[發明專利]排氣混合器、排放物清潔模塊和制造方法

有效

• 申請號: 201980047863.5
• 申請日: 2019-07-15
• 公開（公告）號: CN112424455B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: M·阿爾弗雷德;A·豪威爾;N·尼亞茲;S·圖馬拉;J-V·蒂勒;M·約翰遜;E·J·朗;P·D·蓋納
• 申請（專利權）人: 珀金斯發動機有限公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N13/00;B01F25/431
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;馬江立

提供一種排氣混合器設備、排放物清潔模塊和制造排氣混合器設備的方法。該排氣混合器設備包含排氣導管、第一排氣混合器和第二排氣混合器。該排氣導管被配置為在細長方向上延伸，該細長方向包含用于輸送排氣流體的入口和出口。該第一排氣混合器包含多個細長混合葉片，每個細長混合葉片具有在該細長方向上延伸的長度。這些細長混合葉片沿著它們的長度的至少一部分連接在一起并且圍繞該細長方向布置，每個細長混合葉片包含在該細長方向上延伸的外邊緣。細長混合葉片沿著它們的長度扭轉，使得每個細長混合葉片的外邊緣圍繞該細長方向旋轉。該排氣導管被配置為用于將該第一排氣混合器定位在該排氣導管的上游位置中。該第二排氣混合器被配置為用于在使用時對排氣流體施加渦流。該第二排氣混合器被布置在該排氣導管下游并且在該細長方向上與該第一排氣混合器間隔開。

技術領域

本發明涉及一種用于處理在內燃機運行期間排放的廢氣的設備。具體地，本發明涉及一種排氣混合器和制造排氣混合器的方法。

背景技術

發動機，例如燃燒汽油、柴油或生物燃料的內燃機輸出各種物質。在一些情況下，可能需要處理一種或多種輸出物質。該處理可以幫助滿足當前和未來的排放法規。最普遍的那些物質包含碳氫化合物(HC)、一氧化碳(CO)、單氮氧化物(NO_x)和顆粒物質，例如碳(C)、碳煙的成分。可以通過仔細控制發動機的運行條件來減少這些物質中的一些物質的排放，但通常有必要在發動機的下游提供設備，例如排放物清潔模塊，以處理排氣流體中夾帶的這些物質中的至少一些物質。

用于減少和/或消除排氣流體中的物質的各種設備是已知的。例如，已知提供氧化裝置，例如柴油氧化催化劑(DOC)，以減少或消除烴(HC)和/或一氧化碳(CO)。氧化裝置通常包含催化劑以將那些物質轉化成二氧化碳和水。作為進一步的示例，排放物清潔模塊可以包含顆粒過濾器，例如柴油顆粒過濾器(DPF)，以限制存在于廢氣中的顆粒被輸出至大氣。

通過使用排放物清潔模塊，可以凈化發動機排放物，這意味著將另外釋放到大氣中的有害物質的比例改為轉化為二氧化碳(CO₂)、氮氣(N₂)和水(H₂O)。

此外，已知通過與諸如在排氣流體中夾帶的氨(NH₃)的化學品的催化反應轉化為雙原子氮(N₂)和水(H₂O)來減少或消除柴油燃燒排放物中的單氮氧化物(NO_X)。通常，氨不存在于排氣流體中并且因此必須典型地通過將添加劑流體(例如尿素溶液)噴射在足夠高的溫度下分解成氨的廢氣中來在催化劑的上游引入。可以在噴射點的下游設置選擇性還原催化劑(SCR)模塊，以提供用于與噴射的化學品反應的催化劑。

通過這些方法，排氣流體可以被處理，意味著否則將被釋放到大氣中的物質的一部分替代地轉化為二氧化碳(CO₂)、氮氣(N₂)和水(H₂O)。

因此，可以包含排放物清潔模塊的排氣系統可以包含用于將流體(例如尿素溶液)噴射到排氣流體流中的噴射器模塊。還已知包含排氣混合器以幫助所噴射的尿素溶液與排氣流體流的混合。

在此背景下，提供了一種改進的排氣混合器、一種改進的排氣混合器設備、一種包含排氣混合器的改進的排放物清潔模塊。還提供了一種制造排氣混合器的改進方法。

發明內容