混合器、混合器组件以及混合方法与流程

本发明涉及发动机排气处理领域，特别涉及一种混合器、排气系统以及混合方法。

背景技术：

1、发动机排气系统通过各种上游排气部件对由发动机产生的热的排气进行处理以减少排放污染物。各种上游排气部件可包括下述部件中的一个或多个：管、过滤器、阀、催化器、消声器等。例如上游排气处理部件将排气引导到具有入口和出口的选择性催化还原(selective catalytic reduction，scr)催化器。出口将排气通至下游排气部件。混合器(mixer)定位在scr催化器的入口的上游。在混合器内，排气产生涡旋(swirling)运动或旋转运动。定量加料器(doser)用于将诸如尿素水溶液之类的还原剂从scr催化器的上游喷射到排气流中使得混合器能够将尿素和排气充分地混合在一起，排出至scr催化器中进行还原反应生成氮气和水，以降低发动机的氮氧化物排放。定量加料器可以通过混合器的安装座固定安装，以向混合器内喷射尿素水溶液的喷雾。

2、在混合器中，从定量加料器喷射的尿素喷雾，需要充分分解与排气均匀混合，避免发生尿素结晶。

3、但现有技术的混合器仍存在改进之处，尤其是需要减少尿素结晶。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种混合器。

2、本发明的另一个目的在于提供一种混合器组件。

3、本发明的另一个目的在于提供一种混合方法。

4、根据本发明一个方面的一种混合器，用于发动机排气系统，所述混合器包括：壳体，限定第一空间，所述第一空间接收发动机排气，所述壳体具有安装区域，位于所述壳体的壁面；定量加料器安装座，设置于所述安装区域，用于安装定量加料器；其中，所述定量加料器安装座包括喷射入口，作为定量加料器喷射的喷雾进入所述第一空间的入口端，所述定量加料器安装座还包括第一旋流结构，围绕所述喷射入口，以使得排气在所述喷射入口周围形成旋流。

5、在所述混合器的一个或多个实施例中，所述定量加料器安装座包括用于安装于所述安装区域的安装板，所述安装板开设有喷射入口，所述定量加料器安装座还包括旋流座，所述旋流座固定于所述安装板，所述旋流座开设有螺旋流道，所述螺旋流道围绕所述喷射入口，所述螺旋流道构成所述第一旋流结构。

6、在所述混合器的一个或多个实施例中，所述旋流座的边缘具有缺口，所述螺旋流道从所述缺口起延伸至螺旋流道的末端与所述喷射入口的轮廓线相切。

7、在所述混合器的一个或多个实施例中，所述定量加料器安装座包括用于安装于所述安装区域的安装板，所述安装板开设有喷射入口，所述定量加料器安装座还包括旋流叶片件，所述旋流叶片件围绕所述喷射入口设置，所述旋流叶片件构成所述第一旋流结构。

8、在所述混合器的一个或多个实施例中，所述定量加料器安装座包括用于安装于所述安装区域的安装板，所述安装板开设有喷射入口，所述定量加料器安装座还包括旋流座，所述旋流座固定于所述安装板，所述旋流座开设有螺旋流道，所述螺旋流道围绕所述喷射入口，所述定量加料器安装座还包括旋流叶片件，所述旋流叶片件的旋流叶片分布与所述螺旋流道的内侧，所述螺旋流道以及所述旋流叶片件构成所述第一旋流结构。

9、在所述混合器的一个或多个实施例中，所述旋流座焊接固定于所述安装板，或者所述旋流座与所述安装板为一体件。

10、在所述混合器的一个或多个实施例中，所述壳体内包括旋流锥，所述旋流锥的小端对应所述喷射入口设置，所述旋流锥的侧壁具有进气开口，所述进气开口设置有第二旋流结构。

11、在所述混合器的一个或多个实施例中，所述旋流锥的侧壁具有沿周向分布的多个进气开口，所述第二旋流结构包括设置于所述进气开口的至少一个旋流叶片。

12、根据本发明另一个方面的一种混合器组件，包括定量加料器以及以上任意一项所述的混合器，所述定量加料器安装于所述定量加料器安装座，所述定量加料器的喷射端部位于所述喷射入口，使得定量加料器喷射的还原剂溶液的喷雾从所述喷射入口释放至所述混合器内。

13、在所述混合器组件的一个或多个实施例中，所述还原剂溶液为尿素溶液。

14、根据本发明另一个方面的一种混合方法，用于排气与还原剂溶液的喷雾的混合，所述方法包括：还原剂溶液的喷雾从混合腔室的喷射入口进入混合腔室；至少部分的排气在所述喷射入口形成旋流的排气，且所述旋流的排气在所述喷射入口处与所述喷雾混合。

15、本发明的进步效果包括但不限于：

16、通过设置围绕喷射入口的第一旋流结构，使得定量加料器的喷雾进入混合器后立即与旋流的排气充分接触混合，使得喷雾被充分地分解，以减少尿素结晶，提升混合器的混合效果，以及使得包含其的混合器组件以及排气系统的使用寿命长。

技术特征：

1.一种混合器，用于发动机排气系统，其特征在于，所述混合器包括：

2.如权利要求1所述的混合器，其特征在于，所述定量加料器安装座包括用于安装于所述安装区域的安装板，所述安装板开设有喷射入口，所述定量加料器安装座还包括旋流座，所述旋流座固定于所述安装板，所述旋流座开设有螺旋流道，所述螺旋流道围绕所述喷射入口，所述螺旋流道构成所述第一旋流结构。

3.如权利要求2所述的混合器，其特征在于，所述旋流座的边缘具有缺口，所述螺旋流道从所述缺口起延伸至螺旋流道的末端与所述喷射入口的轮廓线相切。

4.如权利要求1所述的混合器，其特征在于，所述定量加料器安装座包括用于安装于所述安装区域的安装板，所述安装板开设有喷射入口，所述定量加料器安装座还包括旋流叶片件，所述旋流叶片件围绕所述喷射入口设置，所述旋流叶片件构成所述第一旋流结构。

5.如权利要求1所述的混合器，其特征在于，所述定量加料器安装座包括用于安装于所述安装区域的安装板，所述安装板开设有喷射入口，所述定量加料器安装座还包括旋流座，所述旋流座固定于所述安装板，所述旋流座开设有螺旋流道，所述螺旋流道围绕所述喷射入口，所述定量加料器安装座还包括旋流叶片件，所述旋流叶片件的旋流叶片分布与所述螺旋流道的内侧，所述螺旋流道以及所述旋流叶片件构成所述第一旋流结构。

6.如权利要求2、3或5任意一项所述的混合器，其特征在于，所述旋流座焊接固定于所述安装板，或者所述旋流座与所述安装板为一体件。

7.如权利要求1所述的混合器，其特征在于，所述壳体内包括旋流锥，所述旋流锥的小端对应所述喷射入口设置，所述旋流锥的侧壁具有进气开口，所述进气开口设置有第二旋流结构。

8.如权利要求7所述的混合器，其特征在于，所述旋流锥的侧壁具有沿周向分布的多个进气开口，所述第二旋流结构包括设置于所述进气开口的至少一个旋流叶片。

9.一种混合器组件，其特征在于，包括定量加料器以及如权利要求1-8任意一项所述的混合器，所述定量加料器安装于所述定量加料器安装座，所述定量加料器的喷射端部位于所述喷射入口，使得定量加料器喷射的还原剂溶液的喷雾从所述喷射入口释放至所述混合器内。

10.如权利要求9所述的混合器组件，其特征在于，所述还原剂溶液为尿素溶液。

11.一种混合方法，用于排气与还原剂溶液的喷雾的混合，其特征在于，所述方法包括：

技术总结
本发明提供了一种混合器、混合器组件以及混合方法。其中，所述混合器包括壳体，限定第一空间，所述第一空间接收发动机排气，所述壳体具有安装区域，位于所述壳体的壁面；以及定量加料器安装座，设置于所述安装区域，用于安装定量加料器；其中，所述定量加料器安装座包括喷射入口，作为定量加料器喷射的喷雾进入所述第一空间的入口端，所述定量加料器安装座还包括第一旋流结构，围绕所述喷射入口，以使得排气在所述喷射入口周围形成旋流。

技术研发人员：卢多维奇·盖恩特,高健,蒂博·福克
受保护的技术使用者：佛吉亚排气控制技术开发(上海)有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12