DE102019205907A1 - Mixing pipe for the treatment of vehicle exhaust - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mischrohr für die Behandlung von Fahrzeugabgas, umfassend: ein Außenrohr (2) sowie ein innerhalb des vorstehend bezeichneten Außenrohres (2) vorgesehenes Innenrohr (1), wobei zwischen dem vorstehend bezeichneten Innenrohr (1) und dem vorstehend bezeichneten Außenrohr (2) ein Zwischenspalt (5) besteht, wobei das Upstream-Ende des vorstehend bezeichneten Innenrohres (1) mit dem Upstream-Ende des vorstehend bezeichneten Außenrohres (2) fest verbunden ist, während das Downstream-Ende des vorstehend bezeichneten Innenrohres (1) aus dem Downstream-Ende des vorstehend bezeichneten Außenrohres (2) hinausragt. Das Mischrohr nach der vorliegenden Erfindung kann verhindern, dass nicht verdampfte, entlang der Innenwand des Rohres strömende Flüssigkeitstropfen der Abgasbehandlungsflüssigkeit in den Zwischenspalt zwischen Innenrohr und Außenrohr gelangen, so dass eine Verlängerung der Verwendungslebensdauer des Mischrohres ermöglicht wird.The present invention relates to a mixing tube for the treatment of vehicle exhaust gas, comprising: an outer tube (2) and an inner tube (1) provided inside the above-described outer tube (2), wherein between the above-mentioned inner tube (1) and the above-described outer tube ( 2) has an intermediate gap (5), wherein the upstream end of the above-mentioned inner tube (1) is fixedly connected to the upstream end of the above-mentioned outer tube (2), while the downstream end of the above-mentioned inner tube (1) protrudes the downstream end of the above-mentioned outer tube (2). The mixing tube according to the present invention can prevent unvaporized liquid droplets of the exhaust gas treatment liquid flowing along the inner wall of the tube from getting into the intermediate gap between the inner tube and the outer tube, thus permitting an extension of the service life of the mixing tube.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft die Reinigung von Fahrzeugabgas, insbesondere ein Mischrohr zur Behandlung von Fahrzeugabgas.The present invention relates to the purification of vehicle exhaust, in particular a mixing tube for the treatment of vehicle exhaust.
Stand der TechnikState of the art
In den letzten Jahren hat das Problem der Verunreinigung der Atmosphäre zunehmend an Beachtung gewonnen. In Großstädten mit hoher Bevölkerungsdichte leisten die Abgasemissionen der Fahrzeuge einen wesentlichen „Beitrag“ zur Verunreinigung der Atmosphäre. Um den Gehalt der in die Luft emittierten Verunreinigungsstoffe zu verringern, wurden immer strengere Abgasemissionsnormen ausgearbeitet und umgesetzt. Gegenwärtig wurde die „historisch strengste“ staatliche Emissionsnorm VI bereits veröffentlicht und die jeweiligen großen Hersteller sowie Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen erarbeiten bereits entsprechende Maßnahmen in Forschung und Entwicklung.In recent years, the problem of pollution of the atmosphere has increasingly attracted attention. In large cities with a high population density, the exhaust emissions of the vehicles make a significant "contribution" to the pollution of the atmosphere. In order to reduce the level of pollutants emitted into the air, increasingly stringent exhaust emission standards have been worked out and implemented. At present, the "historically most stringent" State Emission Standard VI has already been published and the respective major manufacturers and research and development institutions are already developing corresponding measures in research and development.
Bei der Reinigungsbehandlung von Fahrzeugabgas erfolgt normalerweise die Anwendung von Abgasbehandlungsflüssigkeit (beispielsweise flüssiges Reduktionsmittel), welche mit dem Abgas gemischt wird, um schädliche Bestandteile im Abgas, wie beispielsweise Stickoxide, zu reduzieren. Beim Stand der Technik umfasst das für die Abgasbehandlung vorgesehene Rohr normalerweise ein Außenrohr, ein Innenrohr und Mischflügelplatten. Hierbei ist das Innenrohr kürzer als das Außenrohr vorgesehen und an seinen beiden Enden ist das Innenrohr jeweils fest mit dem Außenrohr verbunden. Die Mischflügelplatten können die Zersetzung des flüssigen Reduktionsmittels (beispielsweise Harnstofflösung) intensivieren, um eine umfassende Reaktion mit dem Abgas im Innenrohr zu ermöglichen.In the purification treatment of vehicle exhaust gas, the use of exhaust treatment liquid (for example, liquid reducing agent) is usually performed, which is mixed with the exhaust gas to reduce harmful components in the exhaust gas such as nitrogen oxides. In the prior art, the pipe provided for the exhaust treatment normally comprises an outer pipe, an inner pipe and mixing blade plates. Here, the inner tube is shorter than the outer tube and at its two ends, the inner tube is fixedly connected to the outer tube. The mixing paddles may intensify the decomposition of the liquid reducing agent (eg, urea solution) to allow a full reaction with the exhaust gas in the inner tube.
Weil allerdings beim Stand der Technik das Innenrohr kürzer als das Außenrohr vorgesehen ist, können die eigentlich aus dem Mischrohr auszuleitenden, nicht verdampften Harnstoffflüssigkeitstropfen möglicherweise in den Zwischenspalt zwischen Innenrohr und Außenrohr gelangen, was eine Beeinträchtigung der Verwendungseigenschaften des Mischrohres bewirkt.However, because in the prior art, the inner tube is provided shorter than the outer tube, the actually evaporated from the mixing tube auszuleitenden, non-evaporated urea liquid drops may get into the intermediate gap between inner tube and outer tube, causing an impairment of the performance characteristics of the mixing tube.
Inhalt der ErfindungContent of the invention
Die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Mischrohres zur Behandlung von Fahrzeugabgas, um das gegenwärtige Problem beim Stand der Technik zu lösen und zu verhindern, dass Flüssigkeitstropfen der nicht verdampften Abgasbehandlungsflüssigkeit in den Zwischenspalt zwischen Innenrohr und Außenrohr gelangen, so dass eine Verlängerung der Verwendungslebensdauer des Mischrohres ermöglicht wird.The object of the present invention is to provide a mixing pipe for treating vehicle exhaust gas in order to solve the current problem in the prior art and to prevent liquid droplets of the unvaporized exhaust treatment liquid from getting into the intermediate pipe between the inner pipe and the outer pipe, so that elongation of the exhaust pipe Use life of the mixing tube is made possible.
Das Mischrohr zur Behandlung von Fahrzeugabgas nach der vorliegenden Erfindung umfasst: ein Außenrohr sowie ein innerhalb des vorstehend bezeichneten Außenrohres vorgesehenes Innenrohr, wobei zwischen dem vorstehend bezeichneten Innenrohr und dem vorstehend bezeichneten Außenrohr ein Zwischenspalt besteht, wobei das Upstream-Ende des vorstehend bezeichneten Innenrohres mit dem Upstream-Ende des vorstehend bezeichneten Außenrohres fest verbunden ist, während das Downstream-Ende des vorstehend bezeichneten Innenrohres aus dem Downstream-Ende des vorstehend bezeichneten Außenrohres hinausragt.The mixing tube for treating vehicle exhaust gas according to the present invention comprises: an outer tube and an inner tube provided inside the above-described outer tube, wherein there is an intermediate gap between the above-indicated inner tube and the above-described outer tube, the upstream end of the above-described inner tube being connected to the inner tube Upstream end of the above-mentioned outer tube is firmly connected, while the downstream end of the above-mentioned inner tube protrudes from the downstream end of the above-mentioned outer tube.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass an der Innenwand des Downstream-Endes des vorstehend bezeichneten Außenrohres eine Positionsbegrenzungserhebung vorgesehen ist, wobei die vorstehend bezeichnete Positionsbegrenzungserhebung an die Außenwand des Downstream-Endes des vorstehend bezeichneten Innerohres stößt.It is preferably provided that a position limit elevation is provided on the inner wall of the downstream end of the above-described outer tube, wherein the above-mentioned position boundary elevation abuts the outer wall of the downstream end of the above-mentioned inner ear.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass an dem Upstream-Ende des vorstehend bezeichneten Außenrohres ein erstes Schweißloch vorgesehen ist, wobei das Upstream-Ende des vorstehend bezeichneten Innenrohres durch das vorstehend bezeichnete erste Schweißloch mittels Lochschweißen an dem Upstream-Ende des vorstehend bezeichneten Außenrohres befestigt ist.It is preferably provided that a first weld hole is provided at the upstream end of the above-described outer pipe, the upstream end of the above-indicated inner pipe being fastened to the upstream end of the above-described outer pipe by the above-described first weld hole by punch welding.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das vorstehend bezeichnete Mischrohr außerdem eine Mischvorrichtung umfasst, wobei das Downstream-Ende der vorstehend bezeichneten Mischvorrichtung innerhalb des Upstream-Endes des vorstehend bezeichneten Innenrohres vorgesehen ist, wobei das Upstream-Ende der vorstehend bezeichneten Mischvorrichtung der Düsenabstimmung auf die Behandlungsflüssigkeitssprühvorrichtung des Fahrzeugs dient.Preferably, it is provided that the above-described mixing tube further comprises a mixing device, wherein the downstream end of the above-mentioned mixing device is provided within the upstream end of the above-mentioned inner tube, wherein the upstream end of the above-mentioned mixing device of the nozzle tuning to the treatment liquid spray device of Vehicle serves.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass an dem Upstream-Ende des vorstehend bezeichneten Innenrohres ein zweites Schweißloch vorgesehen ist, wobei das Downstream-Ende der vorstehend bezeichneten Mischvorrichtung durch das vorstehend bezeichnete zweite Schweißloch mittels Lochschweißen an dem Upstream-Ende des vorstehend bezeichneten Innenrohres befestigt ist.It is preferably provided that a second weld hole is provided at the upstream end of the above-mentioned inner pipe, the downstream end of the above-described mixing device being fastened by the above-described second weld hole to the upstream end of the above-indicated inner pipe by means of hole welding.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass an der Seitenwand der vorstehend bezeichneten Mischvorrichtung zumindest eine Öffnung vorgesehen ist, die mit dem Zwischenspalt verbunden ist.It is preferably provided that at least one opening is provided on the side wall of the above-described mixing device, which is connected to the intermediate gap.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass jede der an der Seitenwand der vorstehend bezeichneten Mischvorrichtung vorgesehenen Öffnungen an dem Öffnungsrand einer Seite mit einer Flügelplatte versehen ist, wobei die vorstehend bezeichnete Flügelplatte auf das Innere der vorstehend bezeichneten Mischvorrichtung hin gekrümmt ist, so dass das durch die vorstehend bezeichnete Öffnung in die Mischvorrichtung gelangende Abgas durch die vorstehend bezeichnete Flügelplatte verwirbelt wird.It is preferably provided that each of the on the side wall of the above-designated Mixing device provided openings at the opening edge of a page is provided with a wing plate, wherein the above-mentioned wing plate is curved towards the inside of the mixing device referred to above, so that the passing through the above-mentioned opening into the mixing device exhaust gas is swirled by the above-mentioned wing plate ,
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Anzahl der vorstehend bezeichneten Öffnungen
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die vorstehend bezeichnete Mischvorrichtung eine Kegelform aufweist.It is preferably provided that the above-described mixing device has a conical shape.
Durch die vorliegende Erfindung kann verhindert werden, dass nicht verdampfte, entlang der Innenwand des Rohres strömende Flüssigkeitstropfen der Abgasbehandlungsflüssigkeit (beispielsweise flüssiges Reduktionsmittel wie Harnstofflösung) in den Zwischenspalt zwischen Innenrohr und Außenrohr gelangen, so dass eine Verlängerung der Verwendungslebensdauer des Mischrohres ermöglicht wird. Außerdem verringert das zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr strömende Bypass-Gas den Druckabfall und es erfolgt zudem eine Verringerung des Wärmeverbrauchs der Rohrwand beim Strömen des Gases durch das Innenrohr, so dass eine Verminderung des Risikos der Ablagerung von Abgasbehandlungsflüssigkeit am Innenrohr erfolgt.By means of the present invention, it is possible to prevent non-vaporized liquid droplets of the exhaust gas treatment liquid (for example liquid reducing agent such as urea solution) flowing along the inner wall of the pipe from getting into the intermediate gap between the inner pipe and the outer pipe, thus making it possible to extend the service life of the mixing pipe. In addition, the bypass gas flowing between the inner tube and the outer tube reduces the pressure drop, and further reduces the heat consumption of the tube wall as the gas flows through the inner tube, thus reducing the risk of deposition of exhaust treatment liquid on the inner tube.
Figurenlistelist of figures
Nachstehend erfolgt anhand beigefügter Abbildungen eine weitere detaillierte Beschreibung praktischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1- Innenrohr; 2- Außenrohr; 3- Mischvorrichtung; 4-Behandlungsflüssigkeitssprühvorrichtung; 5- Zwischenspalt; 6- Erstes Schweißloch; 7- Positionsbegrenzungserhebung; 8- Öffnung1- inner tube; 2- outer tube; 3- mixing device; 4-Behandlungsflüssigkeitssprühvorrichtung; 5- intermediate gap; 6- First weld hole; 7- position limit survey; 8- opening
Praktische AusführungsformenPractical embodiments
Nachstehend erfolgt eine detaillierte Beschreibung praktischer Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, wobei die genannten praktischen Ausführungsbeispiele in den Abbildungen gezeigt werden und wobei durchgängig identische beziehungsweise ähnliche Bezugszeichen auf identische beziehungsweise ähnliche Elemente oder Elemente identischer beziehungsweise ähnlicher Funktion verweisen. Die nachstehenden anhand der beigefügten Abbildungen beschriebenen praktischen Ausführungsbeispiele sind beispielhafter Natur und dienen lediglich der Interpretation der vorliegenden Erfindung, ohne eine Beschränkung der vorliegenden Erfindung darzustellen.The following is a detailed description of practical embodiments of the present invention, wherein said practical embodiments are shown in the figures and wherein throughout identical or similar reference numerals refer to identical or similar elements or elements identical or similar function. The following practical embodiments described with reference to the accompanying drawings are exemplary in nature and are merely for the purpose of interpreting the present invention without representing a limitation of the present invention.
Bei
Das Upstream-Ende des Innenrohres
Bevorzugt ist vorgesehen, dass an dem Upstream-Ende des Außenrohres
Das durch den Zwischenspalt
Wie in den
Die Mischvorrichtung
An der Seitenwand der Mischvorrichtung
Das Upstream-Ende der Mischvorrichtung
Vorstehend erfolgte anhand der in den Abbildungen gezeigten praktischen Ausführungsbeispiele eine detaillierte Beschreibung von Aufbau, Merkmalen und Nutzen der vorliegenden Erfindung, wobei es sich lediglich um vorteilhafte praktische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung handelt, ohne dass die vorliegende Erfindung auf die in den Abbildungen gezeigten praktischen Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Sämtliche gemäß der Idee der vorliegenden Erfindung vorgenommenen Abänderungen oder modifizierten Äquivalente der praktischen Ausführungsbeispiele fallen, sofern kein Verlassen der durch die Beschreibung und die Abbildungen dargestellten Idee erfolgt, unter den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.In the foregoing, a detailed description has been made of the structure, features, and benefits of the present invention with reference to the practical embodiments shown in the drawings, which are merely advantageous practical embodiments of the present invention without the present invention being limited to the practical embodiments shown in the drawings is. All the modifications or modified equivalents of the practical embodiments made in accordance with the idea of the present invention are within the scope of the present invention provided that they do not depart from the idea represented by the description and the drawings.
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