CN104131869B - 用于排放控制系统的催化转化器的流入腔室 - Google Patents

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Abstract

一种用于催化转化器(2)的流入腔室(1)，包括具有侧面(31)和彼此间隔开且彼此相对的两个端面(32，33)的主体(3)，其中所述侧面(31)和第一端面(32)由不透废气(4)的材料制成，第二端面(33)是可透废气(4)的。侧面(31)包括用于掺有还原剂(5)的废气(4)的进气口(34)。流入腔室(2)还包括由不透废气(4)的材料制成的并且在进气口(34)区域中穿过主体(3)的侧面(31)的进口管(6)。进口管(6)的纵轴线位于垂直于主体(3)的纵轴线(LG)的平面中。进口管(6)沿进口管(6)的纵轴线在主体(3)的内部进一步延伸主体(3)直径(DG)的至少一半，并且尤其是延伸主体(3)的整个直径(DG)。进口管(6)在其位于主体(3)内部的一端具有挡板(61)，挡板(61)由不透废气(4)的材料制成。进口管(6)在其位于主体(3)内部的一端还具有靠近挡板(61)的排出口(62)，该排出口打开进口管(6)的径向壁。

Description

用于排放控制系统的催化转化器的流入腔室
技术领域
本发明涉及一种使用液体还原剂清洁排放物的机动车排放控制系统。更具体地，本发明涉及一种排放控制系统的SCR催化转化器(SCR：选择性催化还原)的流入腔室。
背景技术
来自燃烧设备、废热焚化厂、燃气涡轮机以及工厂的烟气，以及来自发动机的废气/排气通常包含氮氧化物NOx。诸如煤、天然气、油和木材的固体、气体和液体天然和化石可燃物的焚烧导致氮氧化物的产生。氮氧化物尤其存在于机动车和多功能车的内燃机的废气中。柴油发动机的排放物含有尤其高的氮氧化物含量。
氮氧化物(并且尤其是NO2)被怀疑刺激或损害人的呼吸道。由于通过(2NO2+H2O→HNO3+HNO2)的反应或通过在NO3-以液相形成后N2O5气溶胶颗粒的沉积会形成硝酸(HNO3)，所以氮氧化物还与“酸雨”的形成相关。还假定氮氧化物受到与烟雾和臭氧O3的形成相关的紫外线(UV)辐射的影响。
因此，加强了对减少废气排放中氮氧化物的含量的工作。为了该目的，已知的是以精确的计量喷射由水和尿素CH4N2O制成的无毒的还原剂至(仍然热的)废气流中，由此形成氨NH3和二氧化碳CO2。在位于喷射下游的SCR催化转化器中，氨与废气的氮氧化物反应以形成无害的氮N2和水H2O。作为还原剂，例如，可以获得商标名称为AdBlue的与水混合的尿素(32.5％尿素水溶液)。本文中还原剂的喷射通过与压缩空气混合或直接以液态形式实现。代替尿素作为还原剂的氨的直接使用理论上是可能的，但由于氨的腐蚀性、危险性、以及毒性，所以还存在问题。
除了提供燃料之外还必须提供还原剂这个事实之外，使用这样一种尤其是液体还原剂清洁排放物的一个缺点是当要实现高度的NOx还原时要求根据来自内燃机的氮氧化物的排放以正确的比例定量给料。这还需要将待清洁的废气与还原剂充分混合。
从文献DE 10 2004 931.1知道一种使用SCR催化转化器的柴油发动机的废气处理系统，其在SCR催化转化器的上游提供混合腔室，反应剂计量给料器通向该混合腔室。混合器提供被弯曲几次以形成反应路径的穿孔的废气挡板。反应剂计量给料器位于反应路径的开始处。反应物因此与待清洁废气的流动方向同轴地被喷射。反应路径沿待清洁废气的流动方向变窄。
已知的是在传统的系统中待清洁废气与还原剂的混合是不充分的。
发明内容
本发明的实施例因此旨在提供用于SCR催化转化器的流入腔室，其确保了待清洁废气与还原剂的充分混合，同时具有紧凑的结构。
上述目标通过独立权利要求中规定的特征的组合实现。有益的配置是从属权利要求的主题。
用于废气催化转化器的流入腔室的实施例包括主体，该主题尤其是直的且尤其是圆柱形的，并且具有侧面和两个彼此间隔开的端面。所述侧面以及第一端面因此由不透废气的材料制成。两个相对的端面中的第二端面另外是可透废气的，并且尤其不含不透废气的材料。主体的第二端面因此刚好是敞开的。侧面包括用于掺有还原剂的废气的进气口。流入腔室还包括由不透废气的材料制成的并且在进气口区域中穿过该主体的侧面的进口管。进口管尤其可以是直的，并且还尤其是圆柱形的。进口管的纵轴线位于垂直于该主体的纵轴线的平面内。进口管的纵轴线尤其可以垂直于主体的纵轴线。然而本发明并不限于此。进口管在主体内部沿进口管的纵轴线延伸主体直径的至少一半，尤其是延伸主体的整个直径。进口管因此深入地穿入主体的内部。在位于主体内部的进口管的端部处，进口管具有由不透废气的材料制成的挡板。挡板可以是连接到进口管的单独的板。作为替代，挡板可由主体的侧面的一部分形成。由于所述挡板，通过进口管供给的掺有还原剂的废气不可能沿其纵轴线的方向从进口管排出。在位于主体内部并且邻近挡板的进口管的端部处，进口管包括穿透该进口管的径向壁的排出口，用于排出掺有还原剂的废气。废气流因此先沿进口管的纵轴线被供给，然后撞击挡板，然后垂直于进口管的纵轴线排入主体的内部。
由于废气流的这种突然转向，还没汽化的还原剂液滴碰撞被热废气流所加热的挡板，被该挡板加热并雾化。这提供了废气与还原剂的充分混合。由于进口管深入延伸到主体内，在没有增加流入腔室的结构容积的情况下，为掺有还原剂的废气提供了更长的流动路径，因此提供了用于废气的更长的还原剂混合距离，因为掺有还原剂的废气可仅在已经通过进口管后经由排出口排出到主体。
根据一个实施例，进口管包括一个单独的排出口。根据一个实施例，进口管的单独排出口面向第一端面并且因此定向成背离第二端面。
根据一个实施例，排出口的横截面与进口管的横截面的差小于20％，并且尤其小于10％，并且进一步尤其小于5％。这确保保持低的流动阻力。
根据一个实施例，进口管的排出口在进口管的圆周方向上延伸小于进口管的圆周的50％，并且尤其小于进口管的圆周的30％，并且进一步尤其小于进口管的圆周的25％。以这种方式，保证被排出的废气流沿着某一主方向。
根据一个实施例，进口管的挡板与纵轴线之间的角度为30°至90°，并且尤其为45°至85°，并且进一步尤其为70°至80°。根据一个实施例，该角度在挡板的圆周线至进口管的距离达到最大值的位置处垂直于进口管的纵轴线确定。根据一个实施例，垂直于进口管的纵轴线的角度在包含该主体的纵轴线的平面内确定。
根据一个实施例，挡板是平的。根据一个替代实施例，挡板形成圆柱体的侧面的一部分。根据一个替代实施例，挡板形成球体的侧面的一部分。
根据一个实施例，排出口跨越进口管的壁中的扇形段，该扇形段布置成完全背离主体的第二端面。由于没有掺有还原剂的废气被直接引到主体的第二端面且因此引到流入腔室的外部，流动路径被进一步延长。
根据实一个施例，扇形段沿进口管的圆周方向延伸10°至100°的角度，并且其中扇形段完全位于由主体的横轴线和纵轴线限定(spanned)的四分之一圆周内，并且该横轴线垂直于该主体的纵轴线以及进口管的纵轴线。
根据一替代实施例，扇形段沿进口管的圆周方向延伸10°至100°的角度，并且扇形段被主体的纵轴穿过。
根据一个实施例，设置在第二端面附近的该扇形段的最外侧边界线和垂直于该主体的纵轴线和该进口管的纵轴线两者的横轴线之间的角度小于30°，并且尤其小于20°，并且进一步尤其小于10°。因此，扇形段关于主体的纵轴线不对称地布置。
根据实施例，流入腔室还包括由不透废气的材料制成的穿孔金属板，所述穿孔金属板在进口管与主体的侧面之间于主体内部延伸，并且布置成靠近进口管的排出口。穿孔金属板因此对从进口管的排出口经最直接的路径流到主体的第二端面的废气提供流动阻力。通过合适地选择穿孔金属板的孔径尺寸和孔分布，可以确保在第二端面上废气的均匀分布。
根据一个实施例，穿孔金属板是平的，并且穿孔金属板与垂直于主体的纵轴线与进口管的纵轴线两者的横轴线之间的角度为15°至50°，并且尤其是为15°至20°。因此，穿孔金属板在进口管与主体的侧面之间基本垂直于主体的纵轴线延伸，根据一个实施例，该穿孔金属板仅位于该进口管的一侧，而在进口管的另一侧没有穿孔金属板。因此该实施例仅提供了一个不对称布置的穿孔金属板。
根据一个可替代的实施例，穿孔金属板具有不为零的平面主曲率并且具有大于主体直径的半径。
根据一个实施例，穿孔金属板沿其最大延伸范围包括具有设置在其中的多个孔的连续的第一部分，以及邻接第一部分的无孔的第二部分，沿该穿孔金属板的最大延伸范围测量，该第一部分的长度是该第二部分的长度的至少两倍，并且尤其是至少三倍。
此外，根据一个实施例，每个部分具有等于由穿孔金属板的孔平均占据的面积的八倍的最小面积。
根据一个实施例，由所述孔占据的总面积为包括孔在内的穿孔金属板的表面面积的9％至25％，并且尤其为13％至21％，并且进一步尤其为17％。这在没有必要地增加流动阻力的情况下确保了穿孔金属板的某些导向功能。
根据一个实施例，所述孔的直径为2mm至10mm，并且尤其为4mm至8mm，并且进一步尤其为6mm。
根据一个实施例，穿孔金属板具有圆弓形形状，该圆弓形的半径对应于/等于该主体的侧面的半径，并且该圆弓形的高度对应于/等于进口管与主体的侧面的距离。
根据一个实施例，还原剂的喷嘴布置在进口管中，该喷嘴包括至少一个喷嘴出口，所述喷嘴出口定向成与进口管的纵轴线同轴、与进口管的纵轴线平行、或者垂直于进口管的纵轴线。这允许选择沿废气的流动方向或垂直于废气的流动方向进行喷射。
根据一个实施例，主体的第一端面以不透废气的方式连接到主体的侧面，从而使废气可以既不通过侧面又不通过连接到该侧面部的第一端面泄露。
根据一个实施例，挡板以不透废气的方式连接到进口管的内表面。然而，这仅仅是可选择的，因为进口管已经布置在主体内部，这导致通过进口管与挡板之间的连接泄露的任意废气进入主体的内部。
根据一个实施例，穿孔金属板以不透废气的方式附接到主体的侧面。然而，这仅仅是可选择的，因为掺有还原剂的废气无论如何总得通过穿孔金属板的孔。
根据一个实施例，穿孔金属板以不透废气的方式附接到进口管上。然而，这仅仅是可选择的，因为掺有还原剂的废气无论如何总得通过穿孔金属板的孔。
根据一个实施例，进口管的直径小于主体的直径的0.6倍，并且尤其小于0.5倍，并且进一步尤其小于0.45倍，其中所述直径通常垂直于进口管的纵轴线与主体的纵轴线分别测得。通过这样，实现了进口管与主体之间的良好的适配。
机动车排放控制系统的实施例包括上述流入腔室，其中进口管配置成与机动车的内燃机流体连通。排放控制系统还包括布置成相对于废气的流动方向位于流入腔室的下游并且靠近流入腔室的SCR催化转化器。
根据一个实施例，尤其呈圆柱形形状的SCR催化转化器布置成使SCR催化转化器的纵轴线与主体的纵轴线对齐或者且以小于SCR催化转化器直径的10％的偏置量平行于该主体的纵轴线。这使得废气流在没有进一步偏转的情况下，能够在主体的流入腔室的主体的第二端面处进入SCR催化转化器。
根据实一个施例，SCR催化转化器布置成进口管间隔开超过50mm，并且尤其超过60mm，并且进一步尤其超过65mm的距离。因此降低了主体与SCR催化转化器之间流动的紊流。SCR催化转化器与流入腔室的主体的第二端面之间的所述距离可以通过选择SCR催化转化器的主体，流入腔室的主体，或单个部件进行桥接。这示出了主体可以沿其纵轴线延伸超出第二端面。流入腔室的主体的第二端面因此不必沿主体纵轴位于主体的最外端。这对流入腔室的主体的第一端面也成立。
根据一个实施例，SCR催化转化器与进口管的纵轴线间隔开90mm至150mm的距离。
根据一个实施例，进口管的直径为SCR催化转化器的载体的直径的0.15倍至0.70倍，尤其为0.22倍至0.55倍。这也使得进口周围的流动中存在的紊流最小化。
根据一个实施例，进口管的直径为60mm至180mm。
根据一个实施例，SCR的载体的直径为266.7mm至330.3mm。
应当注意，在本说明书或权利要求中使用的用于列出特征的术语“包括”，“由...组成”，“包含”，“具有”和“带有”，以及其语法上的变化通常被认为是特指一种非穷举的特征的列举，例如，方法步骤，部件，范围，尺寸等，并且不排除一个或多个其它特征或其它特征组的存在或增加。
附图说明
根据以下示例性实施例的描述和权利要求和附图本发明的其它特征将会变得显而易见。附图中，相同或相似的参考元件由相同或相似的参考符号表示。应当注意，本发明并不限于所描述的示例性实施例的实施例，而是由权利要求的范围限定。尤其，根据本发明的实施例可以以与后面所举实施例中不同的数目和组合实施例的单个特征。在以下本发明的示例性实施例的说明中，对附图作出参考，其中：
图1以关于端面倾斜的角度示出了根据一个实施例的排放控制系统的流入腔室的示意性透视图，其中该主体的第一端面和主体的侧面透明地示出；
图2示出了图1的流入腔室的进口管的示意性俯视图，其中主体的侧面透明地示出并且在主体的侧面附近的进口管被切去；
图3示出了图1的流入腔室的穿孔金属板的示意性俯视图；
图4示出了沿流入腔室的纵轴线并且垂直于图1的进口管的纵轴线的截面的示意性，其中该图的阴影部分没有被剖切；
图5示出了沿进口管的纵轴线并且沿图1的流入腔室的纵轴线的截面的示意图，其中附图的阴影部分没有被剖切；和
图6示出了沿进口管的纵轴线并且沿图1的流入腔室的纵轴线的截面的示意图，其中使用可替代的喷嘴，其中附图的阴影部分没有被剖切。
具体实施方式
下文中，参照图1至6描述了用于排放控制系统的废气催化转化器2的流入腔室1的实施例。
附图中，流入腔室1的直圆柱体3相对于废气的流动方向同轴地布置在同样为直圆柱形的SCR催化转化器的前面。主体3的直径DG因此基本上等于SCR催化转化器2的直径，即，主体3和SCR催化转化器2的直径差不超过10％。图5和6示出了在其中发生催化作用的SCR催化转化器2的载体(substrate)20。
主体3由侧面31和以气密方式焊接在其上的罩盖形成，其中罩盖位于主体3的第一端面32处。侧面31和罩盖两者均由不锈钢制成。沿主体3的纵轴线LG与主体3的第一端面33相对的主体3的第二端面33是敞开的。
在相对于纵向的中心部分，主体的侧面31包括由不锈钢制成的直圆柱形进口管6穿过的进气口34。进口管6可以流体连通地连接到车辆的内燃机，用于给流入腔室1供应废气。进口管在其内部设有用于还原剂5的喷嘴7。所述喷嘴7可以定向成使其至少一个喷嘴出口如图5所示那样垂直于，或者如图6所示那样同轴于进口管的纵轴线LR取向。只要被喷射的还原剂不预先汽化(这基本上取决于废气的几何形状和微滴尺寸以及温度)，还原剂就以微滴形式撞击被废气4加热的进口管6的内表面，在此处其被加热和雾化。
在示出的实施例中，进口管6沿主体3的整个直径DG延伸穿过主体3。进口管6由此布置成使进口管6的纵轴线LR垂直于主体3的纵轴线LG。进口管6因此不仅以气密方式在进气口34处焊接到主体3的侧面31，而且在与进气口34关于主体3的纵轴线LG相对的侧面31区域中连接到侧面31。进口管6的直径DR是主体3的直径DG的0.45倍。
在其内部，进口管6容纳由不锈钢制成的椭圆形挡板/折流板61。挡板相对于进口管的纵轴线LR成80°的角度δ以气密方式焊接到进口管6的内表面。在示出的实施例中，挡板61围绕轴线弯曲并且因此形成圆柱体的侧面的一部分。根据一替代实施例，挡板还可以是弓形的并且因此是球体侧面的一部分。根据进一步的替代实施例，挡板可以是平的。角度δ在挡板61的圆周线与进口管之间的距离最大的位置处垂直于进口管6的纵轴线LR确定。在所示的实施例中，这是在包含主体3的纵轴线LG的平面中的情况。
靠近挡板61，进口管6的壁通过与进口管6具有相同横截面的单个排出口62在具有80°角度α的扇形段中打开。该扇形段完全背离主体3的第二端面33，并且不与主体3的纵轴线LG交叉。在位于端面33附近的扇形段的最外边界线与垂直于主体3的纵轴线LG和进口管6的纵轴线LR的横轴线之间的角度β是10°。由进口管6供给的掺有还原剂5的废气4仅能沿一个方向从进口管6进入面向主体3的第一端面32的该主体3的内部。
邻近于排出口62，由不锈钢制成的平的穿孔金属板63被布置在主体3内部，平的穿孔金属板63具有圆弓形形状并且在进口管6和主体的侧面31之间延伸。在所示的实施例中，穿孔金属板63与垂直于主体3的纵轴线LG和进口管6的纵轴线LR的横轴线之间的角度γ是10°。
穿孔金属板63包括沿其最大延伸范围的具有多个孔633的第一连续部分，以及靠近第一连续部分631的其中没有形成孔633的第二连续部分632。这尤其可以从图3中很好地看到。在所示的实施例中，第一部分631的长度等于第二部分632的长度的2.7倍并且所述孔633具有6mm的直径。在装配状态下，穿孔金属板63的第一部分631位于主体的进气口34与穿孔金属板63的第二部分632之间。所述孔633所占的总表面面积等于包括所述孔633在内的穿孔金属板63的表面面积的17％。
主体3与进口管6的尺寸设置并布置成使进口管6与催化转化器2的催化元件间隔开68mm的距离。这在进口管6的纵轴线LR与SCR催化转化器2的催化元件之间产生130mm的距离。进口管6的直径因此等于进口管6的纵轴线LR与催化转化器2的催化元件之间的距离的0.95倍。

Claims (23)

1.一种用于催化转化器(2)的流入腔室(1)，包括：
-具有侧面(31)和彼此间隔开且彼此相对的两个端面(32，33)的主体(3)，其中所述侧面(31)和第一端面(32)由不透废气(4)的材料制成，第二端面(33)不含不透废气(4)的材料，该侧面(31)包括用于掺有还原剂(5)的废气(4)的进气口(34)；和
-由不透废气(4)的材料制成的并且在该进气口(34)区域中穿过该主体(3)的侧面(31)的进口管(6)，其中该进口管(6)的纵轴线(LR)位于垂直于该主体(3)的纵轴线(LG)的平面内，该进口管(6)沿所述进口管(6)的纵轴线在该主体(3)的内部至少延伸该主体(3)的直径(DG)的至少一半，
该进口管(6)在其位于该主体(3)内部的一端具有挡板(61)，该挡板(61)由不透废气(4)的材料制成，和
进口管(6)在其位于该主体(3)内部的一端具有靠近该挡板(61)的排出口(62)，该排出口打开该进口管(6)的径向壁。
2.根据权利要求1所述的流入腔室(1)，其中，该进口管包括一个单独排出口(62)。
3.根据权利要求2所述的流入腔室(1)，其中，该进口管(6)的单独排出口(62)面向该第一端面(32)并且因此定向为背离该第二端面(33)。
4.根据权利要求1至3之一所述的流入腔室(1)，其中，该进口管(6)的该挡板(61)与纵轴线(LR)之间的角度(δ)为30°至90°。
5.根据权利要求1至3之一所述的流入腔室(1)，其中，在该进口管(6)的壁中形成的该排出口(62)沿该进口管(6)的圆周方向在一扇形段上延伸，所述扇形段布置成其完全背离该主体(3)的第二端面(33)。
6.根据权利要求5所述的流入腔室(1)，
其中该扇形段沿该进口管(6)的圆周方向延伸10°至100°的角度α，和
其中该扇形段完全位于由该主体(3)的横轴线和该纵轴线(LG)限定的四分之一圆周内，该横轴线垂直于该主体的纵轴线(LG)和该进口管的纵轴线(LR)两者。
7.根据权利要求5所述的流入腔室(1)，
其中所述扇形段沿该进口管(6)的圆周方向延伸10°至100°的角度α，和
其中该主体(3)的纵轴线(LG)穿过该扇形段。
8.根据权利要求6的流入腔室(1)，其中，在该扇形段的靠近该第二端面(33)的最外侧边界线和垂直于该主体(3)的纵轴线(LG)和该进口管(6)的纵轴线(LR)两者的横轴线之间的角度(β)小于30°。
9.根据权利要求7的流入腔室(1)，其中，在该扇形段的靠近该第二端面(33)的最外侧边界线和垂直于该主体(3)的纵轴线(LG)和该进口管(6)的纵轴线(LR)两者的横轴线之间的角度(β)小于30°。
10.根据权利要求5所述的流入腔室(1)，还包括由不透废气(4)的材料制成的穿孔金属板(63)，所述穿孔金属板(63)在该进口管(6)与该主体的侧面(31)之间、在该主体(3)内部延伸，并且该穿孔金属板(63)布置成靠近该进口管(6)的排出口(62)。
11.根据权利要求10所述的流入腔室(1)，其中，该穿孔金属板(63)是平的并且其中该穿孔金属板(63)与垂直于该主体(3)的纵轴线(LG)和该进口管(6)的纵轴线(LR)两者的横轴线之间的角度(γ)为15°至50°。
12.根据权利要求10所述的流入腔室(1)，其中，该穿孔金属板(63)沿其最大延伸范围包括具有多个孔(633)的连续的第一部分(631)，以及靠近该第一部分(631)的其中没有形成孔(633)的连续的第二部分(632)，当沿该穿孔金属板(63)的最大延伸范围测量时，该第一部分(631)的长度是该第二部分(632)的长度的至少两倍。
13.根据权利要求11所述的流入腔室(1)，其中，该穿孔金属板(63)沿其最大延伸范围包括具有多个孔(633)的连续的第一部分(631)，以及靠近该第一部分(631)的其中没有形成孔(633)的连续的第二部分(632)，当沿该穿孔金属板(63)的最大延伸范围测量时，该第一部分(631)的长度是该第二部分(632)的长度的至少两倍。
14.根据权利要求12所述的流入腔室(1)，
其中，所述孔(633)所占据的面积是包含所述孔(633)在内的该穿孔金属板(63)的表面面积的9％到25％；和/或
其中所述孔(633)的直径为2mm至10mm；和/或
其中该穿孔金属板(63)具有圆弓形形状，该圆弓形的半径对应于该主体(3)的侧面(31)的半径，并且该圆弓形的高度对应于该进口管(6)和该主体(3)的侧面(31)之间的距离。
15.根据权利要求13所述的流入腔室(1)，
其中，所述孔(633)所占据的面积是包含所述孔(633)在内的该穿孔金属板(63)的表面面积的9％到25％；和/或
其中所述孔(633)的直径为2mm至10mm；和/或
其中该穿孔金属板(63)具有圆弓形形状，该圆弓形的半径对应于该主体(3)的侧面(31)的半径，并且该圆弓形的高度对应于该进口管(6)和该主体(3)的侧面(31)之间的距离。
16.根据权利要求10至15之一所述的流入腔室(1)，
其中该穿孔金属板(63)以不透废气(4)的方式连接到该主体(3)的侧面(31)；和/或
其中该穿孔金属板(63)以不透废气(4)的方式附接到该进口管(6)。
17.根据权利要求1至3之一所述的流入腔室(1)，
其中用于还原剂(5)的喷嘴(7)布置在该进口管(6)内部；和
其中该喷嘴(7)包括至少一个喷射出口，所述至少一个喷射出口定向成与该进口管(6)的纵轴线同轴或者与该进口管(6)的纵轴线平行或者垂直于该进口管(6)的纵轴线。
18.根据权利要求1至3之一所述的流入腔室(1)，
其中该主体(3)的第一端面(32)以不透废气的方式连接到该主体(3)的侧面(31)；和/或
其中该挡板(61)以不透废气(4)的方式连接到该进口管(6)的内表面。
19.根据权利要求1至3之一所述的流入腔室(1)，其中，该进口管(6)的直径(DR)小于该主体(3)的直径(DG)的0.6倍。
20.一种用于机动车的排放控制系统，包括：根据权利要求1至19之一所述的流入腔室(1)，其中该进口管(6)适于以流体连通的方式连接到机动车的内燃机；和
SCR催化转化器(2)，其布置成靠近流入腔室(1)并且相对于该废气(4)的流动方向位于该流入腔室(1)下游。
21.根据权利要求20所述的排放控制系统，其中，该SCR催化转化器(2)布置成：该SCR催化转化器(2)的纵轴线与该主体(3)的纵轴线(LG)对齐，或定向成平行于该主体(3)的纵轴线且以小于该SCR催化转化器(2)的直径的10％的间距与该主体(3)的纵轴线间隔开。
22.根据权利要求20或21所述的排放控制系统，其中，该SCR催化转化器(2)与该进口管(6)间隔开超过50mm的距离(AR)；和/或
其中该SCR催化转化器(2)与该进口管(6)的纵轴线(LR)间隔开90mm至150mm的距离(AZ)。
23.根据权利要求20或21所述的排放控制系统，
其中该进口管(6)的直径(DR)为该SCR催化转化器(2)的载体(20)的直径的0.15倍至0.70倍；和/或
其中该进口管(6)的直径(DR)为60mm至180mm；和/或
其中该SCR催化转化器(2)的载体(20)的直径(DR)为266.7mm至330.2mm。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104879198A (zh) * 2015-05-29 2015-09-02 潍柴动力股份有限公司 Scr系统及其催化反应单元
DE102016117746A1 (de) 2016-09-21 2018-03-22 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Reaktionsmitteleingabeanordnung zur Eingabe von Reaktionsmittel in den Abgasstrom einer Brennkraftmaschine
CN106401711B (zh) * 2016-10-25 2018-10-19 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 蜂窝半球开口式尿素混合装置
CN107165707A (zh) * 2017-07-27 2017-09-15 天纳克（苏州）排放系统有限公司 发动机排气后处理混合装置及其后处理装置与应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102022165A (zh) * 2010-12-15 2011-04-20 杭州银轮科技有限公司 一种车用尿素scr系统的混合装置
KR20110049152A (ko) * 2009-11-04 2011-05-12 현대자동차주식회사 배기 시스템
CN102071994A (zh) * 2009-11-19 2011-05-25 德国曼商用车辆股份公司 用于再处理内燃机废气的装置
WO2012008570A1 (ja) * 2010-07-16 2012-01-19 いすゞ自動車株式会社 排気ガス浄化装置
CN103422952A (zh) * 2012-05-25 2013-12-04 天纳克（中国）有限公司 集成式车用scr系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2381218B (en) * 2001-10-25 2004-12-15 Eminox Ltd Gas treatment apparatus
DE102004043931B4 (de) * 2004-09-11 2014-08-21 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Abgasnachbehandlungseinrichtung
JP2009197695A (ja) * 2008-02-21 2009-09-03 Yanmar Co Ltd 排ガス浄化装置
DE102010023323A1 (de) * 2010-06-10 2011-12-15 Dif Die Ideenfabrik Gmbh Abgasbehandlungsvorrichtung
EP3267005B2 (en) * 2010-06-22 2023-12-27 Donaldson Company, Inc. Exhaust aftertreatment device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110049152A (ko) * 2009-11-04 2011-05-12 현대자동차주식회사 배기 시스템
CN102071994A (zh) * 2009-11-19 2011-05-25 德国曼商用车辆股份公司 用于再处理内燃机废气的装置
WO2012008570A1 (ja) * 2010-07-16 2012-01-19 いすゞ自動車株式会社 排気ガス浄化装置
CN102022165A (zh) * 2010-12-15 2011-04-20 杭州银轮科技有限公司 一种车用尿素scr系统的混合装置
CN103422952A (zh) * 2012-05-25 2013-12-04 天纳克（中国）有限公司 集成式车用scr系统

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