방향으로 편향된다. 환원제는 이러한 안내 요소 상에 분사되며, 환원제는 요소에 의해 편향되는 배기 가스 유동에 분포된다. 환원제는 짧은 거리에 걸쳐 방출되어, 이전에 공지된 이러한 디바이스는 또한 제한된 이용가능한 설치 공간과 함께 사용될 수 있다. 각각 반대 유동 방향들으로의 배기 가스 유동의 다중 편향으로 인해, 개개의 배기 가스 배압(exhaust gas back pressure)이 받아들어져야 한다.

[0004] WO 2011/163395 A는 배기 가스 후처리 시스템에서의 사용을 위한 다른 계량 및 혼합 배열체를 설명한다. 이러한 종래 기술에서, 계량 파이프는 또한 천공된 플레이트 튜브로 구성되지만, 원통 형상을 갖는다. 계량 파이프는, 하우징에 위치되는, 세정될 배기 가스 유동에 대해 횡방향으로 배열된다. 유동 방향에서 유입되는 배기 가스의 상류에, 계량 파이프의 외부에 선회 유동을 생성하기 위해 유입되는 배기 가스를 계량 파이프를 지나게 안내하도록 구성되는, 하우징에 안내 요소가 존재한다.

[0005] 이전에 이해된 종래 기술과 마찬가지로, 이러한 종래 기술은 또한 천공된 플레이트의 방식으로 구성되는 계량 파이프 외부에서 선회 유동을 생성하는 개념을 따르며, 이 유동은 격자 방식으로 배열되는 개구들의 결과로서 파이프 내부로 계속된다. 이러한 배기 가스 정화 시스템의 이러한 설계의 단점은, 액체 형태로 공급되는 환원제가 개개의 유동 쉐도우(shadow) 측면 상의 계량 파이프의 천공들에서 제어되지 않은 방식으로 증착될 수 있어, 충분한 탈질을 위해 현재 요구되는 환원제 양이 실제로 하류의 SCR 촉매 변환기로 공급되는 것이 보장되지 않을 수 있다는 점이다. 따라서, NOx 슬립(slip)이 제외되지 않을 수 있다.

[0006] 첨가제들을 배기 가스 유동으로 혼합하기 위한 내연 기관의 배기 시스템용 혼합 박스는 WO 2016/142292 A1에 공지되어 있다. 이러한 디바이스에서, 또한, 유출구 튜브에 평행한 그의 섹션에서 스트레이너 튜브(strainer tube)로서 설계되는 계량 파이프에 대해, 다시 말해 계량 파이프에 대해 평행하게 배열되는 유입구 튜브를 통해 횡방향 유동이 존재하여, 배기 가스는 반경방향으로 유입구 튜브로부터 나온다. 유동 체적은 2개의 파이프들 사이에 위치된다. 유동 체적은, 계량 파이프의 역할을 하는 유출구 파이프에 대해 원주방향으로 또는 반경방향으로 유입구 파이프를 떠나는 배기 가스 유동의 편향에 영향을 주는 유동 안내 요소들에 의해 에지들 상에서 경계형성된다. 따라서, 또한 이러한 종래 기술에서, 선회 유동은 계량 파이프 외부에서 생성되고 그리고 유출구 튜브에 제조되는 개구들을 통해 선회 유동에 진입한다. 추가의 개량예에서, 계량 파이프(배출 튜브)의 유입 개구들에는 외부 쉘 표면으로부터 돌출하는 베인들(vanes)이 설비된다. 액체 환원제 전구체가 계량 파이프로 주입되는 스프레이 콘은, 액체 환원제 전구체가 계량 파이프의 유입 개구의 영역에서 계량 파이프의 내부 표면 상에 충돌하도록 설계된다.

[0007] 액체 전구체에 포함된 환원제를 화학 반응물로서 방출하기 위한 요구되는 유동 경로가 전술된 효과로 인해 다른 설계들과 비교하여 보다 짧은 유동 거리 상에서 가능하며 그리고 따라서, 이러한 디바이스가 또한 한정된 설치 공간 조건들에서 사용될 수 있다할지라도, 이는, 요구되는 설치 공간이 추가적으로 감소될 수 있다면 요망가능할 것이며, 그리고 액체 전구체 액적들의 허용불가능한 증착을 받아들여야 할 필요없이, 심지어 보다 낮은 배기 가스 체적 유동들에서 내부에 포함되는 반응물을 방출하기 위해 전구체를 변환시키는 것이 그럼에도 불구하고 가능했다.

[0008] 따라서, 본 발명은 이러한 요건들을 충족하기 위해 위에서 언급된 유형의 디바이스를 추가적으로 개발하는 문제에 기초한다.

[0009] 이러한 문제는 본 발명에 따라 처음에 언급된 일반 디바이스에 의해 해결되며, 여기서 선회 유동을 생성하기 위한 수단들은 계량 파이프 내에서 선회 유동을 생성하도록 설계되며, 그리고 이러한 목적을 위해, 계량 파이프는 45°만큼의 원주방향 표면 세그먼트에 걸쳐 그리고 혼합기 하우징 내부에 위치되는 계량 파이프 길이의 적어도 일부분에 걸쳐 연장하는 적어도 하나의 유입 개구를 가지며, 유입 개구는 계량 파이프 상에 배열되고 그리고 유입 개구로 편심적으로 배기 가스 유동을 지향시키는 삽형 후드(shovel-like hood)를 갖는다.

[0010] 내연 기관의 배기관으로 화학 반응물을 피딩하기 위한, 특히 SCR 촉매 변환기로 암모니아를 피딩하기 위한 디바이스에서, 이 디바이스에서 이러한 화학 반응물은 액적들로 분할되는 액체 전구체의 형태로 배기관으로 주입되며, 선회 유동은, 적어도 하나의 삽형 후드를 통해 계량 파이프로 계량 파이프에 대해 횡방향으로 유동하는 배기 가스 유동의 편향의 결과로서 계량 파이프 내부에서 우선적으로 생성된다. 이는, 간단한 수단에 의해 그리고 때때로 너무 높은 배기 배압을 반드시 받아들어야 할 필요없이 특히 고에너지 선회 유동의 형성을 허용한다. 대응하여 보다 높은 유량을 갖는 보다 높은 에너지 선회 유동은 선회 유동으로 도입되는 액체 전구체 액적들의 액적 수송을 선호한다.

[0011] 배기 가스의 선회 유동은, 계량 파이프로의 배기 가스의 측방향 유동을 활용함으로써 계량 파이프 내부에서 생성된다. 계량 파이프는, 배기 가스 유동이 계량 파이프에 진입하는 적어도 하나의 유입 개구를 갖는다. 이러한 적어도 하나의 유입 개구는 45°만큼의 쉘 표면 세그먼트에 걸쳐 계량 파이프의 원주방향으로 연장한다. 계량 파이프의 길이방향 연장에서, 이러한 적어도 하나의 유입 개구는 계량 파이프 유동 공간의 혼합기 하우징에 위치되는 계량 파이프의 섹션의 길이의 적어도 40% 내지 60%에 걸쳐 연장한다. 계량 파이프 유동 공간은, 혼합기 하우징 자체에 의해 또는 혼합기 하우징 내부에 위치되는 구성요소에 의해 경계형성될 수 있다. 계량 파이프 유동 공간에서, 유입되는 배기 가스는 계량 파이프 주위에서 유동할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 계량 파이프에서의 요망되는 선회 유동은 단지 배기 가스 유동을 계량 파이프로 편향시킴으로써 계량 파이프 내에서 제공된다. 일 실시예에 따르면, 유입 개구는, 혼합기 하우징 내부에 위치되는 그의 길이의 적어도 70% 내지 75%에 걸쳐 계량 파이프의 길이방향 연장의 방향으로 연장한다. 위에서 개략적으로 설명되는 계량 파이프의 원주방향으로의 적어도 하나의 유입 개구의 연장으로 인해, 가능한 유입 개구들의 수가 제한된다. 게다가, 폐가스 유동을 수용하기 위한 그의 삽형 후드를 갖는 적어도 하나의 유입 개구의 단면적은 이에 대응하여 커서, 이러한 이유로, 암모니아 전구체들로서 액체 요소 액적들과 같은 반응물들의 증착물들만이 사실상 제외된다. 적어도 하나의 유입 개구의 단면적은, 생성될 선회 유동의 속도 및 예상되는 배기 가스 체적 유동에 적응된다. 이러한 피드 디바이스의 설계로 인해, 배기 가스가 계량 파이프에 맞닿게 유동하는 단면적은 계량 파이프의 단면적보다 상당히 더 크다.

[0012] 이러한 디바이스의 특별한 특징은, 각각의 유입 개구에는 그 위에 배열되는 삽형 후드가 설비된다는 점이다. 후드의 삽형 설계로 인해, 유입 개구는 측면들 및 후방에서 둘러싸이고 그리고 적어도 반경방향으로 주로 덮인다. 후드의 마우스(mouth)가 후드에 의해 덮인 유입 개구의 전방 유입-측 에지에 걸쳐 돌출하는 것이 전체적으로 가능하다. 이러한 후드는, 유입 개구로 계량 파이프를 향해 횡방향으로 유동하는 배기 가스 유동을 지향시키는 역할을 한다. 이러한 목적을 위해, 유입 개구 상에 배열되는 적어도 하나의 후드는 혼합기 하우징으로의 배기 가스의 유입구 개구의 방향으로 그의 마우스와 함께 가리켜서, 혼합기 하우징에 진입하는 배기 가스는 직접적으로 후드로 그리고 따라서 계량 파이프의 유입 개구로 적어도 부분적으로 유동한다. 전형적으로 원형 단면 기하학적 형상을 가지는, 계량 파이프로의 배기 가스 유동의 접선방향 편향은 계량 파이프의 내부 벽 상에서 요망되는 배기 가스 선회 유동으로 이어진다. 선회 유동이 계량 파이프 내부에서 생성되기 때문에, 이러한 장비의 이전에 공지된 설계들과는 대조적으로, 단지 보다 낮은 유동 손실들이 받아들어져야 한다. 다중의 유입 개구들이 제공되며 그리고 그 결과, 다중 후드들이 계량 파이프의 외부 표면 상에 또한 배열되는 경우, 이들의 후드 마우스들은 계량 파이프의 원주방향으로 보이는 동일한 방향으로 배향된다. 계량 파이프가 혼합기 하우징에 위치되어, 혼합기 하우징을 횡단하기 때문에, 배기 가스 유동의 측방향 유입 영역은 전형적으로 원통형 계량 파이프의 단면적보다 상당히 더 크다. 그 결과, 배기 가스 유동이 이러한 후드에 그리고 따라서 계량 파이프의 내부에 진입할 때, 배기 가스 유동은, 선회 유동의 회전 방향에서뿐만 아니라 계량 파이프의 길이방향 연장부에서 상당한 가속을 경험한다. 계량 파이프가 계량 유닛에 의해 그의 제1 단부 상에서 폐쇄되기 때문에, 계량 파이프 내의 선회 유동은 계측 파이프의 이러한 단부로부터 제2 단부까지 전파된다.

[0013] 화학 반응물을 내연 기관의 배기관으로 피딩하기 위한 이러한 디바이스에서, 계량 파이프에서 생성된 선회 유동의 경사는 배기 가스 배압을 통해 조절될 수 있다. 선회 유동이 계량 파이프의 제2 단부를 향해 이동하는 경사도가 낮을수록, 유동 경로가 길어지지만, 이러한 목적을 위해 계량 파이프의 실제 길이를 연장해야할 필요는 없다. 이러한 이유로, 예를 들어, 요망되는 암모니아를 방출하도록 요구되는 조제(preparation)를 위한 종래 장비의 전체 길이는, 요소 수용액이 안으로 피딩된다면, 50% 이상만큼 감소될 수 있다.

[0014] 바람직한 실시예에서, 액체 반응물이 계량 파이프로 주입되는 분사 각도는, 적어도 전구체 액적들이 적어도 배기 가스 선회 유동에 의해 이전에 픽업되지 않은 정도까지, 전구체 액적들이 적어도 하나의 유입 개구의 하류에서 계량 파이프의 단지 내부 벽과 접촉하게 되는 방식으로 설정된다. 유입 개구들의 하류에서 배기 가스의 유동 방향으로의 계량 파이프의 섹션은 배기 가스 선회 유동의 가장 큰 유량들이 관찰되는 섹션이다. 게다가, 디바이스로 유동하는 배기 가스는 일반적으로 적어도 하나의 유입 개구에 인접한 계량 파이프의 이러한 섹션의 외부에 대해 유동하고 그리고 이에 의해 특정한 방식으로 가열된다. 이는 이러한 피드 디바이스의 작동의 특별한 설계에 활용된다. 작동의 이러한 모드에서, 우세한 원칙과는 대조적으로, 액체 전구체는, 액체 전구체가 계량 파이프의 이러한 가열된 내부 벽 섹션 상에서 충돌하도록 소정의 부피로 계량 파이프로 주입된다. 그 결과, 보다 큰 전구체 액적들은 충격에 의해 보다 작은 액적들로 분해되며, 그리고, 게다가, 이러한 가열된 계량 파이프 섹션은 암모니아와 같은, 전구체에 포함된 반응물을 방출하는데 사용된다. 이러한 프로세스를 통해, 반응물의 방출을 위한 그리고 배기 가스 유동 내에서의 반응물의 요망되는 균일한 분포를 위한 요구되는 유동 경로가 보다 짧은 파이프 섹션에서 이미 달성될 수 있다. 액체 전구체는 바람직하게는, 제1 계량 사이클 후에, 계량 파이프의 내부 벽 상에 분무되는 전구체가 증발할 때까지 후속의 계량 사이클이 시작되지 않는 방식으로 계량된다. 바람직하게는, 전구체는 계량 유닛을 통해 압력 하에 분배되며, 즉, 전구체는 미리 정해진 압력, 예를 들어, 6바 내지 10바의 압력에서 축방향으로 계량 파이프의 내부로 주입된다.

[0015] 이러한 장치의 일 실시예에서, 적어도 하나의 유입 개구는 계량 파이프 유동 공간 내에서 계량 파이프의 길이방향 범위에 대해 중심에서 벗어나 배열되며, 즉 계량 유닛을 향한 방향으로 오프셋된다. 이는, 계량 파이프의 제2 단부를 향하는 방향으로 계량 파이프 유동 공간을 규정하는 벽 섹션으로부터 적어도 하나의 유입 개구의 후드의 거리가 반대편 벽으로부터 이러한 후드의 거리보다 더 크다는 것을 의미한다. 이는, 양호한 비율의 배기 가스가 계량 파이프를 통한 배기 가스의 유동 방향으로 적어도 하나의 유입 개구의 하류에 위치되는 계량 파이프 섹션의 외부에 대해 유동하고 그리고 전형적으로 이러한 파이프 주위에서 또한 유동하는 것을 보장한다. 계량 파이프의 이러한 섹션은, 적어도 하나의 유입 개구를 통해 유동하는 배기 가스에 직접적으로 노출되며, 그 결과 계량 파이프의 이러한 섹션은 유입되는 배기 가스에 의해 특히 양호하게 가열된다. 유입되는 배기 가스에 의해 가열되는 계량 파이프의 외부 표면의 이러한 섹션은 후드로부터 계량 파이프 유동 공간을 규정하는 반대편 벽까지의 계량 파이프 섹션의 약 4배 내지 약 6배로 길 수 있다. 계량 파이프의 길이방향으로의 하나 또는 다중의 유입 개구들의 길이는 또한 상이한 간격에 영향을 준다.

[0016] 계량 파이프의 길이방향으로의 수송 방향은, 주입된 전구체 액적들이 주입 위치로부터 멀리 계량 파이프의 길이방향으로 수송되고 그리고 전형적으로 예를 들어 주입의 근처에서 축적되고, 부분적으로 증착되고 그리고 그곳에 구축될 수 있는 것을 보장한다.

[0017] 일 실시예에서, 플러시 개구들은 계량 유닛에 인접한 계량 파이프 섹션의 계량 파이프에 제공되며, 개구들은 인젝터들로부터의 직접적인 반경방향 거리에 양호하게 배열될 수 있어, 인젝터 노즐(들)의 영역에서 가능한 전구체 액적 증착들을 회피하기 위해 계량 파이프 내에서 전구체 액적 운반의 영역에서 또한 직접적으로 배기 가스 유동을 획득한다. 계량 파이프의 내부에 진입하는 이러한 배기 가스는, 인젝터 오리피스(들)에서 그리고 따라서 계량 유닛을 지니는 계량 플랜지에서 직접적으로 부분적 배기 가스 유동을 생성한다. 이는, 전구체 액적 적층물들 없게 인젝터(들)을 유지한다. 계량 파이프 내에서 생성되는 선회 유동은 중심에 배열되는 인젝터(들)에 영향을 주지 않거나 단지 보다 적은 범위로 영향을 주며, 이는 이러한 유형의 플러시 개구들이 매우 간단하지만 전구체 적층물들이 없게 인젝터들을 유지하는 효과적인 수단인 이유이다. 이는, 계량 파이프의 내부 벽을 따라 유동하는 재킷 유동과 플러시 개구들을 통해 진입하는 부분 배기 가스 유동 사이에서 발생하는 난류들에 의해 지지된다. 이러한 플러시 개구들은, 확실히 원주방향 링 형태로 격자 방식으로 배열되는 홀들일 수 있다. 개구들은 원형 또는 길쭉한 단면적을 가질 수 있다. 플러시 개구들의 합계의 단면적은 배기 가스 배압 및 따라서 또한 계량 파이프의 제2 단부를 향한 방향으로 선회 유동의 경사도를 조절하는데 사용될 수 있다.

[0018] 이러한 디바이스에서, 후드가 혼합기 하우징의 유입구 개구를 향해 가리키는 그의 마우스를 가지는 것이 편리하다. 그 후, 배기 가스는 후드 마우스로 직접적으로 진입하고 그리고 계량 파이프로 편심적으로 지향된다. 연관된 단면의 감소의 결과로서, 배기 가스 유동은 요망되는 가속을 경험한다. 배기 가스의 유동 방향으로의 계량 파이프의 유입 개구의 선단 에지는 전형적으로 배기 가스의 유동 방향에 대해 횡방향으로 이어지는 계량 파이프의 중심 길이방향 평면의 영역에 위치되거나, 이러한 평면의 전방에서 앞에서 약간의 각도로 위치된다. 이러한 디바이스의 일 실시예에 따르면, 이러한 유입 개구는 약 90° 초과로, 또는 90°보다 약간 더 큰 각도에 걸쳐, 약 95° 내지 100°로 연장한다. 이러한 디바이스의 일 실시예에 따르면, 후드는, 계량 파이프의 외부 쉘 표면 상에 배치되고 그리고 3개의 측면들 상에서 이 외부 쉘 표면에 용접되는 별도로 제조된 구성요소이다. 이 후드는 그의 기하학적 형상에 대해 후드의 제조에서의 자유도를 간소화시킨다. 후드를 계량 파이프에 또는 계량 파이프 상에 체결하기 위해 계량 파이프의 내부 벽으로부터 돌출하는 요소들이 존재하지 않으며, 이는 상기 내부 벽을 따라 유동하는 선회 유동에 영향을 줄 수 있고 그리고 따라서 손상시킬 수 있기 때문에, 계량 파이프의 외부 표면에 후드를 용접하는 것이 유리하다. 이러한 후드에서, 유동을 지향시키는 역할을 하는, 후드의 후방부 또는 배플 벽(baffle wall)은 배기 가스의 유동 방향에 대해 유입 개구의 후방 에지 상에 배열된다.

[0019] 이러한 후드의 형상은 선회 유동의 형성에 영향을 주는데 사용될 수 있다. 제1 예시적인 실시예에 따르면, 후드는 전개도에서 사다리꼴이며, 유입 개구 반대편에 있는 그의 벽은 혼합기 하우징의 내부 벽의 외형에 대해 조절된다. 사다리꼴 형상은, 선회 튜브 내부의 방향으로 후드에 의해 둘러싸이는 단면적을 감소시켜, 배기 가스 유동이 가속화하는 것을 유발시킨다.

[0020] 다른 실시예에서, 적어도 하나의 후드는 그의 마우스로부터 그의 후방 단부까지 테이퍼진다(tapered). 이는, 후드들이 보다 낮은 높이로 설계되는 것을 허용하여, 대략적으로 반구형 혼합기 하우징이 제공된다면, 유입 개구들은 계량 플랜지에 더 가깝게 이동될 수 있다. 그 결과, 혼합기 하우징은 보다 밀집하게 설계될 수 있다.

[0021] 일 실시예에서, 혼합기 하우징은 형상이 반구형이며, 이는 혼합기 하우징이 매우 작은 설치 공간을 요구한다는 것을 의미한다. 게다가, 이는, 공간에서의 상이한 포지션들에서의 디바이스의 배열을 허용한다. 이러한 설계는, 선회 유동이 계량 파이프 내부에서 발생되기 때문에 가능하다. 혼합기 하우징의 반구형 내부 쉘 표면은 유체적 죽은 공간들을 회피하며, 이는 내부에 생성되는 난류로 인해 유동 저항을 증가시킬 것이다. 또한, 반구형 혼합기 하우징의 개구가 유입구 개구인 혼합기 하우징의 이러한 설계로 인해, 배기 가스 유동은, 배기 가스 유동이 계량 파이프의 적어도 하나의 유입 개구로 지향되기 전에, 단면적의 특정한 감소 및 따라서 이미 특정한 가속을 경험한다. 그의 중심에서 혼합기 하우징을 횡단하는 계량 파이프는, 말하자면, 배기 가스 유동을 분할한다. 배기 가스가 계량 파이프에 대해 유동한다면, 배기 가스 유동에서 운반되는 열은 계량 파이프로 효과적으로 전달되며, 이는 결국, 또한 계량 파이프의 내부 측면 상의 응축에 의해 전구체 액적들의 침전을 상쇄시킨다. 이러한 이유로, 가능하게는 상류의 산화 촉매를 갖는, 제1 배기 가스 정화 유닛의 유출구에서 전형적으로 존재하는 편향기 하우징 부품, 예를 들어, 미립자 필터는 내부에 계량 파이프를 수용하고 그리고 따라서 본 발명에 따른 피드 디바이스를 위한 이러한 하우징 부품을 사용하는데 사용될 수 있다. 그 결과, 그의 설치 공간의 측면에서 이미 이용가능한 이러한 구성요소는, 상당히 보다 많은 설치 공간을 요구하지 않고 액체 전구체 계량을 위해 편리하게 사용될 수 있다.

[0022] 적어도 하나의 유입 개구가 계량 파이프의 외부 표면의 전개도에서 사다리꼴 윤곽 기하학적 형상을 가진다는 점에서, 선회 유동을 생성하기 위한 배기 가스 유동의 추가의 가속이 일 실시예에 따라 달성되며, 배기 가스의 유동 방향에 대한 이러한 윤곽 기하학적 형상의 보다 짧은 측면은 계량 파이프의 길이방향 연장부를 따르는 후방 에지이다. 적어도 하나의 유입 개구의 경우에, 이러한 유입 개구와 연관된 후드는 혼합기 하우징 내부에 위치된다. 전형적으로, 특히 혼합기 하우징이 반구형 내부 표면을 가지는 경우, 후드의 외형은 혼합기 하우징의 내부 외형을 따른다. 갭은 후드와 혼합기 하우징의 내부 쉘 표면 사이에 남겨질 수 있다. 이러한 갭에서, 유입되는 배기 가스 유동은, 배기 가스 유동이 후드에 의해 유입 개구를 통해 계량 파이프로 지향되지 않는 한, 또한 어느 정도 가속되고 그리고 후드 및 계량 파이프의 외측 주위에서 유동한다. 이는 또한, 계량 파이프에 대해 외측 상에서 특정 선회 유동을 생성한다. 이는, 무엇보다도, 후드들에 의해 덮인 유입 개구들과 계량 파이프의 제2 단부의 방향으로 계량 파이프 유동 공간을 규정하는 벽 사이의 그의 섹션에서 계량 파이프의 전반적인 가열을 지지한다. 게다가, 이는, 예를 들어, 2개의 유입 개구들을 갖는 계량 파이프의 설계를 허용하며, 유입 개구들은 전형적으로 계량 파이프의 길이방향 축에 대해 서로 정반대로 배열된다. 그 후, 계량 파이프를 우회하는 배기 가스 유동은 포획되고 그리고 이러한 제2 유입 개구의 후드를 통해 계량 파이프 내부의 선회 유동으로 피딩된다. 마찬가지로, 이러한 디바이스에는 2개 초과의 유입 개구들, 예를 들어, 4개의 유입 개구들이 설비될 수 있다. 유입 개구들의 수는 6개 내지 8개를 초과하지 않아야 한다. 유입 개구들의 수가 보다 크다면, 배기 선회 유동을 형성하기 위한 에너지 입력이 낮다. 2개 내지 4개의 유입 개구들을 갖는 실시예가 바람직하다.

[0023] 일 실시예에 따르면, 혼합기 하우징은 2개의 부품들로 제조된다. 일 실시예에 따르면, 계량 파이프의 길이방향 축은 2개의 혼합기 하우징 부품들의 시임(seam)의 영역에 위치된다. 이는, 혼합기 하우징으로의 계량 파이프의 용이한 통합을 허용한다. 전형적으로, 혼합기 하우징에는 열 보존을 위해 외측 상의 단열재가 설비된다. 혼합기 하우징 또는 피드 디바이스의 이러한 구성으로, 적어도 하나의 후드는 계량 파이프의 혼합기 하우징 외부에 장착될 수 있다.

[0024] 다른 실시예에서, 혼합기 하우징은 일체로 제조되며, 그리고 계량 파이프는 내부에 삽입된다. 이러한 구성에서, 적어도 하나의 후드는, 계량 파이프가 이미 혼합기 하우징 내로 삽입될 때 계량 파이프 상에서 장착된다.

[0025] 혼합기 하우징의 설계는 유입구 개구를 가지며(유입구 개구의 단면적이 계량 파이프의 단면적보다 상당히 더 큼), 이러한 보다 큰 단면적은, 혼합기 하우징을 배기 가스의 유동 방향으로 혼합기의 상류에 있는 배기 가스 정화 유닛의 유출구에 직접 연결시키는데 사용될 수 있다. 이러한 배기 가스 정화 유닛은 미립자 필터 또는 산화 촉매일 수 있다. 이러한 배경에 대해, 유입구 개구가 배기 가스 정화 유닛의 하우징의 전형적인 외형 기하학적 형상이기 때문에, 반구형 기하학적 형상을 갖는 혼합기 하우징을 설계하는 것이 특히 유리하다. 혼합기 하우징 및 그 상류의 배기 가스 정화 유닛의 직경들은 서로 일치된다. 이러한 이유로, 원뿔형 하우징 부품들 및 그렇지 않으면 사용되는 유닛들 사이의 배기 라인 섹션들이 회피될 수 있어, 이는 결국 요구되는 설치 공간에서의 감소에 기여한다.

[0026] 바람직한 실시예에 따르면, 설명된 디바이스는 배기 가스 유동에서 운반되는 질소 산화물둘이 감소되는 배기 가스 정화 시스템의 부품이다. 그 후, SCR 촉매는 배기 가스의 유동 방향으로 디바이스의 하류에 설치된다.

[0027] 전술된 디바이스는, 예를 들어, 가스 엔진들 또는 수소 엔진들을 포함하는, 과잉 공기로 작동하는 모든 내연 기관들에 대해 사용될 수 있다.

[0028] 본 발명은 예시적인 실시예들을 사용하여 그리고 첨부 도면들을 참조하여 아래에서 설명된다.
도 1은 화학 환원제를 공급하기 위한 피드 디바이스와 함께 디젤 내연 기관의 배기관(exhaust tract) 내로 삽입되는 배기 가스 정화 시스템의 개략도를 도시한다.
도 2는 제1 방향으로부터의 도 1의 피드 디바이스의 사시도를 도시한다.
도 3은, 피드 디바이스에 대한 도면을 제공하기 위해 다른 방향으로부터의 도 1의 피드 디바이스의 사시도를 도시한다.
도 4는 도 2 및 도 3의 피드 디바이스의 분해도 방식으로 사시도를 도시한다.
도 5는 이전 도면들의 피드 디바이스의 유입구 개구의 또는 유입구 개구로의 정면도를 도시한다.
도 6은 피드 디바이스를 통한 도 5의 선(A-A)을 따른 단면을 도시한다.
도 7은 이러한 피드 디바이스에 대한 도면을 제공하기 위해 다른 예시적인 실시예에 따른 이전 도면들의 것에 대응하는 피드 디바이스의 사시도를 도시한다.
도 8은 도 7의 피드 디바이스를 통한 도 6의 것에 대응하는 단면도를 도시한다.
도 9는 이전 도면들의 피드 디바이스의 유입구 개구의 또는 유입구 개구로의 정면도를 도시한다.
도 10은 도 9의 피드 디바이스의 선회 튜브의 단일 사시도를 도시한다.
도 11은 또 다른 예시적인 실시예에 따른 피드 디바이스의 유입구 개구의 또는 이에 대한 정면도를 도시한다.
도 12는 유입 개구들을 덮는 후드들의 중심들의 영역에서 도 11의 피드 디바이스를 통한 단면도를 도시한다.
도 13은 도 11의 피드 디바이스를 통한 길이방향 단면을 도시한다.
도 14는 또 다른 예시적인 실시예에 따른 피드 디바이스의 외부 사시도를 도시한다.
도 15는 도 14의 피드 디바이스의 유입구 개구의 또는 이에 대한 정면도를 도시한다.
도 16은 피드 디바이스의 다른 예시적인 실시예를 그의 유입구 개구의 또는 이에 대한 정면도로 도시한다.
도 17은 피드 디바이스의 또 다른 예시적인 실시예를 유입구 개구의 또는 이에 대한 정면도로 도시한다.

[0029] 도 1의 예로서 도시되는 배기 가스 정화 시스템(1)에서, 시스템은 더 상세하게 도시되지 않은 자동차 디젤 엔진의 배기관에 연결된다. 도시된 예시적인 실시예에서, 배기 가스 정화 시스템(1)은 미립자 필터(2), 배기 가스의 유동 방향으로 필터의 상류에 연결되는 산화 촉매(3), 및 SCR 촉매(4)를 포함한다. 배기관 또는 이를 통해 유동하는 배기 가스 유동에 환원제, 이러한 경우에, 요소 수용액을 공급하기 위한 디바이스는 미립자 필터(2)와 SCR 촉매 변환기(4) 사이에 연결된다. 이러한 피드 디바이스는 도 1에서 도면 부호 5에 의해 식별된다. 피드 디바이스(5)는 환원제 공급부, 압축 공기 공급부에, 그리고 환원제 공급부를 제어하기 위한 제어 유닛에 불특정된 방식으로 연결되는 계량 유닛(6)을 포함한다. 피드 디바이스는 단열재(7)로 덮인 구형 혼합기 하우징(8)을 갖는다(도 2 참조). 피드 디바이스(5)의 일부는 혼합기 하우징(8)을 통과하는 계량 파이프(9)이다. 도시된 실시예에서, 계량 파이프(9)는 원통형 튜브이다. 계량 파이프(9)의 제1 단부는 폐쇄 플레이트(10)로 폐쇄된다. 계량 유닛(6)은 폐쇄 플레이트(10)에 연결된다. 이러한 목적을 위해, 폐쇄 플레이트(10)는 계량 유닛 포트(11)를 지닌다. 계량 파이프(9)는 폐쇄 플레이트(10) 반대의 측면 상에 혼합기 하우징(8) 및 그의 절연체(7) 밖으로 유도되고 그리고 SCR 촉매(4)로 이어지는 배기 라인 섹션에 연결된다. 계량 유닛(6)을 통해 주입되는 환원제로 농축된 배기 가스는 계량 파이프(9)의 제2 단부 밖으로 그리고 SCR 촉매 변환기(4) 내로 유동한다.

[0030] 혼합기 하우징(8)은 온도 센서 및 압력 센서 각각을 위한 소켓들(12, 12.1)을 지닌다. 이러한 센서들은 혼합기 하우징(8) 내부의 온도 및 압력을 검출하도록 설계된다. 센서들은 도면들에 도시되지 않는다. 예시된 실시예의 혼합기 하우징(8)은 각각의 경우에 정반대 측면들 상에 2개의 소켓들(12, 12.1)을 갖는다. 요건들 및 이용가능한 설치 공간에 따라, 센서들은 혼합기 하우징(8)의 일 측면 또는 다른 측면 상에 배열될 수 있다.

[0031] 도시된 예시적인 실시예에서, 혼합기 하우징(8)은 2개의 부품들로 구성되고 그리고 제1 혼합기 하우징 부품(13) 및 제2 혼합기 하우징 부품(13.1)을 갖는다. 혼합기 하우징(8)의 분할 평면에 위치되는 2개의 혼합기 하우징 부품들(13, 13.1)의 연결 섹션은 도 1에서 도면 부호 14에 의해 식별된다. 연결 섹션(14)은 계량 파이프(9)의 길이방향 연장의 평면에 위치된다.

[0032] 혼합기 하우징(8)을 통해 그의 통과의 경우 계량 파이프(9)의 레이아웃(layout) 및 배열은 도 3에서 보일 수 있다. 도 3은, 유입구 개구(15)를 통한 혼합기 하우징(8)의 내부의 도면을 허용하며, 이를 통해, 미립자 필터(2) 밖으로 유동하는 배기 가스가 피드 디바이스(5)에 진입한다. 피드 디바이스(5)는 클램프(16)에 의해 미립자 필터(2)의 하우징에 연결된다(도 1 참조). 피드 디바이스(5)는 중간 피스들 없이 미립자 필터(2)의 하우징에 연결된다. 피드 디바이스(5)의 유입구 개구(15)의 직경은 미립자 필터(2)의 하우징 직경으로 조절된다.

[0033] 도시된 예시적인 실시예에서, 계량 파이프(9)는 단일 유입 개구(17)를 갖는다. 단일 유입 개구는, 계량 파이프가 혼합기 하우징(8)의 내부를 횡단하는, 계량 파이프(9)의 단면을 가로질러 가능한 한 계량 파이프의 길이방향으로 연장하는 계량 파이프(9)에서의 천공이다. 원주 방향에서 본다면, 이러한 유입 개구(17)는 대략 95°에 걸쳐 연장한다. 이러한 유입 개구(17)는 후드(18)에 의해 덮힌다. 후드(18)는 3개의 측면들 상에서 계량 파이프(9)의 외부 표면에 용접된다. 후드(18)의 마우스는 유입구 개구(15)의 방향을 가리킨다. 이러한 방식으로, 유입 개구(17)는 후드(18)에 의해 3개의 인접한 측면들 상에서 둘러싸이고 그리고 계량 파이프(9)의 쉘 표면에 용접된다. 이들은 계량 파이프(9)의 길이방향으로 대면하는 후드(18)의 2개의 벽들 및 그의 후방 벽 또는 배플 벽(19)이 존재한다. 도시된 예시적인 실시예에서, 후드(18)는 처음에 계량 파이프(9)와 독립적으로 제조된다. 계량 파이프(9)의 외부 표면에 접하는 그의 벽 영역들은 계량 파이프(9)에 용접된다. 혼합기 하우징(8)은 계량 파이프(9)의 단순화된 조립을 위해 그의 후드(18)와 함께 2개의 부품들로 구성된다. 둘 모두의 혼합기 하우징 부품들(13, 13.1)은 혼합기 하우징(8)의 중심 길이방향 축에 대해 정반대 측면들 상에 계량 파이프 리셉터클들(20, 21)을 각각 갖는다. 설명된 개별 부품들은 모두 스테인리스 강 부품들이다.

[0034] 혼합기 하우징(8)의 반구형 내부 외형으로 인해, 후드(18)는 도 5 및 도 6에서 보일 수 있는 바와 같이 2개의 방향들로 이러한 곡률로 조절된다. 갭(24)이 후드(18)의 최상부(22)와 혼합기 하우징(8)의 내부 벽(23) 사이에 남아 있으며, 이 갭을 통해, 유입구 개구(15)를 통해 혼합기 하우징(8)으로 유동하는 배기 가스는 또한 후드(18)의 외부를 지나 유동할 수 있다.

[0035] 도 5 및 도 6에서 보일 수 있는 바와 같이, 유입 개구(17)의 선단 에지(25)는 도 5에서 보일 수 있는 후드 측 정점(26)의 전방에 위치된다. 이는 계량 파이프(9) 내부에 선회 유동의 형성을 돕는다. 계량 파이프(9)는 중앙에 혼합 하우징(8)의 내부를 횡단한다.

[0036] 계량 파이프(9)는, 계량 플랜지로 또한 불릴 수 있는 폐쇄 플레이트(10)의 바로 근처에 플러시 개구(flush opening)(27)를 갖는다. 이러한 예시적인 실시예의 플러시 개구(27)는 형상이 직사각형이다. 플러시 개구(27)는, 배기 가스가 계량 유닛(6)의 인젝터 노즐 유출구(들)를 지나 스윕하는(sweep) 것을 유발시키기 위해 계량 파이프(9)의 쉘 표면에 대해 유동하는 배기 가스의 일부분을 도입하는데 사용된다. 이는 전구체 액적들의 증착들을 효과적으로 방지한다.

[0037] 도 6의 단면도는, 미립자 필터(2)를 떠나고 그리고 유입구 개구(15)를 통해 피드 디바이스(5)의 혼합기 하우징(8)에 진입하는 배기 가스 유동의 유동 경로를 도시한다. 배기 가스 유동은, 유입구 개구(15)의 전체 표면에 걸쳐 원형 유입구 개구(15)를 통해 피드 디바이스(5)의 혼합기 하우징(8)에 진입한다. 계량 파이프(9)의 쉘 표면에 충격을 주는 배기 가스는, 계량 파이프가 아직 배기 가스 유동의 온도가 아니라면, 계량 파이프(9)를 가열시킨다. 후드(18)는 유입 개구(17)를 통한 배기 가스 유동의 대부분을 계량 파이프(9)의 내부로 편향시킨다. 계량 파이프(9)로의 배기 가스 유동의 이러한 공급은 편심적이어서(도 6 참조), 선회 유동은 도 6의 블록 화살표들에 의해 표시된 바와 같이 계량 파이프(9)에 생성된다. 계량 파이프(9)에 진입하는 배기 가스 유동은 유입구(15)의 단면적과 배기 가스 유동을 계량 파이프(9) 또는 유입 개구(17)로 지향시키는 후드(18)의 단면적 사이의 단면적의 감소로 인해 가속화된다. 이는 계량 유닛(6)으로부터 계량 파이프(9)로 축방향으로 주입되는 환원제 액적들(요소 수용액)이 동반되는 계량 파이프(9) 내의 선회 유동으로서 충분히 활기찬 유동을 생성하기 위해 요망되며, 그리고 이들 액적들로부터, 실제 환원제 암모니아가 방출된다. 이러한 프로세스는, 요소 용액 액적들이 계량 파이프(9)에 진입하는 배기 가스 유동과 높은 속도로 만날 때, 계량 유닛(6)을 통해 주입되는 요소 용액 액적들에 의해 경험되는 속도의 급격한 증가에 의해 유리하다. 선회 유동은 폐쇄 플레이트(10)로부터 계량 파이프(9)의 다른 단부를 향해 나선형으로 계속된다. 선회 유동은 계량 파이프(9)의 내부 벽에 인접하여 그의 가장 큰 속도를 갖는다.

[0038] 갭(24)을 통해 후드(18)를 지나 유동하는 배기 가스는 도 6에서 개략적으로 도시된 바와 같이 계량 파이프(9) 주위에서 유동한다. 유입되는 배기 가스 체적 유동에 따라, 이는, 하지만 계량 파이프(9) 외부에서 특정 선회 유동의 형성으로 이어질 수 있지만, 계량 파이프(9) 내부보다 훨씬 낮은 속도이다. 혼합기 하우징(8)의 하부 영역으로 유동하는 배기 가스는, 저부측 상의 계량 파이프(9) 주위에서 유동하지 않도록 유발되지만, 후드(18) 주위에서 유동할 때, 이러한 배기 가스 부분 유동이 경험되는 가속도로 인해 후드의 방향으로 편향될 수 있다.

[0039] 도 7 및 도 8은, 이전 도면들에서 설명되는 피드 디바이스(5)와 같이 기본적으로 구성되는, 또 다른 피드 디바이스(5.1)를 도시한다. 이러한 점에서, 아래에서 달리 설명하지 않는 한, 위의 언급들은 피드 디바이스(5.1)에 마찬가지로 적용된다. 도 7 및 도 8의 피드 디바이스(5.1)에 대해, 피드 디바이스(5)를 위해 사용된 바와 동일한 도면 부호들을 가지는 동일한 요소들 또는 구성요소들은 접미사 ".1" 또는 접미사 ".1"이 도 1 내지 도 6의 예시적인 실시예에서 이미 사용된 경우, 이에 따라 보다 높은 숫자(예컨대 ".2")에 의해 식별된다.

[0040] 피드 디바이스(5.1)는, 오직 피드 디바이스가 2개의 정반대편에 있는 유입 개구들(17.1, 17.2) 및 이에 따라 2개의 후드들(18.1, 18.2)을 가진다는 점에서만 피드 디바이스(5)와 상이하다. 도 8의 단면도로부터 보일 수 있는 바와 같이, 후드들(18.1, 18.2)은 이들의 후드 마우스들에 대해 계량 파이프(9.1)의 원주방향과 정렬되어, 계량 파이프로 후드들을 통해 편향되는 배기 가스 부분 유동들은 이들의 편심 진입으로 인한 선회 유동의 회전 방향으로 진입한다. 그의 후드(18.1)를 갖는 유입 개구(17.1)가, 피드 디바이스(5)의 유입 개구(17) 및 후드(18)와 동일한 방식으로 설계되지만, 피드 디바이스(5.1)의 제2 유입 개구(17.2)는 유입 개구(17.1)의 단면적보다 더 작은 단면적을 갖는다. 도시된 예시적인 실시예에서, 유입 개구(17.2)가 연장하는, 원주방향으로 연장하는 쉘 표면 세그먼트는 유입 개구(17.1)의 것보다 더 짧다. 유입 개구(17.2)는 90°보다 약간 더 작은 각도이다. 후드(18.1)를 통과하는 배기 가스 유동은 후드(18.2)에 의해 주로 포획되고 그리고 또한 유입 개구(17.2)를 통해 계량 파이프(9)의 내부로 편심적으로 지향된다. 계량 파이프(9.1) 내부에서 발생하는 선회 유동은 계량 파이프(9) 내부에서 발생하는 것과 에너지에서 유사하다. 따라서, 유동에 동반되는 환원제의 균일한 분포 값들뿐만 아니라 속도의 균일한 분포 값들은 피드 디바이스(5)에 대해 전술된 것들과 거의 동일하다.

[0041] 도면들에서 도시된 예시적인 실시예에서, 혼합기 하우징(8)은 형상이 반구형이다. 혼합기 하우징의 이러한 구성이 편리하며 그리고 계량 파이프가 혼합기 하우징을 중심으로 횡단하여, 계량 파이프가 혼합기 하우징 내에서 가장 긴 가능한 연장부를 가지더라도, 계량 파이프는 또한 중앙에서 벗어나 혼합기 하우징을 횡단할 수 있다. 이는, 혼합기 하우징이 원형 기초 기하학적 형상, 예를 들어 정사각형 또는 직사각형 기초 기하학적 형상으로부터 벗어나는 기하학적 형상을 가지는 경우, 혼합기 하우징 내부에 위치되는 계량 파이프의 임의의 길이를 희생하지 않고 실시예들에서 특히 가능하다.

[0042] 도 9는, 기본적으로 피드 디바이스(5.1)와 같이 구성되는 피드 디바이스(5.2)의 다른 예시적인 실시예를 도시한다. 피드 디바이스(5.2)의 경우에, 피드 디바이스(5.1)와 대조적으로, 2개의 유입 개구들은 혼합기 하우징(8.1) 내부에 위치되는 그의 섹션에서 계량 파이프(9.2)에 대해 중심에서 벗어나 위치된다. 계량 파이프(9.2)의 유입 개구들을 덮는 삽형(shovel-like) 후드들(18.3, 18.4)은 전개도에서 V형상이고 그리고 따라서 이들의 마우스들의 반대편 단부를 향하는 방향으로 원뿔형이다. 후드들(18.3, 18.4)의 중심에서 벗어난 배열 또는 후드들 아래에 위치되는 유입 개구들로 인해, 계량 파이프(9.2)을 둘러싸는 계량 파이프 유동 공간을 규정하는 벽(28)과의 후드들(18.3, 18.4)의 계량 파이프-측 종단의 거리는 반대편 벽(29)과의 후드들(18.3, 18.4)의 반대편 종단의 거리보다 계량 파이프(9.2)의 제2 단부를 향한 방향으로 상당히 더 크다. 혼합기 하우징(8.1)의 내부 벽이 연속 벽에 의해 형성되기 때문에, 벽들(28, 29)은 각각의 벽 섹션들이다. 도시된 예시적인 실시예에서의 후드들(18.3, 18.4)과 벽들(28) 사이의 거리는 벽(29)까지의 거리의 약 5배이다. 유입구 개구를 통해 유입하는 배기 가스는 계량 파이프(9.2)를 통한 배기 가스의 유동 방향으로 유입 개구들을 따르는 계량 파이프(9.2)의 섹션에 대해 직접적으로 유동한다. 이러한 배기 가스는, 이러한 섹션에서 계량 파이프(9.2)에 대해 유동할뿐만 아니라 그 주위에서 유동한다. 따라서, 계량 파이프(9.2)의 이러한 섹션은 특히 양호하게 가열되며, 그 결과 내부 벽 상에 가라앉을 수 있거나 가라앉아 있는 액체 반응물은 배기 가스의 개개의 온도에서 즉시 증발할 것이다.

[0043] 도 9에서, 폐쇄 플레이트(10.1)에 연결되는 계량 유닛(6)의 스프레이 콘(30)은 1점 쇄선(dashed dotted line)으로 도시된다. 스프레이 콘(30)은, 유입 개구들 후에, 전구체 액적들이 피드 디바이스(5.2)의 작동 동안 선회 유동에 의해 서스펜딩되는 로드(suspended load)로서 픽업되어 있지 않아야 할 때까지, 계량 유닛(6)에 의해 주입되는 전구체 액적들이 계량 파이프(9.2)의 내부 벽에 도달하지 않는 이러한 각도로 구성된다. 도시된 예시적인 실시예에서, 스프레이 각도는 약 30°이다. 이러한 실시예에서, 계량 파이프(9.2) 내의 배기 가스의 유동 방향으로의 유입구 후드들(18.3, 18.4)의 하류에 위치되는 튜브의 내부 벽은, 전구체 액적들이 그 위에 충돌하고 그리고 충격 에너지로 인해 보다 작은 액적들로 분해되도록 사용된다. 작은 액적들은 상대적으로 더 큰 이들의 표면적으로 인해 보다 신속하게 증발한다. 게다가, 이들은 또한 이러한 계량 파이프 섹션의 가열된 내부 벽 상에서 증발한다. 이러한 조치는, 배기 가스 배압을 증가시키지 않고 환원제로서 전구체에 포함되는 암모니아의 방출을 최적화할 수 있으며, 따라서 환원제를 방출하고 그리고 요망되는 균일한 분포를 달성하는데 요구되는 유동 경로를 추가적으로 감소시킨다.

[0044] 피드 디바이스(5.2)는 또한 플러시 개방 배열체(31)를 갖는다. 플러시 개구 배열체(31)는 후드(18.3) 외부에 위치되는 후드(32)가 제공되는 플러시 개구(33)를 포함하며, 후드의 마우스는 배기 가스의 유동 방향으로 가리킨다. 추가의 플러시 개구들(34)은 후드들(18.3, 18.4)의 마우스의 정렬에서 원형 개구들에 의해 형성되는 격자 방식으로 위치된다. 이들은 또한 압력 강하를 감소시키는 역할을 한다.

[0045] 이러한 실시예에서, 배플 플레이트(35)는 계량 파이프 유동 공간에 삽입되고 그리고 계량 파이프(9.2)의 후방 측면 주위에서 연장한다(도 10 참조). 배플 플레이트(35)의 연장부는 도 9에서와 같이 반대편 관찰 방향으로부터 계량 파이프를 도시하는, 계량 파이프(9.2)의 단독 도면에서 보다 양호하게 보인다. 배플 플레이트(35)는 계량 파이프 유동 공간을 통해 후드(18.4)의 마우스로 배기 가스를 피드하는데 사용된다. 이러한 조치로 인해, 도시된 예시적인 실시예에서, 약 60%의 유입 배기 가스는 후드(18.3) 및 이와 연관된 유입 개구를 통해 계량 파이프(9.2)의 내부로 유동하는 반면, 단지 40%의 배기 가스는 후드(18.4)와 연관된 유입 개구를 통해 계량 파이프(9.2)의 내부로 지향된다.

[0046] 도 11은 피드 유닛(5.3)의 다른 실시예를 도시한다. 이러한 피드 유닛은 4개의 후드들(18.5) 및 서로 90°의 각도 간격을 가지는 4개의 후드들 아래에 배열되는 개개의 유입 개구들을 갖는다(도 12의 단면도 참조). 이러한 실시예에서, 계량 유닛을 지니는 폐쇄 플레이트는, 도 13의 길이방향 단면도로 보일 수 있는 바와 같이, 계량 파이프(9.3) 내로 삽입된다. 폐쇄 플레이트는 도면 부호 10.2에 의해 식별된다. 폐쇄 플레이트(10.2)의 이러한 배열, 즉 계량 파이프의 제1 단부로의 그의 통합은 또한 다른 실시예들에서 제공될 수 있다. 이러한 실시예는 피드 디바이스(5.3)의 다른 특징들에 구속되지 않는다.

[0047] 플러시 개방 배열체(31.1)는 홀들의 2개의 환형 열들(도 11 참조)에 의해 도시된 예시적인 실시예에서 후드들(18.5)의 배열체에 인접한 폐쇄 플레이트(10.2)의 방향으로 설계가 링 형상이다. 이들은, 폐쇄 플레이트(10.2)의 내부 또는 이를 통해 돌출된 이러한 도면에 도시되지 않은 계량 유닛의 인젝터들을 세척하고 그리고 마찬가지로 압력 손실을 감소시키는 역할을 한다. 이러한 플러시 개구 배열체(31.1)의 플러시 개구들의 단면 기하학적 형상 대신에, 세장형 홀형 개구들이 또한 제공될 수 있다.

[0048] 도 12에서 볼 수 있는 바와 같이, 피드 디바이스(5.3)의 후드들(18.5) 및 후드들 아래의 유입 개구들은 도 12에 도시된 상부 후드(18.5)의 마우스가 배기 가스의 유입 방향의 반대로 가리키는 방식으로 배열된다. 후드들(18.5)의 이러한 배향 대신에, 후드들은 또한 피드 디바이스(5.3)에서의 배향에 대해 45°만큼 반시계방향으로 또는 시계 방향으로 회전된 배향을 가질 수 있다.

[0049] 피드 디바이스(5.4)의 다른 예시적인 실시예는 도 14에서 도시된다. 이러한 예시적인 실시예는 도 9 및 도 11의 실시예에 대응하지만, 혼합기 하우징(8.2)이 폐쇄 플레이트(10.3)를 포함하는 측면 상에 양각 무늬(embossment)를 가진다는 상이점이 있다. 이는, 계량 유닛의 인젝터(들)을 혼합기 하우징(8.2)의 설치 공간으로 통합하는 목적에 도움이 된다. 피드 디바이스(5.4)의 후드들(18.6)은 도 15의 예시로부터 특히 양호하게 보일 수 있는 바와 같이, 형상이 원뿔형이며, 도 15에서 보일 수 있는, 후드들(18.6)의 좌측 에지는 폐쇄 플레이트(10.3)의 내부와 사실상 정렬된다. 게다가, 피드 디바이스(5.4)는, 부가의 배기 가스 유동이 계량 유닛의 인젝터(들)를 지나 스윕하는 것을 허용하기 위해 플러시 개구(36)를 갖는다.

[0050] 전술된 예시적인 실시예들의 피드 디바이스들은 개개의 계량 파이프의 길이방향으로의 이들의 연장에 대해 대칭 구성을 각각 갖는다. 도 16 및 도 17은 이러한 점에서 상이한 후드 설계들을 도시한다. 도 16에 도시된 피드 디바이스의 후드 설계는, 유입되는 배기 가스를 폐쇄 플레이트의 내부를 향하게 지향하도록 구성된다. 도 17에 도시된 후드들의 설계에서, 유입되는 배기 가스는 폐쇄 플레이트 내부로부터 멀리 편향된다.

[0051] 도면들에 도시되지 않은 실시예에서, 도 16 및 도 17의 2개의 후드 유형들이 조합된다. 이러한 실시예에서, 후드 유형들은 원주방향으로 교대로 배열된다. 이러한 실시예들은, 선회 특성들이 후드들의 기하학적 구조에서의 단순한 변경들에 의해 영향을 받을 수 있는 것을 명확하게 한다.

[0052] 후드들의 설계의 이전의 예들은 모든 다른 예시적인 실시예, 특히 이전의 예시적인 실시예들에 대해 도 16 및 도 17에 도시된 특정 예시적인 실시예들과 관계없이 사용될 수 있다.

[0053] 본 발명은 예시적인 실시예들을 참조하여 설명되었다. 적용가능한 청구항들의 범주로부터 벗어나지 않으면서, 당업자는 본원에서 상세하게 설명될 필요가 없는, 본 발명을 구현하는 다른 옵션들을 알 수 있을 것이다.

1 배기 가스 정화 시스템
2 미립자 필터
3 산화 촉매
4 SCR 촉매
5, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 피드 디바이스
6 계량 유닛
7 절연체
8, 8.1, 8.2 혼합기 하우징
9, 9.1, 9.2, 9.3 계량 파이프
10,10.1, 10.2, 10.3 폐쇄 플레이트
11 계량 유닛 연결부
12, 12.1 소켓
13 제1 혼합기 하우징 부품
13.1 제2 혼합기 하우징 부품
14 연결 섹션
15, 15.1 유입구 개구
16 클램프
17, 17.1, 17.2 유입 개구
18, 18.1, 18.6 후드
19 후방 벽
20 계량 파이프 리셉터클
21 계량 파이프 리셉터클
22 최상부
23 내부 벽
24 갭
25 전방 에지
26 정점
27 플러시 개구
28 벽
29 벽
30 스프레이 콘
31, 31.1 플러시 개구 배열체
32 후드
33 플러시 개구
34 플러시 개구
35 안내 플레이트
36 플러시 개구

Claims

내연 기관의 배기 시스템(exhaust system)으로 화학 반응물을 공급하기 위한 디바이스(device)로서, 상기 디바이스는,
유입구 개구(15, 15.1)를 갖는 혼합기 하우징(mixer housing)(8, 8.1, 8.2) ─ 상기 유입구 개구를 통해, 상기 배기 가스 유동은 상기 혼합기 하우징(8, 8.1, 8.2)에 진입함 ─ ,
상기 혼합기 하우징(8, 8.1, 8.2)을 통과하는 계량 파이프(metering pipe)(9, 9.1, 9.2, 9.3) ─ 상기 계량 파이프를 향해, 상기 혼합기 하우징(8, 8.1, 8.2)으로 유동하는 상기 배기 유동은 횡방향으로 유동하며, 그리고 상기 계량 파이프는 제1 단부 및 제2 단부를 갖음 ─ ,
계량 유닛(6) ─ 상기 계량 유닛은 상기 계량 파이프(9, 9.1, 9.2, 9.3)의 제1 단부 상에 배열되고 그리고 반응물을 상기 계량 파이프(9, 9.1, 9.2, 9.3)로 제공하기 위해 반응물 공급부에 연결될 수 있음 ─ , 및
상기 배기 가스 유동의 선회 유동을 생성하기 위한 수단을 포함하며,
상기 선회 유동을 생성하기 위한 수단은 상기 계량 파이프(9, 9.1, 9.2, 9.3) 내부에서 상기 유동을 생성하도록 설계되고, 그리고 이러한 목적을 위해, 상기 계량 파이프(9, 9.1, 9.2, 9.3)는, 원주방향으로의 45°만큼 쉘 표면 세그먼트에 걸쳐 그리고 상기 혼합기 하우징(8, 8.1, 8.2) 내부에 위치되는 상기 계량 파이프(9, 9.1, 9.2, 9.3)의 길이의 적어도 일부분에 걸쳐 연장하는 적어도 하나의 유입 개구(inflow opening)(17; 17.1, 17.2)를 가지며, 상기 유입 개구는 삽형 후드(shovel-like hood)(18; 18.1, 18.2, 18.3, 18.4, 18.5, 18.6)를 가지며, 상기 삽형 후드는 상기 계량 파이프(9, 9.1, 9.2, 9.3) 상에 배열되고, 상기 삽형 후드는 상기 배기 가스 유동을 상기 유입 개구(17; 17.1, 17.2)로 편심적으로 지향시키는 것을 특징으로 하는,
내연 기관의 배기 시스템으로 화학 반응물을 공급하기 위한 디바이스.
제1 항에 있어서,
후드(18, 18.1, 18.2, 18.3, 18.4, 18.5, 18.6)는 상기 혼합기 하우징(8, 8.1, 8.2)의 유입구 개구(15, 15.1)의 방향으로 그의 마우스(mouth)와 함께 가리키며, 상기 후드 마우스로, 상기 유입구 개구(15, 15.1)를 통해 진입하는 배기 가스는 직접적으로 유동하는 것을 특징으로 하는,
내연 기관의 배기 시스템으로 화학 반응물을 공급하기 위한 디바이스.
제2 항에 있어서,
상기 후드(18, 18.1, 18.2, 18.3, 18.4, 18.5, 18.6)에 의해 덮인 상기 유입 개구(17, 17.1, 17.2)는, 상기 계량 파이프(9, 9.1, 9.2, 9.3)의 정점(apex)(26)의 구역에서 상기 계량 파이프(9, 9.1, 9.2, 9.3)의 길이방향 연장을 따르는 그의 전방 에지(front edge)를 가지며, 상기 정점은, 상기 유입되는 배기 가스의 유동 방향에 대해 횡방향으로, 특히 상기 배기 가스의 유동 방향으로 상기 정점(26)의 전방에 약간의 각도로 위치되는 것을 특징으로 하는,
내연 기관의 배기 시스템으로 화학 반응물을 공급하기 위한 디바이스.
제2 항 또는 제3 항에 있어서,
상기 후드(18, 18.1, 18.2, 18.3, 18.4, 18.5, 18.6)와 연관되는 상기 유입 개구(17, 17.1, 17.2)는 상기 계량 파이프(9, 9.1, 9.2, 9.3)의 원주방향으로 약 90°에 걸쳐, 특히 90°보다 약간 더 큰 각도만큼 연장하는 것을 특징으로 하는,
내연 기관의 배기 시스템으로 화학 반응물을 공급하기 위한 디바이스.
제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 계량 파이프(9, 9.1)의 적어도 하나의 유입 개구(17; 17.1, 17.2)는 그의 전개도에서 사다리꼴 윤곽 기하학적 형상을 가지며, 상기 배기 가스의 유입 방향에 대한 이러한 윤곽 기하학적 형상의 보다 짧은 측면은 상기 길이방향 연장을 따르는 상기 개구의 후방 에지인 것을 특징으로 하는,
내연 기관의 배기 시스템으로 화학 반응물을 공급하기 위한 디바이스.
제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 혼합기 하우징(8, 8.1, 8.2)은 반구형 내부 공간을 가지며 그리고 상기 내부 공간의 개구는 그의 유입구 개구(inlet opening)(15, 15.1)를 형성하는 것을 특징으로 하는,
내연 기관의 배기 시스템으로 화학 반응물을 공급하기 위한 디바이스.
제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 혼합기 하우징(8, 8.1, 8.2)이 2개의 부품들로 되어 있으며, 그리고 상기 유입구 개구에 대해 횡방향으로 연장하는 상기 계량 파이프(9, 9.1, 9.2, 9.3)의 중심 길이방향 평면은 상기 2개의 혼합기 하우징 부품들(13, 13.1)의 분할 평면의 구역에 위치되는 것을 특징으로 하는,
내연 기관의 배기 시스템으로 화학 반응물을 공급하기 위한 디바이스.
제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 계량 파이프(9.1)가 2개 이상의 유입 개구들(17.1, 17.2)을 가지는 실시예에서, 상기 제2 유입 개구(17.2)는 상기 계량 파이프(9.1, 9.2, 9.3)의 길이방향 축에 대해 상기 제1 유입 개구(17.1)의 정반대편에 있으며, 그리고 상기 계량 파이프(9.1, 9.2, 9.3)의 원주방향으로 보이는 둘 모두의 후드 마우스들은 동일한 방향으로 가리키는 이들의 후드들(18.1, 18.2, 18.3, 18.4, 18.5, 18.6)과 정렬되는 것을 특징으로 하는,
내연 기관의 배기 시스템으로 화학 반응물을 공급하기 위한 디바이스.
제8 항에 있어서,
상기 제2 유입 개구(17.2)의 연장부는 상기 제1 유입 개구(17.1)보다 상기 계량 파이프(9.1)의 원주방향으로 보다 작은 쉘 표면 세그먼트에 걸쳐 연장하는 것을 특징으로 하는,
내연 기관의 배기 시스템으로 화학 반응물을 공급하기 위한 디바이스.
제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 유입 개구 및 상기 유입 개구를 덮는 후드(18.3, 18.4, 18.5, 18.6)는 상기 혼합기 하우징(8.1, 8.2) 내부에 위치되는 그의 섹션에서 상기 계량 파이프(9.2, 9.3)의 길이방향 연장부에 대해 중심에서 벗어나 배열되며,
상기 계량 파이프(9.2, 9.3)의 제2 단부의 방향으로 상기 계량 파이프 유동 공간을 규정하는 벽(28)으로부터 상기 적어도 하나의 후드(18.3, 18.4, 18.5, 18.6)의 거리는 상기 벽(28)의 반대편에 있는 벽(29)으로부터 상기 후드(18.3, 18.4, 18.5, 18.6)의 거리보다 더 큰 것을 특징으로 하는,
내연 기관의 배기 시스템으로 화학 반응물을 공급하기 위한 디바이스.
제10 항에 있어서,
상기 계량 파이프(9.2, 9.3)의 제2 단부를 향하는 방향으로 상기 계량 파이프 유동 공간을 규정하는 상기 벽(28)으로부터의 상기 적어도 하나의 유입 개구의 후드(18.3, 18.4, 18.5, 18.6)의 거리는, 상기 대향 벽(29)으로부터의 후드(18.3, 18.4, 18.5, 18.6)의 거리보다 약 3배 내지 5배만큼 더 큰 것을 특징으로 하는,
내연 기관의 배기 시스템으로 화학 반응물을 공급하기 위한 디바이스.
제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 계량 파이프(9, 9.1, 9.2, 9.3)는, 폐가스가 상기 계량 유닛(6)의 반응물 유출구를 지나 유동하는 것을 유발시키기 위해 상기 계량 유닛(6)의 구역에 하나 또는 다중의 플러시 개구들(flush openings)(27, 33, 34, 36)을 가지는 것을 특징으로 하는,
내연 기관의 배기 시스템으로 화학 반응물을 공급하기 위한 디바이스.
제12 항에 있어서,
상기 계량 파이프(9, 9.1, 9.2, 9.3)는, 상기 적어도 하나의 유입 개구를 덮는 상기 후드(18.5)에 인접한 링의 방식으로 배열되는 다중 플러시 개구들을 갖는 플러시 개구 배열체(31, 31.1)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
내연 기관의 배기 시스템으로 화학 반응물을 공급하기 위한 디바이스.
제1 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 계량 유닛(6)은 압력 하에서 상기 반응물을 상기 계량 파이프(9, 9.1, 9.2, 9.3) 내로 주입하는 것을 특징으로 하는,
내연 기관의 배기 시스템으로 화학 반응물을 공급하기 위한 디바이스.
제14 항에 있어서,
상기 반응물은, 액체 형태로 존재하는 전구체로서, 특히 요소 수용액으로서 상기 계량 파이프(9, 9.1, 9.2, 9.3)로 주입되는 것을 특징으로 하는,
내연 기관의 배기 시스템으로 화학 반응물을 공급하기 위한 디바이스.
제14 항 또는 제15 항에 있어서,
상기 계량 파이프(9, 9.1, 9.2, 9.3) 내로 주입되는 상기 반응물의 스프레이 콘(spray cone)(30)은, 단지 그의 제2 단부를 향하는 방향으로 상기 계량 파이프(9, 9.1, 9.2, 9.3)의 길이방향 연장부에서 상기 적어도 하나의 유입 개구(17, 17.1, 17.2) 뒤에서 상기 계량 파이프(9, 9.1, 9.2, 9.3)의 내부 벽 상에 충돌하는 것을 특징으로 하는,
내연 기관의 배기 시스템으로 화학 반응물을 공급하기 위한 디바이스.
제1 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 2개의 또는 복수의 2개의 유입 개구들에는 삽형 후드가 각각 제공되며, 상기 후드들은 상기 계량 파이프의 제1 및/또는 제2 단부를 향한 방향으로 후드들에 의해 생성되는 선회에 대해 경사지는 것을 특징으로 하는,
내연 기관의 배기 시스템으로 화학 반응물을 공급하기 위한 디바이스.
제17 항에 있어서,
상기 후드들은 상기 계량 파이프의 제1 및 제2 단부들을 향해 교대로 경사지는 것을 특징으로 하는,
내연 기관의 배기 시스템으로 화학 반응물을 공급하기 위한 디바이스.
제1 항 내지 제18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 혼합기 하우징(8, 8.1, 8.2)의 유입구 개구(15, 15.1)는 배기 가스 정화 유닛(exhaust gas purification unit), 특히, 미립자 필터(particulate filter)(2)의 유출구에 직접적으로 연결되는 것을 특징으로 하는,
내연 기관의 배기 시스템으로 화학 반응물을 공급하기 위한 디바이스.
SCR 촉매 변환기(catalytic converter)(4)에서 내연 기관의 배기 가스의 NOx 함량을 감소시키기 위한 배기 가스 정화 시스템으로서,
상기 배기 가스 정화 시스템은 상기 SCR 촉매 변환기(4) 및 SCR 촉매, 특히 요소 수용액에 대해 요구되는 환원제를 배기 가스 스트림(exhaust gas stream)으로 피딩하기(feeding) 위한 디바이스(5, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4)를 포함하며, 상기 디바이스는 상기 유동에 대해 상류에서 상기 배기 가스의 유동 방향으로 배열되고,
상기 디바이스는 제1 항 내지 제19 항 중 어느 한 항에 따른 디바이스(5, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4)인 것을 특징으로 하는,
SCR 촉매 변환기에서 내연 기관의 배기 가스의 NOx 함량을 감소시키기 위한 배기 가스 정화 시스템.