專利名稱:混合組件、入口管組件及其排氣后處理部件的制作方法
【專利摘要】本實用新型揭示了一種混合組件。該混合組件能夠用于排氣后處理部件中，包括外穿孔管、內(nèi)穿孔管、連接外穿孔管與內(nèi)穿孔管的套環(huán)以及固定于外穿孔管上的端蓋，其中內(nèi)穿孔管位于外穿孔管中，套環(huán)包括固定于外穿孔管的第一表面、固定于內(nèi)穿孔管的第二表面、以及位于第一表面與第二表面之間的徑向收縮部分，內(nèi)穿孔管設(shè)有多個第一穿孔，外穿孔管設(shè)有多個第二穿孔。本實用新型還涉及具有該混合組件的入口管組件及其排氣后處理部件。
【專利說明】混合組件、入口管組件及其排氣后處理部件
[0001 ] 本申請是申請日為2013年4月25日、申請?zhí)枮?01390001166.4、實用新型名稱為“混合組件、入口管組件及其排氣后處理部件”的申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本申請涉及一種混合組件、具有該混合組件的入口管組件及其排氣后處理部件。
【背景技術(shù)】
[0003]本部分提供與本申請相關(guān)的背景信息，其并不必然是現(xiàn)有技術(shù)。
[0004]排氣后處理系統(tǒng)可以在排氣流穿過各種排氣后處理元件之前將試劑排氣處理流體定量給送到排氣流中。例如，可以在排氣穿過選擇性催化還原(SCR)催化劑之前將尿素排氣處理流體定量給送到排氣流中。然而，當(dāng)排氣與尿素排氣處理流體已經(jīng)充分混合時，SCR催化劑才是最有效的。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本部分提供本申請的總體概述而不是其全部范圍或其所有特征的綜合性披露。
[0006]本實用新型的目的在于提供一種混合效果較好的混合組件、具有該混合組件的入口管組件及其排氣后處理部件。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種混合組件，能夠用于排氣后處理部件中，所述混合組件包括外穿孔管、內(nèi)穿孔管、連接所述外穿孔管與所述內(nèi)穿孔管的套環(huán)以及固定在所述外穿孔管上的端蓋，所述外穿孔管包括第一末端以及與所述第一末端相對的第二末端，所述外穿孔管與所述內(nèi)穿孔管均為圓筒狀，其中所述內(nèi)穿孔管的直徑小于所述外穿孔管的直徑，所述內(nèi)穿孔管至少部分位于所述外穿孔管中；所述套環(huán)包括至少部分固定于所述外穿孔管的第一表面、至少部分固定于所述內(nèi)穿孔管的第二表面以及位于所述第一表面與所述第二表面之間的徑向收縮部分;所述端蓋固定在所述第二末端上，所述端蓋具有迫使氣流反向流動的彎曲表面，所述內(nèi)穿孔管包括軸向延伸超過所述第二末端的自由末端，所述自由末端頂靠所述彎曲表面，且所述自由末端在其邊緣上開設(shè)有降低背壓的凹口；所述內(nèi)穿孔管在其圓周上設(shè)有多個第一穿孔，所述外穿孔管在其圓周上設(shè)有多個第二穿孔。
[0008]進(jìn)一步地，所述外穿孔管與所述內(nèi)穿孔管同軸設(shè)置;所述徑向收縮部分沿所述外穿孔管及/或所述內(nèi)穿孔管的軸向自所述第一表面向所述第二表面逐漸收縮。
[0009]進(jìn)一步地，所述凹口使得所述自由末端的邊緣形成鋸齒狀構(gòu)型。
[0010]進(jìn)一步地，所述混合組件橫向設(shè)置，所述第一穿孔沿周向分布在所述內(nèi)穿孔管上，所述第二穿孔沿周向分布在所述外穿孔管上，且所述第一穿孔與所述第二穿孔在所述外穿孔管及/或所述內(nèi)穿孔管的軸向上不相互重疊。
[0011]進(jìn)一步地，所述混合組件豎向設(shè)置，所述第一穿孔被形成在所述內(nèi)穿孔管的圓周的一半圓周上并且面向第一方向，所述第二穿孔被形成在該外穿孔管的圓周的一半圓周上并且面向與所述第一方向相反的第二方向。
[0012]本實用新型還涉及一種混合組件，能夠用于排氣后處理部件中，所述混合組件包括外穿孔管、內(nèi)穿孔管以及固定在所述外穿孔管上的端蓋，所述外穿孔管包括第一末端以及與所述第一末端相對的第二末端，所述外穿孔管與所述內(nèi)穿孔管均為圓筒狀且同軸設(shè)置，其中所述內(nèi)穿孔管的直徑小于所述外穿孔管的直徑，所述內(nèi)穿孔管至少部分位于所述外穿孔管中；所述端蓋固定在所述第二末端上，所述端蓋具有迫使氣流反向流動的彎曲表面，所述內(nèi)穿孔管包括軸向延伸的自由末端，所述自由末端頂靠所述端蓋或者與所述端蓋間隔開，所述內(nèi)穿孔管在其圓周上設(shè)有多個第一穿孔，所述外穿孔管在其圓周上設(shè)有多個第二穿孔。
[0013]進(jìn)一步地，一部分排氣與排氣處理流體的混合物經(jīng)過所述第一穿孔以及所述第二穿孔離開所述混合組件;一部分排氣與排氣處理流體的混合物穿過所述內(nèi)穿孔管之后，經(jīng)過所述第二穿孔離開所述混合組件;一部分排氣與排氣處理流體的混合物穿過所述內(nèi)穿孔管之后，經(jīng)過端蓋的反向，最終從所述第二穿孔離開所述混合組件。
[0014]進(jìn)一步地，所述第二穿孔被形成在該外穿孔管的圓周的一半圓周上。
[0015]進(jìn)一步地，所述混合組件豎向設(shè)置，所述第一穿孔被形成在所述內(nèi)穿孔管的圓周的一半圓周上并且面向第一方向，所述第二穿孔被形成在面向與所述第一方向相反的第二方向。
[0016]本實用新型還涉及一種入口管組件，其包括入口管以及混合組件，所述入口管包括第一部分以及與所述第一部分相連接的第二部分，所述混合組件與所述第二部分連接，所述第二部分徑向擴大以形成用于安裝定量給送模塊的安裝表面，所述安裝表面設(shè)有接納安裝裝置的孔口，所述安裝裝置用以支撐所述定量給送模塊，其中，所述混合組件為如上所述的混合組件。
[0017]進(jìn)一步地，所述安裝表面是傾斜的，所述第二部分至少部分插入所述外穿孔管中并與所述外穿孔管相固定，所述入口管還包括鄰近所述孔口且用于接納傳感器的入口傳感器凸座。
[0018]本實用新型還涉及一種入口管組件，其包括入口管、混合組件以及用以支撐定量給送模塊的安裝裝置，其中，所述混合組件為如上所述的混合組件，所述定量給送模塊向所述內(nèi)穿孔管中供給試劑排氣處理流體，所述混合組件使所述試劑排氣處理流體與排氣相互混合。
[0019]本實用新型還涉及一種排氣后處理部件，用于處理發(fā)動機產(chǎn)生的排氣，所述排氣后處理部件包括，具有入口管和出口管的殼體;位于所述入口管與所述出口管之間的基材，所述基材被催化劑涂覆，所述基材位于所述殼體內(nèi)；孔口，所述孔口與所述排氣連通，用以將排氣處理流體定量給送到所述排氣中；以及混合組件，所述混合組件位于所述殼體內(nèi)且位于所述孔口的下游和所述基材的上游，所述混合組件與所述入口管連接在一起，其中，所述混合組件為如上所述的混合組件。
[0020]進(jìn)一步地，被催化劑涂覆的所述基材為選擇性催化還原(SCR)元件。
[0021]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型通過設(shè)置套接在一起的外穿孔管以及內(nèi)穿孔管，增大了混合距離，提高了混合效果。
[0022]從根據(jù)本文所提供的描述將清楚其他適用范圍。本概述中的描述和特定的實例僅旨在用于說明的目的而并非旨在限制本申請的范圍。
【附圖說明】

[0023]在此所述的附圖僅用于所選擇的實施例而不是所有可能的實現(xiàn)方式的說明目的，并且不旨在限制本申請的范圍。
[0024]圖1示意性地展示了根據(jù)本申請排氣系統(tǒng)的原理；
[0025]圖2是根據(jù)本申請的第一原理的排氣后處理部件的入口管側(cè)透視圖；
[0026]圖3是圖2中所展示的排氣后處理部件的出口管側(cè)透視圖；
[0027]圖4是圖2中所展示的排氣后處理部件的右側(cè)透視圖；
[0028]圖5是圖2中所展示的排氣后處理部件的左側(cè)透視圖；
[0029]圖6是圖2中所展示的排氣后處理部件的入口管側(cè)分解透視圖；
[0030]圖7是圖2中所展示的排氣后處理部件的出口管側(cè)分解透視圖；
[0031 ]圖8是圖2中所展示的排氣后處理部件的入口管側(cè)正面透視圖；
[0032]圖9是沿圖8中9-9線截取的排氣后處理部件的截面視圖；
[0033]圖10是圖2中所展示的排氣后處理部件的出口管側(cè)截面透視圖；
[0034]圖11是根據(jù)本申請的第二原理的排氣后處理部件的入口管側(cè)透視圖；
[0035]圖12是圖11中所展示的排氣后處理部件的出口管側(cè)透視圖；
[0036]圖13是圖11中所展示的排氣后處理部件的右側(cè)透視圖；
[0037]圖14是圖11中所展示的排氣后處理部件的左側(cè)透視圖；
[0038]圖15是圖11中所展示的排氣后處理部件的入口管側(cè)分解透視圖；
[0039]圖16是圖11中所展示的排氣后處理部件的出口管側(cè)分解透視圖；
[0040]圖17是圖11中所展示的排氣后處理部件的截面視圖；并且
[0041 ]圖18是圖11中所展示的排氣后處理部件的出口管側(cè)截面透視圖。
[0042]在附圖的各視圖中，對應(yīng)的附圖標(biāo)記表示對應(yīng)的部分。
【具體實施方式】
[0043]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例性實施例。
[0044]圖1示意性地展示了根據(jù)本申請的排氣系統(tǒng)10。排氣系統(tǒng)10可以至少包括與燃料源(未示出)連通的發(fā)動機12，燃料一旦消耗掉就產(chǎn)生排氣，排氣排入具有排氣后處理系統(tǒng)16的排氣通道14?？梢栽诎l(fā)動機12的下游布置排氣后處理部件18，該排氣后處理部件18可以包括排氣處理元件，例如催化劑涂覆的基材或過濾器20。催化劑涂覆的基材或過濾器20可以是柴油機氧化催化器(DOC)、柴油微粒過濾(DPF)元件、或如圖所展示的選擇性催化還原(SCR)元件。盡管僅在圖1中展示了單個的催化劑涂覆的基材或過濾器20，應(yīng)理解的是排氣處理元件可以容納一對催化劑涂覆的基材或過濾器20和21(例如圖9和圖17)。就此而言，可以使用上述基材或過濾器的任何組合。此外，其他基材和過濾器包括氨泄漏催化劑(ammonia slip catalyst)、稀薄NOx催化劑、以及類似物。
[0045]盡管本申請并未要求，但排氣后處理系統(tǒng)16可以進(jìn)一步包括諸如增熱裝置或燃燒器22的部件以便增加經(jīng)過排氣通道14的排放氣體的溫度。提高排放氣體的溫度有利于實現(xiàn)在寒冷天氣條件下以及在發(fā)動機12的啟動時點燃在排氣處理元件中的催化劑，以及當(dāng)排氣處理元件是DPF時激活排氣處理元件的再生。
[0046]為協(xié)助對發(fā)動機12所產(chǎn)生的排放加以還原，排氣后處理系統(tǒng)16可以包括定量給送模塊24以用于周期性地將排氣處理流體定量給送到排氣流中。如圖1中所展示的，定量給送模塊24可以是定位在排氣后處理部件18上游，并且可運行來將排氣處理流體注入到排氣流中。就此而言，定量給送模塊24是借助于入口管路30與試劑儲箱26和栗28實現(xiàn)流體連通，以便將諸如柴油燃料或尿素的排氣處理流體定量給送到排氣后處理部件18的排氣通道14上游中。定量給送模塊24還可以經(jīng)由返回管路32與試劑儲箱26連通。返回管路32允許任何未被定量給送進(jìn)入排氣流的排氣處理流體得以返回試劑儲箱26。排氣處理流體通過入口管路30、定量給送模塊24、和返回管路32的流動還協(xié)助了冷卻定量給送模塊24從而使得定量給送模塊24不會過熱。盡管附圖中并未展示，但定量給送模塊24可以被構(gòu)型成包括在定量給送模塊24周圍傳送冷卻劑以對其加以冷卻的冷卻套。
[0047]有效地處理該排氣流的所需的排氣處理流體量可以隨負(fù)荷、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、排放氣體溫度、排放氣體流速、發(fā)動機燃料注入正時、所希望的NOx還原、氣壓計壓力、相對濕度、EGR比率以及發(fā)動機冷卻劑溫度而變化的?？梢栽谂艢馓幚碓南掠味ㄎ籒Ox傳感器或量計34 JOx傳感器34可運行來將指明該排氣NOx含量的信號輸出給發(fā)動機控制單元36。可以經(jīng)發(fā)動機/車輛的數(shù)據(jù)總線從發(fā)動機控制單元36將所有或者一些發(fā)動機運行參數(shù)提供給試劑電子定量給送控制器38。試劑電子定量給送控制器38也可以作為發(fā)動機控制單元36的一部分包括在內(nèi)。如圖1指示的，可以通過各傳感器測量排放氣體溫度、排放氣體流量和排氣背壓以及其他車輛運行參數(shù)。
[0048]有效處理排氣流所要求的排氣處理流體的量也可能取決于發(fā)動機12的大小。就此而言，使用在火車機車、海洋應(yīng)用、以及固定式應(yīng)用中的大型柴油發(fā)動機可能具有超過單一定量給送模塊24能力的排氣流速。因而，盡管僅展示了單一定量給送模塊24來用于排氣處理流體的定量給送，但應(yīng)理解的是本申請想象了將多重定量給送模塊24用于試劑注入。
[0049]為了確保發(fā)動機12產(chǎn)生的排氣和排氣處理流體的適當(dāng)混合，本申請?zhí)峁┮环N排氣后處理部件18，該排氣后處理部件18具有布置在其中的混合組件40。排氣后處理部件18的第一示例性實施例包括在圖2至圖10中所展示的混合組件40。如在圖2至圖5、圖9和圖10中最佳示出的，排氣后處理部件18包括被布置在圓柱形殼體46的相反兩端上的圓柱形入口管42和圓柱形出口管44。
[0050]入口管42的第一部分48可以包括附接凸緣50，用于將排氣后處理部件18緊固到排氣通道14。入口管42的第二部分52可以徑向擴大以提供用于定量給送模塊24(未示出)的安裝表面54。請參照圖9及圖17所示，所述安裝表面54是傾斜的。安裝表面54可以限定接納安裝裝置58的圓形的孔口 56，該安裝裝置支撐定量給送模塊24(未示出)。鄰近孔口 56可以布置用于接納傳感器(未示出)的入口傳感器凸座60，該傳感器例如可以是NOx傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、氨傳感器、或在排氣后處理的現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何其他類型的傳感器。
[0051 ]出口管44可以包括布置在殼體46的內(nèi)部64內(nèi)的第一部分62。穿孔擋板66可以在殼體46內(nèi)支撐第一部分62。穿孔擋板66可以包括軸向延伸凸緣68，該軸向延伸凸緣68可以被焊接、釬焊、或緊固到殼體46的內(nèi)表面70上(圖9)。出口管44的第二部分72從殼體46延伸并且包括可運行來與排氣通道14滑動配合的終止末端74。夾子(未示出)可以將第二部分72緊固到排氣通道14上。用于接納另一個傳感器(未示出)的出口傳感器凸座76可以被定位在出口管44的第二部分72處。該傳感器例如可以是NOx傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、氨傳感器、或排氣后處理領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其他類型的傳感器。被焊接或釬焊到殼體46上的第一擋板78和第二擋板80是實心的，可以用于密封殼體46的相反兩端。
[0052]應(yīng)理解的是，盡管入口管42和出口管44在圖9中未展示為軸向?qū)R，本申請設(shè)想了入口管42和出口管44軸向?qū)R的構(gòu)型。入口管42與出口管44不是軸向?qū)R時，第二檔板80可以包括引導(dǎo)排氣流向多個穿孔84的軸向延伸的凸出部分82，這些穿孔84可以圍繞出口管44的第一部分62的整個圓周來形成。就此而言，沒有直接進(jìn)入出口管44的排氣可以在向外展開的末端86處首先穿過穿孔擋板66。在穿過穿孔擋板66之后，排氣可以由凸出部分82引導(dǎo)朝向形成在出口管44中的穿孔84，其中該排氣可以隨后進(jìn)入出口管44并且離開排氣后處理部件18。
[0053]混合組件40使發(fā)動機12所產(chǎn)生的排氣與由定量給送模塊24定量給送到排氣中的試劑相互混合。為了增加排氣與試劑在到達(dá)催化劑涂覆的基材(例如SCR 20)之前可以相互作用的時間量，混合組件40被設(shè)計為:在允許混合物進(jìn)入殼體46的內(nèi)部64并且到達(dá)催化劑涂覆的基材或過濾器20和21之前，允許排氣與試劑的混合物沿第一方向流動并且隨后將排氣試劑的混合物反向至第二方向。為了使排氣和試劑的混合物流動方向進(jìn)行反向，混合組件40可以包括一對同軸設(shè)置的外穿孔管88和內(nèi)穿孔管90。
[0054]外穿孔管88包括接納入口管42的第二部分52的第一末端92。外穿孔管88的第一末端92可以被定位在殼體46的外側(cè)，同時實心的第一擋板78在鄰近第一末端92的位置處支撐外穿孔管88。外穿孔管88的第二末端94延伸到殼體46中。第三檔板96被定位為鄰近第二末端94，該第三檔板96具有形成于其中的多個通孔98。第三檔板96的多個通孔98被設(shè)計為允許排氣離開混合組件40之后流向SCR 20。
[0055]彎曲的端蓋100可以被緊固到外穿孔管88的第二末端94上。端蓋100可以是彎曲的以迫使排氣在返回朝向入口管42的方向上流動。端蓋100可以通過(例如焊接或釬焊)的方式被緊固到第二末端94上，其中第二末端94被完全密封并且迫使全部排氣流動反方向朝向入口管42ο可替代地，如在圖6、圖7和圖10中最佳展示的，第二末端94可以包括鋸齒狀邊緣102。多個凹口 104形成了鋸齒狀邊緣102，并且每個凹口 104的具有的長度大于形成在端蓋100上的軸向延伸凸緣106的長度。因為每個凹口 104具有的長度大于軸向延伸凸緣106的長度，當(dāng)端蓋100被緊固到第二末端94上時，每個凹口 104將沒有被軸向延伸凸緣106完全地覆蓋，這導(dǎo)致出口孔108的形成，該出口孔108允許一部分排氣在反向方向被引導(dǎo)返回朝向入口管42之前離開混合組件40。這一構(gòu)型有助于防止在排氣后處理部件18中產(chǎn)生背壓。
[0056]混合組件40還包括內(nèi)穿孔管90。內(nèi)穿孔管90具有的直徑D2小于外穿孔管88的直徑D1，使得內(nèi)穿孔管90可以完全定位在外穿孔管88內(nèi)并且與外穿孔管同軸設(shè)置。套環(huán)110可以被用于將內(nèi)穿孔管90緊固在外穿孔管88之內(nèi)。套環(huán)110可以在鄰近第一末端92的位置處被緊固到外穿孔管88上。套環(huán)110包括被緊固到外穿孔管88的第一末端92上的圓柱形的第一表面112、和被緊固到內(nèi)穿孔管90上的圓柱形的第二表面114。在圓柱形的第一表面112與圓柱形的第二表面114之間可以有徑向收縮部分116，該徑向收縮部分116給套環(huán)110提供了漏斗形狀。因為入口管42徑向擴大以提供安裝表面54，排氣流動的速度在將試劑定量給送到排氣流中的位置處趨于緩慢。為了補償速度上的下降，套環(huán)110的漏斗形狀有助于當(dāng)排氣進(jìn)入內(nèi)穿孔管90時增大排氣流動的速度。速度上的增加還有助于試劑和排氣的相互混合。
[0057]內(nèi)穿孔管90包括鄰近端蓋100定位的自由末端118。自由末端118可以頂靠端蓋100、或者可以與端蓋100間隔開。如果自由末端118頂靠端蓋100，自由末端118可以被形成為具有類似外穿孔管88的鋸齒狀構(gòu)型，從而有助于緩解混合組件40中的背壓。內(nèi)穿孔管90可以包括在鄰近自由末端118的位置處的多個第一穿孔120?？梢試@內(nèi)穿孔管90的整個圓周形成多個第一穿孔120。
[0058]當(dāng)排氣進(jìn)入入口管42時，試劑排氣處理流體將由定量給送模塊24定量給送到排氣流中。在將排氣處理流體定量給送到排氣中之后，排氣和排氣處理流體的混合物將穿過套環(huán)110而進(jìn)入內(nèi)穿孔管90，在此該混合物的流速將會增大。在臨近自由末端118的位置處，混合物可以穿過多個第一穿孔120離開內(nèi)穿孔管90并且進(jìn)入外穿孔管88。由于端蓋100的彎曲表面，混合物在外穿孔管88中時可以被迫使為反方向返回朝向入口管42。當(dāng)混合物返回朝向入口管42行進(jìn)時，混合物隨后將能夠穿過多個第二穿孔122離開外穿孔管88并且進(jìn)入排氣后處理部件18的內(nèi)部64?？梢試@外穿孔管88的整個圓周形成多個第二穿孔122?；旌衔镫S后可以穿過第三檔板96的多個通孔98朝向催化劑涂覆的基材或過濾器20和21。在穿過基材或過濾器20和21之后，經(jīng)處理的排氣可以直接進(jìn)入出口管44、或在穿過穿孔擋板66和多個穿孔84之后進(jìn)入出口管44。隨后排氣可以穿過出口管44離開排氣后處理部件18。
[0059]應(yīng)理解的是，內(nèi)穿孔管90的多個第一穿孔120不與外穿孔管88的多個第二穿孔122軸向地重疊。而是，排氣混合物需要流經(jīng)內(nèi)穿孔管90并且隨后在離開外穿孔管88之前反向。通過使排氣混合物反向，排氣和試劑排氣處理流體可以在很大程度上相互混合。進(jìn)一步地，因為同軸設(shè)置的內(nèi)穿孔管88和外穿孔管90允許流動路徑具有增加的長度，這一構(gòu)型允許了更小且更緊湊的排氣后處理部件。
[0060]現(xiàn)在將描述根據(jù)本申請的第二示例性實施例。該第二示例性實施例類似于該第一示例性實施例。相應(yīng)地，將省略在每個實施例之間共同特征的描述。參見圖11至圖18，展示了排氣后處理部件124。排氣后處理部件124與排氣后處理部件18之間的主要差別在于排氣后處理部件124的入口管42被安排為垂直于殼體126縱向的軸線A。為了實現(xiàn)將入口管42安排為垂直于殼體126縱向的軸線A，殼體126可以配備有接納入口管42的第二部分52的環(huán)形凸緣128?？梢酝ㄟ^本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何附接方法(包括焊接、釬焊、以及類似方法)將入口管42緊固到環(huán)形凸緣128上。因為入口管42和出口管44不再被定位在殼體126的相反兩端處，可以使用殼體蓋130在與出口管44所在的位置相反的一端處(經(jīng)由例如焊接、釬焊、或類似方法)密封殼體126。
[0061 ]排氣后處理部件124包括鄰近入口管42定位的混合組件132?；旌辖M件132使發(fā)動機12所產(chǎn)生的排氣與由定量給送模塊24定量給送到排氣中的試劑相互混合。為了增加排氣與試劑在到達(dá)催化劑涂覆的基材(例如SCR 20)之前可以相互作用的時間量，混合組件132被設(shè)計為:在允許混合物進(jìn)入殼體126的內(nèi)部64并且到達(dá)催化劑涂覆的基材或過濾器20和21之前，允許排氣和試劑的混合物沿第一方向流動并且隨后將排氣和試劑的混合物反向至第二方向。為了改變排氣和試劑的混合物的流動方向，類似于該第一實施例，混合組件132可以包括一對同軸設(shè)置的穿孔管134和136。
[0062]外穿孔管134包括接納入口管42的第二部分52的第一末端138。彎曲的端蓋140可以被緊固到外穿孔管134的第二末端142上。盡管端蓋140被展示為彎曲的，但應(yīng)理解的是，端蓋140可以是平面的而不脫離本申請的范圍。端蓋140可以通過(例如焊接或釬焊)的方式被緊固到第二末端142上，其中第二末端142被完全密封并且迫使全部排氣流動反方向朝向入口管42?？商娲兀缭趫D15至圖18中最佳展示的，第二末端142可以包括鋸齒狀邊緣102。多個凹口 104形成了鋸齒狀邊緣102，并且每個凹口 104具有的長度大于形成在端蓋140上的軸向延伸凸緣106的長度。因為每個凹口 104具有的長度大于軸向延伸凸緣106的長度，在端蓋140被緊固到第二末端142上時，每個凹口 104將沒有被軸向延伸凸緣106完全地覆蓋，這導(dǎo)致出口孔108的形成，該出口孔108允許一部分排氣在穿過形成在外穿孔管134中的多個第二穿孔144之前離開混合組件132。這一構(gòu)型有助于防止在排氣后處理部件124中產(chǎn)生背壓。
[0063]混合組件132還包括內(nèi)穿孔管136。內(nèi)穿孔管136具有的直徑D2小于外穿孔管134的直徑Dl，使得內(nèi)穿孔管136可以完全定位在外穿孔管134內(nèi)并且與外穿孔管同軸設(shè)置。漏斗形的套環(huán)110可以被用于將內(nèi)穿孔管136緊固在外穿孔管134之內(nèi)。
[0064]內(nèi)穿孔管136包括鄰近端蓋140定位的自由末端118。自由末端118可以頂靠端蓋140或，如在圖17和圖18中所展示的，可以穿過端蓋140，這樣使得自由末端118可以與端蓋140間隔開。自由末端118可以被形成為具有鋸齒狀構(gòu)型，該鋸齒狀構(gòu)形具有與形成在端蓋140中的多個細(xì)長孔口相對應(yīng)并且穿過其中的多個齒146。由于多個齒146與端蓋140的多個細(xì)長孔口之間的對應(yīng)安排，內(nèi)穿孔管136不需要被固定地緊固到端蓋140上。而是，端蓋140可以被固定地緊固到外穿孔管134上。內(nèi)穿孔管136可以包括多個第一穿孔150，這些穿孔允許排氣和試劑排氣處理流體的混合物離開內(nèi)穿孔管136并且進(jìn)入外穿孔管134。
[0065]應(yīng)理解的是，內(nèi)穿孔管136的多個第一穿孔150可以基本上沿內(nèi)穿孔管136的全長來形成，但是僅圍繞內(nèi)穿孔管136的圓周的一半圓周來形成。以此方式，排氣混合物可以僅沿第一方向離開內(nèi)穿孔管136。類似于內(nèi)穿孔管136，外穿孔管134的多個第二穿孔144也基本上沿其全長來形成，并且僅圍繞外穿孔管134的圓周的一半圓周。然而，外穿孔管134的圓周的包括多個第二穿孔144的這個部分應(yīng)該面向與內(nèi)穿孔管136的多個第一穿孔150相反的反向。
[0066]例如，參見圖17可以看到:內(nèi)穿孔管136的多個第一穿孔150面朝出口管44，而外穿孔管134的多個第二穿孔144面朝殼體蓋130。以此方式，排氣混合物可以僅沿與多個第一穿孔150面向的第一方向相反的第二方向離開外穿孔管134。這一取向要求反向流動穿過混合組件132，這可以在很大的程度上使排氣和試劑排氣處理流體相互混合。進(jìn)一步地，因為同軸設(shè)置的內(nèi)部管134和外部管136允許流動路徑具有增加的長度，這一構(gòu)型允許了更小且更緊湊的排氣后處理部件。
[0067]排氣進(jìn)入入口管42時，試劑排氣處理流體將由定量給送模塊24定量給送到排氣流中。在將排氣處理流體定量給送到排氣中之后，排氣和排氣處理流體的混合物將穿過套環(huán)110并且進(jìn)入內(nèi)穿孔管136，在此該混合物的流速將會增大。在臨近自由末端118的位置處，混合物可以在朝向出口管44的第一方向上穿過多個第一穿孔150離開內(nèi)穿孔管136并且進(jìn)入外穿孔管134。在進(jìn)入外穿孔管134之后，流動需要反向朝向多個第二穿孔144，在此該排氣混合物可以隨后離開外穿孔管134并且進(jìn)入殼體126的內(nèi)部64?；旌衔镫S后可以穿過催化劑涂覆的基材或過濾器20和21。在穿過基材或過濾器20和21之后，經(jīng)處理的排氣可以直接進(jìn)入出口管44、或在穿過穿孔擋板66和多個穿孔84之后進(jìn)入出口管44。隨后排氣可以穿過出口管44離開排氣后處理部件124。
[0068]已經(jīng)出于展示和說明的目的提供了對這些實施例的上述描述。并不旨在詳盡或限制本申請。具體實施例的單獨的元素或特征通常并不受限于具體實施例，而是在適用時可以互換，并且可以用于甚至并未特別示出或闡述的選定實施例中。也可以用多種方式來對其加以變化。這樣的變化并不被視作是脫離了本申請內(nèi)容，而且所有這樣的改動都旨在包括在本申請內(nèi)容的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種混合組件，能夠用于排氣后處理部件中，其特征在于，所述混合組件包括外穿孔管、內(nèi)穿孔管、連接所述外穿孔管與所述內(nèi)穿孔管的套環(huán)以及固定在所述外穿孔管上的端蓋，所述外穿孔管包括第一末端以及與所述第一末端相對的第二末端，所述外穿孔管與所述內(nèi)穿孔管均為圓筒狀，其中所述內(nèi)穿孔管的直徑小于所述外穿孔管的直徑，所述內(nèi)穿孔管至少部分位于所述外穿孔管中；所述套環(huán)包括至少部分固定于所述外穿孔管的第一表面、至少部分固定于所述內(nèi)穿孔管的第二表面以及位于所述第一表面與所述第二表面之間的徑向收縮部分;所述端蓋固定在所述第二末端上，所述端蓋具有迫使氣流反向流動的彎曲表面，所述內(nèi)穿孔管包括軸向延伸超過所述第二末端的自由末端，所述自由末端頂靠所述彎曲表面，且所述自由末端在其邊緣上開設(shè)有降低背壓的凹口；所述內(nèi)穿孔管在其圓周上設(shè)有多個第一穿孔，所述外穿孔管在其圓周上設(shè)有多個第二穿孔。2.如權(quán)利要求1所述的混合組件，其特征在于，所述外穿孔管與所述內(nèi)穿孔管同軸設(shè)置;所述徑向收縮部分沿所述外穿孔管及/或所述內(nèi)穿孔管的軸向自所述第一表面向所述第二表面逐漸收縮。3.如權(quán)利要求1所述的混合組件，其特征在于，所述凹口使得所述自由末端的邊緣形成鋸齒狀構(gòu)型。4.如權(quán)利要求1所述的混合組件，其特征在于，所述混合組件橫向設(shè)置，所述第一穿孔沿周向分布在所述內(nèi)穿孔管上，所述第二穿孔沿周向分布在所述外穿孔管上，且所述第一穿孔與所述第二穿孔在所述外穿孔管及/或所述內(nèi)穿孔管的軸向上不相互重疊。5.如權(quán)利要求1所述的混合組件，其特征在于，所述混合組件豎向設(shè)置，所述第一穿孔被形成在所述內(nèi)穿孔管的圓周的一半圓周上并且面向第一方向，所述第二穿孔被形成在該外穿孔管的圓周的一半圓周上并且面向與所述第一方向相反的第二方向。6.一種混合組件，能夠用于排氣后處理部件中，其特征在于，所述混合組件包括外穿孔管、內(nèi)穿孔管以及固定在所述外穿孔管上的端蓋，所述外穿孔管包括第一末端以及與所述第一末端相對的第二末端，所述外穿孔管與所述內(nèi)穿孔管均為圓筒狀且同軸設(shè)置，其中所述內(nèi)穿孔管的直徑小于所述外穿孔管的直徑，所述內(nèi)穿孔管至少部分位于所述外穿孔管中；所述端蓋固定在所述第二末端上，所述端蓋具有迫使氣流反向流動的彎曲表面，所述內(nèi)穿孔管包括軸向延伸的自由末端，所述自由末端頂靠所述端蓋或者與所述端蓋間隔開，所述內(nèi)穿孔管在其圓周上設(shè)有多個第一穿孔，所述外穿孔管在其圓周上設(shè)有多個第二穿孔。7.如權(quán)利要求6所述的混合組件，其特征在于，一部分排氣與排氣處理流體的混合物經(jīng)過所述第一穿孔以及所述第二穿孔離開所述混合組件;一部分排氣與排氣處理流體的混合物穿過所述內(nèi)穿孔管之后，經(jīng)過所述第二穿孔離開所述混合組件;一部分排氣與排氣處理流體的混合物穿過所述內(nèi)穿孔管之后，經(jīng)過端蓋的反向，最終從所述第二穿孔離開所述混合組件。8.如權(quán)利要求6所述的混合組件，其特征在于，所述第二穿孔被形成在該外穿孔管的圓周的一半圓周上。9.如權(quán)利要求8所述的混合組件，其特征在于，所述混合組件豎向設(shè)置，所述第一穿孔被形成在所述內(nèi)穿孔管的圓周的一半圓周上并且面向第一方向，所述第二穿孔被形成在面向與所述第一方向相反的第二方向。10.一種入口管組件，其包括入口管以及混合組件，所述入口管包括第一部分以及與所述第一部分相連接的第二部分，所述混合組件與所述第二部分連接，所述第二部分徑向擴大以形成用于安裝定量給送模塊的安裝表面，所述安裝表面設(shè)有接納安裝裝置的孔口，所述安裝裝置用以支撐所述定量給送模塊，其特征在于， 所述混合組件為權(quán)利要求1至9中任意一項所述的混合組件。11.如權(quán)利要求10所述的入口管組件，其特征在于，所述安裝表面是傾斜的，所述第二部分至少部分插入所述外穿孔管中并與所述外穿孔管相固定，所述入口管還包括鄰近所述孔口且用于接納傳感器的入口傳感器凸座。12.—種入口管組件，其包括入口管、混合組件以及用以支撐定量給送模塊的安裝裝置，其特征在于， 所述混合組件為權(quán)利要求1至9中任意一項所述的混合組件，其中: 所述定量給送模塊向所述內(nèi)穿孔管中供給試劑排氣處理流體，所述混合組件使所述試劑排氣處理流體與排氣相互混合。13.一種排氣后處理部件，用于處理發(fā)動機產(chǎn)生的排氣，所述排氣后處理部件包括， 具有入口管和出口管的殼體； 位于所述入口管與所述出口管之間的基材，所述基材被催化劑涂覆，所述基材位于所述殼體內(nèi)； 孔口，所述孔口與所述排氣連通，用以將排氣處理流體定量給送到所述排氣中；以及 混合組件，所述混合組件位于所述殼體內(nèi)且位于所述孔口的下游和所述基材的上游，所述混合組件與所述入口管連接在一起，其特征在于， 所述混合組件為權(quán)利要求1至9中任意一項所述的混合組件。14.如權(quán)利要求13所述的排氣后處理部件，其特征在于，被催化劑涂覆的所述基材為選擇性催化還原(SCR)元件。
【文檔編號】F01N3/20GK205714367SQ201620216892
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2013年4月25日
【發(fā)明人】毛偉, 樊堅強, 沈峰, 趙治國, 周林
【申請人】天納克（蘇州）排放系統(tǒng)有限公司