WO2016169709A1 - Vorrichtung zum einbringen eines fluids in einen gasstrom - Google Patents

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Matthias RIEPSHOFF
Stefan Sauer
Jürgen Schmidt
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Definitions

  • the present invention relates to an arrangement for introducing a fluid into a gas stream, in particular a reducing agent in an exhaust stream of an internal combustion engine.
  • the urea solution is introduced into the exhaust gas stream in a well-defined form.
  • the introduced into the exhaust stream urea solution is evaporated as completely as possible and evenly distributed in the exhaust gas stream.
  • the urea solution is injected or sprayed through a metering device into the exhaust gas line, which is flowed obliquely or laterally from the exhaust gas flow. This can lead to the sprayed-on reducing agent being blown away. Often the added additive forms a spray cone. Due to the exhaust gas flow this is deformed and may even be pressed against the walls of the exhaust system.
  • the injected fluid is distributed less well, resulting in a reduction in the efficiency of catalysis.
  • unwanted deposits of the fluid may form inside the device, especially in the area around the metering device, which may also lead to a reduction in the efficiency or even failure of the device or the exhaust gas cleaning system.
  • the device has a mixing chamber and a metering device.
  • the fluid can be introduced by the metering device by means of a metering tip into an injection space defined by a protective sleeve.
  • the injection space is located inside the chamber and in fluid communication therewith.
  • the protective sleeve has a circumferentially extending intermediate chamber, which is bounded radially on the inside by an inner wall and radially on the outside by an outer wall.
  • the intermediate chamber is in fluid communication with the injection space via a gap formed by or formed on the inner wall, in particular an annular gap.
  • the intermediate chamber is in fluid communication with the mixing chamber via at least one opening, in particular a plurality of openings, in the outer wall.
  • the fluid is introduced by means of the metering tip of the metering device into the injection space defined by the protective sleeve.
  • the injection space is open towards the mixing chamber.
  • the protective sleeve thus forms a kind Shielding that prevents the gas from flowing directly to the dosing tip.
  • the protective sleeve also protects - at least initially - the injection cone, which leads to a better distribution of the fluid in the gas stream.
  • the protective sleeve acts as a kind of "flushing device" to protect the dosing tip by a flow of gas around the formation of deposits. Part of the gas flowing against the protective sleeve can in fact penetrate through the openings in the outer wall of the protective sleeve into the intermediate chamber.
  • the gas flows through the gap forming a constriction into the injection space.
  • the exhaust gas flowing through the gap into the injection space can be guided in such a way that it at least largely prevents the formation of deposits in the area of the injection space and in particular of the metering tip.
  • the gap surrounds the dosing tip in the circumferential direction at least partially, preferably completely.
  • the gap is arranged such that at least a portion of the gas flow flowing through it backwashes the metering tip.
  • the gap may be shaped in the axial direction, i. in the direction of introduction of the fluid, seen - be approximately at the level of the dosing or even arranged in front of it.
  • At least one guide element may be arranged in the gap, through which at least part of the gas flow flowing through it is impressed by a swirl component.
  • a swirl component such as a vortex can help to prevent the formation of deposits even more efficiently.
  • the swirl ensures that the flow of a contour of the inner wall defining the injection space better follows, so that flow separation is minimized.
  • a part of a wall of the mixing chamber limits the intermediate chamber at least in sections. In particular, it limits these in the area around the dosing tip.
  • the protective sleeve may for example be attached to the wall of the mixing chamber, in particular via its outer wall, so that the wall of the mixing chamber and the inner and outer walls of the protective sleeve together define the intermediate chamber.
  • an end of the intermediate chamber facing the dosing tip may be bounded, at least in sections, by a bottom section of the protective sleeve.
  • the bottom portion of the protective sleeve is connected to the outer wall or integrally formed therewith. The bottom portion may be spaced from the wall of the mixing chamber. This provides a flow path between the protective sleeve and the mixing chamber wall which contributes to (additional) backwashing of the dosing tip to further reduce the formation of deposits.
  • the gap can be bounded by an end portion of the inner wall facing the metering tip, a part of a wall of the mixing chamber which partially delimits the intermediate chamber and / or, if provided, the bottom portion of the protective sleeve.
  • the inner wall is at her the
  • Dosing tip end provided with a collar which projects into the intermediate chamber to efficiently direct the flow of gas through the gap. That in one embodiment of the device according to the invention, the end portion of the inner wall of the sleeve - with or without collar - is spaced from the wall of the mixing chamber or the bottom portion to form the gap.
  • the at least one opening in the outer wall may be a bore, a slot and / or a slot.
  • a plurality of openings are provided, which are preferably distributed uniformly in the circumferential direction.
  • the inner wall has a funnel-shaped or conical section which opens in a direction away from the metering tip. That said portion diverges in the direction of introduction of the fluid to accommodate its "unfolding".
  • the inner wall is formed without interruption, so that the gas can only pass through the gap from the intermediate chamber into the injection space.
  • the outer wall may also have a funnel-shaped or conical section which opens in a direction towards the metering tip. That In this embodiment, said portion converges in the direction of introduction of the fluid.
  • the protective sleeve this is integrally formed.
  • the inner wall and the outer wall of the protective sleeve may be separately manufactured elements which are connected to each other, in particular welded or soldered together.
  • the connection between the inner wall and the outer wall may, for example, be provided at the ends facing away from the dosing tip.
  • the protective sleeve is formed substantially rotationally symmetrical. In order to take into account special flow conditions, however, an asymmetrical design can also be provided.
  • the mixing chamber may have at least one inlet opening, which is arranged and designed such that the protective sleeve, in particular its outer wall, of at least part of the inflowing into the mixing chamber
  • Gas stream is flown.
  • each of the inlet openings can be assigned to at least one, in particular exactly one, opening in the outer wall of the protective sleeve.
  • a gas guide element may be arranged, which feeds at least a part of the gas flow of the protective sleeve.
  • the gas-conducting element can be connected to the protective sleeve and protrude into the gas flow flowing to the protective sleeve.
  • an upstream end of the gas guiding element is arranged substantially parallel to the gas flow to prevent the generation of unnecessary turbulence.
  • the gas-conducting element can be a separate component which-as mentioned above-is or is not connected to the protective sleeve.
  • the gas-conducting element can also be formed by a section of the outer wall of the protective sleeve.
  • the gas guiding element is associated with the at least one opening in the outer wall of the protective sleeve in order to direct a part of the gas flow in or through the opening, so that it passes into the intermediate chamber.
  • the gas guide element is arranged in the region of the opening.
  • the gas guide is at least partially formed by a portion of the outer wall of the protective sleeve, which has been bent out, for example, to form the at least one opening in the outer wall.
  • the gas guiding element may have a section which is U-shaped or has the shape of an incomplete U. It is conceivable, for example, that the gas guide element is bent out of the outer wall, so that it merges into the outer wall in a bend. In the further course, the gas-conducting element can be shaped accordingly in order to direct a desired subset of the gas flow into the intermediate chamber.
  • the gas guiding element may have openings, e.g. Holes have.
  • the openings are arranged in a region which is arranged adjacent to the protective sleeve.
  • the bypass flow path is defined at least in sections by a wall of the mixing chamber and an end of the protective sleeve facing away from the metering tip.
  • the wall of the mixing chamber may have an inwardly directed bead, which is arranged in the axial direction of the mixing chamber approximately at the level of the protective sleeve.
  • Einsprühkegels may be arranged in the mixing chamber, a Gasleitrohr whose outer periphery is spaced from the wall of the mixing chamber.
  • the wall of the mixer chamber and the outer The circumference of the gas guide thus define in sections a gap through which gas can flow.
  • the Gasleitrohr is arranged in particular downstream of the metering device.
  • at least one flow guide may be arranged to impart a well-defined flow pattern to the gas flowing through the gap.
  • a swirl is imparted to the gas flow by one or preferably a plurality of flow guide elements arranged distributed in the circumferential direction of the gap.
  • the one or more flow guide elements are arranged in particular on the input side of the gap.
  • At least one flow guide element is arranged in the gas guide tube.
  • at least one flow-guiding element protrudes at least in sections into the gas-conducting tube or is arranged completely therein.
  • a flow-guiding element is provided at the inlet-side end of the gas-conducting tube, which at least partially projects into the gas-conducting tube and / or is in communication with the inner circumference of the gas-conducting tube.
  • a plurality of flow guide elements are provided.
  • the at least one flow guide element can be arranged between the protective sleeve and the gas guide tube.
  • the at least one flow-guiding element is arranged at least in sections in a gap or gap between the protective sleeve and the gas-conducting tube.
  • a plurality of flow directing elements are provided which impart a twist to the gas flow which flows through the intermediate space or gap between the protective sleeve and the gas guide tube in the latter.
  • the at least one flow guide element is arranged between a downstream section of the protective sleeve and an upstream section of the gas guide tube.
  • the stream mungsleitelement may be in contact with the Gasleitrohr and / or the protective sleeve or even connected.
  • the protective sleeve can protrude in the axial direction at least partially into the Gasleitrohr. Side flowing gas can therefore not directly flow the injected fluid.
  • the Gasleitrohr may have a portion which widens in the flow direction of the gas stream.
  • the gas guide tube has a funnel-shaped inlet region and / or a constriction with a reduced cross-section.
  • the funnel-shaped inlet region efficiently "traps" the gas flowing into the gas conduit and the injected fluid.
  • the optionally provided constriction produces an advantageous nozzle effect, which increases the efficiency of the device according to the invention.
  • the gas guide tube can also have a curved section.
  • the Gasleitrohr is arranged coaxially with the mixing chamber and / or protective sleeve.
  • the mixing chamber is in particular a tubular section of an exhaust system.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 2 to 5 an embodiment of the protective sleeve a sectional or side view of another embodiment form of the device according to the invention, a sectional view of a further embodiment of the device according to the invention, different views of the protective sleeve with an attached gas guide element shown in Figs. 6 and 6a embodiment of the device according to the invention, further embodiments of the protective sleeve , A further embodiment of the device according to the invention in a sectional view, another embodiment of the protective sleeve and a sectional view or top view of the protective sleeve of FIG. 17 in its installed position.
  • Fig. 1 shows a first embodiment 10 of the device according to the invention for introducing a fluid into a gas stream.
  • the device is integrated in an exhaust system of a motor vehicle.
  • the exhaust gas emitted from its internal combustion engine flows through an exhaust pipe 12 through an inlet port 14 into a mixer pipe 16.
  • the mixer pipe 16 in turn communicates with downstream components of the exhaust system, which, however, are not shown.
  • a metering device for introducing the reducing agent is secured in the exhaust stream.
  • FIG. 1 shows only one dosing tip 20 of the dosing device, which projects into the mixer tube 16.
  • the dosing tip 20 is replaced by a Protective sleeve 22 prevented from being directly flowed from the flowing through the inlet port 14 exhaust gas. If the protective sleeve 22 were not present, an injection cone 24 of the reducing agent indicated by dashed lines would be deformed by the exhaust gas flowing into the mixer pipe 16 almost immediately after it leaves the dosing tip 20. In other words, the sprayed-in fluid would be urged against the left side of the mixer tube 16 in FIG. 1, whereby the fluid in the exhaust gas flow would be distributed unevenly and even unwanted deposits of the reducing agent on the inner wall of the mixer tube 16 could occur.
  • the protective sleeve 22 comprises an outer wall 26, which is connected to the bottom portion 18 (eg deflection shell) of the mixer tube 16, in particular welded or soldered.
  • the outer wall 26 has openings 28 through which a portion of the exhaust gas flowing in the protective sleeve 22 can pass into an intermediate chamber 30, which is delimited by the outer wall 26 and an inner wall 32 which opens in a cone-shaped manner away from the dosing tip 20.
  • the inner wall 32 and the outer wall 26 are connected via an end portion 34 in indirect connection with each other.
  • a direct connection of the walls 26, 32 is also conceivable.
  • the inner wall 32 and the outer wall 26 and - if present - the end portion 34 integrally formed.
  • the substantially funnel-shaped inner wall 32 defines an injection space 36 which is open toward the interior of the mixer tube 16 and in which the injection cone 24, which is produced by the dosing tip 20, is protected from direct flow through the exhaust gas.
  • injection space 36 which is open toward the interior of the mixer tube 16 and in which the injection cone 24, which is produced by the dosing tip 20, is protected from direct flow through the exhaust gas.
  • backwashing has to be sufficiently efficient, on the other hand it is intended to avoid impairment of the deployment of the spray cone 24 as much as possible.
  • an annular gap 38 is formed, which is a bottleneck for flowing from the intermediate chamber 30 into the injection space 36 exhaust gas.
  • At least a portion of the exhaust gas flowing laterally to the protective sleeve 22 flows through the openings 28 into the intermediate chamber 30.
  • a portion of the exhaust gas also flows around the protective sleeve 22 and enters sides of the protective sleeve 22 that are not facing the inlet opening 14 in the intermediate chamber 30 a.
  • the intermediate chamber 30 prevail in an operation of the exhaust system substantially homogeneous pressure conditions.
  • the exhaust gas passes through the gap 38 into the injection space 36. Due to the homogeneous pressure conditions in the chamber 30, a substantially homogeneous flow in the circumferential direction is also formed through the gap 38.
  • the positioning of the gap 38 ensures that the dosing tip 20 is surrounded by exhaust gas, so that no deposits of the reducing agent can form here.
  • the protective sleeve 22 acts - functionally speaking - something like a two-stage throttle device.
  • the first throttling takes place when the exhaust gas flows through the openings 28 into the intermediate chamber 30.
  • the second throttling is achieved by the gap 38. This ensures that in the region around the dosing tip 20 well-defined flow conditions and pressure conditions which reliably prevents the formation of deposits. Since the inner wall 32 is formed without interruption, and the Einsprühkegel 24 is not disturbed by radially incoming gas - except for the area around the gap 38 -.
  • the exhaust gas passing through the gap 38 follows the geometry of the inner wall 32 in the injection space 36 and therefore has mainly axial flow components.
  • the end of the inner wall 32 facing the metering tip 20 is provided with a curved collar 42 which extends into the intermediate chamber 30.
  • FIGS. 2 to 5 show various views of a further embodiment 22a of the protective sleeve (side view, sectional view, plan view and perspective view, respectively).
  • the outer wall 26 of the protective sleeve 22a is slightly conically shaped.
  • the outer wall 26 is provided with oblong holes 44, which are uniformly distributed in the circumferential direction. At the in the installed position of the metering tip 20 facing the end of the outer wall 26, this is provided with a flange portion 46 to facilitate the attachment of the protective sleeve 22 a to the bottom portion 18 of the mixer tube 16.
  • the inner wall 32 of the protective sleeve 22a is funnel-shaped (see in particular FIG. 3) and has a curved shape, which merges dosing tip side into a collar 42 which optimizes the flow through the gap 38.
  • the inner wall 32 passes through a curvature in the outer wall 26. It can be clearly seen (compare in particular Fig. 3) that the protective sleeve 22a is a one-piece sheet metal component.
  • FIGS. 6 and 6a show a further embodiment 10 'of the device according to the invention.
  • the device 10 ' is integrally connected to an inlet port 48 and an outlet port 50, which allow the connection to the other components of the exhaust system.
  • the exhaust gas of the protective sleeve which is formed here as a further embodiment 22b, through the inlet opening 14 into a well-defined form, it comprises a gas-conducting element 52.
  • the gas-conducting element 52 is also shown in different views in FIGS to 1 1 shown. It essentially comprises a tongue-shaped plate, which is connected at approximately half the height with the outer wall 26 of the protective sleeve 22b.
  • the gas guide element 52 protrudes in the installed position through the inlet opening 14 into the inlet nozzle 48.
  • An upstream end 54 of the gas guide element 52 is arranged and formed so that it is aligned substantially parallel to the inflowing gas flow. Thus, adverse swirling at the upstream end 54 is avoided.
  • the gas guide 52 of the device 10 'flowing gas stream is divided into two streams.
  • a first partial flow flows below the gas guide element 52 to the protective sleeve 22b.
  • the outer wall 26 of the protective sleeve 22b is provided with circular holes 44 'in the region in which the first partial flow flows, so that this part of the gas flow can reach the intermediate chamber 30.
  • the exhaust gas flows through the gap 38 into the injection space 36 and backwashes the metering tip 20 of the metering device (not shown), which is attached via a mounting flange 55 gas-tight to the bottom portion 18.
  • the second partial flow flows above the gas guide element 52 to a portion of the protective sleeve 22b, which is formed without interruption.
  • this part of the exhaust gas can not get into the intermediate chamber 30, but flows through an annular gap 56 between an arranged in the mixer tube 16 Gasleitrohr 58 and the dosing tip end facing away from the protective sleeve 22b in the tube 58 a. Since the protective sleeve 22b projects into the end of the gas guide tube 58 facing the metering tip 20 in the axial direction, no exhaust gas can flow directly into the gas guide tube 58, but must "force" through the gap 56. This causes the originally obliquely or laterally flowing exhaust gas inside the Gasleitrohrs 58 has a substantially axial direction of flow, which contributes to a further protection of the spray cone 24 and thus supports the uniform distribution of the reducing agent in the exhaust gas stream.
  • the part of the second partial flow not flowing in the protective sleeve 22b strikes the outer wall of the end of the gas guide tube 58 facing the protective sleeve 22 " and flows through a bypass gap 60 which is formed by the outer wall of the Gasleitrohrs 58 and the spaced therefrom inner wall of the mixer tube 16. This part of the exhaust gas stream thus does not come into contact with the protective sleeve 22b.
  • the protective sleeve 22b and the Gasleitrohr 58 are aligned coaxially with the mixer tube 16.
  • FIG. 6a shows a side view of the device 10 ', whereby the fastening flange 55 for the metering device can be clearly seen.
  • Fig. 7 shows an embodiment 10 "'of the device according to the invention, which corresponds in most respects to the device 10' of Figs 6 and 6a., However, to optimize the gas flow through the device 10" 'additional flow guide elements 59, 59' are provided.
  • the flow guide elements 59 are arranged in the bypass gap 60, more precisely in its input area.
  • the flow guide elements 59 which have curved and / or planar surface sections set against the main flow direction in particular, impress a swirl-like flow pattern on the gas flow flowing into the bypass gap 60 in the exemplary embodiment 10 ". This achieves the effect that the gas guide tube 58 is simplified It is understood that the number, arrangement and / or configuration of the flow guide elements 59 can be freely selected in order to produce the flow pattern (with or without swirl component) which is suitable for the respective application.
  • the flow guide elements 59 'span the annular gap 56 between the gas guide tube 58 and the end of the protective sleeve 22b facing away from the dosing tip.
  • the flow guide elements 59 ' are in the device 10 "' for generating a swirl-shaped flow pattern provided. That is, the exhaust gas flowing through the annular gap 56 into the gas guide tube 58 has a spin-loaded flow pattern. Again, that the number, configuration and / or arrangement of the flow guide 59 'can be adapted to the prevailing conditions in each case to produce the respective desired flow pattern.
  • the flow guide 59 extend over the entire annular gap 56. However, they only partially project into the tube 58.
  • the flow guide 59 ' are on the one hand to the upstream end portion of the Gasleitrohrs 58 and on the other hand with a downstream portion of the
  • the flow guiding elements 59 ' may be firmly connected to the components 58, 22b, but it is also possible for the flow guiding elements 59' to extend only over part of the annular gap 56. The same applies, of course, to the flow guiding elements 59.
  • FIG. 8 shows a cross section through the protective sleeve 22b with the gas-conducting element 52.
  • Both components 22b, 52 are sheet metal components. It has been joined together, for example by welding or soldering.
  • the protective sleeve 22b has a more conically shaped outer wall 26 than the protective sleeve 22a.
  • the inner wall 32 of the protective sleeve 22b forms a funnel slightly longer than the inner wall 32 of the protective sleeve 22a.
  • the inner wall 32 is also slightly curved.
  • the collar 42 of the protective sleeve 22b in contrast to the collar 42 of the protective sleeve 22a has a weaker curvature. This makes it clear that the geometry of the protective sleeve can be widely varied to meet the respective requirements.
  • FIG. 12 shows an embodiment 22c of the protective sleeve. However, in addition to the walls 26, 32, it has a base portion 62 which is integrally formed with the wall 26 or made separately therefrom and subsequently connected thereto.
  • the base portion 62 has an opening associated with the metering tip 20 to allow the injection of the reducing agent into the injection space 36.
  • spacers 64 it is ensured that the base section 62 is arranged at a distance from the bottom section 18 of the mixer tube 16. This creates a backflushing gap 66, through which a flow path 40 "passes. The exhaust gas flowing through the gap 66 contributes to backwashing of the metering tip 20.
  • FIG. 13 shows a further embodiment 22d of the protective sleeve which has both a curved inner wall 32 and a curved one At the right part of the outer wall, openings 28 are provided to allow the entry of exhaust gas into the intermediate chamber 30.
  • the outer wall 26 On the left side of the protective sleeve 22d, the outer wall 26 has no openings 28 However, it is provided with an outer wall section 68, i he - similar to the gas guide 52 of the protective sleeve 22b - projects through the inlet opening 14 in the inlet port 48.
  • the wall of the mixer tube 16 is provided in the region of the protective sleeve 22d with a bead 70, whose configuration varies in the circumferential direction. Depending on the axial position - in particular if the bead 70 is located in the axial direction above the inlet opening 14 - this can also have a constant configuration in the circumferential direction.
  • Figs. 14 and 15 show another embodiment 22e of the protective sleeve (only one aperture 28 shown in Fig. 15). It has conical inner and outer walls 32, 26.
  • guide elements 72 are arranged, through which the exhaust gas flowing through the gap 38 a swirl component is impressed, as the flow path 40 "" indicates by way of example.
  • This measure also leads to a better backwashing of the dosing tip 20 and to a more efficient distribution of the reducing agent in the exhaust gas flow. In addition, this measure allows larger angles on the cone, without a release of the flow is to be feared.
  • the protective sleeve 22f differs from the protective sleeve 22b in that guide elements 72 are provided which convey the exhaust gas located in the intermediate chamber 30 to the gap 38 and thereby impart a twist to the exhaust gas.
  • the guide elements 72 of the protective sleeve 22 f are bent outwards so that they protrude into the intermediate chamber 30.
  • the mounting flange 55 shown in Figs. 6 and 7 has not been shown in Fig. 16 for clarity. However, it is clear that the attachment of the dosing Device can be carried out in the same or similar manner as in the device 10 '.
  • the Gasleitrohr 58 ' has a funnel-shaped inlet portion 74, in which the dosing tip 20 facing away End (end portion 34) of the protective sleeve 26f protrudes.
  • An opening plane of the funnel-shaped inlet region 74 is not parallel to a plane which is remote from the dosing tip 20 by the protective sleeve 26f.
  • the funnel-shaped inlet region 74 is followed by a constriction 76, which develops a nozzle effect, by which the efficiency of the device 10 "is increased.
  • the Gasleitrohr 58 ' also extends deeper into the mixer tube 16 as the mixer tube 58. It follows essentially a downstream geometry of the mixer tube 16, which is why it has a curved portion 78.
  • a gas-conducting element 52 'of the device 10 is likewise designed somewhat differently than the gas-conducting element 52 of the device 10'. It not only protrudes into the inlet connection 48, but even extends into a tube 80 connected to the inlet connection 48. In this case, the geometry of the tube 80 follows, so that the upstream end 54 of the gas-conducting element 52 'is arranged parallel to the main flow direction of the exhaust gas in the tube 80.
  • the gas-conducting element 52, 52' can also be embodied in several pieces, eg inserted into one another or cohesively with one another include related components.
  • the gas-conducting element 52 ' also has holes 44 ", which are arranged in a region adjacent to the protective sleeve 22f and allow the passage of exhaust gas in this region Exhaust gas flow into a portion which is fed to a lower portion of the protective sleeve 22f and into a portion which is fed to the upper part of the protective sleeve 22f and the bypass gap 60.
  • the Bypass gap 60 a flow mechanics more favorable embodiment of the inlet region as the gap 60 of the device 10 '.
  • Fig. 17 shows a protective sleeve 22g
  • the flow guide elements forming tabs 82 has.
  • the tabs 82 are each associated with a gap opening 84. That Each tab 82 directs the incoming gas to a specific gap opening 84.
  • the tabs 82 may be obtained, for example, by making cuts in the outer wall 26 and then bending the tabs 82 out.
  • Figures 18 and 19 show the protective sleeve 22g in its installed position. The
  • Protective sleeve 22g has - as can be clearly seen in the section of FIG. 18 - a perforation-free inner wall 32, which opens meterierspitzen medical in a protruding into the intermediate chamber 30 collar 42.
  • the collar 42 defines, together with the bottom portion 18, the gap 38.
  • the bottom portion 18 is disposed slightly lowered relative to inlet ports 48 which open into the mixer tube 16. He is a separate from the tube 16, but gas-tight connected to this component.
  • FIG. 18 shows that four connecting pieces 48 connected to exhaust pipes 12 open into the mixer pipe 16. Each nozzle 48, and thus each inlet opening 14, a gap opening 84 is associated in each case. Each gap opening 84 is in turn assigned in each case to a tab 82, by means of which a precisely defined portion of the exhaust gas flowing into the mixer pipe 16 can be conducted into the intermediate chamber 30.
  • the throttle sleeve can be actively heated to even faster vaporize reducing agent occurring on it, especially if the exhaust gas flow has not yet led to the heating of the components of the device according to the invention (for example, shortly after starting the engine).
  • the surface of the protective sleeve can also be coated catalytically.
  • the throat forming gap for establishing fluid communication between the intermediate chamber and the injection space may have a circumferentially varying configuration (e.g., varying gap width). However, it is preferred to form the gap in the circumferential direction as constant as possible in order to enable a circumferentially homogeneous flow of the gas into the injection space.
  • the concept according to the invention of firstly allowing an inlet of the exhaust gas into an intermediate chamber through openings in the outer wall of the protective sleeve and then using the exhaust gas for backwashing the dosing tip leads to significantly lower deposits than in previously known concepts.
  • concepts Namely, a substantially uniform pressure level is formed in the intermediate chamber, so that the flow through the gap and thus the backwashing of the dosing tip are also comparatively homogeneous.
  • the exhaust gas flowing through the gap also flushes the reducing agent out of the injection space. Overall, a more homogeneous distribution of the reducing agent in the exhaust gas flow results.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen eines Fluids in einen Gasstrom, insbesondere eines Reduktionsmittels in einen Abgasstrom einer Brennkraftmaschine. Die Vorrichtung weist eine Mischkammer und eine Dosiervorrichtung auf, durch die das Fluid mittels einer Dosierspitze in von einer Schutzhülse definierten Injektionsraum einbringbar ist, der im Inneren der Kammer angeordnet ist und der mit dieser in Fluidverbindung steht. Die Schutzhülse weist eine sich in Umfangsrichtungder Schutzhülse erstreckende Zwischenkammer auf, die radial innenseitig durch eine Innenwand und radial außenseitig durch eine Außenwand begrenzt ist, wobei die Zwischenkammer über einen von der Innenwand gebildeten und an dieser ausgebildeten Spalt, insbesondere Ringspalt, mit dem Injektionsraum in Fluidverbindung steht. Die Zwischenkammer steht außerdem über zumindest eine Öffnungin der Außenwand mit der Mischkammer in Fluidverbindung.

Description

Vorrichtung zum Einbringen eines Fluids in einen Gasstrom
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Einbringen eines Fluids in einen Gasstrom, insbesondere eines Reduktionsmittels in einen Abgasstrom einer Brennkraftmaschine.
Das Problem, einen flüssigen Zusatzstoff in geeigneter Form zuverlässig in einem Gasstrom zu verteilen, um beispielsweise eine chemische Reaktion von Komponenten des Gasstroms mit Komponenten des eingebrachten Fluids zu ermöglichen, stellt sich in vielen Anwendungsbereichen. In der Abgastechnik stellt sich dieses Problem beispielsweise in Zusammenhang mit dem SCR-Verfahren, bei dem eine wässrige Harnstofflösung in den Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs ein- gebracht wird, zum Beispiel mittels einer Dosiervorrichtung. Durch Thermolyse und Hydrolyse entsteht aus der Harnstofflösung Ammoniak und CO2. Das so erzeugte Ammoniak kann in einem geeigneten Katalysator mit den im Abgas enthaltenen Stickoxiden reagieren, die so effizient aus dem Abgas entfernt werden. Bei diesem Verfahren ist es von besonderer Relevanz, dass die Harnstofflösung in wohldefinierter Form in den Abgasstrom eingebracht wird. Außerdem ist es von großer Bedeutung, dass die in den Abgasstrom eingebrachte Harnstofflösung möglichst vollständig verdampft und in dem Abgasstrom gleichmäßig verteilt wird. In vielen Fällen wird die Harnstofflösung durch eine Dosiervorrichtung in den Abgasstrang eingespritzt oder eingesprüht, die schräg oder seitlich von dem Abgasstrom angeströmt wird. Dies kann dazu führen, dass das eingesprühte Reduktionsmittel verweht wird. Oftmals bildet der eingebrachte Zusatzstoff einen Sprüh- kegel. Durch die Abgasströmung wird dieser deformiert und unter Umständen sogar gegen die Wände des Abgasstrangs gedrückt. Dies hat zur Folge, dass das eingespritzte Fluid weniger gut verteilt wird, was zur Verringerung der Effizienz der Katalyse führt. Außerdem können sich im Innern der Vorrichtung unerwünschte Ablagerungen des Fluids bilden, insbesondere auch im Bereich um die Dosiervorrichtung, was ebenfalls zu einer Verringerung der Effizienz oder sogar zum Versagen der Vorrichtung bzw. des Abgasreinigungssystems führen kann.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der ein- gangs genannten Art mit verbesserter Einbringungs- und Verteilungseffizienz des Fluids zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine Mischkammer und eine Dosiervorrichtung auf. Das Fluid ist durch die Dosiervorrichtung mittels einer Dosierspitze in einen von einer Schutzhülse definierten Injektionsraum einbringbar. Der Injektionsraum ist im Inneren der Kammer angeordnet und steht mit dieser in Fluidverbin- dung. Die Schutzhülse weist eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Zwischenkammer auf, die radial innenseitig durch eine Innenwand und radial außenseitig durch eine Außenwand begrenzt ist. Die Zwischenkammer steht über einen von der Innenwand gebildeten oder an dieser ausgebildeten Spalt, insbesondere ein Ringspalt, mit dem Injektionsraum in Fluidverbindung. Zum anderen steht die Zwischenkammer über zumindest eine Öffnung - insbesondere mehrere Öffnungen - in der Außenwand mit der Mischkammer in Fluidverbindung.
Mit anderen Worten wird das Fluid mittels der Dosierspitze der Dosiervorrichtung in den von der Schutzhülse definierten Injektionsraum eingebracht. Der Injektions- räum ist zu der Mischkammer hin offen. Die Schutzhülse bildet somit eine Art Abschirmung, die verhindert, dass das Gas die Dosierspitze direkt anströmt. Die Schutzhülse schützt - zumindest anfänglich - auch den Einsprühkegel, was zu einer besseren Verteilung des Fluids in dem Gasstrom führt. Außerdem wirkt die Schutzhülse als eine Art "Spülvorrichtung", um die Dosierspitze durch eine Umströmung von Gas vor der Bildung von Ablagerungen zu schützen. Ein Teils des die Schutzhülse anströmenden Gases kann nämlich durch die Öffnungen in der Außenwand der Schutzhülse in die Zwischenkammer eindringen. Von dort strömt das Gas durch den eine Engstelle bildenden Spalt in den Injekti- onsraum. Das durch den Spalt in den Injektionsraum strömende Abgas kann dabei so geführt werden, dass es die Bildung von Ablagerungen im Bereich des Injektionsraums und insbesondere der Dosierspitze zumindest weitgehend verhindert.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, den Ansprü- chen und den beigefügten Zeichnungen angegeben.
Gemäß einer Ausführungsform umgibt der Spalt die Dosierspitze in Umfangsrich- tung zumindest teilweise, bevorzugt vollständig. Insbesondere ist der Spalt derart angeordnet, dass zumindest ein Teil des durch ihn strömenden Gasstroms die Dosierspitze hinterspült. Zu diesem Zweck kann der Spalt - in axialer Richtung, d.h. in Einbringungsrichtung des Fluids, gesehen - in etwa in Höhe der Dosierspitze oder sogar davor angeordnet sein.
In dem Spalt kann zumindest ein Leitelement angeordnet sein, durch den zumin- dest einem Teil des durch ihn strömenden Gasstroms eine Drallkomponente aufgeprägt wird. Ein derartiger Stromwirbel kann dazu beitragen, die Bildung von Ablagerungen noch effizienter zu verhindern. Zudem sorgt der Drall dafür, dass die Strömung einer Kontur der den Injektionsraum festlegenden Innenwand besser folgt, so dass Strömungsablösungen minimiert werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung begrenzt ein Teil einer Wandung der Mischkammer die Zwischenkammer zumindest abschnittsweise. Insbesondere begrenzt sie diese im Bereich um die Dosierspitze. Die Schutzhülse kann beispielsweise an der Wandung der Mischkammer befestigt sein, insbesondere über ihre Außenwand, so dass die Wandung der Mischkammer und die Innen- und Außenwand der Schutzhülse zusammen die Zwischenkammer definieren. Es ist aber auch möglich, dass ein der Dosierspitze zugewandtes Ende der Zwischenkammer zumindest abschnittsweise durch einen Bodenabschnitt der Schutzhülse zu begrenzen. Insbesondere ist der Bodenab- schnitt der Schutzhülse mit der Außenwand verbunden oder einstückig mit dieser ausgebildet. Der Bodenabschnitt kann beabstandet von der Wandung der Mischkammer angeordnet sein. Dadurch wird ein Strömungspfad zwischen der Schutzhülse und der Mischkammerwandung bereitgestellt, der zu einer (zusätzlichen) Hinterspülung der Dosierspitze beiträgt, um die Bildung von Ablagerungen weiter zu reduzieren.
Der Spalt kann durch einen der Dosierspitze zugewandten Endabschnitt der Innenwand, einen die Zwischenkammer abschnittsweise begrenzenden Teil einer Wandung der Mischkammer und/oder - falls vorgesehen - den Bodenabschnitt der Schutzhülse begrenzt sein. Insbesondere ist die Innenwand an ihrem der
Dosierspitze zugewandten Ende mit einem Kragen versehen, der in die Zwischenkammer ragt, um die Gasströmung durch den Spalt effizient zu leiten. D.h. bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Endabschnitt der Innenwand der Hülse - mit oder ohne Kragen - von der Wandung der Misch- kammer bzw. dem Bodenabschnitt beabstandet, um den Spalt zu bilden.
Die zumindest eine Öffnung in der Außenwand kann eine Bohrung, ein Langloch und/oder einen Schlitz sein. Insbesondere sind mehrere Öffnungen vorgesehen, die bevorzugt in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt sind. Für bestimmte An- Wendungen kann es jedoch auch vorgesehen sein, in bestimmten Bereichen der Außenwand größere, anders geformte und/oder mehr Öffnungen vorzusehen, beispielsweise um ein ungleichmäßiges Anströmen der Schutzhülse durch den Gasstrom zu kompensieren. Es können auch Öffnungen mit unterschiedlicher Formgebung kombiniert werden.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Innenwand einen trichter- oder konus- förmigen Abschnitt auf, der sich in einer Richtung von der Dosierspitze weg öffnet. D.h. der genannte Abschnitt divergiert in Einbringungsrichtung des Fluids, um dessen "Entfaltung" Rechnung zu tragen. Insbesondere ist die Innenwand unter- brechungsfrei ausgebildet, so dass das Gas nur durch den Spalt aus der Zwischenkammer in den Injektionsraum gelangen kann.
Alternativ oder zusätzlich kann auch die Außenwand einen trichter- oder konus- förmigen Abschnitt aufweisen, der sich in einer Richtung zu der Dosierspitze hin öffnet. D.h. bei dieser Ausführungsform konvergiert der genannte Abschnitt in Einbringungsrichtung des Fluids.
Gemäß einer Ausführungsform der Schutzhülse ist diese einstückig ausgebildet. Alternativ können die Innenwand und die Außenwand der Schutzhülse separat hergestellte Elemente sein, die miteinander verbunden sind, insbesondere miteinander verschweißt oder verlötet sind. Die Verbindung zwischen der Innenwand und der Außenwand kann beispielsweise an deren der Dosierspitze abgewandten Enden vorgesehen sein. Gemäß einer kostengünstigen Ausführungsform der Schutzhülse, die auch für viele Anwendungsfälle geeignet ist, ist die Schutzhülse im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet. Um besonderen Strömungsverhältnissen Rechnung zu tragen, kann jedoch auch eine asymmetrische Ausgestaltung vorgesehen sein. Die Mischkammer kann zumindest eine Einlassöffnung aufweisen, die derart angeordnet und ausgebildet ist, dass die Schutzhülse, insbesondere deren Außenwand, von zumindest einem Teil des in die Mischkammer einströmenden
Gasstroms angeströmt wird. Insbesondere kann eine zumindest teilweise radiale, schräge und/oder seitliche Anströmung der Schutzhülse vorliegen.
Es können jedoch auch mehrere Einlassöffnungen vorgesehen sein, die um die Schutzhülse herum angeordnet sind. Jeder der Einlassöffnungen kann zumindest eine, insbesondere genau eine Öffnung in der Außenwand der Schutzhülse zuge- ordnet sein.
In der Mischkammer kann ein Gasleitelement angeordnet sein, das zumindest einen Teil des Gasstroms der Schutzhülse zuleitet. Das Gasleitelement kann mit der Schutzhülse verbunden sein und in den die Schutzhülse anströmenden Gasstrom ragen. Insbesondere ist ein stromaufwartiges Ende des Gasleitelements im Wesentlichen parallel zu dem Gasstrom angeordnet, um die Erzeugung unnötiger Verwirbelungen zu verhindern.
Grundsätzlich kann das Gasleitelement ein separates Bauteil sein, das - wie vor- stehend erwähnt - mit der Schutzhülse verbunden ist oder auch nicht. Das Gasleitelement kann aber auch durch einen Abschnitt der Außenwand der Schutzhülse gebildet werden. Gemäß einer Ausführungsform ist das Gasleitelement der zumindest einen Öffnung in der Außenwand der Schutzhülse zugeordnet, um einen Teil des Gasstroms im bzw. durch die Öffnung zu lenken, so dass es in die Zwischenkammer gelangt. Insbesondere ist das Gasleitelement im Bereich der Öffnung angeordnet. Beispielsweise wird das Gasleitelement zumindest teilweise durch einen Abschnitt der Außenwand der Schutzhülse gebildet, der beispielsweise herausgebogen wurde, um die zumindest eine Öffnung in der Außenwand zu bilden. Das Gasleitelement kann einen Abschnitt aufweisen, der U-förmig ausgebildet ist oder die Form eines unvollständigen U aufweist. Es ist z.B. denkbar, dass das Gasleitelement aus der Außenwand herausgebogen ist, so dass er in einer Biegung in die Außenwand übergeht. Im weiteren Verlauf kann das Gasleitelement entsprechend geformt werden, um eine gewünschte Teilmenge des Gasstroms in die Zwischenkammer zu lenken.
Das Gasleitelement kann Öffnungen, z.B. Löcher, aufweisen. Insbesondere sind die Öffnungen in einem Bereich angeordnet, der benachbart zu der Schutzhülse angeordnet ist.
Das Gasleitelement kann zur Optimierung des Gasstroms in eine Einlassöffnung der Mischkammer oder sogar durch sie hindurch ragen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die
Mischkammer einen Bypass-Strömungspfad auf, durch den zumindest ein Teil des Gasstroms in oder durch die Mischkammer strömt, ohne die Schutzhülse anzuströmen oder gar durch die Schutzhülse, insbesondere deren Zwischenkammer, zu strömen. Beispielsweise wird der Bypass-Strömungspfad zumindest ab- schnittsweise durch eine Wandung der Mischkammer und ein der Dosierspitze abgewandtes Ende der Schutzhülse definiert.
Zur Optimierung der Anströmung der Schutzhülse kann die Wandung der Mischkammer einen nach innen gerichteten Wulst aufweisen, der in axialer Richtung der Mischkammer in etwa in Höhe der Schutzhülse angeordnet ist.
Zum zusätzlichen Schutz des Einsprühkegels - auch von einer Kegelform abweichende Einsprühgeometrien sind denkbar - kann in der Mischkammer ein Gasleitrohr angeordnet sein, dessen Außenumfang beabstandet zu der Wandung der Mischkammer angeordnet ist. Die Wandung der Mischerkammer und der Außen- umfang des Gasleitrohrs definieren somit abschnittsweise einen Spalt, durch den Gas strömen kann. Das Gasleitrohr ist insbesondere stromabwärts der Dosiervorrichtung angeordnet. In dem Spalt zwischen der Wandung der Mischerkammer und dem Gasleitrohr kann zumindest ein Strömungsleitelement angeordnet sein, um dem durch den Spalt strömenden Gas ein wohldefiniertes Strömungsmuster aufzuprägen. Insbesondere wird dem Gasstrom durch ein oder bevorzugt mehrere, in Umfangsrich- tung des Spalts verteilt angeordnete Strömungsleitelemente ein Drall aufgeprägt. Das oder die Strömungsleitelemente sind insbesondere an der Eingangsseite des Spalts angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform ist in dem Gasleitrohr zumindest ein Strömungsleitelement angeordnet. Dies bedeutet, dass bei dieser Ausführungsform zumin- dest ein Strömungsleitelement zumindest abschnittsweise in das Gasleitrohr ragt oder vollständig darin angeordnet ist. Insbesondere ist am eingangsseitigen Ende des Gasleitrohrs ein Strömungsleitelement vorgesehen, das zumindest abschnittsweise in das Gasleitrohr hineinragt und/oder mit dem Innenumfang des Gasleitrohrs in Verbindung steht. Bevorzugt sind mehrere Strömungsleitelemente vorgesehen.
Das zumindest eine Strömungsleitelement kann zwischen der Schutzhülse und dem Gasleitrohr angeordnet sein. Mit anderen Worten ist das zumindest eine Strömungsleitelement zumindest abschnittsweise in einem Zwischenraum oder Spalt zwischen der Schutzhülse und dem Gasleitrohr angeordnet. Bevorzugt sind mehrere Strömungsleitelemente vorgesehen, die dem Gasstrom, der durch den Zwischenraum oder Spalt zwischen der Schutzhülse und dem Gasleitrohr in letzteres einströmt, einen Drall aufprägt. Insbesondere ist das zumindest eine Strömungsleitelement zwischen einem stromabwärtigen Abschnitt der Schutzhülse und einem stromaufwärtigen Abschnitt des Gasleitrohrs angeordnet. Das Strö- mungsleitelement kann mit dem Gasleitrohr und/oder der Schutzhülse in Kontakt stehen oder sogar verbunden sein.
Die Schutzhülse kann in axialer Richtung zumindest abschnittsweise in das Gasleitrohr ragen. Seitlich anströmendes Gas kann daher das eingespritzte Fluid nicht direkt anströmen.
Das Gasleitrohr kann einen Abschnitt aufweisen, der sich in Strömungsrichtung des Gasstroms aufweitet. Gemäß einer Ausführungsform weist das Gasleitrohr einen trichterförmigen Einlassbereich und/oder eine Einschnürung mit reduziertem Querschnitt auf. Durch den trichterförmigen Einlassbereich werden das in das Gasleitrohr einströmende Gas und das injizierte Fluid effizient "aufgefangen". Die optional vorgesehen Einschnürung erzeugt einen vorteilhaften Düseneffekt, der die Effizienz der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhöht. Um den Bauraumgege- benheiten Rechnung zu tragen, kann das Gasleitrohr auch einen gekrümmten Abschnitt aufweisen.
Insbesondere ist das Gasleitrohr koaxial zu der Mischkammer und/oder Schutzhülse angeordnet.
Die Mischkammer ist insbesondere ein rohrförmiger Abschnitt einer Abgasanlage.
Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 bis 5 eine Ausführungsform der Schutzhülse eine Schnitt- bzw. Seitenansicht einer weiteren Ausführungs form der erfindungsgemäßen Vorrichtung, eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, verschiedene Ansichten der Schutzhülse mit einem daran befestigten Gasleitelement der in den Fig. 6 und 6a gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, weitere Ausführungsformen der Schutzhülse, eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Schnittansicht, eine weitere Ausführungsform der Schutzhülse und eine Schnittansicht bzw. Draufsicht der Schutzhülse gemäß Fig. 17 in ihrer Einbaulage.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform 10 der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einbringen eines Fluids in einen Gasstrom. In dem konkreten Anwendungsfall ist die Vorrichtung in einen Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs eingebunden. Das von dessen Brennkraftmaschine ausgestoßene Abgas strömt durch ein Abgasrohr 12 durch eine Einlassöffnung 14 in eine Mischerrohr 16. Das Mischerrohr 16 steht wiederum mit stromabwärtigen Komponenten der Abgasanlage in Verbindung, die jedoch nicht gezeigt sind. An einem Bodenabschnitt 18 des Mischerrohrs 16 ist eine Dosiervorrichtung zum Einbringen des Reduktionsmittels in den Abgasstrom befestigt. In Fig. 1 ist lediglich eine Dosierspitze 20 der Dosiervorrichtung zu er- kennen, die in das Mischerrohr 16 ragt. Die Dosierspitze 20 wird durch eine Schutzhülse 22 davor bewahrt, direkt von dem durch die Einlassöffnung 14 strömenden Abgas angeströmt zu werden. Wäre die Schutzhülse 22 nicht vorhanden, so würde ein gestrichelt angedeuteter Einsprühkegel 24 des Reduktionsmittels praktisch unmittelbar nach dem Austritt aus der Dosierspitze 20 durch das in das Mischerrohr 16 einströmende Abgas verformt werden. Mit anderen Worten würde das eingesprühte Fluid gegen die in Fig. 1 linke Seite des Mischerrohrs 16 gedrängt werden, wodurch das Fluid in dem Abgasstrom ungleichmäßig verteilt werden würde und sogar unerwünschte Ablagerungen des Reduktionsmittels an der Innenwand des Mischerrohrs 16 auftreten könnten.
Die Schutzhülse 22 umfasst eine Außenwand 26, die mit dem Bodenabschnitt 18 (z.B. Umlenkschale) des Mischerrohrs 16 verbunden ist, insbesondere verschweißt oder verlötet ist. Die Außenwand 26 weist Öffnungen 28 auf, durch die ein Teil des die Schutzhülse 22 anströmenden Abgases in eine Zwischenkammer 30 gelangen kann, die durch die Außenwand 26 und eine sich in einer Richtung von der Dosierspitze 20 weg konusförmig öffnende Innenwand 32 begrenzt wird. Die Innenwand 32 und die Außenwand 26 stehen über einen Stirnabschnitt 34 in indirekter Verbindung miteinander. Eine direkte Verbindung der Wände 26, 32 ist ebenfalls denkbar. Insbesondere sind die Innenwand 32 und die Außenwand 26 sowie - falls vorhanden - der Stirnabschnitt 34 einstückig ausgebildet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, die Innenwand 32 und die Außenwand separat voneinander herzustellen und dann miteinander zu verbinden, insbesondere an deren der Dosierspitze 20 abgewandten Enden. Die im Wesentlichen trichterförmige Innenwand 32 definiert einen zum Inneren des Mischerrohrs 16 hin offenen Injektionsraum 36, in dem der Einsprühkegel 24, der durch die Dosierspitze 20 erzeugt wird, vor einem direkten Anströmen durch das Abgas geschützt ist. Um die Bildung von Reduktionsmittelablagerungen im Bereich der Dosierspitze 20 zu verhindern, ist es vorgesehen, diese in wohl definierter Form zu hinterspülen. Die Hinterspülung muss einerseits hinreichend effizient sein, andererseits soll eine Beeinträchtigung der Entfaltung des Einsprühkegels 24 soweit wie möglich ver- mieden werden.
Zu diesem Zweck wird das in die Zwischenkammer 30 einströmende Abgas genutzt. Zwischen dem Bodenabschnitt 18 und dem der Dosierspitze 20 zugewandten Ende der Innenwand 32 ist ein ringförmiger Spalt 38 ausgebildet, der eine Engstelle für aus der Zwischenkammer 30 in den Injektionsraum 36 strömendes Abgas darstellt.
Wie durch Strömungspfade 40 angedeutet ist, strömt zumindest ein Teil des die Schutzhülse 22 seitlich anströmenden Abgases durch die Öffnungen 28 in die Zwischenkammer 30. Ein Teil des Abgases strömt auch um die Schutzhülse 22 herum und tritt an nicht der Einlassöffnung 14 zugewandten Seiten der Schutzhülse 22 in die Zwischenkammer 30 ein. In der Zwischenkammer 30 herrschen in einem Betrieb der Abgasanlage im Wesentlichen homogene Druckverhältnisse. Aus der Zwischenkammer 30 gelangt das Abgas durch den Spalt 38 in den Injek- tionsraum 36. Aufgrund der homogenen Druckverhältnisse in der Kammer 30 bildet sich auch eine in Umfangsrichtung im Wesentlichen homogene Strömung durch den Spalt 38 aus. Die Positionierung des Spalts 38 stellt sicher, dass die Dosierspitze 20 von Abgas umspült wird, so dass sich hier keine Ablagerungen des Reduktionsmittels bilden können.
Die Schutzhülse 22 wirkt - funktionell gesprochen - in etwa wie eine zweistufige Drosselvorrichtung. Die erste Drosselung findet bei dem Einströmen des Abgases durch die Öffnungen 28 in die Zwischenkammer 30 statt. Die zweite Drosselung wird durch den Spalt 38 erzielt. Dadurch wird sichergestellt, dass in dem Bereich um die Dosierspitze 20 wohldefinierte Strömungsverhältnisse und Druckverhält- nisse herrschen, die die Bildung von Ablagerungen zuverlässig verhindern. Da die Innenwand 32 unterbrechungsfrei ausgebildet ist, wird auch der Einsprühkegel 24 nicht durch in radialer Richtung einströmendes Gas - abgesehen von dem Bereich um den Spalt 38 - gestört. Das durch den Spalt 38 tretende Abgas folgt in dem Injektionsraum 36 der Geometrie der Innenwand 32 und weist daher hauptsächlich axiale Strömungskomponenten auf.
Um das Einströmen des Abgases aus der Zwischenkammer 30 in den Injektionsraum 36 möglichst verwirbelungsfrei zu gestaltet, ist das der Dosierspitze 20 zu- gewandte Ende der Innenwand 32 mit einem gekrümmten Kragen 42 versehen, der sich in die Zwischenkammer 30 erstreckt.
Jedoch nicht das gesamte Abgas, das durch die Einlassöffnung 14 in das Mischerrohr 16 eintritt, strömt um die Schutzhülse 22 herum oder sogar durch sie hin- durch. Ein Teil des Abgases - gekennzeichnet durch Strömungspfade 40' - strömt zwischen dem der Dosierspitze 20 abgewandten Ende der Schutzhülse 22 und der rechten unteren Außenwand des Mischerrohrs 16 direkt in dieses ein. Die Strömungspfade 40' symbolisieren somit eine Bypass-Strömung. Es versteht sich, dass die Bypass-Strömung u.a. von der Dimensionierung der Schutzhülse 22 und des Mischerrohrs 16 abhängt. Es ist durchaus vorstellbar, dass die Schutzhülse 22 eine geringere axiale Erstreckung als in Fig. 1 dargstellt aufweist oder sich sogar tiefer in das Mischerrohr 16 erstreckt, was ein Weniger bzw. Mehr an Schutz für den Einsprühkegel 24 bedeutet. Durch die Dimensionierung der genannten Komponenten 22, 16 lassen sich die Bedingungen für eine möglichst gute Vertei- lung des Reduktionsmittels einstellen. Gleiches gilt auch die geometrische Ausgestaltung der Wände 26, 32 der Schutzhülse 22, sowie der Öffnungen 28 und des Spalts 38 unter Berücksichtigung der Geometrie des Einsprühcharakteristik/- geometrie der Dosiervorrichtung. Die Fig. 2 bis 5 zeigen verschiedene Ansichten einer weiteren Ausführungsform 22a der Schutzhülse (Seitenansicht, Schnittansicht, Draufsicht bzw. perspektivische Ansicht). Anders als bei der Schutzhülse 22, die eine im Wesentlichen zylindrische Außenwand 26 aufweist, ist die Außenwand 26 der Schutzhülse 22a leicht konisch geformt. Die Außenwand 26 ist mit Langlöchern 44 versehen, die in Um- fangsrichtung gleichmäßig verteilt sind. An dem der in Einbaulage der Dosierspitze 20 zugewandten Ende der Außenwand 26 ist diese mit einem Flanschabschnitt 46 versehen, um die Befestigung der Schutzhülse 22a an dem Bodenabschnitt 18 des Mischerrohrs 16 zu erleichtern.
Die Innenwand 32 der Schutzhülse 22a ist trichterförmig ausgebildet (siehe insbesondere Fig. 3) und weist eine gekrümmte Formgebung auf, die dosierspitzensei- tig in einen die Strömung durch den Spalt 38 optimierenden Kragen 42 übergeht. An der der Dosierspitze 20 abgewandten Seite geht die Innenwand 32 durch eine Krümmung in die Außenwand 26 über. Es ist deutlich zu erkennen (vgl. insbesondere Fig. 3), dass die Schutzhülse 22a ein einstückiges Blechbauteil ist.
Die Fig. 6 und 6a zeigen eine weitere Ausführungsform 10' der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Vorrichtung 10' ist einstückig mit einem Einlassstutzen 48 und einem Auslassstutzen 50 verbunden, die die Verbindung zu den weiteren Komponenten der Abgasanlage ermöglichen.
Um das durch die Einlassöffnung 14 in das Mischerrohr 16 eintretende Abgas der Schutzhülse, die hier als weitere Ausführungsform 22b ausgebildet ist, in wohlde- finierter Form zuzuleiten, umfasst diese ein Gasleitelement 52. Das Gasleitelement 52 ist in verschiedenen Ansichten auch in den Fig. 8 bis 1 1 dargestellt. Es umfasst im Wesentlichen ein zungenförmiges Blech, das in etwa halber Höhe mit der Außenwand 26 der Schutzhülse 22b verbunden ist. Das Gasleitelement 52 ragt in Einbaulage durch die Einlassöffnung 14 hindurch in den Einlassstutzen 48. Ein stromaufwärtiges Ende 54 des Gasleitelements 52 ist derart angeordnet und ausgebildet, dass es im Wesentlichen parallel zu dem anströmenden Gasstrom ausgerichtet ist. So werden nachteilige Verwirbelung an dem stromaufwärtigen Ende 54 vermieden. Durch das Gasleitelement 52 wird der die Vorrichtung 10' anströmende Gasstrom in zwei Teilströme aufgeteilt. Ein erster Teilstrom strömt unterhalb des Gasleitelements 52 auf die Schutzhülse 22b zu. Die Außenwand 26 der Schutzhülse 22b ist in dem von dem ersten Teilstrom angeströmten Bereich mit kreisförmigen Löchern 44' versehen, so dass dieser Teil des Gasstroms in die Zwischenkammer 30 ge- langen kann. Von dort strömt das Abgas durch den Spalt 38 in den Injektionsraum 36 und hinterspült dabei die Dosierspitze 20 der Dosiervorrichtung (nicht gezeigt), die über einen Befestigungsflansch 55 gasdicht an dem Bodenabschnitt 18 befestigt ist. Der zweite Teilstrom strömt oberhalb des Gasleitelements 52 auf einen Abschnitt der Schutzhülse 22b zu, der unterbrechungsfrei ausgebildet ist. D.h. dieser Teil des Abgases kann nicht in die Zwischenkammer 30 gelangen, sondern strömt durch einen Ringspalt 56 zwischen einem in dem Mischerrohr 16 angeordneten Gasleitrohr 58 und dem der Dosierspitze abgewandten Ende der Schutzhülse 22b in das Rohr 58 ein. Da die Schutzhülse 22b in axialer Richtung in das der Dosierspitze 20 zugewandte Ende des Gasleitrohrs 58 ragt, kann kein Abgas direkt in das Gasleitrohr 58 einströmen, sondern es muss sich durch den Spalt 56 "zwängen". Dadurch wird bewirkt, dass das ursprünglich schräg oder seitlich anströmende Abgas im Inneren des Gasleitrohrs 58 eine im Wesentlichen axiale Strö- mungsrichtung aufweist, was zu einem weiteren Schutz des Sprühkegels 24 beiträgt und so die gleichmäßige Verteilung des Reduktionsmittels in dem Abgasstrom unterstützt.
Der nicht die Schutzhülse 22b anströmende Teil des zweiten Teilstroms trifft auf die Außenwand des der Schutzhülse 22" zugewandten Endes des Gasleitrohrs 58 und strömt durch einen Bypass-Spalt 60, der durch die Außenwand des Gasleitrohrs 58 und die davon beabstandete Innenwand des Mischerrohrs 16 gebildet wird. Dieser Teil des Abgasstroms tritt somit nicht mit der Schutzhülse 22b in Kontakt.
Die Schutzhülse 22b und das Gasleitrohr 58 sind koaxial zu dem Mischerrohr 16 ausgerichtet.
Fig. 6a zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung 10', wodurch der Befestigungs- flansch 55 für die Dosiervorrichtung deutlich zu erkennen ist.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform 10"' der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die in den meisten Punkten der Vorrichtung 10' der Figuren 6 und 6a entspricht. Zur Optimierung der Gasströmung durch die Vorrichtung 10"' sind jedoch zusätzliche Strömungsleitelemente 59, 59' vorgesehen.
Die Strömungsleitelemente 59 sind in dem Bypass-Spalt 60 angeordnet, genauer gesagt in dessen Eingangsbereich. Die Strömungsleitelemente 59, die insbesondere gegenüber der Hauptströmungsrichtung angestellte, gekrümmte und/oder planare Flächenabschnitte aufweisen, prägen dem in den Bypass-Spalt 60 einströmenden Gasstrom in dem Ausführungsbeispiel 10"' ein drallartiges Strömungsmuster auf. Dadurch wird erzielt, dass das Gasleitrohr 58 - vereinfacht gesagt - spiralförmig umströmt wird. Es versteht sich, dass die Anzahl, Anordnung und/oder Ausgestaltung der Strömungsleitelemente 59 frei wählbar ist, um das für den jeweiligen Anwendungsfall geeignete Strömungsmuster (mit oder ohne Drallkomponente) zu erzeugen.
Die Strömungsleitelemente 59' überspannen den Ringspalt 56 zwischen dem Gasleitrohr 58 und dem der Dosierspitze abgewandten Ende der Schutzhülse 22b. Auch die Strömungsleitelemente 59' sind bei der Vorrichtung 10"' zur Erzeugung eines drallförmigen Strömungsmusters vorgesehen. D.h. das durch den Ringspalt 56 in das Gasleitrohr 58 einströmende Abgas weist ein drallbeaufschlagtes Strömungsmuster auf. Auch hier gilt, dass die Anzahl, Ausgestaltung und/oder Anordnung der Strömungsleitelemente 59' an die jeweils vorliegenden Gegebenheiten angepasst werden kann, um das jeweils gewünschte Strömungsmuster zu erzeugen. In der beispielhaft dargestellten Vorrichtung 10"' erstrecken sich die Strömungsleitelemente 59' über den gesamten Ringspalt 56. Sie ragen aber nur teilweise in das Rohr 58. Die Strömungsleitelemente 59' stehen einerseits mit dem stromaufwärtigen Endabschnitt des Gasleitrohrs 58 und andererseits mit einem stromabwärtigen Abschnitt der Schutzhülse 22b in Kontakt. Die Strömungsleitelemente 59' können mit den Komponenten 58, 22b fest verbunden sein. Es ist jedoch auch möglich, dass sich die Strömungsleitelemente 59' nur über einen Teil des Ringspalts 56 erstrecken. Analoges gilt natürlich auch für die Strömungsleitelemente 59.
Fig. 8 zeigt einen Querschnitt durch die Schutzhülse 22b mit dem Gasleitelement 52. Beide Komponenten 22b, 52 sind Blechbauteile. Sie wurde miteinander verbunden, beispielsweise durch Verschweißen oder Verlöten. Die Schutzhülse 22b weist eine stärker konisch geformte Außenwand 26 auf als die Schutzhülse 22a. Die Innenwand 32 der Schutzhülse 22b bildet einen etwas länger gestreckten Trichter als die Innenwand 32 der Schutzhülse 22a. Die Innenwand 32 ist aber ebenfalls leicht gekrümmt. Der Kragen 42 der Schutzhülse 22b weist im Gegensatz zu dem Kragen 42 der Schutzhülse 22a eine schwächere Krümmung auf. Dies verdeutlicht, dass die Geometrie der Schutzhülse in weitem Rahmen variiert werden kann, um den jeweiligen Anforderungen gerecht zu werden.
Durch eine Zusammenschau der Fig. 6 bis 1 1 wird deutlich, dass das Gasleitblech 52 einen der Dosiervorrichtung zugewandten Endabschnitt des Mischerrohrs 16 praktisch vollkommen abschließt, um sicherzustellen, dass der in diesen Abschnitt strömende Teil des Abgases möglichst vollständig zu der Hinterspülung der Do- sierspitze 20 bereitgestellt wird. Durch das Gasleitelement 52, d. h. seine Anordnung und Ausbildung, kann somit genau festgelegt werden, welche Abgasmengen zur Hinterspülung der Dosierspitze bereitstehen. Fig. 12 zeigt eine Ausführungsform 22c der Schutzhülse. Sie weist allerdings zusätzlich zu den Wänden 26, 32 einen Basisabschnitt 62 auf, der einstückig mit der Wand 26 ausgebildet ist oder separat von dieser hergestellt und anschließend mit ihr verbunden wurde. Der Basisabschnitt 62 weist eine der Dosierspitze 20 zugeordnete Öffnung auf, um das Einspritzen des Reduktionsmittels in den Injektions- räum 36 zu ermöglichen. Mittels Abstandshalter 64 wird sichergestellt, dass der Basisabschnitt 62 beabstandet von dem Bodenabschnitt 18 des Mischerrohrs 16 angeordnet ist. Dadurch wird ein Hinterspülungsspalt 66 erzeugt, durch den ein Strömungspfad 40" führt. Das durch den Spalt 66 strömende Abgas trägt zur Hinterspülung der Dosierspitze 20 bei. Ein Zweck dieser Ausgestaltung der Hinterspü- lung ist es, einen geeignet großen Massenstrom abzuzweigen, der einerseits eine gute Spülung gewährleistet, der aber andererseits auch nicht zu groß ist. Der Wärmeeintrag im Bereich der Dosierspitze 20 soll nämlich einen bestimmten Grenzwert nicht überschreiten. Fig. 13 zeigt eine weitere Ausführungsform 22d der Schutzhülse. Sie weist sowohl eine gekrümmte Innenwand 32 als auch eine gekrümmt ausgebildete Außenwand 26 auf, um das gewünschte Strömungsmuster zu erzeugen. An dem rechten Teil der Außenwand sind Öffnungen 28 vorgesehen, um den Eintritt von Abgas in die Zwischenkammer 30 zu ermöglichen. Auf der linken Seite der Schutzhülse 22d weist die Außenwand 26 keine Öffnungen 28 auf. Sie ist jedoch mit einem Außenwandabschnitt 68 versehen, der - ähnlich wie das Gasleitelement 52 der Schutzhülse 22b - durch die Einlassöffnung 14 in den Einlassstutzen 48 ragt. Ein Teil des Abgases kann so direkt in die Zwischenkammer 30 gelangen (vgl. Strömungspfad 40"'). Um die Strömungsverhältnisse zu optimieren, ist die Wandung des Mischerrohrs 16 im Bereich der Schutzhülse 22d mit einem Wulst 70 versehen, dessen Ausgestaltung in Umfangsrichtung variiert. Je nach axialer Lage - insbesondere wenn der Wulst 70 in axialer Richtung oberhalb der Einlassöffnung 14 liegt - kann die- ser auch in Umfangsrichtung eine konstante Ausgestaltung aufweisen.
Fig. 14 und 15 zeigen eine weitere Ausführungsform 22e der Schutzhülse (nur eine Öffnungen 28 in Fig. 15 dargestellt). Sie weist konusförmige Innen- und Außenwände 32, 26 auf. In dem Spalt 38 zwischen dem dosierspitzenseitigen Kra- gen 42 der Innenwand 32 und dem Bodenabschnitt 18 des Mischerrohrs 16 sind Leitelemente 72 angeordnet, durch die dem durch den Spalt 38 strömenden Abgas eine Drallkomponente aufgeprägt wird, wie der Strömungspfad 40"" beispielhaft andeutet. Auch diese Maßnahme führt zu einer besseren Hinterspülung der Dosierspitze 20 und zu einer effizienteren Verteilung des Reduktionsmittels in dem Abgasstrom. Außerdem ermöglicht diese Maßnahme größere Winkel am Konus, ohne dass ein Ablösen der Strömung zu befürchten steht.
Die Fig. 16 zeigt eine weitere Ausführungsform 10" der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Vorrichtung 10" zeigt hinsichtlich der Ausgestaltung des Mischerrohrs 16 einen recht ähnlichen Aufbau auf wie die Vorrichtung 10' (vgl. Fig. 6 und 7). Allerdings unterscheidet sich die Schutzhülse 22f von der Schutzhülse 22b dadurch, dass Leitelemente 72 vorgesehen sind, die das in der Zwischenkammer 30 befindliche Abgas dem Spalt 38 zuleiten und dem Abgas dabei einen Drall aufprägen. Im Gegensatz zu den Leitelementen 72 der Fig. 14 und 15 sind die Leitelemente 72 der Schutzhülse 22f nach außen gebogen, so dass sie in die Zwischenkammer 30 ragen.
Der in den Fig. 6 und 7 gezeigte Befestigungsflansch 55 wurde zur Erhöhung der Klarheit in Fig. 16 nicht gezeigt. Es ist aber klar, dass die Befestigung der Dosier- Vorrichtung auf gleiche oder ähnliche Weise erfolgen kann wie bei der Vorrichtung 10'.
Ein weiterer Unterschied zwischen den Vorrichtungen 10' und 10" besteht darin, dass ein Gasleitrohr 58' der Vorrichtung 10" etwas anders aufgebaut ist als das Gasleitrohr 58. Das Gasleitrohr 58' weist einen trichterförmigen Einlassbereich 74 auf, in den das der Dosierspitze 20 abgewandte Ende (Stirnabschnitt 34) der Schutzhülse 26f ragt. Eine Öffnungsebene des trichterförmigen Einlassbereichs 74 ist dabei nicht parallel zu einer durch den der Dosierspitze 20 abgewandten Rand der Schutzhülse 26f definierten Ebene.
An den trichterförmigen Einlassbereich 74 schließt sich eine Einschnürung 76 an, die eine Düsenwirkung entfaltet, durch den die Effizienz der Vorrichtung 10" erhöht wird.
Das Gasleitrohr 58' erstreckt sich zudem tiefer in das Mischerrohr 16 als das Mischerrohr 58. Es folgt dabei im Wesentlichen einer strömungsabwärtigen Geometrie des Mischerrohrs 16, weshalb es einen gekrümmten Abschnitt 78 aufweist. Ein Gasleitelement 52' der Vorrichtung 10" ist ebenfalls etwas anders ausgestaltet als das Gasleitelement 52 der Vorrichtung 10'. Es ragt nicht nur in den Einlassstutzen 48 hinein, sondern erstreckt sich sogar in ein mit dem Einlassstutzen 48 verbundenes Rohr 80. Das Gasleitelement 52' folgt dabei der Geometrie des Rohrs 80, so dass das stromaufwärtige Ende 54 des Gasleitelements 52' parallel zu der Hauptströmungsrichtung des Abgases in dem Rohr 80 angeordnet ist. Das Gasleitelement 52, 52' kann auch mehrstückig ausgeführt sein, z.B. ineinanderge- steckte oder miteinander stoffschlüssig verbundene Komponenten umfassen. Inn Gegensatz zu dem Gasleitelement 52 weist das Gasleitelement 52' zudem Löcher 44" auf. Sie sind in einen Bereich benachbart zu der Schutzhülse 22f angeordnet und gestatten einen Durchtritt von Abgas in diesem Bereich. Die Ausgestaltung des Gasleitelements 52' sorgt für eine frühzeitige Trennung des Abgasstroms in einen Teil, der einem unteren Abschnitt der Schutzhülse 22f zugeleitet wird, und in einen Teil, der dem oberen Teil der Schutzhülse 22f bzw. dem Bypass-Spalt 60 zugeleitet wird. Durch die Einschnürung 76 und die Geometrie des trichterförmigen Einlassbereichs 74 weist der Bypass-Spalt 60 eine strö- mungsmechanisch günstigere Ausgestaltung des Eintrittsbereichs auf als der Spalt 60 der Vorrichtung 10'.
Fig. 17 zeigt eine Schutzhülse 22g, die Strömungsleitelemente bildende Laschen 82 aufweist. Die Laschen 82 sind jeweils einer Spaltöffnung 84 zugeordnet. D.h. jede Lasche 82 leitet das sie anströmende Gas einer bestimmten Spaltöffnung 84 zu. Die Laschen 82 können beispielsweise dadurch erhalten werden, dass Schnitte in die Außenwand 26 eingebracht werden und die Laschen 82 anschließend herausgebogen werden. Die Figuren 18 und 19 zeigen die Schutzhülse 22g in ihrer Einbaulage. Die
Schutzhülse 22g weist - wie in dem Schnitt der Fig. 18 gut zu sehen ist - eine durchbrechungsfreie Innenwand 32 auf, die dosierspitzenseitig in einen in die Zwischenkammer 30 ragenden Kragen 42 mündet. Der Kragen 42 definiert zusammen mit dem Bodenabschnitt 18 den Spalt 38. Der Bodenabschnitt 18 ist relativ zu Einlassstutzen 48, die in das Mischerrohr 16 münden, etwas abgesenkt angeordnet. Er ist ein von dem Rohr 16 separates, aber gasdicht mit diesem verbundenes Bauteil.
Um das durch die jeweilige Einlassöffnung 14 der Stutzen 48 strömende Abgas zumindest teilweise den Spaltöffnungen 84 zuzuleiten, sind die Laschen 82 ent- sprechend gekrümmt bzw. gebogen. Fig. 18 zeigt, dass vier mit Abgasrohren 12 verbundene Stutzen 48 in das Mischerrohr 16 münden. Jedem Stutzen 48, und damit jeder Einlassöffnung 14, ist jeweils eine Spaltöffnung 84 zugeordnet. Jeder Spaltöffnung 84 ist wiederum jeweils eine Lasche 82 zugeordnet, durch die ein genau definierter Anteil des in das Mischerrohr 16 strömende Abgases in die Zwischenkammer 30 geleitet werden kann.
Es versteht sich, dass Einzelmerkmale, die in Zusammenhang mit bestimmten Ausführungsformen der Schutzhülse beschrieben wurden, frei kombinierbar sind, um eine für die jeweils vorliegenden Bedingungen optimale Ausgestaltung der
Schutzhülse zu erhalten. Grundsätzlich ist es auch möglich, an der der Dosierspitze abgewandten Stirnseite der Schutzhülse Öffnungen vorzusehen, so dass auch Abgas in axialer Richtung aus der Zwischenkammer strömen kann. Die Drosselhülse kann aktiv beheizt werden, um auf sie auftretendes Reduktionsmittel noch schneller zu verdampfen, insbesondere wenn der Abgasstrom noch nicht zur Aufheizung der Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung geführt hat (z.B. kurz nach Start des Motors). Die Oberfläche der Schutzhülse kann auch kataly- tisch beschichtet sein. Der eine Engstelle bildende Spalt zur Herstellung einer Fluidverbindung zwischen der Zwischenkammer und dem Injektionsraum kann eine in Umfangsrichtung variierende Ausgestaltung aufweisen (z.B. variierende Spaltbreite). Es ist allerdings bevorzugt, den Spalt in Umfangsrichtung möglichst konstant auszubilden, um eine in Umfangsrichtung homogene Strömung des Gases in den Injektions- räum zu ermöglichen.
Das erfindungsgemäße Konzept, durch Öffnungen in der Außenwand der Schutzhülse einen Eintritt des Abgases zunächst in eine Zwischenkammer zu ermöglichen und das Abgas erst anschließend zur Hinterspülung der Dosierspitze zu nutzen, führt zu deutlich geringeren Ablagerungen als bei bisher bekannten Kon- zepten. In der Zwischen kammer bildet sich nämlich ein im Wesentlichen gleichmäßiges Druckniveau aus, so dass die Durchströmung des Spalts und damit die Hinterspülung der Dosierspitze ebenfalls vergleichsweise homogen sind. Das durch den Spalt strömende Abgas spült außerdem das Reduktionsmittel aus dem Injektionsraum heraus. Insgesamt ergibt sich eine homogenere Verteilung des Reduktionsmittels in dem Abgasstrom.
Bezugszeichenliste
10, 10', 10", 10" Vorrichtung
12 Abgasrohr
14 Einlassöffnung
16 Mischerrohr
18 Bodenabschnitt
20 Dosierspitze
22, 22a, 22b,
22c, 22d, 22e,
22f, 22g Schutzhülse
24 Einsprühkegel
26 Außenwand
28 Öffnung
30 Zwischenkammer 32 Innenwand
34 Stirnabschnitt
36 Injektionsraum
38 Spalt
40, 40', 40",
40"', 40"" Strömungspfad
42 Kragen
44, 44', 44" Loch
46 Flanschabschnitt 48 Einlassstutzen
50 Auslassstutzen
52, 52' Gasleitelement
54 stromaufwärtiges Ende
55 Befestigungsflansch 56 Ringspalt
58, 58' Gasleitrohr
59, 59' Strömungsleitelement 60 Bypass-Spalt
62 Basisabschnitt
64 Abstandshalter
66 Hinterspülungsspalt 68 Außenwandabschnitt 70 Wulst
72 Leitelement 74 trichterförmiger Einlassbereich
76 Einschnürung
78 gekrümmter Abschnitt
80 Rohr
5 82 Lasche
84 Spaltöffnung

Claims

Patentansprüche
1 . Vorrichtung zum Einbringen eines Fluids in einen Gasstrom, insbesondere in einen Abgasstrom einer Brennkraftmaschine, mit einer Mischkammer (16) und mit einer Dosiervorrichtung, durch die das Fluid mittels einer Dosierspitze (20) in einen in radialer Richtung von einer Schutzhülse (22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22g) definierten Injektionsraum (36) einbringbar ist, der in dem Inneren der Mischkammer (16) angeordnet ist und der mit dieser in Fluidverbindung steht, wobei die Schutzhülse (22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22g) eine sich in Umfangsrichtung der Schutzhülse (22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22g) erstreckende Zwischenkammer (30) aufweist, die radial innseitig durch eine Innenwand (32) und radial außenseitig durch eine Außenwand (26) begrenzt ist, wobei die Zwischenkammer (30) über einen von der Innenwand (32) gebildeten oder an dieser ausgebildeten Spalt (38), insbesondere Ringspalt, mit dem Injektionsraum (36) in Fluidverbindung steht und über zumindest eine Öffnung (28, 44, 44', 84) in der Außenwand (26) mit der Mischkammer (16) in Fluidverbindung steht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Spalt (38) die Dosierspitze (20) zumindest teilweise, bevorzugt vollständig in Umfangsrichtung umgibt. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Spalt (38) derart angeordnet ist, dass zumindest ein Teil des durch ihn strömenden Gasstroms die Dosierspitze (20) hinterspült.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
in dem Spalt (38) zumindest ein Leitelement (72) angeordnet ist, durch den zumindest einem Teil des durch ihn strömenden Gasstroms eine Drallkomponente aufgeprägbar ist.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
ein Teil einer Wandung der Mischkammer (16) die Zwischenkammer (30) zumindest abschnittsweise begrenzt, insbesondere in einem Bereich um die Dosierspitze (20).
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
ein der Dosierspitze (20) zugewandtes Ende der Zwischenkammer (30) zumindest abschnittsweise durch einen Bodenabschnitt (62) der Schutzhülse (22d) begrenzt ist, der insbesondere mit der Außenwand (26) verbunden oder einstückig mit dieser ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Bodenabschnitt (62) beabstandet von einer Wandung der Mischkammer (16) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Spalt (38) durch einen der Dosierspitze (20) zugewandten Endabschnitt der Innenwand (32), einen die Zwischenkammer (30) abschnittsweise begrenzenden Teil einer Wandung der Mischkammer (16) und/oder den Bodenabschnitt (62) begrenzt ist.
9. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Innenwand (32) an ihrem der Dosierspitze (20) zugewandten Ende mit einem Kragen (42) versehen ist, der in die Zwischenkammer (30) ragt.
10. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die zumindest eine Öffnung (28) in der Außenwand (26) eine Bohrung (44'), ein Langloch (44) und/oder einen Schlitz ist.
11. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Innenwand (32) einen trichter- oder konusformigen Abschnitt aufweist, der sich in einer Richtung von der Dosierspitze (20) weg öffnet.
12. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Innenwand (32) unterbrechungsfrei ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Außenwand (26) einen trichter- oder konusformigen Abschnitt aufweist, der sich in einer Richtung zu der Dosierspitze (20) hin öffnet. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Schutzhülse (22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22g) einstückig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Außenwand (26) und die Innenwand (32) der Schutzhülse separate Elemente sind, die miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschweißt oder verlötet sind.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Schutzhülse (22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22f, 22g) im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet ist.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Mischkammer (16) zumindest eine Einlassöffnung (14) aufweist, die derart angeordnet und ausgebildet ist, dass die Schutzhülse (22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22g), insbesondere deren Außenwand (26), von zumindest einem Teil des in die Mischkammer (16) einströmenden Gasstroms angeströmt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
jede Einlassöffnung (14) jeweils zumindest eine, insbesondere genau eine
Öffnung (28, 44, 44', 44") in der Außenwand (26) zugeordnet ist. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
in der Mischkammer (16) ein Gasleitelement (52, 52', 68, 82) angeordnet ist, das zumindest einen Teil des Gasstroms der Schutzhülse (22b, 22d, 22f, 22g) zuleitet.
Vorrichtung nach Anspruch 19,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Gasleitelement (52, 52', 68, 82) mit der Schutzhülse (22b, 22d, 22f, 22g) verbunden ist und in den die Schutzhülse anströmenden Gasstrom ragt, insbesondere wobei ein stromaufwärtiges Ende (54) des Gasleitelements (52, 52', 68, 82) im Wesentlichen parallel zu dem Gasstrom angeordnet ist. 21. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Gasleitelement (52, 52', 68, 82) der zumindest einen Öffnung (28, 44, 44', 84) zugeordnet ist, um einen Teil des Gasstroms in die Öffnung (28, 44, 44', 82) zu lenken, insbesondere wobei das Gasleitelement (52, 52', 68, 82) im Bereich der Öffnung (28, 44, 44', 84) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 19 bis 21,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Gasleitelement (52, 52', 68, 82) einen Abschnitt aufweist, der U-förmig ausgestaltet ist oder die Form eines unvollständigen U aufweist.
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 19 bis 22,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Gasleitelement (68, 82) zumindest teilweise durch einen Abschnitt der
Außenwand (26) der Schutzhülse (22d, 22g) gebildet ist. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 19 bis 23,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Gasleitelement (52, 52', 68, 82) in eine Einlassöffnung (14) der Mischkammer (16) oder durch sie hindurch ragt.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Mischkammer (16) einen Bypass-Strömungspfad (40') aufweist, durch den zumindest ein Teil des Gasstroms in oder durch die Mischkammer (16) strömt, ohne die Schutzhülse (22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22g) anzuströmen oder durch die Schutzhülse (22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22g), insbesondere deren Zwischenkammer (30) zu strömen.
Vorrichtung nach Anspruch 25,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Bypass-Strömungspfad (40') zumindest abschnittsweise durch ein Wandung der Mischkammer (16) und ein der Dosierspitze (20) abgewandtes Ende der Schutzhülse (22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22g) definiert wird.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Wandung der Mischkammer (16) einen nach innen gerichteten Wulst (70) aufweist, der in axialer Richtung der Mischkammer (16) in etwa in Höhe der Schutzhülse (22d) angeordnet ist. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
in der Mischkammer (16) ein Gasleitrohr (58, 58') angeordnet ist, dessen Außenumfang beabstandet zu der Wandung der Mischkammer (16) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 28,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
zwischen dem Außenumfang des Gasleitrohrs (58, 58') und der Wandunt der Mischerkammer (16) zumindest ein Strömungsleitelement (59) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 28 oder 29,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
zumindest ein Strömungsleitelement (59') vorgesehen ist, das in dem Gasleitrohr (58, 58') angeordnet ist oder zumindest abschnittsweise in das Gasleitrohr (58, 58') ragt, wobei das Strömungsleitelement (59') insbesondere am eingangsseitigen Ende des Gasleitrohrs (58, 58') vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 30,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Strömungsleitelement (59') zwischen der Schutzhülse (22b) und dem
Gasleitrohr (58, 58') angeordnet ist, insbesondere zwischen einem strömabwärtigen Abschnitt der Schutzhülse (22b) und einem stromaufwärti- gen Abschnitt des Gasleitrohrs (58, 58').
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 28 bis 31 ,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Schutzhülse (22b, 22f) in axialer Richtung zumindest abschnittsweise in das Gasleitrohr (58, 58') ragt.
33. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 28 bis 32,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Gasleitrohr (58, 58') einen Abschnitt aufweist, der sich in Strömungsrichtung des Gasstroms aufweitet.
34. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 28 bis 33,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Gasleitrohr (58, 58') einen trichterförmigen Einlassbereich (74) und/oder eine Einschnürung (76) mit reduziertem Querschnitt und/oder einem gekrümmten Abschnitt (78) aufweist.
35. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 28 bis 34,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Gasleitrohr (58, 58') koaxial zu der Mischkammer (16) und/oder der Schutzhülse (22b, 22f) angeordnet ist.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018149509A1 (en) 2017-02-20 2018-08-23 Volvo Penta Corporation A mixer box, a use thereof and a method for mixing
EP3492718A1 (de) * 2017-11-30 2019-06-05 Katcon Global S.A. Abgasleitung für ein fahrzeug
CN111315972A (zh) * 2017-11-03 2020-06-19 佛吉亚排放控制技术美国有限公司 流动反向混合器组件
FR3111826A1 (fr) * 2020-06-30 2021-12-31 Faurecia Systemes D'echappement Dispositif de mélange d’un agent réducteur avec un gaz d’échappement, notamment pour une ligne d’échappement de moteur thermique
EP4402353A1 (de) * 2021-09-16 2024-07-24 Proventia Oy Strömungsvorrichtung

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10174658B2 (en) 2016-07-20 2019-01-08 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Flow diverter to mitigate deposits in a doser cone
DE112016007361T5 (de) * 2016-10-21 2019-07-04 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Reduktionsmittelmischer
WO2018156146A1 (en) 2017-02-24 2018-08-30 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Injector spray protector
US10907522B2 (en) 2018-08-03 2021-02-02 Faurecia Systemes D'echappement Internal box flow deflector for a vehicle exhaust system mixer assembly
US10787946B2 (en) 2018-09-19 2020-09-29 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Heated dosing mixer
US10794252B1 (en) 2019-04-18 2020-10-06 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Direct spray exhaust mixer system
US11624310B2 (en) 2020-03-30 2023-04-11 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Vehicle exhaust system mixer with flexible doser mount
US11293328B2 (en) 2020-06-16 2022-04-05 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Mixer baffle with integrated sensor
US20220055148A1 (en) * 2020-08-19 2022-02-24 Transportation Ip Holdings, Llc Welding window device
FI131091B1 (en) 2021-07-06 2024-09-24 Proventia Oy Method in a flow device for exhaust gas aftertreatment and flow device
CN115898597A (zh) * 2021-08-26 2023-04-04 佛吉亚排气控制技术开发(上海）有限公司 混合器、混合器组件以及混合方法
CN114570166B (zh) * 2022-01-21 2023-02-10 江苏智道工程技术有限公司 一种径向进气的脱硫塔气体分布装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2325452A1 (de) * 2009-11-19 2011-05-25 MAN Truck & Bus AG Vorrichtung zur Nachbehandlung von Abgasen von Brennkraftmaschinen
WO2012044233A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-05 Scania Cv Ab Arrangement for introducing a liquid medium into exhaust gases from a combustion engine

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8297050B2 (en) * 2008-07-11 2012-10-30 GM Global Technology Operations LLC Nozzle diffuser mixer
DE102012010878B4 (de) * 2012-06-01 2025-01-23 Daimler Truck AG Reduktionsmittelzugabe- und Aufbereitungssystem eines Kraftfahrzeugs
WO2015187128A1 (en) * 2014-06-03 2015-12-10 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Mixer and doser cone assembly
DE102014009015A1 (de) * 2014-06-17 2015-12-17 Daimler Ag Mischvorrichtung eines Abgasreinigungssystems einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2325452A1 (de) * 2009-11-19 2011-05-25 MAN Truck & Bus AG Vorrichtung zur Nachbehandlung von Abgasen von Brennkraftmaschinen
WO2012044233A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-05 Scania Cv Ab Arrangement for introducing a liquid medium into exhaust gases from a combustion engine

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018149509A1 (en) 2017-02-20 2018-08-23 Volvo Penta Corporation A mixer box, a use thereof and a method for mixing
US11047284B2 (en) 2017-02-20 2021-06-29 Volvo Penta Corporation Mixer box, a use thereof and a method for mixing
CN111315972A (zh) * 2017-11-03 2020-06-19 佛吉亚排放控制技术美国有限公司 流动反向混合器组件
US11242790B2 (en) 2017-11-03 2022-02-08 Faurecia Emissions Control Technologies Flow reversing mixer assembly
EP3492718A1 (de) * 2017-11-30 2019-06-05 Katcon Global S.A. Abgasleitung für ein fahrzeug
US10473018B2 (en) 2017-11-30 2019-11-12 Katcon Global S.A. Exhaust line for a vehicle
FR3111826A1 (fr) * 2020-06-30 2021-12-31 Faurecia Systemes D'echappement Dispositif de mélange d’un agent réducteur avec un gaz d’échappement, notamment pour une ligne d’échappement de moteur thermique
EP4402353A1 (de) * 2021-09-16 2024-07-24 Proventia Oy Strömungsvorrichtung
EP4402353B1 (de) * 2021-09-16 2026-03-04 Proventia Oy Strömungsvorrichtung

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