FR2977913A1

FR2977913A1 - Device for introducing and mixing liquid e.g. ammonia, in exhaust pipe portion of combustion engine of car, has impactors formed of plates fixed in portion and distributed three-dimensionally in portion for being impacted by injected liquid

Info

Publication number: FR2977913A1
Application number: FR1156287A
Authority: FR
Inventors: Nicolas Ferrand; Sylvain Lere; Julien Chapel
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: Faurecia Systemes dEchappement SAS
Priority date: 2011-07-11
Filing date: 2011-07-11
Publication date: 2013-01-18
Anticipated expiration: 2031-07-11
Also published as: FR2977913B1

Abstract

The device has an injector (2) introduction liquid in a portion of a pipe (1), where the injector is a multijet reducer injector for selective catalytic reduction of nitrogen oxides. Three impactors (4) are distributed three-dimensionally in the portion of the pipe for being impacted by the injected liquid, and formed of plates that are fixed in the portion of the pipe and placed parallel to a main axis of the portion of the pipe. Orthogonal projections of zones of the impactors impacted by the liquid are regularly distributed on a plane orthogonal to the main axis of the portion of the pipe.

Description

DISPOSITIF D'INTRODUCTION ET DE MELANGE D'UN LIQUIDE DANS UNE PORTION D'UN CONDUIT [0001] L'invention concerne le domaine des mélangeurs d'un liquide introduit dans une portion de conduit. Elle s'applique notamment aux mélangeurs d'un liquide introduite dans un conduit d'échappement d'un moteur à combustion. [0002] Les mélangeurs ont pour fonction de mélanger de la façon la plus homogène possible un fluide injecté dans la ligne d'échappement avec les gaz d'échappement produit par un moteur à combustion. [0003] Le fluide est directement injecté dans la ligne d'échappement par un injecteur sans passer par le moteur à combustion. [0004] Par exemple, il a déjà été proposé d'injecter un précurseur d'un réducteur en amont d'un catalyseur de réduction catalytique sélective, également connue sous l'acronyme anglais SCR (Selective Catalytic Reduction). [0005] Dans la suite de cette description, l'amont et l'aval sont définis par rapport au sens d'écoulement des gaz d'échappement. [0006] Un catalyseur SCR permet de réduire sélectivement, et donc traiter, les oxydes d'azote (ou NON), en présence d'un réducteur. Cette réduction s'effectue dans un milieu contenant généralement un excès d'air. Le réducteur peut être un ou des hydrocarbures, ou des espèces hydrocarbonées partiellement oxydées ou de l'ammoniac. Pour mettre en présence le catalyseur SCR et le réducteur, il a été proposé d'injecter en amont du catalyseur SCR un précurseur du réducteur. Un précurseur est un composé générant le réducteur par décomposition chimique. [0007] Par exemple, de l'ammoniac, agissant comme agent réducteur, peut être généré à partir d'une solution aqueuse d'urée selon les réactions chimiques décrites dans la demande de brevet FR2873158. La transformation de l'urée par thermolyse a lieu aux alentours de 180 °C. [0008] De manière générale, un fonctionnement du catalyseur SCR, permettant à la fois un traitement efficace des oxydes d'azote tout en évitant les fuites d'ammoniac à l'échappement nécessite que l'agent réducteur (qu'il soit obtenu par décomposition d'un précurseur ou directement introduit dans la ligne d'échappement) atteigne la face d'entrée du catalyseur SCR en étant mélangé de manière homogène aux gaz d'échappement. Les réactions chimiques ayant alors lieu sur le catalyseur SCR sont décrites dans la demande de brevet FR2873158. [0009] La décomposition du précurseur en réducteur nécessite un certain temps. Il en va de même pour la simple diffusion homogène d'un réducteur directement introduit dans la ligne d'échappement. Ainsi, classiquement, l'injecteur du précurseur est placé à l'entrée d'une section la ligne d'échappement et le catalyseur SCR se trouve en sortie de cette section. La section présente une longueur telle que le temps de parcours de la section par le précurseur injecté soit suffisant pour permettre sa décomposition en réducteur (ou la diffusion homogène dans les gaz d'échappement du réducteur injecté). Mais l'emploi d'une section de grande longueur est problématique tant en termes d'implantation que de génération de pertes thermiques préjudiciables au bon fonctionnement du catalyseur SCR. [0010] Ces pertes thermiques réduisent l'efficacité du catalyseur SCR et des organes de dépollution situés en aval de cette section. De plus, à cause de la longueur de cette section, le dispositif de dépollution des gaz d'échappement n'est pas compact. [0011] Afin de favoriser le mélange du réducteur ou la décomposition et le mélange d'un précurseur d'agent réducteur, il est connu d'employer un dispositif nommé mélangeur. Il existe plusieurs types de mélangeurs, qui peuvent notamment favoriser le mélange par augmentation de la distance parcourue par les gaz d'échappement pour une même longueur de section, et/ou par génération de turbulences dans le conduit d'échappement. [0012] Les mélangeurs permettant un mélange efficace connus dans l'état de la technique présentent néanmoins deux inconvénients majeurs : d'une part, ils génèrent une perte de charge non négligeable, et d'autre part, l'efficacité du mélange est très dépendante de la dynamique des gaz s'écoulant dans le conduit. En conséquence, dans le cadre de l'application au mélange d'un liquide dans les gaz d'échappement d'un moteur, l'efficacité du mélange est dépendante des conditions de fonctionnement du moteur. [0013] L'invention vise à proposer un dispositif d'introduction et de mélange d'un liquide dans une portion de conduit permettant un mélange efficace tout en générant une faible charge, et surtout permettant un mélange peu dépendant du flux des gaz s'écoulant dans la portion de conduit. [0014] Plus précisément, l'invention porte donc sur un dispositif d'introduction et de mélange d'un liquide dans une portion d'un conduit, comportant : ladite portion de conduit ; un injecteur pour l'introduction du liquide ; et une pluralité d'impacteurs disposés de sorte à être impactés par le liquide injecté, et répartis tridimensionnellement dans la portion de conduit. Cela peut permettre d'éviter l'obtention d'une mauvaise répartition du réducteur dans le flux des gaz parcourant la portion de conduit, et en particulier l'obtention d'une forte concentration de liquide introduit dans une zone opposée à l'injecteur (car un jet d'injecteur a tendance à se concentrer à une distance définie du point d'injection). La répartition tridimensionnelle des impacteurs permet la répartition du liquide [0015] De préférence, le dispositif comporte au moins trois impacteurs. Cela permet par exemple une répartition dans la profondeur du liquide injecté, à trois distances échelonnées de l'injecteur. [0016] Dans une variante de l'invention dans laquelle la portion de conduit est droite, les projections orthogonales des zones des impacteurs impactées par le liquide, sur un plan orthogonal à l'axe principal de la portion de conduit, présentent de préférence une répartition régulière. [0017] De préférence, le barycentre des projections orthogonales de zones des impacteurs impactées par le liquide est confondu avec le barycentre de la surface projetée de la portion de conduit dans le plan. Le liquide injecté sera donc sensiblement réparti de manière égale autour du centre du conduit. [0018] De préférence, l'injecteur est du type multi-jet. [0019] De préférence, chaque jet de l'injecteur impacte un impacteur différent. Il est ainsi possible de maîtriser parfaitement la répartition du liquide injecté dans la portion de conduit, chaque jet étant spécifiquement affecté a l'introduction du liquide dans une zone déterminée de la portion de conduit. [0020] De préférence, chaque impacteur est constitué d'une plaquette fixée dans la portion de conduit. C'est un mode de réalisation simple et efficace d'un impacteur. [0021] De préférence, les plaquettes sont alors disposées parallèlement à l'axe principal de la portion de conduit. Cela permet de limiter au maximum les pertes de charge générées par les impacteurs et s'opposant à la libre circulation d'un fluide dans la portion de conduit. [0022] Dans une variante de l'invention dans laquelle la portion de conduit est cylindrique droite, les plaquettes sont préférentiellement orientées de sorte à entrainer le réducteur injecté en rotation autour de l'axe principal de la portion de conduit. Ainsi, une fois réalisée la répartition du liquide dans le flux gazeux circulant dans la portion de conduit, le mouvement de rotation induit peut parfaire l'homogénéisation du mélange. [0023] Dans l'application préférentielle de l'invention, la portion de conduit est une portion d'un conduit d'échappement d'un moteur à combustion. [0024] De préférence, l'injecteur est un injecteur de réducteur pour la réduction catalytique sélective des oxydes d'azote. [0025] L'invention est décrite plus en détail ci-après et en référence aux figures représentant schématiquement le système dans son mode de réalisation préférentiel. [0026] La figure 1 présente une vue schématique en trois dimensions d'un dispositif conforme à une première variante de l'invention. [0027] La figure 2 présente une vue schématique en deux dimensions d'un dispositif conforme à la première variante de l'invention selon un premier mode de réalisation. [0028] La figure 3 présente une vue schématique en deux dimensions d'un dispositif conforme à la première variante de l'invention selon un second mode de réalisation. [0029] La figure 4 présente une vue schématique en trois dimensions d'un dispositif conforme à une seconde variante de l'invention. [0030] La figure 5 présente une vue schématique en deux dimensions d'un dispositif conforme à la seconde variante de l'invention. [0031] Les figures 6 à 12 présentent une vue schématique en deux dimensions d'autres variantes de l'invention. [0032] La figure 1 présente donc un dispositif selon une variante de l'invention, selon une vue schématique en trois dimensions. La portion de tube 1 est représentée en transparence afin de rendre apparent le reste du dispositif. Un injecteur 2 permet l'introduction d'un liquide dans la portion de conduit. Le liquide en question peut typiquement être un réducteur SCR, c'est-à-dire un agent réducteur sous forme liquide ou un précurseur d'un tel agent réducteur. [0033] L'injecteur 2 peut être du type à jet 3 unique (cas présenté en figure 2) ou préférentiellement du type multi jet, c'est-à-dire présentant une buse à plusieurs orifices afin de produire autant de jets 3 qu'il y a d'orifices (cas présenté sur toutes les figures sauf la figure 2). [0034] Des impacteurs 4 sont disposés tridimensionnement dans la portion de conduit, c'est-à-dire typiquement de manière échelonnée dans les trois directions du volume intérieur de la portion de conduit afin d'intercepter le cône d'injection de l'injecteur (cône défini par le jet 3 unique ou par l'enveloppe des jets 3 de l'injecteur). [0035] Les impacteurs 4 sont préférentiellement constitué de simples plaquettes. Dans le cadre d'une portion de conduit d'échappement, il s'agira préférentiellement de plaquettes métalliques, rapportées et fixées par soudure dans le conduit. Les plaquettes formant impacteur 4 sont préférentiellement disposées parallèlement au flux des gaz s'écoulant dans la portion de conduit 1, afin de limiter les pertes de charges qu'elles générèrent. The invention relates to the field of mixers of a liquid introduced into a portion of conduit. It applies in particular to mixers of a liquid introduced into an exhaust pipe of a combustion engine. The function of the mixers is to mix as homogeneously possible a fluid injected into the exhaust line with the exhaust gas produced by a combustion engine. The fluid is directly injected into the exhaust line by an injector without passing through the combustion engine. For example, it has already been proposed to inject a precursor of a reducing agent upstream of a selective catalytic reduction catalyst, also known by the acronym SCR (Selective Catalytic Reduction). In the following description, the upstream and downstream are defined with respect to the flow direction of the exhaust gas. An SCR catalyst can selectively reduce, and therefore treat, nitrogen oxides (or NO) in the presence of a reducing agent. This reduction is carried out in a medium generally containing an excess of air. The reducing agent may be one or more hydrocarbons, or partially oxidized hydrocarbon species or ammonia. To bring the SCR catalyst and the reducing agent in contact with one another, it has been proposed to inject a precursor of the reducing agent upstream of the SCR catalyst. A precursor is a compound that generates the reductant by chemical decomposition. For example, ammonia, acting as a reducing agent, can be generated from an aqueous solution of urea according to the chemical reactions described in the patent application FR2873158. The transformation of urea by thermolysis takes place around 180 ° C. In general, an operation of the SCR catalyst, allowing both an effective treatment of the nitrogen oxides while avoiding escape of ammonia to the exhaust requires that the reducing agent (that it is obtained by decomposition of a precursor or directly introduced into the exhaust line) reaches the inlet face of the catalyst SCR being homogeneously mixed with the exhaust gas. The chemical reactions then taking place on the SCR catalyst are described in the patent application FR2873158. [0009] The decomposition of the precursor into a reductant requires a certain time. The same goes for the simple homogeneous diffusion of a reducer directly introduced into the exhaust line. Thus, conventionally, the injector of the precursor is placed at the inlet of a section of the exhaust line and the catalyst SCR is at the outlet of this section. The section has a length such that the travel time of the section by the injected precursor is sufficient to allow its decomposition as a reducing agent (or the homogeneous diffusion in the exhaust gas of the injected reducer). But the use of a long section is problematic both in terms of implementation and generation of thermal losses detrimental to the proper operation of the SCR catalyst. These heat losses reduce the efficiency of the SCR catalyst and pollution control bodies located downstream of this section. In addition, because of the length of this section, the exhaust gas depollution device is not compact. In order to promote the mixing of the reducing agent or the decomposition and mixing of a reducing agent precursor, it is known to employ a device called a mixer. There are several types of mixers, which can especially promote mixing by increasing the distance traveled by the exhaust gas for the same section length, and / or by generating turbulence in the exhaust duct. Mixers for effective mixing known in the state of the art nevertheless have two major disadvantages: on the one hand, they generate a significant loss of load, and secondly, the effectiveness of the mixture is very dependent on the dynamics of gases flowing in the duct. Accordingly, in the context of the application to the mixing of a liquid in the exhaust gas of an engine, the mixing efficiency is dependent on the operating conditions of the engine. The invention aims to provide a device for introducing and mixing a liquid in a portion of conduit for efficient mixing while generating a low load, and especially allow a mixture of little dependent on the flow of gas s' flowing in the duct portion. More specifically, the invention therefore relates to a device for introducing and mixing a liquid in a portion of a conduit, comprising: said conduit portion; an injector for introducing the liquid; and a plurality of impactors arranged to be impacted by the injected liquid, and distributed three-dimensionally in the conduit portion. This can make it possible to avoid obtaining a poor redistribution of the reductant in the flow of gases passing through the duct portion, and in particular to obtain a high concentration of liquid introduced into an area opposite the injector ( because an injector jet tends to concentrate at a defined distance from the injection point). The three-dimensional distribution of the impactors allows the distribution of the liquid. Preferably, the device comprises at least three impactors. This allows for example a distribution in the depth of the injected liquid, three staggered distances from the injector. In a variant of the invention in which the duct portion is straight, the orthogonal projections of the impactor zones impacted by the liquid, on a plane orthogonal to the main axis of the duct portion, preferably have a regular distribution. Preferably, the centroid of the orthogonal projections of areas of the impactors impacted by the liquid coincides with the centroid of the projected surface of the portion of conduit in the plane. The injected liquid will therefore be substantially evenly distributed around the center of the duct. [0018] Preferably, the injector is of the multi-jet type. Preferably, each jet of the injector impacts a different impactor. It is thus possible to perfectly control the distribution of the liquid injected into the duct portion, each jet being specifically assigned to the introduction of the liquid in a given area of the duct portion. Preferably, each impactor consists of a wafer fixed in the conduit portion. It is a simple and effective embodiment of an impactor. Preferably, the wafers are then arranged parallel to the main axis of the conduit portion. This makes it possible to limit as much as possible the pressure losses generated by the impactors and opposing the free circulation of a fluid in the portion of the duct. In a variant of the invention in which the conduit portion is straight cylindrical, the plates are preferably oriented so as to cause the reducer injected in rotation about the main axis of the conduit portion. Thus, once the distribution of the liquid in the gas stream flowing in the duct portion, the induced rotational movement can complete the homogenization of the mixture. In the preferred embodiment of the invention, the duct portion is a portion of an exhaust duct of a combustion engine. Preferably, the injector is a reducing injector for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides. The invention is described in more detail below and with reference to the figures schematically showing the system in its preferred embodiment. Figure 1 shows a schematic three-dimensional view of a device according to a first embodiment of the invention. [0027] Figure 2 shows a schematic two-dimensional view of a device according to the first embodiment of the invention according to a first embodiment. Figure 3 shows a schematic two-dimensional view of a device according to the first embodiment of the invention according to a second embodiment. Figure 4 shows a schematic three-dimensional view of a device according to a second variant of the invention. Figure 5 shows a schematic two-dimensional view of a device according to the second embodiment of the invention. Figures 6 to 12 show a schematic two-dimensional view of other variants of the invention. Figure 1 therefore shows a device according to a variant of the invention, according to a schematic three-dimensional view. The portion of tube 1 is shown in transparency in order to make apparent the rest of the device. An injector 2 allows the introduction of a liquid into the conduit portion. The liquid in question may typically be an SCR reducer, i.e., a reducing agent in liquid form or a precursor of such a reducing agent. The injector 2 may be of the single jet type 3 (case shown in FIG. 2) or preferably of the multi jet type, that is to say having a nozzle with several orifices in order to produce as many jets 3 as There are holes (case shown in all figures except Figure 2). Impactors 4 are arranged three-dimensionally in the duct portion, that is to say typically in a staggered manner in the three directions of the interior volume of the duct portion in order to intercept the injection cone of the duct portion. injector (cone defined by the single jet 3 or by the jets envelope 3 of the injector). The impactors 4 are preferably made of simple platelets. In the context of an exhaust pipe portion, it will preferably be metal plates, reported and fixed by welding in the conduit. The plates forming the impactor 4 are preferably arranged parallel to the flow of gases flowing in the conduit portion 1, in order to limit the pressure losses they generate.

Dans le cadre d'une portion de conduit cylindrique droite, les plaquettes sont donc préférentiellement disposées parallèlement à l'axe principal de la portion de conduit 1. [0036] Les plaquettes peuvent ne pas être strictement perpendiculaires au jet les impactant respectivement, et ainsi permettre de diffuser partiellement le jet dans une direction donnée. Selon une variante, les plaquettes peuvent aussi avoir des formes optimisées afin de générer des turbulences ou réorienter le réducteur injecté sur la plaquette considérée vers une zone déterminée. [0037] L'ensemble des plaquettes peuvent également être orientées de sorte à créer un mouvement de rotation global (tel que présenté en figure 12), autour de l'axe principal de la portion de conduit lorsque celle-ci est cylindrique droite, pour favoriser l'homogénéisation du mélange entre le liquide injecté les gaz circulant dans la portion de conduit [0038] Dans le cas préférentiel d'un injecteur multi-jets, les jets 3 sont respectivement orientés vers un impacteur 4. Selon la variante de l'invention considérée, plusieurs jets 3 peuvent être orientés vers un même impacteur 4, ou bien il peut y avoir autant d'impacteurs que de jets 3 chaque jet 3 étant dirigé vers un impacteur distinct. [0039] La figure 2 présente une vue en deux dimensions du dispositif selon la variante de l'invention présentée en figure 1, avec un échelonnement régulier en profondeur par rapport à l'injecteur 2 avec un injecteur à jet 3 unique. La figure 3 présente une variante avec la même répartition des impacteurs 4 mais un injecteur du type à jets multiples. [0040] Les impacteurs présentent une zone d'impact 41 sur laquelle le ou les jets 3 sont projetés. [0041] Les vues présentées aux figures 2, 3, 5 et 6 à 11 permettent de voir la répartition des zones d'impacts 41 des impacteurs 4, dans un plan orthogonal au flux des gaz d'échappement, donc à l'axe principal de la portion de conduit 1 lorsque cette dernière est droite. Cette répartition conditionne l'homogénéité de la répartition, en sortie de la portion de tube 1, du liquide introduit. [0042] En effet, le ou les jets 3 impactant les impacteurs 4 sont répartis dans le flux de gaz circulant dans la portion de conduit en étant interceptés et éclatés au niveau des zones d'impact 41. La projection orthogonale des zones d'impact 41 sur un plan orthogonal à l'axe principal de la portion de conduit doit donc présenter une répartition assez régulière pour permettre une répartition assez homogène du liquide dans les gaz à la sortie de la portion de conduit 1. Chaque zone d'impact 41 des impacteurs 4 se comporte en effet dans la portion de conduit 1 comme un point d'injection du liquide introduit. [0043] Les figures 6, 7, 8, 9 et 10 présentent une telle répartition régulière. Le barycentre des points de projection des zones d'impact 41 sur un plan orthogonal à l'axe principal est pour cela situé au centre de la portion de conduit 1, cylindrique droite dans les exemples présentés (le centre correspondant au barycentre du disque projeté). [0044] La figure 6 présente une répartition de la projection des zones d'impact de trois impacteurs en triangle équilatéral. [0045] La figure 7 présente une répartition de la projection des zones d'impact de trois impacteurs en carré. [0046] La figure 8 ajoute à la répartition en carré de la figure 7 un point d'impact central. [0047] La figure 9 présente une autre répartition en carré. [0048] La figure 10 présente une répartition en carré, avec en outre une inclinaison des impacteurs de sorte que l'impacteur est sensiblement perpendiculaire au(x) jet(s) 3 qui l'impacte(nt), de sorte que l'éclatement du jet sur l'impacteur est amélioré. [0049] Cette dernière caractéristique est en outre compatible des variantes de l'invention ne présentant pas une répartition avec un barycentre des projections des zones d'impact centrée sur l'axe central de la portion de conduit 1, tel qu'on le voit notamment dans la variante de l'invention présentée en figure 11. [0050] L'invention propose ainsi un dispositif optimisé d'introduction, de répartition et de mélange d'un liquide pulvérisé par un injecteur dans un conduit. Ces fonctions sont réalisée de manière peut dépendante du flux des gaz s'écoulant dans le conduit. Les pertes de charge s'opposant à l'écoulement du flux des gaz sont également limitées. [0051] L'invention trouve son application principale dans le domaine des moteurs à combustion pour l'introduction d'un réducteur SCR dans la ligne d'échappement du moteur. Elle peut en particulier être appliquée à un véhicule automobile comportant un moteur à combustion. In the context of a portion of straight cylindrical conduit, the plates are therefore preferably arranged parallel to the main axis of the conduit portion 1. The platelets may not be strictly perpendicular to the jet impacting respectively, and so allow to partially diffuse the jet in a given direction. According to one variant, the wafers may also have optimized shapes in order to generate turbulence or to redirect the reducer injected on the wafer in question towards a determined zone. The set of plates may also be oriented so as to create an overall rotational movement (as shown in FIG. 12), around the main axis of the conduit portion when the latter is straight cylindrical, for promote the homogenization of the mixture between the liquid injected gas flowing in the conduit portion [0038] In the preferred case of a multi-jet injector, the jets 3 are respectively oriented towards an impactor 4. According to the variant of the In the present invention, several jets 3 can be directed to the same impactor 4, or there can be as many impactors as jets 3 each jet 3 being directed to a separate impactor. Figure 2 shows a two-dimensional view of the device according to the variant of the invention shown in Figure 1, with a regular staggering depth with respect to the injector 2 with a single jet injector 3. Figure 3 shows a variant with the same distribution of the impactors 4 but a jet type injector. The impactors have an impact zone 41 on which the jet or jets 3 are projected. The views shown in Figures 2, 3, 5 and 6 to 11 show the distribution of the impact zones 41 of the impactors 4, in a plane orthogonal to the flow of the exhaust gas, so the main axis of the duct portion 1 when the latter is straight. This distribution conditions the homogeneity of the distribution, at the outlet of the tube portion 1, of the introduced liquid. Indeed, the jet or jets 3 impacting the impactors 4 are distributed in the flow of gas flowing in the portion of the conduit being intercepted and exploded at the impact zones 41. The orthogonal projection of the impact zones 41 on a plane orthogonal to the main axis of the duct portion must therefore have a fairly regular distribution to allow a fairly homogeneous distribution of the liquid in the gas at the outlet of the duct portion 1. Each impact zone 41 of the impactors 4 behaves indeed in the conduit portion 1 as an injection point of the liquid introduced. Figures 6, 7, 8, 9 and 10 have such a regular distribution. The center of gravity of the projection points of the impact zones 41 on a plane orthogonal to the main axis is therefore situated at the center of the duct portion 1, which is cylindrical right in the examples presented (the center corresponding to the center of gravity of the projected disc). . Figure 6 shows a distribution of the projection of the impact zones of three impactors in equilateral triangle. Figure 7 shows a distribution of the projection of the impact zones of three impactors squared. Figure 8 adds to the square distribution of Figure 7 a central point of impact. Figure 9 shows another distribution in square. Figure 10 shows a distribution in square, with an inclination of the impactors so that the impactor is substantially perpendicular to the (x) jet (s) 3 which impacts (nt), so that the bursting of the jet on the impactor is improved. This last characteristic is further compatible variants of the invention not having a distribution with a barycentre projections of the impact zones centered on the central axis of the portion of conduit 1, as seen in particular in the variant of the invention shown in Figure 11. The invention thus provides an optimized device for introducing, distributing and mixing a liquid sprayed by an injector in a conduit. These functions are performed in a manner that may depend on the flow of gases flowing in the conduit. The pressure losses opposing the flow of gas flow are also limited. The invention finds its main application in the field of combustion engines for the introduction of a gearbox SCR in the exhaust line of the engine. It can in particular be applied to a motor vehicle comprising a combustion engine.

Claims

1. A device for introducing and mixing a liquid in a portion of a conduit, comprising: said conduit portion (1); an injector (2) for introducing the liquid; and a plurality of impactors (4) arranged to be impacted by the injected liquid, and distributed three-dimensionally in the conduit portion (1).

2. Device according to claim 1, comprising at least three impactors (4).

3. Device according to claim 2, the duct portion (1) being straight, in which the orthogonal projections of the zones of the impactors (4) impacted by the liquid, on a plane orthogonal to the main axis of the duct portion ( 1), have a regular distribution.

4. Device according to claim 3, characterized in that the barycentre of the orthogonal projections of areas of the impactors (4) impacted by the liquid is coincident with the centroid of the projected surface of the portion of conduit (1) in the plane.

5. Device according to any one of the preceding claims, wherein the injector (2) is of the multi-jet type.

6. Device according to claim 5, wherein each jet (3) of the injector (2) impacts a different impactor (4).

7. Device according to any one of the preceding claims, wherein each impactor (4) consists of a wafer fixed in the conduit portion (1).

8. Device according to claim 7, the duct portion (1) being straight, wherein the plates are arranged parallel to the main axis of the duct portion (1).

9. Device according to claim 8, the duct portion (1) being straight cylindrical, wherein the plates are oriented so as to cause the reducer injected in rotation about the main axis of the duct portion (1).

10. Device according to one of the preceding claims, wherein the duct portion (1) is a portion of an exhaust duct of a combustion engine.

11. Device according to claim 10, wherein the injector (2) is a reducing injector for the selective catalytic reduction of nitrogen oxides.