[发明专利]排放物清洁模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于清洁在燃烧发动机的操作过程中排出的流体的设备。

背景技术

例如燃烧汽油、柴油或生物燃料的IC发动机等发动机输出多种有害物质，这些有害物质必须被处理以满足当前和将来的排放法规。最常见的这些物质包括碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、单氮氧化物(NO_X)和诸如作为煤烟的组分的碳(C)等颗粒物质。这些物质中的一些可以通过仔细地控制发动机的运行状况来减少，但通常必须在发动机的下游提供排放物清洁模块以处理排气中夹带的至少一些这些物质。用于减少和/或消除排放物中的组分的多种设备是已知的。例如，已知提供一种氧化装置，诸如柴油氧化催化剂，以减少或消除碳氢化合物(HC)和/或一氧化碳(CO)。氧化装置通常包括将这些物质转化为有害程度显著降低的二氧化碳和水的催化剂。作为进一步的例子，排放物清洁模块可以包括颗粒过滤器以限制排气中存在的颗粒输出至大气。

通过使用排放物清洁模块，发动机排放物能够被清洁，意味着否则将释放至大气的一定比例的有害物质替代地转化为二氧化碳(CO₂)、氮气(N₂)和水(H₂O)。

另外，已知通过与诸如排气中夹带的氨(NH₃)等化学物催化反应转化为双原子氮(N₂)和水(H₂O)来减少或消除柴油燃烧排放物中的单氮氧化物(NO_X)。通常，排气中不存在氨并且因此必须在催化剂上游引入，典型地通过将尿素溶液喷射到排气中，其在足够高的温度下分解为氨。

通过这些方法，发动机排放物能够被清洁，意味着否则将释放至大气的一定比例的有害物质替代地转化为二氧化碳(CO₂)、氮气(N₂)和水(H₂O)。

排放物清洁模块还可以包括用于将诸如尿素等流体喷射到发动机排放物流中的喷射器模块。还已知包括混合器模块以辅助喷射的尿素与发动机排放物流的混合。例如，US2010/0257850描述了一种具有混合器管的排放物清洁模块，尿素喷射到该混合器管中。将喷射的尿素充分地混合到发动机排放物流中是期望的。否则，在排放物清洁模块内能够积聚尿素沉积物。这些沉积物会使排放物清洁模块的性能降级并且可能潜在地干涉或阻止进一步喷射流体的适当混合。

针对该背景，提供一种包括将喷射流体喷射到排放流体流的改进配置的排放物清洁模块。

发明内容

本发明提供一种排放物清洁模块，包括：

流动导管，其具有流体地连接至排放流体源的上游端和流体地连接至混合器模块的下游端；

喷射器模块，其具有定向为在混合器模块上游将喷射流体喷射到流动导管内的出口；和

位于喷射器模块出口下游的低压腔，其中，该低压腔通过开口嘴流体地连接至流动导管或混合器模块，该开口嘴定向为使得在使用中沿着流动导管的排放流体流流过开口嘴，由此在低压腔内形成压强下降。

本发明还提供一种将喷射流体喷射到排放流体流中的方法，包括以下步骤：

将排放流体流设置为从上游源经过导管到下游混合器模块；

在喷射位置处将喷射流体喷射到排放流体流中；以及

在喷射位置下游的排放流体流中形成低压区域；

其中，低压区域是通过使排放流体流流动经过流体地连接至流动导管或混合器模块的低压腔的开口嘴形成的。

附图说明

现在将参照附图仅通过例子来描述本发明，在附图中：

图1示出根据本发明的排放物清洁模块；

图2示出图1的排放物清洁模块的支承框架；

图3示出经过图1的排放物清洁模块的一部分的横截面；

图4示出图1的排放物清洁模块的一部分的立体图；和

图5a和5b示出设置和不设置低压腔的图1的排放物清洁模块的一部分内的对比流体压强。

具体实施方式

图1中图示排放物清洁模块1。

排放物清洁模块1可以包括第一导管10和第二导管20。第三导管30和支承结构40也可以存在。支承结构40包括第一支承构件50和第二支承构件60。

每个支承构件50、60可以是大致平坦的并且可以由例如金属等刚性材料制成。

第一导管10、第二导管20和第三导管30可以是细长的，具有细长轴线，并且可以具有沿着细长轴线基本上恒定的横截面。第一导管10、第二导管20和第三导管30可以是基本柱形的。