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KR101498178B1 - Urea mixing apparatus having swirl unit - Google Patents

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KR101498178B1
KR101498178B1 KR20140165160A KR20140165160A KR101498178B1 KR 101498178 B1 KR101498178 B1 KR 101498178B1 KR 20140165160 A KR20140165160 A KR 20140165160A KR 20140165160 A KR20140165160 A KR 20140165160A KR 101498178 B1 KR101498178 B1 KR 101498178B1
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박인범
장명환
강정규
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세종공업 주식회사
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Abstract

본 발명에 의한 스월형 우레아 믹싱장치는, 엔진으로부터 배출되는 배출가스가 지날 수 있는 내부유로를 갖되, 선단측에 배출가스 유입부가 구비되고 후단측에 SDPF 장착부가 마련되는 하우징; 상기 하우징의 내부유로 중 상기 배출가스 유입부와 상기 SDPF 장착부 사이로 우레아 수용액을 분사하는 우레아 분사노즐; 및 상기 하우징의 내부유로 중 상기 우레아 분사노즐이 장착된 지점과 상기 SDPF 장착부 사이에 장착됨으로써 배출가스와 우레아 수용액 입자가 혼합된 유체에 나선형 와류를 발생시키는 우레아 스월유닛;을 포함한다. 본 발명에 의한 스월형 우레아 믹싱장치를 이용하면, 차량의 엔진에서 배출되는 배출가스의 유동방향이 변경되는 지점에서 우레아 수용액을 분사시킴으로써 우레아 수용액을 효과적으로 배출가스에 혼합시킬 수 있고, 우레아 분사노즐에서 분사되는 우레아 수용액이 배출가스와 혼합되는 지점에 나선형 와류를 발생시킴으로써 우레아 수용액 입자를 보다 균일하게 배출가스에 혼합시킬 수 있다는 장점이 있다.The swash-type urea-mixing apparatus according to the present invention comprises: a housing having an internal flow passage through which an exhaust gas discharged from an engine can pass, an exhaust gas inflow portion at a front end side and an SDPF mounting portion at a rear end side; A urea injection nozzle for injecting a urea aqueous solution into the exhaust gas inlet portion and the SDPF mounting portion of the internal flow path of the housing; And a urea swirl unit mounted between the point where the urea injection nozzle is mounted and the SDPF mounting unit in the inner flow path of the housing to generate a spiral vortex in the fluid mixed with the exhaust gas and the urea aqueous solution particles. By using the swirl type urea mixing device according to the present invention, the urea aqueous solution can be effectively mixed into the exhaust gas by injecting the urea aqueous solution at the point where the flow direction of the exhaust gas discharged from the engine of the vehicle is changed, There is an advantage that the urea aqueous solution particles can be more uniformly mixed into the exhaust gas by generating a spiral vortex at a point where the injected urea aqueous solution is mixed with the exhaust gas.

Figure R1020140165160
Figure R1020140165160

Description

스월형 우레아 믹싱장치 {Urea mixing apparatus having swirl unit}[0001] Urea mixing apparatus having a swirling unit [

본 발명은 차량의 엔진에서 배출되는 배출가스에 우레아 수용액을 효과적으로 혼합시키기 위한 우레아 믹싱장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 우레아 분사노즐에서 분사되는 우레아 수용액이 배출가스와 혼합되는 지점에 나선형 와류를 발생시킴으로써 우레아 수용액 입자가 균일하게 배출가스에 혼합될 수 있도록 하는 우레아 믹싱장치에 관한 것이다. The present invention relates to a urea mixing apparatus for effectively mixing an aqueous urea solution with an exhaust gas discharged from an engine of a vehicle, and more particularly, to a urea mixing apparatus which generates a spiral vortex at a point where a urea aqueous solution injected from a urea injection nozzle is mixed with an exhaust gas So that the urea aqueous solution particles can be uniformly mixed into the exhaust gas.

일반적으로 엔진에서 배출되는 배기가스는 배기 파이프의 중간에 배치되는 촉매장치(Catalytic Converter)로 유도되어 정화되고 머플러를 통과하면서 소음이 감쇄된 후 테일 배기 파이프를 통해 대기로 방출된다.Generally, the exhaust gas discharged from the engine is guided to a catalytic converter disposed in the middle of the exhaust pipe, is purified, passed through the muffler, attenuates noise, and then is discharged to the atmosphere through a tail exhaust pipe.

디젤 엔진에서 촉매장치는 배출가스에 포함되어 있는 오염물질을 처리하기 위한 장치로서, 배출가스에 포함된 입자상 물질(PM)을 포집하기 위한 촉매 담체가 내부에 배치되어 엔진에서 배출되는 각종 배기가스를 화학적 변환과정을 통하여 정화한다.A catalyst device in a diesel engine is a device for treating contaminants contained in exhaust gas. A catalyst carrier for trapping particulate matter (PM) contained in the exhaust gas is disposed inside, and various exhaust gases It is purified through a chemical conversion process.

상기와 같은 역할을 하는 촉매장치에 적용되는 촉매형식 중의 하나로 선택적 촉매장치(Selective Catalytic Reduction ; SCR)가 있다. 선택적 촉매장치는 NOx를 정화하기 위한 환원제로 암모니아(NH3)를 사용하는 것으로 NOx에 대한 선택도가 매우 우수할 뿐만 아니라, 산소가 존재하는 경우에도 NOx와 암모니아 사이의 반응이 촉진되는 장점이 있어 디젤 엔진에 적용되고 있다.A selective catalytic reduction (SCR) is one of the catalyst types to be applied to the above-described catalytic device. The selective catalytic device uses ammonia (NH3) as a reducing agent for purifying NOx, which not only has excellent selectivity for NOx but also has an advantage of promoting the reaction between NOx and ammonia even in the presence of oxygen. Engine.

그에 대한 반응식은 다음과 같다.The reaction formula for it is as follows.

NOx + NH3(암모니아) → N2 + H2ONOx + NH3 (ammonia) → N2 + H2O

선택적 촉매장치에서 암모니아를 획득하기 위해서는 우레아(Urea) 수용액을 SCR 촉매장치의 상류측에 주입하고, 우레아 수용액의 증발 및 분해에 따라 생성되는 암모니아를 취득하여 NOx를 선택적으로 환원시키도록 한다. 통상적으로 우레아 수용액의 주입량을 증가시키게 되면 NOx 정화율도 증가하는 경향을 보이나, 일정량 이상의 우레아 수용액을 주입하게 되면 생성된 암모니아가 분해되지 않거나 반응하지 않고 남게 되어 대기중으로 배출되어 더 심각한 환경오염을 유발시키게 되는 문제점이 발생한다. 특히, 과도한 암모니아의 생성으로 인하여 배기관을 통해 배출되는 경우 악취를 유발시키게 되어 차량의 품질을 저하시키는 문제점을 발생시킨다.In order to obtain ammonia in the selective catalytic device, an aqueous Urea solution is injected upstream of the SCR catalytic device, ammonia generated by evaporation and decomposition of the urea aqueous solution is taken to selectively reduce NOx. Normally, when the amount of urea aqueous solution is increased, the NOx purification rate tends to increase. However, if a certain amount of the urea aqueous solution is injected, the generated ammonia is not decomposed or remains unreacted and discharged to the atmosphere, . Particularly, when exhausted through an exhaust pipe due to excessive ammonia production, odor is generated, which causes a problem of deteriorating the quality of the vehicle.

따라서 우레아 수용액의 주입량을 적정하게 유지시키면서 NOx의 정화율을 높이는 것이 매우 중요하다. 현재에는 선택적 촉매장치의 NOx 정화율을 높이기 위한 방법으로 엔진 회전수와 배출가스의 온도로부터 배기가스에 포함되는 NOx 량을 산출한 다음 우레아 수용액의 주입량을 결정하여 분사하는 방식이 제공되고 있다.Therefore, it is very important to increase the purifying rate of NOx while maintaining an appropriate amount of the urea aqueous solution. Currently, a method for calculating the amount of NOx contained in the exhaust gas from the engine speed and the temperature of the exhaust gas by determining the injection amount of the urea aqueous solution is provided as a method for increasing the NOx purification rate of the selective catalyst device.

또한, 최근 들어서는 DPF(Diesel Particular Filter)에 SCR촉매를 코팅한 SDPF 사용이 증가하고 있는데, 이와 같이 SDPF에 우레아 수용액을 분사하여 NOx를 정화하고자 하는 경우 NOx 정화효율을 높이기 위해서는 우레아 수용액의 분무 균일도가 향상되어야 한다. 그러나 현재까지는 단순히 우레아 수용액을 스프레이 방식으로 분사하는 방법만이 상용화되어 있을 뿐, 분사된 우레아 수용액 입자를 보다 균일하게 배출가수에 혼합시키는 장치는 제안된 바 없으므로, 우레아 수용액의 분무 균일도 향상에는 한계가 있다는 문제점이 있다.In recent years, the use of SDPF coated with a SCR catalyst on DPF (diesel particulate filter) has been increasing. In order to purify NOx by spraying urea aqueous solution to SDPF in this way, the spray uniformity of the urea aqueous solution Should be improved. However, until now, only a method of spraying a urea aqueous solution by a spray method has been commercialized. However, there has been no proposal of a device for mixing the sprayed urea aqueous solution particles into the exhaust gas more uniformly. Therefore, there is a limit to improvement of the spray uniformity of the aqueous urea solution .

KR 10-0999615 B1KR 10-0999615 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차량의 엔진에서 배출되는 배출가스에 우레아 수용액을 혼합시키되, 우레아 분사노즐에서 분사되는 우레아 수용액이 배출가스와 혼합되는 지점에 나선형 와류를 발생시킴으로써 우레아 수용액 입자를 보다 균일하게 배출가스에 혼합시킬 수 있는 스월형 우레아 믹싱장치를 제공하는데 목적이 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an exhaust gas purifying apparatus which is capable of mixing an urea aqueous solution into exhaust gas discharged from an engine of a vehicle, Thereby allowing the urea aqueous solution particles to be more uniformly mixed into the exhaust gas.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 스월형 우레아 믹싱장치는,According to an aspect of the present invention, there is provided a swing-type urea-

엔진으로부터 배출되는 배출가스가 지날 수 있는 내부유로를 갖되, 선단측에 배출가스 유입부가 구비되고 후단측에 SDPF 장착부가 마련되는 하우징;A housing having an internal flow passage through which the exhaust gas discharged from the engine can pass, a discharge gas inflow portion provided at a front end side and an SDPF mounting portion at a rear end side;

상기 하우징의 내부유로 중 상기 배출가스 유입부와 상기 SDPF 장착부 사이로 우레아 수용액을 분사하는 우레아 분사노즐; 및 A urea injection nozzle for injecting a urea aqueous solution into the exhaust gas inlet portion and the SDPF mounting portion of the internal flow path of the housing; And

상기 하우징의 내부유로 중 상기 우레아 분사노즐이 장착된 지점과 상기 SDPF 장착부 사이에 장착됨으로써 배출가스와 우레아 수용액 입자가 혼합된 유체에 나선형 와류를 발생시키는 우레아 스월유닛;을 포함한다.And a urea swirl unit which is installed between the point where the urea injection nozzle is mounted and the SDPF mounting part in the inner flow path of the housing to generate a spiral vortex in the fluid mixed with the exhaust gas and the urea aqueous solution particles.

상기 우레아 스월유닛은, 상기 하우징의 내측면에 장착되는 외측관과, 상기 외측관의 중심점을 기준으로 방사형으로 배열되어 상기 외측관과 일체로 결합되는 다수 개의 방사형 분할판과, 상기 방사형 분할판 중 상기 SDPF와 대응되는 측 끝단으로부터 상기 SDPF를 향해 연장되되 상기 방사형 분할판의 배열방향을 따라 만곡된 다수 개의 블레이드판을 포함하여 구성된다.Wherein the urea swirl unit includes an outer tube mounted on an inner surface of the housing, a plurality of radial partition plates arranged radially with respect to a center point of the outer tube and integrally coupled with the outer tube, And a plurality of blade plates extending from the side end corresponding to the SDPF toward the SDPF and curved along the arrangement direction of the radial dividing plate.

상기 방사형 분할판 중 적어도 일부의 방사형 분할판은 상기 외측관의 중심축 상에서 상호 연결되며, 상호 연결된 방사형 분할판 중 상기 외측관의 중심에 위치하는 부위에는 상기 우레아 분사노즐을 향해 뾰족하게 돌출되는 쐐기형 돌출단이 구비된다.At least a part of the radial partitioning plates are mutually connected on a central axis of the outer tube, and a portion of the radial partitioning plate, which is located at the center of the outer tube, is provided with a wedge protruding toward the urea injection nozzle Shaped projecting end.

상기 우레아 스월유닛은, 상기 외측관과 동심원을 이루도록 상기 외측관의 내측에 배치되어 상기 방사형 분할판과 일체로 결합되는 하나 이상의 내측관을 더 포함한다.The urea swirl unit further includes at least one inner tube disposed inside the outer tube so as to be concentric with the outer tube and integrally coupled to the radial partition plate.

상기 배출가스 유입부는 배출가스 유동방향이 하측을 향하도록 배치되고, 상기 하우징 중 우레아 스월유닛이 장착된 부위는 배출가스 유동방향이 수평을 향하도록 배치되며, 상기 SDPF장착부는 상기 우레아 스월유닛이 장착된 부위보다 낮게 위치되고, 상기 우레아 분사노즐은 수평방향으로 우레아 수용액을 분사하도록 상기 배출가스 유입부의 하측에 결합된다.Wherein the exhaust gas inflow portion is disposed so that the direction of the exhaust gas flow is directed downward, and a portion of the housing where the urea swirl unit is mounted is disposed such that the direction of the exhaust gas flow is oriented horizontally, And the urea injection nozzle is coupled to the lower side of the exhaust gas inlet so as to inject the urea aqueous solution in a horizontal direction.

본 발명에 의한 스월형 우레아 믹싱장치를 이용하면, 차량의 엔진에서 배출되는 배출가스의 유동방향이 변경되는 지점에서 우레아 수용액을 분사시킴으로써 우레아 수용액을 효과적으로 배출가스에 혼합시킬 수 있고, 우레아 분사노즐에서 분사되는 우레아 수용액이 배출가스와 혼합되는 지점에 나선형 와류를 발생시킴으로써 우레아 수용액 입자를 보다 균일하게 배출가스에 혼합시킬 수 있다는 장점이 있다.By using the swirl type urea mixing device according to the present invention, the urea aqueous solution can be effectively mixed into the exhaust gas by injecting the urea aqueous solution at the point where the flow direction of the exhaust gas discharged from the engine of the vehicle is changed, There is an advantage that the urea aqueous solution particles can be more uniformly mixed into the exhaust gas by generating a spiral vortex at a point where the injected urea aqueous solution is mixed with the exhaust gas.

도 1은 본 발명에 의한 스월형 우레아 믹싱장치의 수직단면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 스월형 우레아 믹싱장치에 포함되는 우레아 스월유닛의 사시도 및 후면사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 스월형 우레아 믹싱장치에 포함되는 우레아 스월유닛의 수직단면도이다.
도 5는 와류가 발생되는 패턴을 도시하는 우레아 스월유닛의 정면도이다.1 is a vertical sectional view of a swell-type urea mixing apparatus according to the present invention.
2 and 3 are a perspective view and a rear perspective view of a urea swirl unit included in the swirl-type urea mixing apparatus according to the present invention.
4 is a vertical sectional view of a urea swirl unit included in the swirl-type urea mixing apparatus according to the present invention.
5 is a front view of a urea swirl unit showing a pattern in which a vortex is generated.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 스월형 우레아 믹싱장치의 실시예를 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a swim-type urea mixing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 스월형 우레아 믹싱장치의 수직단면도이다.1 is a vertical sectional view of a swell-type urea mixing apparatus according to the present invention.

본 발명에 의한 스월형 우레아 믹싱장치는 SCR(Selective Catalytic Reduction)이나 SCR이 코팅된 DPF(Diesel Particular Filter)에 우레아 수용액을 분사시켜 배출가스에 포함된 NOx를 수소와 물로 환원시키기 위한 장치로서, 분사된 우레아 수용액이 어느 일부에만 집중되지 아니하고 배출가스의 유로 전체에 걸쳐 고르게 분배될 수 있도록 구성된다는 점에 특징이 있다.The swim-type urea mixing apparatus according to the present invention is an apparatus for reducing NOx contained in exhaust gas to hydrogen and water by spraying a urea aqueous solution onto DPF (Diesel Particulate Filter) coated with SCR (Selective Catalytic Reduction) or SCR, Characterized in that the urea aqueous solution is uniformly distributed over the entire flow path of the exhaust gas without concentrating only on a part of the urea aqueous solution.

즉, 본 발명에 의한 스월형 우레아 믹싱장치는, 엔진으로부터 배출되는 배출가스가 지날 수 있도록 내부유로를 갖는 덕트 구조로 형성되되 선단측(도 1에서는 우상측)에 배출가스 유입부(110)가 구비되고 후단측(도 1에서는 좌하측)에는 SDPF(SCR이 코팅된 DPF:300)가 삽입 장착되는 SDPF 장착부(120)가 구비되는 하우징(100)과, 상기 하우징(100)의 내부유로 중 배출가스 유입부(110)와 SDPF 장착부(120) 사이로 우레아 수용액을 분사하는 우레아 분사노즐(200)과, 상기 하우징(100)의 내부유로 중 우레아 분사노즐(200)이 장착된 지점과 SDPF 장착부(120) 사이에 장착되어 배출가스와 우레아 수용액 입자가 혼합된 유체에 나선형 와류를 발생시키는 우레아 스월유닛(400)을 포함하여 구성된다.That is, the swell-type urea mixing device according to the present invention is formed in a duct structure having an internal flow path so that the exhaust gas discharged from the engine can pass therethrough, and the exhaust gas inlet portion 110 is formed on the leading end side A housing 100 provided with an SDPF mounting portion 120 in which an SDPF (SCR coated DPF 300) is inserted and inserted into a rear end side (left lower side in FIG. 1) of the housing 100, A urea injection nozzle 200 for injecting a urea aqueous solution between the gas inlet 110 and the SDPF mounting part 120; a point where the urea injection nozzle 200 is installed in the internal flow path of the housing 100 and an SDPF mounting part 120 And a urea swirl unit 400 for generating a spiral vortex in the fluid mixed with the exhaust gas and the urea aqueous solution particles.

이와 같이 우레아 분사노즐(200) 후단측에 우레아 스월유닛(400)이 구비되면, 우레아 분사노즐(200)에서 분사된 우레아 수용액 입자가 하우징(100) 내부를 지나는 배출가스 전체에 걸쳐 고르게 섞이지 못하게 된다 하더라도, 우레아 스월유닛(400)에 의해 발생된 와류영역을 지나면서 상기 배출가스와 우레아 수용액 입자가 매우 고르게 혼합되는바, SDPF(300)의 표면 전체에 걸쳐 우레아 수용액 입자가 고르게 접촉되어 NOx 환원효율이 향상된다는 효과를 얻을 수 있다.When the urea swirl unit 400 is provided at the rear end side of the urea injection nozzle 200, the urea aqueous solution particles injected from the urea injection nozzle 200 can not be uniformly mixed over the entire exhaust gas passing through the inside of the housing 100 The exhaust gas and the urea aqueous solution particles are mixed very uniformly through the swirling region generated by the urea swirl unit 400, so that the urea aqueous solution particles are evenly contacted over the entire surface of the SDPF 300, Can be improved.

한편, 상기 언급한 바와 같이 본 발명에 의한 스월형 우레아 믹싱장치를 이용하면, 배출가스와 우레아 수용액 입자가 우레아 스월유닛(400)에 의해 형성된 와류 구간을 지나게 되어 매우 고르게 혼합될 수 있지만, 상기 배출가스와 우레아 수용액 입자가 전혀 혼합되어 있지 아니한 상태로 우레아 스월유닛(400)에 유입되면 와류영역을 지나면서 섞인다고 하더라도 배출가스와 우레아 수용액 입자의 혼합에 한계가 있을 수 있다. As described above, by using the swirl-type urea mixing apparatus according to the present invention, the exhaust gas and the urea aqueous solution particles can pass through the vortex section formed by the urea swirl unit 400 and can be mixed very uniformly. However, When the urea aqueous solution is introduced into the urea swirl unit 400 in a state where the gas and the urea aqueous solution particles are not mixed at all, mixing of the exhaust gas and the urea aqueous solution particles may be limited even if they are mixed through the swirling region.

따라서 본 발명에 의한 스월형 우레아 믹싱장치는, 배출가스가 우레아 스월유닛(400)을 지나기 이전에 유동방향 변경이 발생되도록 하우징(100)이 절곡 구조로 제작되고, 상기 우레아 분사노즐(200)은 상기 하우징(100) 절곡 영역에 설치된다. 즉, 상기 배출가스 유입부(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 배출가스 유동방향이 하측을 향하도록 배치되고, 상기 하우징(100) 중 우레아 스월유닛(400)이 장착된 부위는 배출가스 유동방향이 수평을 향하도록 배치되며, 상기 우레아 분사노즐(200)은 하우징(100)이 절곡된 부위(도 1에서는 우측 하단)에 장착되어 우레아 스월유닛(400)을 향하는 수평방향(도 1에서는 좌측방향)으로 우레아 수용액을 분사하도록 작동된다.Therefore, in the swash-type urea mixing apparatus according to the present invention, the housing 100 is formed in a bent structure so that the flow direction is changed before the exhaust gas passes through the urea swirl unit 400, and the urea injection nozzle 200 And is installed in the bending region of the housing 100. 1, the exhaust gas inlet 110 is disposed such that the exhaust gas flow direction is directed downward, and a portion of the housing 100 on which the urea swirl unit 400 is mounted corresponds to an exhaust gas flow 1, the urea injection nozzle 200 is mounted on a bent portion (right lower end in FIG. 1) of the housing 100, and is disposed in a horizontal direction toward the urea swirl unit 400 Direction). ≪ / RTI >

이와 같이 하우징(100)이 지그재그 패턴으로 형성되면, 배출가스 유입부(110)를 통해 유입된 배출가스는 하우징(100)의 절곡된 지점(더 명확하게는 우레아 분사노즐(200)이 장착된 지점)을 지나면서 와류를 일으키므로, 상기 우레아 분사노즐(200)에서 분사된 우레아 수용액 입자는 배출가스에 어느 정도 섞인 후 우레아 스월유닛(400)으로 공급될 수 있고, 이에 따라 배출가스와 우레아 수용액 입자는 우레아 스월유닛(400)을 지나면서 더욱 고르게 혼합된 후 SDPF(300)로 전달된다. 우레아 수용액 입자와 배출가스가 고르게 섞이면, SDPF(300) 표면 전체에 걸쳐 우레아 수용액이 고르게 접촉되는바, NOx 환원효율이 극대화된다는 효과를 얻을 수 있다.When the housing 100 is formed in a zigzag pattern, the exhaust gas flowing through the exhaust gas inlet 110 flows into the bent portion of the housing 100 (more specifically, at the point where the urea injection nozzle 200 is mounted The urea aqueous solution particles injected from the urea injection nozzle 200 can be supplied to the urea swirl unit 400 after being mixed with the exhaust gas to some extent and thus the exhaust gas and the urea aqueous solution particles Passes through the urea swirl unit (400), is mixed more evenly, and then is transferred to the SDPF (300). When the urea aqueous solution particles and the exhaust gas are uniformly mixed, the urea aqueous solution is evenly contacted over the entire surface of the SDPF 300, thereby maximizing the NOx reduction efficiency.

또한, 우레아 스월유닛(400)을 지난 우레아 수용액 입자는 자중에 의해 어느 정도 하강하게 되는데, 이때 상기 SDPF(300)가 우레아 스월유닛(400)과 동일 높이에 설치되면 우레아 스월유닛(400)을 지난 우레아 수용액 입자가 SDPF(300)까지 전달되지 못할 우려가 있다. 따라서 상기 SDPF 장착부(120)는 상기 우레아 스월유닛(400)이 장착된 부위보다 낮은 위치에 설치됨이 바람직하다.
If the SDPF 300 is installed at the same height as the urea swirl unit 400, the urea aqueous solution particles passing through the urea swirling unit 400 may flow through the urea swirl unit 400 The urea aqueous solution particles may not be delivered to the SDPF 300. Therefore, it is preferable that the SDPF mounting portion 120 is installed at a lower position than the portion where the urea swirl unit 400 is mounted.

도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 스월형 우레아 믹싱장치에 포함되는 우레아 스월유닛(400)의 사시도 및 후면사시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 스월형 우레아 믹싱장치에 포함되는 우레아 스월유닛(400)의 수직단면도이며, 도 5는 와류가 발생되는 패턴을 도시하는 우레아 스월유닛(400)의 정면도이다.2 and 3 are a perspective view and a rear perspective view of a urea swirl unit 400 included in the swing-type urea mixer according to the present invention, and Fig. 4 is a perspective view of a urea swirl unit 400, and FIG. 5 is a front view of a urea swirl unit 400 showing a pattern in which a vortex is generated.

상기 우레아 스월유닛(400)은 우레아 분사노즐(200)을 통해 제공된 우레아 수용액 입자가 배출가스에 고르게 혼합되도록 하기 위하여 하우징(100)의 내부를 지나는 유체에 나선형 와류를 발생시키기 위한 구성요소로서, 하우징(100)의 내측면에 장착되는 외측관(410)과, 상기 외측관(410)의 중심점을 기준으로 방사형으로 배열되어 상기 외측관(410)과 일체로 결합되는 다수 개의 방사형 분할판(430)과, 상기 방사형 분할판(430) 중 상기 SDPF(300)와 대응되는 측(본 실시예에서는 좌측) 끝단으로부터 상기 SDPF(300)를 향해 연장되되 상기 방사형 분할판(430)의 배열방향을 따라 만곡된 다수 개의 블레이드판(440)을 포함하여 구성된다.The urea swirl unit 400 is a component for generating a spiral vortex in the fluid passing through the interior of the housing 100 so that the urea aqueous solution particles supplied through the urea injection nozzle 200 are uniformly mixed with the exhaust gas, A plurality of radial partition plates 430 radially arranged with respect to a center point of the outer tube 410 and integrally coupled to the outer tube 410, The SDPF 300 includes a plurality of radial partitioning plates 430 extending from the SDPF 300 toward the SDPF 300 in the direction of arrangement of the radial partitioning plates 430, And a plurality of blade plates (440) formed on the base plate.

상기 외측관(410)과 방사형 분할판(430)은 배출가스의 유동방향과 평행한 방향으로 연장되는 플레이트 형상으로 형성되고, 상기 블레이드판(440)은 배출가스의 유동방향과 교차하는 방향으로 비스듬히 경사지게 배치된다. 따라서 배출가스는 상기 외측관(410)과 방사형 분할판(430) 사이를 지나는 동안에는 유동방향이 변경되지 아니하고 그대로 유지되다가, 상기 블레이드판(440)을 지날 때 상기 블레이드판(440)의 표면을 따라 만곡된 패턴으로 흐르게 된다.The outer tube 410 and the radial partition plate 430 are formed in a plate shape extending in a direction parallel to the flow direction of the exhaust gas and the blade plate 440 is inclined in a direction crossing the flow direction of the exhaust gas And is disposed obliquely. The exhaust gas flows along the surface of the blade plate 440 when passing through the blade plate 440 while being kept unchanged in flow direction while passing between the outer tube 410 and the radial partition plate 430 And flows in a curved pattern.

이때 상기 다수 개의 블레이드판(440)들은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 외측관(410)의 원주방향을 따라 굽어지게 형성되는바, 상기 블레이드판(440)을 타고 흐르는 배기가스는 도 4 및 도 5에 도시된 화살표방향을 따라 나선형 패턴으로 흐르게 된다. 이와 같이 배출가스가 블레이드판(440)을 지나면서 나선형 와류 유동을 일으키면, 상기 배출가스에 함유되어 있던 우레아 수용액 입자는 보다 고르게 분산 및 혼합되어 SDPF(300)의 표면에 접촉된다. 즉, 우레아 분사노즐(200)에서 분사된 우레아 수용액 입자가 하우징(100)의 내부유로 중 어느 일측으로 집중되더라도, 우레아 스월유닛(400)의 후단에 형성되는 배출가스 와류지역을 지나면서 배출가스와 고르게 혼합되는바, NOx 환원효율이 극대화될 수 있다는 장점이 있다.4 and 5, the exhaust gas flowing through the blade plate 440 is bent in the circumferential direction of the outer tube 410 as shown in FIGS. 4 and 5, And in a spiral pattern along the direction of the arrow shown in Fig. When the exhaust gas causes a spiral vortex flow through the blade plate 440, the urea aqueous solution particles contained in the exhaust gas are more uniformly dispersed and mixed to be brought into contact with the surface of the SDPF 300. That is, even if the urea aqueous solution particles injected from the urea injection nozzle 200 are concentrated to one side of the internal flow path of the housing 100, the exhaust gas flowing through the exhaust gas swirling region formed at the rear end of the urea swirling unit 400, As a result, the NOx reduction efficiency can be maximized.

한편, 우레아 분사노즐(200)은 통상적으로 하우징(100)의 내부유로 중 가운데 부위에 보다 많은 양의 우레아 수용액 입자를 분사하도록 동작되는데, 우레아 분사노즐(200)의 분사방향과 방사형 분할판(430)의 선단(우레아 분사노즐(200)을 향하는 측 끝단)이 상호 직각을 이루도록 장착되면, 상기 우레아 분사노즐(200)을 통해 분사된 우레아 수용액 입자가 방사형 분할판(430)의 선단에 부딪힌 후 아래로 흘러내리는 현상이 발생 수 있다. 이와 같이 우레아 수용액 입자 전체가 SDPF(300)로 전달되지 못하고 일부의 우레아 수용액 입자가 아래로 흘러내리면, SDPF(300)의 표면에 접촉되는 우레아 수용액 입자의 양이 그만큼 감소되므로, NOx 환원효율이 그만큼 낮아진다는 문제가 발생된다. 또한, 우레아 분사노즐(200)에서 분사된 우레아 수용액 입자의 양과 SDPF(300)의 표면에 접촉된 우레아 수용액 입자의 양이 크게 차이나면, 우레아 수용액 분사량 설정에 어려움이 발생될 뿐만 아니라, 불필요하게 우레아 수용액이 낭비되므로 유지비용이 증가된다는 문제도 발생된다.The urea injection nozzle 200 is typically operated to inject a larger amount of urea aqueous solution particles into the middle portion of the inner flow path of the housing 100. The urea injection nozzle 200 is disposed between the injection direction of the urea injection nozzle 200 and the radial partition plate 430 The urea aqueous solution particles injected through the urea injection nozzle 200 collide against the tip of the radial partition plate 430, and then the lower part of the urea aqueous solution particle A phenomenon may occur. If the entire urea aqueous solution particles are not transferred to the SDPF 300 and some urea aqueous solution particles flow downward, the amount of the urea aqueous solution particles contacting the surface of the SDPF 300 is reduced accordingly, There is a problem that it is lowered. If the amount of the urea aqueous solution particles injected from the urea injection nozzle 200 significantly differs from the amount of the urea aqueous solution particles brought into contact with the surface of the SDPF 300, it is difficult to set the injection amount of the urea aqueous solution, There is a problem that the maintenance cost is increased because the aqueous solution is wasted.

따라서 본 발명에 의한 스월형 우레아 믹싱장치는 우레아 분사노즐(200)에서 분사된 우레아 수용액 입자가 모두 SDPF(300)의 표면으로 전달될 수 있도록, 우레아 분사노즐(200)의 분사방향과 방사형 분할판(430)의 선단이 비스듬히 경사지게 배열되도록 설계됨이 바람직하다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 방사형 분할판(430) 중 적어도 일부의 방사형 분할판(430)(본 실시예에서는 상하 및 좌우측에 위치된 방사형 분할판(430))은 외측관(410)의 중심축 상에서 상호 연결되며, 상호 연결된 방사형 분할판(430) 중 외측관(410)의 중심에 위치하는 부위에 우레아 분사노즐(200)을 향해 뾰족하게 돌출되는 쐐기형 돌출단(432)이 구비됨이 바람직하다.Therefore, in the swash-type urea-mixer according to the present invention, the urea injection nozzle 200 and the radial partitioning plate 200 are arranged so that the urea aqueous solution particles injected from the urea injection nozzle 200 can be all transferred to the surface of the SDPF 300, It is preferable that the tip end of the guide portion 430 is designed to be inclined obliquely. That is, as shown in FIG. 2, at least some of the radial partition plates 430 (the radial partition plate 430 located at the top and bottom and left and right in this embodiment) of the radial partition plate 430 are connected to the outer tube 410 And a wedge-shaped protruding end 432 protruding sharply toward the urea jetting nozzle 200 at a position located at the center of the outer tube 410 among the mutually connected radial partitioning plates 430 .

이와 같이 방사형 분할판(430)의 선단측에 쐐기형 돌출단(432)이 구비되면, 우레아 분사노즐(200)을 통해 분사된 우레아 수용액 입자 중 많은 양이 상기 쐐기형 돌출단(432)에 접촉되는데, 이때 우레아 분사노즐(200) 분사방향과 쐐기형 돌출단(432)의 선단면은 비스듬히 경사지도록 즉, 예각을 이루므로 상기 쐐기형 돌출단(432)의 선단면에 접촉된 우레아 수용액 입자는 쐐기형 돌출단(432)의 선단면을 타고 사방으로 분산되는바, 아래로 흘러 떨어지는 우레아 수용액의 양을 현저히 감소된다는 효과를 얻을 수 있다. 아래로 흘러 떨어지는 우레아 수용액의 양이 감소되는 만큼 SDPF(300) 표면에 접촉되는 우레아 수용액의 양은 증가하므로 NOx 환원효율이 높아지고, 우레아 수용액 낭비를 줄일 수 있으며, 우레아 분사노즐(200) 분사량을 보다 정확하게 제어할 수 있다는 장점이 있다.When the wedge-shaped protruding end 432 is provided at the distal end side of the radial partitioning plate 430, a large amount of the urea aqueous solution particles injected through the urea injection nozzle 200 contacts the wedge-shaped protruding end 432 At this time, the urea injection nozzle 200 injection direction and the tip end face of the wedge-shaped protrusion end 432 are inclined at an acute angle, so that the urea aqueous solution particles contacting the tip end face of the wedge- It is possible to obtain an effect that the amount of the urea aqueous solution flowing downward is remarkably reduced because the wedge-shaped protruding end 432 is dispersed in four directions on the front end surface. The amount of the urea aqueous solution contacting the surface of the SDPF 300 is increased as the amount of the urea aqueous solution flowing downward is reduced. Therefore, the NOx reduction efficiency is increased, the urea aqueous solution waste can be reduced and the injection amount of the urea injection nozzle 200 can be more accurately It has the advantage of being able to control.

이때, 방사형 분할판(430) 전체가 쐐기형으로 비스듬히 형성되면 즉, 방사형 분할판(430)의 선단면 전체가 경사지게 형성되면, 방사형 분할판(430)의 선단면에 접촉된 우레아 수용액 입자가 비스듬히 경사진 방사형 분할판(430)의 선단면을 타고 외측관(410)까지 흘러 SDPF(300) 측으로 공급되지 못하고 하우징(100)의 내벽에 응집되는 현상이 발생될 우려가 있다. 따라서 상기 쐐기형 돌출단(432)은, 본 실시예에 도시된 바와 같이 방사형 분할판(430) 중 외측관(410)의 중심에 위치하는 부위에만 형성됨이 바람직하다.When the entirety of the radial partitioning plate 430 is formed in a wedge shape, that is, when the entire distal end surface of the radial partitioning plate 430 is inclined, the urea aqueous solution particles contacting the distal end face of the radial partitioning plate 430 are inclined There is a possibility that the radial partitioning plate 430 flows to the outer tube 410 on the leading end face of the inclined radial partitioning plate 430 and is not supplied to the SDPF 300 side and is likely to coagulate on the inner wall of the housing 100. Therefore, it is preferable that the wedge-shaped protruding end 432 is formed only in a portion of the radial partitioning plate 430 located at the center of the outer tube 410 as shown in this embodiment.

한편, 방사형 분할판(430)에 쐐기형 돌출단(432)이 형성되면, 우레아 분사노즐(200)에서 분사된 우레아 수용액 입자가 보다 앞선 지점에서 4개의 구역(상호 연결된 4개의 방사형 분할판(430)에 의해 구분된 구역)으로 나눠지므로, 우레아 분사노즐(200)에서 분사된 상기 우레아 수용액 입자가 우레아 스월유닛(400) 내부로 인입될 때까지 어느 한쪽으로 몰려 유입되는 현상을 방지할 수 있다는 장점도 있다.When the wedge-shaped protruding end 432 is formed in the radial partitioning plate 430, the urea aqueous solution particles injected from the urea injection nozzle 200 are injected into the four zones (the four radial partition plates 430 ), It is possible to prevent the phenomenon that the urea aqueous solution particles injected from the urea injection nozzle 200 are poured into one of the urea swirling unit 400 until they are drawn into the urea swirling unit 400 There is also.

또한, 우레아 수용액 입자가 외측관(410) 내부를 지나는 동안 외측관(410)의 지름방향으로 유동하여 한쪽으로 몰리는 현상 즉, 우레아 수용액 입자가 외측관(410)의 가장자리 측으로 몰리거나 외측관(410)의 가운데로 몰리는 현상을 방지할 수 있도록, 상기 외측관(410) 내에는 하나 이상의 내측관(420)이 추가로 구비될 수 있다. 상기 내측관(420)은 외측관(410)과 동심원을 이루도록 배치되고, 연장방향이 외측관(410)과 평행하도록 형성되며, 방사형 분할판(430)과 일체로 결합된다.The urea aqueous solution particles flow in the radial direction of the outer tube 410 while passing through the inside of the outer tube 410 so that the urea aqueous solution particles are pushed to the edge side of the outer tube 410, One or more inner tubes 420 may be additionally provided in the outer tube 410 so as to prevent the inner tube 420 from being pushed to the center of the outer tube 410. The inner tube 420 is disposed concentrically with the outer tube 410 and extends in parallel with the outer tube 410 and is integrally coupled to the radial partition plate 430.

이와 같이 외측관(410) 내에 내측관(420)이 구비되면, 외측관(410) 내부를 지나는 우레아 수용액 입자가 외측관(410)의 가장자리나 가운데로 몰리는 현상이 방지되는바, 배출가스와 보다 균일하게 혼합될 수 있고, 이에 따라 SDPF(300)와의 접촉면적이 최대화될 수 있다는 장점이 있다.When the inner tube 420 is provided in the outer tube 410, the urea aqueous solution particles passing through the outer tube 410 are prevented from being pushed to the edge or the center of the outer tube 410, So that the contact area with the SDPF 300 can be maximized.

한편, 상기 내측관(420)의 장착 개수는 외측관(410)의 크기에 따라 변경될 수 있다. 본 실시예에서는 외측관(410) 내에 두 개의 내측관(420)이 구비되는 경우만을 도시하고 있으나, 상기 외측관(410) 직경이 작은 경우에는 내측관(420)이 하나만 구비될 수도 있고, 외측관(410) 직경이 큰 경우에는 내측관(420)이 셋 이상 구비될 수도 있다.The mounting number of the inner tube 420 may be changed according to the size of the outer tube 410. In the present embodiment, only two inner tubes 420 are provided in the outer tube 410. However, when the outer tube 410 is small in diameter, only one inner tube 420 may be provided, When the diameter of the pipe 410 is large, three or more inner pipes 420 may be provided.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will also be appreciated that many modifications and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.

100 : 하우징 110 : 배출가스 유입부
120 : SPDF 장착부 200 : 우레아 분사노즐
300 : SDPF 400 : 우레아 스월유닛
410 : 외측관 420 : 내측관
430 : 방사형 분할판 432 : 쐐기형 돌출단
440 : 블레이드판100: housing 110: exhaust gas inlet
120: SPDF mounting part 200: Urea spray nozzle
300: SDPF 400: urea swirl unit
410: outer tube 420: inner tube
430: Radial partition plate 432: Wedge-
440: blade plate

Claims (5)

삭제delete 삭제delete 엔진으로부터 배출되는 배출가스가 지날 수 있는 내부유로를 갖되, 선단측에 배출가스 유입부가 구비되고 후단측에 SDPF 장착부가 마련되는 하우징;
상기 하우징의 내부유로 중 상기 배출가스 유입부와 상기 SDPF 장착부 사이로 우레아 수용액을 분사하는 우레아 분사노즐; 및
상기 하우징의 내부유로 중 상기 우레아 분사노즐이 장착된 지점과 상기 SDPF 장착부 사이에 장착됨으로써 배출가스와 우레아 수용액 입자가 혼합된 유체에 나선형 와류를 발생시키는 우레아 스월유닛;
을 포함하되,
상기 우레아 스월유닛은,
상기 하우징의 내측면에 장착되는 외측관과, 상기 외측관의 중심점을 기준으로 방사형으로 배열되어 상기 외측관과 일체로 결합되는 다수 개의 방사형 분할판과, 상기 방사형 분할판 중 상기 SDPF와 대응되는 측 끝단으로부터 상기 SDPF를 향해 연장되되 상기 방사형 분할판의 배열방향을 따라 만곡된 다수 개의 블레이드판을 포함하고,
상기 방사형 분할판 중 적어도 일부의 방사형 분할판은 상기 외측관의 중심축 상에서 상호 연결되며, 상호 연결된 방사형 분할판 중 상기 외측관의 중심에 위치하는 부위에는 상기 우레아 분사노즐을 향해 뾰족하게 돌출되는 쐐기형 돌출단이 구비되고,
상기 배출가스 유입부는 배출가스 유동방향이 하측을 향하도록 배치되고, 상기 하우징 중 우레아 스월유닛이 장착된 부위는 배출가스 유동방향이 수평을 향하도록 배치되며, 상기 SDPF장착부는 상기 우레아 스월유닛이 장착된 부위보다 낮게 위치되고, 상기 우레아 분사노즐은 수평방향으로 우레아 수용액을 분사하도록 상기 배출가스 유입부의 하측에 결합되는 것을 특징으로 하는 스월형 우레아 믹싱장치.A housing having an internal flow passage through which the exhaust gas discharged from the engine can pass, a discharge gas inflow portion provided at a front end side and an SDPF mounting portion at a rear end side;
A urea injection nozzle for injecting a urea aqueous solution into the exhaust gas inlet portion and the SDPF mounting portion of the internal flow path of the housing; And
A urea swirl unit which is installed between the point where the urea injection nozzle is mounted and the SDPF mounting portion in the inner flow path of the housing to generate a spiral vortex in the fluid mixed with the exhaust gas and the urea aqueous solution particles;
≪ / RTI >
The urea swirl unit includes:
A plurality of radial partitioning plates arranged radially with respect to a center point of the outer tube and integrally coupled with the outer tube, and a plurality of radial partitioning plates arranged on the side corresponding to the SDPF And a plurality of blade plates extending from the end toward the SDPF, the plurality of blade plates being curved along the array direction of the radial dividing plate,
At least a part of the radial partitioning plates are mutually connected on a central axis of the outer tube, and a portion of the radial partitioning plate, which is located at the center of the outer tube, is provided with a wedge protruding toward the urea injection nozzle Shaped projecting end,
Wherein the exhaust gas inflow portion is disposed so that the direction of the exhaust gas flow is directed downward, and a portion of the housing where the urea swirl unit is mounted is disposed such that the direction of the exhaust gas flow is oriented horizontally, Wherein the urea injection nozzle is coupled to the lower side of the exhaust gas inlet to inject the urea aqueous solution in a horizontal direction. 청구항 3에 있어서,
상기 우레아 스월유닛은, 상기 외측관과 동심원을 이루도록 상기 외측관의 내측에 배치되어 상기 방사형 분할판과 일체로 결합되는 하나 이상의 내측관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스월형 우레아 믹싱장치.The method of claim 3,
Wherein the urea swirl unit further comprises at least one inner tube disposed inside the outer tube so as to be concentric with the outer tube and integrally coupled to the radial partition plate. 삭제delete
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101669008B1 (en) 2015-06-03 2016-10-25 주식회사 덱코 Apparatus for mixing gas of engine device
CN107178412A (en) * 2017-06-29 2017-09-19 杭州银轮科技有限公司 Cartridge type SCR encapsulation inlet end assemblies are entered in side
CN110848007A (en) * 2019-12-19 2020-02-28 无锡亿利环保科技有限公司 Urea mixing device
CN112627951A (en) * 2020-12-24 2021-04-09 北京理工大学 SCR rotational flow mixing tube
CN112771258A (en) * 2018-09-28 2021-05-07 曼卡车和巴士欧洲股份公司 Device for mixing a liquid reducing agent into the exhaust gas of an internal combustion engine, and motor vehicle
CN114849467A (en) * 2022-05-12 2022-08-05 安庆中船柴油机有限公司 Urea injection apparatus for nitrogen oxide conversion

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100983635B1 (en) * 2001-06-29 2010-09-24 뱁콕 앤드 윌콕스 파워 제네레이션 그룹, 인크. Channelized Years of Selective Catalytic Reduction Reactors for Improved Ammonia Injection and Effective NOx Control
KR20130057843A (en) * 2011-11-24 2013-06-03 현대자동차주식회사 Exhaust gas processing device and control method thereof
KR101316407B1 (en) * 2011-11-22 2013-10-08 기아자동차주식회사 Mixing device for exhaust gas in automobile
KR20130140028A (en) * 2010-10-22 2013-12-23 스카니아 씨브이 악티에볼라그 Arrangement for introducing a liquid medium into exhaust gases from a combustion engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100983635B1 (en) * 2001-06-29 2010-09-24 뱁콕 앤드 윌콕스 파워 제네레이션 그룹, 인크. Channelized Years of Selective Catalytic Reduction Reactors for Improved Ammonia Injection and Effective NOx Control
KR20130140028A (en) * 2010-10-22 2013-12-23 스카니아 씨브이 악티에볼라그 Arrangement for introducing a liquid medium into exhaust gases from a combustion engine
KR101316407B1 (en) * 2011-11-22 2013-10-08 기아자동차주식회사 Mixing device for exhaust gas in automobile
KR20130057843A (en) * 2011-11-24 2013-06-03 현대자동차주식회사 Exhaust gas processing device and control method thereof

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101669008B1 (en) 2015-06-03 2016-10-25 주식회사 덱코 Apparatus for mixing gas of engine device
CN107178412A (en) * 2017-06-29 2017-09-19 杭州银轮科技有限公司 Cartridge type SCR encapsulation inlet end assemblies are entered in side
CN107178412B (en) * 2017-06-29 2023-09-05 杭州银轮科技有限公司 Side-feeding cylinder type SCR packaging air inlet end assembly
CN112771258A (en) * 2018-09-28 2021-05-07 曼卡车和巴士欧洲股份公司 Device for mixing a liquid reducing agent into the exhaust gas of an internal combustion engine, and motor vehicle
CN112771258B (en) * 2018-09-28 2023-04-04 曼卡车和巴士欧洲股份公司 Device for mixing a liquid reducing agent into the exhaust gas of an internal combustion engine, and motor vehicle
CN110848007A (en) * 2019-12-19 2020-02-28 无锡亿利环保科技有限公司 Urea mixing device
CN112627951A (en) * 2020-12-24 2021-04-09 北京理工大学 SCR rotational flow mixing tube
CN114849467A (en) * 2022-05-12 2022-08-05 安庆中船柴油机有限公司 Urea injection apparatus for nitrogen oxide conversion

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