[发明专利]用于后处理排气的混合装置

说明书

本发明涉及一种用于后处理排气的混合装置，具体而言，涉及一种用于在内燃机的排气设备中后处理排气的混合装置，该混合装置包括带有具有进口截面的进入开口的壳体和布置在壳体之内的内管，该内管带有构造在内管的内部中的混合区域，其中，在壳体的端侧处布置有配量装置以用于供应液体和/或液体－气体混合物，且其中，内管在其周面处具有通路开口，通过该通路开口可将排气导入到混合区域中。壳体在此具有螺旋状的壳体区段，其中，该螺旋状的壳体区段至少沿着所有的通路开口延伸。此外，本发明提供一种用于在使用上述混合装置的情况下混合排气与液体和/或液体－气体混合物的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于在内燃机的排气设备中后处理排气的混合装置，该混合装置包括带有具有进口截面的进入开口和布置在壳体之内的内管，该内管带有构造在内管的内部中的混合区域，其中，在壳体的端侧处布置有配量装置以用于供应液体和/或液体－气体混合物。在此，内管在其周面处具有通路开口(Zutrittsöffnung)，可穿过该通路开口将排气导入到混合区域中。此外，本发明涉及一种用于在使用这样的混合装置的情况下混合排气与液体和/或液体－气体混合物的方法。

背景技术

通常已知的是将水解催化净化器(Hydrolysekatalysator)使用来用于降低尤其机动车的排气流中的氮氧化物。在例如以SCR催化净化器执行的选择性催化还原(SCR)的领域内将起还原作用的物质(例如氨)或仅在排气中释放还原物质的初级产品(例如含水的脲溶液)直接输送给排气流。在此通常将初级产品在SCR催化净化器之前喷入到排气流中。

此外为了最小化机动车中的细颗粒物的排放通常使用所谓的颗粒过滤器。在此排气通常流过过滤介质。在此可发生颗粒过滤器的“阻塞”且因此导致排气背压的升高。这又负面地影响内燃机的燃料消耗和马达功率。因此通常执行颗粒过滤器再生，其尤其通过主动提高排气流的排气温度来实现，然后将该排气流供应给颗粒过滤器。在此，为了加热排气流，通常在颗粒过滤器上游为排气流添加碳氢化合物。紧接着将该混合物输送给HC－氧化催化器，其活性成分与碳氢化合物通过放热反应产生升温的排气流。该热的排气流流至颗粒过滤器，在其中，装入在颗粒过滤器中的含碳的炭黑颗粒被转化成CO、CO₂、N₂以及NO，由此使颗粒过滤器再生。

在此将相应待引入到排气中的、一般以液态的形式存在的物质通常经由配量装置的喷嘴喷入到排气流中。为了获得尽可能高的效率，在此尤其均匀地分布被引入到排气中的液体是非常重要的。

例如在文件DE 42 03 807 A1中公开了开头所提及的形式的混合装置。在其中示出了构造为用于在内燃机的排气设备中后处理排气的混合装置的布置方案，其使得能够在进入到水解催化净化器中之前混匀排气与脲溶液。为此在壳体中布置有设计为内管的锥形的导向板。导向板具有多个钻孔作为到构造在导向板之内的混合区域中的通路开口。在壳体处在端侧布置有构造为压力雾化器喷嘴的配量装置，经由该配量装置将脲溶液作为喷洒物输送到混合区域中。排气经由进入开口被引入到壳体中且通过导向板的钻孔流到混合区域中，在该混合区域中排气与喷洒物混合。然而在此不利的是在周向方向上来看由经过钻孔引入的排气作用不同强度的力到所引入的喷洒物上，这导致喷洒物的偏转且由此导致喷洒物的不对称的扩散。因此喷洒物与脲未均匀地混合。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种混合装置，该混合装置独立地或仅在很小地影响流入的排气体积流的情况下保证尽可能均匀地混合液体和/或液体－气体混合物与排气。此外本发明的第二目的在于提供一种用于尽可能均匀地混合液体和/或液体－气体混合物与排气的方法。

第一目的通过用于在内燃机的排气设备中后处理排气的混合装置来实现，该混合装置包括带有具有进口截面的进入开口的壳体和布置在壳体之内的内管，该内管带有构造在内管的内部中的混合区域，其中，在壳体的端侧处布置有用于供应液体和/或液体－气体混合物的配量装置，且其中，内管在其周面处具有通路开口，通过该通路开口可将排气导入到混合区域中。在此，壳体具有螺旋状的壳体区段，其中，螺旋状的壳体区段至少沿着内管的所有的通路开口延伸。