一种尿素混合器及车辆的制作方法

本申请要求本申请人于2018年09月30日提交中国专利局、申请号为201821623633.8、实用新型名称为“一种催化反应组件及后处理系统”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中，特此予以声明。

本实用新型涉及车辆技术领域，特别是涉及一种尿素混合器及车辆。

背景技术：

由于尿素雾化不良、混合不均匀或分解不充分，导致喷射的尿素溶液不能实时转化为nh3，而是生成副产物，形成尿素沉淀物，导致还原反应不稳定，从而影响到nox排放的稳定性和转化效率。由于尿素液滴质量比气体大得多，因此在气流流动滞止区存留下来形成的结晶，如果不能及时完全分解，则会以此为核心不断生长，最终形成尿素结晶、结石，发动机排气背压逐渐升高，导致发动机无法继续正常运行。

因此，如何提升尿素溶液与排气的充分混合和破碎能力，提高nh3的均匀性，是现阶段该领域亟待解决的难题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种尿素混合器，提升了尿素溶液与排气的充分混合和破碎能力，提高了nh3的均匀性。此外，本实用新型还提供了一种具有上述尿素混合器的车辆。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种尿素混合器，包括混合机构以及罩设于所述混合机构外侧的混合外管，所述混合机构包括相互连接的旋流装置和锥形多孔管。

优选地，上述的尿素混合器中，所述旋流装置包括片式旋流管，所述片式旋流管的管壁为周向设置的多个旋流片。

优选地，上述的尿素混合器中，所述旋流装置还包括设置于所述片式旋流管前端的多孔管。

优选地，上述的尿素混合器中，所述混合机构还包括用于连接所述旋流装置和所述锥形多孔管的支撑板，所述支撑板与所述混合外管连接。

优选地，上述的尿素混合器中，所述支撑板上开设有环槽。

优选地，上述的尿素混合器中，所述支撑板为环形板，所述环形板的外缘与所述混合外管连接。

优选地，上述的尿素混合器中，所述混合机构还包括设置于所述锥形多孔管后端的混合叶片。

优选地，上述的尿素混合器中，所述混合叶片数量为多个。

优选地，上述的尿素混合器中，多个所述混合叶片均匀设置于所述混合外管内壁上。

一种车辆，包括尿素混合器，其中，所述尿素混合器为上述任一项所述的尿素混合器。

经由上述的技术方案可知，本方案提供的尿素混合器，气流从混合外管的入口进入混合机构后，先在旋流装置的旋流片作用下形成强旋转气流，将喷嘴喷出的尿素溶液打散并带动尿素旋转前流，随后进入锥形多孔管，在此过程中尿素溶液会穿过锥形多孔管，进行破碎、混合、分解，使尿素溶液与发动机排气进行充分均匀混合，然后在气流的带动下进一步分解与充分雾化，并在一定程度上提高scr转化效率。在高效scr路线中，能够最大程度的提升了尿素溶液与排气的充分混合和破碎能力，提高了nh3的均匀性。本方案还提供了一种具有上述尿素混合器的车辆。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或背景技术中的技术方案，下面将对实施例或背景技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的尿素混合器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的旋流装置的结构示意图。

图中：

1.混合外管；2.旋流装置；201.片式旋流管；202.多孔管；3.锥型多孔管；4.支撑板；5.混合叶片。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种尿素混合器，提升了尿素溶液与排气的充分混合和破碎能力，提高了nh3的均匀性。此外，本实用新型的另一核心是提供一种具有上述尿素混合器的车辆。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型公开了一种尿素混合器，包括混合机构以及罩设于混合机构外侧的混合管1，混合机构包括相互连接的旋流装置2和锥形多孔管3。

旋流装置2用于将经过其内部的气体形成强旋转气流，锥形多孔管3即为锥形管上开设多个通孔，用于将经过其内部的溶液进行破碎、混合、分解。锥形设计一方面可以提高发动机尾气流速，另一方面多孔结构可以促进尿素和尾气的混合。

本方案提供的尿素混合器，气流从混合外管1的入口进入混合机构后，先在旋流装置2的旋流片作用下形成强旋转气流，将喷嘴喷出的尿素溶液打散并带动尿素旋转前流，随后进入锥形多孔管3，在此过程中尿素溶液会穿过锥形多孔管3，进行破碎、混合、分解，使尿素溶液与发动机排气进行充分均匀混合，然后在气流的带动下进一步分解与充分雾化，并在一定程度上提高scr转化效率。在高效scr路线中，能够最大程度的提升了尿素溶液与排气的充分混合和破碎能力，提高了nh3的均匀性，尿素蒸发率和混合均匀性达到充分蒸发、热解的效果。

具体的实施例中，旋流装置2包括片式旋流管201，片式旋流管201的管壁为周向设置的多个旋流片。气流进入旋流装置2后，经过片式旋流管201的作用，形成强旋转气流，喷射的尿素溶液被强旋转气流带动。

进一步的实施例中，旋流装置2还包括设置于片式旋流管201前端的多孔管202。多孔管202即为直管上开设多个通孔。通过多孔管202的气流与主气流在混合外管1内产生强烈的扰动作用，可以提高尿素水溶液与排气的充分混合、破碎，达到充分蒸发、热解的效果。

为了更好的在混合外管1内固定旋流装置2和锥形多孔管3，混合机构还包括用于连接旋流装置2和锥形多孔管3的支撑板4，支撑板4与混合外管1连接。

支撑板对旋流装置2和锥形多孔管3起支撑固定作用，混合外管1在支撑板处开槽，从混合外管外侧焊接支撑板，提高尿素混合器的机械强度。

根据实际需要，支撑板4可设计成环形板，环形板的外缘与混合外管1连接。

优选的实施例中，支撑板4上开设有环槽。气流可以通过环槽，有效避免了主流混合气流在达到支撑板4后形成的流动死区，避免了尿素液滴重力沉落产生的结晶。

具体的实施例中，混合机构还包括设置于锥形多孔管3后端的混合叶片5。混合外管1在混合叶片5处开槽，从混合外管外侧焊接混合叶片5，提高尿素混合器的机械强度。

具体地，混合叶片5数量为多个。多个混合叶片5均匀设置于混合外管1内壁上。

气流带着尿素溶液流经混合叶片5，进行二次增强旋转气体流速，加大尿素溶液与气流的混合、雾化，混合叶片进一步提高尾气流速，防止尿素溶液到尿素混合外管1的内壁面上，造成堆积结晶。

采用上述结构，尿素实际混合过程为：气流从混合外管1的入口进入混合机构后，先在旋流装置2的旋流片作用下形成强旋转气流，将喷嘴喷出的尿素溶液打散并带动尿素旋转前流，随后进入锥形多孔管3，在此过程中尿素溶液会穿过锥形多孔管3，进行破碎、混合、分解，然后气流带着尿素溶液流经混合叶片5，进行二次增强旋转气体流速，加大尿素溶液与气流的混合、雾化，防止尿素溶液到尿素混合外管1的内壁面上，造成堆积结晶，与此同时，通过多孔管202的气流与主气流在混合外管1内产生强烈的扰动作用，可以提高尿素水溶液与排气的充分混合、破碎，达到充分蒸发、热解的效果。

本方案综合考虑旋流装置2、锥形多孔管3和混合叶片5对尿素液滴的破碎与气流的混合作用，创新性的将三种结构装置结合，最大限度的发挥各个结构在尿素溶液分解雾化过程中的优点，使尿素溶液最大程度的破碎与分解，使得分解的nh3较均匀的进入scr载体前端面，提高scr转化效率和降低尿素结晶的风险。

此外，本申请还公开了一种车辆，包括尿素混合器，其中，该尿素混合器为上述实施例中公开的尿素混合器，因此，具有该尿素混合器的车辆也具有上述所有技术效果，在此不再一一赘述。

尿素喷嘴和喷嘴座设置于尿素混合器的前端，并共同安装到后处理封装上。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。