FR3137413A1 - Reducer mixer for exhaust gas - Google Patents
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Abstract
Mélangeur de réducteur pour gaz d’échappement L’invention concerne un mélangeur (1), pour mélanger des gaz d’échappement avec un fluide réducteur, comprenant une canalisation (5-8) dans laquelle circule le gaz d’échappement, depuis une entrée (2) jusqu’à une sortie (3) et un pulvérisateur (4) pour pulvériser le fluide réducteur dans la circulation de gaz d’échappement, où la canalisation (5-8) comprend, de l’amont à l’aval, une conduite amont (5) reliant l’entrée (2) à une disjonction (9), au moins deux sous-conduites (6, 7) intermédiaires reliant la disjonction (9) à une jonction (10) et une conduite avale (8) reliant la jonction (10) à la sortie (3), où, à la jonction (10), les au moins deux sous-conduites (6, 7) sont agencées de manière à ce que la circulation de gaz d’échappement forme un tourbillon dans la conduite avale (8) et où le pulvérisateur (4) est disposé à la jonction (10) de manière à pulvériser dans la conduite avale (8), préférentiellement coaxialement. Figure pour l'abrégé : 1Reductant mixer for exhaust gas The invention relates to a mixer (1), for mixing exhaust gases with a reducing fluid, comprising a pipeline (5-8) in which the exhaust gas flows from an inlet (2) to an outlet (3) and a sprayer (4) for spraying the reducing fluid into the exhaust gas circulation, where the pipeline (5-8) comprises, from upstream to downstream, an upstream pipe (5) connecting the inlet (2) to a junction (9), at least two intermediate sub-pipes (6, 7) connecting the junction (9) to a junction (10) and a downstream pipe (8) ) connecting the junction (10) to the outlet (3), where, at the junction (10), the at least two sub-ducts (6, 7) are arranged in such a way that the circulation of exhaust gas forms a swirl in the downstream pipe (8) and where the sprayer (4) is arranged at the junction (10) so as to spray in the downstream pipe (8), preferably coaxially. Figure for abstract: 1
Description
L’invention concerne un mélangeur de réducteur pour gaz d’échappement. Un tel mélangeur, est typiquement disposé dans une ligne d’échappement d’un moteur à combustion interne. Il a pour fonction de mélanger un fluide réducteur, classiquement de l’ammoniac ou une solution aqueuse d’urée : AUS 32, DEF, avec les gaz d’échappement, pour préparer le traitement du mélange par au moins un réducteur catalytique sélectif (en anglais : « selective catalytic reduction » ou SCR) afin de réduire les oxydes d’azotes.The invention relates to a reducer mixer for exhaust gas. Such a mixer is typically placed in an exhaust line of an internal combustion engine. Its function is to mix a reducing fluid, conventionally ammonia or an aqueous urea solution: AUS 32, DEF, with the exhaust gases, to prepare the treatment of the mixture by at least one selective catalytic reducer (in English: “selective catalytic reduction” or SCR) in order to reduce nitrogen oxides.
Pour réaliser un tel mélangeur, il est typiquement construit une chambre de mélange fermée, de manière étanche, à l’exclusion d’un orifice d’entrée, d’un orifice de sortie et d’un orifice de pulvérisation. Les gaz d’échappement circulent au travers de la chambre de mélange, de l’orifice d’entrée jusqu’à l’orifice de sortie. Un pulvérisateur est disposé dans une paroi extérieure de la chambre de mélange, de manière à pulvériser le fluide réducteur, au travers de l’orifice de pulvérisation, dans la circulation de gaz d’échappement.To make such a mixer, a closed mixing chamber is typically constructed, sealed, excluding an inlet orifice, an outlet orifice and a spray orifice. Exhaust gases flow through the mixing chamber from the inlet port to the outlet port. A sprayer is disposed in an outer wall of the mixing chamber, so as to spray the reducing fluid, through the spray port, into the exhaust gas circulation.
Deux problèmes sont classiquement rencontrés lors de la conception d’un tel mélangeur.Two problems are typically encountered when designing such a mixer.
Premièrement, il convient d’optimiser un mélange intime du fluide réducteur avec les gaz d’échappement. Pour cela, il est généralement prévu d’augmenter au maximum la longueur du mélangeur de manière à d’augmenter le temps de circulation commun des deux composants : fluide réducteur et gaz d’échappement. Ceci est généralement difficile dans un environnement, moteur et/ou échappement, où l’espace est très contingenté.Firstly, it is necessary to optimize an intimate mixing of the reducing fluid with the exhaust gases. For this, it is generally planned to increase the length of the mixer as much as possible so as to increase the common circulation time of the two components: reducing fluid and exhaust gas. This is generally difficult in an environment, engine and/or exhaust, where space is very limited.
Deuxièmement, il convient d’éviter une pulvérisation du fluide réducteur contre une paroi extérieure, donc froide, du mélangeur, au risque de former un film de fluide réducteur sur ladite paroi, précurseur d’un dépôt de fluide réducteur, très préjudiciable.Secondly, it is necessary to avoid spraying the reducing fluid against an external, therefore cold, wall of the mixer, at the risk of forming a film of reducing fluid on said wall, a precursor to a deposit of reducing fluid, which is very detrimental.
L’invention propose une nouvelle architecture de mélangeur, qui adresse, de manière particulièrement ingénieuse, ces deux problèmes.The invention proposes a new mixer architecture, which addresses these two problems in a particularly ingenious manner.
Pour cela, l’invention a pour objet un mélangeur, pour mélanger du gaz d’échappement avec un fluide réducteur, comprenant une canalisation dans laquelle circulent les gaz d’échappement, depuis une entrée jusqu’à une sortie et un pulvérisateur pour pulvériser le fluide réducteur dans la circulation de gaz d’échappement, où la canalisation comprend, de l’amont à l’aval, une conduite amont reliant l’entrée à une disjonction, au moins deux sous-conduites intermédiaires reliant la disjonction à une jonction et une conduite avale reliant la jonction à la sortie, où, à la jonction, les au moins deux sous-conduites sont agencées de manière à ce que la circulation de gaz d’échappement forme un tourbillon dans la conduite avale et où le pulvérisateur est disposé à la jonction de manière à pulvériser dans la conduite avale, préférentiellement coaxialement.For this, the invention relates to a mixer, for mixing exhaust gas with a reducing fluid, comprising a pipe in which the exhaust gases circulate, from an inlet to an outlet and a sprayer for spraying the reducing fluid in the circulation of exhaust gases, where the pipe comprises, from upstream to downstream, an upstream pipe connecting the inlet to a junction, at least two intermediate sub-pipes connecting the junction to a junction and a downstream pipe connecting the junction to the outlet, where, at the junction, the at least two sub-ducts are arranged so that the circulation of exhaust gases forms a swirl in the downstream pipe and where the sprayer is arranged at the junction so as to spray into the downstream pipe, preferably coaxially.
Des caractéristiques ou des modes de réalisation particuliers, utilisables seuls ou en combinaison, sont :Particular characteristics or embodiments, usable alone or in combination, are:
- l’agencement des sous-conduites est réalisé par un décalage géométrique, les projections des axes des sous-conduites sur un plan perpendiculaire à l’axe de la conduite avale, préférentiellement les axes des sous-conduites eux-mêmes, ne passant pas par l’axe de la conduite avale,- the arrangement of the sub-pipes is carried out by a geometric offset, the projections of the axes of the sub-pipes on a plane perpendicular to the axis of the downstream pipe, preferably the axes of the sub-pipes themselves, not passing by the axis of the downstream pipe,
- l’agencement des sous-conduites est obtenu par des courbures des sous-conduites à leur arrivée à la jonction,- the arrangement of the sub-ducts is obtained by curvatures of the sub-ducts as they arrive at the junction,
- au moins à l’arrivée à la jonction, les projections des sous-conduites sur un plan perpendiculaire à l’axe de la conduite avale, préférentiellement les sous-conduites elles-mêmes, sont disposées de manière axisymétrique relativement à l’axe de la conduite avale,- at least on arrival at the junction, the projections of the sub-ducts on a plane perpendicular to the axis of the downstream pipe, preferably the sub-ducts themselves, are arranged axisymmetrically relative to the axis of driving swallows,
- l’axe de la conduite avale est sensiblement aligné avec l’axe de la conduite amont,- the axis of the downstream pipe is substantially aligned with the axis of the upstream pipe,
- la conduite avale comprend un tube débouché, de section inférieure à la section de la conduite avale, préférentiellement perforé, disposé coaxialement dans la conduite avale,- the downstream pipe comprises an unblocked tube, of section smaller than the section of the downstream pipe, preferably perforated, arranged coaxially in the downstream pipe,
- le tube comprend au moins une protubérance étendant axialement le tube en direction du pulvérisateur, ladite au moins une protubérance n’étant pas placée en face de l’arrivée d’une sous-conduite,- the tube comprises at least one protrusion extending axially the tube towards the sprayer, said at least one protuberance not being placed opposite the arrival of a sub-pipe,
- les sections des sous-conduites sont identiques entre elles, préférentiellement sensiblement égales à la section de la conduite amont divisée par le nombre de sous-conduites,- the sections of the sub-pipes are identical to each other, preferably substantially equal to the section of the upstream pipe divided by the number of sub-pipes,
- la section de la conduite avale est sensiblement égale ou supérieure à la section de la conduite amont.- the section of the downstream pipe is substantially equal to or greater than the section of the upstream pipe.
Selon un deuxième aspect de l’invention, une ligne d’échappement comprenant un tel mélangeur.According to a second aspect of the invention, an exhaust line comprising such a mixer.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite uniquement à titre d’exemple, et en référence aux figures en annexe dans lesquelles :The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example, and with reference to the appended figures in which:
En référence à la
Le mélange de ce fluide réducteur avec les gaz d’échappement les prépare pour être traités par un réducteur catalytique sélectif (en anglais : « selective catalytic reduction » ou SCR) afin de réduire les oxydes d’azotes.Mixing this reducing fluid with the exhaust gases prepares them to be treated by a selective catalytic reduction (SCR) in order to reduce nitrogen oxides.
Pour réaliser un tel mélangeur 1, il est typiquement construit une chambre de mélange fermée, de manière étanche, à l’exclusion d’un orifice d’entrée 2, d’un orifice de sortie 3 et d’un orifice de pulvérisation. Les gaz d’échappement circulent au travers de la chambre de mélange, de l’orifice d’entrée 2 jusqu’à l’orifice de sortie 3. Un pulvérisateur 4 est disposé dans une paroi extérieure de la chambre de mélange, de manière à pulvériser le fluide réducteur, au travers de l’orifice de pulvérisation, dans la circulation de gaz d’échappement.To produce such a mixer 1, a closed mixing chamber is typically constructed, sealed, excluding an inlet orifice 2, an outlet 3 and a spray orifice. The exhaust gases circulate through the mixing chamber, from the inlet port 2 to the outlet port 3. A sprayer 4 is arranged in an outer wall of the mixing chamber, so as to spray the reducing fluid, through the spray orifice, into the exhaust gas circulation.
Le pulvérisateur 4 peut être un injecteur standard. Il peut encore être ou non chauffé, afin de préchauffer le fluide réducteur lors de sa pulvérisation.Sprayer 4 can be a standard injector. It may or may not still be heated, in order to preheat the reducing fluid when it is sprayed.
Selon l’invention, le mélangeur 1 comprend une canalisation 5-8, formant la chambre de mélange, reliant l’orifice d’entrée 2 à l’orifice de sortie 3, dans laquelle circulent les gaz d’échappement. Le sens de circulation, de l’amont vers l’aval, correspond à un sens allant de l’entrée 2 jusqu’à la sortie 3. Le mélangeur 1 comprend encore un pulvérisateur 4 destiné à pulvériser le fluide réducteur dans la canalisation 5-8 et donc dans la circulation de gaz d’échappement.According to the invention, the mixer 1 comprises a pipe 5-8, forming the mixing chamber, connecting the inlet orifice 2 to the outlet 3, in which the exhaust gases circulate. The direction of circulation, from upstream to downstream, corresponds to a direction going from inlet 2 to outlet 3. The mixer 1 also includes a sprayer 4 intended to spray the reducing fluid in the pipe 5- 8 and therefore in the circulation of exhaust gases.
Selon une caractéristique, la canalisation 5-8 comprend, successivement, de l’amont à l’aval, une conduite amont 5, au moins deux sous-conduites 6, 7 intermédiaires, et une conduite avale 8. La conduite amont 5 relie l’entrée 2 à une disjonction 9. Lesdites au moins deux sous-conduites 6, 7 intermédiaires relient la disjonction 9 à une jonction 10. La conduite avale 8 relie la jonction 10 à la sortie 3.According to one characteristic, the pipe 5-8 comprises, successively, from upstream to downstream, an upstream pipe 5, at least two intermediate sub-pipes 6, 7, and a downstream pipe 8. The upstream pipe 5 connects the input 2 to a junction 9. Said at least two intermediate sub-pipes 6, 7 connect the junction 9 to a junction 10. The downstream pipe 8 connects the junction 10 to the outlet 3.
A la jonction 10, les au moins deux sous-conduites 6, 7 sont agencées de manière à ce que la circulation de gaz d’échappement forme un tourbillon dans la conduite avale 8. Du fait de l’agencement, détaillé plus avant, les au moins deux flux de gaz d’échappement, formés au niveau de la disjonction 9, se rencontrent au niveau de la jonction 10. L’agencement est tel que cette rencontre crée un tourbillon dans la conduite avale 8. De manière préférentielle, ce tourbillon est centré sur l’axe A de la conduite avale 8.At junction 10, the at least two sub-ducts 6, 7 are arranged so that the circulation of exhaust gases forms a swirl in the downstream pipe 8. Due to the arrangement, detailed below, the at least two exhaust gas flows, formed at the level of the disjunction 9, meet at the level of the junction 10. The arrangement is such that this meeting creates a swirl in the downstream pipe 8. Preferably, this swirl is centered on axis A of the downstream pipe 8.
Le pulvérisateur 4 est disposé à la jonction 10 de manière à pulvériser dans la conduite avale 8. Ainsi le jet de fluide réducteur est avantageusement pulvérisé dans le tourbillon de gaz d’échappement. Ce tourbillon est très avantageux en ce qu’il crée un mouvement des gaz d’échappement augmentant le brassage des gaz d’échappement avec le fluide réducteur pulvérisé, améliorant ainsi nettement l’homogénéité du mélange gaz d’échappement / fluide réducteur. L’axe de pulvérisation du pulvérisateur 4 est préférentiellement coaxial avec l’axe A de la conduite avale 8, se confondant sensiblement avec l’axe du tourbillon.The sprayer 4 is arranged at the junction 10 so as to spray into the downstream pipe 8. Thus the jet of reducing fluid is advantageously sprayed into the exhaust gas swirl. This swirl is very advantageous in that it creates a movement of the exhaust gases increasing the mixing of the exhaust gases with the sprayed reducing fluid, thus significantly improving the homogeneity of the exhaust gas/reducing fluid mixture. The spray axis of the sprayer 4 is preferably coaxial with the axis A of the downstream pipe 8, substantially merging with the axis of the swirl.
L’agencement est destiné à créer une circulation tourbillonnante du flux de gaz d’échappement. Pour obtenir un tel tourbillon, toutes les méthodes sont possibles. Deux exemples sont ici donnés à titre indicatif.The arrangement is intended to create a swirling circulation of the exhaust gas flow. To obtain such a swirl, all methods are possible. Two examples are given here for information purposes only.
Selon un premier mode de réalisation, plus particulièrement illustré à la
Selon un autre mode de réalisation, plus particulièrement illustré à la
De manière évidente pour l’homme du métier il est possible de combiner ces deux modes de réalisation, en combinant une courbure des sous-conduites 6, 7 et un décalage géométrique F.Obviously for those skilled in the art, it is possible to combine these two embodiments, by combining a curvature of the sub-ducts 6, 7 and a geometric offset F.
Afin d’optimiser les énergies arrivant au niveau de la jonction 10, en vue de créer un tourbillon homogène et préférentiellement centré sur l’axe A de la conduite avale 8, il est important que la configuration au niveau de la jonction 10 soit axisymétrique.In order to optimize the energies arriving at junction 10, with a view to creating a homogeneous vortex and preferably centered on axis A of the downstream pipe 8, it is important that the configuration at junction 10 is axisymmetric.
Aussi, selon une autre caractéristique, au moins à, ou un peu avant, l’arrivée à la jonction 10, les projections des sous-conduites 6, 7, sur un plan perpendiculaire à l’axe A de la conduite avale 8, sont disposées de manière axisymétrique relativement à l’axe A de la conduite avale 8.Also, according to another characteristic, at least at, or a little before, arrival at junction 10, the projections of the sub-pipes 6, 7, on a plane perpendicular to the axis A of the downstream pipe 8, are arranged axisymmetrically relative to the axis A of the downstream pipe 8.
Ceci est vrai en projection, et selon un mode de réalisation préféré, ceci est encore vrai si les sous-conduites 6, 7 elles-mêmes, sont disposés de manière axisymétrique relativement à l’axe A de la conduite avale 8.This is true in projection, and according to a preferred embodiment, this is still true if the sub-ducts 6, 7 themselves are arranged axisymmetrically relative to the axis A of the downstream pipe 8.
Une telle caractéristique d’axisymétrie emporte que les sous-conduites 6, 7 présentent des formes, des sections sensiblement identiques. Ceci emporte encore que les sous-conduites 6, 7 sont, en projection ou per se, angulairement équiréparties autour de l’axe A de la conduite avale 8. Ainsi deux sous-conduites 6, 7 seront opposées en vis-à-vis, à 180°. Trois sous-conduites 6, 7 seront équiréparties, angulairement séparées de 120° selon une périodicité angulaire autour de l’axe A.Such an axisymmetry characteristic means that the sub-ducts 6, 7 have substantially identical shapes and sections. This also means that the sub-ducts 6, 7 are, in projection or per se, angularly evenly distributed around the axis A of the downstream pipe 8. Thus two sub-ducts 6, 7 will be opposite each other, at 180°. Three sub-ducts 6, 7 will be equally distributed, angularly separated by 120° according to an angular periodicity around axis A.
Tout ce qui a été décrit précédemment s’applique au moins en projection, parallèlement à l’axe A de la conduite avale 8, sur un plan perpendiculaire à l’axe A de la conduite avale 8. Cependant, plus la configuration est « régulière » et plus l’efficacité du tourbillon est grande.Everything that has been described previously applies at least in projection, parallel to the axis A of the downstream pipe 8, on a plane perpendicular to the axis A of the downstream pipe 8. However, the more "regular" the configuration is » and the greater the efficiency of the swirl.
Aussi, selon une configuration préférée, les axes des sous-conduites 6, 7 sont avantageusement disposés sur un cône d’axe confondu avec l’axe A de la conduite avale 8. Dans ce cas, le cône présente préférentiellement une ouverture faisant face à l’amont afin de faciliter les circulations depuis les sous-conduites 6, 7, vers la conduite avale 8.Also, according to a preferred configuration, the axes of the sub-ducts 6, 7 are advantageously arranged on a cone of axis coincident with the axis A of the downstream pipe 8. In this case, the cone preferably has an opening facing upstream in order to facilitate circulation from the sub-pipes 6, 7, to the downstream pipe 8.
Selon une autre caractéristique, les axes des sous-conduites 6, 7 sont coplanaires, préférentiellement dans un plan perpendiculaire à l’axe A de la conduite avale 8. Cette dernière caractéristique, avec un plan perpendiculaire à l’axe A, est incluse dans la précédente, en ce qu’elle correspond à un cône avec un angle d’ouverture de 180°.According to another characteristic, the axes of the sub-ducts 6, 7 are coplanar, preferably in a plane perpendicular to the axis A of the downstream pipe 8. This last characteristic, with a plane perpendicular to the axis A, is included in the previous one, in that it corresponds to a cone with an opening angle of 180°.
Selon une autre caractéristique, l’axe A de la conduite avale 8 est sensiblement aligné avec l’axe de la conduite amont 5.According to another characteristic, the axis A of the downstream pipe 8 is substantially aligned with the axis of the upstream pipe 5.
Selon une autre caractéristique, plus particulièrement illustrée à la
Le tube 11 assure une double fonction. D’une part, il fait obstacle à une éventuelle projection de fluide réducteur en direction de la paroi interne, plus froide, de la conduite avale 8, et limite ainsi les risques de dépôts de fluide réducteur sur cette paroi interne. D’autre part, le tube 11 étant avantageusement disposé au sein de la circulation de gaz d’échappement, est chauffé par cette dernière. Aussi, une éventuelle projection de fluide réducteur sur le tube 11 est avantageusement vaporisée, du fait de cette chaleur, et un dépôt sur le tube 11 ne risque pas de se produire.Tube 11 performs a dual function. On the one hand, it prevents any projection of reducing fluid towards the colder internal wall of the downstream pipe 8, and thus limits the risks of deposits of reducing fluid on this internal wall. On the other hand, the tube 11 being advantageously arranged within the circulation of exhaust gases, is heated by the latter. Also, any projection of reducing fluid on the tube 11 is advantageously vaporized, due to this heat, and a deposit on the tube 11 is not likely to occur.
Il peut être noté qu’au niveau de l’entrée du tube 11, les parties du tube 11 en regard des arrivées des sous-conduites 6, 7 sont supprimées, afin de ne pas créer d’obstruction à la circulation des sous-flux issus des sous-conduites 6, 7.It can be noted that at the inlet of tube 11, the parts of tube 11 facing the inlets of the sub-ducts 6, 7 are removed, so as not to create obstruction to the circulation of the sub-flows. from sub-ducts 6, 7.
Le tube 11 comprend au moins une protubérance 12 étendant axialement ledit tube 11 en direction du pulvérisateur 4. Ladite au moins une protubérance 12 n’est pas placée en vis-à-vis de la sortie des sous-conduites 6, 7.The tube 11 comprises at least one protuberance 12 extending axially said tube 11 towards the sprayer 4. Said at least one protrusion 12 is not placed opposite the outlet of the sub-ducts 6, 7.
Il a pu être observé, de manière inattendue, que cette au moins une protubérance 12 diminue la contre-pression de 20%. Ces résultats ont été obtenus par simulation. A l’instar du tube 11 lui-même, ladite au moins une protubérance 12 permet également de collecter une partie de la pulvérisation de réducteur sur le tube 11 et non sur la paroi interne de la conduite avale 8. Ceci est d’autant plus avantageux que la proximité entre ladite au moins une protubérance 12 et le pulvérisateur 4 est importante.It could be observed, unexpectedly, that this at least one protuberance 12 reduces the back pressure by 20%. These results were obtained by simulation. Like the tube 11 itself, said at least one protuberance 12 also makes it possible to collect part of the reducing spray on the tube 11 and not on the internal wall of the downstream pipe 8. This is all the more advantageous that the proximity between said at least one protuberance 12 and the sprayer 4 is important.
Selon une autre caractéristique, les sections des sous-conduites 6, 7 sont identiques entre elles, préférentiellement sensiblement égales à la section de la conduite amont 5 divisée par le nombre de sous-conduites 6, 7.According to another characteristic, the sections of the sub-pipes 6, 7 are identical to each other, preferably substantially equal to the section of the upstream pipe 5 divided by the number of sub-pipes 6, 7.
Selon une autre caractéristique, la section de la conduite avale 8 est sensiblement égale ou supérieure à la section de la conduite amont 5. Le flux de gaz d’échappement entrant, se retrouve à la sortie. Une section (légèrement) supérieure de la conduite avale 8 permet d’accommoder le volume, négligeable, occasionné par l’addition de fluide réducteur et surtout de ne pas créer davantage de perte de charges ou contre-pression.According to another characteristic, the section of the downstream pipe 8 is substantially equal to or greater than the section of the upstream pipe 5. The incoming exhaust gas flow is found at the outlet. A (slightly) larger section of the downstream pipe 8 makes it possible to accommodate the negligible volume caused by the addition of reducing fluid and above all not to create further loss of load or back pressure.
L’invention concerne encore une ligne d’échappement comprenant un tel mélangeur 1.The invention also relates to an exhaust line comprising such a mixer 1.
L’invention a été illustrée et décrite en détail dans les dessins et la description précédente. Celle-ci doit être considérée comme illustrative et donnée à titre d’exemple et non comme limitant l’invention à cette seule description. De nombreuses variantes de réalisation sont possibles.The invention has been illustrated and described in detail in the drawings and the preceding description. This should be considered illustrative and given by way of example and not as limiting the invention to this description alone. Numerous embodiment variants are possible.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR2206653A FR3137413A1 (en) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | Reducer mixer for exhaust gas |
Applications Claiming Priority (2)
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FR2206653A FR3137413A1 (en) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | Reducer mixer for exhaust gas |
FR2206653 | 2022-06-30 |
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---|---|
FR3137413A1 true FR3137413A1 (en) | 2024-01-05 |
Family
ID=83189102
Family Applications (1)
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
DE112012000089T5 (en) * | 2011-12-27 | 2013-09-12 | Komatsu Ltd. | Apparatus for mixing an aqueous reductant solution and exhaust aftertreatment device |
CN112627951A (en) * | 2020-12-24 | 2021-04-09 | 北京理工大学 | SCR rotational flow mixing tube |
EP4063626A1 (en) * | 2021-03-25 | 2022-09-28 | Purem GmbH | Exhaust gas/reaction agent mixed module |
-
2022
- 2022-06-30 FR FR2206653A patent/FR3137413A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112012000089T5 (en) * | 2011-12-27 | 2013-09-12 | Komatsu Ltd. | Apparatus for mixing an aqueous reductant solution and exhaust aftertreatment device |
CN112627951A (en) * | 2020-12-24 | 2021-04-09 | 北京理工大学 | SCR rotational flow mixing tube |
EP4063626A1 (en) * | 2021-03-25 | 2022-09-28 | Purem GmbH | Exhaust gas/reaction agent mixed module |
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