一种可旋转扇叶型恒温混合器的制作方法

本发明涉及汽车尾气处理装置，尤其涉及的是一种可旋转扇叶型恒温混合器。

背景技术：

1、发动机因其出色的动力性、经济性，被广泛应用与交通运输、工程机械等领域。但发动机因自身燃烧及排放特性，尾气种含有大量氮氧化物、颗粒物等，其危害性愈发成为国际社会关注的焦点。

2、为降低发动机尾气排放污染，特别是针对氮氧化物污染物，scr系统常常被用于汽车尾气处理，可以将氮氧化物还原为无害的氮气，而尿素溶液则是最为常见的还原剂。为保证良好的反应效率，防止尿素溶液沉积、结晶，尿素溶液需在scr系统的混合器种充分混合、蒸发，在目前的国六阶段，混合器出口处气流均匀性、氨均匀性通常要求为大于0.95。

3、但是，现有的混合器，其叶片是固定在混合器筒体上的，尿素溶液喷射进入混合器后，如发动机排温较低(如城市车辆，特别是特种作业车辆)则尿素溶液无法及时破碎、蒸发，会聚集在混合器叶片及混合器筒体上，沉积为液膜，逐渐形成尿素结晶、尿素结石，最终影响混合器及scr正常工作，甚至堵塞scr系统，造成损害。

4、其次，现有技术中，尾气温度提升依靠scr上游的doc催化器，氧化尾气中的燃油，释放热量。但这需要增加喷油器一次后喷，不但造成油耗上升，而且后喷的燃油会顺气缸套进入油底壳，会造成严重的机油稀释，造成发动机曲轴轴瓦等运动副磨损。而且，doc的氧化作用要求尾气进入doc前能达到doc起燃温度，而部分城市车辆特别是特种作业车辆长期工作在低负荷工况，排温极低，无法满足doc起燃要求。

5、最后，scr的选择性催化还原反应其温度-氮氧化物转化效率曲线为先上升后下降的曲线，因催化剂种类不同，其曲线走向会有所不同，但其最高转化效率通常位于300℃至450℃之间区域，高于或低于此温度区间，均会导致转化效率快速下降。因此，国六法规的标准排放测试循环也格外关注低排温、高排温下的发动机尾气污染物排放合规性。而目前控制尾气最高温度则只能通过控制燃油喷射量等燃烧参数，间接的控制最高排温，无法直接的有效的控制尾气最高排温。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种可旋转扇叶型恒温混合器，以实现对气流混合的均匀性和混合效率进行主动提升，同时能实现对混合气流温度进行主动控制。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种可旋转扇叶型恒温混合器，包括混合筒，设混合筒的轴线沿左右方向延伸，混合筒左端设有进气管、右端设有排气管，所述混合筒内腔中设有蒸发器和冷却器，所述冷却器包括固定在混合筒内部的冷却筒，冷却筒内部形成一个冷却腔，冷却腔中沿周向分布有多个通气管，通气管沿左右方向延伸，通气管的左右两端分布固定在冷却筒的左右端板上，蒸发器固定在冷却器筒左端，蒸发器内部形成一个左端敞口的蒸发腔，蒸发腔的侧壁上开有多个导流孔，多个通气管位于蒸发器的外围，蒸发器的蒸发腔内设有风扇，风扇固定在沿左右延伸的安装轴上，安装轴左右两端分别转动设置在混合筒上；

4、所述进气管中设有加热器和喷嘴，喷嘴的进口端伸出进气管之外，喷嘴的喷射端开有多个喷射孔，喷嘴的喷射端面向蒸发腔左侧的敞口端；所述排气管内部设有温度传感器，根据温度传感器采集的温度值来控制冷却器和加热器的启动与否。

5、作为上述恒温混合器的优选方案，所述冷却筒外侧分别设有进水管和出水管，进水管和出水管分别伸出混合筒之外，进水管和出水管上分别设有阀门。

6、作为上述恒温混合器的优选方案，所述进气管一侧设有溢流阀，所述溢流阀的溢流通道外端设有蜂鸣器。

7、作为上述恒温混合器的优选方案，所述蒸发器包括一个蒸发筒，蒸发筒右端固定在冷却筒上，蒸发筒内部空间形成所述蒸发腔，蒸发筒的侧壁上开有多个导流孔。

8、作为上述恒温混合器的优选方案，所述冷却筒外侧套有一个柔性的环形衬垫，冷却筒通过环形衬垫与混合筒内侧壁紧配合。

9、作为上述恒温混合器的优选方案，所述安装轴上固定套装有一个阶梯形轴环，风扇的扇叶轴固定套装在阶梯形轴环的小轴端上。

10、作为上述恒温混合器的优选方案，所述蒸发器的蒸发腔右壁上开有供安装轴穿过的第一穿孔，第一穿孔与安装轴之间设有第一密封圈。

11、作为上述恒温混合器的优选方案，所述冷却筒的左右端板上分别开有供安装轴穿过的第二穿孔，第二穿孔与安装轴之间设有第二密封圈。

12、本发明相比现有技术具有以下优点：

13、1、本发明提供的一种可旋转扇叶型恒温混合器，其通过在混合筒内部设置蒸发器、冷却器、风扇，通过气流驱动风扇转动，转动的风扇再对尿素溶液和气体进行扰动混合，并改变混合物的流向，主动性的提高了气液混合的均匀性、提升了气液混合效率。

14、2、本发明提供的一种可旋转扇叶型恒温混合器，其通过设置在排气管中的温度传感器可对气体温度进行实时采集，并根据采集到的气体温度来控制冷却器和加热器的启动与否，从而实现了不管是低排温还是高排温工况下，均能将混合气体的温度控制在合适的温度范围内，保证了尿素溶液及时破碎、充分蒸发，避免了尿素溶液形成尿素结晶、尿素结石，有效提升了氮氧化物的转化效率。

15、3、本发明提供的一种可旋转扇叶型恒温混合器，其进气管一侧设有溢流阀，溢流阀的溢流通道外端设有蜂鸣器，防止了在极端情况下，混合器内部压力过大造成的损害，且可以在溢流阀开启的情况下，蜂鸣器发出尖锐的警报声，以提醒使用者该异常情况，以便使用者尽早发现并排查故障，从而提高了该混合器的使用寿命。

技术特征：

1.一种可旋转扇叶型恒温混合器，包括混合筒(1)，设混合筒(1)的轴线沿左右方向延伸，混合筒(1)左端设有进气管(5)、右端设有排气管(6)，其特征在于：所述混合筒(1)内腔中设有蒸发器和冷却器，所述冷却器包括固定在混合筒(1)内部的冷却筒(7)，冷却筒(7)内部形成一个冷却腔(9)，冷却腔(9)中沿周向分布有多个通气管(10)，通气管(10)沿左右方向延伸，通气管(10)的左右两端分布固定在冷却筒(7)的左右端板上，蒸发器固定在冷却器筒左端，蒸发器内部形成一个左端敞口的蒸发腔，蒸发腔的侧壁上开有多个导流孔(14)，多个通气管(10)位于蒸发器的外围，蒸发器的蒸发腔内设有风扇(15)，风扇(15)固定在沿左右延伸的安装轴(16)上，安装轴(16)左右两端分别转动设置在混合筒(1)上；

2.如权利要求1所述的一种可旋转扇叶型恒温混合器，其特征在于：所述冷却筒(7)外侧分别设有进水管(11)和出水管(12)，进水管(11)和出水管(12)分别伸出混合筒(1)之外，进水管(11)和出水管(12)上分别设有阀门。

3.如权利要求1所述的一种可旋转扇叶型恒温混合器，其特征在于：所述进气管(5)一侧设有溢流阀(25)，所述溢流阀(25)的溢流通道(29)外端设有蜂鸣器(26)。

4.如权利要求1所述的一种可旋转扇叶型恒温混合器，其特征在于：所述蒸发器包括一个蒸发筒(13)，蒸发筒(13)右端固定在冷却筒(7)上，蒸发筒(13)内部空间形成所述蒸发腔，蒸发筒(13)的侧壁上开有多个导流孔(14)。

5.如权利要求1所述的一种可旋转扇叶型恒温混合器，其特征在于：所述冷却筒(7)外侧套有一个柔性的环形衬垫(8)，冷却筒(7)通过环形衬垫(8)与混合筒(1)内侧壁紧配合。

6.如权利要求1所述的一种可旋转扇叶型恒温混合器，其特征在于：所述安装轴(16)上固定套装有一个阶梯形轴环(17)，风扇(15)的扇叶轴固定套装在阶梯形轴环(17)的小轴端上。

7.如权利要求1所述的一种可旋转扇叶型恒温混合器，其特征在于：所述蒸发器的蒸发腔右壁上开有供安装轴(16)穿过的第一穿孔，第一穿孔与安装轴(16)之间设有密封圈。

8.如权利要求1所述的一种可旋转扇叶型恒温混合器，其特征在于：所述冷却筒(7)中心设有供安装轴(16)穿过的空心管(30)。

技术总结本发明公开了一种可旋转扇叶型恒温混合器，包括混合筒，混合筒左右两端分别设有进气管和排气管，混合筒内腔中设有蒸发器和冷却器，冷却器包括冷却筒，冷却筒的冷却腔中沿周向分布有多个通气管，蒸发器固定在冷却器筒左端，蒸发器内部蒸发腔的侧壁上开有多个导流孔，多个通气管位于蒸发器的外围，蒸发腔内设有风扇，风扇固定在安装轴上，安装轴左右两端分别转动设置在混合筒上；进气管中设有加热器和喷嘴，喷嘴的喷射端面向蒸发腔的敞口端；排气管内部设有温度传感器，根据温度传感器采集的温度值来控制冷却器和加热器的启动与否。本发明的优点：实现了对气流混合的均匀性和混合效率的主动提升，以及对混合气流温度进行主动控制。技术研发人员：李龙超,王会,辛雪军受保护的技术使用者：安徽康明斯动力有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18