[发明专利]混合和/或蒸发装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机、特别是机动车内燃机的排气系统的混合和/或蒸发装置。本发明还涉及装备有所述装置的排气系统和装备有所述装置的SCR催化转化器。

背景技术

通常，内燃机的排气系统装备有用于清洁或再处理从内燃机排放出来的废气的装置。在此，必须将液体析出物引入废气流，从而在那里将其蒸发，并使其与废气互相混合。例如，可能需要将燃料混合到氧化催化转化器上游的废气中，从而通过氧化催化转化器中燃料的放热转化实现废气流的加热。加热过的废气流随后可在氧化催化转化器的下游进行利用，以将另外的废气再处理装置（例如另一个催化转化器或颗粒过滤器）加热到运行温度或再生温度。此外，SCR系统是已知的，其通过选择催化反应运行，并装备从废气流中吸收NO_x的SCR催化转化器。在SCR催化转化器的上游，向废气流中添加合适的反应剂，例如氨或尿素，优选尿素水溶液。在SCR催化转化器中，氨之后导致装入的氧化氮转化为氮气和水。

对于所有以液体形式加入到废气中的析出物，实际上只有当在液体析出物的引入点和析出物的消耗点之间，析出物充分的蒸发以及气体析出物与废气流的充分混合能够进行时，才能达到令人满意的期望效果。为此，应用开头提及的混合和/或蒸发装置，其设置在位于析出物引入点和析出物消耗点之间的废气流动路径中。

发明内容

本发明所要解决的问题是，提供一种开始所提到的类型的装置、或装备所述装置的SCR催化转化器、或装备所述装置的排气系统的改进的或至少另一种实施方式，其特征在于构造简单以及因此具有成本效益，同时还具有低的通流阻力。而且，还能获得在横截面上的改进的流量分配，其有利地降低反压。

本发明基于这样的总体思想，利用包含支撑体的装置，该支撑体包围流体流过的该装置的横截面，并且垂直于该装置的轴向而在轴向上延伸，并且在该支撑体上设置有至少一个横向远离该轴向的导向叶片，由此至少一个所述导向叶片具有屋顶轮廓。通过利用至少一个具有屋顶轮廓的导向叶片，在混合和/或蒸发装置内用于将液体析出物引入到废气流内的冲击区域得到扩张，从而降低通过该装置的液滴击穿风险。因此，该装置关于蒸发效果的效率得以提高。至少一个导向叶片的屋顶形状轮廓还导致废气流在相应的导向叶片上朝向两侧偏转，从而可实现充分混合。此外，废气流带走部分击打导向叶片的液体析出物，由此，其分布在导向叶片上，这有助于蒸发。

特别地，在实践中，屋顶形轮廓以这样的一种方式实施，即，相应导向叶片的屋顶形轮廓包括两个导向面，其通过脊或顶端互相连接。例如，该轮廓可以形成为三角形屋顶的形式，从而有角度的脊区域将两个平的导向面互相连接起来。同样地，该轮廓可以形成筒形屋顶，其中两个弯曲的屋顶表面通过圆顶端彼此结合。还可以考虑到混合形式，从而例如两个弯曲的导向面通过有角度的脊而互相连接。

这里介绍的装置的特征还在于，相应的叶栅，不管其设置在湍流流侧还是流出侧，都能基本上承受废气流的无漩涡流动。换句话说，当废气流绕导向叶片流动或通过该装置的叶栅流动时，废气流不具有漩涡。因此，该装置受到特别低的通流阻力。

根据一个特别有利的实施方式，相应的脊或相应的顶端可设置在湍流侧。实际上，两个导向面随后相对于轴向相对的成一个角度。特别地，两个导向面可以相对于轴向具有相同大小的倾角，从而在相应的屋顶形导向叶片上获得对称的流体偏转或流体分隔。

根据另一个有利的实施方式，相应的导向叶片仅通过一个导向面连接到支撑体，这形成了该装置的可以特别容易实现的一种设计。

根据实际中的进一步发展，另一个导向面可以相对于支撑体独立地设置。换句话说，另一个导向面不与支撑体接触并且仅间接地（即通过一个导向面）连接到支撑体。

根据额外的进一步的发展，相应的导向叶片还可如此设置，从而导向叶片在脊区域相对于支撑体而独立。因此，特别地，没有张力积累的热膨胀效应是可能的。

额外的或可替代的，相应的导向叶片还可具有两个大体上矩形的导向面，其在边缘侧具有相应的四个直线侧，其中在每种情况下，两个导向叶片的一侧在脊处彼此邻接，并且其中相应的导向叶片仅通过这些侧中的单一侧与支撑体连接。换句话说，在限定导向叶片周边的位于外侧的六侧中，只有一侧与支撑体连接，而其他侧相对于支撑体松散或独立的设置，即不与支撑体接触。位于内侧的两侧在脊处彼此相邻。