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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Motorabgasbehandlung, insbesondere auf einen Mischer, ein Abgassystem und ein Mischverfahren.
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Stand der Technik
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Bei einem Motorabgassystem wird ein heißes Abgas, das durch den Motor erzeugt wird, durch verschiedene vorgeschaltete Abgasbauteile behandelt, um Schadstoffemissionen zu verringern. Die verschiedenen vorgeschalteten Abgasbauteile können eines oder mehrere der folgenden Bauteile umfassen: Rohre, Filter, Ventile, Katalysatoren, Schalldämpfer usw. Beispielsweise leiten die vorgeschalteten Abgasbauteile das Abgas zu einem Katalysator für selektive katalytische Reduktion (Selective Catalytic Reduction, SCR), der einen Einlass und einen Auslass aufweist. Der Auslass dient zum Ableiten des Abgases in ein nachgeschaltetes Abgasbauteil. Der Mischer (mixer) ist stromaufwärts des Einlasses des SCR-Katalysators positioniert. Innerhalb des Mischers wird das Abgas in eine Wirbelbewegung (swirling) oder eine Rotationsbewegung versetzt. Ein Dosierer (doser) dient zum Einspritzen eines Reduktionsmittels, wie wässriger Harnstofflösung, stromaufwärts des SCR-Katalysators in den Abgasstrom, so dass der Mischer den Harnstoff und das Abgas hinreichend miteinander vermischen kann und das daraus resultierende Gemisch in den SCR-Katalysator für eine Reduktionsreaktion zum Erzeugen von Stickstoff und Wasser abgeben kann, um die Stickoxidemissionen des Motors zu reduzieren. Der Dosierer kann durch einen Montagesitz des Mischers fest montiert werden, um einen Sprühnebel einer wässrigen Harnstofflösung in den Mischer einzuspritzen.
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In dem Mischer muss der von dem Dosierer gespritzte Harnstoffsprühnebel hinreichend zersetzt und mit dem Abgas gut durchmischt werden, um eine Kristallisation des Harnstoffs zu vermeiden.
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Bei Mischern im Stand der Technik sind jedoch immer noch Verbesserungen erwünscht und dabei soll insbesondere die Kristallisation des Harnstoffs verringert werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, einen Mischer bereitzustellen.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Mischerbaugruppe bereitzustellen.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Mischverfahren bereitzustellen.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Mischer, für ein Motorabgassystem, vorgesehen, wobei der Mischer umfasst: ein Gehäuse, das einen ersten Raum definiert, der ein Motorabgas aufnimmt, wobei das Gehäuse einen Montagebereich aufweist, der sich an einer Wandfläche des Gehäuses befindet; einen Dosierermontagesitz, der an dem Montagebereich angeordnet ist und zum Anbringen eines Dosierers dient; wobei der Dosierermontagesitz einen Spritzeinlass umfasst, der als Eingangsende dient, über das ein durch den Dosierer gespritzter Sprühnebel in den ersten Raum eintritt, wobei der Dosierermontagesitz ferner eine erste Verwirbelungsstruktur umfasst, die um den Spritzeinlass herum angeordnet ist, sodass das Abgas um den Spritzeinlasses einen Wirbelstrom bildet.
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In einem oder mehreren Ausführungsbeispielen des Mischers ist vorgesehen, dass der Dosierermontagesitz eine Montageplatte zum Anbringen an dem Montagebereich umfasst, wobei die Montageplatte mit dem Spritzeinlass versehen ist, wobei der Dosierermontagesitz ferner einen Verwirbelungssitz umfasst, der an der Montageplatte fixiert ist, wobei der Verwirbelungssitz mit einem Spiralfließkanal versehen ist, der um den Spritzeinlass herum angeordnet ist und die erste Verwirbelungsstruktur bildet.
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In einem oder mehreren Ausführungsbeispielen des Mischers ist vorgesehen, dass der Rand des Verwirbelungssitzes eine Aussparung aufweist, wobei sich der Spiralfließkanal ausgehend von der Aussparung derart erstreckt, dass das Ende des Spiralfließkanals tangential zu der Konturlinie des Spritzeinlasses verläuft.
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In einem oder mehreren Ausführungsbeispielen des Mischers ist vorgesehen, dass der Dosierermontagesitz eine Montageplatte zum Anbringen an dem Montagebereich umfasst, wobei die Montageplatte mit dem Spritzeinlass versehen ist, wobei der Dosierermontagesitz ferner Verwirbelungsflügelelemente umfasst, die um den Spritzeinlass herum angeordnet sind und die erste Verwirbelungsstruktur bilden.
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In einem oder mehreren Ausführungsbeispielen des Mischers ist vorgesehen, dass der Dosierermontagesitz eine Montageplatte zum Anbringen an dem Montagebereich umfasst, wobei die Montageplatte mit dem Spritzeinlass versehen ist, wobei der Dosierermontagesitz ferner einen Verwirbelungssitz umfasst, der an der Montageplatte fixiert ist, wobei der Verwirbelungssitz mit einem Spiralfließkanal versehen ist, der um den Spritzeinlass herum angeordnet ist, wobei der Dosierermontagesitz ferner Verwirbelungsflügelelemente umfasst, deren Verwirbelungsflügel an der Innenseite des Spiralfließkanals verteilt sind, wobei der Spiralfließkanal und die Verwirbelungsflügelelemente die erste Verwirbelungsstruktur bilden.
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In einem oder mehreren Ausführungsbeispielen des Mischers ist vorgesehen, dass der Verwirbelungssitz durch Schweißen an der Montageplatte fixiert ist oder der Verwirbelungssitz einteilig mit der Montageplatte ausgebildet ist.
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In einem oder mehreren Ausführungsbeispielen des Mischers ist vorgesehen, dass das Gehäuse innen einen Verwirbelungskegel umfasst, dessen kleineres Ende mit dem Spritzeinlass korrespondierend angeordnet ist, wobei die Seitenwand des Verwirbelungskegels eine Gaseinlassöffnung aufweist, die mit einer zweiten Verwirbelungsstruktur versehen ist.
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In einem oder mehreren Ausführungsbeispielen des Mischers ist vorgesehen, dass die Seitenwand des Verwirbelungskegels mehrere entlang der Umfangsrichtung verteilte Gaseinlassöffnungen aufweist, wobei die zweite Verwirbelungsstruktur mindestens einen Verwirbelungsflügel umfasst, der an der Gaseinlassöffnung angeordnet ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Mischerbaugruppe vorgesehen, wobei sie umfasst einen Dosierer und einen Mischer nach einer der obigen Ausgestaltungen, wobei der Dosierer an dem Dosierermontagesitz angebracht ist, wobei sich ein Spritzendabschnitt des Dosierers an dem Spritzeinlass befindet, sodass ein durch den Dosierer gespritzter Sprühnebel einer Reduktionsmittellösung von dem Spritzeinlass in den Mischer freigesetzt wird.
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In einem oder mehreren Ausführungsbeispiele der Mischerbaugruppe ist vorgesehen, dass die Reduktionsmittellösung eine Harnstofflösung ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Mischverfahren, zum Mischen eines Abgases mit einem Sprühnebel einer Reduktionsmittellösung, vorgesehen, wobei das Mischverfahren umfasst: Einleiten des Sprühnebels der Reduktionsmittellösung von einem Spritzeinlass einer Mischkammer in die Mischkammer; Bilden eines wirbelnden Abgases an dem Spritzeinlass durch mindestens einen Teil eines Abgases und Mischen des wirbelnden Abgases an dem Spritzeinlass mit dem Sprühnebel.
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Die fortschreitenden Wirkungen der vorliegenden Erfindung umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein:
- Durch Vorsehen der ersten Verwirbelungsstruktur, die um den Spritzeinlass herum angeordnet ist, wird erreicht, dass ein Sprühnebel des Dosierers nach Eintreten in den Mischer sofort mit einem wirbelnden Abgas hinreichend berührt und vermischt wird, sodass der Sprühnebel hinreichend zersetzt wird, um die Kristallisation des Harnstoffs zu verringern, die Mischwirkung des Mischers zu verbessern und eine lange Lebensdauer einer diesen enthaltenden Mischerbaugruppe und eines Abgassystems zu erreichen.
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Figurenliste
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Die oben erwähnten und andere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen und den Ausführungsbeispielen deutlicher. Die gleichen Bezugszeichen in den Zeichnungen bezeichnen immer die gleichen Merkmale. Dabei zeigt:
- 1 eine schematische Strukturansicht einer Mischerbaugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 eine schematische Teilstrukturansicht eines Mischers gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 3 eine schematische Teilstrukturansicht des Mischers gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 4 eine schematische Strukturansicht eines Dosierermontagesitzes des Mischers gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 5 eine schematische Strukturansicht des Dosierermontagesitzes des Mischers gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel;
- 6 eine schematische Strukturansicht des Dosierermontagesitzes des Mischers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
- 7 eine schematische Darstellung eines Fluidsimulationsergebnisses des Dosierermontagesitzes des Mischers gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 8 eine schematische Darstellung der Kristallisation des Harnstoffs bei einem Mischer gemäß einer Vergleichsausgestaltung;
- 9 eine schematische Darstellung der Kristallisation des Harnstoffs bei dem Mischer gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 10 ein schematisches Flussdiagramm eines Mischverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Mischerbaugruppe
- 1
- Mischer
- 11
- Gehäuse
- 111
- Montagebereich
- S1
- erster Raum
- 12
- Dosierermontagesitz
- 120
- erste Verwirbelungsstruktur
- 121
- Spritzeinlass
- 122
- Montageplatte
- 123
- Verwirbelungssitz
- 1230
- Aussparung
- 124
- Spiralkanal
- 125
- Konturlinien-Überlappungsbereich
- 126
- Verwirbelungsflügelelement
- 13
- Verwirbelungskegel
- 131
- Gaseinlassöffnung
- 132
- zweite Verwirbelungsstruktur
- 133
- Verwirbelungsflügel
- 2
- Dosierer
- 21
- Spritzendabschnitt
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Ausführliche Ausführungsformen
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Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen oder Ausführungsbeispiele zur Ausführung der technischen Lösungen offenbart. Zur Vereinfachung der Offenbarung werden nachfolgend konkrete Beispiele einzelner Elemente und Anordnungen beispielhaft beschrieben, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung einzuschränken.
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Darüber hinaus beziehen sich beispielsweise die Begriffe wie „ein Ausführungsbeispiel“ und/oder „einige Ausführungsbeispiele“ auf ein Merkmal, eine Struktur oder eine Eigenschaft im Zusammenhang mit mindestens einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung. Daher sollte betont und angemerkt werden, dass sich die Ausdrücke „eine Ausführungsform“, „ein Ausführungsbeispiel“ und/oder „einige Ausführungsbeispiele“, die zweimal oder mehrmals an verschiedenen Positionen in dieser Beschreibung erwähnt werden, nicht notwendigerweise auf dasselbe Ausführungsbeispiel beziehen. Darüber hinaus können einige der Merkmale, Strukturen oder Besonderheiten eines oder mehrerer Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung auf geeignete Weise miteinander kombiniert werden.
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Wie in 1 bis 6 gezeigt, kann in einigen Ausführungsbeispielen eine Mischbaugruppe 10 einen Mischer 1 und einen Dosierer 2 umfassen. Der Mischer 1 umfasst ein Gehäuse 11, das einen ersten Raum S 1 definiert, welcher erste Raum S1 ein Motorabgas aufnimmt. Das Gehäuse 11 weist einen Montagebereich 111 auf, der an einer Wandfläche des Gehäuses 11 ausgebildet ist. Der Dosierer 2 ist an dem Montagebereich 111 angebracht, um an den Mischer 1 angebracht zu werden und somit die Mischerbaugruppe 10 zu bilden. Wie sich aus 1 und 2 ergibt, kann ein Abgas, das beim Betrieb eines Motors erzeugt wird, von unterhalb des Gehäuses 11 in den ersten Raum S1 eintreten.
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Der Mischer 1 umfasst ferner einen Dosierermontagesitz 12, der an dem Montagebereich 111 angeordnet ist und zum Anbringen des Dosierers 2 dient. Dabei umfasst der Dosierermontagesitz 12 einen Spritzeinlass 121, der als Eingangsende dient, über das ein durch den Dosierer 2 gespritzter Sprühnebel in den ersten Raum S1 eintritt. Wie in 1 gezeigt, befindet sich ein Spritzendabschnitt 21 des Dosierers 2 an dem Spritzeinlass 121, sodass ein durch den Dosierer 2 gespritzter Sprühnebel einer Reduktionsmittellösung von dem Spritzeinlass 121 in den Mischer 1 freigesetzt wird.
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Wie sich aus 2 bis 7 ergibt, umfasst der Dosierermontagesitz 12 ferner eine erste Verwirbelungsstruktur 120, die um den Spritzeinlass 121 herum angeordnet ist, sodass das Abgas um den Spritzeinlasses 121 einen Wirbelstrom bildet und der durch den Dosierer 2 gespritzte Sprühnebel nach Eintreten in den Mischer von dem Spritzeinlass 121 sofort mit dem heißen, wirbelnden Abgas hinreichend berührt und vermischt wird. Somit wird der Sprühnebel vom Anfang einer Diffusion innerhalb des Mischers 1 schon hinreichend zersetzt. An dem Spritzeinlass 121 könnte auch Flüssigkeitströpfchen oder Flüssigkeitsfilm des Harnstoffs durch Ansammeln leicht gebildet werden und durch den Wirbelstrom an dem Spritzeinlass 121 kann ein rechtzeitiges Anblasen und Zersetzen erreicht werden, um die Kristallisation des Harnstoffs zu verringern. Da die erste Verwirbelungsstruktur 120 in der Nähe des Spritzeinlasses befindet und, z.B. wie in 4 bis 6 gezeigt, annähernd tangential zu der Kontur des Spritzeinlasses 121 verläuft, ist die Bewegung des Luftstroms an dem Spritzeinlass 121 eine Wirbelbewegung, weshalb eine sehr geringe negative Auswirkung durch einen Stoß auf den Sprühnebel ausgeübt wird, sodass der Sprühnebel in dem Mischer entlang einer vorbestimmten Spritzrichtung hinreichend ausgebreitet und diffundiert werden kann. Somit wird eine ausreichende Mischstrecke für den Sprühnebel und das Abgas sichergestellt, womit eine hinreichende Zersetzung des Harnstoffs und eine gleichmäßige Durchmischung mit dem Abgas erreicht werden. Das Prinzip der Verringerung der Kristallisation des Harnstoffs mittels des obigen Ausführungsbeispiels besteht darin, dass in der Nähe des Spritzeinlasses 121 des Mischers 1, wie in 8 gezeigt, kristallisierter Harnstoff 3 in großer Menge vorhanden ist, während durch Verwendung der ersten Verwirbelungsstruktur, wie in 9 gezeigt, kristallisierter Harnstoff an dem Spritzeinlass 121 nahezu beseitigt ist, wie von dem Erfinder in der Praxis festgestellt wurde. Somit wird die Kristallisation des Harnstoffs innerhalb des Mischers 1 erheblich verbessert, sodass der Mischer die Anforderungen erfüllt. Wie sich aus dem Simulationsergebnis gemäß 7 ergibt, übt der Wirbelstrom in der Nähe des Spritzeinlasses 121 eine starke Auswirkung aus.
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Wie in 3 und 4 gezeigt, können in einem Ausführungsbeispiel die erste Verwirbelungsstruktur 120 und der Dosierermontagesitz 12 konkret derart ausgestaltet sein, dass der Dosierermontagesitz 12 eine Montageplatte 122 zum Anbringen an dem Montagebereich 111 umfasst, wobei die Montageplatte 122 mit dem Spritzeinlass 121 versehen ist. Der Dosierermontagesitz 12 umfasst ferner einen Verwirbelungssitz 123. Der Verwirbelungssitz 123 ist an der Montageplatte 122 fixiert. Der Verwirbelungssitz 123 ist mit einem Spiralfließkanal 124 versehen. Der Spiralfließkanal 124 ist um den Spritzeinlass 121 herum angeordnet. Der Spiralfließkanal 124 bildet die erste Verwirbelungsstruktur 120. Wie in 4 gezeigt, ist der Strömungsverlauf des Spiralfließkanals 124 eine Spirale.
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Wie sich aus 4 ergibt, kann in einem Ausführungsbeispiel der Spiralfließkanal 124 konkret derart ausgestaltet sein, dass der Rand des Verwirbelungssitzes 123 eine Aussparung 1230 aufweist, wobei sich der Spiralfließkanal 124 ausgehend von der Aussparung 1230 derart erstreckt, dass das Ende des Spiralfließkanals 124 tangential zu der Konturlinie des Spritzeinlasses 121 verläuft, womit eine gute Verwirbelungswirkung um den Spritzeinlass 121 erreicht werden kann. Der tangentiale Aufbau ist nicht auf den dargestellten Fall eingeschränkt, in dem die Konturlinie des Spiralfließkanals 124 teilweise mit der Konturlinie des Spritzeinlasses 121 überlappt und somit einen Konturlinien-Überlappungsbereich 125 bildet, wobei der Tangentenpunkt am Ende des Überlappungsbereichs 125 liegt. Alternativ dazu kann lediglich das Ende des Spiralfließkanals 124 tangential zu der Konturlinie des Spritzeinlasses 121 verlaufen, während übrige Teile nicht miteinander überlappen. Es versteht sich, dass sich die tangentiale Anordnung auf eine annähernd tangentiale Anordnung anstatt auf eine streng tangentiale Anordnung bezieht. Die vorteilhafte Auswirkung der als Spiralfließkanal 124 ausgebildeten ersten Verwirbelungsstruktur 120 besteht darin, dass mittels des Spiralfließkanals 124 auf natürliche Weise eine Wirbelbewegung erzeugt wird, womit eine reibungslose Strömung und eine hohe Strömungseffizienz des Abgasstroms erreicht werden. Dabei muss der Gasstrom keinen zusätzlichen Verlust von Energie, die durch Leisten der Arbeit in andere Form von Energie umgewandelt wird, erleiden.
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Wie in 5 gezeigt, umfasst die erste Verwirbelungsstruktur 120 in einem anderen Ausführungsbeispiel gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 neben dem Spiralfließkanal 124 ferner Verwirbelungsflügelelemente 126. Die Verwirbelungsflügelelemente 126 können sich an der Innenseite des Spiralfließkanals 124 befinden und sind, beispielsweise wie in 5 gezeigt, an der Innenwand des Spiralfließkanals 124 angebracht. Nun umfasst die erste Verwirbelungsstruktur 120 den Spiralfließkanal 124 und die Verwirbelungsflügelelemente 126. Das heißt, der spiralförmige Strömungsverlauf und die Verwirbelungsflügel wirken gemeinsam auf den umgebenden Bereich des Spritzeinlasses 121, womit ein wirbelndes Abgas erzeugt wird. Somit kann die Gasabführung an der ersten Verwirbelungsstruktur 120 verstärkt werden, was sich für einen Motor mit einem größeren Hubraum eignet. Da ein Motor mit einem größeren Hubraum Sprühnebel der Harnstofflösung in größerer Menge benötigt, kann durch einen stärkeren Wirbelstrom die Kristallisation des Harnstoffs effektiver verhindert werden.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die erste Verwirbelungsstruktur hingegen Verwirbelungsflügelelemente umfassen und keinen Spiralfließkanal aufweisen. Die Verwirbelungsflügelelemente 126 können konkret direkt an dem Spritzeinlass 121 angeordnet, wie in 6 gezeigt, oder alternativ dazu um den Spritzeinlass 121 herum an der Innenwand des Verwirbelungssitzes 123, wie in 5 gezeigt, angeordnet sein. Bei den in 5 und 6 gezeigten Strukturen umfasst die erste Verwirbelungsstruktur 120 gleichzeitig den Spiralfließkanal 124 und die Verwirbelungsflügelelemente 126. Es versteht sich, dass in diesem weiteren Ausführungsbeispiel die erste Verwirbelungsstruktur 120 keinen Spiralfließkanal 124 aufweist, das heißt, von der Struktur gemäß 6 der Verwirbelungssitz 123 entfernt wird, oder alternativ dazu bei dem Verwirbelungssitz 123 in der Struktur gemäß 5 der Spiralfließkanal entfällt, beispielsweise indem die Aussparung 1230 des Verwirbelungssitzes 123 geschlossen und somit ein ringförmiger Verwirbelungssitz 123 gebildet wird, wobei sich die Verwirbelungsflügelelemente 126 an der inneren Ringwandfläche des ringförmigen Verwirbelungssitzes 123 befinden. Somit kann auch das Verringern der Kristallisation des Harnstoffs erzielt werden.
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Wie sich aus 3 bis 6 ergibt, können der Verwirbelungssitz 123 und die Montageplatte 122 durch Schweißen miteinander fest verbunden werden. Eine derartige Verbindungsstruktur zeichnet sich durch gute Stabilität und Zuverlässigkeit aus. Alternativ dazu kann der Verwirbelungssitz 123 einteilig mit der Montageplatte 122 ausgebildet, beispielsweise durch Gusstechnik, 3D-Drucktechnik usw. einteilig ausgeformt sein. Somit kann ebenfalls eine stabile und zuverlässige Struktur des Verwirbelungssitzes und des Montagesitzes erreicht werden.
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Es wird weiter auf 1 und 3 hingewiesen. In einigen Ausführungsbeispielen ist innerhalb des Gehäuses 11 des Mischers 1 ferner ein Verwirbelungskegel 13 vorgesehen. Das kleinere Ende des Verwirbelungskegels 13 ist mit dem Spritzeinlass 121 korrespondierend angeordnet. Die Seitenwand des Verwirbelungskegels 13 weist eine Gaseinlassöffnung 131 auf, welche Gaseinlassöffnung 131 mit einer zweiten Verwirbelungsstruktur 132 versehen ist. Durch Vorsehen des Verwirbelungskegels 13 kann der Sprühnebelstrahl hinreichend ausgebreitet und diffundiert werden. Indem an der Seitenwand eine Gaseinlassöffnung mit einer Verwirbelungsstruktur vorgesehen ist, kann eine völlige Vermischung des wirbelnden Abgases in ausreichender Menge mit dem Sprühnebel des Harnstoffs sichergestellt werden, sodass eine hinreichende Zersetzung und eine gleichmäßige Durchmischung des Harnstoffs erreicht wird und zudem ein direkter Stoß auf den gesprühten Strahl verringert werden kann. Die zweite Verwirbelungsstruktur 132 kann konkret derart ausgestaltet sein, dass die Seitenwand des Verwirbelungskegels 13 mehrere entlang der Umfangsrichtung verteilte Gaseinlassöffnungen 131 aufweist. Die zweite Verwirbelungsstruktur 132 umfasst mindestens einen Verwirbelungsflügel 133, der an der Gaseinlassöffnung 131 angeordnet ist. Beispielsweise in dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist jede Gaseinlassöffnung 131 dementsprechend einen Verwirbelungsflügel 133 auf, wobei jedoch hier keine Einschränkung vorliegt. Beispielsweise kann lediglich ein Teil der Gaseinlassöffnungen 131 anstatt jedes davon dementsprechend u.a. einen Verwirbelungsflügel aufweisen. Somit werden gute Verwirbelungswirkung und gute Bearbeitungsfreundlichkeit erreicht.
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Aus dem Obigen ist ersichtlich, dass unter Bezugnahme auf 10 das Mischverfahren zum Mischen von einem Abgas und einem Harnstoffsprühnebel, das in den vorstehenden Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, umfasst:
- Einleiten des Sprühnebels der Reduktionsmittellösung von einem Spritzeinlass einer Mischkammer in die Mischkammer.
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Wie beispielsweise in 1 gezeigt, tritt der durch den Dosierer 2 gespritzte Sprühnebel der Harnstofflösung von dem Spritzeinlass 121 in den Mischer 1 ein und wird mit dem Abgas vermischt.
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Bilden eines wirbelnden Abgases an dem Spritzeinlass durch mindestens einen Teil eines Abgases und Mischen des wirbelnden Abgases an dem Spritzeinlass mit dem Sprühnebel.
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Wie in 2 bis 7 gezeigt, erzeugt ein Teil des Abgases unter Einwirkung der Verwirbelungsstruktur 120, beispielsweise des Spiralfließkanals 124 und/oder der Verwirbelungsflügelelemente 126, an dem Spritzeinlass einen Wirbelstrom, der an dem Spritzeinlass 121 mit dem Sprühnebel der Harnstofflösung vermischt wird, um die Kristallisation des Harnstoffs zu verringern.
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Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wurden unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm die Schritte zum Mischen des Abgases mit dem Harnstoffsprühnebel mittels der Struktur gemäß einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung beschrieben. Es ist zu verstehen, dass die vorherigen oder nachfolgenden Bedienungen nicht unbedingt genau nach der Reihenfolge durchgeführt werden müssen. Vielmehr können weitere Vorgänge diesen Prozessen hinzugefügt werden oder einen oder mehrere Schritte aus diesen Prozessen entfernt werden.
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Aus dem Obigen ist ersichtlich, dass sich der Mischer, die Mischerbaugruppe und das Mischverfahren, die bei den obigen Ausführungsbeispielen erläutert wurden, vorteilhafterweise dadurch auszeichnen, dass durch Vorsehen der ersten Verwirbelungsstruktur, die um den Spritzeinlass herum angeordnet ist, erreicht wird, dass der Sprühnebel des Dosierers nach Eintreten in den Mischer sofort mit einem wirbelnden Abgas hinreichend berührt und vermischt wird, sodass der Sprühnebel hinreichend zersetzt wird, um die Kristallisation des Harnstoffs zu verringern, die Mischwirkung des Mischers zu verbessern und eine lange Lebensdauer der diesen enthaltenden Mischerbaugruppe und eines Abgassystems zu erreichen.
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Trotz der bisherigen Offenbarung der vorstehenden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dient diese keineswegs zur Einschränkung der vorliegenden Erfindung. Ohne Verlassen der Grundideen und des Umfangs der Erfindung können Fachleute auf diesem Gebiet mögliche Abänderungen und Modifikationen vornehmen. Daher fallen jegliche Überarbeitungen, gleichwertige Abänderungen und Modifikationen an den vorstehenden Ausführungsbeispielen anhand der technischen Grundideen der Erfindung ohne Verlassen der Inhalte der Ausgestaltung der Erfindung unter den Schutzumfang, der durch die Ansprüche der vorliegenden Erfindung definiert wird.
