用于混合排氣流的方法技術

一種用于將排氣流與注入排氣管的流體混合的混合器，其包括第一混合元件，該第一混合元件包括將第一和第二側壁相互連接的底座和定位為受到注入流體撞擊的偏轉元件以及定位于偏轉元件下游的混合翅片。第二混合元件包括固定于第一和第二側壁的內表面的第一和第二間隔的安裝凸緣。可選的，混合器包括定位于從管狀殼體的開口端軸向延伸的、周向間隔的插槽中的第一和第二混合元件。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于混合排氣流的方法專利技術背景1.
本專利技術涉及混合器使用方法和混合器本身。2.現有技術根據最最接近的現有技術可以得知幾種單段式混合器。在DE102006024778B3中，混合器被描述為提供了用于導流面的壁結構，其大致填充殼體的輪廓，從而導致相對較高的動壓損失。壁結構由平行于流動方向對齊的幾層起伏的條狀材料制成。各層分別橫向于流動方向延伸且被對齊地堆疊在彼此的頂部使得其橫向于流動方向。這里，各層中的條狀材料以這種方式堆疊在自身頂部，使得在鄰近層的條狀材料之間，形成多個可以在流動方向分別各自被流過的單元。除了圓形起伏，還提供了被設計成具有矩形或梯形形狀的條狀材料的起伏，從而實現各個單元的輪廓為矩形或六邊形或具有蜂窩形狀。條狀材料形成支架，在所述支架上形成作為混合翅片的成對的導流面。為此目的，支架包括交替地具有混合翅片的區域和與其連接的不具有混合翅片的區域，從而一個混合翅片延伸到每個單元中。在DE202006017848U1中描述了用于混合廢氣的裝置，利用所述裝置，由直接彼此相繼布置的翅片組成的翅片單元使得廢氣被混合。翅片單元被布置為在橫向于流動方向上彼此靠近，且在流動方向上一前一后。翅片無需支架直接相互連接且相對于中心平面鏡像對稱。DE102005059971A1描述了將流體和流入氣體通道的大氣量流混合的設備，特別是對含有氮氧化物的廢氣加入還原劑。為此目的，帶有用于輸送流體的具有噴嘴的噴嘴噴槍被使用，所述噴嘴噴槍的軸與氣量流的流動方向形成角度。噴嘴被分配一個與氣量流的流動方向形成角度的且帶有空隙的扁平混合器元件。渦流形成于混合元件上，且至少一部分流體進入這些渦流。為避免形成掛壁，設置為當液體被用作流體時噴嘴噴槍配有至少兩個傾斜于氣量流的流動方向且在相反的方向上向彼此傾斜的霧化噴嘴。霧化噴嘴被分配給一個圓盤式混合器元件，從而可以分離蒸發的氣態部分和非蒸發的液滴部分。DE102006043225A1描述了具有引導排氣的排氣管和將流體注入排氣管的注入裝置的燃燒機的排氣裝置。在注入裝置的下游，排氣管中設置包括在排氣管的縱向方向延伸且促進注入液體的蒸發的至少一個管狀板體的蒸發單元。另外，設置有將蒸發裝置固定到排氣管中或將其與所述排氣管拉緊的彈簧式夾緊裝置。作為最接近的現有技術，DE102005052064A1描述了具有還原劑注入裝置的排氣系統，其中注入裝置的下游，布置包括沿排氣管的縱向延伸且兩側都暴露于排氣流中的至少一個壁的板體。還原劑被至少部分地噴灑到壁上，從而將液體還原劑轉換成蒸氣或氣體狀態。
技術實現思路
本專利技術的構思是提供一種根據排氣管的形狀使排氣和流體的混合程度增加的方法。解決方案是將排氣流與排氣系統的排氣管中的流體混合的方法，其中流體通過注入裝置被注入排氣管，其特征在于以下方法步驟：a)排氣流在注射裝置的區域中在平行于排氣管中的排氣管的流動的方向上的被引導，b)流體沿著以se角度偏離流動方向的注入的中心方向被注入，，且直接注入到布置在排氣管內的偏轉元件上，c)通過設置在偏轉元件上且參照流動方向至少部分地以sv角上升的至少一個金屬板部件，排氣流參照流動方向部分地被從流動方向分流到分流的中心方向。d)在撞擊偏轉元件之前和之后，流體至少部分地由排氣流的導流部件沿分流方向輸送，并被上升金屬板部件導流到分流方向。這里，至關重要的是，排氣流在混合器之前被金屬板部件導流進入分流方向，所述排氣流顯著偏離于流向。流體被注入的方向角se在這里可以在270°和360°之間變化。因此，從一側被注入的流體被沿中心方向運送且充滿排氣管的整個輪廓，之后相應地在混合器的整個輪廓撞擊混合器，然后與排氣流混合。即使在因為安裝空間，排氣管不是直的而是彎曲的時候，流體運動方向受到與排氣管的級數相關的偏轉元件的影響也是有利的。一個進一步的想法是，流體在金屬板部件之前至少部分地撞擊校正板，此校正板參照注入方向布置，且至少部分地經歷導流而進入流動方向，然后被具有至少一個混合元件的靜態混合器導流到幾個混合方向，從而被進一步混合。校正板大致被布置為在金屬板部件上方平行于金屬板部件，分布在流體注入的金屬板部件的側面。當流體流的其他部分在到達金屬板部件之前已經由校正板從注入方向導流到流動方向時，混合器前的流體分布增大。有利的是，通過多個設置在金屬板部件上的翅片來實現金屬板部件的以相同或不同于sv的角度上升，其中角sv介于在0°和85°之間。由于翅片上升，金屬板部件可布置為本身平行于流動方向，從而只有翅片確保排氣流的必要導流的發生，從而保證流體必要導流的發生。另一個有利的是，校正板包括在鉆孔方向延伸的多個鉆孔，其中鉆孔方向參照流動方向以45°和135°之間的角bs延伸。由此，流體的一部分可進一步通過一個或更多校正板分布在混合器的輪廓。從而流體可以進一步部分地流入注入裝置且部分地由校正板導流。流體的累積部分被進一步導流且被沿著流動的方向運送，而穿過鉆孔的流體的非累積部分沿注入的方向或金屬板部件的方向到達下一個校正板。校正板被布置為平行于流動方向且包括多個參照流動方向以角sk上升的校正翅片，其中角sk介于95°和265°之間。校正板上沖壓出校正翅片，從而未累積的流體可通過沖壓形成的開口流過校正板。同時，流體由校正翅片穩定，從而相較于上述流動狀態，流體在流動方向上更慢地被排氣流導流。在混合元件上設置多個參照流動方向以角ms上升和參照分流方向以角mv上升的翅片，其中角ms最大為70°，且角mv大于1°。對于混合過程，有利的是流體進一步被混合翅片導流，且不會在翅片或校正翅片決定的相同方向被進一步地引導。對于該方法，引導排氣流且用于布置在排氣系統的排氣管中的偏轉元件是有利的，且所述偏轉元件用于保持通過注入裝置注入排氣系統的液體，其中偏轉元件可以在具有至少一個混合元件的金屬板部件的靜態混合器之前被沿著流動方向定位，且包括至少一個可以被定位于排氣流中的金屬板部件，其中所述金屬板部件在分流方向上至少部分地參照流動方向以角sv上升，由此排氣流與流體一起至少部分地被從流動方向導流入分流方向。以角sv上升的翅片形成于金屬板部件上。為了實現在排氣管輪廓且由此在部分已經轉化成氣態的流體的整個混合器輪廓中實現對稱的分流，金屬板部件在流動方向直接布置于混合器之前。氣態部分越小，偏轉元件對混合器的混合過程的影響越大。在分流方向上，金屬板部件相對于流動方向以角sv被翅片至少部分地抬升，由此排氣流與流體一起被至少部分地從流動方向導流至分流方向。被布置為平行于流動方向的金屬板部件本身對于導流的影響可以被忽略。在金屬板部件上形成以角sv上升的多個翅片。利用多個翅片，實現分布在排氣管的輪廓的流體的導流。利用在流動方向接連布置的多個翅片，由于翅片實現的在流動方向的導流被部分地積累，流動元件的導流增大。偏轉元件可以以一種方式被放置于排氣管內，使得流體在很大程度上影響偏轉元件的方向。由此，流體的速度首先被偏轉元件減小，然后流動方向可以因此更容易地被改變。根據排氣質量流和排氣溫度，流體在排氣管的滲透深度和流體在偏轉元件上的沖擊區域改變。偏轉元件包括一個或多個被布置為平行于流動方向或平行于金屬板部件的校正板。校正板使流體減速且通過排氣流使得流體能夠較早低導流。校正板可以包括不同的長度或被設計為相同本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于將注入排氣管的流體與排氣流混合的混合器，所述混合器包括：第一混合元件，所述第一混合元件包括將第一側壁與間隔的第二側壁相互連接的底座，第一和第二側壁各自包括彼此間隔的自由遠端，第一和第二側壁的部分的尺寸和形狀被設計為適應排氣管的內表面，使得側壁適于被固定到排氣管上，第一混合元件包括定位為受注入的流體撞擊的偏轉元件和定位于偏轉元件下游的混合翅片，以將注入的流體與排氣混合；以及第二混合元件，所述第二混合元件包括將隔開的第一和第二安裝凸緣相互連接的底座，第一和第二安裝凸緣被固定于第一和第二側壁的內表面，第二混合元件包括混合翅片，以改變排氣流方向。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2012.08.10 US 13/571,5421.一種用于將注入排氣管的流體與排氣流混合的混合器，所述混合器包括：第一混合元件，所述第一混合元件包括將第一側壁與間隔的第二側壁相互連接的底座，第一和第二側壁各自包括彼此間隔的自由遠端，第一和第二側壁的部分的尺寸和形狀被設計為適應排氣管的內表面，使得側壁適于被固定到排氣管上，底座與排氣管的內表面間隔開，底座包括定位為受注入的流體撞擊的偏轉元件和定位于偏轉元件下游的混合翅片，以將注入的流體與排氣混合；以及第二混合元件，所述第二混合元件包括將隔開的第一和第二安裝凸緣相互連接的底座，第一和第二安裝凸緣被固定于第一和第二側壁的內表面，第二混合元件包括混合翅片，以改變排氣流方向。2.根據權利要求1所述的混合器，進一步包括第三混合元件，所述第三混合元件包括將隔開的第三和第四安裝凸緣相互連接的底座，第三和第四安裝凸緣被固定于第一和第二側壁的內表面，第三混合元件包括混合翅片，以改變排氣流方向。3.根據權利要求2所述的混合器，其中所述第二混合元件的底座大致平行于所述第三混合元件的底座延伸。4.根據權利要求3所述的混合器，其中第二和第三混合元件的混合翅片大致相互平行地延伸。5.根據權利要求1所述的混合器，其中第一和第二混合元件的底座大致相互平行地延伸。6.根據權利要求1所述的混合器，其中當從所述排氣管的中心測量時，第一和第二側壁的遠端周向地隔開小于90°的角度。7.根據權利要求1所述的混合器，其中第一和第二側壁延伸軸向長度，所述偏轉元件通過定位于軸向長度之外而伸出第一和第二側壁。8.根據權利要求7所述的混合器，其中在第一和第二側壁的相對側被定位于所述軸向長度之外的混合翅片作為偏轉元件。9.根據權利要求1所述的混合器，其中所述偏轉元件包括大致平行于所述排氣流方向的大致平坦的部分，和相對于所述排氣流方向以一定角度延伸的校正翅片。10.根據權利要求1所述的混合器，其中第一和第二側壁的所述部分包括圓弧形狀。11.根據權利要求1所述的混合器，其中混合翅片...

【專利技術屬性】
技術研發人員：京特·帕默爾，托拜厄斯·霍費爾，朱迪特·施沃貝爾，
申請(專利權)人：天納克汽車經營有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US