KR20170077522A - Urea injection device for selective catalyst reduction system - Google Patents

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김세훈
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Abstract

본 발명은 선택적 촉매 환원시스템에서 요소수를 분사하여 배기가스 중 포함된 질소산화물을 환원 처리하는 인젝터 유니트에 대한 냉각방식을 수냉식과 공랭식을 병행하는 복합식 냉각구조로 개선하여 배기계통의 고온의 환경에서 장시간 노출시에도 인젝터를 보호하고 요소수의 분사를 위한 유량의 정밀제어를 달성할 수 있게 함으로써 정상적인 성능 구현을 가능하게 하는 선택적 촉매 환원시스템의 요소수 분사장치를 개시한다.
전술한 요소수 분사장치는 인젝터 유니트(10)를 내장하고 냉각수의 유동을 위한 단일의 체적공간(S)을 갖춘 케이스(100), 상기 인젝터 유니트(10)의 냉각을 위해 상기 케이스(100)의 내부에 구비된 수냉식 냉각유니트, 및 상기 인젝터 유니트(10)의 냉각을 위해 상기 케이스(100)의 외부에 구비된 공랭식 냉각유니트를 포함하고, 상기 수냉식 냉각유니트는 상기 케이스(100)의 하부에서 상기 체적공간(S)과 교통 가능하게 형성되는 냉각수 유입부(150), 상기 냉각수 유입부(150)의 상부에서 상기 체적공간(S)과 교통 가능하게 형성되는 냉각수 배출부(160), 및 상기 체적공간(S)의 내부를 상하방향으로 분할하여 구획하고 상호 교통 가능하게 하는 파티션 플레이트(170)를 구비하며, 상기 공랭식 냉각유니트는 상기 케이스(100)의 상부 외측에 형성되는 다수의 방열판(180)을 구비한다. The present invention improves the cooling system for the injector unit for reducing the nitrogen oxide contained in the exhaust gas by injecting the urea water in the selective catalytic reduction system into a combined cooling structure in which the water cooling system and the air cooling system are combined, Discloses a urea water injection device of a selective catalytic reduction system that enables normal performance implementation by allowing the injector to be protected even during prolonged exposure and precise control of flow rate for injection of urea water can be achieved.
The above-described urea water injection device includes a case 100 having a single volume space S for accommodating the injector unit 10 and for flowing the cooling water, a case 100 for cooling the injector unit 10, Cooled cooling unit provided outside the case 100 for cooling the injector unit 10, and the water-cooled cooling unit is installed at a lower portion of the case 100, A cooling water discharging part 160 formed so as to be able to communicate with the volume space S at an upper portion of the cooling water inflow part 150, And a partition plate 170 partitioning and partitioning the interior of the space S into upper and lower parts and making it possible to communicate with each other. The air-cooling type cooling unit includes a plurality of heat sinks 180 formed outside the upper portion of the case 100, To The rain.

Description

선택적 촉매 환원시스템의 요소수 분사장치{UREA INJECTION DEVICE FOR SELECTIVE CATALYST REDUCTION SYSTEM}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a Urea injection device for a selective catalytic reduction system,

본 발명은 선택적 촉매 환원시스템의 요소수 분사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배기 파이프의 내부에 위치한 선택적 촉매 환원시스템에 요소수를 분사하여 질소산화물을 환원 처리하는 인젝터 유니트에 대한 냉각방식을 개선함으로써 배기계통의 고온의 환경에서 장시간 노출시에도 정상적인 성능을 구현할 수 있는 선택적 촉매 환원시스템의 요소수 분사장치에 관한 것이다. The present invention relates to a urea water injection device of a selective catalytic reduction system, and more particularly, to a selective catalytic reduction system disposed inside an exhaust pipe, in which urea water is injected to improve the cooling method for an injector unit for reducing NOx To a urea water injection device of a selective catalytic reduction system capable of realizing normal performance even under prolonged exposure in a high temperature environment of an exhaust system.

일반적으로 가솔린이나 디젤과 같은 화석연료를 사용하는 내연기관은 배기가스에 의한 환경오염을 유발하게 된다. 특히 버스나 트럭과 같이 디젤엔진을 탑재한 경우에는 배기가스 중에 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 입자상 물질(Particulate Matter), 및 질소산화물(NOx) 등과 같은 유해물질이 포함된다. Generally, internal combustion engines using fossil fuels such as gasoline or diesel cause environmental pollution by exhaust gas. Particularly, when a diesel engine such as a bus or a truck is mounted, harmful substances such as carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC), particulate matter, and nitrogen oxides (NOx) are contained in the exhaust gas.

이에 따라 디젤 엔진의 배기 시스템에는 유해물질의 감소를 위해 DOC(Diesel Oxidation Catalyst), DPF(Diesel Particulate matter Filter), 및 SCR(Selective Catalyst Reduction), 및 LNT(Lean NOx Trap) 등과 같은 배기가스 후처리장치가 구비된다.Accordingly, the exhaust system of the diesel engine is provided with exhaust gas post-treatment such as DOC (Diesel Oxidation Catalyst), DPF (Diesel Particulate matter Filter), SCR (Selective Catalyst Reduction) and LNT (Lean NOx Trap) Device.

그 중에서 선택적 촉매 환원시스템(SCR)을 적용한 배기가스 후처리장치에서는 배기 파이프의 내부로 요소수와 같은 환원제를 분사하여 배기가스 중에 포함된 질소산화물을 질소와 물로 환원 처리하게 된다. 즉, 종래 선택적 촉매 환원시스템(SCR)에서는 배기 파이프의 내부로 환원제인 요소수가 분사되면, 분사된 요소수가 배기가스의 열에 의해 암모니아(NH3)로 전환되고, SCR 촉매에 의한 배기가스 중의 질소산화물과 암모니아의 촉매 반응으로서 질소산화물이 질소가스(N2)와 물(H2O)로 환원 처리된다.In the exhaust gas aftertreatment apparatus using the selective catalytic reduction system (SCR), a reducing agent such as urea water is injected into the exhaust pipe to reduce the nitrogen oxides contained in the exhaust gas to nitrogen and water. That is, in the conventional selective catalytic reduction system (SCR), when the urea water as the reducing agent is injected into the exhaust pipe, the injected urea water is converted into ammonia (NH 3 ) by the heat of the exhaust gas, And ammonia as a catalytic reaction, nitrogen oxides are reduced to nitrogen gas (N 2 ) and water (H 2 O).

이와 같은 선택적 촉매 환원시스템에서는 배기 파이프의 내부로 요소수를 분사하기 위해서는 요소수를 공급하기 위한 시스템과 함께 배기계통의 고온의 환경으로부터 요소수를 분사하는 인젝터 유니트를 보호하기 위한 별도의 냉각설비가 마련되어야 한다. In this selective catalytic reduction system, there is a system for supplying urea water to inject urea water into the exhaust pipe, and a separate cooling facility for protecting the injector unit injecting urea water from the high temperature environment of the exhaust system .

특히, 선택적 촉매 환원시스템에 있어 인젝터 유니트는 배기가스의 배출량에 따라 분사되는 요소수의 양을 정밀하게 제어해야 하는 데, 고온의 열환경에 장시간 노출될 경우 인젝터 유니트의 손상에 의해 정밀한 유량 제어가 불가능하게 되므로 적절한 질소산화물의 환원 처리를 구현할 수 없는 문제를 야기하게 된다.Particularly, in the selective catalytic reduction system, the injector unit needs to precisely control the amount of urea water to be injected according to the amount of exhaust gas discharged. When the reactor unit is exposed to a high temperature thermal environment for a long time, precise flow control It is impossible to implement a reduction treatment of an appropriate nitrogen oxide.

대한민국 공개특허 제10-2007-0103931호의 엔진 냉각수를 이용한 요소-선택적 촉매 환원 가열 시스템Korean Patent Publication No. 10-2007-0103931 describes an urea-selective catalytic reduction heating system using engine cooling water

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 선택적 촉매 환원시스템에서 요소수를 분사하여 배기가스 중 포함된 질소산화물을 환원 처리하는 인젝터 유니트에 대한 냉각방식을 수냉식과 공랭식을 병행하는 복합식 냉각구조로 개선하여 배기계통의 고온의 환경에서 장시간 노출시에도 인젝터를 보호하고 요소수의 분사를 위한 유량의 정밀제어를 달성할 수 있게 함으로써 정상적인 성능 구현을 가능하게 하는 선택적 촉매 환원시스템의 요소수 분사장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a cooling system for an injector unit that reduces urea nitrogen oxide contained in exhaust gas by injecting urea water in a selective catalytic reduction system, A composite cooling structure has been developed to protect the injector even in prolonged exposure in the high temperature environment of the exhaust system and achieve precise control of the flow rate for injection of urea water, The object of the present invention is to provide a water jetting device.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 선택적 촉매 환원시스템에서 요소수를 분사하여 배기가스 중 포함된 질소산화물을 환원 처리하는 인젝터 유니트에 대한 냉각방식을 수냉식과 공랭식을 병행하는 복합식 냉각구조로 개선하여 배기계통의 고온의 환경에서 장시간 노출시에도 인젝터를 보호하고 요소수의 분사를 위한 유량의 정밀제어를 달성할 수 있게 함으로써 정상적인 성능 구현을 가능하게 하는 선택적 촉매 환원시스템의 요소수 분사장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to improve the cooling system for the injector unit for reducing the nitrogen oxide contained in the exhaust gas by injecting urea water in the selective catalytic reduction system into a combined cooling structure, The present invention provides a urea water injection device of a selective catalytic reduction system capable of realizing normal performance by protecting the injector in a high temperature environment in a high temperature environment of the system and achieving precise control of flow rate for injection of urea water .

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는 요소수의 분사를 위한 인젝터 유니트를 내장하고 냉각수의 유동을 위한 단일의 체적공간을 갖춘 케이스, 상기 인젝터 유니트의 냉각을 위해 상기 케이스의 내부에 구비된 수냉식 냉각유니트, 및 상기 인젝터 유니트의 냉각을 위해 상기 케이스의 외부에 구비된 공랭식 냉각유니트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an air conditioner comprising: a case having an injector unit for injecting urea water and having a single volume space for the flow of cooling water; Cooled cooling unit provided in the case and an air cooling type cooling unit provided outside the case for cooling the injector unit.

본 발명의 일 실시예에 있어, 상기 수냉식 냉각유니트는 상기 체적공간으로 냉각수를 제공하는 순환식 공급 및 배출부를 구비하고, 상기 순환식 공급부는 상기 케이스의 하부에서 위치하고 상기 체적공간과 교통 가능하게 형성되는 냉각수 유입부, 상기 냉각수 유입부의 상부에서 위치하고 상기 체적공간과 교통 가능하게 형성되는 냉각수 배출부, 및 상기 체적공간의 내부를 상하방향으로 분할하여 구획하고 상호 교통 가능하게 하는 다수의 파티션 플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the water-cooled cooling unit includes a circulating supply and discharge unit for supplying cooling water to the volume space, and the circulating supply unit is disposed at a lower portion of the case and is formed to be capable of communicating with the volume space And a plurality of partition plates for partitioning the inside of the volume space and partitioning the inside of the volume space and making the inside of the volume space communicate with each other. The cooling water inflow part .

본 발명의 일 실시예에 있어, 상기 분할된 체적공간은 상기 파티션 플레이트에 형성된 연통홀을 매개로 상호 교통 가능하게 구성되는 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the divided volume spaces are configured to be able to communicate with each other through a communication hole formed in the partition plate.

본 발명의 일 실시예에 있어, 상기 공랭식 냉각유니트는 상기 케이스의 상부 외측에 형성되는 다수의 방열판으로 구성되는 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the air cooling type cooling unit is formed of a plurality of heat dissipating plates formed on the upper side of the case.

본 발명의 일 실시예에 있어, 상기 방열판은 상기 케이스의 외부에서 상하방향의 층상으로 배치되고, 각각의 방열판은 외부 공기의 유속 증가를 위한 관통홀을 형성하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the heat dissipation plate is arranged in a vertically stacked state from the outside of the case, and each heat dissipation plate forms a through hole for increasing the flow rate of the external air.

본 발명의 일 실시예에 있어, 상기 케이스는 상기 공랭식 냉각유니트를 포함하는 상부 자켓, 및 상기 수냉식 냉각유니트를 포함하는 하부 자켓으로 분할되어 상호 결합되도록 구성되고, 상기 하부 자켓은 내부에 상기 체적공간의 형성을 위해 상기 인젝터 유니트의 외부에 배치되는 이너 코어를 구비하고, 상기 이너 코어는 상기 인젝터 유니트와 인슐레이터를 매개로 단열 처리되는 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the case is configured to be divided into a lower jacket including an upper jacket including the air cooling type cooling unit and a lower jacket including the water cooling type cooling unit, And an inner core disposed outside the injector unit to form the inner core, wherein the inner core is heat-treated through the injector unit and the insulator.

본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 촉매 환원시스템의 요소수 분사장치는 The urea water injection device of the selective catalytic reduction system according to an embodiment of the present invention

본 발명에 따른 선택적 촉매 환원시스템의 요소수 분사장치는 배기가스 중 질소산화물의 환원 처리를 위해 배기 파이프의 내부로 요소수를 분사하는 인젝터 유니트에 대한 냉각방식을 수냉식과 공랭식을 병행하는 복합식 냉각구조로 변경함으로써 배기계통의 고온의 환경에서 장시간 노출시에도 인젝터를 보호할 수 있고, 배기량에 따른 요소수의 적정 분사를 위한 유량의 정밀제어를 통해 보다 안정적인 질소산화물의 환원 처리를 달성할 수 있는 효과를 제공하게 된다.The urea water injection device of the selective catalytic reduction system according to the present invention is characterized in that the cooling method for the injector unit injecting the urea water into the exhaust pipe for the reduction treatment of nitrogen oxides in the exhaust gas is a combined cooling type , It is possible to protect the injector even in a long time exposure in a high temperature environment of the exhaust system and to achieve a more stable reduction process of nitrogen oxide through precise control of flow rate for proper injection of urea water according to exhaust amount .

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선택적 촉매 환원시스템의 요소수 분사장치에 대한 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 선택적 촉매 환원시스템의 요소수 분사장치에 대한 내부 구조를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1과 도 2에 도시된 방열판을 도시한 사시도이다.1 is a view showing an appearance of a urea water injection device of a selective catalytic reduction system according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating an internal structure of a urea water injection device in a selective catalytic reduction system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view illustrating the heat sink shown in FIGS. 1 and 2. FIG.

이하, 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선택적 촉매 환원시스템의 요소수 분사장치에 대한 외관을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 선택적 촉매 환원시스템의 요소수 분사장치에 대한 내부 구조를 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a view illustrating an external appearance of a urea water injection device of a selective catalytic reduction system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross- Fig.

도 1과 도 2를 참조로 하면, 본 발명의 실시예에 따른 선택적 촉매 환원시스템의 요소수 분사장치는 배기 파이프(미도시)의 내부로 적정의 요소수를 분사하기 위해 제어되는 인젝터 유니트(10), 상기 인젝터 유니트(10)를 내부에 수용하고 배기 파이프에 대해 고정되도록 설치되는 케이스(100), 및 상기 인젝터 유니트(10)의 냉각을 위해 상기 케이스(100)에 구비되는 수냉식 냉각유니트와 공랭식 냉각유니트로 이루어진 복합식 냉각구조를 포함하여 구성된다.1 and 2, the urea water injection device of the selective catalytic reduction system according to the embodiment of the present invention includes an injector unit 10 (FIG. 1) controlled to inject an appropriate urea water into an exhaust pipe A case 100 installed in the case 100 to receive the injector unit 10 and fixed to the exhaust pipe, and a water-cooled cooling unit provided in the case 100 for cooling the injector unit 10, And a complex cooling structure composed of a cooling unit.

상기 인젝터 유니트(10)는 배기 파이프의 내부로 적정의 요소수를 분사하는 인젝터 노즐(12), 상기 인젝터 노즐(12)로 요소수를 제공하도록 외부 공급유니트(미도시)와 연결되는 요소수 공급용 접속부(14), 상기 인젝터 노즐(12)의 개폐를 위한 제어신호 수신용 케이블 터미널(16)을 구비한다.The injector unit 10 includes an injector nozzle 12 for injecting an appropriate urea water into the exhaust pipe, a urea water supply unit 12 connected to an external supply unit (not shown) And a cable terminal 16 for receiving a control signal for opening and closing the injector nozzle 12.

상기 케이스(100)는 요소수의 분사를 위한 상기 인젝터 유니트(10)를 내장하는 중공형 몸체로서, 외부로부터 제공되는 냉각수의 유동을 위한 단일의 체적공간(S)을 내부에 형성한다. 또한, 상기 케이스(100)는 상기 인젝터 유니트(10)의 냉각을 위한 수냉식 냉각유니트를 내부에 구비하고, 상기 인젝터 유니트(10)의 냉각을 위한 공랭식 냉각유니트를 외부로 구비하도록 구성된다.The case 100 is a hollow body in which the injector unit 10 for injecting urea water is embedded, and a single volume space S for the flow of cooling water provided from the outside is formed therein. The case 100 is provided with a water cooling type cooling unit for cooling the injector unit 10 and an external cooling type cooling unit for cooling the injector unit 10.

이를 위해, 상기 케이스(100)는 상기 공랭식 냉각유니트를 외부에 설치하는 중공형상의 상부 자켓(110), 상기 수냉식 냉각유니트를 내부에 설치하는 중공형상의 하부 자켓(120)으로 각각 분할되고, 상기 상부 자켓(110)과 상기 하부 자켓(120)은 상호 결합되어 일체를 형성하도록 구성된다. 또한, 상기 하부 자켓(120)은 내부에 상기 체적공간(S)의 형성을 위해 상기 인젝터 유니트(10)의 외부에 배치되는 이너 코어(130)를 구비하는 바, 상기 이너 코어(130)는 상기 인젝터 유니트(10)와 인슐레이터(140)를 매개로 단열 처리되어 상호 이격되게 배치되는 구조로 이루어진다.For this, the case 100 is divided into a hollow upper jacket 110 for installing the air-cooling type cooling unit on the outside and a hollow lower jacket 120 for installing the water-cooling type cooling unit, The upper jacket 110 and the lower jacket 120 are coupled to each other to form an integral body. The inner jacket 120 may include an inner core 130 disposed outside the injector unit 10 to form the volume space S therein. The injector unit 10 and the insulator 140, and are disposed so as to be spaced apart from each other.

상기 수냉식 냉각유니트는 상기 체적공간(S)으로 냉각수를 제공하는 순환식 공급 및 배출부를 구비하는 바, 상기 순환식 공급 및 배출부는 상기 케이스(100)의 하부 자켓(120)의 하측부위에 위치하고 상기 체적공간(S)과 교통 가능하게 형성되는 냉각수 유입부(150), 상기 냉각수 유입부(150)의 상부에 위치하고 상기 체적공간(S)과 교통 가능하게 형성되는 냉각수 배출부(160), 및 상기 체적공간(S)의 내부를 상하방향으로 구획하고 상호 교통 가능하게 하는 다수의 분할용 파티션 플레이트(170)를 포함하여 구성된다.Wherein the water cooling type cooling unit includes a circulation type supply and discharge unit for supplying cooling water to the volume space S, the circulation type supply and discharge unit being located below a lower jacket 120 of the case 100, A cooling water discharging part 160 disposed above the cooling water inflow part 150 and capable of communicating with the volume space S, And a plurality of partitioning partition plates 170 partitioning the inside of the volume space S in the vertical direction and making it possible to communicate with each other.

이 경우, 상기 냉각수 유입부(150)는 외부로부터 제공되는 냉각수를 상기 케이스(100)의 하부 자켓(120) 내부에 형성되는 상기 단일의 체적공간(S)으로 공급하기 위한 배관부재에 해당하고, 상기 냉각수 배출부(160)는 상기 체적공간(S)의 내부에서 상기 인젝터 유니트(10)를 냉각한 다음 순환을 위해 외부로 냉각수를 배출하기 위한 배관부재에 해당한다.In this case, the cooling water inflow part 150 corresponds to a piping member for supplying cooling water provided from the outside to the single volume space S formed in the lower jacket 120 of the case 100, The cooling water discharge unit 160 corresponds to a pipe member for cooling the injector unit 10 in the volume space S and discharging the cooling water to the outside for circulation.

또한, 상기 파티션 플레이트(170)는 상기 체적공간(S)의 내부를 상하방향으로 구획하여 냉각수와 상기 인젝터 유니트(10) 사이의 전열면적을 최대로 확보하기 위한 것으로, 상기 인젝터 유니트(10)의 외측면과 상기 케이스(100)의 하부 자켓(120)의 내측면 사이에 걸쳐 횡방향으로 배치되는 격벽부재에 해당하는 것이다. The partition plate 170 serves to maximize the heat transfer area between the cooling water and the injector unit 10 by dividing the inside of the volume space S in the vertical direction. And is disposed laterally between the outer surface of the lower jacket 120 and the inner surface of the lower jacket 120 of the case 100.

이 경우, 상기 파티션 플레이트(170)는 상기 인젝터 유니트(10)의 외측면 또는 상기 하부 자켓(120)의 내측면과 각각 접촉하는 부위에 다수의 연통홀(172)을 갖추도록 형성되는 바, 특히 상기 연통홀(172)은 상기 파티션 플레이트(170)의 전 부위 중에서 상기 인젝터 유니트(10)의 외측면과 접촉하는 부위와 상기 하부 자켓(120)의 내측면과 접촉하는 부위뿐만 아니라, 다양한 위치에 적절하게 마련되어 냉각수의 순환식 유동을 구현할 수 있도록 구성될 수도 있다.In this case, the partition plate 170 is formed to have a plurality of communication holes 172 at a portion contacting the outer surface of the injector unit 10 or the inner surface of the lower jacket 120, The communication hole 172 may be formed at various positions of the partition plate 170 to contact the outer surface of the injector unit 10 and the inner surface of the lower jacket 120, And may be suitably provided so as to realize a circulating flow of the cooling water.

이에 따라, 상기 케이스(100)의 하부 자켓(120)의 내부에서 유동하는 냉각수는 상기 연통홀(172)을 매개로 상기 파티션 플레이트(170)에 의해 상하방향의 층상으로 분할되는 상기 체적공간(S)의 전 부위를 따라 빠른 유속으로 고르게 유동할 수 있으므로 상기 인젝터 유니트(10)의 전 부위에 대한 냉각 효과를 단시간 내에 극대화시킬 수 있게 된다.The cooling water flowing inside the lower jacket 120 of the case 100 is discharged into the volume space S (see FIG. 1) divided into upper and lower layers by the partition plate 170 via the communication holes 172 So that the cooling effect on the entire portion of the injector unit 10 can be maximized within a short period of time.

상기 공랭식 냉각유니트는 상기 케이스(100)의 상부 자켓(110)의 외부에 설치되는 다수의 방열판(180)으로 구성되는 바, 특히 상기 방열판(180)은 상기 케이스(100)의 외부에서 상하방향의 층상으로 배치되어 외부 공기와 접촉될 수 있는 방열면적을 최대한 확보할 수 있도록 구성되는 것이 더욱 바람직하다. The air cooling type cooling unit is composed of a plurality of heat sinks 180 mounted on the outside of the upper jacket 110 of the case 100. The heat sink 180 is mounted on the outside of the case 100 in the vertical direction It is more preferable that the heat dissipation area is arranged so as to maximize the heat dissipation area that can be brought into contact with the outside air.

또한, 상기 방열판(180)은 도 3에 도시된 바와 같이, 외부 공기의 유속 증가를 위해 소재를 관통하는 형태의 관통홀(182)을 다수의 개소로 형성하여 외부 공기와의 접촉시 방열에 의한 냉각 효과를 단시간 내에 극대화시킬 수 있도록 구성된다. 이 경우, 상기 관통홀(182)은 상기 각각의 방열판(180)에 대해 서로 다른 위치 뿐만 아니라 다른 크기로 형성되어 유동되는 외부 공기에 대한 유속의 증가를 도울 수 구성되는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 3, the heat sink 180 has a plurality of through holes 182 penetrating the material to increase the flow rate of the external air. The heat sink 180 may be formed by heat dissipation So that the cooling effect can be maximized within a short time. In this case, it is preferable that the through holes 182 are formed at different positions with respect to the respective heat sinks 180 as well as different sizes to help increase the flow rate to the external air flowing.

따라서 상기와 같이 구성된 본 발명의 선택적 촉매 환원시스템의 요소수 분사장치는 상기 상부 자켓(110)의 외부에 위치한 공랭식 냉각유니트와 상기 하부 자켓(120)의 내부에 위치한 수냉식 냉각유니트로 이루어진 복합식 냉각구조를 적용함으로써 배기계통에서 발생하는 열을 최대한 많이 차단할 수 있으므로 상기 인젝터 유니트(10)를 배기열로부터 보호할 수 있고 이를 통해 내구 수명을 보장할 수 있게 된다.Therefore, the elliptic water injection device of the selective catalytic reduction system of the present invention having the above-described structure includes an air cooling type cooling unit located outside the upper jacket 110 and a water cooling type cooling unit located inside the lower jacket 120, The heat generated in the exhaust system can be blocked as much as possible, so that the injector unit 10 can be protected from the exhaust heat, thereby ensuring the durability life.

이 경우, 수냉식 냉각유니트는 상기 케이스(100)의 하부 자켓(120) 내부에서 단일의 체적공간(S)을 형성함과 동시에 다수의 파티션 플레이트(170)를 매개로 냉각수에 의한 전열 면적을 최대로 확보할 수 있으므로 배기계통의 고온의 열원으로부터 상기 인젝터 유니트(10)를 적극적으로 보호할 수 있게 된다. 또한, 상기 파티션 플레이트(170)는 다수의 연통홀(172)을 매개로 단일의 체적공간(S)에서 유동하는 냉각수의 유속을 증가시킬 수 있고, 이를 통해 냉각수는 고온의 배기열을 최대한 많이 흡수할 수 있게 된다.In this case, the water-cooled cooling unit forms a single volume space S in the lower jacket 120 of the case 100, and maximizes the heat transfer area by the cooling water through the plurality of partition plates 170 It is possible to positively protect the injector unit 10 from the high-temperature heat source of the exhaust system. In addition, the partition plate 170 can increase the flow rate of the cooling water flowing in the single volume space S through the plurality of communication holes 172, through which the cooling water absorbs the heat of the high temperature as much as possible .

또한, 공랭식 냉각유니트는 상기 케이스(100)의 하부 자켓(120) 외부에 위치한 다수의 방열판(180)을 매개로 외부 공기와의 전열 면적을 최대로 확보할 수 있으므로 배기계통의 고온의 열원으로부터 상기 인젝터 유니트(10)를 적극적으로 보호할 수 있게 된다. 또한, 상기 방열판(180)은 다수의 관통홀(182)을 매개로 외부공기의 유속을 증가시켜 방열효과를 높일 수 있고, 특히 상기 케이블 터미널(16)로 가는 배기열을 최소화하여 제어신호의 안정적인 인가를 도모할 수 있게 된다.Since the air cooling type cooling unit can maximize the heat transfer area with the outside air through the plurality of heat sinks 180 located outside the lower jacket 120 of the case 100, The injector unit 10 can be positively protected. The heat dissipation plate 180 may increase the flow rate of the external air through the plurality of through holes 182 to enhance the heat dissipation effect. In particular, the heat dissipation heat to the cable terminal 16 may be minimized, . ≪ / RTI >

즉, 본 발명은 배기가스 중 질소산화물의 환원 처리를 위해 배기 파이프의 내부로 요소수를 분사하는 인젝터 유니트(10)에 대한 냉각방식을 수냉식과 공랭식을 병행하는 복합식 냉각구조로 변경함으로써 배기계통의 고온의 환경에서 장시간 노출시에도 인젝터 유니트(10)와 케이블 터미널(16)을 효과적으로 보호할 수 있게 되고, 이를 통해 적정량의 요소수 분사를 위한 정밀제어를 구현하여 보다 안정적인 질소산화물의 환원 처리를 달성할 수 있게 된다.That is, according to the present invention, the cooling system for the injector unit 10 that injects the urea water into the exhaust pipe for the reduction treatment of nitrogen oxides in the exhaust gas is changed to a combined cooling structure in which the water- It is possible to effectively protect the injector unit 10 and the cable terminal 16 even under prolonged exposure in a high-temperature environment, thereby achieving a precise control for proper injection of urea water, thereby achieving more stable reduction of nitrogen oxide .

또한, 본 발명은 수냉식과 공랭식의 복합식 냉각구조로서 요소수 공급경로의 전 영역에 걸쳐 안정적인 냉각 작용을 통해 고온에서 발생할 수 있는 요소수의 고형화를 효과적으로 억제하여 고형화된 요소수의 안착에 따른 니들 거동의 이상 문제를 적극적으로 해소할 수 있게 된다.Further, the present invention is a combined cooling structure of a water-cooling type and an air-cooling type and effectively suppresses the solidification of urea water which can occur at a high temperature through a stable cooling action over the entire area of the urea water supply path, It is possible to positively solve the problem of abnormalities.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the particular details of the embodiments set forth herein. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

10-인젝터 유니트 12-인젝터 노즐
14-케이블 터미널
100-케이스 110-상부자켓
120-하부자켓 130-이너코어
140-인슐레이터 150-냉각수 유입부
160-냉각수 배출부 170-파티션 플레이트
180-방열판 182-관통홀10-Injector Unit 12-Injector Nozzle
14-cable terminal
100-case 110-upper jacket
120-bottom jacket 130-inner core
140-insulator 150-cooling water inlet
160-Cooling water discharge part 170-Partition plate
180-Heat sink 182-Through hole

Claims (7)

요소수의 분사를 위한 인젝터 유니트를 내장하고 냉각수의 유동을 위한 단일의 체적공간을 갖춘 케이스;
상기 인젝터 유니트의 냉각을 위해 상기 케이스의 내부에 구비된 수냉식 냉각유니트; 및
상기 인젝터 유니트의 냉각을 위해 상기 케이스의 외부에 구비된 공랭식 냉각유니트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선택적 촉매 환원시스템의 요소수 분사장치. A case with a built-in injector unit for injecting urea water and a single volume space for the flow of cooling water;
A water-cooled cooling unit provided inside the case for cooling the injector unit; And
And an air cooling type cooling unit provided outside the case for cooling the injector unit. 청구항 1에 있어서,
상기 수냉식 냉각유니트는 상기 체적공간으로 냉각수를 제공하는 순환식 공급 및 배출부를 구비하고,
상기 순환식 공급부는,
상기 케이스의 하부에서 위치하고 상기 체적공간과 교통 가능하게 형성되는 냉각수 유입부;
상기 냉각수 유입부의 상부에서 위치하고 상기 체적공간과 교통 가능하게 형성되는 냉각수 배출부; 및
상기 체적공간의 내부를 상하방향으로 분할하여 구획하고 상호 교통 가능하게 하는 다수의 파티션 플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선택적 촉매 환원시스템의 요소수 분사장치. The method according to claim 1,
Wherein the water-cooled cooling unit has a circulation supply and discharge unit for supplying cooling water to the volume space,
Wherein the circulating supply unit includes:
A cooling water inflow portion located at a lower portion of the case and configured to be able to communicate with the volume space;
A cooling water discharging part located above the cooling water inflow part and capable of communicating with the volume space; And
And a plurality of partition plates dividing and partitioning the inside of the volume space into upper and lower parts and making it possible to communicate with each other. 청구항 2에 있어서,
상기 분할된 체적공간은 상기 파티션 플레이트에 형성된 연통홀을 매개로 상호 교통 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 선택적 촉매 환원시스템의 요소수 분사장치. The method of claim 2,
Wherein the divided volume spaces are configured to be able to communicate with each other through a communication hole formed in the partition plate. 청구항 1에 있어서,
상기 공랭식 냉각유니트는 상기 케이스의 상부 외측에 형성되는 다수의 방열판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 선택적 촉매 환원시스템의 요소수 분사장치. The method according to claim 1,
Wherein the air cooling type cooling unit comprises a plurality of heat dissipation plates formed on the upper side of the case. 청구항 4에 있어서,
상기 방열판은 상기 케이스의 외부에서 상하방향의 층상으로 배치되고, 각각의 방열판은 외부 공기의 유속 증가를 위한 관통홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 선택적 촉매 환원시스템의 요소수 분사장치. The method of claim 4,
Wherein the heat dissipation plate is arranged in a vertically stacked state from the outside of the case, and each heat dissipation plate forms a through hole for increasing a flow rate of outside air. 청구항 1에 있어서,
상기 케이스는,
상기 공랭식 냉각유니트를 포함하는 상부 자켓; 및
상기 수냉식 냉각유니트를 포함하는 하부 자켓으로 분할되어 상호 결합되도록 구성되고,
상기 하부 자켓은 내부에 상기 체적공간의 형성을 위해 상기 인젝터 유니트의 외부에 배치되는 이너 코어를 구비하는 것을 특징으로 하는 선택적 촉매 환원시스템의 요소수 분사장치. The method according to claim 1,
In this case,
An upper jacket including the air cooling type cooling unit; And
And a lower jacket including the water-cooled cooling unit,
Wherein the lower jacket includes an inner core disposed inside the injector unit for forming the volume space therein. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI > 청구항 6에 있어서,
상기 이너 코어는 상기 인젝터 유니트와 인슐레이터를 매개로 단열 처리되는 것을 특징으로 하는 선택적 촉매 환원시스템의 요소수 분사장치. The method of claim 6,
Wherein the inner core is heat-treated through the injector unit and the insulator.
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KR20200030299A (en) * 2018-09-12 2020-03-20 주식회사 현대케피코 Water cooling type urea injection module

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