[發明專利]混合和/或蒸發裝置

有效

• 申請號: 201210369009.0
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN103032139A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 塞巴斯蒂安·萊希特;費力克斯·諾伊曼;本杰明·阿爾特;奧列克山大·西淼諾夫;西爾維亞·卡爾沃;喬基姆·布勞恩;托拜厄斯·沃夫
• 申請（專利權）人: J·埃貝斯佩歇合資公司
• 主分類號: F01N3/28
• 分類號: F01N3/28
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及一種用于內燃機、特別是機動車內燃機的排氣系統的混合和/或蒸發裝置。本發明還涉及裝備有所述裝置的排氣系統和裝備有所述裝置的SCR催化轉化器。

背景技術

通常，內燃機的排氣系統裝備有用于清潔或再處理從內燃機排放出來的廢氣的裝置。在此，必須將液體析出物引入廢氣流，從而在那里將其蒸發，并使其與廢氣互相混合。例如，可能需要將燃料混合到氧化催化轉化器上游的廢氣中，從而通過氧化催化轉化器中燃料的放熱轉化實現廢氣流的加熱。加熱過的廢氣流隨后可在氧化催化轉化器的下游進行利用，以將另外的廢氣再處理裝置（例如另一個催化轉化器或顆粒過濾器）加熱到運行溫度或再生溫度。此外，SCR系統是已知的，其通過選擇催化反應運行，并裝備從廢氣流中吸收NO_x的SCR催化轉化器。在SCR催化轉化器的上游，向廢氣流中添加合適的反應劑，例如氨或尿素，優選尿素水溶液。在SCR催化轉化器中，氨之后導致裝入的氧化氮轉化為氮氣和水。

對于所有以液體形式加入到廢氣中的析出物，實際上只有當在液體析出物的引入點和析出物的消耗點之間，析出物充分的蒸發以及氣體析出物與廢氣流的充分混合能夠進行時，才能達到令人滿意的期望效果。為此，應用開頭提及的混合和/或蒸發裝置，其設置在位于析出物引入點和析出物消耗點之間的廢氣流動路徑中。

發明內容

本發明所要解決的問題是，提供一種開始所提到的類型的裝置、或裝備所述裝置的SCR催化轉化器、或裝備所述裝置的排氣系統的改進的或至少另一種實施方式，其特征在于構造簡單以及因此具有成本效益，同時還具有低的通流阻力。而且，還能獲得在橫截面上的改進的流量分配，其有利地降低反壓。

本發明基于這樣的總體思想，利用包含支撐體的裝置，該支撐體包圍流體流過的該裝置的橫截面，并且垂直于該裝置的軸向而在軸向上延伸，并且在該支撐體上設置有至少一個橫向遠離該軸向的導向葉片，由此至少一個所述導向葉片具有屋頂輪廓。通過利用至少一個具有屋頂輪廓的導向葉片，在混合和/或蒸發裝置內用于將液體析出物引入到廢氣流內的沖擊區域得到擴張，從而降低通過該裝置的液滴擊穿風險。因此，該裝置關于蒸發效果的效率得以提高。至少一個導向葉片的屋頂形狀輪廓還導致廢氣流在相應的導向葉片上朝向兩側偏轉，從而可實現充分混合。此外，廢氣流帶走部分擊打導向葉片的液體析出物，由此，其分布在導向葉片上，這有助于蒸發。

特別地，在實踐中，屋頂形輪廓以這樣的一種方式實施，即，相應導向葉片的屋頂形輪廓包括兩個導向面，其通過脊或頂端互相連接。例如，該輪廓可以形成為三角形屋頂的形式，從而有角度的脊區域將兩個平的導向面互相連接起來。同樣地，該輪廓可以形成筒形屋頂，其中兩個彎曲的屋頂表面通過圓頂端彼此結合。還可以考慮到混合形式，從而例如兩個彎曲的導向面通過有角度的脊而互相連接。

這里介紹的裝置的特征還在于，相應的葉柵，不管其設置在湍流流側還是流出側，都能基本上承受廢氣流的無漩渦流動。換句話說，當廢氣流繞導向葉片流動或通過該裝置的葉柵流動時，廢氣流不具有漩渦。因此，該裝置受到特別低的通流阻力。

根據一個特別有利的實施方式，相應的脊或相應的頂端可設置在湍流側。實際上，兩個導向面隨后相對于軸向相對的成一個角度。特別地，兩個導向面可以相對于軸向具有相同大小的傾角，從而在相應的屋頂形導向葉片上獲得對稱的流體偏轉或流體分隔。

根據另一個有利的實施方式，相應的導向葉片僅通過一個導向面連接到支撐體，這形成了該裝置的可以特別容易實現的一種設計。

根據實際中的進一步發展，另一個導向面可以相對于支撐體獨立地設置。換句話說，另一個導向面不與支撐體接觸并且僅間接地（即通過一個導向面）連接到支撐體。

根據額外的進一步的發展，相應的導向葉片還可如此設置，從而導向葉片在脊區域相對于支撐體而獨立。因此，特別地，沒有張力積累的熱膨脹效應是可能的。

額外的或可替代的，相應的導向葉片還可具有兩個大體上矩形的導向面，其在邊緣側具有相應的四個直線側，其中在每種情況下，兩個導向葉片的一側在脊處彼此鄰接，并且其中相應的導向葉片僅通過這些側中的單一側與支撐體連接。換句話說，在限定導向葉片周邊的位于外側的六側中，只有一側與支撐體連接，而其他側相對于支撐體松散或獨立的設置，即不與支撐體接觸。位于內側的兩側在脊處彼此相鄰。