CN103133096B - 用于汽车中的废气的混合设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于汽车中的废气的混合设备，更特别地涉及用于废气的混合设备，其能够通过使经过所述混合设备的废气成双重漩涡而增加废气与还原剂之间的混合性质。所述用于废气的混合设备包括：中空板型凸缘、框架构件和扩散板，所述中空板型凸缘设置于废气的流动路径上；所述框架构件的直径朝向所述凸缘的中心逐渐减小；所述扩散板分隔所述凸缘的内部，并扩散通过喷射器注入的废气和还原剂。
Description
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119(a)要求所提交的韩国专利申请No.10-2011-0122359的权益，该申请以引用方式并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于汽车中的废气的混合设备，更特别地涉及用于废气的混合设备，其能够通过使经过所述混合设备的废气成双重漩涡而增加废气与还原剂之间的混合性质。
背景技术
通常，通过排气歧管从发动机排出的废气被引导至在废气管上提供的柴油机微粒过滤器（在下文称为“DPF”）、选择性催化还原装置（下文称为“SCR装置”）或NOx储存还原催化剂（下文称为“NSR催化剂”）并被纯化，废气在穿过消声器的同时其噪声减小，然后废气通过尾管排放至外部。
在本文，在这些装置中将在待应用于汽车的SCR装置中通常用作还原剂的尿素通过喷射器以液体的液滴状态喷射至排放气体中，其中液体的原子化程度和在催化剂前端处的均匀程度影响NOx的纯化性能。即，当废气以低水平成漩涡，且其量较小时，尿素不均衡分布而使催化剂性能恶化。
在此时，在排气管上提供用于混合尿素的扩散装置1，以均匀分布用作还原剂的尿素，从而改进尿素的混合性质，如图1所示，其中在现有扩散装置中，废气流动至一个方向，此外废气和还原剂在扩散装置的后端处通过漩涡进行混合。
然而，根据相关技术，废气的流动被限定为一个方向，因此在现有扩散装置中不引起第二混合性质，由此使混合性质恶化。
描述为背景技术的项目仅为了协助理解本发明的背景而提供，不应被解释为承认所述项目相当于本发明所述领域的技术人员已知的技术。
发明内容
本发明致力于解决与现有技术相关的上述问题。本发明的一个目的为提供一种用于废气的混合设备，能够在发动机的废气管内安装用于废气的混合设备，均匀扩散废气和还原剂，并引起废气和还原剂的均匀混合。特别地，根据用于废气的混合设备，引起经过所述混合设备的废气成双重漩涡，由所述双重漩涡所形成的湍流加快还原剂的扩散粒子的原子化和粒子蒸发效果，由此加强废气和还原剂的混合性质。
根据本发明的一个方面，用于废气的混合设备包括：中空板型凸缘、框架构件和扩散板，所述中空板型凸缘设置于废气的流动路径上；所述框架构件的直径朝向所述凸缘的中心逐渐减小；所述扩散板分隔所述凸缘的内部，并扩散通过喷射器注入的废气和还原剂。
所述框架构件构造为使得多个中空板以预定距离间隔，所述多个中空板的直径朝向所述凸缘的中心逐渐变得更小。
所述框架构件构造为在一侧与所述凸缘的内周表面接触的同时，另一侧卷动以向中心作环绕运动。
所述扩散板构造为在一侧端部与所述凸缘的内周表面接触的同时，另一侧端部被导引向所述凸缘的中心，其中多个扩散板沿着所述凸缘的周向方向以预定距离间隔。
与所述扩散板整体形成，使得经过所述凸缘的内侧的废气形成漩涡，每一个所述翼状物顺时针或逆时针弯折以相对于所述扩散板具有预定角度。
顺时针弯折的第一翼状物和逆时针弯折的第二翼状物与所述扩散板整体形成，使得经过所述凸缘的内部的废气形成漩涡，所述第一翼状物和所述第二翼状物相对于所述扩散板具有预定角度。
附图说明
现在将参照在附图中说明的本发明的某些示例性实施方案来详细描述本发明的如上和其他特征，所述附图仅以说明的方式在下文提供，因此对本发明是非限定性的，其中：
图1为示出了根据相关技术的用于汽车中的废气的混合设备的立体图；
图2为示出了根据本发明的一个示例性实施方案的用于废气的混合设备的立体图；
图3为示出了根据本发明的一个示例性实施方案的框架构件的立体图；
图4为示出了根据本发明的另一示例性实施方案的框架构件的立体图；
图5为示出了根据本发明的一个示例性实施方案的在扩散板上提供的翼状物的立体图；
图6为示出了根据本发明的另一示例性实施方案的在扩散板上提供的翼状物的立体图；
图7为示出了根据本发明的一个示例性实施方案，其中通过用于废气的混合设备的废气的双重漩涡形成的状态的视图；且
图8为示出了在根据本发明的一个示例性实施方案的用于废气的混合设备的前端和后端处的废气流动的视图。
应当了解，所附附图不是必须按比例地显示了本发明的基本原理的说明性的各种优选特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。
出于清晰和描述本发明的便利，将线条的粗细和元件的尺寸是粗略的。此外，本文所用的术语仅为了描述特定的实施方案的目的，并非旨在限制示例实施方案。
具体实施方式
在下文，将参照附图描述根据本发明的一个示例性实施方案的用于废气的混合设备。
将用于废气的混合装置设置于发动机的废气管中，以通过均匀扩散废气和还原剂而引起它们的均匀混合，另外使废气的双重漩涡穿过所述混合装置，由此增加废气和还原剂的混合性质。
在详细描述根据本发明的用于废气的混合装置之前，所述混合装置的尺寸可变化，从而使其可被安装于发动机的废气管内的任何位置，另外，其可作为插入型或固定型提供。特别地，所述固定装置可根据废气系统的布局而设置于如下位置：废气流集中之处，或者还原剂需要被均匀扩散之处。
另外，在描述本发明时，前部意指废气输入至所述混合装置的方向，后部意指废气经过所述混合装置的方向。
图2为示出了根据本发明的一个示例性实施方案的用于废气的混合装置，图3为示出了根据本发明的一个示例性实施方案的框架构件的立体图，图4为示出了根据本发明的另一实施方案的框架构件的立体图，图5为示出了根据本发明的一个示例性实施方案的在扩散板上提供的翼状物的立体图，图6为示出了根据本发明的另一示例性实施方案的在扩散板上提供的翼状物的立体图，图7为示出了根据本发明的一个示例性实施方案，其中通过用于废气的混合设备的废气的双重漩涡形成的状态的视图，且图8为示出了在根据本发明的一个示例性实施方案的用于废气的混合设备的前端和后端处的废气流动的视图。
如图2至8所示，在废气管内设置并增加废气和还原剂的混合性质的混合装置包括中空板型凸缘、框架构件和扩散板，所述中空板型凸缘设置于废气的流动路径上；所述框架构件设置于所述凸缘的内部；所述扩散板分隔所述凸缘的内部，其中翼状物与所述扩散板整体形成以通过均匀扩散废气和还原剂来引起废气和还原剂的均匀混合。
凸缘10形成为圆形中空板型，并在废气流动通过的废气管的内部提供。
此外，框架构件20的直径向凸缘10的内部中心逐渐减小。
即，框架构件20构造为使多个中空板分别具有比凸缘10的直径更小的直径，并以预定距离间隔，其中所述多个中空板的直径向凸缘10的中心逐渐减小，如图3所示。
此外，所述框架构件20可构造为在一侧与凸缘10的内周表面接触的同时，另一侧卷动以向中心作环绕运动，如图4所示。
此外，设置扩散板30以分隔凸缘10的内部，以扩散通过喷射器排出的还原剂。
即，扩散板30构造为在一侧端部与凸缘10的内周表面接触的同时，另一侧端部被导引向凸缘10的中心，其中多个扩散板沿着凸缘10的周向方向以预定距离间隔，由此将所述凸缘的内部分隔成数个部分。
此外，翼状物分别附接至扩散板30，以产生经过所述混合装置的废气的漩涡，由此增加废气和还原剂的混合性质。
作为一个实施例，如图5所示，顺时针或逆时针弯折以相对于扩散板30具有预定角度的翼状物40与扩散板30整体形成，使得经过凸缘10的内侧的废气形成漩涡。
即，在翼状物40顺时针或逆时针弯折的同时，其向与扩散板30整体形成的混合装置的后部突出，使得经过所述混合装置的废气在所述混合装置的后部成漩涡，由此有效混合废气和还原剂。
作为另一实施例，如图6所示，顺时针弯折的第一翼状物41和逆时针弯折的第二翼状物45与扩散板30整体形成，使得经过凸缘10的内部的废气形成漩涡，所述第一翼状物41和所述第二翼状物45相对于扩散板30具有预定角度。
即，当废气经过与本发明的混合装置的扩散板30整体形成的第一翼状物41和第二翼状物45时，在所述混合装置的后部产生的双重漩涡以相对方向流动，由此提高废气和还原剂的混合性质，其中所述双重漩涡彼此碰撞以形成湍流，由此进一步加速还原剂的扩散粒子的原子化和粒子蒸发效果。
在本文，可调节与扩散板30整体形成的各自翼状物相对于所述扩散板的角度以控制废气和还原剂的扩散程度。
参照根据本发明的用于废气的混合装置的操作和效果，首先，根据汽车发动机的排气量和废气系统的布局，适当调节混合装置的尺寸、与所述扩散板整体形成的翼状物的长度，和所述翼状物与所述扩散板之间的角度，然后将它们安装于排气管上。
从汽缸盖的废气端口排出的废气通过废气歧管转移至废气系统。
此外，当液滴状态的还原剂从喷射器扩散以净化废气时，在还原剂和废气经过所述混合装置的同时在所述混合装置的后部引起漩涡，由此提高废气和还原剂的混合性质。
此外，当与所述扩散板整体形成的翼状物顺时针和逆时针弯折时，以相对方向形成的双重漩涡各自在所述混合装置的后部流动，由此进一步提高废气和还原剂的混合性质，且双重漩涡彼此碰撞形成湍流，由此进一步加速还原剂的扩散粒子的原子化和粒子蒸发效果。
根据本发明，用于废气的混合设备安装于发动机废气管内，废气和还原剂均匀扩散，并引起废气和还原剂的均匀混合。特别地，根据用于废气的混合设备，引起经过所述混合设备的废气成双重漩涡，由所述双重漩涡所形成的湍流加快还原剂的扩散粒子的原子化和粒子蒸发效果，由此加强废气和还原剂的混合性质。
尽管已参照特定实施方案说明并描述了本发明，对于本领域所属领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的范围下本发明可进行各种改进和改变。
Claims (4)
1.一种用于废气的混合设备，其包括：
中空板型凸缘，所述中空板型凸缘设置于废气的流动路径上；
框架构件，所述框架构件的直径朝向所述凸缘的中心逐渐减小；以及
扩散板，所述扩散板分隔所述凸缘的内部，并扩散废气和通过喷射器注入的还原剂；
其中所述框架构件构造为在一侧与所述凸缘的内周表面接触的同时，另一侧卷动以向中心作环绕运动。
2.根据权利要求1所述的用于废气的混合设备，其中所述扩散板构造为在一侧端部与所述凸缘的内周表面接触的同时，另一侧端部被导引向所述凸缘的中心，其中多个扩散板沿着所述凸缘的周向方向以预定距离间隔。
3.根据权利要求2所述的用于废气的混合设备，其中翼状物与所述扩散板整体形成，使得经过所述凸缘的内侧的废气形成漩涡，每一个所述翼状物顺时针或逆时针弯折以相对于所述扩散板具有预定角度。
4.根据权利要求2所述的用于废气的混合设备，其中顺时针弯折的第一翼状物和逆时针弯折的第二翼状物与所述扩散板整体形成，使得经过所述凸缘的内部的废气形成漩涡，所述第一翼状物和所述第二翼状物相对于所述扩散板具有预定角度。
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