[發(fā)明專利]靜態(tài)混合器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510408823.2
• 申請日: 2015-07-13
• 公開（公告）號: CN105275551A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A·雷施;S·卡爾沃
• 申請（專利權(quán)）人: 埃貝斯佩歇排氣技術(shù)有限責(zé)任兩合公司
• 主分類號: F01N3/28
• 分類號: F01N3/28
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 劉盈

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1的前序部分的特征的用于排氣設(shè)備的靜態(tài)混合器，所述混合器用于混合還原劑和廢氣流。此外，本發(fā)明涉及一種裝備有這種混合器的排氣設(shè)備。

背景技術(shù)

在內(nèi)燃機(jī)的排氣設(shè)備中在確定的應(yīng)用中存在如下需求，即，將還原劑引入到廢氣流中。例如可以在氧化催化器上游將燃料引入到廢氣流中，以便通過燃料在氧化催化器中的轉(zhuǎn)化提高廢氣流的熱量，例如以便將設(shè)置在下游的顆粒過濾器加熱到其再生溫度。同樣在SCR系統(tǒng)中常見是將含水的尿素溶液在SCR催化器上游引入到廢氣流中，其中，SCR代表選擇性催化還原(SelektivCatalyticReduction)。通過熱解和水解，含水的尿素溶液可以轉(zhuǎn)變成氨和二氧化碳，這在SCR催化器中能夠?qū)崿F(xiàn)將氮氧化物轉(zhuǎn)化成氮氣和水。

為了優(yōu)化應(yīng)該利用所引入的還原劑引起的相應(yīng)的反應(yīng)，具有提高的意義的是，將所引入的還原劑盡可能均勻地與廢氣流混合。還原劑經(jīng)常以液態(tài)形式引入到廢氣流中，從而此外需要的是，使還原劑盡可能完全地蒸發(fā)。為此目的使用開頭所提到的靜態(tài)混合器，所述混合器在穿流其時引起廢氣和還原劑的強(qiáng)烈的混勻。

由EP1985356A2已知一種靜態(tài)混合器，所述混合器具有多個用于使廢氣流偏轉(zhuǎn)的導(dǎo)向葉片。為此目的，導(dǎo)向葉片伸入到廢氣流中并且相對于廢氣流安放，以便可以引起廢氣流的相應(yīng)的偏轉(zhuǎn)。由此導(dǎo)向葉片同時形成用于以液態(tài)形式引入的還原劑的入射面。通過以廢氣流對導(dǎo)向葉片加載，所述導(dǎo)向葉片具有相對高的溫度，從而導(dǎo)向葉片同時用作在其上凝聚的還原劑所用的蒸發(fā)面。

一方面盡可能大的碰撞面和另一方面盡可能強(qiáng)烈的流偏轉(zhuǎn)分別導(dǎo)致混合器的提高的穿流阻力。混合器的穿流阻力引起在排氣設(shè)備中在混合器上游的壓力上升，這減少裝備有排氣設(shè)備的內(nèi)燃機(jī)的效率或者說提高所述內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明致力于如下問題，即，對于上面提到類型的靜態(tài)混合器或?qū)τ谝源搜b備的排氣設(shè)備給出一種改善的實施形式，所述實施形式的特征尤其是在于相對小的穿流阻力，而同時可以實現(xiàn)充分的混勻和尤其是充分的蒸發(fā)。

該問題按照本發(fā)明通過獨立權(quán)利要求的技術(shù)方案解決。有利的實施形式是從屬權(quán)利要求的技術(shù)方案。

本發(fā)明基于如下的總構(gòu)思，即，為至少一個所述導(dǎo)向葉片、優(yōu)選所有導(dǎo)向葉片分別裝備穿孔，所述穿孔能被廢氣、亦即廢氣流的一部分穿流。已證明，這種穿孔可以顯著降低混合器的穿流阻力，其中，同時通過穿孔充分產(chǎn)生紊流，以便引起希望的強(qiáng)烈的混勻。

穿孔就這點而言理解為導(dǎo)向葉片的在其余部分封閉的或?qū)τ趶U氣透不過的結(jié)構(gòu)的任意中斷。因此開口、缺口，開口部(Austellung)和類似物尤其相應(yīng)是穿孔。

相應(yīng)的導(dǎo)向葉片的穿孔在此可以具有多個穿透開口，所述穿透開口按照一種優(yōu)選的實施形式分別設(shè)置在相應(yīng)的導(dǎo)向葉片的邊緣側(cè)的外輪廓內(nèi)。因此相應(yīng)的導(dǎo)向葉片具有如下外輪廓，所述外輪廓不被穿透開口妨礙。以這種方式，相應(yīng)的導(dǎo)向葉片的導(dǎo)流功能僅相對小地被穿孔妨礙。

按照一種有利的進(jìn)一步擴(kuò)展方案，所述穿透開口可以具有圓的或有角的橫截面。同樣穿透開口可以具有點狀的或長形的橫截面。具有長形的橫截面的穿透開口可以是直線的或彎曲單次或彎曲多次。

在另一種有利的進(jìn)一步擴(kuò)展方案中，所述穿透開口分別可以具有長形的橫截面并且彼此平行且沿著從相應(yīng)的導(dǎo)向葉片的葉片根部至葉片頂部測量的葉片長度并排地設(shè)置。在這種實施形式中，在充分的或改善的混勻作用的情況下對于相應(yīng)的導(dǎo)向葉片可以證明小的穿流阻力。

按照一種進(jìn)一步擴(kuò)展方案，所述穿透開口可以以其長形的橫截面傾斜于葉片長度并且傾斜于從相應(yīng)的導(dǎo)向葉片的流入棱邊至流出棱邊測量的葉片寬度而設(shè)置。此外，通過該措施能夠影響和優(yōu)化混勻作用。

按照另一種實施形式，所述穿孔可以具有至少一個或多個在相應(yīng)的導(dǎo)向葉片的流出棱邊上或流入棱邊上側(cè)向敞開的穿透開口。在該實施形式中，這些側(cè)向或邊緣側(cè)敞開的穿透開口影響相應(yīng)的導(dǎo)向葉片的邊緣側(cè)的外輪廓。由此例如可以有針對性地生成斷流和旋渦，這對于強(qiáng)烈的混勻可以起有利作用。優(yōu)選地，所述穿孔的所有穿透開口在流出棱邊上或流入棱邊上側(cè)向敞開。然而一般也可設(shè)想一種實施形式，其中穿孔具有至少一個在導(dǎo)向葉片的外輪廓上敞開的穿透開口和至少一個完全處于外輪廓內(nèi)的穿透開口。

在從設(shè)有多個側(cè)向敞開的穿透開口出發(fā)的進(jìn)一步擴(kuò)展方案中，所述側(cè)向敞開的穿透開口可以是長形的并且相對于導(dǎo)向葉片的葉片長度以及相對于導(dǎo)向葉片的葉片寬度傾斜。如前所述，葉片長度從葉片根部延伸至葉片頂部，而葉片寬度從流入棱邊延伸至流出棱邊。