CN104929735A - 用于排气设施的混合器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的排气设施的混合器，具有：管部段，所述管部段沿环周方向包围能够由所述废气流穿流的流动横截面并且所述管部段沿轴向方向从该管部段的第一轴向侧延伸至该管部段的第二轴向侧；多个导向叶片，所述导向叶片至少在各轴向侧之一上突出于所述管部段，使得所述导向叶片伸入到所述流动横截面中，其特征在于，所述导向叶片至少分为第一导向叶片组和第二导向叶片组，各导向叶片组沿所述环周方向位错地设置，所述第一导向叶片组的导向叶片相对于所述第二导向叶片组的导向叶片轴向位错地设置。本发明还涉及一种具有这种混合器的、用于内燃机的排气设施的反应剂输送装置以及一种具有这种反应剂输送装置的、用于内燃机的排气设施。

Description

用于排气设施的混合器
技术领域
本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分所述特征的、用于内燃机的排气设施的混合器，用于将反应剂与废气流混合。本发明还涉及一种用于内燃机的排气设施的反应剂输送装置，其构造有这种混合器。最后，本发明涉及一种用于内燃机的排气设施，其构造有这种反应剂输送装置。
背景技术
从DE 10 2007 028 449 A1中已知一种用于内燃机的排气设施的混合器，该混合器用于将反应剂与废气流混合和蒸发。为此，该混合器具有管部段，所述管部段在环周方向上包围能够由废气流穿流的流动横截面，并且所述管部段沿轴向方向从管部段的第一轴向侧或入流侧的轴向侧延伸至管部段的第二轴向侧或出流侧的轴向侧。此外，该管部段包括多个导向叶片，所述导向叶片在管部段的轴向侧之一上突出，更确切地说，所述导向叶片伸入到流动横截面中。在该已知的混合器中，导向叶片基本上从管部段沿径向突出。此外，在该已知的混合器中，所有导向叶片设置在管部段的同一轴向侧上。此外，在该已知的混合器中，全部导向叶片分别相对于轴向方向成同一迎角。因此，废气流在其穿流混合器时在涡旋中与混合器的纵向中轴线同心地加载。
在内燃机的排气设施中常常需要将反应剂(即优选氧化剂或还原剂)引入到废气流中。例如，可以在氧化催化器的上游引入燃料作为氧化剂，以便通过燃料在氧化催化器中的催化转化来提高废气流中的热量。例如能够以这种方式将颗粒过滤器加热到再生温度。此外，在所谓的SCR系统的范围中已知的是，将含水的尿素溶液作为还原剂在SCR催化器的上游引入到废气流中，以便在SCR催化器中引起氮氧化物的还原。SCR在此代表Selective Catalytic Reduction(选择性催化还原)。借助于这种混合器能够改善所引入的反应剂与废气流的混匀。在液态反应剂中，该混合器还能够用作为蒸发器并且防止液态反应剂撞到相应的催化剂。
发明内容
因此本发明致力解决的问题是，对于开始所述类型的混合器或对于为此构造的反应剂输送装置或对于为此构造的排气设施给出改进的实施形式，其优点尤其在于减小的穿流阻力和/或在反应剂和废气流之间的改善的混匀。
根据本发明，该问题通过各独立权利要求的主题得以解决。有利的实施形式是从属权利要求的主题。
本发明所基于的一般思想是，各导向叶片被分成至少两个导向叶片组，其中，所述至少两个导向叶片组在环周方向上相邻或者至少沿环周方向相互位错地设置，从而每个导向叶片组在环周方向上仅在管部段的一部分环周上延伸。此外，根据本发明提出，其中一个或第一导向叶片组的导向叶片相对于另一或第二导向叶片组的导向叶片沿轴向方向位错地设置。这意味着第一导向叶片组的导向叶片沿轴向方向突出于第二导向叶片组的导向叶片或者相对于第二导向叶片组的导向叶片后移。后者的情况是，第二导向叶片组的导向叶片沿轴向方向突出于第一导向叶片组的导向叶片。在此，第一导向叶片组的导向叶片遮盖管部段的能穿流的流动横截面的第一横截面区域，而第二导向叶片组的导向叶片遮盖流动横截面的第二横截面区域。根据本发明的结构类型的结果是，在混合器或排气设施运行时，废气流首先撞到位于上游的导向叶片组并且之后才撞到位于下游的导向叶片组。就此而言，在穿流混合器时的压力升高以至少两级进行。然而，在此总共调节出的压力升高少于在所有导向叶片设置在同一轴向部段中并且与此相应地由废气流同时涌入时调节出的压力升高。该减少的压力升高如下解释：废气流在撞到位于下游的导向叶片组时可以部分地偏离到与位于下游的导向叶片组相关联的另一横截面区域中。如果废气流随后撞到位于下游的导向叶片组，那么该废气流又再部分地偏离到与位于上游的导向叶片组相关联的横截面区域中。因此，在导向叶片的这种轴向位错的设置方案中不是整个流动横截面由导向叶片阻隔，而是分别仅阻隔一个横截面区域，从而废气流相应地偏离并且因此能够在流动阻力减小的情况下穿过混合器。
在此优选的是下述实施形式：至少在轴向侧之一上将相配设的导向叶片分为至少两个彼此轴向位错地设置的导向叶片组。因此，导向叶片组的分级的环流在混合器的入口处(入流侧的轴向侧或混合器的入流侧)或者在混合器的出口处(出流侧的轴向侧或混合器的出流侧)进行。可设想到下述实施形式：轴向位错的导向叶片组仅设置在入流侧处或者仅设置在出流侧处。然后在另一轴向侧上不设置导向叶片，或者设有通常设置在一个共同的轴向部段中的导向叶片。同样可设想到下述实施形式：既在入流侧处也在出流侧处存在轴向位错的导向叶片组。
在一个替选的实施形式中能够提出，第一导向叶片组的导向叶片设置在其中一个轴向侧处，例如设置在出流侧处，而第二导向叶片组的导向叶片设置在另一轴向侧处，例如设置在入流侧处。
符合目的地，至少一些导向叶片能够分别具有相对于轴向方向的迎角，由此改善流动混合。
在此，根据一个有利的实施形式，第一导向叶片组的导向叶片的迎角具有与第二导向叶片组的导向叶片不同的迎角。因此能够影响混合器的混匀。在此，极度不同的迎角仅通过导向叶片组的轴向位错才是可行的，因为当导向叶片具有极度不同的迎角时，在同一轴向部段中可能会引起相邻的导向叶片的碰撞。
根据一个特别有利的实施形式，第一导向叶片组的导向叶片的迎角能够与第二导向叶片组的导向叶片的迎角相反地取向。两个导向叶片组的轴向位错的设置方式能够实现：其中一个导向叶片组的导向叶片关于其迎角存在与另一导向叶片组的导向叶片不同的取向。例如，由此废气流能够借助于第一导向叶片组的导向叶片沿第一涡旋方向以第一涡旋加载，例如以右涡旋加载。然后，借助第二导向叶片组的导向叶片能够沿与第一涡旋方向相反的第二涡旋方向以第二涡旋加载，例如以左涡旋加载。总的来说如下实现：在与第一导向叶片组相关联的横截面区域中形成第一涡流，而在与第二导向叶片组相关联的横截面区域中形成与第一涡流平行的第二涡流，第一涡流和第二涡流相反地旋转。因此获得充分的混匀。
根据另一实施形式，管部段和导向叶片能够由唯一的板材成型件形成。换言之，管部段与导向叶片一起由唯一的板材体通过变形制成。因此，混合器能够特别价格低廉地实现。尤其省去将导向叶片安装到管部段上。原则上，管部段或混合器能够具有任意的流动横截面，导向叶片伸入到所述流动横截面中。可设想到尤其是任意的多边形横截面，其中，这样的多边形横截面的角能够适宜地倒圆。然而优选的是圆滑的横截面，尤其是圆形或椭圆形或卵形的横截面。
根据另一实施形式，至少在导向叶片组之一内，至少一个导向叶片能够具有相对于轴向方向与同一导向叶片组的另一导向叶片不同的迎角。通过在一个或多个导向叶片中迎角的变化可行的是，进一步影响或优化混合器的穿流。尤其能够符合目的的是，在一个导向叶片组和另一导向叶片组之间的过渡区域中改变迎角，以便改善在穿流时的涡旋形成进而改善混匀。
在另一实施形式中，一个导向叶片组的导向叶片中的至少一个导向叶片具有与另一导向叶片组的至少一个导向叶片不同的叶片长度，其中，叶片长度分别从设置在管部段上的叶根到远离管部段的叶稍来测定。通过延长各单独的导向叶片可行的是，也用叶面遮盖混合器的中央区域，以便将混合器构成为在流动横截面的中央区域中尽可能不可见的。
附加地或替选地，至少在导向叶片组之一内，至少一个导向叶片具有与该导向叶片组的至少另一导向叶片不同的叶片长度。同样在这里，叶片长度从设置在管部段上的叶根到远离管部段的叶稍来测定。该措施也能够用于改善叶面对流动横截面的遮盖。
根据一个有利的改进方式能够提出，较长的导向叶片中的至少一个导向叶片一直延伸越过纵向中轴线。因此纵向中轴线的区域也由相应的较长的导向叶片在轴向方向上或在主流动方向上遮盖，使得也在混合器的该中央横截面区域中减少液滴撞击的危险。
根据一个优选的实施形式，第一导向叶片组和第二导向叶片组在环周方向上分别在含30°至含330°的角度范围内、优选在含60°至含300°的角度范围内、尤其在含90°至含270°的角度范围内、或者大约在管部段的一半环周上延伸。如果导向叶片组设置在管部段的同一轴向侧上，那么与导向叶片组相关联的各个环周部段的总和为最大360°。而如果导向叶片组设置在管部段的不同的轴向部段上，那么与导向叶片组相关联的各个环周部段的总和也能够大于360°。如果以这种方式总计大于360°由导向叶片遮盖，那么在轴向方向上轴向位错的导向叶片组相互遮盖。
在两个导向叶片组分别在管部段的约一半环周之上延伸的情况下，则设有刚好两个导向叶片组。各导向叶片组分别延伸180°。在另一实施形式中可设想的是，又再仅设有两个导向叶片组，其中一个导向叶片组在环周方向上延伸大于180°，而另一导向叶片组相应地具有较少的环周部分。根据另一实施形式可设想的是，导向叶片总计被分为三个或更多个导向叶片组。在三个导向叶片组的情况下，第三导向叶片组的导向叶片在轴向上设置在第一导向叶片组的导向叶片和第二导向叶片组的导向叶片之间。
在另一实施形式中，第一导向叶片组和第二导向叶片组分别含有相同数量的导向叶片。因此，混合器关于其穿流相对对称地构成。替选地，也可设想如下实施形式：导向叶片组具有不同数量的导向叶片。
在另一实施形式中能够提出，第一导向叶片组的导向叶片具有与第二导向叶片组的导向叶片不同的叶片宽度。相应的叶片宽度在此横向于叶片长度来测定并且从相应的导向叶片的入流边延伸至相应的导向叶片的出流边。通过不同的叶片宽度一方面能够影响撞击面并且另一方面影响流动方向进而影响混匀和流动阻力。
根据另一有利的实施形式能够提出，在导向叶片组中的至少一个导向叶片组内，导向叶片中的至少一个导向叶片相对于相同导向叶片组的至少另一个导向叶片轴向位错地设置。以这种方式在相应的导向叶片组内就能够已经通过废气流获得各个导向叶片的轴向分级的入流。在极端情况下，相应的导向叶片组可以仅由唯一的导向叶片构成。但是优选的是下述实施形式：相应的导向叶片组分别含有多个导向叶片。
根据一个特别有利的实施形式，所有导向叶片能够相对于彼此无接触地设置。在这种结构形式中减少了不期望的噪声发展。此外，导向叶片能够不受温度干扰地延展，而不会在此引起应变。
在根据本发明的反应剂输送装置中设有用于引导废气流的管装置，其中，在所述管装置上设有用于将反应剂引入到气体流中的喷射器，以用于产生由反应剂构成的喷束。关于所述气体流，在喷射器的下游在管装置中则设置有前述类型的混合器。
根据一个有利的改进方案，喷射器能够侧向设置在管装置上。混合器则设置在管装置中，使得第一导向叶片组和第二导向叶片组位于混合器的入流侧，并且第一导向叶片组面向所述喷射器，而第二导向叶片组背离所述喷射器。此外，第一导向叶片组的导向叶片朝混合器的出流侧的方向与第二导向叶片组的导向叶片轴向位错地设置。这引起在侧向设置的喷射器中喷束能够更好地撞到导向叶片上。已证实的是，由此减少穿过混合器的液滴撞击的风险。
根据另一有利的实施形式，喷射器能够产生相对于混合器的轴向方向倾斜的喷束。在侧向设置和喷束倾斜的情况下简化喷射器到管装置的安装。同时由此在废气流内获得特殊的流动动力学，其能够借助于在此提出的混合器考虑，以便例如避免穿过混合器的液滴撞击。此外能够改善以液态形式撞到导向叶片上的反应剂的蒸发。
特别紧凑的是下述实施形式：管装置关于废气流在混合器的上游具有弧形部，所述弧形部在废气流中产生死水区域。混合器在这种情况下符合目的地设置为，使得第一导向叶片组和第二导向叶片组位于混合器的入流侧，并且第二导向叶片组的导向叶片轴向伸入到死水区域中。在这种死水区域中存在减小的流动速度，所述减小的流动速度能够引起：喷束射到限定管装置的可穿流的横截面的管壁上。所述管壁是相对冷的，这对快速蒸发产生反作用。通过将第二导向叶片组的导向叶片定位在该死水区域中，喷束在最佳情况下射到第二导向叶片组的导向叶片上。混合器具有比上述管壁更高的温度，由此辅助反应剂的蒸发。
在根据本发明的排气设施中设有SCR催化器。此外在SCR催化器的上游设置有前述类型的反应剂输送装置。作为反应剂或作为还原剂在此符合目的地使用含水的尿素溶液。其通过热解和水解转化成氨和二氧化碳。然后在SCR催化器中能够进行从二氧化氮到氮和水的还原。
有利的是下述实施形式：在喷射器的上游设置有氧化催化器，例如柴油氧化催化器。氧化催化器能够以已知的方式转化废气流的燃料残余。附加地或替选地，在混合器的下游能够设置有颗粒过滤器，例如柴油颗粒过滤器。借助于颗粒过滤器能够将颗粒(尤其是煤烟颗粒)从废气流中滤出。
原则上这种颗粒过滤器能够是单独的颗粒过滤器，其附加于SCR催化器存在。颗粒过滤器在此符合目的地设置在SCR催化器的下游。根据一个特别有利的实施形式，SCR催化器能够以SCR催化剂覆层的形式构造，其中则设有颗粒过滤器，所述颗粒过滤器设有所述SCR催化剂覆层。以这种方式将SCR催化器功能集成到颗粒过滤器中。这种具有SCR催化剂覆层的颗粒过滤器例如从DE 10 2012 105 822 A1中已知。
本发明的其它重要的特征和优点在从属权利要求、附图和根据附图相关的附图说明中获得。
不言而喻，前面提到的和下面还将阐述的特征不仅在相应给出的组合中应用，而且也能够以其它组合或单独地应用，而不脱离本发明的范围。
附图说明
本发明的优选实施例在附图中示出并且在下面的说明中详细阐述，其中，相同的附图标记代表相同的或类似的或功能上相同的部件。附图分别示意地示出：
图1示出具有反应剂喷射装置的排气设施的极度简化的、电路图类型的原理视图，所述反应器喷射装置具有混合器；
图2示出如在图1中的排气设施，然而涉及另一实施形式；
图3示出如在图1中的排气设施，然而涉及混合器的另一实施形式；
图4至7分别示出如在图3中的排气设施，然而涉及混合器的另外的实施形式；
图8示出在导向叶片被透明示出的情况下的混合器的轴向视图；
图9示出混合器的等轴视图；
图10示出混合器的侧视图；
图11示出制成混合器的板材体的展开；
图12示出如在图11中的展开，然而涉及混合器的另一实施形式。
具体实施方式
根据图1至7，在内燃机中用于排出燃烧废气的在此仅部分地示出的排气设施1包括用于引导由箭头表示的废气流3的排气管路2。在排气管路2中设置有SCR催化器4。在SCR催化器4的上游，在排气管路2中设置有反应剂输送装置5。借助于反应剂输送装置5能够将反应剂例如以喷束6的形式输送给废气流3。就这样的SCR催化器4而言，使用还原剂作为反应剂。借助于还原剂能够在SCR催化器4中还原二氧化氮。在该示例中，排气管路2在反应剂输送装置5的上游包含氧化催化器7，该氧化催化器优选为柴油氧化催化器。在反应剂输送装置5的下游，排气管路2能够包括颗粒过滤器8，该颗粒过滤器尤其能够为柴油颗粒过滤器。颗粒过滤器8原则上能够设置在SCR催化器4的下游。在这种情况下，SCR催化器4和颗粒过滤器8形成单独的构件。然而在图1至7中示出一个优选实施形式，在该实施形式中SCR催化器4通过SCR催化剂覆层9形成。颗粒过滤器8设有该SCR催化剂覆层。颗粒过滤器8例如具有陶瓷的过滤器主体，该过滤器主体具有多个在出口侧封闭的入口通道，并且具有多个在入口侧封闭的出口通道，其中将入口通道与出口通道分开的分隔壁能够使废气流3穿过，而基本上不会使夹带的颗粒通过。入口通道和/或出口通道现在能够构造有上述SCR催化剂覆层9，由此将SCR催化器4的功能集成到颗粒过滤器8中。
根据图1至7，反应剂输送装置5包括管装置10，所述管装置结合到排气管路2中并且所述管装置相应地同样用于引导废气流3。此外，反应剂输送装置5包括喷射器11，用于产生由反应剂构成的喷束6以便将反应剂引入到气流3中。为此，喷射器11设置在管装置10上。反应剂输送装置5还包括混合器12，所述混合器关于废气流3在喷射器11的下游设置在管装置10中。混合器12关于管装置10是单独的构件。所述混合器插入管装置10中并且以适宜的方式固定在管装置上。
混合器12的优选实施形式在下面借助图8至12详细描述。混合器12包括管部段13和多个导向叶片14、15。管部段13在环周方向17上包围可由废气流3穿流的流动横截面16。此外，管部段13沿与管部段13或混合器12的纵向中轴线24平行延伸的轴向方向18从第一轴向侧19延伸至第二轴向侧20。导向叶片14、15至少设置在轴向侧19、20之一上。在图8至11的示例中，所有导向叶片14、15设置在第一轴向侧19上。而在图12的示例中，导向叶片14、15分布在两个轴向侧19、20上。在相应的轴向侧19或20上，导向叶片14、15突出于管部段13，使得它们伸入到流动横截面16中。在此，各个导向叶片14基本上径向延伸。清楚的是，导向叶片14、15的延伸方向原则上也能够具有轴向分量。然而，径向分量通常大于轴向分量。
根据图8至12，导向叶片14、15沿环周方向17分为第一导向叶片组21和第二导向叶片组22。用14标记的导向叶片与第一导向叶片组21相关联，而用15标记的导向叶片与第二导向叶片组22相关联。两个导向叶片组21、22在该示例中在环周方向17上相继，从而它们在轴向方向上基本上不相互遮盖。现在，在图8至11中提出的混合器12中，第一导向叶片组21的导向叶片14在第一轴向侧19上相对于第二导向叶片组22的导向叶片15轴向(即沿轴向方向18)位错地设置。第一轴向侧19优选为入流的轴向侧，即为混合器12的入流侧。对于这种情况，在图10中，废气流3由相应的流动方向箭头表示。与此相应地，第一导向叶片组21的导向叶片14关于废气流3的流动方向相对于第二导向叶片组22的导向叶片15后移地或在下游位错。
与此不同，图12示出一个实施形式，在该实施形式中两个导向叶片组21、22设置或构造在管体13的不同的轴向侧19、20上。因此，在图12中，第一导向叶片组21的导向叶片14构造在相应于第二轴向侧20的出流侧上，而第二导向叶片组22的第二导向叶片15构造在相应于第一轴向侧19的入流侧上。
优选的是，根据图8至12的混合器12被设计为板材成型件23。这意味着管部段13连同所有导向叶片14、15通过变形由唯一的板材体制成，所述板材体则在变形之后形成板材成型件23。在图11和12中分别示出板材成型件23的展开。展开在此代表板材成型件23在变形前的状态。在图11和12中，板材成型件23是平的。管部段13和各个叶片14、15已经存在。为了产生混合器12，板材成型件23必须仅围绕混合器12或管部段13的轴向中轴线24沿环周方向17弯曲。此外，各叶片14必须分别围绕弯曲棱边25弯曲。在叶根26的区域中可以看到空槽27，所述空槽减小切口效应。此外，在管部段13中可以看到两个开口28，所述开口例如能够用于将混合器12固定在管装置10中。附加地或替选地，所述开口28也能够在制造和/或处理混合器12时使用。
在图8至12的示例中，板材成型体23圆形地弯曲，由此流动横截面16是圆形的。此外，根据图9的板材成型件23的两个纵向端部34、35以冲击的方式成形，使得它们在冲击36中沿环周方向17相互冲击。所述冲击36也在图8中可以看到。同样可设想其它圆滑的横截面亦或非圆滑的横截面。
在图8至12中示出的实施形式中，导向叶片14、15相对于轴向方向18安置，使得其分别具有迎角29或30。在相应的导向叶片14、15上，相应的迎角29、30能够沿着相应的导向叶片14、15的纵向方向变化。在此，第一导向叶片组21的导向叶片14具有第一迎角29，而第二导向叶片组22的导向叶片15具有第二迎角30。迎角29、30在此理解为相应的导向叶片14、15的弦与轴向方向18形成的角。相应的导向叶片14、15的弦是直线，其在相应的导向叶片14、15的横截面轮廓内将相应的导向叶片14、15的入流边与出流边连接。在此，该横截面轮廓垂直于叶片长度来测定。根据图11和12，在此，叶片长度在相应的导向叶片14、15内从叶根26延伸至叶稍31。对于导向叶片14、15设置在管部段13或混合器12的入流侧上的情况，在图9和10中一些入流边用32标记，并且一些出流边用33标记。
现在尤其能够从图9至11得知，第一导向叶片组21的导向叶片14的迎角29与第二导向叶片组22的导向叶片15的迎角30相反地取向。根据图10，第一导向叶片组21的导向叶片14“向右”安置，而第二导向叶片组22的导向叶片15“向左”安置。在第一导向叶片组14内，相配设的导向叶片14的迎角29具有相同的取向，这些导向叶片14在下面也称为第一导向叶片14。在第二导向叶片组22内，相配设的导向叶片15的迎角30具有相同的取向，这些导向叶片15在下面也称为第二导向叶片15。因此，第一导向叶片组21的第一导向叶片14产生沿第一转动方向取向的涡旋，而第二导向叶片组22的第二导向叶片15在其穿流时产生沿相反的第二转动方向取向的涡旋。因此在穿流混合器12时获得特别强烈的混匀。
如尤其从图11中能够得知，在第一导向叶片组21中两个左导向叶片14相对于轴向方向18具有与三个右导向叶片14不同的取向。在围绕弯曲棱边25弯曲时，由此在第一导向叶片组21的第一导向叶片14中产生不同的迎角29。迎角29则在数值上是不同的，然而关于其取向是相同的。相应地也适用于第二导向叶片组22的第二导向叶片15。同样在此三个左导向叶片15相对于轴向方向18具有与两个右导向叶片15不同的取向。
此外，尤其能够从图11和12中得知，在各导向叶片组21、22内分别存在至少一个导向叶片14、15，该导向叶片具有比同一导向叶片组21、22内的其余导向叶片14、15大的叶片长度。在图11和12中，较长的导向叶片用14’、15’标记。可以看到，每个导向叶片组21、22包含三个导向叶片14’、15’，它们比其余的导向叶片14、15长。这些较长的导向叶片14’、15’也在图8中可见。然而符合目的的是，第一导向叶片14和第二导向叶片15基本上相同地构造。尤其是，较短的第一导向叶片14相应于较短的第二导向叶片15，而较长的第一导向叶片14’相应于较长的第二导向叶片15’。
此外在此提出，第一导向叶片组21和第二导向叶片组22分别包含相同数量的导向叶片14、15。在所示出的示例中，每个导向叶片组21、22分别包含五个导向叶片14、15。清楚的是，原则上不同数量也是可行的。此外在此构造有仅两个导向叶片组21、22。这两个导向叶片组21、22在此沿环周方向17基本上同等程度地延伸，即分别延伸180°，使得每个导向叶片组21、22分别大致占据部段13的一半环周。在此也清楚的是，其它划分的和其它数量的导向叶片组也是可行的。
全部导向叶片14、15径向向内终止，即在其叶稍31的区域中是自由的。此外，导向叶片14、15分别这样延伸，使得其相互不接触。根据图8，所有导向叶片14、15在纵向中轴线24之前终止。而在另一实施形式中，导向叶片14、15中的至少一个导向叶片构造为，使得其延伸越过纵向中轴线24，并且由此也遮盖在图8中的中央敞口的包含纵向中轴线24的核心区域。
在图8至11中提出的优选实施形式中，相互轴向位错的导向叶片组21、22仅设置在混合器12的相应于第一轴向侧19的入流侧上，并且在下面也用19标记。该优选的实施形式也在图1和2中示出。在那里两个导向叶片组21、22在入流侧19上简化地示出。同样在那里导向叶片14、15仅设置在入流侧19上。
在图3至7中纯示例性地示出用于混合器12的其它实施形式，其尤其具有如下特点：导向叶片也设置在出流侧上。出流侧相应于第二轴向侧20并且能够在下面同样用20标记。此外，在图3中示出下述实施形式：将导向叶片14、15分级设置为或划分为导向叶片组21、22在出流侧20上进行。与此不同的是，在入流侧19上的导向叶片设置在管部段13的共同的轴向部段中。
在图4中示出的实施形式中，图3的混合器12构成有相反的轴向侧19、20，使得现在再次在入流侧19上找到导向叶片的分级设置，而在出流侧20上的导向叶片设置在管部段13的共同的轴向部段中。
在图5中，朝入流侧19位错的第二导向叶片组22的导向叶片15还彼此轴向位错地设置在第二导向叶片组22内，由此在第二导向叶片组22内提供向第一导向叶片组21的导向叶片14的多级过渡，这些导向叶片14朝出流侧20位错地设置。
在图6示出的实施形式中，既在入流侧19上也在出流侧20上存在具有彼此轴向位错的导向叶片的两个导向叶片组。同样在图7示出的实施形式中，在入流侧和出流侧分别可见两个导向叶片组，这些导向叶片组彼此轴向位错。在图6示出的实施形式中，在此两个导向叶片组在入流侧19上的位错与出流侧20反向。与此不同的是，在图7示出的实施形式中，两个导向叶片组在入流侧19上和在出流侧20上的位错同向。
根据在图1至7中示出的实施形式，喷射器11侧向设置在管部段10上。此外，前面描述的混合器12在图1、2和4至7的实施形式中设置在管部段10中，使得两个导向叶片组21、22分别位于混合器12的入流侧19上。此外，混合器12关于其转动位置的设置如下进行，使得第一导向叶片组21朝向喷射器11，而第二导向叶片组22背离喷射器11。与此相应地，第一导向叶片组21位于关于喷射器11近侧的横截面区域中，而第二导向叶片组22设置在关于喷射器11远侧的横截面区域中。此外，第一导向叶片组21朝混合器12的出流侧20的方向相对于第二导向叶片组22轴向位错地设置。
此外在此示出的实施形式中，喷射器11设置或构造为，使得由其可产生的喷束6相对于混合器12的轴向方向18倾斜。例如，喷束6能够大致以45°相对于混合器12的轴向方向18倾斜。
在图2示出的特殊实施形式中，管装置10在混合器12的上游具有弧形部37，所述弧形部在废气流3中产生侧向的或靠近壁的死水区域38，所述死水区域与喷射器11相对置。混合器12现在定位在管装置10中，使得第二导向叶片组22轴向伸入到该死水区域38中。
在图2示出的实施形式中，此外要注意的是，之前提及的弧形部37构成约90°的圆弧角。废气流3因此转向90°。在此直接在弧形部37的上游设置氧化催化器7。在图2的示例中，在管装置10中构造有另一弧形部39，其引起另外的优选同样约90°的流动转向。第一弧形部37和第二弧形部39在此符合目的地位于相同的平面中，使得废气流总共转向180°。SCR催化器4或设有SCR催化剂覆层9的颗粒过滤器8直接连接到第二弧形部39上。因此获得用于反应剂喷射装置5的一个特别紧凑的结构形式。

Claims (16)

1.一种用于内燃机的排气设施(1)的混合器，用于将反应剂与废气流(3)混合，该混合器具有：
-管部段(13)，所述管部段沿环周方向(17)包围能够由所述废气流(3)穿流的流动横截面(16)并且所述管部段沿轴向方向(18)从该管部段(13)的第一轴向侧(19)延伸至该管部段(13)的第二轴向侧(20)；
-多个导向叶片(14、15)，所述导向叶片至少在各轴向侧(19、20)之一上突出于所述管部段(13)，使得所述导向叶片伸入到所述流动横截面(16)中，
其特征在于，
-所述导向叶片(14、15)至少分为第一导向叶片组(21)和第二导向叶片组(22)，各导向叶片组沿所述环周方向(17)位错地设置，
-所述第一导向叶片组(21)的导向叶片(14)相对于所述第二导向叶片组(22)的导向叶片(15)轴向位错地设置。
2.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于，至少在各轴向侧(19、20)之一上，相配设的导向叶片(14、15)被分为至少两个彼此轴向位错地设置的导向叶片组(21、22)。
3.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于，所述第一导向叶片组(21)的导向叶片(14)设置在其中一个轴向侧(19)上，而所述第二导向叶片组(22)的导向叶片(15)设置在另一轴向侧(20)上。
4.根据权利要求1至3之任一项所述的混合器，其特征在于，所述第一导向叶片组(21)的导向叶片(14)具有与所述第二导向叶片组(22)的导向叶片(15)不同的迎角(29、30)。
5.根据权利要求1至4之任一项所述的混合器，其特征在于，所述第一导向叶片组(21)的导向叶片(14)的迎角(29)与所述第二导向叶片组(22)的导向叶片(15)的迎角(30)相反地取向。
6.根据权利要求1至5之任一项所述的混合器，其特征在于，所述管部段(13)和所述导向叶片(14、15)由唯一的板材成型件(23)形成。
7.根据权利要求1至6之任一项所述的混合器，其特征在于，至少在各导向叶片组(21、22)之一内，至少一个导向叶片(14、15)相对于轴向方向(18)具有与至少另一个导向叶片(14、15)不同的迎角(29、30)。
8.根据权利要求1至7之任一项所述的混合器，其特征在于，其中一个导向叶片组(21、22)的至少一个导向叶片(14、15)具有与另一导向叶片组(21、22)的至少一个导向叶片(14、15)不同的叶片长度，其中，所述叶片长度分别从设置在所述管部段(13)处的叶根(26)直至远离所述管部段(13)的叶稍(31)来测定。
9.根据权利要求1至8之任一项所述的混合器，其特征在于，至少在各导向叶片组(21、22)之一内，至少一个导向叶片(14’、15’)具有与至少另一个导向叶片(14、15)不同的叶片长度，其中，所述叶片长度分别从设置在所述管部段(13)处的叶根(26)直至远离所述管部段(13)的叶稍(31)来测定。
10.根据权利要求8或9所述的混合器，其特征在于，较长的导向叶片(14’、15’)中的至少一个导向叶片一直延伸越过纵向中轴线(24)。
11.根据权利要求1至6之任一项所述的混合器，其特征在于，所述第一导向叶片组(21)和所述第二导向叶片组(22)沿所述环周方向(17)分别在含30°至含330°的角度范围内、优选在含60°至含300°的角度范围内、尤其在含90°至含270°的角度范围内延伸；或者所述第一导向叶片组(21)和所述第二导向叶片组(22)沿所述环周方向(17)分别大致在所述管部段(13)的一半环周上延伸。
12.根据权利要求1至11之任一项所述的混合器，其特征在于，
-所述第一导向叶片组(21)和所述第二导向叶片组(22)分别包含相同数量的或不同数量的导向叶片(14、15)，和/或
-所述第一导向叶片组(21)的导向叶片(14)具有与所述第二导向叶片组(22)的导向叶片(15)不同的叶片宽度，和/或
-所有导向叶片(14、15)相对于彼此无接触地设置。
13.一种用于内燃机的排气设施(1)的反应剂输送装置，具有：
-用于引导废气流(3)的管装置(10)；
-设置在所述管装置(10)上的喷射器(11)，用于产生由反应剂构成的喷束(6)以便将所述反应剂引入到所述废气流(3)中；
-如权利要求1至12之任一项所述的混合器(12)，所述混合器关于所述废气流(3)在所述喷射器(11)的下游设置在所述管装置(10)中。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，
-所述喷射器(11)侧向设置在所述管装置(10)上，
-所述混合器(12)设置为，使得所述第一导向叶片组(21)和所述第二导向叶片组(22)位于所述混合器(12)的入流侧(19)上，并且所述第一导向叶片组(21)朝向所述喷射器(11)，而所述第二导向叶片组(22)背离所述喷射器(11)，
-所述第一导向叶片组(21)的导向叶片(14)朝所述混合器(12)的出流侧(20)的方向相对于所述第二导向叶片组(22)的导向叶片(15)轴向位错地设置。
15.根据权利要求13或14所述的装置，其特征在于，
-所述管装置(10)关于所述废气流(3)在所述混合器(12)的上游具有弧形部(37)，所述弧形部在所述废气流(3)中产生死水区域(38)，
-所述混合器(12)设置为，使得所述第一导向叶片组(21)和所述第二导向叶片组(22)位于所述混合器(12)的入流侧(19)，并且所述第二导向叶片组(22)的导向叶片(15)轴向伸入到所述死水区域(38)中。
16.一种用于内燃机的排气设施，具有：
-选择性催化还原催化器(9)；
-根据权利要求13至15之任一项所述的反应剂输送装置(5)，所述反应剂输送装置设置在所述选择性催化还原催化器(9)的上游。
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