[发明专利]用于由发动机驱动的车辆、特别是机动车的排气系统的静态混合器

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、用于由发动机驱动的车辆、特别是机动车的排气系统的静态混合器。

背景技术

通常已知，在用于降低氮氧化物排放的排气净化系统中，使用所谓的选择性催化还原(SCR)，其中NO_x转化在稀薄环境中通过专门匹配的催化转换器来实现。在此，为了进行NO_x还原，将适合的还原剂加入排气流中，以便获得最终产物如N₂、CO₂和H₂O。在活性的SCR-催化转化器中，例如使用氨或尿素作为还原剂。为了使还原剂与排气相混合，通常使用静态混合器，借助所述静态混合器要实现还原剂在排气流中的希望的分布用以有效地净化排气。

从US 5,489,153中已知这种用于流动通路的静态混合器，所述静态混合器在流动通路中具有多个所谓的转向件。所述转向件在此成排地设置在直角/矩形的支承格栅上。借助这种静态混合器，到达的流动能由转向件沿不同方向转向，其中转向件在各支承格栅开口中产生相对于主流动方向的横向流动。由此能通过涡流、特别是通过形成漩涡实现特别有效的混合。与这种具有直角格栅结构的静态混合器相关联的问题在于：在排气温度非常高时和/或在温度以较大的梯度变化时，在混合器的支承格栅区域中可能会出现裂纹和损坏。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种静态混合器，该静态混合器用于由发动机驱动的车辆、特别是机动车的排气系统，借助所述静态混合器能以构造简单且功能可靠的方式降低混合器损坏的危险。

所述目的通过权利要求1的特征来实现。

根据权利要求1，至少一个保持板条至少在部分区域中设计成弹簧弹性的(federelastisch)和/或弹性地支承在混合器平面中。利用这种设计，能以构造和制造技术简单的方式避免由于材料膨胀所引起的、与温度有关的应力，进而避免损坏混合器，因为弹簧弹性的保持板条区域能可逆地补偿所述膨胀。

优选地，在此为了形成所述弹簧弹性的区域，至少一个保持板条在预定的保持板条区域中构造成弯曲的，特别是所述弯曲区域分别通过呈S曲线形弯曲的保持板条区域(S型)形成。利用这种弯曲的保持板条有利地避免如现有技术中那样的直角格栅布置结构。如本发明试验所证明的，特别是能利用保持板条或各保持板条区域的曲线型弯曲的设计来构造混合器，利用所述混合器特别是当排气温度高时能明显地降低弹性膨胀补偿，进而降低损坏静态混合器的危险。

特别优选地，设置有多个沿不同方向、优选基本上横向于彼此延伸的保持板条，所述保持板条如此布置在混合器平面中，使得所述保持板条中的至少一个利用至少一个固定区域、特别是保持板条端部区域固定在另一保持板条上。对此，根据一种优选设计方案具体规定：至少一个保持板条作为中间保持板条设置在两个隔开较远的且优选基本上横向于所述中间保持板条延伸的、作为固定保持板条的保持板条之间，特别是在那里利用保持板条端部区域固定。特别有利地，在此，所述至少一个保持板条在至少另一保持板条上的连接设置在弯曲区域或曲线区域中、特别是在该弯曲区域或曲线区域的顶盖形或帽形的弹性突起部中。有利地，由此提供所述保持板条的特别低应力的连接，利用所述连接能非常好地吸收和补偿与温度有关的膨胀和材料变形。

此外，根据一种热机械刚性优化的实施方式，所述至少一个中间保持板条能利用两个对置的保持板条端部区域连接在所述间隔开的固定保持板条的弯曲区域或曲线区域中、特别是顶盖形或帽形的弹性突起部中。在此优选地，在其上连接有所述至少一个中间保持板条的所述两个固定保持板条中的每一个的弯曲区域或曲线区域、特别是弹性突起部都与静态混合器的混合器环或排气通道壁具有预先给定的隙间距。

此外，固定保持板条在此优选地设计成相同配件/通用件，这使得降低了部件多样性并节约了成本，这一点在下文中还将结合本发明另一重要方面详细进行阐述。

根据此方面，优选设置有多个、特别是两个在保持板条结构方面有所不同的保持板条组，其中所述保持板条组中的至少一个具有多个保持板条，所述保持板条在相应保持板条组内设计成相同配件。所述不同的保持板条组的保持板条能以预先给定的构型布置在混合器平面中。特别优选地规定：保持板条组中的每一个都具有多个在各保持板条组内设计成相同配件的保持板条。