CN110573705A - 混合器箱、混合器箱的用途和用于混合的方法 - Google Patents

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Abstract

混合器箱，其用于将液体添加剂混合、蒸发和分解到来自内燃发动机的排气流中，该混合器箱包括气体入口(108)、气体出口(109)和内部管道装置，该管道装置建立了从气体入口(108)到气体出口(109)的气体流动路径(A‑H、a‑h)。该管道装置包括具有外壁(171)和内壁(161)的第一管道部分(107)，该内壁被外壁(171)包围，使得在内壁和外壁之间建立穿过所述第一管道部分(107)的气体流动路径。第一管道部分(107)设置有在外壁(171)和内壁(161)之间延伸的至少两个分隔件(121‑124)，这些分隔件将第一管道部分(107)分成至少两个管道区段(101a、101b、102a、102b)，其中至少一个管道区段是上游管道区段(101a、101b)并且至少一个管道区段是下游管道区段(102a、102b)。

Description

混合器箱、混合器箱的用途和用于混合的方法
技术领域
本发明在第一方面涉及一种混合器箱，其用于将液体添加剂混合并完全或部分蒸发和/或分解到来自内燃发动机的排气流中，该混合器箱具有气体入口、气体出口和内部管道装置，该管道装置建立了从气体入口到气体出口的气体流动路径，该管道装置包括具有外壁和内壁的第一管道部分，该内壁被外壁包围，由此在所述壁之间建立穿过所述第一管道部分的气体流动路径。
在第二方面，本发明涉及本发明的混合器箱的用途。
在本发明的第三方面，本发明涉及一种用于将液体添加剂混合并完全或部分蒸发和/或分解到来自内燃发动机的排气流中的方法。
背景技术
将液体混合并蒸发和/或分解到气流中取决于液滴破裂、气流中的湍流、以及温度。液滴破裂和湍流的机会较少意味着在一定温度下的反应时间较长，即，需要较长的管件来实现良好混合的气流。良好混合的气流对于例如不同催化剂(例如使用烃/燃料的柴油氧化催化剂(DOC)或使用尿素的选择性催化还原(SCR))的功能是重要的。
将液体添加剂混合到排气流中以进行后续处理的说明性示例例如能够在以下专利文献中找到：WO 14107129、WO 16169709、US 2008245060、US 2011219755、US2014311133、US 2014360170、US 2015217230、US 2015377110、US 2015377111、US2015110681、US 2016194994和DE 102009036511。
特别地，所提到的WO14107129公开了一种对应于本申请的权利要求1的前序部分的混合器箱。该文献中的混合器箱集成有消音器。然而，消音器不必被包括在本发明的混合器箱中。该公开涉及一种用于内燃发动机的消音器，该消音器包括具有大致圆柱形壳表面的壳体、第一端元件和第二端元件、用于将排气流引入到所述壳体中的至少一个入口、以及用于将排气流从所述壳体引出的至少一个出口。该消音器还包括选择性催化还原(SCR)净化系统，该净化系统包括SCR基板、蒸发管和用于将还原剂添加到排气流的装置，以便减少排气流的NOX含量。该消音器还包括位于第一空间和第一管道之间的圆柱形颗粒过滤器，使得将排气在大致径向方向上被引导通过该过滤器。在SCR基板之前，还使排气流穿过蒸发管的外部上的第二管道，以便加热该蒸发管。该消音器具有紧凑的构造并且是流动优化的，使得也可以减少尿素晶体的形成。
然而，关于流体液滴与排气的有效混合，穿过该公开文本的混合器箱的流动路径不是最佳的。同样的问题也通常涉及所讨论的技术领域中的混合器箱，例如在上述文献中公开的那些混合器箱。
发明内容
本发明的目的是实现与通过已知的混合箱所获得的相比更有效的、流体液滴与排气的混合。具体地，一个目的因此是在比本领域中的传统混合箱更紧凑的混合箱中实现足够的混合水平。
根据本发明的第一方面，该目的通过权利要求1的前序部分中限定的类型的混合箱来实现，该混合箱包括在权利要求1的特征部分中限定的具体特征。因而，管道装置的第一管道部分设置有至少两个分隔件，所述至少两个分隔件在外壁和内壁之间延伸并将所述第一管道部分分成至少两个管道区段，其中至少一个管道区段是上游管道区段并且至少一个管道区段是下游管道区段。
在下文中，为了简单起见，该第一管道部分将被称为环形的，通常都是这种情况。然而，应当理解，内壁和外壁的形状不必须是圆形的，而是可以是椭圆形的或甚至是多边形的。内壁和外壁通常将是同心的，但本发明不限于此。内壁和外壁不必须具有恒定的直径，而是可以沿着其相应的轴向延伸而变化。
由于该环形第一管道部分被分成两个或更多个管道区段，因此所述管道区段中的一个管道区段将能够形成穿过所述管道装置的气体流动路径的一部分，并且另一个管道区段将能够形成气体流动路径的另一部分。通过将气体流动路径的两部分布置在同一个环形空间内，使得混合器箱的布局紧凑，同时维持了足够的混合程度，并由此允许后处理(例如，SCR处理)接近内燃发动机。
所述管道区段中的一个管道区段位于另一个管道区段的上游，并被定义为上游管道区段；另一个管道区段因此被定义为下游管道区段。
在本申请中，“混合器箱”应被理解为增强液滴到气流中的混合的装置。流体的喷射可以在混合箱本身内进行，或者可以在排气进入混合箱之前进行。
在下文中，诸如“径向”和“轴向”等的术语与该环形管道部分的中心轴线相关。
术语“上游”和“下游”涉及穿过所述管道装置的气体流动路径。当存在两种相同类型的细节构件(例如再混合室)时，这些区分的上游/下游标签仅指它们在气体流动路径中的相互相对位置，而不必是它们相对于其它细节构件(details)的位置。
根据本发明的混合器箱的优选实施例，所述分隔件的数量为至少四个，所述管道区段的数量为至少四个，并且沿圆周方向观察，每隔一个管道区段是一个上游管道区段并且每隔一个管道区段是一个下游管道区段。
因而，气体流动路径通过两个平行地布置的上游管道区段并且对应地通过下游管道区段进行。将气体流动路径分成穿过管道装置的多个部分的平行流增加了在气体流动路径内产生湍流的可能性，这增加了混合的有效性。
根据另一优选实施例，所述管道装置包括上游再混合室，并且每个上游管道区段都具有气体出口，该气体出口连接到上游再混合室并与上游再混合室连通。
通过在上游管道区段之后提供再混合室，分开的气流将再次被统一并相互混合。由此，产生强烈的湍流，这因而进一步提高了将液滴混合到排气中的效率。
根据另一优选实施例，所述管道装置包括下游再混合室，并且每个下游管道区段都具有气体出口，该气体出口连接到下游再混合室并与下游再混合室连通。
在下游管道区段之后提供再混合室具有与上文提到的实施例类似的优点。关于获得湍流条件特别有效的是当存在上游再混合室和下游再混合室二者时。
根据另一优选实施例，所述管道装置被布置成提供气流方向的180°的第一转向。
这种急转向也将增加气流中的湍流，由此提高混合效率。该转向可以有利地与进入再混合室中的排气流的出流(outflow)相结合地布置，但也可以替选地布置在气体流动路径中的其它地方。
根据另一优选实施例，所述管道装置被布置成提供气流方向的至少90°的第二转向，该第一转向和第二转向位于气体流动路径中的不同位置处。
通过这样的进一步转向，湍流将进一步增强。
根据另一优选实施例，所述管道装置包括第二管道部分，该第二管道部分被第一管道部分包围。
这种管中管布局提供了所述管道装置的非常节省空间的构造，因为在同一外管内将容纳气体流动路径的至少三个不同部分，例如，一个部分在中心管中，并且两个部分在环形空间中。这种管中管布局还允许在没有大量连接管件的情况下连接气体流动路径的这些不同部分。这进一步有助于混合器箱的紧凑性。在获得气流的急转向和重新混合方面，这种布局也是有利的，如上所述，这有助于更高的湍流。
根据另一优选实施例，第二管道部分具有外壁，该外壁与第一管道部分的内壁是共用的。
由此避免了不必要的空间浪费。这种共用壁还提高了内管中的气体与环形空间中的气体之间的热传递，在许多情况下可能期望这种热传递。
根据另一优选实施例，所述管道装置具有位于第二管道部分上游的上游管道区段，并且第二管道部分位于下游管道区段的上游。
这意味着气体流动路径首先穿过环形空间中的管道区段，然后穿过中心管，之后穿过环形空间中的另一个/其它管道区段。由此，气流可以在第一轴向方向上，然后在相反方向上流动，之后在第一轴向方向上流动。这使得易于获得气流的急转向及其对湍流的影响。当存在多个上游管道区段和/或多个下游管道区段时，它还导致气流的再混合。在这种情况下，本实施例特别获益于产生湍流的优点，并且这里易于获得湍流且节省空间。
根据与上一实施例有关的另一优选实施例，液体喷射装置被布置成将液体喷射到第二管道部分中。
因而，这在排气已经从上游管道区段流动到第二管道部分中之后发生，这种入流(inflow)在气流中产生湍流。由此，喷射发生在气流是湍流的位置处。对于混合而言，特别有效的是在喷射液体的位置已经存在湍流。当存在两个或更多个上游管道区段时，在进入第二管道部分中时还可以存在再混合，这进一步增加了流体喷射位置处的湍流。通过提供流体喷射装置以喷射到混合箱中，也消除了对混合箱前面的单独喷射装置的需要。
根据可替选的优选实施例，所述管道装置具有布置在上游管道区段上游的第二管道部分，并且上游管道区段位于下游管道区段的上游。
对于一些应用，这种相继顺序可能更容易适合于相关的技术细节构件，例如内燃发动机和SCR系统。
本实施例还特别适合于在混合器箱之前执行流体喷射的系统。然而，在本实施例中不排除内部流体喷射装置，例如喷射到第二管道部分中。
根据另一优选实施例，所述管道装置包括加热表面，该加热表面被布置成被气流撞击并加热气体。
由此，气体温度升高，并因此补偿由于液体的喷射而引起的温度下降，这有利于改善液滴到排气中的混合。
根据另一优选实施例，当第二管道部分被第一管道部分包围并且具有与第一管道部分的内壁共用的外壁时，所述加热表面是公用壁的一部分和/或第二管道部分的端壁，并且其中，在第一管道部分中流动的气体用作加热该加热表面的热源。
由此，重新获得了由于液体的喷射而引起的热损失，使得发生混合的位置处的温度变得几乎与排气进入混合器箱时的温度一样高。本实施例消除了对外部热量供应(heatsupply)的需要，但也可以存在这种外部热量供应以进一步提高温度。
本发明还涉及一种内燃发动机系统，其包括根据本发明的、特别是根据本发明的任一优选实施例的混合器箱。
本发明还涉及一种包括根据本发明的内燃发动机系统的车辆、舰船或固定设施。
根据本发明的第二方面，通过根据本发明的、特别是根据本发明的任一优选实施例的混合器箱的用途实现了所述目的，其中，液体添加剂包含尿素，并且其中，气体/液体混合物被用于选择性催化还原。
根据本发明的第三方面，所述目的通过根据权利要求17的前序部分的用于混合的方法来实现，该方法包括在该权利要求的特征部分中限定的具体措施。
因而，该方法包括：
-在第一管道部分的外壁和内壁之间提供至少两个分隔件，使得在第一管道部分内建立至少两个管道区段，
-引导排气流动通过所述管道区段中的上游管道区段，以及
-引导所述排气然后流动通过所述管道区段中的下游管道区段。
根据本发明的方法的优选实施例，通过使用根据本发明的、特别是根据本发明的任一优选实施例的混合器箱来执行该方法，并且因此该方法包括由这些权利要求各自的特征所暗示的措施。
本发明的用途和本发明的方法及其优选实施例分别具有与本发明的混合器箱及其优选实施例的优点类似的优点，这些优点已在上文描述过。
在从属权利要求中阐述了本发明的上述特定优选实施例。应当理解，进一步的优选实施例可以由所述优选实施例中的特征的任何可能的组合构成，并且这些中的任何可能组合都具有下文的示例的描述中所述的特征。
附图说明
图1是根据本发明的一个方面的内燃发动机系统以及该发动机系统是其一部分的设备的示意性侧视图。
图2是示出本发明的一般原理的示意图。
图3是示出根据第一示例的本发明的原理的示意图。
图4是沿图2的线IV-IV看到的示意图。
图5是示出根据第二示例的本发明的原理的示意图。
图6是沿图5的线VI-VI看到的示意图。
图7至图11示出了具有根据图3和图4的操作原理的本发明的示例实施例，并且其中，图7是从前端观察的端视图，图8是侧视图，图9是透视图，图10是分解图。
参考附图，下面是对本发明的示例实施例的更详细描述。
具体实施方式
图1示出了意图使用根据本发明的混合器箱52的场景。附图标记50代表具有内燃发动机51的设备。设备50可以是车辆、舰船或固定设施。来自内燃发动机51的排气被引导到混合器箱，用于将所喷射的液体混合到排气中。该喷射可以在混合器箱52内部或者在内燃发动机51和混合器箱52之间进行。气体被从该混合器箱引导到处理单元53，例如用于SCR。
图2通过示意图示出了本发明的基本原理，该示意图描绘了管道装置的部分，排气通过这些部分流动通过该混合器箱。排气通过入口8进入该混合器箱，并通过出口9离开该混合器箱。图2仅示出了该管道装置的用于呈现本发明的原理的部分。该管道装置具有环形管道部分7，该管道部分7具有外壁71和内壁61。该环形管道部分由两个分隔件21、22分成管道区段1、2。该管道装置将这些管道区段连接到该管道装置的未示出的部分，使得排气穿过上游管道区段1并且在后一阶段穿过下游管道区段2。
穿过这些管道区段1、2的气体可以处于相同方向上或相反方向上。气体流动可以直接从上游管道区段1到下游管道区段2发生。替选地，气体流动可以通过这两个管道区段1、2之间的中间管件发生。内壁61可以是内管的外壁，该内管形成该管道装置的第二管道部分。排气在进入混合箱时可能已经含有液滴，或者液体可能在混合箱内被喷射。管道部分7不必须是环形的，即，外壁71和内壁61可以具有除了圆形之外的其它形状。
图3和图4示出了根据本发明的第一示例的本发明的原理，并且示意性地描绘了从前端(图3)和从侧面(图4)观察的混合器箱。通常，该混合箱具有形成第一管道部分107的外管，该外管包围形成第二管道部分106的内管。外管道部分107是环形的，并具有外壁171和内壁161。内壁161同时是第二管道部分106的外壁。
如图3中可见，第一管道部分107具有连接外壁171和内壁161的四个分隔件121至124，这些分隔件121-124在轴向方向上延伸。分隔件121-124将管道部分107分成四个管道区段101a、101b、102a、102b。前板113覆盖第二管道部分106(内管)，该前板构成第二管道部分106的端壁113。前板153、154覆盖下游管道区段102a、102b。管道区段101a、101b是上游管道区段并相对于流动路径平行地布置。管道区段102a、102b是下游管道区段且同样平行地布置。前板113、153、154防止流入的气体进入除上游管道区段101a、101b之外的任何地方。
如图4中可见，该混合器箱具有用于排气的气体入口108以及用于与流体液滴混合后的该气体的出口109。气体入口108与上游管道区段101a、101b连通。上游管道区段101a通过穿过内壁161的出口111a而与上游再混合室104连通。对应的出口(未示出)被布置在内壁161的径向相反侧中，并且将上游管道区段101b与上游再混合室104连通。这两个出口都轴向地位于该混合箱的与气体入口108相反的端部处。
第二管道部分106(即，中心管)具有第一出口131a并具有第二出口(未示出)，该第一出口131a与下游管道区段102a连通，该第二出口与另一下游管道区段102a连通。这两个出口在图3中分别绕三点钟位置和九点钟位置彼此相对地定位(但是从纸平面轴向偏移)。下游管道区段102a通过出口121a与所述气体出口连通。另一下游管道区段102b以相同的方式通过(未示出的)开口与所述是气体出口109连通。
参考图4，与第二管道部分106的最右端(图4中)相邻的区域形成上游再混合室104。并且，与下游管道区段102a、102b的最右端处的区域相邻地建立第二再混合室105。
液体喷射装置112被设置在管道部分106的右端壁中，含尿素的液体通过该液体喷射装置112被喷射。
来自内燃发动机(未示出)的排气A从图3中的左侧流入到该混合箱中，并且如图4中的箭头B所示，通过气体入口108进入到第一管道部分107中。由此，该气流分别通过上游管道区段1a、1b被分成两个平行的子流Ba和Bb(参见图3)。
然后，该气体通过它们相应的出口111a流动(箭头C)到第二管道部分106的入口端(图4中的右侧)中。由此，所述两个子流在再混合室104中重新统一为通过第二管道部分106的单个气流D。再混合室104位于第二管道部分106内，主要在第二管道部分106的最右端处。然而，该混合过程当然在某种程度上沿着第二管道部分106的整个延伸长度继续。流体喷射装置112将流体喷射到第一再混合室中的气流中，即，在分开的气流重新混合的同时该气流转向180°的位置处喷射。
在第二管道部分106的左端(图4)处，该气体通过相应的出口(其中在图中仅出口131a是可见的)流出(箭头E)到相应的下游管道区段102a、102b中。然后，排气再次在相应的下游管道区段中被分成两个子流Fa、Fb，并且在图4中的向右方向上流动。在下游管道区段102a、102b的右端处，该气体通过相应的出口121a流出(箭头G)到第二再混合室105中，并从第二再混合室105流动到气体出口109。
每个上游管道区段101a、101b的出口111a可以在内管的延伸长度的相当大的一部分上轴向延伸，最多达到其延伸长度的一半。这同样涉及从第二管道部分106进入到相应的下游管道区段102a、102b中的出口131a。这些出口111a、131a可以始终在两个相邻的分隔件之间沿圆周延伸，例如，出口131a可以沿着内壁161始终在分隔件121和124之间延伸。
内壁161可以具有部分110，该部分110用作对第二管道部分106中的排气流D的加热装置。该部分由上游管道区段101a、101b中的排气流B加热。而且，前板113可以以类似的方式用作混合后的气体的加热装置。
出口111a、131a和121a中的每一个都可以由穿孔板形成。
图5和图6示出了根据第二示例的本发明的原理。管道装置将气体入口208连接到气体出口209。而且，在本示例中，该管道装置包括具有外壁271和内壁261的第一管道部分207，该内壁261是形成第二管道部分206的管。在壁271、261之间形成有环形空间，该环形空间由四个分隔件221至224分成两个上游管道区段201a、201b和两个下游管道区段202a、202b。
在右端处(图6)，第二管道部分206经由相应的出口231a与相应的上游管道区段201a、201b连通。上游管道区段201a、201b通过相应的出口211a与上游再混合室204连通。下游管道区段202a、202b通过相应的入口220a与上游再混合室204连通，并通过相应的出口221a与下游再混合室205连通，该下游再混合室205连接到气体出口209。
排气通过气体入口208进入(箭头a)混合器箱，并且流动通过第二管道部分206(即，内管)，然后在通过相应的入口231a进入到环形空间中的上游管道区段201a、201b时转向180°(箭头c)，由此，气流被分成平行地布置的两个分开的流。因而，气体在这些区段中沿轴向相反的方向(箭头d)流动。之后，该气体通过相应的出口211a流动到上游再混合室204中，并从上游再混合室204通过相应的入口220a流动到相应的下游管道区段202a、202b。由此，气体再次转向180°(箭头e)，使得穿过下游管道区段202a、202b的气流(箭头f)与第一管道部分206中的气流在相同的轴向方向上。当进入上游再混合室204时，气流被统一，而当离开该混合室204时，气流被再次分开。从下游管道区段202a、202b开始，该气体通过相应的出口221a流动到下游再混合室205中，气流在该下游再混合室205被再次统一，然后从下游再混合室205流动到气体出口209。
在本示例中，可以在排气进入该混合器箱之前在单独的喷射装置(未示出)中安排液体的喷射。替选地，可以在该混合器箱内在适当位置处、例如在第一管道部分206中安排该喷射。
图7至图10示出了根据本发明的混合器箱的物理实现的示例。该示例涉及如图3和图4中所示的本发明的原理。
如图9中可最佳地看到的，该混合器箱具有外壳体，该外壳体包括具有气体入口308的圆形入口管350以及具有气体出口309的圆形出口管351，该圆形入口管350和圆形出口管351由主外壳352结合，主外壳352在与管350、351的轴线垂直的截面中具有像梨形的形状。排气通过入口308进入到混合器箱中，流动通过该混合器箱内的管道装置，其中，液体被喷射到该气体中，并且通过出口309流出该混合器箱，以用于处理，例如SCR。第一管的直径大于第二管的直径，例如300毫米：125毫米。
示出从图8右侧观察的混合器箱的图7示出了来自气体入口的气体如何进入两个环形平行管道区段301a、301b，所述环形平行管道区段301a、301b是第一管道部分中的上游管道区段。在圆周方向上，这些区段分别由分隔件321、322和323、324限定。该环形空间的其余部分被相应的板353、354覆盖，下游管道区段302a、302b位于板353、354后方。中心部分被前板313覆盖，第二管道部分306位于前板313后方。箭头符号示出了：通过上游管道区段301a、301b的气流被远离该图观察者的眼睛导向，然后在流动到第二管道部分306中的同时转向180°并朝向观察者的眼睛流动，之后转向另一个180°并再次沿远离观察者眼睛的方向流动。最后，气体向上流动通过主体352并通过出口管351流出到气体出口309。
外壁371的最靠近气体入口308的部分由入口管350形成。
在图8中可以看到，流体喷射装置被布置在第二管道部分306(内管)的后端处。
在图9的透视图中，为了更好的可视性和理解，忽略了分隔件321和324。
图10的分解图描绘了形成该混合器箱的各个部件。主外壳352包括后端壁356、前端壁358和圆周壁357。入口管350和出口管351附接到前端壁358中的开口359、360。
第二管道部分306(即内管)具有后端板362，该后端板362附接在所述外壳的后端壁356中的开口361中。在该后端板362中安装有流体喷射装置312，用于将液体喷射到第二管道部分306中。在另一端处，第二管道部分306被前盖板313覆盖。
第二管道部分306的后端具有两个切口311a、311b，它们在直径方向上彼此面对并且分别在分隔件321、322和323、324之间周向地延伸。同样，第二管道部分306的前端具有两个切口331a、331b，它们在直径方向上彼此面对并且分别在分隔件321、324和322、323之间周向地延伸。所述切口分别形成从上游管道区段301a、301b经由上游再混合室到第二管道部分306的出口311a、311b、以及从第二管道部分306到下游管道区段302a、302b的出口331a、331b。
第一(外)管道部分307和第二(内)管道部分306都具有轴向位于主外壳352内的后部和轴向位于入口管350中的前部。切口311a、311b、331a、331b中的每一个都几乎延伸了内管306的一半长度。切口311a、311b在主外壳352的大部分上轴向地延伸。
能够在该分解图的顶部和底部处看到第一管道部分307的细节(图10中未用附图标记表示)。在分隔件321、322的后部处，存在圆形的盖板363a，该盖板363a附接到分隔件321、322的外端。另外，存在后端板364a，该后端板364a附接到这些分隔件321、322的后端。对应地，这些细节构件323、324、363b和364b彼此附接。圆形盖板363a、363b轴向地位于主外壳352中并且从主外壳的后壁356到达前壁358。这些盖板363a、363b与入口管350一起构成第一管道部分307的外壁307。前盖板354附接到分隔件322、323的前端，并且前盖板353对应地附接到分隔件321、324。
通过入口管350进入的排气仅分别流动通过上游管道区段(即，分隔件321、322和323、324之间的空间)。前盖板353和354防止该气体通过其它环形部分进入，并且前盖板313防止该气体进入内管中。
当到达上游区段的后部时，气体流动通过切口311a、311b(其形成上游管道区段的出口)，然后沿相反方向流动通过内管。由此，在第二管道部分306(内管)的后部中，两股平行的气流重新混合，并且内管的该部分因此用作上游再混合室。
在内管的前部处，气体分别通过切口331a、331b流动到下游管道区段(即，321、324和322、323之间的空间)中，同时再次转向180°。由此，该气流再次在朝向混合器箱后侧的方向上被分成两股平行的气流。
当到达下游管道区段的后部时，该混合器箱打开以使气体逸出到主外壳352的周围部分。这是因为：在分隔件321和324之间不存在周向盖板，例如分别将分隔件321和323桥接至分隔件322、324的盖板363a、363b。同样，也不存在将分隔件322和323桥接的这种盖板。由此，气流被再次统一，从而在主外壳352内形成下游再混合室。最后，气体从主外壳352流动通过出口管351和气体出口309，以用于SCR处理。
覆盖所述内管的前盖板313将被流入的气体撞击并因此被加热。另一侧被包含由液体喷射装置312喷射的液滴的气流撞击。由此，包含液滴的气流将被前盖板313加热。而且，所述内管的前部也将用作热交换器：加热混合气体并从流入的气体中提取热量。

Claims (18)

1.一种混合器箱，所述混合器箱用于将液体添加剂混合并完全或部分蒸发和/或分解到来自内燃发动机的排气流中，所述混合器箱具有气体入口(108；208)、气体出口(109；209)和内部管道装置，所述管道装置建立了从所述气体入口(108；208)到所述气体出口(109；209)的气体流动路径(A-H；a-h)，所述管道装置包括具有外壁(171；271)和内壁(161；261)的第一管道部分(107；207)，所述内壁(161；261)被所述外壁(171；271)包围，由此在所述壁(161、171；261、271)之间建立穿过所述第一管道部分(107；207)的所述气体流动路径，其特征在于，所述第一管道部分(107；207)设置有至少两个分隔件(121-124；221-224)，所述分隔件在所述外壁(171；271)和所述内壁(161；261)之间延伸，并将所述第一管道部分(107；207)分成至少两个管道区段(101a、101b、102a、102b；201a、201b、202a、202b)，其中至少一个管道区段是上游管道区段(101a、101b；201a、201b)并且至少一个管道区段是下游管道区段(102a、102b；202a、202b)。
2.根据权利要求1所述的混合器箱，其中，所述分隔件(121-124；221-224)的数量为至少四个，且所述管道区段(101a、101b、102a、102b；201a、201b、202a、202b)的数量为至少四个，并且其中，沿圆周方向观察，每隔一个管道区段是一个上游管道区段(101a、101b；201a、201b)并且每隔一个管道区段是一个下游管道区段(102a、102b；202a、202b)。
3.根据权利要求2所述的混合器箱，其中，所述管道装置包括上游再混合室(104；204)，并且每个上游管道区段(101a、101b；201a、201b)都具有连接到所述上游再混合室(104；204)并与所述上游再混合室(104；204)连通的气体出口(211a；211a)。
4.根据权利要求2或3所述的混合器箱，其中，所述管道装置包括下游再混合室(105；205)，并且每个下游管道区段(102a、102b；202a、202b)都具有连接到所述下游再混合室(105；205)并与所述下游再混合室(105；205)连通的气体出口(121a、221a)。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的混合器箱，其中，所述管道装置被布置成提供气流方向的180°的第一转向(C；c)。
6.根据权利要求5所述的混合器箱，其中，所述管道装置被布置成提供气流方向的至少90°的第二转向(E；e)，所述第一转向(C；c)和所述第二转向(E；e)位于所述气体流动路径中的不同位置处。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的混合器箱，其中，所述管道装置还包括第二管道部分(106；206)，所述第二管道部分(106；206)被所述第一管道部分(107；207)包围。
8.根据权利要求7所述的混合器箱，其中，所述第二管道部分(106；206)具有外壁，所述外壁与所述第一管道部分(107；207)的所述内壁(161；261)是共用的。
9.根据权利要求7至8中的任一项所述的混合器箱，其中，所述管道装置具有位于所述第二管道部分(106)上游的所述上游管道区段(101a、101b)，并且所述第二管道部分(106)位于所述下游管道部分(102a、102b)的上游。
10.根据权利要求9所述的混合器箱，其中，液体喷射装置(112)被布置成将液体喷射到所述第二管道部分(106)中。
11.根据权利要求7至8中的任一项所述的混合器箱，其中，所述管道装置具有布置在所述上游管道区段(201a、201b)上游的所述第二管道部分(206)，并且所述上游管道区段(201a、201b)位于所述下游管道区段(202a、202b)的上游。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的混合器箱，其中，所述管道装置包括加热表面(110、113；213)，所述加热表面(110、113；213)布置成被所述气流撞击并加热所述气体。
13.根据权利要求12所述的混合器箱，其中，所述管道装置包括所述第二管道部分(106)，所述第二管道部分(106)被所述第一管道部分(107)包围，所述第二管道部分(106)具有与所述第一管道部分(107)的所述内壁(106)共用的外壁，并且其中，所述加热表面(110、113)包括共用的所述壁(161)的一部分和/或所述第二管道部分(106)的端壁(113)，并且其中，在所述第一管道部分(101a、106b)中流动的气体用作加热所述加热表面(110、113)的热源。
14.一种内燃发动机系统(51-53)，其包括根据权利要求1至13中的任一项所述的混合器箱(52)。
15.一种车辆、舰船或固定设施(50)，其包括根据权利要求14所述的内燃发动机系统(51-53)。
16.一种根据权利要求1至13中的任一项所述的混合器箱的用途，其中所述液体添加剂包含尿素，并且其中，所述气体和液体的混合物用于选择性催化还原。
17.一种用于将液体添加剂混合并完全或部分蒸发和/或分解到来自内燃发动机的排气流中的方法，所述方法包括引导所述排气流从入口(108；208)流动通过管道装置到达出口(109；209)，所述管道装置包括具有外壁(171；271)和内壁(161；261)的第一管道部分(107；207)，所述内壁(161；261)被所述外壁(171；271)包围，
其特征在于
-在所述第一管道部分(107；207)的所述外壁(171；271)和所述内壁(161；261)之间提供至少两个分隔件(121-124；221-224)，使得在所述第一管道部分(107；207)内建立至少两个管道区段(101a、101b、102a、102b；201a、201b、202a、202b)，
-引导所述排气流动通过所述管道区段中的上游管道区段(101a、101b；201a、201b)，并且
-引导所述排气然后流动通过所述管道区段中的下游管道区段(102a、102b；202a、202b)。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述方法通过使用根据权利要求1至13中的任一项所述的混合器箱来执行，并且包括由这些权利要求各自的特征所暗示的措施。
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