混合器、排气后处理系统的制作方法

本申请涉及发动机排气后处理领域，特别涉及一种混合器、排气后处理系统。

背景技术：

1、发动机排气后处理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，定量加料器(doser)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、本申请的目的在于提供一种混合器。

2、本申请的另一个目的在于提供一种排气后处理系统。

3、根据本申请第一方面的一种混合器，包括：壳体，限定第一空间，所述第一空间接收排气，所述壳体的侧壁具有第一开口；定量加料器安装座，用于安装定量加料器，设置于所述壳体的侧壁的第一开口，所述定量加料器安装座限定第二空间，并且具有用于安装定料加料器的安装开口；导流结构，设置于所述第一空间，包括第一导流部以及第二导流部，所述第一导流部与所述壳体的侧壁之间限定排气通道，所述第二导流部在周向围绕所述第二空间，并具有进气开口，所述排气通道与所述第二空间之间通过所述进气开口连通；旋流件，至少部分地设置于所述第二空间，其旋流方向朝向所述安装开口。

4、本实施例的技术方案中，通过设置导流结构以及旋流件，使得部分的排气可以经过排气通道、进气开口以及旋流件后，形成在安装开口附近的旋流，使得安装开口附近具有足够的排气气流流量，提升该区域的温度，改善排气与喷射的还原剂的混合效果，以尽量减少在安装开口附近的尿素结晶，使得包含其的混合器组件以及排气系统的使用寿命长。并且，如此结构的混合器可以适应于各种型号的定量加料器以及排气系统，通用性好。

5、在所述混合器的一个或多个实施例中，所述导流结构的第一导流部为第一管状件的管壁，所述壳体为第二管状件，所述侧壁为管道侧壁；其中，所述管壁具有对应所述第一开口的第二开口，所述排气通道为所述第一管状件的管壁与所述第二管状件的侧壁之间的径向间隙。

6、在所述混合器的一个或多个实施例中，所述导流结构的第二导流部与所述定量加料器安装座一体地连接，所述第二导流部限定了所述第二空间的周向外围边界。

7、在所述混合器的一个或多个实施例中，所述旋流件为空心旋流锥，所述空心旋流锥内部的空心部在所述第二空间内限定喷射空间，用于供所述定量加料器喷射的还原剂进入所述第一空间。

8、在所述混合器的一个或多个实施例中，所述空心旋流锥的侧壁限定排气经过所述空心旋流锥的流路为环绕所述空心旋流锥。

9、在所述混合器的一个或多个实施例中，所述空心旋流锥的侧壁与所述第二导流部连接，封闭所述第二空间。

10、在所述混合器的一个或多个实施例中，所述空心旋流锥的大端在其径向向外延伸有第一延伸部，和/或所述第二导流部在其径向向内延伸有第二延伸部。所述空心旋流锥的侧壁与所述第二导流部通过所述第一延伸部，和/或所述第二延伸部连接。

11、在所述混合器的一个或多个实施例中，所述空心旋流锥的小端对应安装定量加料器喷射端，所述小端与所述喷射端具有间隙，间隙小于10mm。

12、在所述混合器的一个或多个实施例中，所述壳体的侧壁与所述第一导流部之间的间隙至少为1mm。

13、在所述混合器的一个或多个实施例中，所述进气开口在所述第二导流部对应的开口圆心角为5°至340°；所述进气开口的高度小于所述第二导流部的高度。

14、在所述混合器的一个或多个实施例中，所述旋流件与所述安装开口同轴线地设置。

15、根据本申请第二方面的一种排气后处理系统，包括第一方面所述的混合器，以及定量加料器，所述定量加料器安装于所述定量加料器安装座，用于通过所述安装开口向所述混合器内喷射还原剂喷雾与排气混合。

16、在所述排气后处理系统的一个或多个实施例中，所述还原剂为尿素溶液。

技术特征：

1.一种混合器(10)，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的混合器(10)，其特征在于，所述导流结构(3)的第一导流部(31)为第一管状件(310)的管壁(3110)，所述壳体(1)为第二管状件(110)，所述侧壁(12)为管道侧壁；其中，所述管壁(3110)具有对应所述第一开口(121)的第二开口(3111)，所述排气通道(33)为所述第一管状件(310)的管壁(3110)与所述第二管状件(110)的侧壁(12)之间的径向间隙。

3.如权利要求1所述的混合器(10)，其特征在于，所述导流结构(3)的第二导流部(32)与所述定量加料器安装座(2)一体地连接，所述第二导流部(32)限定了所述第二空间(21)的周向外围边界。

4.如权利要求1或2所述的混合器(10)，其特征在于，所述旋流件(4)为空心旋流锥(41)，所述空心旋流锥(41)内部的空心部在所述第二空间(21)内限定喷射空间(410)，用于供所述定量加料器(20)喷射的还原剂进入所述第一空间(11)。

5.如权利要求4所述的混合器(10)，其特征在于，所述空心旋流锥(41)的侧壁(411)限定排气经过所述空心旋流锥(41)的流路为环绕所述空心旋流锥(41)。

6.如权利要求4所述的混合器(10)，其特征在于，所述空心旋流锥(41)的侧壁(411)与所述第二导流部(32)连接，封闭所述第二空间(21)。

7.如权利要求6所述的混合器(10)，其特征在于，所述空心旋流锥(41)的大端(413)在其径向向外延伸有第一延伸部(4131)，和/或所述第二导流部(32)在其径向向内延伸有第二延伸部(322)，所述空心旋流锥(41)的侧壁(411)与所述第二导流部(32)通过所述第一延伸部(4131)，和/或所述第二延伸部(322)连接。

8.如权利要求4所述的混合器(10)，其特征在于，所述空心旋流锥(41)的小端(412)对应安装定量加料器(20)喷射端(201)，所述小端(412)与所述喷射端(201)具有间隙，间隙小于10mm。

9.如权利要求1或2所述的混合器(10)，其特征在于，所述壳体(1)的侧壁(12)与所述第一导流部(31)之间的间隙至少为1mm。

10.如权利要求1所述的混合器(10)，其特征在于，所述进气开口(321)在所述第二导流部(32)对应的开口圆心角为5°至340°；所述进气开口(321)的高度小于所述第二导流部(32)的高度。

11.如权利要求1所述的混合器(10)，其特征在于，所述旋流件(4)与所述安装开口(22)同轴线地设置。

12.一种排气后处理系统(100)，其特征在于，包括如权利要求1-11任意一项所述的混合器(10)，以及定量加料器(20)，所述定量加料器(20)安装于所述定量加料器安装座(2)，用于通过所述安装开口(22)向所述混合器(10)内喷射还原剂喷雾与排气混合。

13.如权利要求12所述的排气后处理系统(100)，其特征在于，所述还原剂为尿素溶液。

技术总结
本申请提供了一种混合器以及排气后处理系统。其中，所述混合器包括壳体，限定第一空间，所述第一空间接收排气，所述壳体的侧壁具有第一开口；定量加料器安装座，用于安装定量加料器，设置于所述壳体的侧壁的第一开口，所述定量加料器安装座限定第二空间，并且具有用于安装定料加料器的安装开口；导流结构，设置于所述第一空间，包括第一导流部以及第二导流部，所述第一导流部与所述壳体的侧壁之间限定排气通道，所述第二导流部在周向围绕所述第二空间，并具有进气开口，所述排气通道与所述第二空间之间通过所述进气开口连通；旋流件，至少部分地设置于所述第二空间，其旋流方向朝向所述安装开口。

技术研发人员：卢多维奇·吉安特,法比安·苏德里斯,维卡斯·朱坎蒂,维亚库马尔·马德戈达,安托万·詹
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：20221227
技术公布日：2024/1/13