(57)【要約】  本発明は、内燃機関から排気管（１０）を通って流れる気体媒体に液体媒体を混合するための装置に関連する。液体媒体は、排気管に向けられた噴射ノズル（１１）を介して様々な質量流量で排気管へ供給される。排気管（１０）は、噴射ノズルの下流に設けられた混合器（１６）と、混合器と平行に配置されて穿孔面（１９）に延在する流路（１８）とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から排気管（１０）を通って流れる気体媒体に液体媒体を混合するための装置であって、該液体媒体が、該排気管に向けられた噴射ノズル（１１）を介して様々な質量流量で該排気管へ供給され、該排気管が、該噴射ノズル（１１）の下流に設けられた混合器（１６）と、該混合器と平行に配置されて穿孔面（１９）に延在する流路（１８）とを有することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記平行流路（１８）は、前記排気管（１０）の拡張により構成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記穿孔面が、前記排気管の前記壁（１２）の穿孔部分（１９）により構成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記混合器（１６）の上流の前記穿孔（１９）が、前記排気管の断面積の約０．５〜３．０倍の間の面積を有する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記排気管に挿入されたプレート（１６）により前記混合器が構成されることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関から排気管を通って流れる気体媒体に液体媒体を混合するための装置に関連し、液体媒体は、排気管に向けられた噴射ノズルを介して様々な質量流量で排気管へ供給される。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンのＮＯｘ排出物を削減するための装置では、蒸発と混合により一層均質な気体流を発生させて、混合器の下流に設けられたＳＣＲ触媒装置に送るように、液体、例えば尿素などの還元剤をエンジンの排気ガスに混合するための混合器を使用することが知られている。重量車のディーゼルエンジンに関わる問題の一つは、還元剤の供給は、変化するエンジンの動作条件、つまり主として排気流の変化に正確に適合していなければならないことである。
【０００３】
還元剤が最大限に供給されると、蒸発／混合が完全に実施されないことがあり、その場合には、水滴状の液体が排気管の壁に付着して、蒸発が起こるまでここを下流へ移動する。この問題の解決法として認められているのは、例えば、気体流の偏向を発生させることにより、流れる時間、ゆえに蒸発を向上させる穿孔プレートまたはウィングの形の複数の乱流発生装置を排気管に装着することである。残念なことに、これは排気ラインの圧力低下を促進して、エンジンの排吸気に悪影響を与える。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのため本発明の目的の一つは、圧力低下がわずかで混合性能が良好な、簡単かつ効果的な混合装置を生産することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的のため、本発明による装置は、噴射ノズルの下流に設けられた混合器と、穿孔面と平行に配置されてここに延在する流路とを排気管が有することを特徴とする。混合装置のこの構造は、回転速度が低いことに関連する少ない質量流量でも、排気管内で混合器を自由に通過させることができる。質量流量が増加すると、混合器は徐々に流れの大部分に強制的に平行流路を通過させ、これが蒸発を促進し、そのうえ、主流と合流する際に、乱流と排気ガスの混合とを包含する平行流を発生させる。
【０００６】
本発明の好都合な変形は、以下のサブクレームから明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、添付図面に示された実施例を参考にして、本発明をさらに詳細に説明する。
【０００８】
図１は、内燃機関に接続された排気管の第１部分１０を示し、この部分は、排気流へ液体を噴射するための噴射器１１を備える。液体は、例えば尿素または燃料で構成される。管は円形断面を有すると好都合であり、外壁１２により周囲との境界が定められている。矢印１３は、管内の排気流を示す。噴射器１１は点線１４で示されるスプレー方向を有するが、図１の左から右へ送られる排気流の結果、線１４ａで示されているように、液滴は排気管へ円錐形状でスプレーされる。内燃機関は例えば、重量車の推進のため様々な速度で作動するディーゼルエンジンで構成される。
【０００９】
排気管の第２部分１５が図２に示されており、噴射器１１を包含する第１部分１０の下流に位置する。ノズルの下流に設けられているのは、図２に示されているように、流方向に対して横向きに取り付けられる平坦プレート１６、または周知の適当な構造を持つ混合器で構成される混合器である。プレート１６には、管壁１２の付近に穿孔１７が見られる。混合器の主な目的は、排気管内で混合を起こすことである。これは圧力の低下を発生させ、本発明による装置ではこのことが利用される。
【００１０】
プレート１６の範囲には拡張管部分１８が配置され、管壁１０は、プレート１６の上流および下流に拡張部分１８への穿孔１９を備える。こうして管部分１８は、プレート１６の前後に延在する平行流路を形成する。低速の排気流は、予定された噴射液体の混合／蒸発をともなってプレート１６を自由に通過する。内燃機関の速度が上昇すると、排気管の流れも加速して、この時、噴射器１１を介して供給される液体の量が、加速する気体流に合わせて調節される。
【００１１】
内燃機関が高い負荷範囲で作動すると、プレート１６は大きな流抵抗を発生させ、この時、排気流の一部は、管部分１８により形成される平行流路を介してプレートを通過する。蒸発する時間のない液滴は管壁１０に沿って穿孔１９を通過することにより、液滴が蒸発する機会が高くなる。さらに、平行流が主流と合流する際に、プレート１６の下流では排気流の有効な混合が行われる。
【００１２】
プレート１６の上流の穿孔１９が排気管の断面積の約０．５〜３．０倍の間の面積を合計で有するような構造を持つと好都合であることが判明している。プレート１６の下流側では、プレートの上流の面積と同じ大きさかこれと異なる合計面積を穿孔１９が有する。これらの面積比は、図２において測定矢印ａとｂによって示されている。
【００１３】
本発明は上述した実施例に限定されるものと見なされるべきでなく、むしろ、以下の特許請求項の範囲内においていくつかの別の変形および修正が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】排気管への噴射ノズルの設置を示す。
【図２】本発明による装置の長手方向断面を破断図で示す。
【図１】
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【図２】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年1月3日(2007.1.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から排気管（１０）を通って流れる気体媒体に液体媒体を混合するための装置であって、該液体媒体が、該排気管に向けられた噴射ノズル（１１）を介して様々な質量流量で該排気管へ供給され、該排気管が、該噴射ノズル（１１）の下流に設けられた混合器（１６）と、該排気管（１０）の拡張により構成されるとともに該混合器と平行に配置されて穿孔面（１９）に延在する流路（１８）とを有し、
前記穿孔面が、前記排気管の前記壁（１２）の穿孔部分（１９）により構成されることを特徴とする、装置。
【請求項２】
前記混合器（１６）の上流の前記穿孔（１９）が、前記排気管の断面積の約０．５〜３．０倍の間の面積を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記排気管に挿入されたプレート（１６）により前記混合器が構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
【国際調査報告】
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