[发明专利]一种双层级联的二相流雾化器装置

说明书

一种双层级联的二相流雾化器装置，包括微孔板、涡旋引导片、涡旋导流片及主腔体外壳，所述涡旋引导片和涡旋导流片呈公母镶嵌式连接，所述微孔板通过限位的连接方式安装在涡旋引导片与涡旋导流片的组合体上，涡旋引导片与涡旋导流片组合体是通过过盈配合的方式连接于所述主腔体外壳内腔，本发明的结构特点是：液体通过薄片微孔阵列进入到组合体形成的腔道中时会与腔道中的空气混合形成前级汽液二相流，从而减小液体自身粘性及比重，有利于后级二相流雾化形成更小粒径的雾化颗粒。

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，具体涉及尿素喷嘴，更具体涉及尿素喷嘴的一种双层级联的二相流雾化器装置。

背景技术

柴油车的尾气中含有大量氮氧化物等有害气体，排放到空气中对环境的危害极大，目前，柴油车的后处理系统采用的是SCR技术，叫做选择性催化还原反应系统。SCR是在高温下使得雾化的尿素颗粒与尾气中的氮氧化物颗粒在催化作用下发生化学反应生成氮气和水，从而把尾气中的氮氧化物有害物质转化成无害的氮气和水。

一部分SCR系统为了使尾气中的氮氧化物达到排放标准采用尽可能多喷尿素的方法，导致一部分未参与反应的尿素会随尾气一起排出进入空气中，在国家法律法规国六标准中，要求的汽车尾气释放的氮氧化物浓度对比国五标准，降低了77%，而且在接下来的国六标准B阶段，对于SCR系统未参与反应的氨气浓度也设定了极低标准。这就要求既要处理完规定浓度的氮氧化物尾气，尿素的喷射量也必须严格控制在一个狭窄的范围内。

尾气中氮氧化物的转化程度与尿素颗粒的粒径紧密相关，尿素颗粒粒径越小与氮氧化物的混合越充分，氮氧化物越容易被转化，液体雾化难易程度主要取决于液体的表面张力及液体的粘性，液体的表面张力越大、粘性越强雾化越困难，当前的尿素喷嘴均是采用单层二相流的结构对尿素进行雾化，这种结构对于尿素这种带有一定粘性的溶液而言雾化后的颗粒较大，对尾气中的氮氧化物的转化效率受限。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种双层级联的二相流雾化器装置，通过前级二相流结构提前将液体与空气进行搅拌来降低液体粘性及比重，液体由于粘性及比重降低在后级二相流结构雾化过程中可以获得更小的雾化颗粒。

本发明方案通过以下方法实现，一种双层级联的二相流雾化器装置，包括微孔板、涡旋引导片、涡旋导流片及主腔体外壳。

所述的涡旋引导片是雾化器喷嘴成雾的核心零部件，呈半球形结构，半球形结构底部有一平面，在半球形结构表面自上而下设置有四条光滑的矩形槽，四条光滑的矩形槽末端在底平面形成一个圆柱空间，四条矩形槽末端均是沿圆柱形空间相切的方向向外拓展，四条光滑的矩形槽与圆柱空间在底平面构成菊花瓣的流道，在半球顶部设置有一矩形凸台，凸台的作用是对所述的微孔板限位。

优选的，所述的涡旋引导片为半球形结构，半球形表面的四个光滑的流道，可以将液体的流向平滑的改变90°，采用半球形的设计可以避免液体在转向过程中的骤变、碰撞导致的能量损耗，可以最大程度的降低液体的流阻。

优选的，所述的涡旋引导片底部平面矩形槽构成菊花瓣形流道，此设计可以使液体从与圆柱空间相切的方向进入到圆柱空间中形成漩涡流。

所述的涡旋导流片外形为圆柱体结构，在圆柱体中心设置有一内凹的半球形，在半球底部设有一平面，在底平面中心有一圆形通孔。

优选的，所述的内凹半球形与所述的涡旋引导片形成公母镶嵌结构，其作用是形成了雾化所需的腔道。此设计在结构上采用组装的方式减小了腔道的加工难度，球形具有中心轴对称性，避免了组装过程中因对位不准导致雾化器功能失效。

所述的微孔板为开有微型小孔阵列的薄片结构，在薄片的中心有一矩形孔，所述的矩形孔在微孔板与涡旋导引片组装连接时定位，避免微孔板上的微孔阵列与涡旋引导片上的矩形槽对位不准。