[发明专利]一种喷嘴装置

说明书

技术领域

本发明涉及向一种流动的流体中输送另一种流体，并且尤其涉及向燃烧发动机的排气系统输送还原剂。

背景技术

为了从燃烧发动机的排气中去除氮氧化物，经常将还原剂，例如液态的尿素引入排气系统。这典型地通过使用能够保证还原剂雾化的喷嘴来实现。然而，引入的还原剂经常导致以结晶或非结晶的形式形成的堆积物，例如是形成于排气管中或输送还原剂的喷嘴中和/或形成于排气系统的表面。久而久之，这些堆积物的尺寸会增加，并且导致雾化不良和输送量难以控制。因此必须不时地清理这些堆积物，而这将需要拆卸系统的某些部分。

根据本发明，已经意识到堆积物的形成经常发生于排气系统中发生回流的区域。堆积物的形成也会发生于被称为起始点的区域，起始点是位于壁上且与雾化的还原剂流体相向并接触的区域，堆积物在此点开始产生并据此变大。起始点经常是毛刺、角叶、突起、球块、高出的点等。

因此，一种改进的，能够去除排气中的氮氧化物且不会形成堆积物的系统和方法将是有利的。

发明目的

本发明的一个目的是至少减轻有关于向流动的流体中输送流体所产生堆积物的一些不利因素。

本发明进一步的目的是提供一种现有技术的替代。

发明内容

因此，根据本发明的第一个方面，通过提供一个系统，该系统最好是一排气系统或例如是燃烧发动机排气系统的一部分，上述目的以及其它的一些目的将会实现，该系统或其一部分包括：

管，流体，如排出气体，从其中流过；

喷嘴，其用于雾化液体，并且用于通过一个或多个出口将流体引入所述管中，所述液体由于与流过管中的流体接触而产生结晶；

其中所述喷嘴被设置以使

-被喷雾的区域

和/或

-混合区域，被喷嘴雾化的液体和管中流动的流体在该区域发生混合

被流过所述管的流体冲刷。

术语被喷雾的区域倾向于被用于表示为接受喷嘴的喷雾作用所产生的雾化液体的区域；该区域可以包括管壁部分。

术语混合区域倾向于被用于表示一区域，在其中被雾化的液体，例如是液态的尿素，没有完全被蒸发(转化)为气态，和/或最好该区域雾化的液体尚未与流过管中的流体具有相同的速度和方向的区域。尤其是考虑到引入排气管中的是液态的尿素时，混合区域在喷嘴开口的下游典型地延伸1m或10倍的管直径。

术语冲刷倾向于被用于表示使雾化液体(液滴)，例如是液态尿素(液滴)，被在管中流动的流体从正在讨论的区域运送。

谈到这里以及下面提到的喷嘴板的方向时，假定板的厚度显著小于垂直方向的尺寸，并且方向是指在与厚度相垂直的方向延伸的平板的方向。甚至于在厚度具有与其它尺寸，例如是圆板的直径，具有相同的数量级时，也可以适用这样的理解。

尽管本发明公开了关于向燃烧发动机的排气系统供应液态的尿素，但可以设想本发明也适用于更广泛的方式以及使用其它流体。

附图说明

下面将根据附图更详细地描述根据本发明的向一种流体中输送另一种流体的系统和方法。附图表示实施本发明的一种方式，并且不能被解释为对其它落入所附权利要求范围的实施方式的限定。

图1是根据本发明的各种流动方式的示意图；

图2是带有排气系统的燃烧发动机的示意图；

图3是根据本发明的、将一喷嘴配置在排气管的直线部分内的一种实施方式的纵向截面图；

图4是根据本发明的、将一喷嘴配置于排气管的直线部分的另一种实施方式的纵向截面图；

图5是根据本发明的、将一喷嘴配备于排气管的弯曲部分的一种实施方式的纵向截面图；

图6是一种实施方式的横截面图，图中喷嘴的长度方向与管壁方向垂直，并且喷嘴板与管壁成钝角；

图7和图8表示根据本发明的喷嘴端的各个优选实施方式；

图9表示将还原剂，优选液态尿素，引入排气涡流的示意图。

具体实施方式

图1表示根据本发明各种流动方式的示意图。

图1a-c表示以避开为目标的流动方式。

图1特别表示流体管1的截面图，其是连接发动机和催化系统的排气管部分。管1管状，并且包括在截面区域上由台阶2沿流体引入方向形成的剧增部分。喷嘴3设置于台阶2的包角4处。