本申請涉及排氣處理領(lǐng)域，尤其涉及一種混合器以及排氣后處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、排氣后處理系統(tǒng)通過各種上游排氣部件對由發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的熱的排氣進(jìn)行處理以減少排放污染物。各種上游排氣部件可包括下述部件中的一個或多個：管、過濾器、閥、催化器、消聲器等。例如上游排氣部件將排氣引導(dǎo)到具有入口和出口的柴油氧化催化器(dieseloxidation?catalyst,doc)中。柴油氧化催化器的下游可設(shè)置有柴油顆粒捕獲器(dieselparticulate?filter,dpf)。柴油氧化催化器與可選的柴油顆粒過濾器的下游為具有入口和出口的選擇性催化還原反應(yīng)器(selective?catalytic?reduction,scr)。出口將排氣通至下游排氣部件。混合器(mixer)定位在doc的出口或dpf的下游、scr的入口的上游。在混合器內(nèi)，排氣產(chǎn)生渦旋(swirling)運動或旋轉(zhuǎn)運動。噴射器(injector)用于將諸如尿素水溶液之類的還原劑從scr的上游噴射到排氣流中使得混合器能夠?qū)⒛蛩睾团艢獬浞值鼗旌显谝黄?，排出至scr中進(jìn)行還原反應(yīng)生成氮氣和水，以降低發(fā)動機(jī)的氮氧化物排放。

2、但現(xiàn)有的混合器仍存在改進(jìn)之處，例如需要進(jìn)一步平衡排氣與還原劑(例如尿素)混合的均勻性與排氣背壓之間的關(guān)系，在保證排氣與尿素混合的均勻性的基礎(chǔ)上，盡量降低排氣背壓。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的一個目的是提供一種混合器。

2、本申請的另一個目的是提供一種排氣后處理系統(tǒng)。

3、根據(jù)本申請第一方面的一種混合器，用于排氣后處理系統(tǒng)，包括：蓋體；底座，所述蓋體與所述底座包圍限定容納空間，所述底座包括進(jìn)氣開口以及出氣開口，所述容納空間包括對應(yīng)所述進(jìn)氣開口的進(jìn)氣區(qū)，以及對應(yīng)所述出氣開口的出氣區(qū)以及位于兩者之間的中間區(qū)；混合管，提供還原劑與排氣混合的混合空間，在混合管的延伸方向上，從位于所述進(jìn)氣區(qū)的混合管的一端延伸至位于所述出氣區(qū)的混合管的另一端；其中，在所述混合管從該一端至該另一端的延伸長度方向上，所述混合管包括進(jìn)氣區(qū)段、出氣區(qū)段，所述進(jìn)氣區(qū)段的延伸長度范圍對應(yīng)所述進(jìn)氣區(qū)，所述出氣區(qū)段的延伸長度范圍對應(yīng)所述出氣區(qū)；所述進(jìn)氣區(qū)段的管截面包括第一管截面，所述出氣區(qū)段的管截面包括第二管截面，所述第二管截面相比于所述第一管截面為縮口結(jié)構(gòu)。

4、在所述混合器的一個或多個實施例中，還包括導(dǎo)流元件，所述導(dǎo)流元件設(shè)置于所述出氣區(qū)，并且所述導(dǎo)流元件相鄰設(shè)置于所述出氣區(qū)段的出氣端口的下游，所述導(dǎo)流元件包括底板部以及凸起于所述底板部的墻部，所述墻部相對于出氣端口設(shè)置，所述墻部的延伸能夠使得氣流沿著所述墻部被導(dǎo)流。

5、在所述混合器的一個或多個實施例中，所述底板部相對于所述混合管的延伸方向傾斜設(shè)置，傾斜方向為遠(yuǎn)離所述出氣開口的方向；所述導(dǎo)流元件為以所述混合管的軸線對稱的結(jié)構(gòu)。

6、在所述混合器的一個或多個實施例中，所述第二管截面相比于所述第一管截面的縮口結(jié)構(gòu)為，在高度方向上，第二管截面的一端與第一管截面的一端平齊，所述第二管截面的另一端相比于第一管截面的另一端被壓縮。

7、在所述混合器的一個或多個實施例中，所述蓋體包括第一部、第二部，所述第一部與混合管的一端相對設(shè)置，所述第二部與混合管的另一端相對設(shè)置；所述第一部提供用于安裝噴射器對應(yīng)的安裝區(qū)域，在所述安裝區(qū)域以及容納空間內(nèi)設(shè)置有噴霧保護(hù)元件，所述噴霧保護(hù)元件的外壁面為多孔壁面。

8、在所述混合器的一個或多個實施例中，還包括套管，所述套管包括管體部，所述管體部套設(shè)于所述混合管的徑向外側(cè)，所述管體部與所述混合管之間的徑向間隙提供排氣旁通通道，在該旁通通道設(shè)置有泡沫金屬。

9、在所述混合器的一個或多個實施例中，所述套管還包括從所述管體部向軸向上游方向延伸的延伸部，所述延伸部為多孔結(jié)構(gòu)，所述延伸部的軸向長度對應(yīng)所述混合管的軸向上游，所述延伸部的周向范圍為半圓以下，該半圓位于靠近所述進(jìn)氣開口的一側(cè)。

10、在所述混合器的一個或多個實施例中，還包括隔板，分隔所述進(jìn)氣區(qū)、出氣區(qū)，且所述混合管穿過所述隔板，使得所述混合管為連通所述進(jìn)氣區(qū)、出氣區(qū)的主要通道；所述隔板具有多個連通孔，該連通孔提供連通所述進(jìn)氣區(qū)、出氣區(qū)的次要通道。

11、根據(jù)本申請第二方面的一種排氣后處理系統(tǒng)，包括第一方面所述的混合器，以及噴射器，所述噴射器能夠?qū)⑦€原劑液體向所述混合器的所述混合管內(nèi)噴灑，使得排氣與還原劑在所述混合空間混合。

12、在所述排氣后處理系統(tǒng)的一個或多個實施例中，所述排氣后處理系統(tǒng)還包括第一排氣處理部、第二排氣處理部，所述第一排氣處理部連接于所述混合器的進(jìn)氣開口，以提供排氣從所述進(jìn)氣開口進(jìn)入所述混合器，所述第二排氣處理部連接所述混合器的出氣開口，使得混合器內(nèi)混合的氣流流出至所述第二排氣處理部；第一排氣處理部的柴油顆粒捕獲器或柴油氧化催化器與所述混合器連接，所述第二排氣處理部的選擇性催化還原反應(yīng)器與所述混合器連接；所述還原劑為尿素溶液；所述混合器的出氣開口沒有設(shè)置孔板。

13、本申請的進(jìn)步效果包括但不限于，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，可以在保證排氣與尿素混合的均勻性的基礎(chǔ)上，盡量降低排氣背壓。其原理很可能在于，通過混合管的設(shè)置進(jìn)氣區(qū)段以及出氣區(qū)段以及第二管截面相對于第一管截面為縮口結(jié)構(gòu)的設(shè)置，縮口結(jié)構(gòu)的壓縮作用使得排氣與還原劑首先被壓縮到更小的空間混合，優(yōu)化了兩者的混合效果，并且在排氣與還原劑的混合氣流輸出后，由于氣流速度更快使得氣流可以在容納空間的出氣區(qū)分布地更廣，從而保證混合效果；另外，還可以通過導(dǎo)流元件等進(jìn)一步優(yōu)化混合效果，并且，由于混合效果較好，因此在混合器對應(yīng)出氣開口的位置無需設(shè)置孔板，或者孔板的流通面積可以較大，從而盡量降低排氣背壓。

技術(shù)特征：

1.一種混合器(10)，用于排氣后處理系統(tǒng)(100)，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的混合器(10)，其特征在于，還包括導(dǎo)流元件(5)，所述導(dǎo)流元件(5)設(shè)置于所述出氣區(qū)(32)，并且所述導(dǎo)流元件(5)相鄰設(shè)置于所述出氣區(qū)段(42)的出氣端口(4021)的下游，所述導(dǎo)流元件(5)包括底板部(51)以及凸起于所述底板部的墻部(52)，所述墻部(52)相對于出氣端口(4021)設(shè)置，所述墻部(52)的延伸能夠使得氣流沿著所述墻部(52)被導(dǎo)流。

3.如權(quán)利要求2所述的混合器(10)，其特征在于，所述底板部(51)相對于所述混合管(4)的延伸方向傾斜設(shè)置，傾斜方向為遠(yuǎn)離所述出氣開口(22)的方向；所述導(dǎo)流元件(5)為以所述混合管(4)的軸線對稱的結(jié)構(gòu)。

4.如權(quán)利要求1所述的混合器(10)，其特征在于，所述第二管截面(412)相比于所述第一管截面(411)的縮口結(jié)構(gòu)為，在高度方向上，第二管截面的一端(4121)與第一管截面的一端(4111)平齊，所述第二管截面的另一端(4122)相比于第一管截面的另一端(4112)被壓縮。

5.如權(quán)利要求1所述的混合器(10)，其特征在于，所述蓋體(1)包括第一部(11)、第二部(12)，所述第一部(11)與混合管的一端(401)相對設(shè)置，所述第二部(12)與混合管的另一端(402)相對設(shè)置；所述第一部(11)提供用于安裝噴射器(20)對應(yīng)的安裝區(qū)域(111)，在所述安裝區(qū)域(111)以及容納空間(3)內(nèi)設(shè)置有噴霧保護(hù)元件(6)，所述噴霧保護(hù)元件(6)的外壁面為多孔壁面。

6.如權(quán)利要求1所述的混合器(10)，其特征在于，還包括套管(7)，所述套管(7)包括管體部(71)，所述管體部(71)套設(shè)于所述混合管(4)的徑向外側(cè)，所述管體部(71)與所述混合管(4)之間的徑向間隙提供排氣旁通通道(70)，在該旁通通道(70)設(shè)置有泡沫金屬(73)。

7.如權(quán)利要求6所述的混合器(10)，其特征在于，所述套管(7)還包括從所述管體部(71)向軸向上游方向延伸的延伸部(72)，所述延伸部(72)為多孔結(jié)構(gòu)，所述延伸部(72)的軸向長度對應(yīng)所述混合管(4)的軸向上游，所述延伸部(72)的周向范圍為半圓以下，該半圓位于靠近所述進(jìn)氣開口(21)的一側(cè)。

8.如權(quán)利要求1所述的混合器(10)，其特征在于，還包括隔板(8)，分隔所述進(jìn)氣區(qū)(31)、出氣區(qū)(32)，且所述混合管(4)穿過所述隔板(8)，使得所述混合管(4)為連通所述進(jìn)氣區(qū)(31)、出氣區(qū)(32)的主要通道；所述隔板(8)具有多個連通孔(81)，該連通孔(81)提供連通所述進(jìn)氣區(qū)(31)、出氣區(qū)(32)的次要通道。

9.一種排氣后處理系統(tǒng)(100)，其特征在于，包括：如權(quán)利要求1-8任意一項所述的混合器(10)，以及噴射器(20)，所述噴射器(20)能夠?qū)⑦€原劑液體向所述混合器(10)的所述混合管(4)內(nèi)噴灑，使得排氣與還原劑在所述混合空間(40)混合。

10.如權(quán)利要求9所述的排氣后處理系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述排氣后處理系統(tǒng)(100)還包括第一排氣處理部(101)、第二排氣處理部(102)，所述第一排氣處理部(101)連接于所述混合器(10)的進(jìn)氣開口(21)，以提供排氣從所述進(jìn)氣開口(21)進(jìn)入所述混合器(10)，所述第二排氣處理部(102)連接所述混合器(10)的出氣開口(22)，使得混合器(10)內(nèi)混合的氣流流出至所述第二排氣處理部(102)；第一排氣處理部(101)的柴油顆粒捕獲器或柴油氧化催化器與所述混合器(10)連接，所述第二排氣處理部(102)的選擇性催化還原反應(yīng)器與所述混合器(10)連接；所述還原劑為尿素溶液；所述混合器(10)的出氣開口(22)沒有設(shè)置孔板。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種混合器以及排氣后處理系統(tǒng)。其中，所述混合器包括：蓋體；底座，所述蓋體與所述底座包圍限定容納空間，所述底座包括進(jìn)氣開口以及出氣開口，所述容納空間包括對應(yīng)所述進(jìn)氣開口的進(jìn)氣區(qū)，以及對應(yīng)所述出氣開口的出氣區(qū)以及位于兩者之間的中間區(qū)；混合管，提供還原劑與排氣混合的混合空間，在混合管的延伸方向上，從位于所述進(jìn)氣區(qū)的混合管的一端延伸至位于所述出氣區(qū)的混合管的另一端；其中，在所述混合管從該一端至該另一端的延伸長度方向上，所述混合管包括進(jìn)氣區(qū)段、出氣區(qū)段，所述進(jìn)氣區(qū)段的延伸長度范圍對應(yīng)所述進(jìn)氣區(qū)，所述出氣區(qū)段的延伸長度范圍對應(yīng)所述出氣區(qū)。

技術(shù)研發(fā)人員：杰拉德·伯特倫,彭玉璽,維納亞·庫卡尼
受保護(hù)的技術(shù)使用者：佛吉亞排氣控制技術(shù)開發(fā)(上海)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240511
技術(shù)公布日：2024/12/10