用于混合压缩空气与液态还原剂的装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于提供压缩空气与液态还原剂的混合物的装置（1），其具有用于还原剂的第一流入管道（2）、用于压缩空气的第二流入管道（3）、用于混合物的输出管道（12）。在该装置中，设有将压缩空气与还原剂合并的混合点（4），以及邻接于混合点（4）并且将混合点与输出管道连接的混合管道（5）。第一流入管道（2）在轴向方向（25）上通向混合点。第二流入管道（3）经由至少一个注入管道（7）与混合点（4）连接，其中所述至少一个注入管道（7）沿切线方向（19）通向所述混合点（4）。
【专利说明】用于混合压缩空气与液态还原剂的装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于提供压缩空气与液态还原剂的混合物的装置。
【背景技术】
[0002]特别是在汽车领域中，针对内燃机中的废气的净化，采用向废气中添加有助于废气中的污染物转化的流体的废气整治处理。特别常用的带流体供应的废气整治处理是选择性催化还原处理[SCR工艺]。在该处理中，将还原剂添加到废气中，借助这种还原剂可以还原废气中的氮氧化物。特别常用的还原剂是氨。氨通常不以直接的方式而是以前体溶液的形式存储在机动车中，该前体溶液可转化形成为氨。这在废气中受热地发生，和/或借助于布置在废气内部和/或外部的催化反应器来发生。例如，可以采用尿素水溶液作为还原剂的前体溶液。特别常用的是可获得的一种商品名为AdBlucI^ 32.5%的尿素水溶液。表述“还原剂”和“还原剂前体”将在下文中彼此作为同义词来使用。
[0003]通常，通过注射装置来将还原剂供应到废气处理装置。已经发现，还原剂不以单纯的形式注入而是作为还原剂与空气的混合物的形式进行注入是有利的。这在一方面是有利的，因为在废气处理装置的区域中会产生特别高的温度。所述高温往往会传递到用于注入还原剂的注射装置。通过这种方式，还原剂向氨的化学变化或部分转化可能已经在注射装置中发生。还原剂连同作为载体介质的压缩空气一起注入的做法导致了对注射装置进行特别有效的冲洗和冷却。而且，还原剂残留于注射装置的时间相对变短。通过这种方式来防止还原剂在注射装置中的化学反应。
[0004]还原剂与压缩空气一起注入的做法进一步改善了废气处理装置中的还原剂分布。在注入过程中产生的喷雾由于压缩空气而变得更细。
[0005]而且，在还原剂与 压缩空气一起注入的情况下，在废气处理装置的运行停止之后，可通过纯净的压缩空气对注射装置进行冲洗。通过这种方式，存在于注射装置中的混合物可从注射装置排出。由于常规还原剂(例如，AdBlue?)的冻结温度为-11°C，因此这有利于在运行停止时将还原剂或混合物从注射装置排出。作为注射装置排空的结果，能够避免还原剂在注射装置中冻结以及由此导致的注射装置的损坏。
[0006]还原剂与空气一起供应的问题在于常常会产生混合物。还原剂/空气混合物应当尽可能均匀地分布在废气处理装置中。与此同时，有必要防止还原剂沉积在发生有还原剂与空气的混合的混合点区域中。例如，可以还原剂析出的结晶尿素沉淀的形式产生沉积。这种沉积会堵塞混合点并改变流动条件。而且，这种沉积可能同时在混合点和注射装置中溶解并造成损坏。
【发明内容】
[0007]以所述现有技术作为出发点，本发明的目的在于缓解或解决与现有技术相关的突出技术问题。特别寻求公开一种用于 混合压缩空气与液态还原剂的造价低廉且特别有利的装置。而且，试图描述一种用于产生液态还原剂与压缩空气的混合物的特别有利的方法。[0008]所述目的可以通过根据权利要求1所述的特征的装置来实现，并且还可通过根据权利要求9中所述的特征的方法来实现。本发明的进一步有利改进限定在从属权利要求中。权利要求书中所单独限定的特征可以通过技术上有意义的任何期望方式而相互结合，并且可以通过说明书中的解说性事实，结合本发明具体的其他设计变型来加以补充。
[0009]本发明涉及一种用于提供压缩空气与液态还原剂的混合物的装置，其具有用于还原剂的第一流入管道并具有用于压缩空气的第二流入管道，以及具有用于混合物的输出管道并具有将压缩空气与还原剂合并的混合点。本发明还提供了邻接于所述混合点并且将所述混合点与所述输出管道连接的混合管道，其中，所述第一流入管道在轴向方向上通向所述混合点，并且所述第二流入管道经由至少一个注入管道与所述混合点连接，其中所述至少一个注入管道沿切线方向通向所述混合点。所述至少一个注入管道优选地围绕所述混合点和/或混合管道和/或第一流入管道的圆周分段而通向所述混合点。
[0010]所述第一流入管道和在第二流入管道均可以分别具有一个对压缩空气与还原剂的量进行定量的阀门。所述阀门不必是根据本发明的装置的组成部分。所述阀门还可以例如是与根据本发明的装置相连的泵组件的组成部分。通常，在3至7bar的压力下将还原剂供应到所述第一流入管道。通常，在3至5bar压力下将压缩空气供应到所述第二流入管道。特别地，还原剂的压力在所述装置的运行期间会剧烈波动。运行过程中的还原剂的平均压力通常低于压缩空气的平均压力。所述第一流入管道中的所述还原剂的平均压力优选在3.0和3.5bar之间。所述第二流入管道中的所述压缩空气的平均压力优选在3.5和
4.0bar 之间。
[0011]所述混合点优选地是在贯穿所述装置的还原剂流路中的供应有压缩空气的区域。所述至少一个混合管道优选地形成为直接邻接于所述混合点。用于还原剂的所述第一流入管道和所述混合管道优选地相互进行直接合并，其中所述混合点形成了从所述第一流入管道向所述混合管道的过渡部，并且所述第一流入管道和所述混合管道预先设定了用于还原剂的流路。所述混合点的确切位置，或者所述连续流路中的不再称为第一流入管道而是称为混合管道的确切位置，均可以通过压缩空气的供给位置来进行限定。所述混合点的位置可因此由所述至少一个注入管道的开口端来限定。同样地，可以将所述第一流入管道和/或所述混合管道中的流路中的加宽部位定义为混合点。
[0012]压缩空气经由所述至少一个注入管道供应到所述混合点。压缩空气经由用于压缩空气的所述第二流入管道供给到所述注入管道。与所述第二流入管道相关地，所述至少一个注入管道优选地至少在某些部位变窄。这意味着所述至少一个注入管道或多个注入管道所具有的总横截面面积小于用于压缩空气的所述第二流入管道的横截面面积。通过这种方式，可以确保压缩空气在所述至少一个注入管道的区域中加速，并因此以已加速的状态供应到所述混合点。通过这种方式，获得了通过压缩空气而得到的特别细的还原剂雾化态。
[0013]所述第二流入管道优选地首先通向收集区，所述至少一个注入管道从所述收集区中岔出。所述注入管道优选地基于圆周分段通向所述混合点。也就是特定地说，所述至少一个注入管道通向围绕所述混合点的管道的假想圆周面上。还原剂的流动方向、或者所述第一流入管道的排布和所述混合管道的排布限定出一轴向方向，所述切线方向相对于该轴向方向进行定义。从这个角度看，所述第一流入管道或所述混合管道在所述混合点的区域中具有包括圆周面和轴线或中心线的管子的形状。所述轴线或中心线限定出所述轴向方向。由此，所述至少一个注入管道通向所述管子的圆周面、所述混合点、所述混合管道，或所述第一流入管道的圆周分段。
[0014]所述装置特别有利的是，以如下方法将压缩空气供应到所述混合点:以围绕所述混合点区域中的还原剂的形式形成压缩空气夹套。如果将压缩空气经由所述注入管道以围绕圆周分段的形式供应到所述混合点，那么在所述混合点处刚刚经由管道注入的压缩空气就已经围绕在还原剂的外侧，或围绕在还原剂流的外侧。所述混合点、所述第一流入管道、所述混合管道和/或所述注入管道现在优选地设计为使得所述状态至少得以显著地维持。还原剂由此优选地保留在所述混合管道的混合点的中心区域。压缩空气形成至少部分地或局部地围绕还原剂的压缩空气夹套。这种构造例如可以借助于如下方式来实现:用压缩空气迫使还原剂朝向所述混合点的中央区域，以及将所述混合点设计为尽可能基本上防止还原剂与压缩空气之间形成的涡流进入所述混合点的外边缘区域。
[0015]所述装置进一步有利的是，两个注入管道沿圆周分段切向地通向所述混合点，其中导向结构布置在注入管道之间，所述导向结构适于将经由所述注入管道进入到所述混合点中的压缩空气流偏转成相对于还原剂流的径向方向。通过这种构造，可以让压缩空气迫使还原剂进入到所述混合点的中央区域，从而形成围绕还原剂的压缩空气夹套。通过这种方式，产生了具有中心还原剂流和围绕该还原剂流的压缩空气夹套的夹套流动。一般情况下，具有两个注入管道的装置的实施例是优选的。然而，所述装置也可以设有不同数目的注入管道，例如一个注入管道、三个注入管道或四个注入管道。
[0016]还特别有利的是，所述混合管道相对于所述第一流入管道的轴向方向处在45°至85°的第一角度上。所述第一角度优选地直接位于所述混合点的下游，或者就在所述混合点的区域内。由此，还原剂流与压缩空气流进行混合的同时还进行偏转。所述偏转优选地发生为与所述至少一个注入管道通向所述混合点的切线方向相反。然而，通过所述第一角度所获得的偏转却发生在径向方向上，其中在所述混合点处压缩空气流由于导向结构而被偏转到该径向方向上。通过这种方式，还原剂以45°至85°的所述第一角度进行的偏转可以通过压缩空气辅助完成。压缩空气迫使还原剂处于所述第一角度的方向上。由此可以避免还原剂与所述混合点或所述混合管道、和/或与所述混合点的壁或所述混合管道的壁相接触。
[0017]所述装置还是有利的是，所述混合管道具有背向所述输出管道弯曲的轮廓，并且所述输出管道与所述混合管道之间形成50°至90°的第二角度。
[0018]还有利的是，所述输出管道与所述第一流入管道平行地排列。
[0019]因此，以第二角度进行的还原剂的进一步偏转或混合物的进一步偏转优选地发生在所述第一角度之后。所述偏转发生在所述混合管道之后，或者所述混合管道与所述输出管道之间。所述混合管道优选地具有弯曲(相对于所述轴向方向弯曲)的轮廓。在所述混合点的区域中由所述第一角度预先设定的曲率优选地以类似方式在所述混合管道中持续。所述混合管道优选地在其整个长度上具有5°至10°的曲率。因此，所述第二角度有利地略微大于所述第一角度。所述第二角度优选在50°与90°之间。所述第一流入管道和所述混合管道当一起观察时优选地为S形构造。通过这种方式，可以获得所述装置的特别紧凑的设计。
[0020]根据本发明的装置进一步有利的是，所述第一流入管道和所述第二流入管道彼此平行布置。所述第一流入管道和所述第二流入管道优选地具有直接相邻彼此布置的端口。所述装置因此可以特别简单的方式安装在用于提供压缩空气并用于提供还原剂的装置上，或者安装在平坦的或平面式的安装板上。这种用于提供压缩空气和还原剂的装置可以例如是具有用于根据本发明的装置的接触表面的泵组件。
[0021]所述装置进一步有利的是，所述混合点和所述混合管道由聚合物材料形成。关于聚合物材料，其例如是指塑料材料或橡胶材料。耐用的高性能塑料优选地用于此目的。在此背景下，特别有利的塑料是可获得的例如商品名为Fortran8的PPS (聚苯硫醚)。
[0022]所述塑料优选地在所经历的所述混合管道中的压力范围下具有一定程度的挠性。所述压力范围位于在3至Sbar之间。通过这种方式，可以实现所述混合点的表面和所述混合管道的表面的灵活性和略微运动。一旦所述表面上形成沉积，这些均可以由于所述材料表面的灵活性或运动而得以排出。而且，还原剂是带有高化学腐蚀性。所述塑料针对还原剂具有特别高的耐化学性。
[0023]本发明还要求保护一种用于混合液态还原剂与压缩空气以形成混合物的方法，其至少具有以下步骤:
[0024]a)产生还原剂流，
[0025]b)产生围绕所述还原剂流的压缩空气夹套，从而形成夹套流动，
[0026]c)将所述夹套流动引入混合管道，
[0027]d)将所述压缩气体夹套与所述还原剂流在所述混合管道中混合，从而形成混合物流，并且
[0028]e)在输出管道处提供所述混合流。
[0029]针对根据本发明的装置所解释的优点和具体设计特点可应用并传递到根据本发明的方法上。这同样适用于下面针对根据本发明的方法所强调的改进及优点。这些改进及优点也可传递到根据本发明的装置上。
[0030]优选地，沿还原剂的流动方向以所述顺序执行步骤a)至步骤e)。
[0031]在步骤a)中，所述还原剂流例如借助于通过第一流入管道提供的液态还原剂来产生。在步骤b)中，随后借助于压缩空气来产生围绕所述还原剂流的压缩空气夹套，所述压缩空气在混合点处以基于圆周分段的切线方向进行供应。然后，压缩空气基本上位于还原剂的周围。由此，形成了界限特别明确的夹套流动。
[0032]在步骤c)期间，在将所述夹套流动引入到所述混合管道的过程中，所述压缩空气夹套优选地基本上不会被渗透，从而使得还原剂不会以过量的程度传送到所述夹套流动的外部区域中。由此，可以有效地减少甚至防止采用根据本发明的方法的装置中的还原剂沉积。
[0033]在步骤d)中，所述压缩空气夹套与所述还原剂流的混合优选地不是以紊流而是以层流进行，或者由于扩散而至少在一部分共用流路上进行。因此，可以防止还原剂以不受控制的方式传送到所述夹套流动的外部区域。
[0034]所述混合管道优选地设计为使得在所述混合点的直接下游在发生步骤b)的位置具有大致圆形的横截面形状。这能够特别容易地产生具有所述压缩空气夹套的夹套流动并加以维持。所述夹套流动的横截面在提供混合物射流的输出管道的方向上优选为扁平的。可以例如通过对混合管道的如下设计来实现相应情况:所述混合管道在所述混合点的那一端为圆形设计，并且在所述输出管道的那一端连续地合并为扁平形状。
[0035]尽管所述混合管道的扁平化使得难以将所述压缩空气夹套保持为环绕所述还原剂流动，但这促进了还原剂与压缩空气的完全混合。所述混合管道的横截面的扁平化特别地缩短了压缩空气进入还原剂的扩散路径。在所述输出管道的附近，还原剂在扁平化区域中传送经过所述压缩空气夹套的升高风险会由于压缩空气与还原剂已经发生了充分的完全混合而得以降低。那里不再存在浓缩的还原剂，而只是已部分地混合于压缩空气的还原齐U。因此，在所述区域中浓缩还原剂不会再经过所述压缩空气夹套。
[0036]在步骤e)中所述混合物流的提供优选地经由可与用于连通混合物与注射装置的管线相连的端口而发生。所述注射装置优选地设计为将混合物供应到所述废气处理装置。
[0037]通过使所述压缩空气流夹套围绕还原剂地形成，侵蚀效应得以降低，否则还原剂可能会在所述装置上、特别地是在所述混合点和/或所述混合管道上造成侵蚀。所述还原剂流的流动方向由于所述压缩空气夹套而排列为至少部分地平行于所述混合点的壁和/或所述混合管道的壁。在所述还原剂流中可能存在有结晶排泄物，例如包括(固态)尿素和/或氨前体。一旦这些(固态)排泄物以高速度以及相应的高动能撞击在所述混合点的壁和/或所述混合管道的壁上，就会发生对壁的侵蚀。通过沿着壁至少部分地将所述流动平行地排列，可以减少甚至有效地防止排泄物以高动能撞击所述壁，这主要是因为垂直于所述壁的排泄物的速度分量被显著地降低。
[0038]所述压缩空气夹套还降低了还原剂对所述装置的化学作用，特别是对所述混合点和/或所述混合管道的化学作用。所述压缩空气夹套使所述混合点的壁和/或所述混合管道的壁至少部分地与所述还原剂流隔离。附加地，所述还原剂流由此不会化学地作用于所述壁。
[0039]通过所述压缩空气流中的压缩空气的量与所述还原剂流中的还原剂的量的比率，可以对所述混合物流中的最大还原剂浓度进行调节。该最大浓度可以广泛地避免所述混合物流中形成结晶排泄物的方式进行调节。
[0040]通过使用所述压缩空气流，将还原剂或所述还原剂流从所述混合点和/或所述混合管道运出。一旦停止混合物的供应，特别是可以首先停用所述还原剂流和紧随其后的(时间延迟)所述压缩空气流。通过这种处理，可以实现:所述压缩空气流将还原剂完全地运出所述装置，特别是完全地运出所述混合点和所述混合管道。
[0041]所述方法还有利的是，在步骤c)之前所述夹套流动偏转了 45°至85°的角度。已经发现，通过在所述夹套流动产生之后直接进行偏转的方式，能够使所述夹套流动特别稳定，并且可以特别有效地消除所述夹套流动中的紊流。
[0042]所述方法是进一步有利的是，在步骤d)中将所述压缩空气夹套供应到所述还原剂流，使得所述还原剂流优选连续地转化为所述混合物流，其中在转化过程中所述混合流扩大并且所述压缩空气夹套被耗尽，其中当所述压缩空气夹套至少已耗尽了 90%时，所述混合物流才第一次开始与所述混合管道接触。
[0043]在所述压缩空气夹套耗尽的过程中，将所述压缩空气夹套供应给所述还原剂流或所述混合物流。所述压缩空气夹套的耗尽或所述压缩空气向所述混合物流的供应优选地基本上通过层流或通过扩散方式来发生。还原剂和压缩空气的层流的存在可以通过适当地选择所述还原剂流、所述压缩空气流和所述混合物流的雷诺数来获得。所述雷诺数可以相应地通过所述混合室的设计来影响。
[0044]当所述压缩空气夹套已至少耗尽了 90%时，所述还原剂流第一次开始与所述混合管道和/或与所述混合管道的壁接触，由此特别地是已至少有90%的所述还原剂流或所述混合物流与压缩空气完全混合，这个事实意味着没有还原剂沉积能形成在所述混合管道中，或特别是形成在所述混合点中。
[0045]本发明还要求保护一种机动车，其具有内燃机、用于净化所述内燃机中的废气的废气处理装置、还原剂源及压缩空气源，以及根据本发明用于产生还原剂与压缩空气的混合物的装置，其中所述混合物可供应给所述废气处理装置。所述机动车中的装置还特别适于实施根据本发明的方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]下面，根据附图对本发明及其【技术领域】作出更详细说明。附图特别地示出了优选的示例性实施例，但本发明并不限制于此。特别指出，附图，尤其是所示出的比例，仅为示意性目的。在附图中:
[0047]图1示出了根据本发明的装置；
[0048]图2从上方示出了根据本发明的装置的第二部件的视图；
[0049]图3从下方示出了根据本发明的装置的第一部件的视图；
[0050]图4从上方示出了根据本发明的装置的第一部件的视图；
[0051]图5从下方示出了根据本发明的装置的第二部件的视图；
[0052]图6示出了夹套流动的视图；
[0053]图7示出了穿过图6的截面图；和
[0054]图8示出了具有根据本发明的装置的机动车。
【具体实施方式】
[0055]图1示出了根据本发明的装置I的截面图。该装置I由下部的第一部件23和上部的第二部件24构成，它们可共同地安装在基板27上。基板27可以例如是用于输送还原剂和/或用于输送空气的泵组件的组成部分。空气经过第一流入管道2进入装置I。还原剂经过第二流入管道3进入装置I。还原剂的供应可以通过第一流入管道2中的第一阀门21来调节。空气的供应可以通过第二流入管道3中的第二阀门22的来调节。第一流入管道2通向装置I中的混合点4。混合管道5从混合点4中岔出。混合管道5在某种意义上是第一流入管道2的延续部。在第一流入管道2与混合管道5之间，存在45°至85°的第一角度10。混合管道5具有曲率32。该曲率基于混合管道5的整体长度而优选地在5°与10°之间。混合管道5通向输出管道12。在混合管道5与输出管道12之间存在第二角度
11。第二流入管道3初始通向收集区域33。注入管道(图1中未示出)从收集区域33中岔出，并且切向地通向混合点4。图1还示出了延伸进入到混合点4中的导向结构18。
[0056]图2至5对根据本发明的装置的第一部件23和第二部件24进行详细说明，并且将在这里进行联合描述。图3和4分别示出第一部件23，而图2和5则示出第二部件24。在图2和4中分别从上方示出了第一部件23和第二部件24。图3和5分别从下方示出了第一部件23和第二部件24的视图。[0057]图3示出了收集区域33，其中用于压缩空气的第二流入管道通向该收集区域33。其还示出了混合点4，其中用于还原剂的第一流入管道通向该混合点4。箭头所示的是还原剂流9，其以轴向方向25通向混合点4。图3中可以看出混合管道5的起始端，该混合管道5从混合点4开始延伸。图4示出了混合管道5的延续部分，其中图4以从上方的视图示出了图3中的第一个部件23。
[0058]压缩空气穿过收集区域33，经由两个注入管道7进入混合点4。这里，作为压缩空气流8的压缩空气以切线方向19经过注入管道7进入混合点4。图3未示出混合点4的圆周分段。在本示例中，圆周分段例如是围绕混合点4的假想圆柱体的一段。在混合点中，第一部件23具有导向结构18。通过导向结构18，压缩空气流8偏转到沿径向方向20。通过这种方式，压缩空气流8可辅助还原剂流9偏转进入混合管道5。
[0059]第一部件23具有平坦的第一接触表面28，通过该第一接触表面，第一部件可如图1所示地安装在基板上。基板在图1中示出。基板优选地具有带有用于压缩空气和还原剂的端口的平坦接触表面，该端口形成第一流入管道和第二流入管道，或者与第一流入管道和/或第二流入管道相匹配。该第一接触表面28可以抵靠该平坦的接触表面放置。而且，如图1所示，第一部件23具有第二接触表面29，第二部件24通过将第三接触面30抵靠在该第二接触表面的方式来安装。第二部件24的第三接触表面30如图5所示。图2和5还示出了混合管道5如何从图3所示的混合点4继续延伸，以及如何通向提供有还原剂与空气的混合物的输出管道12。
[0060]图6示出了意图显示在根据本发明的装置中供应混合物、或者根据本发明的方法来供应混合物的示意图。该图示出了如何在方法的步骤a)中产生还原剂流9。该图还示出了如何根据方法步骤b)产生围绕还原剂流9的压缩空气夹套6，从而形成夹套流动34。为了这个目的，沿切线方向来供应压缩空气流8。在步骤c)中，将夹套流动34供应给未在这里示出的混合管道5。在方法步骤d)中，在混合管道5中将夹套流动34的压缩空气夹套6与还原剂流9彼此混合。为了这个目的，将来自压缩空气夹套6的压缩空气供应给还原剂流9，使得还原剂流9逐渐地或连续地转化成混合物流26。这由示出了如何将压缩空气引入到还原剂流9中的箭头示出。这里，压缩空气夹套6变得越来越薄，而混合物流26则变得越来越厚。
[0061]在步骤b)与步骤c)或步骤d)之间,夹套流动34以第一角度10偏转。在步骤d)与步骤e)之间，混合物流26以第二角度11偏转。如果适当的话，步骤d)也可以伴随着流的微小偏转，所述偏转由混合管道的曲率预先设定。
[0062]图7示出了标示在图6中的通过混合点4的截面A-A。其示出如何以围绕混合点4的圆周分段31的切线方向19供应压缩空气流8。其还示出了集中布置在混合点4的还原剂流9。压缩空气流通过导向结构18偏转到针对还原剂流9的径向方向20上。压缩空气形成了围绕还原剂流9的压缩空气夹套6。
[0063]图8示出具有内燃机14和用于净化内燃机中的废气的废气处理装置15的机动车
13。机动车13还具有还原剂源16和压缩空气源17。来自压缩空气源17的压缩空气和来自还原剂源16的还原剂在根据本发明的装置I中进行混合，并供应到废气处理装置15。还原剂源16可以例如是用于还原剂的罐和输送装置。压缩空气源17可以例如通过以提供还原剂为目的而特别设置的压缩空气源(诸如小型压缩机)来实现。备选地，例如可以将由内燃机14的涡轮增压器产生的压缩空气用作压缩空气源17。机动车13的制动系统中的压缩空气也可以用作压缩空气源17。
[0064]附图标记列表
[0065]I 装置
[0066]2第一流入管道
[0067]3第二流入管道
[0068]4混合点
[0069]5混合管道
[0070]6压缩空气夹套
[0071]7注入管道
[0072]8压缩空气流
[0073]9还原剂流
[0074]10第一角度
[0075]11第二角度
[0076]12输出管道
[0077]13机动车
[0078]14内燃机
[0079]15废气处理装置
[0080]16还原剂源
[0081]17压缩空气源
[0082]18导向结构
[0083]19切线方向
[0084]20径向方向
[0085]21第一阀门
[0086]22第二阀门
[0087]23第一部件
[0088]24第二部件
[0089]25轴向方向
[0090]26混合物流
[0091]27 基板
[0092]28第一接触表面
[0093]29第二接触表面
[0094]30第三接触表面
[0095]31圆周分段
[0096]32 曲率
[0097]33收集区
[0098]34夹套流动
【权利要求】
1.一种用于提供压缩空气与液态还原剂的混合物的装置(1)，其具有用于还原剂的第一流入管道(2)、用于压缩空气的第二流入管道(3)、用于混合物的输出管道(12)、将压缩空气与还原剂合并的混合点(4)，以及邻接于所述混合点(4)并且将所述混合点与所述输出管道连接的混合管道(5 )，其中，所述第一流入管道(2 )在轴向方向(25 )上通向所述混合点，并且所述第二流入管道(3)经由至少一个注入管道(7)与所述混合点(4)连接，其中所述至少一个注入管道(7)沿切线方向(19)通向所述混合点(4)。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，其中，以如下方式将压缩空气供应给所述混合点(4):在所述混合点的区域中形成环绕还原剂的压缩空气夹套(6)。
3.根据权利要求2所述的装置(1)，其中，两个注入管道(7)在圆周分段(31)处切向地通向所述混合点(4)，其中导向结构(18)布置在所述注入管道(7)之间，所述导向结构适于使经由所述注入管道(7)进入所述混合点(4)的压缩空气流(8)偏转到相对于还原剂流(9)的径向方向(20)上。
4.根据上述权利要求中任一项所述的装置(I)，其中，所述混合管道(5)位于与所述第一流入管道的轴线方向(25)成45°至85°的第一角度(10)处。
5.根据上述权利要求中任一项所述的装置(1)，其中，所述输出管道(12)平行于所述第一流入管道(2)排布。
6.根据上述权利要求中任一项所述的装置(I)，其中，所述第一流入管道(2)和所述第二流入管道(3)彼此平行布置。
7.根据上述权利要求中任一项所述的装置(I)，其中，所述混合点(4)和所述混合管道(5)由聚合物材料形成。
8.根据上述权利要求中任一项所述的装置(I)，其中，所述混合管(5)具有背向所述输出管道(12)弯曲的轮廓，并且在所述输出管道(12)与所述混合管道(5)之间形成50°至90°的第二角度。
9.一种用于混合液态还原剂与压缩空气以形成混合物的方法，其至少具有以下步骤: a)产生还原剂流(9)； b)产生围绕所述还原剂流(9)的压缩空气夹套(6)，从而形成夹套流动(34)； c)将所述夹套流动(34)引入混合管道(5)； d)将所述压缩气体夹套(6)与所述还原剂流(9)在所述混合管道(5)中混合，从而形成混合物流(26);以及 e )在输出管道(12 )处提供所述混合物流(26 )。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在步骤c)之前使所述夹套流动(34)以45°至85°的第一角度(10)进行偏转。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，在步骤d)中，将所述压缩空气夹套(6)供应给所述还原剂流(9 )，使得所述还原剂流(9 )转化成所述混合物流(26 )，其中在转化过程中所述混合物流(26)扩大并且所述压缩空气夹套(6)被耗尽，并且当所述压缩空气夹套(6)已至少耗尽了90%时，所述混合物流(26)第一次开始与所述混合管道(5)接触。
12.—种机动车，其具有内燃机(14)、用于净化所述内燃机中的废气的废气处理装置(15)、还原剂源(16)及压缩空气源(17)，以及根据权利要求1至9中任一项所述的用于产生还原剂与压缩空气的混合物的装置(I )，其中所述混合物能供应给所述废气处理装置(15)。
【文档编号】F01N3/20GK103890336SQ201280051808
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年10月1日 优先权日:2011年10月19日
【发明者】纪尧姆·马丁内勒, 菲利普·默特斯, 乔治斯·马古因 申请人:依米泰克排放技术有限公司