[发明专利]用于混合尿素水溶液和发动机尾气的静态混合器

说明书

技术领域

本发明涉及用于混合尿素水溶液和发动机尾气的静态混合器，更详细地说，涉及如下所述的用于混合尿素水溶液和发动机尾气的静态混合器：为了减少伴随在柴油发动机的混合气体燃烧过程中产生的尾气而排出的氮氧化物（NOx）的大气排出量，很好地实现从柴油发动机的排气歧管向排气管的SCR（Selective Catalytic Reduction）的入口部侧排出的尾气与从上述排气管的尿素水溶液喷射器供给到上述SCR的入口部侧的尿素水溶液之间的细致而均匀的混合。

背景技术

在柴油发动机中，通过与活塞的连杆连接的曲轴的旋转力来产生输出，该活塞是在以高温高压压缩从外部供给到燃烧室内的空气的状态下，通过在向上述燃烧室内喷射轻油等燃料而使空气与燃料的混合气体燃烧爆炸的过程中产生的爆炸力而进行上下运动。

一般而言，在柴油发动机中，燃比根据供给到燃烧室的空气与燃料的混合比（例如，空燃比）而大不同。如果供给到燃烧室的空气量比供给到燃烧室的燃料量多，则虽然输出变得非常好但不仅污染大气且对人体有害，引发酸雨、光学烟雾现象等的氮氧化物（NOx）的产生量增加。与此相反，如果供给到燃烧室的空气量比供给到燃烧室的燃料量少，则输出降低，PM（Particulate Matter）或煤烟（soot）增加。

由于柴油发动机的如上所述的燃烧特性，最近的柴油发动机的趋势是采用如下所述的尾气后处理方式：使供给到燃烧室的空气量比供给到燃烧室的燃料量多而大幅提高输出，与此相应地向SCR的入口部侧喷射尿素水溶液而使尿素水溶液和尾气的混合气体通过上述SCR，从而将伴随上述尾气的氮氧化物（NOx）转换为无害的水（H₂O）和氮（N₂）。

一般来说，起到为了进行尾气后处理而使尿素水溶液与尾气混合的作用的柴油发动机的混合器，只是简单构成为包括：排气管，其具有安装尿素水溶液喷射器的尿素水溶液喷射器适配器；以及通道部，其设置在上述排气管内，具有多数引导通道。

因此，在柴油发动机的工作时，在燃烧室产生的尾气和从上述尿素水溶液喷射器喷射的尿素水溶液，在经过上述通道部的多数引导通道的同时相互混合而引导到配置在上述混合器的后侧的SCR，伴随上述尾气的氮氧化物（NOx）在经过上述SCR的同时与尿素水溶液产生催化还原反应而转换为无害的水和氮。

但是，由于现有的柴油发动机的混合器，具有如上所述将具有上述多数引导通道的通道部简单地收纳在排气管内的结构，因此不容易实现从发动机的排气歧管排出到混合器的尾气与供给到上述尿素水溶液喷射器的尿素水溶液之间的细致而均匀的混合，因此存在不能大幅减少氮氧化物（NOx）的大气排出量的问题。

另外，现有技术的柴油发动机的混合器，由于收纳上述通道部的排气管构为单管（single duct）形状，因此存在如下所述的问题：在尿素水溶液与直接露出到外气的上述排气管的内壁面直接接触时，尿素水溶液不会蒸发而以液态沿着上述排气管的内壁面流下，从而不能很好地应用于氮氧化物（NOx）的减少，而直接排出到外部。

发明内容

技术课题

对此，本发明是为了解决上述的问题而完成的，本发明的目的在于，提供用于混合尿素水溶液和发动机尾气的静态混合器，其能够很好地实现经过SCR之前的尾气与尿素水溶液之间的细致而均匀的混合，以大幅减少氮氧化物（NOx）的大气排出量。

本发明的其他目的在于，提供用于混合尿素水溶液和发动机尾气的静态混合器，其改善从尿素水溶液喷射器供给到SCR的入口部的尿素水溶液的蒸发环境，以更好地实现尾气与尿素水溶液之间的细致而均匀的混合，从而减少氮氧化物（NOx）的大气排出量，并且消除尿素水溶液的浪费。

用于解决技术课题的手段

为了实现上述目的，本发明提供用于混合尿素水溶液和发动机尾气的静态混合器，其包括：

外管，其一端部与柴油发动机的排气歧管连接，另一端部与SCR（SelectiveCatalytic Reduction，选择性催化还原器）连接，且该外管在局部配置有尿素水溶液喷射器适配器；

内管，其以外壁面的至少一部分相对于上述外管的内壁面具有一定游隙的方式设置在上述外管内；以及

通道部，其配置在上述内管内，沿着长度包括多数引导通道，且该通道部具有与上述尿素水溶液喷射器适配器的下端部相对的弯曲入口部。

另外，本发明对于上述本发明的一实施例，还提供如下的具体实施例。

根据本发明的一实施例，其特征在于，上述内管在外周部具有至少一个以上的突起部。