[發明專利]混合裝置

有效

• 申請號: 201811181025.0
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN109681302B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: G·蓋澤
• 申請（專利權）人: 埃貝斯佩歇排氣技術有限責任兩合公司
• 主分類號: F01N3/28
• 分類號: F01N3/28;F01N3/20
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 程猛

本發明涉及一種用于內燃機排氣系統的混合裝置(14)，其包括混合區段(18)，混合區段具有待定位在反應劑輸出裝置(12)下游的混合區段入口區域(20)和待定位在催化器裝置(16)上游的混合區段出口區域(22)，所述混合區段(18)包括包圍可被廢氣(A)或/和反應劑(R)穿流的內部容積(28)的內壁(26)和包圍內壁(26)的外壁(24)，在內壁(26)和外壁(24)之間形成環狀包圍內部容積(28)的外部容積(30)，在內壁(26)上設有可電激勵的加熱裝置(34)或/和在內壁(26)上設有傳熱肋片成型結構(54)。

技術領域

本發明涉及一種用于內燃機排氣系統的混合裝置，其包括混合區段，混合區段具有待定位在反應劑輸出裝置下游的混合區段入口區域和待定位在催化器裝置上游的混合區段出口區域。

背景技術

DE10201044A1公開了一種用于內燃機的排氣系統，在該排氣系統中，在排氣系統的一個長度區段中，管狀內壁被同樣為管狀的外壁包圍。內壁包圍可被廢氣穿流的內部容積。在內壁和外壁之間形成同樣可被廢氣穿流的外部容積。在內壁上游或在形成于內壁和外壁之間的外部容積上游設有渦旋發生器。渦旋發生器將從上游基本上直線流來的廢氣賦予了環周流動方向分量。根據要流向渦旋發生器的廢氣流速這樣引導廢氣流，使得廢氣流在相對低的流速下基本上完全穿流內部容積，在極高的流速下基本上完全穿流外部容積，并且在中等流速范圍內廢氣流被分布到內部容積和外部容積中。為了實現這點，渦旋發生器例如具有相對于要流向其的廢氣的流動方向傾斜并且以冠狀成型結構布置的導向葉片。

為了減少內燃機、尤其是柴油內燃機的污染物排放，已知將廢氣與反應劑、如尿素/水溶液混合。在混合區段中反應劑與廢氣混合，在此，反應劑汽化或熱分解并且主要產生氨，氨在定位于下游的SCR(選擇性催化還原)催化器裝置中進行催化反應以降低有害氮氧化物的比例。尤其是在相對低的運行溫度或環境溫度下或反應劑的高配給率下存在反應劑不與廢氣高效混合或不分解的危險并且因此不能高效地提供選擇性催化還原所需的氨。

發明內容

本發明的任務在于，提供一種用于內燃機排氣系統的混合裝置，其確保反應劑和廢氣的高效混合以及反應劑的高效分解。

根據本發明，所述任務通過一種用于內燃機排氣系統的混合裝置來解決，該混合裝置包括混合區段，其具有待定位在反應劑輸出裝置下游的混合區段入口區域和待定位在催化器裝置上游的混合區段出口區域，所述混合區段包括包圍內部容積的內壁和包圍該內壁的外壁，所述內部容積可被廢氣或/和反應劑穿流，在內壁和外壁之間形成環狀包圍內部容積的外部容積，在內壁上設有可電激勵的加熱裝置或/和在內壁上設有傳熱肋片成型結構。

本發明提供的措施可確保改善用于與廢氣混合的反應劑的汽化或分解的熱條件。為此，一方面可電激勵的加熱裝置可用于：其尤其是在廢氣或/和排氣系統的引導廢氣的部件具有相對低的溫度時運行，以便尤其是在這種運行狀態下為反應劑的汽化或熱分解提供足夠的熱能。當廢氣攜帶足夠的熱量或引導廢氣的部件通過廢氣流充分加熱時，傳熱肋片成型結構的提供和因此供加熱反應劑的相互作用表面的增大也會有助于改善向廢氣或反應劑中的熱輸入。

為了能夠以簡單的方式主動向混合裝置中輸入熱量而提出，所述可電激勵的加熱裝置包括至少一個可通過電激勵加熱的加熱元件。這種加熱元件例如可作為加熱線圈、加熱導體、加熱帶或加熱套圈被提供并且主要由金屬材料、陶瓷材料或半導體材料制成。

當例如至少一個加熱元件設置在內壁外側上時，沿內壁內側被引導的廢氣流不會受到這種加熱元件的妨礙。

將至少一個加熱元件設置在內壁內側上可確保熱量尤其是被輸入到內壁中的主要與反應劑發生熱相互作用之處。此外，以這種方式在很大程度上避免了通過外壁向外部的熱損失。

在一種結構上可簡單實現的實施方式中可規定，至少一個加熱元件包括螺旋狀包圍內壁縱向中軸線的加熱導體。

如果熱需求在混合區段的大約整個長度上大致恒定，則建議加熱導體的線圈螺距沿內壁縱向中軸線方向至少局部地大致恒定。