CN115315572B - 混合器 - Google Patents
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Abstract
一种混合器，能够进一步提高搅拌性能。混合器设置在从内燃机排出的废气流经的排气管中向排气管内供给还原剂的还原剂供给装置与NOx净化催化剂之间，使废气产生旋流，并对废气和还原剂进行搅拌，混合器包括数量比还原剂供给装置的喷射口的数量多的叶片部，叶片部密集配置在与喷射口的位置对应的区域。
Description
技术领域
本公开涉及一种对废气和还原剂进行搅拌的混合器。
背景技术
作为对从内燃机排出的废气进行净化的系统，目前已知有一种尿素选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction，SCR)系统。还已知，在该系统中，为了促进废气与尿素水的混合扩散，在喷射尿素水的喷射器与SCR催化剂之间设有混合器(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-15848号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，现有的混合器在搅拌性能上有待改善。
本公开的一个方面的目的在于提供一种能够进一步提高搅拌性能的混合器。
解决问题的方案
本公开的一个方面提供的混合器，设置在从内燃机排出的废气流经的排气管中向所述排气管内供给还原剂的还原剂供给装置与NOx净化催化剂之间，使所述废气产生旋流，并对所述废气和所述还原剂进行搅拌，所述混合器包括数量比所述还原剂供给装置的喷射口的数量多的叶片部，所述叶片部密集配置在与所述喷射口的位置对应的区域。
发明效果
根据本公开，能够进一步提高搅拌性能。
附图说明
图1为示出了本公开的实施方式提供的排气结构的构成的一个示例的示意图；
图2为本公开的实施方式提供的混合器的立体图；
图3为本公开的实施方式提供的混合器的正视图。
具体实施方式
以下，结合附图对本公开的实施方式进行说明。需要说明的是，各附图中共同的构件标注相同的附图标记，并适当省略其说明。
首先，结合图1对本实施方式的排气结构的构成进行说明。图1为示出了本实施方式的排气结构的构成的一个示例的示意图。
图1所示的排气结构搭载于例如搭载了内燃机的车辆(例如，公交车，卡车等商用车)上。内燃机可以是柴油发动机，也可以是汽油发动机。
排气管1为内燃机排出的废气流经的筒状管。虽省略了图示，排气管1的上游端与设于内燃机中的排气歧管连接。图1所示的箭头a表示排气管1内的废气的流动方向(也可称为排气管1的轴向)。
在排气管1中，自上游侧起依次设有尿素水喷射装置2、混合器3、以及选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction，SCR)催化剂4。需要说明的是，图1所示的各构件的大小、形状、位置关系等仅为一个示例，并不限于图1的图示。
尿素水喷射装置2(还原剂供给装置的一个示例)为向排气管1内喷射尿素水(还原剂的一个示例)的装置。尿素水喷射装置2例如也可称为加药模块或者喷射器等。
尿素水喷射装置2具有相互独立的多个喷射口。尿素水从这些喷射口中喷出。
由尿素水喷射装置2喷射出的尿素水例如在混合器3的下游侧被水解。由此，产生的氨(从还原剂产生的物质的一个示例)被供给到SCR催化剂4。需要说明的是，尿素水的喷射量及喷射时机由未图示的控制装置进行控制。
混合器3为对尿素水和废气进行搅拌混合的装置。经过混合器3的废气形成裹挟尿素水的旋流。该旋流中所含的尿素水在到达SCR催化剂4之前气化形成氨。
下面，结合图2、图3对混合器3进行详细说明。
SCR催化剂4(NOx净化催化剂的一个示例)为通过由尿素水产生的氨，将废气中的NOx还原为氮气的催化剂。
需要说明的是，SCR催化剂4可以收纳在相对于排气管1可拆卸的壳体，即催化剂转化器(也称催化剂盒)中。
此外，SCR催化剂4的下游侧还可以设有氨逃逸催化剂(Ammonia Slip Catalyst，ASC)，图示省略。ASC为将未被SCR催化剂4消耗完的氨进行氧化、分解的催化剂。由此，能够防止氨被排放到大气中。
以上，对本实施方式的排气结构的构成进行了说明。
接下来，结合图2对图1所示的混合器3的构成进行说明。图2为混合器3的立体图。图3为混合器3的正视图。图2、图3均示出了从废气的流动方向的上游侧观察混合器3的状态。
如图2、图3所示，自废气的流动方向的上游侧起，混合器3依次具有翅片部件3a、3b、3c。翅片部件3a、3b、3c为相互分离的部件，在废气的流动方向上相隔预定间隔配置。翅片部件3a～3c形状相同，尺寸相同。
翅片部件3a～3c分别具有从中心部分以放射状分支延伸的3片叶片部(省略附图标记)。在一个翅片部件中，3片叶片部一体地形成。另外，3片叶片部固定(例如焊接)于排气管1的内周面。
每个翅片部件上所设的叶片部的数量与尿素水喷射装置2的喷射口的数量相同。而且，所有翅片部件上所设的叶片部的总数比尿素水喷射装置2的喷射口的数量多。在本实施方式中，假设尿素水喷射装置2的喷射口的数量为3，则一个翅片部件上设有3个叶片部，3个翅片部件上所设的叶片部的总数为9。
如图3所示，翅片部件3a～3c在排气管1的周向上错开设置，形成叶片部密集的区域A(以下，称为叶片部密集区域A)。换句话说，在图3所示的正视图中，与处于某一叶片部密集区域A的端部的叶片部与处于与该叶片部相邻的另一叶片部密集区域A的端部的叶片部之间的间隔相比，叶片部密集区域A内的叶片部之间的间隔更密。
叶片部密集区域A形成为数量与尿素水喷射装置2的喷射口的数量相同。图3中示出了以尿素水喷射装置2的喷射口的数量为3，叶片部密集区域A形成有3个为例的情况。
并且，叶片部密集区域A与尿素水喷射装置2的喷射口的位置(更具体地说为从喷射口喷射出的尿素水能够直接冲击的区域)对应形成。
这样，在本实施方式中，混合器3的特征为，具有多个翅片部件3a～3c，翅片部件3a～3c包括数量与尿素水喷射装置2的喷射口的数量相同的叶片部，多个翅片部件3a～3c中，多个翅片部件3a～3c各自的叶片部密集配置在从喷射口喷射出的还原剂能够直接冲击的区域A。
因此，由于尿素水朝向叶片部密集区域A喷射，因此易于被裹挟至废气的旋流中。因此，能够进一步提高废气与尿素水的搅拌性能。若搅拌性能较低，则因尿素水产生的白色生成物可能会堆积在排气管1内，但本实施方式中可以防止这种情况发生。
此外，在本实施方式中，混合器3的特征为，由形状相同且尺寸相同的翅片部件3a～3c构成。
因此，能够易于调整叶片部密集区域A中的叶片部的密集程度。另外，还能够易于根据喷射口的数量对翅片部件进行增减。而且，与将多个翅片部件一体形成时相比，能够降低制造成本。
需要说明的是，本公开不限于上述实施方式的说明，可以在不背离其主旨的范围内进行各种变形。以下，对变形例进行说明。
[变形例1]
在实施方式中，以一个翅片部件上所设的叶片部有3个为例进行了说明，但不限于此。一个翅片部件上所设的叶片部的数量也可以例如与尿素水喷射装置2的喷射口的数量相同。
[变形例2]
在实施方式中，以构成混合器3的多个翅片部件形状形同，尺寸相同为例进行了说明，但不限于此。例如，构成混合器3的多个翅片部件彼此形状和尺寸也可以不同。
[变形例3]
在实施方式中，作为NOx净化催化剂的一个示例，以SCR催化剂4为例进行了说明，但不限于此。还可以使用其他选择还原型催化剂、NOx吸附催化剂、或三元催化剂代替SCR催化剂4。在这种情况下，还可以使用除尿素水以外的还原剂(例如烃等)。
以上，对变形例进行了说明。上述变形例也可以适当组合。
本申请是基于2020年3月27日提交的日本专利申请(申请号为2020-057411)的申请，其内容通过引用结合在本申请中。
工业实用性
本公开的混合器可以用于将气体(例如废气)与液体(例如还原剂)进行混合的混合器。
附图标记说明
1排气管
2尿素水喷射装置
3混合器
3a、3b、3c翅片部件
4SCR
Claims (4)
1.一种混合器，设置在从内燃机排出的废气流经的排气管中向所述排气管内供给还原剂的还原剂供给装置与NOx净化催化剂之间，使所述废气产生旋流，并对所述废气和所述还原剂进行搅拌，
所述混合器具有多个翅片部件，每个所述翅片部件包括数量与所述还原剂供给装置的喷射口的数量相同的叶片部，
所述多个翅片部件中，
所述多个翅片部件各自的所述叶片部密集配置在与所述喷射口的位置对应的区域。
2.根据权利要求1所述的混合器，其中，所述多个翅片部件在所述废气的流动方向上相隔预定间隔设置。
3.根据权利要求1所述的混合器，其中，所述多个翅片部件的形状相同且尺寸相同。
4.根据权利要求3所述的混合器，其中，所述多个翅片部件在所述排气管的周向上相互错开设置。
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