用于還原劑制備的混合裝置制造方法
【專利摘要】用于將添加劑(2)與廢氣流(3)混合的混合裝置(1)，其中，所述混合裝置包括至少一個溢流平面，該溢流平面布置在廢氣管道的混合段中。所述廢氣管道(6)具有橫截面(7)和廢氣流(3)的主流動方向(8)。所述混合裝置的特征尤其在于，所述至少一個溢流平面(4)布置在所述混合段(5)的中央并沿所述廢氣流(3)的主流動方向(8)定向，其中在所述溢流平面(4)中形成多個封閉的凹部(9)。所提出的混合裝置實現(xiàn)了廢氣流與添加劑的有效混勻，同時不產(chǎn)生高流動阻力。
【專利說明】用于還原劑制備的混合裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于將廢氣管道中的廢氣與添加劑混合的混合裝置，其中添加劑 被加入到尤其是廢氣中并在那里被均勻分配。在內(nèi)燃機中，尤其是柴油發(fā)動機和稀燃發(fā)動 機中，會出現(xiàn)不需要的大量氮氧化物。為了去除所述氮氧化物，尤其適合加入添加劑氨，由 此當(dāng)氧氣過量時，氮氧化物能夠還原為氮并和氨的氫氣部分化合為水。刺激性氣體氨的儲 存被證實并不合適于移動的使用。反之，以溶于水的尿素的形式的氨的儲存被證實為適于 移動的使用。對此，使用名稱為AdBlue?訥含有32. 5%的尿素的溶液在市場上取得了成 功。然而所述尿素水溶液必須通過水解和/或熱分解相應(yīng)地進行制備。添加劑這個概念在 下文中尤其作為（液態(tài)的或至少部分氣態(tài)的）用于進行所謂的scr方法（選擇性催化反應(yīng) 方法）的還原劑和/或還原劑前體的同義詞被使用。

【背景技術(shù)】
[0002] 根據(jù)一種可能的方法，所述尿素水溶液（必要時借助于載體氣體，例如氣溶膠）直 接噴入所述廢氣流中。然而在這種情況下產(chǎn)生了各種問題。噴射束或噴霧的相對大的滴盡 應(yīng)當(dāng)可能不附著在廢氣管道壁上，因為所述滴在那里會形成化學(xué)或機械上穩(wěn)定的晶體，所 述晶體導(dǎo)致常見的管道材料的腐蝕。但是另一方面，也應(yīng)實現(xiàn)尿素水溶液在廢氣流中的均 勻分布。由此有時形成一用于噴入所述尿素水溶液的狹窄的控制窗。尤其考慮到現(xiàn)代內(nèi)燃 機廢氣的高動態(tài)的流動情況以及變化的氣溫情況，這種控制窗不總是可以利用技術(shù)上和經(jīng) 濟上合理的花費進行可靠調(diào)節(jié)。由此在現(xiàn)有技術(shù)中已研發(fā)出各種混合裝置。
[0003] 例如，DE102007052262A1中描述了一用于混合和/或蒸發(fā)還原劑的裝置。在此， 一混合器或蒸發(fā)器布置在整個廢氣通道橫截面上，在所述廢氣通道橫截面中導(dǎo)流元件位于 正交的柵極支桿上。所述還原劑沿廢流動方向被加入并且部分地被添加到所述導(dǎo)流元件的 引導(dǎo)平面上。由此會避免部分束的射穿并且實現(xiàn)尿素水溶液的均勻分布，而不會在廢氣通 道內(nèi)壁形成壁膜。同時通過蒸發(fā)的反應(yīng)劑實現(xiàn)氮氧化物幾乎完全的轉(zhuǎn)化。在這種裝置中， 不利的是，必須為還原劑構(gòu)成碰撞平面，所述碰撞平面橫向于所述廢氣流并且由此引起一 顯著的壓力損失。此外還原劑被強迫沉積，由此產(chǎn)生了在所述混合裝置上構(gòu)成化學(xué)上非常 穩(wěn)定的壁膜、團聚體等等的危險。尤其當(dāng)所述混合裝置過冷或過熱時，會構(gòu)成所述不期望的 化學(xué)上非常穩(wěn)定的晶體，所述晶體在所述廢氣系統(tǒng)的條件下實際上不再能夠被清除。
[0004] 在另一已知的用于避免上述問題的對策中，混合通過噴嘴幾何形狀或噴嘴裝置實 現(xiàn)。由US2011/0067385A1可知，噴嘴開口基本上逆著廢流動方向定位。由此可直接產(chǎn)生渦 流，所述渦流促進廢氣和還原劑的混勻。此外，對于很多操作狀態(tài)可以確保，所述還原劑的 滴在沉積到通道內(nèi)壁之前由被廢氣流帶走。在這種裝置中，不利的是，必須要避免通過廢氣 顆粒和/或尿素反應(yīng)物在噴嘴開口上形成沉積，這會堵塞噴嘴。此外，盡管所述裝置是有利 的，通常仍然需要對噴射時間點和/或噴射壓力進行高動態(tài)控制。
[0005] 更進一步，通過渦輪產(chǎn)生器或湍流產(chǎn)生器能夠改進還原劑和廢氣在噴嘴前方或噴 嘴后方的混合。在該變型方案中，通常通過橫向于流動方向定位的導(dǎo)流板形成所述湍流產(chǎn) 生器。由此明顯增大了所述廢氣的背壓。例如W02008/061593A1或US2007/0101703A1公 開了這種設(shè)想。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 由此出發(fā)，本發(fā)明的目的在于至少部分地克服由現(xiàn)有技術(shù)已知的缺點。尤其旨 在提供一種混合裝置，利用所述混合裝置廢氣和添加劑彼此充分混合，并且在以液態(tài)加入 尿素水溶液的情況下，同時避免尿素反應(yīng)物沉積在所述混合裝置或所述廢氣引導(dǎo)裝置內(nèi)側(cè) 上。此外，應(yīng)避免一如由現(xiàn)有技術(shù)中已知的那樣一由于混合裝置的高流動阻力引起的背壓 (壅塞回流）。在此處事先說明，推薦的混合裝置也同樣適合于其他添加劑（例如水、燃油、 氣體等），并且因此不應(yīng)被限制在利用尿素水溶液的應(yīng)用上。
[0007] 所述目的通過具有權(quán)利要求1所述特征的、用于混合添加劑與廢氣流的混合裝置 達到。有利的改進設(shè)計為從屬權(quán)利要求的主題。應(yīng)注意，在權(quán)利要求中被引用的特征能夠 以任意技術(shù)上有意義的方式相互組合，并且產(chǎn)生本發(fā)明其他的實施方式。補充地，在說明書 中被說明和/或在附圖中被示出的特征和功能可考慮用于進一步描述本發(fā)明的特性，由此 可產(chǎn)生本發(fā)明其他的優(yōu)選的設(shè)計方案。
[0008] 本發(fā)明涉及一種用于將添加劑與廢氣流混合的混合裝置，其中所述混合裝置包括 至少一個溢流平面，所述溢流平面布置在廢氣管道的混合段中。所述廢氣管道具有一橫截 面及一廢氣流的主流動方向。所述至少一個溢流平面布置在混合段中心并且沿著廢氣流的 主流動方向定向。同時在溢流平面中設(shè)置有多個封閉的凹部。
[0009] 所述用于將添加劑與廢氣流混合的混合裝置用于將添加劑一例如上述還原劑中 的一種一盡可能均勻地分布在廢氣流中。所述廢氣管道形成了廢氣設(shè)備的一部分，所述廢 氣設(shè)備連接在一（移動的）內(nèi)燃機上。在該廢氣管道中形成一混合段，在所述混合段中進 行添加劑與廢氣流的混合或為添加劑與廢氣流的混合產(chǎn)生湍流。所述混合段尤其布置在一 SCR催化器或一水解催化器的上游。所述廢氣管道的橫截面為垂直于所述主流動方向的混 合段區(qū)域中的廢氣管道的可穿流平面。所述廢氣流的主流動方向通常表明所述廢氣流的經(jīng) 過較長時間間隔觀察到的流向，即，從內(nèi)燃機至廢氣管道的出口的方向。所述至少一個溢流 平面的主要特征在于，廢氣不會穿過該溢流平面，而是基本上沿著該溢流平面流動和/或 沿著該溢流平面被引導(dǎo)。多個溢流平面可以布置在所述混合段中，其中所述溢流平面優(yōu)選 相互平行和/或平行于主流動方向定向。溢流平面的數(shù)量可有利地保持得較低，優(yōu)選地，所 述溢流平面的數(shù)量少于5,尤其優(yōu)選地，該數(shù)量最高為3、2或1。所述至少一個溢流平面布 置在混合段中央。在這種情況下，"中央"應(yīng)尤其如此理解，即所述（多個）溢流平面居中地 布置在所述廢氣的質(zhì)量流中和/或所述廢氣管道中，以至于質(zhì)量流盡可能均勻地被所述溢 流平面影響。
[0010] 在所述至少一個溢流平面中形成多個封閉的凹部。凹部因此尤其僅對排氣端開 放。凹部優(yōu)選地僅表現(xiàn)為溢流平面的局部受限的變形。在任何情況下，凹部都不能形成可 以使廢氣穿流的開口、氣孔和/或通道，尤其不能穿透溢流平面。凹部可以以凹坑的形態(tài)在 流動方向劃出一圓弧段或者一橢圓段，甚至形成一球形段或者一橢圓體段。但它也可以以 一具有基本圓形側(cè)表面的圓柱體的形式，也就是說具有同樣橢圓形或任一弧度的底面，被 形成。凹部也可以由任何其他幾何形狀所構(gòu)成。凹部的特征尤其在于，它由溢流平面的一 開放平面、封閉的側(cè)壁和一封閉的底面所組成。同時，所述側(cè)面、底面以及其余的溢流平面 相互齊平，以至于任何廢氣流都不可能通過（閉合時）。對此凹部的各個段可以流動地過度 為彼此，就像例如存在于一球段中一樣。
[0011] 凹部數(shù)目尤其如此選擇，以至于這些凹部還相互間隔（尤其是在主流動方向上）。 當(dāng)各個凹部間具有不同間隔時，優(yōu)選地，沿主流動方向至相鄰凹部的間隔最大。然而尤其應(yīng) 該適用的是，溢流平面應(yīng)至少50%，尤其是的至少80%由凹部構(gòu)成。
[0012] 由上述的混合器裝置得到的優(yōu)點在于，所述流過溢流平面的廢氣流在多個凹部中 至少一個的區(qū)域中具有如下性能：
[0013] 流過來的或進入混合段的廢氣（具有添加劑）有明顯的流動輪廓，所述流動輪廓 可以以層狀和/或渦流狀態(tài)存在。所述流動輪廓的特征主要在于，流動輪廓內(nèi)的壓力差較 小，尤其可以忽略地小。若所述流動輪廓到達一凹部，壓力通過橫截面延伸部至少局部下 降。流動輪廓由流束形成。在層流情況下，這種流束顯示了一單個廢氣分子的路徑。在渦 流情況下，所述流束顯示了廢氣分子的彼此對應(yīng)地走向的統(tǒng)計學(xué)上平均的路徑。所述與溢 流平面具有較小間隔的流束，會在到達橫截面擴展部時遵循凹部的走向。由于慣性，一未被 流過的區(qū)域保持在所述凹部的進入?yún)^(qū)域中。所述未被流過的區(qū)域形成了與傾斜流相比較的 一負壓。這種的負壓區(qū)域反過來吸引了流束的一部分，以至于流束逆著所述流入的流動輪 廓的流動方向被偏轉(zhuǎn)。所述進一步沿主流動方向流動并且到達閉合凹部的端部的流束，以 一偏離到所述流動輪廓的角度被引導(dǎo)回主流動。流束因此在凹部的起始區(qū)域和/或底端區(qū) 域偏轉(zhuǎn)，以至于流束以一偏離的角度（例如30°到150° )撞擊在流動輪廓的其余流束上。 由此，會產(chǎn)生一橫向于主流動方向的脈沖。因此當(dāng)一層流存在時，所述流動由于脈沖，最遲 在多數(shù)被溢流經(jīng)過的凹部之后轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧?。如開頭所提到的，在層流中通過廢氣分子平行 的流動在不同的流束上基本上只進行廢氣分子的擴散的交換。這種流動不適用于廢氣分子 和添加劑分子或添加劑液滴的混勻。因此，一渦流（至少部分確定地）存在于溢流平面的 一最小段后，目前是有利的。
[0014] 此外，橫向脈沖在湍流中通過逐次越過每個凹部增加。這意味著，這些分子（增強 地）朝主流動方向橫向運動并因此分布在廢氣流中。這一效果尤其通過在凹部的起始區(qū)域 和底端區(qū)域出現(xiàn)一渦流和渦跡增強，所述渦跡相對于流動輪廓的非偏轉(zhuǎn)部分的其他流入非 常穩(wěn)定，優(yōu)選為層流。這種渦流或這種渦跡因此導(dǎo)致廢氣流中的橫向脈沖部分的空間上的 延續(xù)。用于感應(yīng)湍流、渦流或渦跡的混合裝置的一特殊優(yōu)點在于，廢氣偏轉(zhuǎn)發(fā)生在混合裝置 中的可通流平面的橫截面擴展部的一區(qū)域中。也就是說，首先產(chǎn)生一負壓，由于所述負壓， 壓力重新提升到先前的水平。局部壓力提升僅通過橫向流動的流束，或廢氣流分子產(chǎn)生。
[0015] 與前述利用相對于主流動方向橫向布置的引導(dǎo)平面形成的湍流產(chǎn)生器不同，不會 由于橫截面變窄通過對渦流和橫向流動的流束的感生而產(chǎn)生顯著的壓力提升。通過沿著廢 氣流的主流動方向定向的溢流平面也僅導(dǎo)致一較低的壓力提升。所述壓力提升以溢流平面 具有一結(jié)構(gòu)高度為基礎(chǔ)，所述結(jié)構(gòu)高度使廢氣管道橫截面變窄或發(fā)生變化。然而所述效果 能夠通過溢流平面區(qū)域中的廢氣管道橫截面相應(yīng)擴展而被減少。由此，相比于混合段外的 廢氣管道，流動橫截面能夠保持恒定或甚至被擴展。進一步應(yīng)該注意，由于溢流，產(chǎn)生沉積 的可能性很低。因此所述廢氣流可以與所述添加劑很好地混勻，而同時不會在廢氣中造成 過度的反壓力。
[0016] 在所述混合裝置的另一個有利的實施方式中，所述至少一個溢流平面由單件板 (單體件式板）形成。尤其優(yōu)選的，兩個溢流平面由一個單件板形成。也就是說，單件板的 兩側(cè)有多個封閉的凹部，廢棄沿著所述凹部流過。在一非常簡單的方案中，所述板平行地和 /或集中地相對于混合段中的廢氣管道的壁形成。但是，優(yōu)選地，所述板平行于廢氣流的主 質(zhì)量流或主流動方向形成。所述單件板在主流動方向上基本上是扁平（平坦）的。也就是 說，一直接流入的流束為了流過所述板必須劃出的角度為鈍角，優(yōu)選地高于175°。同時， 所述板為了避免局部壓力提升也可以形成一溢流平面，所述溢流平面形成一流動最佳的輪 廓。進一步地，所述板被形成為滴狀和/或翼狀，其中，定向?qū)?yīng)于方向舵或空擋的飛機或 輪廓。若混合裝置由多個溢流平面構(gòu)成，所述多個單件板被如此有利地布置，以至于基本上 在混合段不會導(dǎo)致氣流橫截面變窄。
[0017] 在上述的混合裝置的另一有利的實施方式中，所述溢流平面沒有突起。這尤其意 味著，在所述溢流平面中沒有構(gòu)成伸入廢氣流中的引導(dǎo)平面。由此尤其導(dǎo)致，通過所述溢流 平面在任何位置首先都不會產(chǎn)生壓力提升以及之后的壓力下降。但是也不意味著，所述溢 流平面必須強制地構(gòu)成一平坦的平面，而是所述溢流平面可以具有例如一突出的曲面，該 曲面允許流入的廢氣流有規(guī)律地不會中斷流動地跟隨著所述溢流平面的走向。換句話說， 所述溢流平面未設(shè)置這樣的突起，該突起侵入流動橫截面以至于其產(chǎn)生了局部渦流。
[0018] 在上述的混合裝置的另一有利的實施方式中，所述板具有一厚度，所述厚度最大 對應(yīng)于所述凹部的最大深度的1.5倍。為了保持板的流動阻力盡量低，然而仍需保持板足 夠的穩(wěn)定性，所述穩(wěn)定性被凹部減弱，板應(yīng)當(dāng)最大比凹部厚50%。尤其優(yōu)選的，凹部的最大 深度為2毫米到8毫米。凹部的最大深度越低，湍流和渦流就越平緩地被導(dǎo)入廢氣流中。凹 部開口的（最大的）對角線或凹部的直徑優(yōu)選地為10毫米到20毫米。板的材料應(yīng)如此選 擇，以至于所述材料能夠持續(xù)承受機械負荷和高動態(tài)廢氣流的高溫度波動。由于較低的由 板感生的反壓力，材料的厚度一也就是板的厚度一可以被選擇得明顯比對于前述混合裝置 的流束引導(dǎo)面中的更薄。所述板的材料也不必選擇成使所述材料對尿素或尿素反應(yīng)物在化 學(xué)上具有抵抗性，因為在所述混合裝置上沉積以如此程度形成，以至于導(dǎo)致所述板的損壞 的這種情況已被排除。
[0019] 在上述的混合裝置的另一有利的實施方式中，所有板的厚度的總量最大占廢氣管 道橫截面的5%。與前述通過其對于廢氣流的流動方向的橫向定向占據(jù)所述廢氣管道橫截 面的大部分平面部分的導(dǎo)流面相反，所述混合裝置具有僅僅占據(jù)廢氣管道橫截面的一較小 部分的可能。在所述廢氣管道中的流動橫截面尤其對于混合段中的區(qū)域可以保持恒定。這 可以通過為了使流動輪廓的慣性被承受，混合段區(qū)域中的廢氣管道的橫截面擴展了所有所 述板的厚度的總和，或更多來得到實現(xiàn)。尤其適用的是，給定的極限值適用于所述混合段內(nèi) 部的每一橫截面上的混合裝置，尤其超過所述溢流平面的總長度。
[0020] 在上述的混合裝置的另一有利的實施方式中，這些凹部分別與所述溢流平面構(gòu)成 一至少部分鋒利的邊緣。這表示，一相對于溢流平面的邊緣特別在凹部的進入?yún)^(qū)域形成，所 述邊緣未被液壓倒圓，并且因此溢流平面的走向的突然的變化之前鄰近的流束不能遵循該 邊緣。由此，流動的偏轉(zhuǎn)特別有效，因為使流束偏轉(zhuǎn)的負壓部分較大并且因此很有影響。邊 緣的銳度優(yōu)選地可與所述凹部開口的延展和液體濃度一致，從而避免了在所述加入了添加 劑的流動狀態(tài)中，一凹部未被注意地被流過并且因此變得無用。
[0021] 在本發(fā)明的范圍內(nèi)，還提供了一種機動車，所述機動車具有一內(nèi)燃機和一連接到 所述內(nèi)燃機上的廢氣設(shè)備。所述廢氣設(shè)備包括一根據(jù)按照本說明書的混合裝置。這種機動 車具有的優(yōu)點是，內(nèi)燃機僅僅需要克服一強烈下降的反壓，因此所述內(nèi)燃機更多的功率可 用于所述機動車的其他功能，尤其用于駕駛。因此在機動車中的內(nèi)燃機功率相等的情況下， 會實現(xiàn)一更高的有效作用系數(shù)或者在取得相同駕駛效率的情況下能源消耗更低并且因此 也實現(xiàn)更低的溫室氣體的排放。
[0022] 特別優(yōu)選的，在廢氣設(shè)備的操作中，溢流平面中的凹部產(chǎn)生一流動阻力，所述流動 阻力少于混合裝置的流動阻力的5 %，優(yōu)選地少于1 %。若在所述機動車中安裝一不具有凹 部或具有填滿的凹部的混合裝置，與所述在同一機動車中安裝的混合裝置比較，結(jié)果表明， 相對于不具有凹部的溢流平面，流動阻力系數(shù)僅產(chǎn)生了 5%，優(yōu)選少于1%。然而當(dāng)密封的 溢流平面導(dǎo)致具有添加劑與廢氣流幾乎沒有混勻時，通過所述混合裝置可實現(xiàn)廢氣流與添 加劑的1?效混合。
[0023] 為了測試該規(guī)格，可以準(zhǔn)備一具有相應(yīng)規(guī)定內(nèi)燃機和廢氣設(shè)備的機動車，其中使 用不具有有效的凹部的中央溢流平面。隨后可以執(zhí)行典型的行駛循環(huán)（例如FTP等）并確 定溢流平面的平均壓降/流動阻力。隨后，重復(fù)該測試，然而其中封閉的凹部是有效的或設(shè) 置有這樣的凹部。如果用于增大的、上述給出的極限值未被超出，則找到用于具體的應(yīng)用的 根據(jù)本發(fā)明的混合裝置的特別好的實施方案變型。然而如果極限值被超過，則（至少部分 地）尤其減小凹部的數(shù)量，增大凹部彼此之間的間距，增大凹部的邊緣銳度和/或減小凹部 的大小。
[0024] 總之，本發(fā)明提出了一種極有效的混合裝置，其實現(xiàn)了添加劑和廢氣流的極有效 的混合并同時僅產(chǎn)生小的流動阻力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 下面將參照附圖進一步對本發(fā)明以及【技術(shù)領(lǐng)域】進行說明。附圖示出特別優(yōu)選的實 施例，然而本發(fā)明不局限于這些實施例。附圖是示意性的且相同的部件使用相同的附圖標(biāo) 記，附圖不出：
[0026] 圖1不出了一具有內(nèi)燃機和廢氣設(shè)備的機動車；
[0027] 圖2示出了一具有凹部的溢流平面；
[0028] 圖3示出了一在板中的截球形凹部；
[0029] 圖4示出了一在板中的圓柱形凹部；及
[0030] 圖5示出了一在板上的多個凹部的裝置。

【具體實施方式】
[0031] 圖1示出具有一內(nèi)燃機15及一廢氣設(shè)備16的機動車14。所述內(nèi)燃機15優(yōu)選為 一柴油發(fā)動機或一稀燃運行的（具有過量空氣）汽油發(fā)動機。廢氣設(shè)備16中的廢氣流3在 該例子中首先流過（溢出）第一廢氣凈化元件20并且在流經(jīng)混合段5后流過第二廢氣凈 化元件21。在該例子中，一噴油嘴19直接連接到與第一廢氣凈化元件20連接的接口上，所 述噴油嘴將添加劑2加入廢氣流3中。板10布置在鄰接的混合裝置1中，所述板沿著所述 廢氣流3的主流動方向8定向。該裝置是一優(yōu)選的在現(xiàn)有技術(shù)中建立的裝置，然而所述裝 置并不對本發(fā)明思路的構(gòu)成限制。在混合段5的區(qū)域中的廢氣管道6具有一橫截面7。在 該例子中可很好地認(rèn)識到，所述混合裝置1的板10如此布置，以至于廢氣流3的主流動方 向8沒有出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)。特別優(yōu)選地，所述第一廢氣凈化元件20為顆粒過濾器（凈化器）和/ 或氧化催化器。所加入的添加劑2特別優(yōu)選地為一尿素水溶液。此外，所述第二廢氣凈化 元件21包含一選擇性還原催化器（SCR催化器）。但原則上，所述第一廢氣凈化元件20布 置在混合段5中或后面也是可能的。
[0032] 圖2詳細示出一具有凹部9的溢流平面4。流入的廢氣在溢流平面4處形成一流 動輪廓22。該流動輪廓22沿著主流動方向8定向。所述凹部9為碗形、坑形等等，并且與 其余的溢流平面4構(gòu)成了一鋒利邊緣13。通過流束的慣性在所述凹部9的進入?yún)^(qū)域從流動 輪廓22中產(chǎn)生一負壓區(qū)域17,所述流束在此處被示意性描繪為具有一第一流束25及一第 二流束26。因此第一流束25如此偏轉(zhuǎn)，以至于第一流束25與所述主流動方向8相反地定 向。在所述凹部9的端面上，相對于主流動方向8具有橫向部分的第二流束26從凹部9中 再次逸出。在第二流束26的流程中，該第二流束26始終包含一沿著主流動方向8定向的 流動部分。在從凹部9中逸出時，一渦流18或一渦街通過屬于其余的流動輪廓22的流束 26的橫向部分被感應(yīng)引起，所述渦流18或渦跡顯示出一平穩(wěn)的流動狀態(tài)，所述流動狀態(tài)通 過對流動輪廓22的高脈沖影響引起所述廢氣與所述添加劑2 (未示出）的良好的混勻。
[0033] 圖3以剖面圖示出在一板10中的凹部9的另外一可能的實施方式。在該情況下， 凹部9構(gòu)成了一具有直徑23和旋轉(zhuǎn)軸24的截球形。該截球形與所述溢流平面4構(gòu)成了一 鋒利邊緣13。凹部9具有一最大深度12,所述最大深度在該例子中約為板10的厚度11的 三分之二。
[0034] 圖4也示出了在一板10中的凹部9的方案。在這種情況下，凹部9構(gòu)造為圓柱形 并且具有一直徑23及一旋轉(zhuǎn)軸24。該凹部9也和所述溢流平面4構(gòu)成一鋒利邊緣13。在 該例子中，最大深度構(gòu)成了凹部9的總截面并且約為板10的厚度11的60%。然而為了實 現(xiàn)發(fā)明構(gòu)思，也可以為凹部9選擇任何其他的參數(shù)，其中，可達到如例如在圖2中所示的流 動效果并且技術(shù)消耗保持在盡量低的水平。
[0035] 圖5中以俯視圖示出板10,在所述俯視圖中多個凹部9 一個接一個地相互間隔布 置。所述凹部9同時并不像圖5的例子中所示嚴(yán)格地以相互間固定的間隔布置，而是可以隨 意插入板10。但是尤其有利的是，所述間隔是均勻的，并且選擇成盡可能高效地達到對所述 流動的作用，例如像在圖2中所示的。所述板10同時不必如圖5所示一樣平坦并且扁平， 而是可以選擇其他自由形狀并且尤其選擇為具有一較低的流動阻力系數(shù)的流動輪廓。所述 板10的板狀也可以匹配于橫截面7 (參見圖1)。
[0036] 為了對于本發(fā)明的理解和對本發(fā)明更準(zhǔn)確的說明，也可考慮對于附圖的說明也獨 立于具體描述的實施方案。
[0037] 本發(fā)明因此至少部分解決了相關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)所描述的技術(shù)問題。尤其提出一種混 合裝置，所述混合裝置實現(xiàn)了廢氣流與添加劑一尤其是滴狀加入的尿素水溶液一的有效混 勻，而同時不產(chǎn)生高流動阻力。
[0038] 附圖標(biāo)記列表
[0039] 1混合裝置
[0040] 2添加劑
[0041] 3廢氣流
[0042] 4溢流平面
[0043] 5混合段
[0044] 6廢氣管道
[0045] 7橫截面
[0046] 8主流動方向
[0047] 9 凹部
[0048] 10 板
[0049] 11 厚度
[0050] 12最大深度
[0051] 13鋒利的邊緣
[0052] 14機動車
[0053] 15內(nèi)燃機
[0054] 16廢氣設(shè)備
[0055] 17負壓區(qū)域
[0056] 18 渦流
[0057] 19 噴嘴
[0058] 20第一廢氣凈化元件
[0059] 21第二廢氣凈化元件
[0060] 22流動輪廓
[0061] 23 直徑
[0062] 24旋轉(zhuǎn)軸
[0063] 25第一流束
[0064] 26 第二流束。
【權(quán)利要求】
1. 用于將添加劑（2)與廢氣流（3)混合的混合裝置（1)，其中，所述混合裝置（1)包 括至少一個溢流平面（4)，該溢流平面布置在廢氣管道（6)的混合段（5)中，所述廢氣管道 (6)具有一橫截面（7)和廢氣流（3)的一主流動方向（8)， 其特征在于， 所述至少一個溢流平面（4)布置在所述混合段（5)的中央并且沿著所述廢氣流（3)的 主流動方向（8)定向，其中，在所述溢流平面（4)中設(shè)有多個封閉的凹部（9)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合裝置（1)，其中，所述至少一個溢流平面（4)借助于單件 式板（10)構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混合裝置（1)，其中，所述溢流平面（4)沒有突起。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的混合裝置（1)，其中，所述板（10)具有一厚度（11)，所述 厚度最大相當(dāng)于所述凹部（9)的最大深度（12)的1.5倍。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2至4之一所述的混合裝置（1)，其中，所有板（10)的厚度（11)的總 和最多占所述廢氣管道（6)的橫截面（7)的5%。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的混合裝置（1)，其中，所述凹部（9)各自與所述溢流平 面（4)構(gòu)成一至少部分鋒利的邊緣（13)。
7. 機動車（14)，具有內(nèi)燃機（15)和連接到該內(nèi)燃機（15)的廢氣設(shè)備（16)，所述廢氣 設(shè)備具有根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的混合裝置（1)。
【文檔編號】F01N3/20GK104066498SQ201280052934
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月28日
【發(fā)明者】T·內(nèi)格爾, P·阿爾貝蒂 申請人:排放技術(shù)有限公司