KR20220100908A - 노즐 및 가수분해장치 - Google Patents

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다쿠마 모리
에미 쇼노
히로나카 다나카
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히다치 조센 가부시키가이샤
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Abstract

3개 이상의 분사부를 구비하는 노즐에 있어서, 분사한 액체가 분사 대상물에 부착되었을 때의 부착량의 균일성을 향상시키는 노즐(2)은, 노즐본체(11)와, 노즐본체(11)에 설치된 3개의 분사부(13)를 구비한다. 분사부 (13)의 각각은, 노즐본체(11)의 외측을 향하는 방향으로 액체를 분사하는 액체분사구멍(14)과, 액체분사구멍(14)으로부터 분사된 액체의 진로를 제어하는 기체출사부를 구비한다. 상기 기체출사부는, 부착영역에 있어서, 복수의 부착영역의 집합체의 중심부로부터 외측을 향하는 제1방향의 길이보다 상기 제1방향과 수직인 제2방향의 길이가 길어지도록, 액체의 진로를 제어한다.

Description

노즐 및 가수분해장치
본 발명은 노즐(nozzle) 및 가수분해장치(加水分解裝置)에 관한 것이다.
종래, 요소수(尿素水)를 가수분해하여 얻어지는 암모니아(ＮＨ3)를 환원제(還元劑)로 하여 선택적 촉매환원(ＳＣＲ : Selective　Catalytic　Reduction)에 의하여, 배기에 포함되는 질소산화물을 질소와 물로 분해하여 정화하는 시스템이 알려져 있다. 이러한 시스템에 있어서, 요소수를 촉매(觸媒)에 대하여 분사함으로써 암모니아로 가수분해 시키는 반응의 효율에 관하여 향상이 요망되고 있다.
액체를 분사 대상물에 분무(噴霧)하기 위한 노즐은 여러 가지 것이 실용화되어 있다. 예를 들면, 특허문헌1에는, 2개의 오리피스(orifice)를 폭방향으로 병설하여, 각각의 오리피스로부터 유체를 분사하는 유체분사 노즐(流體噴射 nozzle)이 개시되어 있다.
특허문헌1 : 일본국 공개특허 특개2003-93926호 공보
발명자들은, 요소수를 효율적으로 ＮＨ3로 가수분해 시키는 방법에 있어서, 요소수를 촉매인 분사 대상물이 있는 단면(斷面)에 대하여 균일하게 분사하는 것이 중요한 것을 발견하고, 상술한 바와 같은 노즐을 사용하여 이것을 실현시키려고 하였다.
그러나, 전술한 바와 같은 노즐에 있어서, 분사부(噴射部)를 3개 이상으로 한 경우, 분사 대상면(噴射對象面)에 부착되는 액체의 양이 위치에 따라 편향(偏向)될 수 있다. 따라서, 종래의 노즐에 의해 분사된 액체의 분사 대상물에 대한 부착량의 균일성에 대하여 더욱 개선의 여지가 있다.
본 발명의 하나의 양태는, 3개 이상의 분사부를 구비하는 노즐에 있어서, 분사한 액체의 분사 대상물에 대한 부착량의 균일성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 하나의 양태에 관한 노즐은, 노즐본체(nozzle 本體)와, 상기 노즐본체에 설치되어 액체를 분사 대상면에 분사하는 적어도 3개의 분사부를 구비하고, 상기 노즐본체를 상기 적어도 3개의 분사부가 배치된 측으로부터 평면에서 보았을 때, 상기 적어도 3개의 분사부는 동일 직선상에 배치되지 않고, 상기 분사부의 각각은, 상기 노즐본체의 외측을 향하는 방향으로 상기 액체를 분사하는 분사구멍(噴射孔)과, 상기 분사구멍으로부터 분사된 액체의 진로(進路)를 제어하는 진로제어부를 구비하고, 상기 분사구멍으로부터 분사된 상기 액체가 상기 분사 대상면에 부착됨으로써 형성되는 영역을 부착영역으로 하고, 상기 진로제어부는, 상기 부착영역에 있어서, 복수의 상기 부착영역의 집합체의 중심부로부터 외측으로 향하는 제1방향의 길이보다 상기 제1방향과 수직인 제2방향의 길이가 길어지도록, 상기 액체의 진로를 제어한다.
본 발명의 하나의 양태에 의하면, 3개 이상의 분사부를 구비하는 노즐에 있어서, 분사한 액체의 분사 대상물에 대한 부착량의 균일성(均一性)을 향상시킬 수 있다.
[도1] 본 발명의 실시형태1에 관한 용기(容器)를 구비한 가수분해장치를 나타내는 개략적인 구성도면이다.
[도2] 용기가 구비하는 노즐을 나타내는 개략도면이다.
[도3] 도2에 나타내는 노즐의 Ａ-A' 절단선에 의한 단면도이다.
[도4] 노즐이 구비하는 분사부의 내부구조를 나타내는 개략도면이다.
[도5] 노즐을 사용하여 액체를 분사했을 때의 분사 대상면을 나타내는 도면이다.
[도6] 본 발명의 실시형태2에 관한 노즐을 나타내는 개략도면이다.
[도7] 도6에 나타내는 노즐의 Ｂ-B' 절단선에 의한 단면도이다.
[도8] 노즐을 사용하여 액체를 분사했을 때의 분사 대상면을 나타내는 도면이다.
〔실시형태1〕
<가수분해장치(100)의 구성>
이하에서, 본 발명의 하나의 실시형태에 대하여, 도1∼도5를 사용하여 상세하게 설명한다. 도1은 본 발명의 실시형태1에 관한 용기(1)를 구비한 가수분해장치(100)를 나타내는 개략적인 구성도면이다. 도2는 용기(1)이 구비하는 노즐(2)을 나타내는 개략도면이다. 도3은 도2에 나타내는 노즐(2)의 Ａ-A' 절단선에 의한 단면도이다. 도4는 노즐(2)이 구비하는 분사부(13)의 내부구조를 나타내는 단면도이다. 도5는 노즐(2)을 사용하여 액체(6)를 분사했을 때의 분사 대상면(P)에 있어서의 액체(6)의 부착상태를 나타내는 도면이다.
실시형태1에 관한 가수분해장치(100)는, 암모니아(ＮＨ3)를 포함한 가스를 탈질촉매(脫窒觸媒)에 대하여 공급하고, 상기 암모니아를 환원제(還元劑)로 하여 선택적 촉매환원(ＳＣＲ : Selective　Catalytic　Reduction) 반응에 의하여, 배기에 포함되는 질소산화물을 질소와 물로 분해하여 정화하기 위한 장치이다. 도1에 나타나 있는 바와 같이, 가수분해장치(100)는, 용기(1)와, 추기라인(抽氣 line)(101)과, 처리가스라인(102)과, 도면에 나타내지 않은 가열수단(加熱手段)을 구비하고 있다.
가열수단은 디젤엔진 등의 엔진 배기가스의 추기를 가열한다. 가열된 추기는 추기라인(101)을 통하여 용기(1)로 공급된다.
용기(1)는, 상기 용기(1) 내부에서 액체(6)를 가수분해 하여 암모니아를 생성하기 위한 장치이다. 예를 들면, 액체(6)로는 요소수이다. 용기(1)에는 가수분해 반응을 촉진시키기 위한 촉매인 분사 대상물(5)이 저장되어 있다. 용기(1)에는 분사 대상물(5)에 액체(6)를 분사하기 위한 노즐(2)이 설치되어 있다. 또한, 용기(1)에는 노즐(2)을 지지하고, 노즐(2)에 대하여 액체(6) 등을 공급하기 위한 관(管)(4)이 설치되어 있다. 노즐(2)에는 관(4)을 통하여 액체(6)가 공급된다.
노즐(2)은 분사 대상물(5)에 대하여 액체(6)를 분사한다. 분사된 액체(6)는 용기(1)에 유입된 고온가스(추기)에 의해 가수분해 되어서 암모니아가 생성된다.
용기(1)의 형상은, 구체적인 예시로서, 축방향으로 긴 통모양, 예를 들면, 연신방향(延伸方向)과 수직인 단면이 대략 정4각형의 각형 통모양이다. 다만, 용기(1)의 형상은 각형 통모양으로 한정되지 않고, 원통모양이더라도 좋다. 용기(1)는 암모니아가 혼합된 고온의 처리가스를 처리가스라인(102)을 통하여 공급한다.
<노즐(2)의 구성>
노즐(2)은, 용기(1)에 설치되는 노즐로서 분사 대상물(5)의 분사 대상면(P)에 대하여 안개모양의 액체(6)를 분사(분무)하는 액체분사 노즐이다. 도2 및 도3에 나타나 있는 바와 같이, 노즐(2)은 관(4)에 접속되는 노즐본체(11) 및 액체(6)를 분사하는 적어도 3개의 분사부(13)를 구비한다. 또한, 본 실시형태에서는, 일례로서 노즐본체(11)가 분사부(13)로서 3개의 분사부(13A), 분사부(13B), 및 분사부(13C)를 구비하는 경우에 대하여 설명한다.
분사부(13A∼13C)는 각각 동일한 구조를 구비하고 있기 때문에, 분사부(13A)의 구조에 대하여만 설명하고, 분사부(13B) 및 분사부(13C)의 구조에 관한 설명은 생략한다. 도4는 노즐(2)이 구비하는 분사부(13A)의 구조를 나타내는 단면도이다. 도4에 나타나 있는 바와 같이, 분사부(13A)에는 액체분사구멍(14), 기체공급부(15) 및 1쌍의 기체출사부(氣體出射部)(17)(진로제어부)가 설치되어 있다. 액체분사구멍(14)은, 분사부(13)에 형성된 원형의 개구부이다. 액체분사구멍(14)은, 관(4) 내부의 수액관(輸液管)(141)과 접속하고 있고, 수액관(141)을 통하여 보내지는 액체(6)를 분사한다.
기체공급부(15)는, 분사구멍으로서의 기체분사구멍(151) 및 기체수송관(152)을 구비한다. 기체분사구멍(151)은 액체분사구멍(14)의 근방에 배치되는 1쌍의 개구부이다. 기체수송관(152)은, 관(4) 내부의 기체수송관과 접속하고 있고, 상기 기체수송관에 의해 보내지는 기체(50)를 기체분사구멍(151)에 공급하고, 기체분사구멍(151)이 기체(50)를, 분사부(13)로부터 분사된 액체(6)를 향하여 분사한다. 이에 따라, 액체분사구멍(14)으로부터 분사된 액체(6)의 입자지름이 작아지기 때문에, 액체(6)는 안개모양이 된다.
기체출사부(17)는, 분사부(13)로부터 분사되는 액체(6)가 분사 대상면(P)에 부착됨으로써 형성되는 영역(이후에서는 부착영역으로도 부른다)을 제어하기 위한 기구이다. 또한, 분사 대상면(P)은, 노즐본체(11)를 평면에서 보았을 때의 방향에 대하여 대략 수직인 평면이다.
기체출사부(17)는, 액체분사구멍(14)으로부터 분사되는 액체에 대하여 기체를 분사함으로써, 액체분사구멍(14)으로부터 분사된 액체의 진로를 제어한다. 기체출사부(17)는 기체분사구멍(171) 및 기체수송관(172)을 구비한다. 1쌍의 기체출사부(17)의 각각이 1개의 기체분사구멍(171)을 구비하고 있다.
기체분사구멍(171)은, 분사부(13A)의 선단부근에 있어서, 노즐본체(11)의 중심점(20)(도2 참조)과 분사부(13A)를 연결하는 직선(L)(도2에 있어서 부호 L로 나타내는 직선) 상에 형성되는 1쌍의 개구부이다. 도2에 나타나 있는 바와 같이, 1쌍의 기체분사구멍(171)은, 직선(L) 상에 있어서 액체분사구멍(14)을 협지(挾持)하도록 배치되어 있다. 환언하면, 1쌍의 기체분사구멍(171)은, 분사부(13A)의 외주부(外周部)에 형성되어 있음과 아울러 노즐본체(11)의 중앙과 액체분사구멍(14)을 통하는 직선(L) 상에 형성되어 있다.
기체수송관(172)은, 기체수송관(152)과 접속하는 기체수송관과는 서로 다른, 관(4) 내부에 형성되는 기체수송관과 접속하고 있고, 상기 기체수송관에 의해 보내어진 기체(60)를 기체분사구멍(171)으로 공급한다. 또한, 기체수송관(172) 및 기체수송관(152)은, 관(4) 내부에 형성되는 동일한 기체수송관과 접속하고 있어도 좋다. 이 경우, 상기 기체수송관에 의해 보내어진 기체(50)가 기체분사구멍(171) 및 기체분사구멍(151)으로 공급된다.
기체분사구멍(171)은, 기체수송관(172)에 의해 공급된 기체(60)를 분사시켜 안개모양이 된 액체(6)에 대하여 분사한다. 또한, 기체분사구멍(151) 및 기체분사구멍(171)으로부터 분사하는 기체(50) 및 기체(60)의 종류는 특별하게 한정되지 않는다. 기체(50 및 60)는, 예를 들면, 공기(空氣)이더라도 좋다.
또한, 3개의 분사부(13)는, 분사 대상면(P)에 대하여 수직의 방향인 제3방향(도3에 있어서 화살표(30)로 나타내는 방향)으로부터 보아 동일 직선상에 위치하지 않도록 배치되어 있다. 구체적으로는, 제3방향으로부터 보았을 경우(환언하면, 노즐본체(11)를 3개의 분사부(13)가 배치된 측으로부터 평면에서 보았을 경우), 3개의 분사부(13)는 노즐본체(11)의 중앙인 중심점(20)(도2에 있어서 점(20)으로 나타내는 위치)을 중심으로 한 동일 원주상에 배치되어 있다.
또한, 3개의 분사부(13)는 상호의 거리가 동일한 간격이 되도록 배치되어 있다. 환언하면 3개의 분사부(13)는, 제3방향으로부터 보았을 경우 정삼각형을 이루도록 배치되어 있다. 또한, 3개의 분사부(13)는, 제3방향으로부터 보았을 때에, 노즐본체(11)의 중심점(20)으로부터 분사부(13)로 향하는 방향(예를 들면, 분사부(13B)에 대하여는, 도3에 있어서 화살표(40)로 나타내는 방향)을 향하여 액체를 분사하도록 제3방향과 수직인 면에 대하여 기울어져 설치되어 있다.
<노즐(2)의 효과>
본 실시형태에 있어서의 노즐(2)에서는, 기체출사부(17)의 기체분사구멍(171)에 의해 분사된 기체(60)의 압력에 의하여, 액체분사구멍(14)으로부터 분사된 액체(6) 전체의 형상은, 기체분사구멍(171)이 대향하는 방향에 있어서 짧고, 상기 방향에 대하여 수직인 방향에 있어서 긴 편평형상(扁平形狀)(타원형상)이 되도록 변형시킨다. 즉, 기체출사부(17)는, 부착영역(S)에 있어서, 복수의 부착영역(S)의 집합체의 중심부로부터 외측으로 향하는 제1방향의 길이보다 상기 제1방향과 수직인 제2방향의 길이가 길어지도록, 액체의 진로를 제어한다.
이에 따라, 도5에 나타나 있는 바와 같이, 1개의 분사부(13)로부터 분사되어, 분사 대상면(P)에 부착되는 액체(6)의 부착영역(S)(도5에 있어서 부호 S로 나타내는 영역)은, 편평형상(타원형상)이 된다. 환언하면, 부착영역(S)은, 노즐본체(11)의 중심(중심점(20))으로부터 외측을 향하는 방향인 제1방향(도5에 있어서 화살표(70)로 나타내는 방향)에 있어서의 길이보다 상기 제1방향에 대하여 수직인 제2방향(도5에 있어서 화살표(80)로 나타내는 방향)에 있어서의 길이가 길어진다.
도5에 나타나 있는 바와 같이, 3개의 분사부(13)로부터 분사되어, 분사 대상면(P)에 부착되는 부착영역(S)의 집합체인 액체의 영역(T)(부착영역(T)이라고 부른다)에서는, 1개의 분사부(13)에 의한 부착영역(S)(도5에 있어서 S로 나타내는 영역)의 단부(端部)가 다른 분사부(13)에 의한 부착영역(S)의 단부와 겹친다. 기체출사부(17)는, 부착영역(S)이 부착영역(T)의 중심부로부터 외측을 향하는 제1방향의 길이보다 상기 제1방향과 수직인 제2방향의 길이가 길어지도록, 액체의 진로를 제어한다.
여기에서, 1개의 분사부(13)에 의한 분사영역(S)은, 편평형상이기 때문에, 특히 길이방향 단부에 있어서 액체(6)의 부착량이 적어지는 경향이 있다. 그러나, 노즐(2)은 3개의 분사부(13)에 의해 분사영역(S)의 단부끼리 겹치고 있기 때문에, 분사영역(Ｔ) 내에 있어서 액체(6)의 부착량의 불균일은 감소된다.
각각의 분사부(13)는 노즐본체(11)의 외측을 향하여 경사져 있다. 그 때문에, 분사부(13)는 액체(6)를 노즐본체(11)의 외측을 향하는 방향으로 분사한다. 이에 따라, 분사부(13)가 제3방향으로 향하고 있을 경우보다도, 부착영역(Ｓ) 내에 있어서의 액체(6)의 부착량의 불균일이 감소된다.
벌집구조를 구비하는 분사 대상물(5)에 대하여, 분사부(13)가 제3방향을 향하고 있을 경우, 분사부(13)로부터 분사된 액체(6)의 대부분은 대략 제3방향으로 분사된다. 이 경우, 액체(6)의 대부분은, 분사 대상물(5)인 촉매의 벌집구조 내부를, 상기 벌집구조의 내벽면과 접촉하지 않고 통과하기 때문에, 촉매반응의 효율이 저하될 수 있다.
이에 대하여, 본 실시형태에 관한 노즐(2)에서는, 각각의 분사부(13)가 노즐본체(11)의 외측을 향하여 경사져 있다. 이에 따라, 분사부(13)로부터 분사되는 액체(6)는 제3방향에 대하여 경사진 방향으로 분사된다. 따라서, 액체(6)의 대부분은, 분사 대상물(5)이 구비하는 벌집구조의 내벽면과 접촉하기 때문에, 촉매반응의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한 분사부(13)에서는, 기체분사구멍(171)으로부터 분출되는 기체의 풍압(風壓)에 의해 편평형상을 조절하고 있다. 그 때문에, 분사 대상면(P)의 크기 등의 조건이 변경되었을 경우에 있어서도, 상기 풍압을 변경함으로써 분사부(13)의 구조를 변경하지 않고 대응할 수 있다.
또한 본 실시형태에서는, 진로제어부로서 기체출사부(17)를 구비하는 구성에 대하여 설명하였지만, 부착영역(S)의 형상을 제어하는 방법은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 진로제어부로서 액체분사구멍(14)의 형상을 변형하여, 편평형상으로 함으로써 부착영역(S)을 편평형상이 되도록 조정하더라도 좋다.
〔실시형태2〕
<노즐(2A)의 구성>
본 발명의 다른 실시형태에 대하여, 도6∼도8를 사용하여 이하에 설명한다. 또한, 설명의 편의상, 상기 실시형태에서 설명한 부재와 동일한 기능을 구비하는 부재에 대하여는, 동일한 부호를 부기(附記)하여 그 설명을 반복하지 않는다. 도6은 본 발명의 실시형태2에 관한 노즐(2A)을 나타내는 개략도면이다. 도7은 도6에 나타내는 노즐(2A)의 Ｂ-B' 절단선에 의한 단면도이다. 도8은 노즐(2A)를 사용하여 액체(6)를 분사했을 때의 분사 대상면(P)을 나타내는 도면이다.
도6 및 도7에 나타나 있는 바와 같이, 본 발명의 실시형태2에 관한 노즐(2A)은, 분사부(13)로서 4개의 분사부(13A, 13B, 13C 및 13D)를 구비한다. 4개의 분사부(13A∼13D)는 각각 분사 대상면(P)에 대하여 수직의 방향인 제3방향으로부터 보아 동일 직선상에 위치하지 않도록 배치되어 있다. 구체적으로는, 제3방향으로부터 보았을 경우, 4개의 분사부(13)는 노즐본체(11)의 중심점(20)을 중심으로 한 동일 원주상에 배치되어 있다.
또한 4개의 분사부(13)는, 상호간의 거리도 균등하게 되도록 배치되어 있다. 환언하면, 4개의 분사부(13)는, 제3방향으로부터 보았을 경우 정4각형을 이루도록 배치되어 있다. 또한, 4개의 분사부(13)는, 제3방향으로부터 보았을 때에, 노즐본체(11)의 중심점(20)으로부터 분사부(13)로 향하는 방향을 향하여 액체를 분사하도록 제3방향과 수직인 면(面)에 대하여 기울어져 설치되어 있다.
<노즐(2A)의 효과>
도8에 나타나 있는 바와 같이, 노즐(2A)를 사용하여 액체(6)의 부착영역(U)(도8에 있어서 부호 U로 나타내는 영역)은, 4개의 부착영역(S)으로 구성되기 때문에, 노즐(2)에 의한 부착영역(T)보다 넓어지게 된다. 이것은, 노즐(2A)이 4개의 분사부(13A∼13D)를 구비하고 있기 때문이다. 노즐(2A)은, 상기 구성에 의하여 노즐(2)과 동일하게 부착영역(Ｔ) 내에 있어서의 액체(6)의 부착량의 불균일을 감소하면서 분사영역(P)의 더 넓은 범위에 액체(6)를 분사할 수 있다.
2, 2A 노즐
5 분사 대상물
6 액체
11 노즐본체
13, 13A, 13B, 13C, 13D 분사부
14 액체분사구멍(분사구멍)
17 기체출사부(진로제어부)
P 분사 대상면

Claims (5)

  1. 노즐본체(nozzle 本體)와,
    상기 노즐본체에 설치되어 액체를 분사 대상면(噴射 對象面)에 분사하는 적어도 3개의 분사부(噴射部)를
    구비하고,
    상기 노즐본체를 상기 적어도 3개의 분사부(噴射部)가 배치된 측으로부터 평면에서 보았을 때, 상기 적어도 3개의 분사부는 동일 직선상에 배치되지 않고,
    상기 분사부의 각각은,
    상기 노즐본체의 외측을 향하는 방향으로 상기 액체를 분사하는 분사구멍(噴射孔)과,
    상기 분사구멍으로부터 분사된 액체의 진로(進路)를 제어하는 진로제어부를
    구비하고,
    상기 분사구멍으로부터 분사된 상기 액체가 상기 분사 대상면에 부착됨으로써 형성되는 영역을 부착영역으로 하고,
    상기 진로제어부는, 상기 부착영역에 있어서, 복수의 상기 부착영역의 집합체의 중심부로부터 외측으로 향하는 제1방향의 길이보다 상기 제1방향과 수직인 제2방향의 길이가 길어지도록, 상기 액체의 진로방향을 제어하는 노즐.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 진로제어부로서, 상기 분사구멍으로부터 분사되는 액체에 대하여 기체를 분사하는 1쌍의 기체출사부(氣體出射部)를 구비하고 있는 노즐
  3. 제2항에 있어서,
    상기 1쌍의 기체출사부의 각각은 상기 기체를 분사하는 기체분사구멍을 구비하고,
    상기 기체분사구멍은, 상기 분사부의 외주부(外周部)에 설치되어 있음과 아울러 상기 노즐본체의 중앙과, 상기 분사구멍을 통과하는 직선상에 설치되어 있는 노즐.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 분사부는, 상기 노즐본체의 중앙을 중심으로 한 동일 원주상에 동일한 간격으로 배치되어 있는 노즐.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    가수분해 반응(加水分解反應)을 촉진하는 촉매(觸媒)를 저장하기 위한 용기(容器)와,
    상기 용기의 내부에 설치되어 상기 촉매에 대하여 상기 액체로서의 요소수(尿素水)를 분사하는 노즐과,
    상기 노즐에 상기 요소수를 공급하는 관(管)을
    구비하는 가수분해장치.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003093926A (ja) 2001-09-21 2003-04-02 Kyoritsu Gokin Co Ltd 流体噴射ノズル

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3307771B2 (ja) * 1993-08-23 2002-07-24 ハンス‐ユルゲン、ガイドール 熱間圧延鋼板のデスケーリング手段
JP2002066393A (ja) 2000-08-25 2002-03-05 Freunt Ind Co Ltd 多頭型スプレーガン及びそれを用いたコーティング装置、並びにコーティング方法
JP2004033840A (ja) 2002-07-01 2004-02-05 Yoshiyuki Nagae 噴霧装置
JP2004195335A (ja) 2002-12-17 2004-07-15 Kyowa Kogyo Kk 拡散噴射ノズル
DE102004029679A1 (de) * 2004-06-18 2005-12-29 Purem Abgassysteme Gmbh & Co. Kg Injektordüse sowie Verfahren und Verwendung einer Innjektordüse zur Einbringung von Harnstoff in ein Abgas einer Brennkraftmaschine
CA2678219C (en) * 2007-02-13 2013-01-29 Bete Fog Nozzle, Inc. Spray nozzles
JP2010090836A (ja) * 2008-10-09 2010-04-22 Denso Corp 尿素水供給装置
DE102009005528A1 (de) * 2009-01-20 2010-07-22 Albonair Gmbh Zweistoffdüse
DE102009034072A1 (de) * 2009-07-22 2011-01-27 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Einspritzdüse zur Zufuhr von Reduktionsmittel und Vorrichtung zur Behandlung von Abgasen
JP2011117386A (ja) 2009-12-04 2011-06-16 Volvo Powertrain Ab エンジンの排気浄化装置
JP2013002336A (ja) * 2011-06-15 2013-01-07 Toyota Industries Corp 還元剤噴射ノズル及び還元剤噴射ノズルを備えた窒素酸化物浄化システム
CN104039460A (zh) * 2011-12-19 2014-09-10 喷嘴网络株式会社 液体雾化装置
CN104069968B (zh) * 2013-03-28 2017-01-04 株式会社Enjet 喷雾嘴和使用该喷雾嘴的涂敷系统
ES2655547T3 (es) * 2013-07-18 2018-02-20 Fpt Motorenforschung Ag Sistema para prevenir la formación de cristales de urea en un sistema de postratamiento de gas de escape
US10473013B2 (en) * 2014-09-26 2019-11-12 Cummins Emission Solutions, Inc. Integrative reductant system and method using constant volume injection
CN204220334U (zh) * 2014-10-13 2015-03-25 北京洛卡环保技术有限公司 一种烟气脱硝直喷尿素溶液喷射器
JP2019027347A (ja) 2017-07-28 2019-02-21 いすゞ自動車株式会社 後処理装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003093926A (ja) 2001-09-21 2003-04-02 Kyoritsu Gokin Co Ltd 流体噴射ノズル

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