KR20180042809A - Exhaust gas aftertreatment system and internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an aftertreatment system for exhaust gas of an internal combustion engine, including a catalytic converter (1), specifically, an SCR catalytic converter. Specifically, the present invention relates to an SCR exhaust gas aftertreatment system. The catalytic converter (1) includes multiple catalytic modules (2), an exhaust gas inlet (5), and an exhaust gas outlet (13). The catalytic converter (1) has a transfer device (7) capable of transferring soot from the exhaust gas inlet (5), in other words, to be far from the exhaust inlet (6) of the catalytic module (2). A tube (8) having multiple transfer openings (9, 10) is extended along the exhaust gas inlet (5) of the catalytic converter (1) by passing through the multiple catalytic modules (2) at predetermined intervals from the exhaust gas inlet (5). Air can be transferred to the exhaust gas inlet (6) of each of the at least one catalytic module (2) through the each transfer opening (9, 10).

Description

배기가스 후처리 시스템 및 내연기관{EXHAUST GAS AFTERTREATMENT SYSTEM AND INTERNAL COMBUSTION ENGINE}[0001] EXHAUST GAS AFTERTREATMENT SYSTEM AND INTERNAL COMBUSTION ENGINE [0002]

본 발명은 내연기관의 배기가스 후처리 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 또한 배기가스 후처리 시스템을 구비하는 내연기관에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas aftertreatment system for an internal combustion engine. The present invention also relates to an internal combustion engine having an exhaust gas aftertreatment system.

예컨대 발전소에서 채용되는 고정식 내연기관에서의 연소 프로세스에서 그리고 예컨대 선박에서 채용되는 비고정식 내연기관에서의 연소 프로세스에서 질소산화물들이 형성되는데, 이들 질소산화물은 통상적으로 석탄, 핏콜, 갈탄, 광유 또는 경유와 같은 황 함유 화석 연료의 연소 중에 형성된다. 이러한 이유로, 상기한 내연기관에는, 내연기관을 빠져나오는 배기가스의 클리닝, 특히 탈질 작용을 행하는 배기가스 후처리 시스템이 할당된다.For example, nitrogen oxides are formed in a combustion process in a stationary internal combustion engine employed in a power plant and in a combustion process in a non-internal combustion engine employed in a ship, for example, Are formed during the combustion of the same sulfur-containing fossil fuel. For this reason, the above-mentioned internal combustion engine is assigned to an exhaust gas after-treatment system for performing cleaning of the exhaust gas exiting the internal combustion engine, in particular, denitration.

배기가스 내의 질소산화물을 환원시키기 위해, 소위 SCR 촉매 컨버터가 현장으로부터 알려진 배기가스 후처리 시스템에 주로 채용된다. SCR 촉매 컨버터에서, 질소산화물의 선택적 촉매 환원이 발생하며, 이 경우에 질소산화물의 환원을 위해 암모니아(NH3)가 환원제로서 요구된다. 암모니아(NH3) 또는, 예컨대 요소와 같은 암모니아 전구체 물질은 이러한 목적을 위해 액체 형태로 SCR 촉매 컨버터 상류에서 배기가스 내로 유입되며, 이때 암모니아 또는 암모니아 전구체 물질은 SCR 촉매 컨버터 상류에서 배기가스와 혼합된다. 이러한 목적으로, 암모니아 또는 암모니아 전구체 물질의 유입과 SCR 촉매 컨버터 사이에는 관행에 따라 혼합 섹션이 마련된다.In order to reduce nitrogen oxides in the exhaust gas, so-called SCR catalytic converters are mainly employed in exhaust gas aftertreatment systems known from the field. In the SCR catalytic converter, selective catalytic reduction of nitrogen oxides occurs, in which ammonia (NH 3 ) is required as a reducing agent for the reduction of nitrogen oxides. Ammonia (NH 3 ) or ammonia precursor material, such as urea, is introduced into the exhaust gas upstream of the SCR catalytic converter in liquid form for this purpose, where the ammonia or ammonia precursor material is mixed with the exhaust gas upstream of the SCR catalytic converter . For this purpose, a mixing section is provided between the inlet of the ammonia or ammonia precursor material and the SCR catalytic converter according to customary practice.

SCR 촉매 컨버터는, 통상적으로 상하 및 이웃하게 복수 개의 열 및 행 형태로 어레이형으로 배열되는 복수 개의 촉매 모듈을 포함한다. 그러한 SCR 촉매 컨버터를 통해 안내되는 배기 가스는 SCR 촉매 컨버터 또는 촉매 모듈의 배기가스 유입구측을 통해 SCR 촉매 컨버터 또는 촉매 모듈로 흘러들어가며, 배기가스 유출구측을 통해 SCR 촉매 컨버터 또는 촉매 모듈을 빠져나간다.The SCR catalytic converter typically includes a plurality of catalytic modules arranged in an array in a plurality of rows and columns, vertically and laterally. The exhaust gas guided through such an SCR catalytic converter flows into the SCR catalytic converter or catalyst module through the exhaust gas inlet side of the SCR catalytic converter or catalyst module and exits the SCR catalytic converter or catalyst module through the exhaust gas outlet side.

배기가스에 함유된 그을음은 SCR 촉매 컨버터 또는 촉매 모듈의 배기가스 유입구측에 침착되고, SCR 촉매 컨버터 또는 촉매 모듈의 폐색(clogging)을 초래한다. 배기가스 유입구측 영역에 그을음이 침착하는 것을 상쇄하기 위해, 배기가스 후처리 시스템이 SCR 촉매 컨버터에 할당된 송출 디바이스를 포함하는 것이 이미 제안되었으며, 송출 디바이스를 통해 그을음이 SCR 촉매 컨버터의 배기가스 유입구측으로부터, 즉 촉매 모듈의 배기가스 유입구측으로부터 멀리 송출될 수 있다. 그러나, 현장으로부터 알려진 송출 디바이스는 단지 SCR 촉매 컨버터의 배기가스 유입구측으로부터 또는 촉매 모듈의 배기가스 유입구측으로부터 부적절한 그을음 제거만을 허용할 뿐이다. 따라서, SCR 촉매 컨버터의 배기가스 유입구측으로부터 또는 촉매 모듈의 배기가스 유입구측으로부터 그을음을 보다 효율적으로 멀리 날려보낼 수 있는 배기가스 후처리 시스템이 필요하다.Soot contained in the exhaust gas is deposited on the exhaust gas inlet side of the SCR catalytic converter or the catalyst module and causes clogging of the SCR catalytic converter or the catalyst module. It has already been proposed that the exhaust aftertreatment system includes a delivery device assigned to the SCR catalytic converter to counteract soot deposition on the area of the exhaust gas inlet side so that it is possible for the soot to pass through the exhaust gas inlet of the SCR catalytic converter That is, from the exhaust gas inlet side of the catalyst module. However, the delivery device known from the scene only allows inadequate soot removal from the exhaust gas inlet side of the SCR catalytic converter or from the exhaust gas inlet side of the catalyst module. There is therefore a need for an exhaust gas aftertreatment system that is capable of blowing soot away from the exhaust gas inlet side of the SCR catalytic converter or from the exhaust gas inlet side of the catalytic module more efficiently.

촉매 컨버터의 배기가스 유입구측에 침착되는 그을음에 관한 상기 문제는 특히 SCR 촉매 컨버터에서 발생하지만, 본 발명은 SCR 촉매 컨버터를 지닌 배기가스 후처리 시스템으로 제한되지 않는다. 그을음은 다른 촉매 컨버터에서 배기가스 유입구측에 침착될 수도 있고, 그 후에 송출 디바이스에 의해 멀리 날려보내야만 한다.This problem with soot deposited on the exhaust gas inlet side of the catalytic converter occurs in particular in SCR catalytic converters, but the invention is not limited to exhaust gas aftertreatment systems with SCR catalytic converters. The soot may be deposited on the exhaust gas inlet side in other catalytic converters and then blown away by the delivery device.

이것으로부터 출발하여, 본 발명은 새로운 타입의 내연기관의 배기가스 후처리 시스템과, 이러한 배기가스 후처리 시스템을 구비하는 내연기관을 형성하는 목적에 주안점을 둔다.Starting from this, the present invention focuses on the purpose of forming an exhaust aftertreatment system for a new type of internal combustion engine and an internal combustion engine having such an exhaust aftertreatment system.

이러한 목적은 청구항 1에 따른 배기가스 후처리 디바이스를 통해 해결된다. 본 발명에 따르면, 복수 개의 송출 개구를 지닌 적어도 하나의 튜브가 배기가스 유입구측으로부터 정해진 거리로 복수 개의 촉매 모듈을 가로질러 촉매 컨버터의 배기가스 유입구측을 따라 연장되고, 이 경우 각각의 송출 개구를 통해 공기가 적어도 하나의 촉매 모듈의 배기가스 유입구측 각각으로 송출될 수 있다. 본 발명은, 촉매 컨버터의 배기가스 유입구측 또는 촉매 모듈의 배기가스 유입구측으로부터 그을음의 효율적인 송출을 허용한다. This object is solved by an exhaust gas after-treatment device according to claim 1. According to the present invention, at least one tube having a plurality of delivery openings extends along the exhaust gas inlet side of the catalytic converter across a plurality of catalytic modules at a predetermined distance from the exhaust gas inlet side, Air can be delivered to each of the exhaust gas inlet side of at least one catalyst module. The present invention allows efficient delivery of soot from the exhaust gas inlet side of the catalytic converter or from the exhaust gas inlet side of the catalyst module.

유리한 다른 양태에 따르면, 공기는 각각의 송출 개구를 통해 촉매 모듈 각각의 배기가스 유입구측으로 목표로 하는 방식으로 송출될 수 있다. 이에 의해, 그을음이 각각의 촉매 모듈로부터 멀어지게 효율적으로 송출될 수 있는 것을 보장할 수 있다.According to another advantageous aspect, the air can be delivered in a targeted manner to the exhaust gas inlet side of each of the catalyst modules through the respective delivery opening. This can ensure that the soot can be efficiently dispensed away from each catalyst module.

유리한 다른 양태에 따르면, 복수 개의 촉매 모듈을 위한 튜브는 복수 개의 촉매 모듈-개별 송출 개구 각각을 포함하며, 이러한 송출 개구를 통해 공기가 각각의 촉매 모듈의 배기가스 유입구측으로 송출될 수 있고, 바람직하게는 상기 송출 개구는 송출각 및/또는 직경에 관하여 상이하다. 송출 개구는 또한 튜브의 축방향으로 봤을 때 오프셋될 수 있다. 이에 의해, 그을음은 각각의 촉매 모듈로부터, 즉 각각의 촉매 모듈의 배기가스 유입구측으로부터 멀어지게 효율적으로 송출될 수 있다.According to another advantageous aspect, the tubes for the plurality of catalyst modules each comprise a plurality of catalyst modules - each individual delivery opening through which the air can be delivered towards the exhaust gas inlet side of each catalyst module, The delivery opening differs with respect to the delivery angle and / or diameter. The dispensing opening can also be offset when viewed in the axial direction of the tube. Thereby, the soot can be efficiently delivered from each catalyst module, that is, away from the exhaust gas inlet side of each catalyst module.

유익한 다른 양태에 따르면, 각각의 튜브는, 각각의 튜브의 제1 측부를 향해 위치 설정되는 촉매 모듈의 배기 가스 유입구측으로 공기를 송출할 수 있는 송출 개구와, 각각의 튜브의 제2 측부를 향해 위치 설정되는 촉매 모듈의 배기 가스 유입구측으로 공기를 송출할 수 있는 다른 송출 개구를 포함한다. 이에 의해, 촉매 컨버터의 배기가스 유입구측으로부터 또는 촉매 모듈의 배기가스 유입구측으로부터 그을음을 효율적으로 불어내는 것이 콤팩트한 구성으로 가능하다.According to another advantageous aspect, each tube has a delivery opening through which air can be delivered to the exhaust gas inlet side of the catalyst module positioned towards the first side of each tube, And another delivery opening through which air can be delivered to the exhaust gas inlet side of the catalyst module to be set. As a result, the soot can be efficiently blown from the exhaust gas inlet side of the catalytic converter or from the exhaust gas inlet side of the catalyst module in a compact configuration.

본 발명에 따른 내연기관은 청구항 12에 규정된다.An internal combustion engine according to the present invention is defined in claim 12.

바람직한 다른 양태는 종속항 및 아래의 설명에서 얻어진다. 본 발명의 예시적인 실시예가 도면에 의해 보다 상세히 설명되지만, 도면으로 제한되지 않는다.Other preferred embodiments are obtained from the dependent claims and the description below. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Exemplary embodiments of the invention are described in more detail by the drawings, but are not limited to the drawings.

도 1은 송출 디바이스와 함께 내연기관의 본 발명에 따른 배기가스 후처리 시스템의 촉매 컨버터의 사시도.
도 2a 내지 도 2d는 촉매 컨버터의 촉매 모듈의 영역에 있는 제1 배기가스 후처리 시스템의 상세도.
도 3a 내지 도 3d는 촉매 컨버터의 촉매 모듈의 영역에 있는 제2 배기가스 후처리 시스템의 상세도.
도 4a 내지 도 4d는 촉매 컨버터의 촉매 모듈의 영역에 있는 제3 배기가스 후처리 시스템의 상세도.
도 5a 내지 도 5b는 다른 배기가스 후처리 시스템의 상세도.1 is a perspective view of a catalytic converter of an exhaust aftertreatment system according to the present invention of an internal combustion engine together with a delivery device;
Figures 2a to 2d are detailed views of a first exhaust gas aftertreatment system in the region of a catalytic converter of a catalytic converter.
Figures 3a-3d are detailed views of a second exhaust aftertreatment system in the region of the catalytic converter of the catalytic converter.
Figures 4a-4d detail a third exhaust aftertreatment system in the region of the catalytic converter of the catalytic converter.
5A-5B are detailed views of another exhaust aftertreatment system.

본 발명은 내연기관, 예컨대 발전소의 고정식 내연기관이나 선박에서 채용되는 비고정식 내연기관의 배기가스 후처리 시스템에 관한 것이다. 특히, 배기가스 후처리 시스템은 중유로 작동되는 선박의 디젤 내연기관에서 채용된다.The present invention relates to an internal combustion engine, for example, a fixed internal combustion engine of a power plant or an exhaust gas aftertreatment system of a non-internal combustion internal combustion engine employed in a ship. In particular, the exhaust gas aftertreatment system is employed in diesel internal combustion engines of heavy oil-operated vessels.

도 1은 촉매 컨버터(1)의 영역에 있는 본 발명에 따른 배기가스 후처리 시스템으로부터의 발췌부이다. 촉매 컨버터(1)는 복수 개의 촉매 모듈(2)을 포함하며, 도시한 예시적인 실시예에서 촉매 모듈은 직사각형 형상으로 구성되고 열 및 행으로 구성된 어레이형으로 배열된다.1 is an excerpt from the exhaust aftertreatment system according to the invention in the region of the catalytic converter 1. The catalytic converter 1 comprises a plurality of catalytic modules 2, in the exemplary embodiment shown, the catalytic modules are arranged in a rectangular shape and arranged in an array of rows and columns.

따라서, 도 1은, 도시한 예시적인 실시예의 촉매 모듈(2)이 각각 6개의 촉매 모듈(2)로 이루어진 4개의 열(3)을 형성하는 것을 보여주며, 촉매 모듈(2)들의 2개 열(3)이 그룹(4)을 형성한다.1 shows that the catalyst module 2 of the illustrated exemplary embodiment forms four rows 3 each consisting of six catalyst modules 2 and the two columns of catalyst modules 2 (3) form the group (4).

촉매 컨버터(1)는 배기가스 유입구측(5) - 이 유입구측을 통해 배기가스가 촉매 컨버터(1)에 진입함 - 과, 배기가스 유출구측(13) - 이 배기가스 유출구측을 통해 배기가스가 촉매 컨버터(1)를 빠져나감 - 을 포함한다. 촉매 컨버터(1)의 배기가스 유입구측(5)은 촉매 모듈(2)의 대응하는 배기가스 유입구측(6)에 의해 마련된다. 이와 마찬가지로, 촉매 컨버터(1)의 배기가스 유출구측(13)은 촉매 모듈(2)의 대응하는 보이지 않는 배기가스 유출구측에 의해 형성된다.The catalytic converter 1 is configured such that the exhaust gas inlet side 5 enters the catalytic converter 1 through the inlet side and the exhaust gas outlet side 13 communicates with the exhaust gas through the exhaust gas outlet side, (1). ≪ / RTI > The exhaust gas inlet side 5 of the catalytic converter 1 is provided by the corresponding exhaust gas inlet side 6 of the catalytic module 2. Likewise, the exhaust gas outlet side 13 of the catalytic converter 1 is formed by the corresponding invisible exhaust gas outlet side of the catalytic module 2.

작동 중에, 그을음은 촉매 모듈(2)의 배기가스 유입구측(6)에 침착될 수 있다. 본 발명은 송출 디바이스(7)의 상세에 관한 것이며, 촉매 컨버터(1)의 촉매 모듈(2)의 폐색을 피하기 위해, 송출 디바이스를 통해 그을음은 촉매 모듈의 배기가스 유입구측(6)으로부터 그리고 이에 따라 촉매 컨버터(1)의 배기가스 유입구측(5)으로부터 멀리 송출될 수 있다.During operation, the soot can be deposited on the exhaust gas inlet side (6) of the catalyst module (2). The present invention relates to the details of the delivery device 7 and in order to avoid clogging of the catalytic module 2 of the catalytic converter 1 the soot is fed from the exhaust gas inlet side 6 of the catalytic module, Can be sent away from the exhaust gas inlet side (5) of the catalytic converter (1).

본 발명에 따른 배기가스 후처리 시스템에서, 복수 개의 송출 개구(9, 10)를 지닌 적어도 하나의 튜브(8)가 배기가스 유입구측(5)으로부터 정해진 거리로 복수 개의 촉매 모듈(2)을 가로질러 촉매 컨버터(1)의 배기가스 유입구측(5)을 따라 연장되고, 이 경우 각각의 송출 개구를 통해 공기가 적어도 하나의 촉매 모듈(2)의 배기가스 유입구측(6) 각각으로 송출될 수 있다.In the exhaust aftertreatment system according to the present invention, at least one tube 8 having a plurality of delivery openings 9, 10 is arranged transversely across the plurality of catalyst modules 2 at a distance from the exhaust gas inlet side 5, (5) of the catalytic converter (1), in which case, through each delivery opening, air can be delivered to each of the exhaust gas inlet sides (6) of at least one catalytic module have.

여기에서는, 특히 각각의 송출 개구(9, 10)를 통해 공기가 목표로 하는 방식으로 각각의 촉매 모듈(2)의 배기가스 유입구측(6)으로 송출될 수 있고, 이에 따라 각각의 촉매 모듈(2)을 위한 튜브(8)가 적어도 하나의, 바람직하게는 그보다 많은 촉매 모듈-개별 송출 개구(9, 10)를 포함하며, 이 송출 개구를 통해 공기가 각각의 촉매 모듈(2)의 배기가스 유입구측(6)으로 송출될 수 있다.Here, in particular, air can be delivered through the respective delivery openings 9, 10 to the exhaust gas inlet side 6 of each catalytic module 2 in a targeted manner, 2 comprises at least one, preferably more than one, catalyst module-individual delivery openings 9, 10 through which air is exhausted from the exhaust gas of each catalyst module 2 To the inlet side (6).

촉매 컨버터(1)가, 각각 복수 개의 촉매 모듈(2)을 갖는 2개 열(3)로 이루어진 2개 그룹(4)을 포함하는 도시한 바람직한 예시적인 실시예에서, 튜브(8)가 촉매 모듈(2)의 2개의 열(3)로 이루어진 각각의 그룹(4)에 대해 마련되며, 튜브는 촉매 컨버터(1)의 배기가스 유입구측(5)을 따라 정해진 거리로 연장된다.In a preferred exemplary embodiment in which the catalytic converter 1 comprises two groups 4 of two rows 3 each having a plurality of catalytic modules 2, Is provided for each group (4) of two rows (3) of tubes (2), the tubes extending a certain distance along the exhaust gas inlet side (5) of the catalytic converter (1).

각각의 튜브(8)는, 각각의 튜브(8)의 제1 측부를 향해 위치 설정되는 촉매 모듈(2)의 배기 가스 유입구측(5)으로 공기를 지향시킬 수 있는 송출 개구(9, 10)와, 각각의 튜브의 제2 측부를 향해 위치 설정되는 촉매 모듈(2)의 배기 가스 유입구측(5)으로 공기를 송출할 수 있는 다른 송출 개구를 포함한다. 여기에서, 각각의 튜브(8)는 바람직하게는 그룹(4)으로 조합되는 2개 열(3)의 촉매 모듈(2)들 사이의 대략 중앙에서 연장된다.Each tube 8 has delivery openings 9,10 capable of directing air to the exhaust gas inlet side 5 of the catalytic module 2 positioned towards the first side of each tube 8, And another delivery opening capable of delivering air to the exhaust gas inlet side (5) of the catalyst module (2) positioned toward the second side of each tube. Here, each tube 8 extends approximately centrally between the two rows 3 of catalyst modules 2, which are preferably combined into a group 4.

특히 각각의 그룹(4)의 각각의 촉매 모듈(2)을 위한 각각의 튜브(8)는, 그 송출각 및/또는 그 직경에 관하여 상이한 다른 송출 개구(9, 10)를 갖는다. 각각의 상세는 도 2a 내지 2d, 도 3a 내지 3d, 도 4a 내지 4b 및 도 5a 내지 5b를 참고하여 아래에서 설명된다.In particular, each tube 8 for each catalyst module 2 of each group 4 has different delivery openings 9, 10 which are different with respect to its delivery angle and / or its diameter. The details of each will be described below with reference to Figures 2a to 2d, 3a to 3d, 4a to 4b and 5a to 5b.

도 2 내지 도 2a의 예시적인 실시예에서, 튜브(8)는 각각의 그룹(4)의 각각의 촉매 모듈(2)을 위한 제1 송출 개구(9)와 제2 송출 개구(10)를 포함한다. 도 2a 내지 도 2d의 예시적인 실시예에서, 송출 개구(9, 10)는 그 송출각에 대해서만 상이하고, 송출 개구는 송출각으로 공기를 각각의 촉매 모듈(2)의 배기가스 유입구측(6)으로 지향시킨다. 따라서, 도 2c에 따른 송출 개구(9)는 촉매 모듈(2)의 배기가스 유입면(6)에 대한 평행선과의 송출각(β)을 포함하는 한편, 송출 개구(10)는 촉매 모듈(2)의 배기가스 유입면(6)에 대한 평행선과의 송출각(α)을 포함한다.In the exemplary embodiment of Figures 2 to 2a the tube 8 includes a first delivery opening 9 and a second delivery opening 10 for each of the catalyst modules 2 of each group 4 do. In the exemplary embodiment of Figures 2a to 2d, the delivery openings 9, 10 differ only for their delivery angles and the delivery openings deliver air to the exhaust gas inlet side 6 of each catalyst module 2 ). Thus, the delivery opening 9 according to FIG. 2C includes the delivery angle? With the parallel line to the exhaust gas inlet surface 6 of the catalyst module 2 while the delivery opening 10 comprises the catalyst module 2 ) To a parallel line to the exhaust gas inflow surface (6).

여기에서, 송출 개구(9)의 송출각(β)은 송출 개구(10)의 송출각(α)보다 크기 때문에, 상이한 송출 개구(9, 10)를 통해 공기가 각각의 촉매 모듈(2)의 각각의 배기가스 유입측(6)으로 상이한 송출 원추부(11, 12)로 지향될 수 있다. 이로 인해, 각각의 촉매 모듈(2)의 거의 전체 배기가스 유입구측(6) 상으로 공기를 효율적으로 송출하는 것이 가능하고, 이에 따라 각각의 촉매 모듈(2)의 배기가스 유입구측(6)으로부터 그을음을 효율적으로 제거할 수 있다.Here, since the delivery angle [beta] of the delivery opening 9 is larger than the delivery angle [alpha] of the delivery opening 10, air is supplied through the different delivery openings 9, 10 to each of the catalyst modules 2 And may be directed to different delivery conical portions 11, 12 to the respective exhaust gas inlet side 6. This makes it possible to efficiently deliver air onto the substantially entire exhaust gas inlet side 6 of each catalytic module 2 and thereby to remove the air from the exhaust gas inlet side 6 of each catalytic module 2 Soot can be efficiently removed.

송출각 α와 β는 상이하고, 각각 0°보다 크며, 바람직하게는 10° 초과 90° 미만, 바람직하게는 80° 미만이다. 송출 개구(9)의 송출각(β)은 바람직하게는 50° 내지 80°이다. 송출 개구(10)의 송출각(α)은 바람직하게는 10° 내지 45°이다.The delivery angles? And? Are different, and are each greater than 0 degrees, preferably greater than 10 degrees and less than 90 degrees, and preferably less than 80 degrees. The delivery angle [beta] of the delivery opening 9 is preferably 50 [deg.] To 80 [deg.]. The delivery angle [alpha] of the delivery opening 10 is preferably 10 [deg.] To 45 [deg.].

이미 설명한 바와 같이, 도 2a 내지 도 2d의 예시적인 실시예에서 상이한 송출 개구(9, 10)는 오로지 그 송출각(α, β) 각각에 대해서만 상이하다. 도 2a 내지 도 2d에서, 송출 개구(9, 10)는 동일한 직경을 갖는다. 더욱이, 송출 개구(9)의 개수는 송출 개구(10)의 개수와 동일하다. 이에 더하여, 송출 개구(9, 10)는 튜브(8)의 동일한 축방향 위치에 배치된다.As already explained, the different delivery openings 9, 10 in the exemplary embodiment of Figures 2a to 2d differ solely for each of their delivery angles?,?. In Figs. 2A to 2D, the delivery openings 9 and 10 have the same diameter. Furthermore, the number of the delivery openings 9 is the same as the number of the delivery openings 10. In addition, the delivery openings 9, 10 are arranged in the same axial position of the tube 8.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 변형예를 보여주며, 이 변형예에서는 각각의 촉매 모듈(2)을 위한 송출 개구(9, 10)가 그 송출각(α, β) 각각에 대해서 상이할 뿐만 아니라, 추가로 그 직경, 튜브(8)를 따른 그 축방향 위치 및 그 개수에 대해서도 또한 상이하다.3A to 3D show a modification of the present invention in which the delivery openings 9, 10 for each catalyst module 2 are different for each of the delivery angles?,? But also for its diameter, its axial position along the tube 8 and its number.

따라서, 도 3a 내지 도 3d의 예시적인 실시예에서, 송출 개구(9)의 개수는 송출 개구(10)의 개수보다 많으며, 송출 개구(9)의 평행선에 대한 송출각(β)은 송출 개구(10)의 송출각(α)보다 크다. 송출각(α)이 작은 송출 개구(10)의 직경은 송출각(β)이 큰 송출 개구(9)의 직경보다 크다.3A to 3D, the number of delivery openings 9 is greater than the number of delivery openings 10, and the delivery angle [beta] with respect to the parallel line of delivery opening 9 is larger than the delivery opening [ 10). ≪ / RTI > The diameter of the delivery opening 10 having a small delivery angle alpha is larger than the diameter of the delivery opening 9 having a large delivery angle beta.

도 3d는, 대응하는 송출 원추부(11, 12)가 도시한 촉매 모듈(2)의 배기가스 유입구측(6)을 가격하는 표면을 시각화한다. 도 3a 내지 도 3d의 실시예의 경우, 그을음은 각각의 촉매 모듈(2)의 각각의 배기가스 유입구측(6)으로부터 멀어지게 효율적으로 송출될 수 있다.Fig. 3D visualizes the surface of the exhaust gas inlet side 6 of the catalyst module 2 shown by the corresponding delivery conical parts 11, In the case of the embodiment of Figs. 3a-3d, the soot can be efficiently dispensed away from the respective exhaust gas inlet side 6 of each catalytic module 2.

본 발명의 추가의 버전이 도 4a 및 도 4b에 도시되어 있으며, 도 4a 내지 도 4b의 버전에서는 상이한 송출각(α, β)을 갖는 송출 개구(9, 10)가 도 2a 내지 도 2d의 예시적인 실시예에 따라 동일한 직경을 갖지만, 튜브의 축방향으로 봤을 때에 서로 오프셋된다. 더욱이, 상이한 α, β를 갖는 송출 개구(9, 10)의 개수는 상이하다.A further version of the invention is shown in Figures 4a and 4b and in the versions of Figures 4a to 4b the delivery openings 9,10 with different delivery angles [alpha], [beta] According to embodiments, but are offset from one another when viewed in the axial direction of the tube. Furthermore, the number of delivery openings 9, 10 having different?,? Are different.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 배기가스 후처리 시스템(10)의 상세를 보여주며, 도시한 튜브(8)도 또한 촉매 모듈(2)의 2개 열(3)의 촉매 모듈(2)의 배기가스 유입구측(6)으로부터 멀어지게 그을음을 날려보낸다. 제1 측부 상에, 튜브(8)는 송출 개구(9, 10)를 포함하며, 이 송출 개구는 그 개수 및 송출각과, 그 직경과 튜브(8)를 따른 축방향 위치 모두에 대해서 상이하다. 이와 대조적으로, 제1 측부의 축방향 위치 반대측에 위치하는 튜브(8)의 제2 측부 상에서 상이한 개구(9, 10)의 개수는 동일하지만, 송출각(α, β)은 상이하다.5a and 5b show details of the exhaust aftertreatment system 10 according to the present invention and the tube 8 shown is also a catalyst module 2 of two rows 3 of the catalyst module 2. [ The soot is blown away from the exhaust gas inlet side 6 of the engine. On the first side, the tube 8 comprises delivery openings 9, 10 which differ in both their number and delivery angle, their diameter and their axial position along the tube 8. In contrast, the number of different openings 9, 10 on the second side of the tube 8 located opposite the axial position of the first side are the same, but the delivery angles?,? Are different.

본 발명의 경우, 그을음은 촉매 컨버터(1)의 촉매 모듈(2)의 배기가스 유입구측(6)으로부터 효율적으로 제거될 수 있다. 본 발명은 SCR 배기가스 후처리 시스템의 SCR 촉매 컨버터에 채용되는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명은 또한 배기가스 유입구측으로부터 그을음을 제거하기 위해 다른 촉매 컨버터, 예컨대 CH4 산화 촉매 컨버터에 채용될 수도 있다.In the case of the present invention, the soot can be efficiently removed from the exhaust gas inlet side 6 of the catalyst module 2 of the catalytic converter 1. The present invention is preferably employed in an SCR catalytic converter of an SCR exhaust aftertreatment system. However, the present invention may also be employed in other catalytic converters, such as CH 4 oxidation catalytic converters, to remove soot from the exhaust gas inlet side.

공기는 송출 개구(9, 10)를 통해 쇼크형이나 임펄스형으로 지향되는 것이 바람직하다.It is preferable that air is directed through the delivery openings 9, 10 in a shock-like or impulse-like manner.

1 : 촉매 컨버터
2 : 촉매 모듈
3 : 열
4 : 그룹
5 : 배기가스 유입구측
6 : 배기가스 유입구측
7 : 송출 디바이스
8 : 튜브
9 : 송출 개구
10 : 송출 개구
11 : 송출 원추부
12 : 송출 원추부
13 : 배기가스 유출구측1: Catalytic converter
2: catalyst module
3: heat
4: Group
5: exhaust gas inlet side
6: exhaust gas inlet side
7: sending device
8: Tube
9: Delivery opening
10: Delivery opening
11:
12:
13: Exhaust gas outlet side

Claims (12)

촉매 컨버터(1), 특히 SCR 촉매 컨버터를 지닌 내연기관의 배기가스 후처리 시스템, 특히 SCR 배기가스 후처리 시스템으로서,
촉매 컨버터(1)는 복수 개의 촉매 모듈(2), 배기가스 유입구측(5) 및 배기가스 유출구측(13)을 포함하고, 침착물, 특히 그을음을 촉매 컨버터(1)의 배기가스 유입구측(5)으로부터, 즉 촉매 모듈(2)의 배기가스 유입구측(6)으로부터 멀리 송출할 수 있는 송출 디바이스(7)를 갖는 것인 배기가스 후처리 시스템에 있어서,
복수 개의 송출 개구(9, 10)를 지닌 적어도 하나의 튜브(8)가 배기가스 유입구측(5)으로부터 정해진 거리를 두고 복수 개의 촉매 모듈(2)을 가로질러 촉매 컨버터(1)의 배기가스 유입구측(5)을 따라 연장되고, 각각의 송출 개구(9, 10)를 통해 공기가 적어도 하나의 촉매 모듈(2) 각각의 배기가스 유입구측(6)으로 송출될 수 있는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.An exhaust gas aftertreatment system, especially an SCR exhaust gas aftertreatment system, of an internal combustion engine having a catalytic converter 1, in particular an SCR catalytic converter,
The catalytic converter 1 includes a plurality of catalytic modules 2, an exhaust gas inlet side 5 and an exhaust gas outlet side 13 and is arranged to receive deposits, in particular soot, on the exhaust gas inlet side of the catalytic converter 1 5), that is, a sending device (7) capable of sending out from the exhaust gas inlet side (6) of the catalyst module (2)
At least one tube 8 having a plurality of delivery openings 9 and 10 extends across a plurality of catalytic converters 2 at a predetermined distance from the exhaust gas inlet side 5 to the exhaust gas inlet Characterized in that it extends along the side (5) of the at least one catalytic module (2) and through which the air can be delivered to the exhaust gas inlet side (6) of each of the at least one catalytic module (2) Post processing system. 제1항에 있어서, 각각의 송출 개구(9, 10)를 통해, 공기가 목표로 하는 방식으로 촉매 모듈(2) 각각의 배기가스 유입구측(6)으로 송출될 수 있는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.2. A method according to claim 1, characterized in that air can be delivered to the exhaust gas inlet side (6) of each of the catalytic modules (2) in a targeted manner through the respective delivery openings (9, 10) Post processing system. 제1항 또는 제2항에 있어서, 복수 개의 촉매 모듈(2)을 위한 튜브(8)는 복수 개의 촉매 모듈-개별 송출 개구(9, 10)를 포함하고, 이 송출 개구를 통해 공기가 각각의 촉매 모듈(2)의 배기가스 유입구측(6)으로 송출될 수 있는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.3. A device according to claim 1 or 2, characterized in that the tube (8) for the plurality of catalyst modules (2) comprises a plurality of catalyst modules - individual delivery openings (9, 10) Can be delivered to the exhaust gas inlet side (6) of the catalyst module (2). 제3항에 있어서, 각각의 촉매 모듈(2)을 위한 튜브(8)는 그 송출각에 대하여 상이한 송출 개구(9, 10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.4. An exhaust aftertreatment system according to claim 3, characterized in that the tube (8) for each catalyst module (2) comprises different delivery openings (9, 10) for its delivery angle. 제3항 또는 제4항에 있어서, 각각의 촉매 모듈(2)을 위한 튜브(8)는 그 직경에 대하여 상이한 송출 개구(9, 10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.5. An exhaust aftertreatment system according to claim 3 or 4, characterized in that the tube (8) for each catalyst module (2) comprises dispensing openings (9, 10) different in diameter. 제5항에 있어서, 배기가스 유입구측에 대한 수직선에 기초한 송출각이 상대적으로 작고, 이에 따라 배기가스 유입구측에 대한 평행선에 대한 송출각은 상대적으로 큰 송출 개구(9)의 직경은, 배기가스 유입구측에 대한 수직선에 기초한 송출각이 상대적으로 크고, 이에 따라 배기가스 유입구측에 대한 평행선에 기초한 송출각은 상대적으로 작은 송출 개구(10)의 직경보다 상대적으로 작은 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.6. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 5, wherein the discharge angle based on the vertical line to the exhaust gas inlet side is relatively small, so that the diameter of the delivery opening (9) is relatively large with respect to the parallel line to the exhaust gas inlet side, Characterized in that the delivery angle based on the vertical line to the inlet side is relatively large and accordingly the delivery angle based on the parallel line to the exhaust gas inlet side is relatively smaller than the diameter of the delivery opening (10) which is relatively small. system. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 송출 개구(9, 10)는 튜브(8)의 축방향으로 적어도 부분적으로 오프셋되는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.7. An exhaust aftertreatment system according to any one of claims 3 to 6, characterized in that the delivery openings (9, 10) are at least partly offset in the axial direction of the tube (8). 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 송출 개구(9, 10)는 튜브(8)의 축방향으로 동일한 위치에 적어도 부분적으로 위치 설정되는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.8. An exhaust aftertreatment system according to any one of claims 3 to 7, characterized in that the delivery openings (9, 10) are at least partly positioned in the same position in the axial direction of the tube (8). 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 튜브(8)는 공기를 각각의 튜브(8)의 제1 측부를 향해 위치 설정되는 촉매 모듈(2)의 배기가스 유입구측(6)으로 송출할 수 있는 송출 개구(9, 10)와, 공기를 각각의 튜브(8)의 제2 측부를 향해 위치 설정되는 촉매 모듈(2)의 배기가스 유입구측(6)으로 송출할 수 있는 추가의 송출 개구(9, 10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.9. A device according to any one of the preceding claims, characterized in that each tube (8) comprises an exhaust gas inlet side (6) of the catalyst module (2) positioned towards the first side of each tube (9, 10) capable of delivering air to the exhaust gas inlet side (6) of the catalyst module (2) positioned toward the second side of each tube (8) Further comprising a further delivery opening (9, 10). 제9항에 있어서, 공기를 각각의 튜브(8)의 제1 측부를 향해 위치 설정된 촉매 모듈(2)의 배기가스 유입구측(6)으로 송출할 수 있는 송출 개구(9, 10)는, 개구 직경 및/또는 송출각 및/또는 축방향 위치에 대하여 상이한 송출 개구(9, 10)를 포함하고, 공기를 각각의 튜브(8)의 제2 측부를 향해 위치 설정된 촉매 모듈(2)의 배기가스 유입구측(6)으로 송출할 수 있는 송출 개구(9, 10)는 마찬가지로 개구 직경 및/또는 송출각 및/또는 축방향 위치에 대하여 상이한 송출 개구(9, 10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.10. The device according to claim 9, wherein the delivery openings (9, 10) capable of delivering air to the exhaust gas inlet side (6) of the catalytic module (2) positioned towards the first side of each tube (8) (9, 10) with respect to the diameter and / or delivery angle and / or the axial position of the respective catalytic module (2), the air being directed towards the second side of each tube (8) The delivery openings 9, 10 which can be delivered to the inlet side 6 likewise comprise different delivery openings 9, 10 for the opening diameter and / or delivery angle and / or axial position. Gas aftertreatment system. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 복수 개의 촉매 모듈(2)의 2개 열(3)로 이루어진 그룹(4)을 위한 배기가스 후처리 시스템은 복수 개의 송출 개구(9, 10)를 지닌 튜브(8)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 후처리 시스템.11. An exhaust aftertreatment system according to any one of the preceding claims, wherein the exhaust gas aftertreatment system for a group (4) of two rows (3) of a plurality of catalyst modules (2) comprises a plurality of delivery openings And a tube (8) having an inlet (8). 내연기관, 특히 경유나 중유로 작동되는 내연 기관으로서, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 배기가스 후처리 시스템을 지닌 내연기관.An internal combustion engine having an exhaust gas after-treatment system according to any one of claims 1 to 11, as an internal combustion engine, in particular an internal combustion engine operated with light oil or heavy oil.
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