DE102012218740A1

DE102012218740A1 - Anordnung zum Mischen einer Flüssigkeit in einer Gasströmung

Info

Publication number: DE102012218740A1
Application number: DE102012218740A
Authority: DE
Inventors: Jianwen Li; James B. Rodgers; Chijou Wang; Rahul Mital
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-10-18
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2013-04-18
Anticipated expiration: 2032-10-16
Also published as: CN103114892B; US8826649B2; DE102012218740B4; CN103114892A; US20130091830A1

Abstract

Eine Anordnung zum Mischen einer Flüssigkeit in einer Gasströmung umfasst eine Hohlleitung, die zum Aufnehmen einer Strömung von Gas und Flüssigkeitstropfen ausgelegt ist. Die Anordnung umfasst auch mehrere beabstandete Schaufelblätter und ein Aufprallelement. Jedes der Schaufelblätter ist mit dem Aufprallelement funktionell verbunden und erstreckt sich von diesem und ist mit einer Innenwand der Leitung verbunden. Das Aufprallelement befindet sich stromaufwärts der Schaufelblätter in der Gasströmung. Das Aufprallelement und die Schaufelblätter sind ausgelegt, um eine bevorzugte Verteilung der Flüssigkeitstropfen in der Gasströmung stromabwärts der Schaufelblätter in der Leitung zu erzeugen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Mischen einer Flüssigkeit in einer Gasströmung, wie etwa für ein Fahrzeugabgasbehandlungssystem oder ein Kraftstoffeinlasssystem.
HINTERGRUND
Bestimmte Fahrzeugsysteme umfassen den Transport von Flüssigkeitstropfen in einer Gasströmung, wie etwa in einem Fahrzeugabgasbehandlungssystem oder einem Motorkraftstoffeinlasssystem. Eine gesteuerte Dispersion der Flüssigkeitstropfen in der Strömung kann aus mehreren Gründen vorteilhaft sein. Bei einer Art von Fahrzeugabgassystem werden zum Beispiel flüssige Kohlenwasserstoffe (HC) in einer Gasströmung zu einem Dieseloxidationskatalysator (DOC), der sich stromaufwärts eines Dieselpartikelfilters (DPF) befindet, eingespritzt. Der Kohlenwasserstoff wird in dem DOC in einer exothermen Reaktion oxidiert, was die hohen Temperaturen erzeugt, die in dem stromabwärts befindlichen DPF zum Verbrennen von Dieselpartikeln erforderlich sind, wodurch die Partikel abgebrannt werden, um den DPF zu regenerieren und einen Systemgegendruck zu reduzieren. In einem anderen Beispiel wird ein Dieselabgasfluid, wie etwa Harnstoff oder ein anderes flüssiges Reduktionsmittel von Stickstoffoxiden (NO_x), stromaufwärts eines Katalysators, wie etwa eines Katalysators für selektive katalytische Reduktion (SCR), eingespritzt, wo es zu Ammoniak umgewandelt wird, das zum Reduzieren von NO_x zu Stickstoff (N₂) verwendet wird. In einem anderen Beispiel werden Kohlenwasserstoffe regelmäßig in die Abgasströmung stromaufwärts einer Mager-No_x-Falle eingespritzt, um die Falle zu regenerieren. Auch in einem Motorkraftstoffeinlasssystem wird flüssiger Kraftstoff in einer Luftströmung zur Verbrennung in den Motorzylindern mitgeführt.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine verbesserte Mischanordnung erreicht eine erwünschte Abgabe von Flüssigkeitstropfen stromabwärts der Mischeranordnung, wodurch der Betrieb einer Fahrzeugkomponente, die die Tropfen verarbeitet, wie etwa eines Dieseloxidationskatalysators (DOC) und eines Dieselpartikelfilters (DPF) stromabwärts davon, eines Katalysators für selektive katalytische Reduktion (SCR), einer Mager-NO_x-Falle oder eines Motors, in dem die Verbrennung erfolgt, verbessert wird.
Eine Anordnung zum Mischen einer Flüssigkeit in einer Gasströmung umfasst eine Hohlleitung, die eine Innenwand aufweist und zum Aufnehmen einer Gasströmung mit Flüssigkeitstropfen ausgelegt ist. Die Anordnung umfasst auch mehrere beabstandete Schaufelblätter und ein Aufprallelement. Jedes der Schaufelblätter ist mit dem Aufprallelement funktionell verbunden und erstreckt sich von diesem und ist mit der Innenwand der Leitung verbunden. Das Aufprallelement befindet sich stromaufwärts der beabstandeten Schaufelblätter in der Gasströmung. Das Aufprallelement und die Schaufelblätter leiten die Flüssigkeitstropfen, um eine bevorzugte Verteilung der Flüssigkeitstropfen in der Gasströmung zu erzeugen. Zum Beispiel können das Aufprallelement und die Schaufelblätter hin zu einem äußeren kranzförmigen Bereich der Gasströmung in der Leitung gerichtet sein und können in dem äußeren kranzförmigen Bereich eine Wirbelströmung erzeugen. In anderen Ausführungsformen können das Aufprallelement und die Schaufelblätter eine im Wesentlichen gleichförmige Verteilung der Flüssigkeitstropfen in der stromabwärts befindlichen Gasströmung erzeugen. Wenn die Anordnung stromaufwärts eines DOC und eines DPF verwendet wird, kann eine radiale Temperaturdifferenz in dem DPF reduziert werden, wodurch der Regenerationswirkungsgrad potentiell verbessert wird. Wenn die Anordnung stromaufwärts eines SCR-Katalysators oder einer Mager-NO_x-Falle verwendet wird, kann die Fähigkeit, NO_x zu reduzieren, verbessert werden. Wenn die Mischeranordnung stromaufwärts eines Motorkraftstoffeinlasses verwendet wird, kann analog ein verbessertes Mischen von Kraftstoff und Luft die Motorleistung verbessern.
Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der beanspruchten Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der beanspruchten Erfindung, wenn diese in Verbindung mit den Begleitzeichnungen genommen wird, leicht deutlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines Teils eines Fahrzeugs, die eine Luftströmung in ein Kraftstoffeinlasssystem eines Motors und eine Strömung durch ein Abgassystem zeigt;
2 ist eine schematische perspektivische und teils im Querschnitt gezeigte Darstellung einer Mischeranordnung, die in einer Leitung des Abgassystems montiert ist, an den Linien 2-2 von 1;
3 ist eine schematische Darstellung in unvollständiger Querschnittansicht der Leitungs- und Mischeranordnung von 2 an den Linien 3-3 von 2;
4 ist eine schematische Darstellung in Vorderansicht eines Aufprallelements und von Schaufelblättern der Mischeranordnung von 2;
5 ist eine schematische Darstellung in Vorderansicht eines Teils einer zweiten Ausführungsform einer Mischeranordnung, die ein alternatives Aufprallelement und Schaufelblätter für die Leitung von 1 und 2 zeigt;
6 ist eine schematische Darstellung in Perspektivansicht eines Teils einer dritten Ausführungsform einer Mischeranordnung, die ein alternatives Aufprallelement und Schaufelblätter für die Leitung von 1 und 2 zeigt;
7 ist eine schematische Darstellung in Perspektivansicht eines Teils einer vierten Ausführungsform einer Mischeranordnung, die ein alternatives Aufprallelement und Schaufelblätter für die Leitung von 1 und 2 zeigt;
8 ist eine schematische Darstellung in Perspektivansicht eines Teils einer fünften Ausführungsform einer Mischeranordnung, die ein alternatives Aufprallelement und Schaufelblätter für die Leitung von 1 und 2 zeigt;
9 ist eine schematische Darstellung in Perspektivansicht eines Teils einer sechsten Ausführungsform einer Mischeranordnung, die ein alternatives Aufprallelement und Schaufelblätter für die Leitung von 1 und 2 zeigt;
10 ist eine schematische Darstellung eines Dieseloxidationskatalysators und eines Dieselpartikelfilters;
11 ist eine schematische Querschnittdarstellung der Leitung, die eine Abgasströmung stromabwärts der Mischeranordnung und stromaufwärts des Dieseloxidationskatalysators von 1 an den Linien 11-11 von 1 zeigt, wobei sie eine vermehrte Verteilung von Kohlenwasserstoffen in einem äußeren kranzförmigen Bereich der Leitung veranschaulicht;
12 ist eine schematische Perspektivdarstellung eines Schaufelblattmoduls mit zwei an einem Innenumfang angebrachten Schaufelblättern;
13 ist eine schematische Darstellung von drei der Schaufelblattmodule von 12, die an Außenumfängen aneinander angeschweißt sind und in einer Mitte der Schaufelblattmodule einen rohrförmigen Abschnitt aufweisen; und
14 ist eine schematische Darstellung der Schaufelblattmodule und des rohrförmigen Abschnitts von 13 mit einem Aufprallelement, wobei eine Öffnung an einer stromaufwärts befindlichen Seite des rohrförmigen Abschnitts positioniert ist, um eine Strömung zu den Schaufelblättern abzulenken.
EINGEHENDE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, bei denen gleiche Bezugszeichen in den gesamten mehreren Ansichten gleiche Komponenten bezeichnen, zeigt 1 einen Teil eines Fahrzeugs 10 mit einem Luft- und Kraftstoffeinlass 12 für einen Motor 14 und einem Abgassystem 16. Zum Verbessern des Mischens einer Flüssigkeit in einer Abgasströmung ist eine Mischeranordnung 18 enthalten, wie hierin erläutert wird. Die Mischeranordnung 18 ist in 2 in näherem Detail gezeigt. Die spezifischen Vorteile des Aufbaus der Mischeranordnung 18 werden hierin erläutert. Auch wenn die Mischeranordnung 18 in dem Abgassystem 16 gezeigt ist, kann sie auch in dem Luft- und Kraftstoffeinlasssystem 12 des Motors verwendet werden, um das Mischen des eingespritzten flüssigen Kraftstoffs in der Luftströmung 19 zu beeinflussen, um die Verbrennung in Zylindern des Motors 14 zu verbessern.
Das Abgassystem 16 umfasst einen Dieseloxidationskatalysator (DOC) 20, der sich stromabwärts der Mischeranordnung 18 in der Abgasströmung befindet. Ein Flüssigkeitsinjektor 21, wie etwa zum Einspritzen von Kohlenwasserstoffkraftstoff, ist stromaufwärts der Mischeranordnung 18 eingespritzt. Ein Dieselpartikelfilter (DPF) 22 befindet sich weiter stromabwärts des DOC 20 in der Abgasströmung. Eine andere Komponente 24, wie etwa ein Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR), befindet sich stromabwärts des DPF 22 und stromabwärts eines Injektors 23, wie etwa eines Harnstoffinjektors. Alternativ kann die Komponente 24 eine Mager-No_x-Falle sein und der Injektor 23 kann ein Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kohlenwasserstoffen sein, um die Mager-No_x-Falle zu regenerieren. Die Komponente 24 wandelt mindestens einen Teil der Stickstoffoxide (No_x) in der Abgasströmung in Stickstoff und Wasser um. Eine andere Mischeranordnung 18 ist konfiguriert, um eine bevorzugte Verteilung von Flüssigkeitstropfen (Harnstoff oder Kohlenwasserstoff) in der Gasströmung zu der Komponente 24 zu erzeugen. Die bevorzugte Verteilung für einen SCR oder eine Mager-No_x-Falle kann eine gleichmäßige Verteilung über der Leitung 30 in der Gasströmung sein. In noch anderen Ausführungsformen, bei denen die Komponente 24 ein SCR-Katalysator ist, könnte sich die Komponente 24 zwischen dem Motor 14 und dem DOC 20 befinden oder das Abgassystem 16 könnte einen DOC 20 und einen DPF 22, aber keinen SCR-Katalysator aufweisen.
Unter Bezugnahme auf 2 wird die Mischeranordnung 18 in näherem Detail gezeigt. Die Mischeranordnung 18 umfasst eine Leitung 30, die ein Auspuffrohr ist oder in Reihe mit einem Auspuffrohr an dem Fahrzeug 10 eingebaut ist. Die Leitung 30 weist eine Innenwand 32 auf und umschließt eine in 1 durch Pfeile 34 angedeutete Gasströmung zusammen mit eingespritzten Flüssigkeitstropfen 36, die in der Gasströmung 34 befördert werden und in 11 veranschaulicht sind.
Die Mischeranordnung 18 umfasst mehrere beabstandete Schaufelblätter 40. In der Ausführungsform von 2 weist die Mischeranordnung 18 drei beanstandete Schaufelblätter 40 auf. Jedes der Schaufelblätter 40 ist mit einem Aufprallelement 42 verbunden und erstreckt sich davon stromabwärts in der Abgasströmung. Jedes der Schaufelblätter 40 ist mit der Innenwand 32 der Leitung 30 verbunden. Jedes der Schaufelblätter 40 ist auch mit dem Aufprallelement 42 verbunden, so dass das Aufprallelement 42 durch die Schaufelblätter 40 gelagert ist und im Allgemeinen in der Leitung 30 zentriert ist. In anderen Ausführungsformen muss das Aufprallelement 42 nicht von den Schaufelblättern zentriert werden, sondern könnte stattdessen an einer anderen Stelle in der Leitung 30, einschließlich einer nicht mittigen Stelle oder einer Winkelstellung bezüglich der Achse der Leitung 30, gelagert sein. Die Stelle des Aufprallelements 42 in der Leitung 30 hängt von der Position des Injektors 21 oder 23 relativ zum Aufprallelement 42 und den Schaufelblättern 40 sowie von der erwünschten Verteilung von Flüssigkeitstropfen 36 in der Gasströmung 34 stromabwärts der Schaufelblätter 40 ab.
Jedes Schaufelblatt 40 ist im Allgemeinen an einem Innenrand, der für jedes Schaufelblatt 40 als 55 dargestellt ist, mit einer Unterseite (einer stromabwärts befindlichen Seite) des Aufprallelements 42 verbunden. Jedes Schaufelblatt 40 weist eine im Allgemeinen spiralenartige Form auf, so dass es sich in einer Spirale stromabwärts in der Leitung 30 erstreckt, wobei ein Außenrand 58 jedes Schaufelblatts 40 an der Innenwand 32 befestigt ist (wobei in 2 die Außenränder 58 von nur zwei der Schaufelblätter 40 sichtbar sind und der Außenrand 58 des dritten Schaufelblatts 40 mit einer verdeckten Linie dargestellt ist). Der Außenrand 58 weist daher eine gebogene Form auf, so dass er an der Berührungsfläche des Rands 58 und der Innenwand 32 ein Spiralmuster erzeugt. Dieses Spiralmuster ist als verdeckte Linie veranschaulicht, die den verdeckten Rand 58 des untersten Schaufelblatts von 2 andeutet.
Das Aufprallelement 42 befindet sich stromaufwärts der Schaufelblätter 40 in der Abgasströmung 34 von 1. In der Ausführungsform von 2 weist das Aufprallelement 42 eine im Allgemeinen kegelförmige Fläche 44 auf, die in die Strömungsrichtung des Gases 34 weist und in der Leitung 30 sich in einer Stromabwärtsrichtung nach außen verjüngt; d. h. die kegelförmige Fläche 44 zeigt im Allgemeinen stromaufwärts. In anderen Ausführungsformen könnte das Aufprallelement 42 stattdessen eine Platte mit einer flachen Fläche sein, die der Gasströmung 34 zugewandt ist. In der Ausführungsform von 2 weist das Aufprallelement 42 auch eine im Allgemeinen mittige Öffnung 46 auf. Die mittige Öffnung 46 lässt einen Teil der Gasströmung 34 durch einen axialen Strömungsbereich oder Mittenbereich 48 in der Leitung 30 strömen. Der axiale Strömungsbereich 48 wird, wie in 3 angedeutet, von den Schaufelblättern 40 nicht blockiert. Teile der Gasströmung, die zu der kegelförmigen Fläche 44 geleitet werden, treffen auf die Fläche 44 auf und werden dadurch zumindest teilweise umgeleitet, um an dem Aufprallelement 42 vorbeizuströmen. In 2 ist ein solcher Teil der Gasströmung 34 gezeigt, wie er auf das Aufprallelement 42 aufprallt und sich in mehrere unterschiedliche Strömungsrichtungen 50, 52 und 54 aufteilt. Die Pfeile 50, 52, 54 stellen auch das Aufbrechen eines in der Gasströmung 34 beförderten Fluidtropfens dar. Eine Funktion des Aufprallelements 42 ist das Aufbrechen von Fluidtropfen, wenn sie auf das Aufprallelement 42 aufprallen. Die aufgebrochenen Fluidtropfen werden durch die entlang der Schaufelblätter 42 beförderten Strömung in einer Drallbewegung dispergiert, wie durch den Pfeil 56 gezeigt ist, was in einem äußeren kranzförmigen Bereich 60 (in 3 gezeigt) des Abschnitts in der Leitung 30 eine Wirbelströmung erzeugt, die den Mittenbereich 48 umgibt, in dem im Allgemeinen eine axiale Strömung vorhanden ist.
Unter Bezugnahme auf 11 werden die zerstreuten Flüssigkeitstropfen 36 in der Abgasströmung stromabwärts der Mischeranordnung 18 befördert, wobei ein Großteil sich in dem äußeren kranzförmigen Bereich 60 der Gasströmung statt in dem Mittenbereich 48 befindet. Diese Fähigkeit, die Flüssigkeit zu dem äußeren kranzförmigen Bereich zu leiten, kann als Schichtung der Flüssigkeitstropfen bezeichnet werden. In einer Ausführungsform, bei der die Flüssigkeitstropfen Kohlenwasserstoffe sind, hat demgemäß die Gasströmung stromabwärts zu dem DPF 22 höhere Temperaturen in einem äußeren kranzförmigen Bereich 62 der Leitung 64 zwischen dem DOC 20 und dem DPF 22, die in 10 gezeigt sind, da das Verbrennen der Kohlenwasserstoffe in dem DOC 20 eine exotherme Reaktion ist. In bekannten Systemen pflegen DPF aufgrund von Wärmeübertragungsverlust und aufgrund einer Abgasströmungsverteilung über den DPF ein radiales Temperaturgefälle von einer Mitte zu den äußeren kranzförmigen Rändern aufzuweisen, wie in 10. durch eine Temperaturkurve 66 gezeigt ist. Bei der Mischeranordnung 18 dagegen eine heißere Strömung in dem äußeren kranzförmigen Bereich 62, da die Mischeranordnung 18 vor dem DOC eine vermehrte Kohlenwasserstoffschichtung zu dem kranzförmigen Bereich 60 ermöglicht, und reduziert das Temperaturgefälle über dem stromabwärts befindlichen DPF 22, wie durch die sich ergebende Temperaturkurve 68 gezeigt ist. Dadurch hat die Mischeranordnung 18 stromaufwärts des DOC 20 die Wirkung des Anhebens der Temperatur in einem äußeren kranzförmigen Bereich 70 des DPF 22. Die höhere Temperatur und die gleichförmigere radiale Temperaturverteilung steigert den Regenerationswirkungsgrad des DPF 22, indem sie es leichter machen, Ruß zu verbrennen, der in dem äußeren kranzförmigen Bereich 70 des DPF 22 festsitzt.
Alternativ könnte in 1 die Mischeranordnung 18 oder eine zweite Mischeranordnung 18 zwischen den DPF 22 und den SCR-Katalysator 24 gesetzt werden, wobei ein Reduktionskatalysator wie etwa Harnstoff durch den Injektor 23 zwischen dem DPF 22 und dem SCR-Katalysator 24 in die Strömung eingespritzt wird. Bei einer solchen Ausführungsform wäre die Mischeranordnung 18 so konfiguriert, dass sie den flüssigen Harnstoff gleichmäßiger über dem SCR-Katalysator 24 verteilt, um den Wirkungsgrad des SCR-Katalysators 24 zu steigern. Des Weiteren wäre bei Ausführungsformen, bei denen die Komponente 24 eine Mager-No_x-Falle ist und der Injektor 23 ein Kraftstoffinjektor ist, um Kohlenwasserstoffe einzuspritzen, die zwischen dem DPF 22 und der Komponente 24 eingebaute zweite Mischeranordnung 18 konfiguriert, um die Flüssigkeitstropfen in der Gasströmung gleichmäßiger zu der Komponente 24 zu verteilen.
4 zeigt die Mischeranordnung 18 mit der Leitung 30 in Phantomdarstellung gezeigt. 5–9 zeigen verschiedene alternative Ausführungsformen von Mischeranordnungen, die an Stelle der Mischeranordnung 18 von 1–4 verwendet werden können. 5 zeigt eine Mischeranordnung 118 mit sechs an dem Aufprallelement 42 angebrachten Schaufelblättern 140. Jedes der Schaufelblätter 140 weist eine äußere Verlängerung 143 auf, die dazu beiträgt, die spiralartige Wirbelströmung zu induzieren. 6 zeigt eine Mischeranordnung 218 mit sechs Schaufelblättern 240 von einer etwas einfacheren Form, ohne eine äußere Verlängerung, die in der Leitung 30 positioniert und an einem etwas kleineren Aufprallelement 242 angebracht ist. 7 zeigt eine Mischeranordnung 318 mit den gleichen Schaufelblättern 40 in der Leitung 30, die aber ein anderes Aufprallelement 342 lagert, das eine leicht kegelförmige Fläche aufweist und eine mittige Öffnung 346 aufweist. Das Aufprallelement 342 weist sekundäre Schaufelblätter 340 auf, die sich von einem Mittenabschnitt des Aufprallelements 342 erstrecken, um eine Flüssigkeits- und Gasströmung weiter zu dem äußeren kranzförmigen Strömungsbereich in der Leitung 30 zu leiten, wodurch die Abgabe der Flüssigkeitstropfen zu dem äußeren kranzförmigen Bereich des DOC 20 verbessert wird. 8 zeigt eine Mischeranordnung 418 mit den gleichen, relativ einfachen Schaufelblättern 240 wie in 6, die mit einem Aufprallelement 442 verbunden sind, das keine mittige Öffnung aufweist. Dadurch werden mehr Flüssigkeitstropfen zu dem äußeren kranzförmigen Strömungsbereich der Leitung 30 als in Ausführungsformen, die ein Aufprallelement mit einer mittigen Öffnung aufweisen, gedrängt. Weiterhin wird in dem kranzförmigen Bereich eine stärkere Wirbelströmung für mehr Verwirbeln der Tropfen erzeugt, da kein Teil der Gasströmung durch einen mittleren Bereich der Leitung 30 treten kann, ohne sich um das Aufprallelement 442 und an den Schaufelblättern 240 vorbei zu bewegen. 9 zeigt eine Mischeranordnung 518, die die gleichen Schaufelblätter 40 wie in 2 aufweist, doch mit dem Aufprallelement 442 von 8 ohne eine mittige Öffnung.
12-14 zeigen Komponenten einer alternativen Mischeranordnung 618, die für einfache Fertigung und Montage weniger Komponenten verwendet. 12 zeigt ein Schaufelblattmodul 640 mit zwei Schaufelblättern 641, die an einem Innenumfangsabschnitt 643 angebracht sind. Die Schaufelblätter 641 weisen jeweils einen Außenumfangsabschnitt 645 auf, der sich umlaufend weg von dem Innenumfangsabschnitt 643 erstreckt. Wie in 13 und 14 gezeigt ist, sind drei der Module 640 an den Außenumfangsabschnitten 645 zusammengeschweißt, um eine Endloseinheit 620 zu bilden, die in die Leitung 30 eingesetzt und daran angeschweißt oder anderweitig fest damit verbunden werden kann. Schweißbereiche 647 sind mit Strichlinien angedeutet.
In 13 trägt ein innerer rohrförmiger Abschnitt 622 dazu bei, einen axialen Strömungsbereich, der durch den inneren rohrförmigen Abschnitt 622 tritt, von einem Wirbelströmungsbereich zu trennen, der durch eine Strömung verursacht wird, die gezwungen wird, an den Schaufelblättern 641 vorbei zu wirbeln. In 14 ist ein Aufprallelement 642 mit einer mittigen Öffnung 646 in der Form einer Platte an einer stromaufwärts befindlichen Seite des rohrförmigen Abschnitts 622 mit einer mittigen Öffnung positioniert. Das Aufprallelement 642 trägt dazu bei, Flüssigkeitstropfen in der Strömung aufzubrechen. Alternativ kann ein Aufprallelement mit einer kegelförmigen Fläche, ähnlich dem von 2, verwendet werden.
Obgleich die besten Ausführungsarten der beanspruchten Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur praktischen Ausführung der Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.

Claims

Anordnung, umfassend: eine Hohlleitung, die eine Innenwand aufweist und zum Aufnehmen einer Strömung von Gas und Flüssigkeitstropfen ausgelegt ist; mehrere beabstandete Schaufelblätter; ein Aufprallelement; wobei jedes der Schaufelblätter mit dem Aufprallelement funktionell verbunden ist und sich von diesem erstreckt und mit der Innenwand der Leitung verbunden ist; wobei sich das Aufprallelement stromaufwärts der Schaufelblätter in der Gasströmung befindet; und wobei das Aufprallelement und die Schaufelblätter ausgelegt sind, um eine bevorzugte Verteilung der Flüssigkeitstropfen in der Gasströmung stromabwärts der Schaufelblätter in der Leitung zu erzeugen.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei sich jedes der Schaufelblätter von dem Aufprallelement in der Leitung zumindest teilweise radial nach außen erstreckt und eine im Allgemeinen spiralenartige Form aufweist.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei das Aufprallelement eine im Allgemeinen kegelförmige Fläche aufweist, die der Gasströmung zugewandt ist und sich stromabwärts radial nach außen verjüngt.
Anordnung nach Anspruch 3, wobei das Aufprallelement eine im Allgemeinen mittige Öffnung aufweist, die einen axialen Strömungsbereich in der Gasströmung erzeugt, der von den Schaufelblättern nicht blockiert wird.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei jedes der Schaufelblätter einen Innenumfang aufweist, an dem es sich erstreckt, um sich mit einem benachbarten der Schaufelblätter zu verbinden, und einen Außenumfang aufweist, an dem es sich erstreckt, um sich mit einem benachbarten der Schaufelblätter zu verbinden, so dass die Schaufelblätter eine Endloseinheit bilden, wenn sie miteinander verbunden sind.
Anordnung nach Anspruch 5, wobei die Schaufelblätter an den Außenumfängen durch Schweißen miteinander verbunden sind.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei das Aufprallelement und die Schaufelblätter ausgelegt sind, um die Flüssigkeitstropfen hin zu einem Außenbereich der Gasströmung in der Leitung zu leiten.
Fahrzeug-Abgas-Flüssigkeits-Mischeranordnung, umfassend: eine Hohlleitung, die eine Innenwand aufweist und zum Aufnehmen einer Strömung von Gas und Flüssigkeitstropfen ausgelegt ist; mehrere beabstandete Schaufelblätter; ein Aufprallelement mit einer im Allgemeinen kegelförmigen Fläche, die der Richtung der Gasströmung zugewandt ist und sich stromabwärts nach außen verjüngt, und mit einer im Allgemeinen mittigen Öffnung, um eine axiale Strömung in einem Mittenbereich der Gasströmung zu erzeugen, der nicht von den Schaufelblättern blockiert wird; wobei jedes der Schaufelblätter mit dem Aufprallelement funktionell verbunden ist und sich von diesem erstreckt und mit der Innenwand der Leitung verbunden ist; wobei sich das Aufprqallelement stromaufwärts der Schaufelblätter in der Gasströmung befindet, um dadurch die Flüssigkeitstropfen hin zu einem Außenbereich der Gasströmung abzulenken; und wobei sich jedes der Schaufelblätter an einem Innenumfang erstreckt, um sich mit einem benachbarten der Schaufelblätter zu verbinden, und sich an einem Außenumfang erstreckt, um sich mit einem anderen benachbarten der Schaufelblätter zu verbinden.
Anordnung nach Anspruch 8, wobei sich jedes der Schaufelblätter von dem Aufprallelement in der Leitung zumindest teilweise radial nach außen erstreckt und eine im Allgemeinen spiralenartige Form aufweist.
Fahrzeugsystem, umfassend: eine Hohlleitung, die eine Innenwand aufweist und zum Aufnehmen einer Strömung von Gas mit Flüssigkeitstropfen ausgelegt ist; eine Mischeranordnung mit: mehreren beabstandeten Schaufelblättern; einem Aufprallelement; wobei jedes der Schaufelblätter mit dem Aufprallelement funktionell verbunden ist und sich von diesem erstreckt und mit der Innenwand der Leitung verbunden ist; wobei sich das Aufprallelement stromaufwärts der Schaufelblätter in der Gasströmung befindet, um dadurch die Flüssigkeitstropfen abzulenken und die Gasströmung in der Leitung zu beeinflussen; und eine Fahrzeugkomponente, die mit der Leitung stromabwärts der Mischeranordnung funktionell verbunden ist und dazu dient, die Flüssigkeitstropfen zu verarbeiten; wobei die Mischeranordnung ausgelegt ist, um eine erwünschte Abgabe der Flüssigkeitstropfen in die Gasströmung zu der Fahrzeugkomponente zu erzeugen.