BR112017023024B1

BR112017023024B1 - Misturador para um sistema de exaustão veicular

Info

Publication number: BR112017023024B1
Application number: BR112017023024-0A
Authority: BR
Inventors: Eduardo Alano; Blake Lee Mcpeek
Original assignee: Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc
Priority date: 2015-04-30
Filing date: 2016-04-19
Publication date: 2024-01-23
Also published as: KR20170141220A; BR112017023024A2; JP6662906B2; JP2018515710A; KR102019500B1

Abstract

misturador com cone dosador integrado. a presente invenção refere-se a um misturador para um sistema de exaustão veicular que inclui um alojamento de misturador que define um eixo geométrico central de misturador e que tem uma entrada em uma extremidade a montante e uma saída em uma extremidade a jusante. um defletor a montante está no alojamento na extremidade a montante e inclui pelo menos uma abertura de entrada configurada para receber gás de exaustão de motor. um defletor a jusante está no alojamento de misturador na extremidade a jusante de modo que o defletor a jusante seja axialmente espaçado do defletor a montante. o defletor a jusante inclui pelo menos uma abertura de saída. uma abertura de alojamento é formada no alojamento de misturador em um local entre os defletores a montante e a jusante, e que é configurada para receber um dosador. um cone tem uma abertura de saída de cone alinhada à abertura de alojamento, e uma porção de extensão se estende para fora de uma extremidade ampla do cone para fornecer uma parede que circunda a abertura de saída de cone.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO RELACIONADO

[001]Este pedido reivindica a prioridade sobre o Pedido n° U.S. 15/132.473, depositado em 19 de abril de 2016, que é um pedido de continuação-em-parte que reivindica a prioridade do Pedido de Patente n° U.S. 14/737.546, depositado em 12 de junho de 2015, que reivindica a prioridade do Pedido de Patente Provisório U.S. n° 62/155.025, depositado em 30 de abril de 2015.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002]Um sistema de exaustão conduz gases de exaustão quentes gerados por um motor através de vários componentes de exaustão para reduzir emissões e controlar ruído. O sistema de exaustão inclui um sistema de injeção que injeta um fluido de exaustão diesel (DEF) ou um agente redutor, como uma solução de ureia e água, por exemplo, a montante de um catalisador de redução catalítica seletiva (SCR). Um misturador é posicionado a montante do catalisador de SCR e mistura gases de exaustão de motor e produtos de transformação de ureia. O sistema de injeção inclui um dosador que asperge a ureia na corrente de exaustão. A ureia deve ser transformada o máximo possível em amônia (NH3) antes de alcançar o catalisador de SCR. Dessa forma, o tamanho de aspersão de gotícula exerce um papel importante para atingir esse objetivo.

[003]Em uma configuração conhecida, o misturador inclui um alojamento ex-terno com uma abertura que recebe o dosador. Um cone é alinhado a essa abertura para fornecer uma área de aspersão em ampliação na cavidade interna do alojamento externo. A área de aspersão em ampliação facilita uma distribuição mais completa de gotículas de aspersão em uma área maior conforme a aspersão entra na corrente de gás de exaustão.

[004]A indústria se move na direção do fornecimento de sistemas de exaustão mais compactos, o que resulta em volume reduzido do sistema. Sistemas de aspergem gotículas de tamanho maior podem não ter a capacidade de fornecer transformação adequada de ureia quando usado em configurações de sistema mais compactas. Como tal, dosadores de tamanho de gotícula menor são exigidos para essas configurações mais compactas.

[005]Quanto menor o tamanho de gotícula, mais eficaz a transformação em amônia devido à área de contato superficial aumentada. No entanto, a aspersão ge-rada por dosadores de gotícula pequena é muito sensível a fluxo de recirculação. Ti-picamente, uma área situada em uma ponta do dosador tem um vórtice de fluxo recir- culante. Esse vórtice empurra as gotículas de aspersão na direção das paredes do misturador e sobre a ponta do dosador, o que cria sítios de iniciação de depósito. Em configurações que utilizam um cone, sítios de iniciação de depósito foram encontrados na parede do cone. Os depósitos nesses sítios se acumulam ao longo do tempo e podem afetar adversamente a operação de sistema. Por exemplo, pode haver um índice de uniformidade de amônia inferior, pode haver uma queda de pressão aumentada no misturador ou pode haver um pico de emissões de amônia durante regeneração de filtro de particulado de diesel ativo (DPF).

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[006]Em uma modalidade exemplificadora, um misturador para um sistema de exaustão veicular inclui um alojamento de misturador que define um eixocentral de misturador e que tem uma entrada em uma extremidade a montante e uma saída em uma extremidade a jusante. Um defletor a montante está no alojamento na extremidade a montante e inclui pelo menos uma abertura de entrada configurada para receber gás de exaustão de motor. Um defletor a jusante está no alojamento de misturador na extremidade a jusante de modo que o defletor a jusante seja axialmente espaçado do defletor a montante. O defletor a jusante inclui pelo menos uma abertura de saída. Uma abertura de alojamento é formada no alojamento de misturador em um local entre os defletores a montante e a jusante, e que é configurada para receber um dosador. Um cone tem uma abertura de saída de cone alinhada à abertura de alojamento, e uma porção de extensão se estende para fora de uma extremidade ampla do cone para fornecer uma parede que circunda a abertura de saída de cone.

[007]Em uma modalidade adicional do disposto acima, o dosador é configu-rado para aspergir um agente redutor em uma área entre o defletor a montante e o defletor a jusante de modo que uma mistura de agente redutor e gás de exaustão saia do alojamento de misturador, e em que a mistura se move através de uma trajetória de fluxo giratória que é pelo menos 360 graus antes de sair do alojamento de misturador.

[008]Em uma modalidade adicional de qualquer um dos dispostos acima, o defletor a montante inclui uma primeira porção, uma segunda porção desviada da primeira porção em uma direção ao longo do eixo central de misturador, e uma terceira porção que transita da primeira porção para a segunda porção, e em que a pelo menos uma abertura de entrada compreende pelo menos uma abertura de entrada primária e uma ou mais aberturas secundárias de entrada; e o defletor a jusante inclui uma primeira porção, uma segunda porção desviada da primeira porção em uma direção ao longo do eixo central de misturador, e uma terceira porção que transita da primeira porção para a segunda porção, e em que a pelo menos uma abertura de saída compreende pelo menos uma abertura de saída primária e uma ou mais aberturas secundárias de saída.

[009]Em uma modalidade adicional de qualquer um dos dispostos acima, uma placa de extensão é posicionada no alojamento de misturador a jusante do defletor a jusante, em que a placa de extensão inclui pelo menos um abertura de saída principal de placa de modo que, de um local a montante entre o defletor a montante e o defletor a jusante no eixo de dosador para um local a jusante em um eixo central da abertura de saída principal de placa, a mistura percorre rotação de pelo menos 390 graus.

[010]Em uma modalidade adicional de qualquer um dos dispostos acima, pelo menos uma das aberturas secundárias de entrada e de saída inclui um rebordo, e em que o rebordo se estende na direção contrária a um respectivo defletor dentre o de- fletor a montante e o defletor a jusante para definir uma altura de rebordo que é pelo menos três vezes uma espessura de material do respectivo defletor dentre o defletor a montante e o defletor a jusante.

[011]Em uma modalidade adicional de qualquer um dos dispostos acima, a primeira porção do defletor a montante compreende uma primeira superfície plana, a segunda porção compreende uma segunda superfície plana que é menor que a pri-meira superfície plana, e a terceira porção compreende uma superfície helicoidal que transita da primeira superfície plana para a segunda superfície plana, e em que o de- fletor a montante inclui uma porção de parede vertical estendendo-se entre a primeira e a segunda superfície plana que inclui a pelo menos uma abertura de entrada primária.

[012]Em uma modalidade adicional de qualquer um dos dispostos acima, a pelo menos uma abertura de entrada primária compreende pelo menos três aberturas de entrada formadas na porção de parede vertical.

[013]Em uma modalidade adicional de qualquer um dos dispostos acima, em que a primeira superfície plana compreende pelo menos metade do defletor a mon-tante.

[014]Em uma modalidade adicional de qualquer um dos dispostos acima, a uma ou mais aberturas secundárias de entrada são apenas formadas na primeira su-perfície plana do defletor a montante com uma porção remanescente do defletor a montante sendo livre de aberturas secundárias de entrada.

[015]Em uma modalidade adicional de qualquer um dos dispostos acima, a primeira porção do defletor a jusante compreende uma primeira superfície plana, a segunda porção compreende uma segunda superfície plana desviada da primeira superfície plana, e a terceira porção compreende uma superfície helicoidal que transita da primeira superfície plana para a segunda superfície plana, e em que a abertura de saída primária compreende uma área aberta formada em um desvio vertical entre a primeira e a segunda superfícies planas do defletor a jusante.

[016]Em uma modalidade adicional de qualquer um dos dispostos acima, pelo menos metade do defletor a jusante tem uma superfície sólida livre de aberturas secundárias de saída, e em que a superfície sólida do defletor a jusante é alinhada ao eixo de dosador de modo que uma zona de aspersão definida pelo dosador se estende sobre a superfície sólida sem encontrar nenhuma abertura de saída secundária.

[017]Em uma modalidade adicional de qualquer um dos dispostos acima, o cone tem uma extremidade estreita com uma abertura de entrada e uma porção de corpo afunilada estendendo-se da extremidade estreita para a extremidade ampla que fornece a abertura de saída, e em que a porção de extensão circunda a abertura de saída e se estende ao longo de uma circunferência interna do alojamento de misturador.

[018]Em uma modalidade adicional de qualquer um dos dispostos acima, o cone tem uma extremidade estreita com uma abertura de entrada e uma porção de corpo afunilada estendendo-se da extremidade estreita para a extremidade ampla que fornece a abertura de saída, e que inclui uma placa intermediária posicionada entre os defletores a montante e a jusante, em que a placa intermediária é fixada à porção de extensão, e em que a placa intermediária compreende um formato de cunha que tem um ápice próximo a um eixo central de misturador e ampliando-se radialmente para fora em uma direção do alojamento externo, e em que a placa intermediária compreende uma porção plana definida por uma primeira borda estendendo-se radialmente para fora do ápice, uma segunda borda estendendo-se radialmente para fora do ápice e circunferencialmente espaçada da primeira borda, e uma borda periférica externa que conecta a primeira e segunda bordas para definir o formato de cunha, e em que a porção de extensão é conectada à placa intermediária ao longo de pelo menos uma porção da borda periférica externa, e em que a placa intermediária inclui uma porção de flange estendendo-se para fora da borda periférica externa, e em que uma borda da porção de flange é fixada à porção de extensão.

[019]Esses e outros recursos desse pedido serão mais bem entendidos a par-tir do relatório descritivo e desenhos a seguir, o seguinte é uma breve descrição.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[020]A Figura 1 esquematicamente ilustra um exemplo de um sistema de exaustão com um misturador de acordo com a presente invenção.

[021]A Figura 2A é uma vista em perspectiva de uma extremidade a montante de um misturador de acordo com a presente invenção.

[022]A Figura 2B é uma perspectiva de um defletor a montante da Figura 2A.

[023]A Figura 3 é uma vista em perspectiva de uma extremidade a jusante do misturador de acordo com a presente invenção.

[024]A Figura 4A é uma vista frontal em perspectiva de um subconjunto de misturador que inclui um cone, tubulação e placa intermediária.

[025]A Figura 4B é uma vista posterior em perspectiva do subconjunto da Fi-gura 4A.

[026]A Figura 4C é uma vista de topo em perspectiva do subconjunto da Fi-gura 4A.

[027]A Figura 5 é uma vista em perspectiva do subconjunto da Figura 4A in-cluído no misturador.

[028]A Figura 6 é uma vista em corte esquemática do cone em relação a uma parede interna de misturador.

[029]A Figura 7 é uma vista em perspectiva de outro exemplo de uma cone e porção de extensão.

[030]A Figura 8 é uma vista em perspectiva da modalidade da Figura 7 e da tubulação.

[031]A Figura 9 é uma vista em perspectiva do subconjunto da Figura 8 incluído no misturador.

[032]A Figura 10 é uma vista em perspectiva de uma extremidade de entrada de outra modalidade de um misturador que incorpora a presente invenção.

[033]A Figura 11 é uma vista em perspectiva de uma extremidade de saída do misturador da Figura 10.

[034]A Figura 12A é uma vista em corte de defletores do misturador mostrado na Figura 2A

[035]A Figura 12B é uma vista em corte de defletores do misturador mostrado na Figura 10.

[036]A Figura 13 é uma vista em perspectiva de um defletor a jusante e sub-conjunto do misturador da Figura 10.

[037]A Figura 14 é uma vista em perspectiva da extremidade de entrada do misturador da Figura 12, mas com o defletor a montante sendo removido.

[038]A Figura 15A é uma vista em perspectiva da extremidade de saída do misturador da Figura 10 sem uma placa de extensão.

[039]A Figura 15B é uma vista em perspectiva da extremidade de saída do misturador da Figura 10 com uma primeira modalidade de uma placa de extensão.

[040]A Figura 15C é uma vista em perspectiva da extremidade de saída do misturador da Figura 10 com uma segunda modalidade de uma placa de extensão.

[041]A Figura 16A é uma vista de extremidade do misturador da Figura 15A que mostra uma trajetória de fluxo giratória para o misturador da Figura 15A.

[042]A Figura 16B é uma vista de extremidade do misturador da Figura 15B que mostra uma trajetória de fluxo giratória para o misturador da Figura 15B.

[043]A Figura 16C é uma vista de extremidade do misturador da Figura 15C que mostra uma trajetória de fluxo giratória para o misturador da Figura 15C.

[044]A Figura 17A é uma vista em corte tomada ao longo da linha 17A-17A conforme indicado na Figura 15C.

[045]A Figura 17B é uma vista ampliada da área identificada na Figura 17A.

[046]A Figura 18A é uma vista explodida do misturador da Figura 10.

[047]A Figura 18B é uma vista explodida de um subconjunto e componentes conforme mostrado na Figura 18A.

[048]A Figura 18C é uma vista explodida de um lado de saída de um defletor de extensão, defletor a jusante e anel de montagem da Figura 18A.

[049]A Figura 18D é uma vista explodida de um lado de saída de um defletor de extensão, defletor a jusante e anel de montagem da Figura 18C.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[050]A Figura 1 mostra um sistema de exaustão veicular 10 que conduz gases de exaustão quentes gerados por um motor 12 através de vários componentes de exaustão a montante 14 para reduzir a emissão e controlar ruído conforme conhecido. Os vários componentes de exaustão a montante 14 podem incluir um ou mais dos seguintes: canos, filtros, válvulas, catalisadores, silenciadores, etc.

[051]Em uma configuração exemplificadora, os componentes de exaustão a montante 14 direcionam gases de exaustão para um catalisador de oxidação de diesel (DOC) 16 que tem uma entrada 18 e uma saída 20. A jusante do DOC 16 se encontra um componente opcional 21 que pode ser um filtro de particulado de diesel (DPF), que é usado para remover contaminantes do gás de exaustão conforme conhecido. Em um exemplo, o componente 21 pode ser o DPF e uma porção subsequente de cano de exaustão com uma conexão do tipo cotovelo opcional. Em outro exemplo, o componente 21 pode ser uma porção de cano de exaustão com uma conexão do tipo cotovelo opcional. A jusante do DOC 16 e do componente opcional 21 se encontra um catalisador de redução catalítica seletiva (SCR) 22 que tem uma entrada 24 e uma saída 26. A entrada 24 pode estar situada na direção oposta à face de saída de mis-turador 44. Nesse exemplo, um cano de sistema de exaustão irá direcionar o fluxo de exaustão para o catalisador 22. A saída 26 comunica gases de exaustão para compo-nentes de exaustão a jusante 28. Opcionalmente, o componente 22 pode compreen-der um catalisador que é configurado para realizar uma função de redução catalítica seletiva e uma função de filtro de particulado. Os vários componentes de exaustão a jusante 28 podem incluir um ou mais dos seguintes: canos, filtros, válvulas, catalisa-dores, silenciadores etc. Esses componentes a montante 14 e a jusante 28 podem ser montados em várias configurações e combinações diferentes dependendo da aplicação veicular e do espaço de embalagem disponível.

[052]Um misturador 30 é posicionado a jusante da saída 20 do DOC 16 ou componente 21 e a montante da entrada 24 do catalisador de SCR 22. O catalisador a montante e o catalisador a jusante podem ser em linha, em paralelo ou qualquer outra configuração. O misturador 30 (conforme mostrado na configuração em linha) é usado para gerar um movimento giratório ou de turbilhão do gás de exaustão. Um sistema de injeção 32 é usado para injetar um agente redutor gasoso ou líquido, como uma solução de ureia e água, por exemplo, na corrente de gás de exaustão a montante do catalisador de SCR 22 de modo que o misturador 30 possa misturar a substância injetada e gás de exaustão completamente juntos. Em um exemplo, o sistema de injeção 32 inclui um suprimento de fluido 34, um dosador 36 e um controlador 38 que controla a injeção do agente redutor conforme conhecido. Opcionalmente, o componente 36 pode ser um cano de introdução de agente redutor gasoso. A operação do controlador 38 para controlar a injeção do agente redutor é conhecida e não será discutida em mais detalhes.

[053]O misturador 30 é mostrado em mais detalhes nas Figuras 2 a 9. Con-forme mostrado na Figura 2A, o misturador 30 compreende um alojamento de mistu-rador externo que tem uma extremidade de entrada 42 configurada para receber os gases de exaustão de motor e uma extremidade de saída 44 para direcionar uma mistura de gás de exaustão de motor de turbilhão e produtos transformados de ureia para o catalisador de SCR 22. Adicionalmente, o corpo de misturador inclui um defletor a montante 50 (Figuras 2A-2B) e um defletor a jusante 52 (Figura 3) que são circundados por uma parede periférica externa 54. O defletor a montante 50 é configurado para iniciar o turbilhão do fluxo de gás de exaustão. O misturador 30 também inclui uma superfície periférica interna 56 (Figura 5) voltada para dentro na direção de um eixo central de misturador A.

[054]O defletor a montante 50 na entrada 42 pode incluir uma grande abertura de entrada 60 que pode receber a maior parte do gás de exaustão (por exemplo, a grande abertura de entrada 60 recebe 60% da taxa de fluxo de massa de exaustão), e que é configurada para iniciar o movimento de turbilhão. O defletor a montante 50 também inclui uma pluralidade de perfurações, fendas ou aberturas de entrada adicionais 62 que asseguram homogeneização ideal de gases de exaustão e reduz con- trapressão. O defletor a montante 50 e a pluralidade de aberturas de entrada 60, 62 cooperam para iniciar um movimento de turbilhão para o gás de exaustão conforme o gás de exaustão entra na extremidade de entrada 42 do misturador 30.

[055]O defletor a jusante 52 inclui uma grande abertura de saída 64 (Figura 9) através da qual a maior parte do gás de exaustão sai. O defletor a jusante 52 também inclui uma pluralidade de aberturas de saída adicionais 66 circundadas por rebordos 68 através dos quais o gás de exaustão sai. Os rebordos 68 mantêm a ureia dentro do misturador 30 a fim de aumentar a transformação de DEF e aprimorar o desempenho de mistura. Os rebordos 68 também geram turbulência adicional para aprimorar adicionalmente o desempenho de mistura. O defletor a jusante 52 compreende uma porção helicoidal 70. Um eixo da hélice é o eixo central do misturador representado por A (Figura 2) com um aro 72 formado ao redor de um perímetro externo da porção helicoidal 70. O aro 72 se estende em uma direção a montante.

[056]A grande abertura de saída 64 compreende uma abertura de saída pri-mária e é maior que as outras aberturas de saída 66. A porção helicoidal 70 inclui as aberturas de saída adicionais 66. A porção helicoidal 70 é formada por uma porção de extremidade a montante 74 e uma porção de extremidade a jusante 78. As porções 74 e 78 incluem porções de superfície plana perpendiculares ao eixo de misturador A (Figura 2A) com as porções helicoidais estendendo-se entre as mesmas. Uma parede 80 se estende entre a superfície plana da porção de extremidade a jusante 78 e a superfície plana da porção de extremidade a montante 74, e a abertura de saída primária 64 é formada na parede 80.

[057]De modo similar, conforme mostrado na Figura 2B, o defletor a montante 50 compreende uma porção helicoidal 82 com um aro 84 formado ao redor de um perímetro externo da porção helicoidal 82. A grande abertura de entrada 60 compreende uma abertura de entrada primária e pode ser maior que as outras aberturas de entrada 62. A porção helicoidal 82 inclui aberturas de entrada adicionais 62 e tem uma porção de extremidade a montante 88 e uma porção de extremidade a jusante 86. A parede 90 se estende da porção a montante 88 para a porção a jusante 86 e a abertura de entrada primária 60 é formada na parede 90.

[058]A parede periférica externa 54 inclui uma abertura 92 formada em um local entre os defletores a montante 50 e a jusante 52. A abertura 92 é configurada para receber o dosador 36. As Figuras 4A-4C mostram um subconjunto 94 que é ali-nhado à abertura 92 para facilitar a montagem do dosador 36 no misturador 30 de modo que a aspersão seja introduzida na corrente de gás de exaustão na orientação desejada. O subconjunto 94 inclui um cone 96, uma tubulação 98 e uma placa inter-mediária 100. O cone 96 tem uma extremidade estreita 96a com uma abertura de entrada 96b e uma extremidade ampla 96c com uma abertura de saída 96d. Uma porção de corpo afunilada 96e se estende da extremidade estreita 96a para a extre- midade ampla 96c. Uma porção de transição de extensão 96f se estende da extremi-dade ampla 96c do cone 96 para fornecer uma parede 96g que circunda a abertura de saída 96d. Essa porção de transição de extensão 96f fornece uma transição suave (conforme indicado em 96h na Figura 6) entre a porção afunilada do cone 96 e a parede 96g, o que reduz o acúmulo de depósitos nessa área.

[059]Conforme mais bem mostrado nas Figuras 4B-4C, a tubulação 98 inclui uma porção de interface 98a com uma abertura de dosador 98b que é alinhada à abertura 92 na parede periférica externa 54. Opcionalmente, um ou mais braços de fixação 98c se estendem da porção de interface 98a em uma direção da parede 96g do cone 96. Opcionalmente, um ou mais flanges 98d se estendem da porção de interface 98a na direção da parede 96g ou do flange 112. Os braços 98c e flanges 98d são dispostos de certa forma a criar uma ou mais câmaras 99. O fluxo de exaustão atravessa a câmara 99 e é direcionado para a abertura de entrada 96b. A abertura de entrada 96b do cone 96 é alinhada à abertura de dosador 98b de modo que a extremidade estreita 96a do cone 96 se encaixe na porção de interface 98a da tubulação 98.

[060]A placa intermediária 100 é fixada à tubulação 98 e ao cone 96 para formar o subconjunto 94. A placa intermediária 100 tem um ápice 102 próximo ao eixo central de misturador A e que amplia radialmente para fora em uma direção da parede periférica externa 54. A placa intermediária 100 compreende uma porção plana 104 definida por uma primeira borda 106 estendendo-se radialmente para fora do ápice 102, uma segunda borda 108 estendendo-se radialmente para fora do ápice 102 e circunferencialmente espaçada da primeira borda 106, e uma borda periférica externa 110 conectando a primeira 106 e a segunda bordas 108 para definir um formato de cunha. A primeira borda 106 compreende um lado de entrada da placa intermediária 100 e a segunda borda 108 compreende o lado de saída da placa intermediária 100. O ângulo definido pela borda 106 e pela borda 108 pode variar de 70 a 270 graus. A porção plana 104 pode ter uma porção helicoidal adjacente no lado de saída, que é a borda 108.

[061]Em um exemplo, a placa intermediária 100 inclui uma porção de flange 112 que se estende em uma direção a montante da borda periférica externa 110. A porção de flange 112 não se estende ao longo de toda a borda periférica externa 110. Conforme mostrado na Figura 4A, a parede 96g do cone 96 pode ser fixada a uma borda da porção de flange 112 (conforme indicado em 114) e pode ser também fixada ao longo de uma porção da borda periférica externa 110 (conforme indicado em 116). Conforme mostrado nas Figuras 4B-4C, o flange 98d da tubulação 98 é fixado com solda (ou soldas) 118 à porção de parede 96g do cone 96 e solda (ou soldas) 119 à porção de flange 112 da placa intermediária 100. Conforme mostrado na Figura 4C, as porções de braço 98c da tubulação 98 são fixadas à porção de parede 96g do cone 96 com soldas 120 para formar o subconjunto 94.

[062]O subconjunto 94 é, então, colocado no misturador 30, conforme mos-trado na Figura 5, de modo que a porção de flange 112 da placa intermediária possa ser soldada, ou fixada de outro modo, ao aro 72 do defletor a jusante 52. Conforme mostrado, o cone 96 e a porção de interface 98a da tubulação 98 são aninhados na abertura 92 no misturador 30. Conforme mostrado, a abertura define um eixo de do- sador D que opcionalmente não cruza com o eixo central de misturador A (Figura 5).

[063]Conforme mais bem mostrado nas Figuras 4A e 5, a porção de parede 96g e o corpo de cone são integralmente formados juntos como um componente de peça única. Uma porção de transição de extensão 96f se estende (Figura 6) de uma superfície interna 130 da porção afunilada do cone 96 na extremidade ampla 96c até a parede 96g. Conforme discutido acima, a parede 96g fornece uma transição suave 96h no próprio misturador (Figura 6) para reduzir o risco de formação de depósito de DEF. Adicionalmente, essa configuração fornece uma montagem mais simples que reduz o tempo e o custo de fabricação, bem como a robustez geral crescente do mis-turador.

[064]No exemplo mostrado nas Figuras 4 a 6, o subconjunto 94 inclui a placa intermediária 100 como um componente separado que é fixado ao cone 96. Em outro exemplo, na modalidade mostrada nas Figuras 7 a 9, um cone 200 pode ser integral-mente formado com uma placa intermediária 202 como um componente de peça única. O cone 200 inclui uma porção de extensão 214 que circunda uma abertura de saída que fornece uma parede 208. Essa parede 208 se estende, então, integralmente em uma porção de parede circunferencial 210 e uma porção de placa de base 212. A porção de parede 210 é similar em forma à porção de flange 112, e a porção de placa de base 212 é similar à porção de placa com formato de cunha 104, da placa intermediária separada mostrada na Figura 4A. Uma porção de extensão 214 transita de uma superfície interna do cone 200 para a parede 208.

[065]O cone 200 é fixado a uma tubulação 220 (Figura 8) que é similar à tu-bulação 98. Esse subconjunto é, então, instalado no misturador 30 conforme mostrado na Figura 9.

[066]A placa intermediária 100 e a porção de placa 212 para essas modalida-des exemplificadoras são posicionadas entre os defletores a montante 50 e a jusante 52 para bloquear fluxo direto da abertura de entrada primária 60 para a abertura de saída primária 64. Esse bloqueio fornece uma trajetória de fluxo giratória que direciona gases de exaustão que saem da abertura de entrada primária 60 através de uma rotação maior que 360 graus ao redor do eixo central de misturador A antes de sair da abertura de saída primária 64. Esse grau de rotação aumentado resulta em mistura mais completa do agente redutor no gás de exaustão. Além disso, essa mistura mais completa ocorre sem ter que aumentar o comprimento geral de misturador axial de acordo com a direção de eixo A.

[067]Dessa forma, a presente invenção fornece um misturador compacto 30 que permite pelo menos 360 graus de trajetória de fluxo a fim de aumentar o desempenho de mistura e acentuar a transformação de DEF quando um agente redutor líquido é usado. Adicionalmente, fornecendo um cone de dosador integrado 96, uma transição suave é fornecida na interface entre a saída de cone e a parede de misturador interna, resultando em formação de depósito reduzida, o que aprimora adicionalmente o desempenho. Esse desempenho aprimorado é fornecido sem aumentar o comprimento axial do misturador e, ainda, não afeta adversamente a contrapressão. Por exemplo, essa trajetória de fluxo de 360 a 450 graus é fornecida em um misturador que tem um comprimento geral de 17,78 a 25,4 cm (7 a 10 polegadas) de acordo com a direção definida pelo eixo A.

[068]Outro exemplo de um misturador 230 é mostrado na Figura 10. Nesse exemplo, o misturador 230 compreende um corpo de misturador que tem uma extre-midade de entrada 242 configurada para receber os gases de exaustão de motor e uma extremidade de saída 244 para direcionar uma mistura de gás de exaustão de motor de turbilhão e produtos transformados de ureia para o catalisador de SCR 22. Adicionalmente, o corpo de misturador inclui um defletor a montante 250 (Figura 10) e um defletor a jusante 252 (Figura 11) que são circundados por uma parede periférica externa 254 de uma estrutura com formato de anel. O defletor a montante 250 é configurado para iniciar o turbilhão do fluxo de gás de exaustão. A estrutura com formato de anel também inclui uma superfície periférica interna 256.

[069]O defletor a montante 250 tem uma porção de extremidade a montante 288 e uma porção de extremidade a jusante 286 com uma porção helicoidal 282 que transita entre a porção de extremidade a montante 288 e a porção de extremidade a jusante 286. Um aro externo 284 é formado ao redor de um perímetro externo do defletor a montante 250. A porção de extremidade a montante 288 fornece uma área plana geralmente larga e a porção de extremidade a jusante 286 compreende uma área plana geralmente menor que é desviada da área plana da porção de extremidade a montante 288 em uma direção ao longo do eixo A. A porção helicoidal 282 compre-ende uma superfície que transita entre as duas áreas planas desviadas para facilitar o movimento de turbilhão.

[070]No exemplo mostrado, a área plana da porção de extremidade a mon-tante 288 compreende aproximadamente pelo menos 180 graus, isto é, cerca da me-tade, da superfície área do defletor a montante 250, em que a porção helicoidal 282 e a área plana da porção de extremidade a jusante 286 compreendem os outros 180 graus, isto é, a outra metade. A Figura 12A, que corresponde à modalidade do defletor a montante 50 mostrada na Figura 2A, pode ser comparada à Figura 12B, que corresponde ao defletor a montante 250 conforme mostrado na Figura 10. Na modalidade da Figura 12A, a porção plana na extremidade a montante 88 é muito menor que a porção plana para a modalidade da Figura 12B, e a porção helicoidal 82 tem uma inclinação mais gradual que transita da extremidade a montante 88 para a extremidade a jusante 86. A Figura 12B, que tem a área plana estendendo-se sobre pelo menos 180 graus, tem uma porção helicoidal 282 com uma inclinação muito mais íngreme do que a modalidade da Figura 12A. Isso fornece mais espaço em uma direção vertical na área de mistura do misturador 230.

[071]O eixo de dosador D é mostrado nas Figuras 12A e 12B. Na modalidade da Figura 12A do misturador 30, existe uma primeira distância vertical VD1 entre os defletores 50, 52. Na modalidade da Figura 12B do misturador 230, existe uma se-gunda distância vertical VD2 entre os defletores 250, 252 que é maior que a primeira distância vertical VD1. Fica evidente nas Figuras 12A e 12B que o eixo de dosador D, que corresponde geralmente a um centro de uma zona de aspersão SZ (Figura 11), cruza com o defletor a montante 50 do misturador 30 muito antes do que o eixo D cruza com o defletor a montante 250 do misturador 230 da Figura 12B. Isso aprimora a quantidade de penetração da aspersão no misturador 230 visto que há mais espaço em comparação com o misturador 30 da Figura 2A.

[072]O defletor a montante 250 também inclui uma parede vertical 290 que se estende da porção a montante 288 para a porção a jusante 286, e que tem a entrada de gás de exaustão primária no misturador 230. Ao invés de ter uma grande abertura de entrada primária 60 no defletor a montante 50 (Figura 2A), essa configuração inclui uma pluralidade de aberturas de entrada primárias 260 na parede 290 do defletor a montante 250 que recebem a maior parte do gás de exaustão (por exemplo, as aberturas de entrada primárias 260 recebem 60% da taxa de fluxo de massa de exaustão). O defletor a montante 250 também inclui uma pluralidade de aberturas secundárias de entrada 262 que asseguram homogeneização ideal de gases de exaustão e reduzem a contrapressão. O defletor a montante 250 e as aberturas de entrada 260, 262 cooperam para iniciar um movimento de turbilhão para o gás de exaustão conforme o gás de exaustão entra na extremidade de entrada 242 do misturador 230.

[073]Conforme discutido acima, as aberturas de entrada primárias 260 são formadas na parede 290. A área plana da porção de extremidade a montante 288 inclui as aberturas de entrada adicionais ou secundárias 262. As aberturas secundá-rias de entrada 262 podem ser do mesmo tamanho e/ou formato das aberturas de entrada primárias, ou podem ser ligeiramente menores e/ou ter um formato diferente. Em um exemplo, a porção de defletor 282 e a área plana da porção de extremidade a jusante 286 não incluem nenhuma abertura de entrada secundária, isto é, as aberturas secundárias de entrada 262 são apenas formadas na área plana da porção de extremidade a montante 288.

[074]No exemplo mostrado na Figura 10, existem três (3) aberturas de entrada primárias 260 que são usadas ao invés da única abertura de entrada primária 60. Deve-se compreende que, dependendo da aplicação, apenas duas aberturas de entrada primárias 260, ou mais que três aberturas de entrada primárias 260 podem ser usadas. Em um exemplo, as aberturas de entrada primárias 260 têm um formato alongado, como um formato de fenda, com uma dimensão maior em uma primeira direção para definir um comprimento de fenda, e uma dimensão menor em uma segunda di-reção para definir uma altura de fenda. No exemplo mostrado, a maior dimensão se estende ao longo da parede 290 em uma direção que é da área plana da porção de extremidade a jusante 286 na direção da área plana da porção de extremidade a montante 288.

[075]No exemplo mostrado, as aberturas de entrada primárias 260 têm o mesmo tamanho e são distanciadas entre si ao longo da parede 290 em uma direção radial. As aberturas 260 também podem ser orientadas em uma diferente configuração e ter tamanhos diferentes. Um benefício de ter múltiplas aberturas de entrada primárias 260 ao contrário de uma única grande abertura de entrada é que as múltiplas aberturas de entrada 260 auxiliam a reduzir a força de gás de exaustão aplicada contra a aspersão, o que reduz a quantidade de aspersão que seria forçada contra a superfície periférica interna 272.

[076]Conforme mostrado na Figura 11, o defletor a jusante 252 inclui uma grande abertura de saída primária 264 através da qual a maior parte do gás de exa-ustão sai. O defletor a jusante 252 também inclui uma ou mais aberturas secundárias de saída 266 circundadas por rebordos 268 através das quais o gás de exaustão sai. Os rebordos 268 mantêm a ureia dentro do misturador 230 para aumentar a transfor-mação de DEF e gerar turbulência adicional para aprimorar adicionalmente o desem-penho de mistura.

[077]O defletor a jusante 252 tem uma porção de extremidade a montante 274 e uma porção de extremidade a jusante 278 com uma porção helicoidal 270 que transita entre a porção de extremidade a montante 274 e a porção de extremidade a jusante 278. Um aro externo 272 é formado ao redor de um perímetro externo do defletor a jusante 252. A porção de extremidade a montante 274 compreende uma área plana que transita para uma área plana na porção de extremidade a jusante 278 através da porção helicoidal 270. As duas áreas planas são desviadas entre si em uma direção ao longo do eixo A. A porção helicoidal 270 compreende uma superfície que transita entre as duas áreas planas desviadas para facilitar o movimento de turbilhão. O de- fletor a jusante 252 também inclui uma parede vertical 280 que se estende da porção a montante 274 para a porção a jusante 278, e que tem a abertura de saída primária 264 que é maior que as aberturas secundárias de saída 266. No exemplo mostrado, a abertura de saída primária 264 compreende uma área aberta formada no desvio vertical entre as áreas planas da porção de extremidade a montante 274 e da porção de extremidade a jusante 278.

[078]No exemplo mostrado, pelo menos 180 graus, isto é, pelo menos metade, do defletor a jusante tem uma superfície sólida, isto é, não existem aberturas secundárias de saída 266. Essa superfície sólida do defletor a jusante 252 é alinhada ao eixo de dosador D de modo que uma zona de aspersão SZ se estenda sobre essa superfície sólida conforme mostrado na Figura 11. As aberturas secundárias 266 são, dessa forma, formadas na porção de extremidade a jusante 278 adjacente à abertura de saída primária 264 e não sobrepõem a zona de aspersão SZ. No exemplo mostrado, existem três aberturas secundárias 266, em que cada uma tem um tamanho diferente. Adicionalmente, pelo menos uma abertura tem formato de fenda e pelo menos uma abertura tem formato circular; entretanto, várias combinações de formatos e tamanhos podem ser usadas. Adicionalmente, deve-se compreender que um número maior ou menor que três aberturas secundárias também pode ser usado dependendo da aplicação.

[079]Com o misturador 230 conforme mostrado nas Figuras 10 e 11, a porção plana 104 da placa intermediária 100 (Figura 4A) não é mais posicionada entre os defletores 250, 252. Ao invés disso, conforme mostrado na Figura 13, um subconjunto 314 que compreende uma placa de cone 316 e uma tubulação 318 são usados de maneira que é similar à placa de cone 116 e tubulação 118 do misturador 30 conforme mostrado nas Figuras 5 e 6. A placa de cone 316 é modificada para incluir uma porção de parede 312 que é similar à porção de flange 112 do misturador 30.

[080]A tubulação 318 é fixada à placa de cone 316 de maneira similar àquela descrita acima em relação ao misturador 30. O subconjunto 314 é, então, fixado ao defletor a jusante 252 com uma primeira solda 320 ao longo de uma borda circunfe- rencial da placa de cone 316 e com uma segunda solda 322 ao longo da porção de parede 312. Deve-se compreender que, embora as interfaces de solda sejam mostra-das, outros métodos de fixação também podem ser usados, como brasagem, por exemplo.

[081]Conforme mostrado na Figura 14, a parede periférica externa 254 do misturador 230 inclui uma área de montagem de dosador com uma abertura de dosa- dor 224 para receber o dosador 36. Os defletores a montante e a jusante 250, 252 são distanciados entre si em uma direção axial ao longo de um comprimento do mis-turador 230. A abertura de dosador 224 para o dosador 36 é posicionada para aspergir o agente redutor em uma área entre o defletor a montante 250 e o defletor a jusante 252.

[082]Quando a mistura de aspersão e gás de exaustão sai da abertura de saída primária 264 do defletor a jusante 252, a mistura é direcionada contra um defle- tor de extensão 300. Dessa forma, o defletor de extensão 300 está situado no mistu-rador 230 em um local que é a jusante da saída ou defletor a jusante 252. O uso do defletor de extensão 300 nesse local aprimora a distribuição de fluxo e resulta em melhor desempenho para o misturador 230 em comparação com o misturador 30.

[083]A Figura 15A mostra uma vista da extremidade de saída do misturador 230 sem o defletor de extensão 300. A Figura 15B mostra uma primeira modalidade do defletor de extensão 300 onde o defletor 300 é configurado para sobrepor aproxi-madamente 90 graus do defletor a jusante 252. A Figura 15C mostra uma segunda modalidade do defletor de extensão 300’ onde o defletor 300’ é configurado para so- brepor aproximadamente 180 graus do defletor a jusante. Em cada modalidade, o de- fletor de extensão 300, 300’ inclui uma base geralmente plana 300a com uma porção de parede circunferencial 300b (Figuras 18C-D) estendendo-se em uma direção a montante de uma borda periférica externa da base 300a.

[084]A base plana 300a compreende um formato de cunha que tem um ápice ou centro 300c próximo ao eixo central de misturador A e que amplia radialmente para fora em uma direção da parede periférica externa 254. A base plana 300a é definida por uma primeira borda 300d estendendo-se radialmente para fora do ápice 300c, uma segunda borda 300e estendendo-se radialmente para fora do ápice 300c e circunfe- rencialmente espaçada da primeira borda 300d, e uma borda periférica externa 300f que conecta a primeira 300d e a segunda bordas 300e. A primeira borda 300d compreende um lado de entrada ou um lado a montante do defletor de extensão 300 e a segunda borda 300e compreende um lado de saída ou lado a jusante do defletor de extensão 300. No exemplo mostrado, o ângulo definido pelas bordas 300d, 300e é aproximadamente 90 graus; entretanto, o ângulo pode ser aumentado ou diminuído conforme necessário dependendo da aplicação.

[085]Conforme discutido acima, a porção de parede circunferencial 300b (Fi-guras 18C e D) se estende na direção a montante da borda periférica externa 300f. Uma porção de parede radial 300g (Figuras 18C e D) se estende na direção a mon-tante da segunda borda 300e da base plana 300a. A porção de parede radial 300g inclui uma grande abertura de saída primária 300h através da qual a maior parte da mistura de gás de exaustão e agente redutor sai do misturador 230. A base 300a inclui uma ou mais aberturas secundárias de saída 300i que têm tamanhos menores do que a abertura de saída primária 300h. As aberturas secundárias de saída 300i podem ter formato circular ou de fenda, ou qualquer combinação dos mesmos. Outros formatos e diferentes configurações de tamanho também podem ser usadas. Adicionalmente, embota duas aberturas com formato de fenda e uma abertura com formato circular sejam mostradas na Figura 15B, um número menor ou maior de aberturas de qualquer combinação de formato ou tamanho, também pode ser usado dependendo da aplicação.

[086]O defletor de extensão 300’ da Figura 15C é similar àquele do defletor 300 da Figura 15B, mas o ângulo definido pelas bordas 300d, 300e foi aumentado para aproximadamente 180 graus. Deve-se compreender que o ângulo pode ser mo-dificado para estar em qualquer lugar entre 90 e 180 graus e também pode ser au-mentado acima de 180 graus ou diminuído abaixo de 90 graus conforme necessário dependendo da aplicação.

[087]A Figura 16A mostra a vista da saída de misturador com a abertura de saída primária 264 do defletor a jusante 252 sendo mostrada em relação ao eixo de dosador D. Conforme indicado pela seta 301, de um local a montante no eixo geomé-trico de dosador D para um local a jusante em um eixo central 303 da abertura de saída 264, há uma rotação menor que 360 graus (aproximadamente 300 graus de rotação é mostrado na Figura 16A). As modalidades das Figuras 16B e 16C fornecem rotação significativamente maior antes da mistura sair do misturador 230.

[088]A Figura 16B mostra uma relação entre uma saída do misturador 230 e o eixo de dosador D para a configuração do defletor de extensão 300 da Figura 15B. A borda a montante ou primeira borda 300d da base plana 300a é alinhada geralmente ao longo do eixo central 303 da abertura de saída primária 264 do defletor a jusante 252. A abertura de saída primária 300h do defletor de extensão 300 define um eixo central 305. Conforme indicado pela seta 307, de um local a montante no eixo de dosador D para um local a jusante no eixo central 305 da abertura de saída 300h do defletor de extensão 300, existe rotação de aproximadamente 390 graus, que é um aprimoramento significativo em relação à quantidade de rotação mostrada na Figura 16A. A Figura 16C fornece ainda mais rotação conforme indicado pela seta 309, onde, de um local a montante no eixo de dosador D para um local a jusante no eixo central 305 da abertura de saída 300h do defletor de extensão 300’, existe rotação de apro-ximadamente 480 graus.

[089]A Figura 17A é uma vista em corte tomada conforme indicado pela linha 17A na Figura 15C. Essa vista em corte é tomada através das aberturas secundárias 300i no defletor de extensão 300’ que são, cada um, circundados por um rebordo 300j. Os rebordos 300j circundam completamente cada abertura 300i e se estendem em uma direção a montante. Conforme mostrado na vista ampliada da Figura 17B, cada rebordo 300j tem uma altura de rebordo LH que se estende para fora da base 300a para uma extremidade distal do rebordo 300j. Cada rebordo 300j também tem uma espessura de material MT. No exemplo mostrado, a altura de rebordo LH é pelo menos três vezes a espessura de material MT. A relação resulta em desempenho aprimorado em comparação com configurações anteriores com rebordos mais curtos ou sem rebordos. Deve-se compreender que a configuração de rebordo para o defletor de extensão 300’ conforme mostrado na Figura 15C também pode ser usada para os rebordos 300j no defletor de extensão 300. Adicionalmente, a relação da altura de rebordo sendo três vezes a espessura de material também é usada para os rebordos 268 nas aberturas secundárias 262, 266 para os defletores a montante 250 e a jusante 252. Em um exemplo, os rebordos 300j se estendem para circundar completamente a respectiva abertura.

[090]As Figuras 18A-D mostram vistas explodidas do misturador 230 que cor-respondem à configuração mostrada nas Figuras 10 e 11 e 15B. O defletor a montante 250 e o defletor a jusante 252 são montados em uma estrutura com formato de anel 350 que inclui a abertura de dosador 224. O subconjunto 314 da placa de cone 316 e tubulação 318 é associado à abertura de dosador 224. A Figura 18B mostra uma vista explodida do subconjunto 314. Uma placa de montagem 317 para o dosador 36 é fixada à montagem de tubulação 318 e placa de cone 316. As Figuras 18C e D mostram uma vista explodida do defletor a jusante 252 e do defletor de extensão 300. Um anel de montagem adicional 354 pode ser usado para prender esses componentes ao restante da montagem conforme mostrado nas Figuras 18A e B.

[091]A presente invenção fornece um misturador compacto que permite 300 até 480 graus, ou mais, de rotação de fluxo a fim de aumentar o desempenho de mistura e a transformação de DEF. Adicionalmente, conforme discutido acima, esse desempenho aprimorado é fornecido sem aumentar o comprimento axial do mistura-dor e, ainda, não afeta adversamente a contrapressão. Por exemplo, essa quantidade significativa de rotação é fornecida em um misturador que tem um comprimento geral entre 17,78 a 25,4 cm (7 a 10 polegadas).

[092]Embora uma modalidade dessa invenção tenha sido revelada, um ver-sado na técnica reconhecerá que certas modificações estarão dentro do escopo dessa invenção. Para esse motivo, as seguintes reivindicações devem ser estudadas para determinar o escopo verdadeiro e o conteúdo dessa invenção.

Claims

1. Misturador para um sistema de exaustão veicular CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um alojamento de misturador que define um eixo central de misturador e que tem uma entrada em uma extremidade a montante e uma saída em uma extremidade a jusante; um defletor a montante posicionado no alojamento de misturador na extremi-dade a montante e que inclui pelo menos uma abertura de entrada configurada para receber gás de exaustão de motor; um defletor a jusante posicionado no alojamento de misturador na extremi-dade a jusante de modo que o defletor a jusante seja axialmente espaçado do defletor a montante em uma direção ao longo do eixo central de misturador, em que o defletor a jusante inclui pelo menos uma abertura de saída; uma abertura de alojamento formada no alojamento de misturador em um lo-cal entre os defletores a montante e a jusante, a abertura de alojamento configurada para receber um dosador que define um eixo de dosador; um subconjunto que está alinhado com a abertura de alojamento para facilitar a montagem do dosador, o subconjunto inclui um cone e uma tubulação, em que o cone inclui uma abertura de saída de cone alinhada com a abertura de alojamento, uma porção de corpo afunilada que se estende de uma extremidade estreita para uma extremidade ampla, e uma porção de transição de extensão que se estende da extremidade ampla do cone para fornecer uma parede que circunda a abertura de saída do cone, em que a tubulação inclui uma porção de interface com uma abertura dosadora que está alinhada com a abertura do alojamento, um ou mais braços de fixação que se estendem da porção de interface em uma direção para a parede do cone, e um ou mais flanges que se estendem da porção de interface em direção à parede do cone, e em que um ou mais braços de fixação e um ou mais flanges são dispostos para criar uma ou mais câmaras moldadas para direcionar o gás de exaustão do motor para a abertura do dosador.

2. Misturador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dosador é configurado para aspergir um agente redutor em uma área entre o defletor a montante e o defletor a jusante, de modo que uma mistura de agente redutor e gás de exaustão saia do alojamento de misturador, e em que a mistura se move através de uma trajetória de fluxo giratória que é pelo menos 360 graus antes de sair do alojamento de misturador.

3. Misturador, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o defletor a montante inclui uma primeira porção, uma segunda porção desvi-ada da primeira porção em uma direção ao longo do eixo central de misturador e uma terceira porção que transita da primeira porção para a segunda porção, e em que a pelo menos uma abertura de entrada compreende pelo menos uma abertura de en-trada primária e uma ou mais aberturas secundárias de entrada, e o defletor a jusante inclui uma primeira porção, uma segunda porção desviada da primeira porção em uma direção ao longo do eixo central de misturador, e uma terceira porção que transita da primeira porção para a segunda porção, e em que a pelo menos uma abertura de saída compreende pelo menos uma abertura de saída primária e uma ou mais aberturas de saída secundárias.

4. Misturador, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui um defletor de extensão posicionado no alojamento de misturador a ju-sante do defletor a jusante, em que o defletor de extensão inclui pelo menos uma abertura de saída principal, de modo que, de um local a montante entre o defletor a montante e o defletor a jusante no eixo de dosador para um local a jusante em um eixo central da abertura de saída principal de defletor de extensão, a mistura percorra uma rotação de pelo menos 390 graus.

5. Misturador, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o defletor de extensão compreende uma base geralmente plana com porção de parede circunferencial estendendo-se em uma direção a montante de uma borda periférica externa da base, e em que a base tem um centro próximo ao eixo central de misturador e amplia para fora em uma direção para a porção de parede circunferen- cial, e em que a base é definida por uma primeira borda estendendo-se radialmente para fora do centro e uma segunda borda estendendo-se radialmente para fora do centro e circunferencialmente espaçada da primeira borda.

6. Misturador, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o ângulo definido entre a primeira e a segunda bordas é de pelo menos 90 graus.

7. Misturador, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o ângulo definido entre a primeira e a segunda bordas é de pelo menos 180 graus, de modo que a mistura percorra uma rotação de pelo menos 480 graus.

8. Misturador, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira borda compreende um lado de entrada ou lado a montante do de- fletor de extensão e a segunda borda compreende um lado de saída ou lado a jusante do defletor de extensão, e em que uma porção de parede radial se estende na direção a montante da segunda borda da base plana, e em que a porção de parede radial inclui a abertura de saída principal.

9. Misturador, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o defletor de extensão inclui pelo menos uma abertura secundária de defletor formada na base, em que a abertura secundária de defletor é menor que a abertura de saída principal.

10. Misturador, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a pelo menos uma abertura secundária de defletor é circundada por um re-bordo que se estende na direção contrária da base para definir uma altura de rebordo que é pelo menos três vezes uma espessura de material do defletor de extensão.

11. Misturador, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira borda do defletor de extensão é geralmente alinhada à abertura de saída primária do defletor a jusante em uma direção ao longo do eixo central de misturador.

12. Misturador, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos uma das aberturas secundárias de entrada e de saída inclui um rebordo, e em que o rebordo se estende na direção contrária de um respectivo defletor dentre o defletor a montante e o defletor a jusante para definir uma altura de rebordo que é pelo menos três vezes uma espessura de material do respectivo defletor dentre o defletor a montante e o defletor a jusante.

13. Misturador, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira porção do defletor a montante compreende uma primeira superfície plana, a segunda porção compreende uma segunda superfície plana que é menor que a primeira superfície plana, e a terceira porção compreende uma superfície helicoidal que transita da primeira superfície plana para a segunda superfície plana, e em que o defletor a montante inclui uma porção de parede vertical estendendo-se entre a primeira e a segunda superfícies planas que inclui a pelo menos uma abertura de entrada primária.

14. Misturador, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a pelo menos uma abertura de entrada primária compreende pelo menos três aberturas de entrada formadas na porção de parede vertical.

15. Misturador, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira superfície plana compreende pelo menos metade do defletor a montante.

16. Misturador, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que a uma ou mais aberturas de entrada secundárias são apenas formadas na primeira superfície plana do defletor a montante com uma porção remanescente do defletor a montante sendo livre de aberturas de entrada secundárias.

17. Misturador, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira porção do defletor a jusante compreende uma primeira superfície plana, a segunda porção compreende uma segunda superfície plana desviada da primeira superfície plana, e a terceira porção compreende uma superfície helicoidal que transita da primeira superfície plana para a segunda superfície plana, e em que a abertura de saída primária compreende uma área aberta formada em um desvio vertical entre a primeira e a segunda superfícies planas do defletor a jusante.

18. Misturador, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos metade do defletor a jusante tem uma superfície sólida livre de aberturas de saída secundárias, e em que a superfície sólida do defletor a jusante é alinhada ao eixo de dosador de modo que uma zona de aspersão definida pelo dosador se estenda sobre a superfície sólida sem encontrar nenhuma abertura de saída secundária.

19. Misturador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a tubulação é montada na extremidade estreita do cone.

20. Misturador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o misturador inclui ainda uma placa intermediária posicionada entre os defle- tores a montante e a jusante, em que a placa intermediária é fixada à porção de extensão, e em que a placa intermediária compreende um formato de cunha que tem um ápice próximo a um eixo central de misturador e ampliando-se radialmente para fora em uma direção para o alojamento externo, e em que a placa intermediária compreende uma porção plana definida por uma primeira borda estendendo-se radialmente para fora do ápice, uma segunda borda estendendo-se radialmente para fora do ápice e circunferencialmente espaçada da primeira borda, e uma borda periférica externa que conecta a primeira e a segunda bordas para definir o formato de cunha, e em que a porção de extensão é conectada à placa intermediária ao longo de pelo menos uma porção da borda periférica externa, e em que a placa intermediária inclui uma porção de flange estendendo-se para fora da borda periférica externa, e em que uma borda da porção de flange é fixada à porção de extensão.

21. Misturador, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a extremidade estreita do cone é fornecida com uma abertura de entrada, e onde a porção de extensão se estende ao longo de uma circunferência interna do alojamento de misturador.