專利名稱：噴嘴組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴嘴組件，更具體地涉及一種構(gòu)造成由流體來(lái)進(jìn)行冷 卻的噴嘴組件。
背景技術(shù)：
發(fā)動(dòng)機(jī)，包括柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)和本領(lǐng)域已知 的其它發(fā)動(dòng)機(jī)在內(nèi)，會(huì)排出復(fù)雜的空氣污染物的混合物?？諝馕廴疚锟砂?br> 括氣態(tài)和固態(tài)物質(zhì)，例如顆粒物。顆粒物可包括灰和被稱為油煙(soot)
的未燃燒的碳顆粒。
由于對(duì)環(huán)境方面的日益關(guān)注， 一些發(fā)動(dòng)機(jī)制造商開發(fā)了用于在發(fā)動(dòng)機(jī) 的廢氣離開發(fā)動(dòng)才幾之前對(duì)其進(jìn)行處理的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)中有些使用廢氣處 理裝置、例如顆粒捕集器從廢氣流中去除顆粒物。顆粒捕集器可包括用于 捕獲顆粒物的過(guò)濾材料。但是，在一段延長(zhǎng)的使用時(shí)間之后，過(guò)濾材料會(huì) 部分充滿顆粒物，因此妨礙了過(guò)濾材料捕獲顆粒的能力。
可通過(guò)稱為再生的過(guò)程將收集的顆粒物從過(guò)濾材料中去除?？赏ㄟ^(guò)將 過(guò)濾材料和捕獲的顆粒物的溫度增加到高于顆粒物的燃燒溫度，從而將收 集的顆粒物燃燒掉，以此使顆粒捕集器再生。這種溫度的增加可通過(guò)各種 手段進(jìn)行。例如， 一些系統(tǒng)可使用加熱元件來(lái)直接加熱顆粒捕集器的一個(gè) 或多個(gè)部分(例如過(guò)濾材料或外殼)。其它的系統(tǒng)構(gòu)造成在顆粒捕集器的 上游加熱廢氣。然后經(jīng)加熱的氣體流過(guò)顆粒捕集器并將熱傳遞給過(guò)濾材料 和捕獲的顆粒物。這樣的系統(tǒng)可改變一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)，例如燃 燒室中空氣對(duì)燃料的比率，從而產(chǎn)生具有升高溫度的廢氣?？蛇x擇地，這 種系統(tǒng)可在顆粒捕集器上游利用例如設(shè)置在通向顆粒捕集器的廢氣管道中的燃燒器來(lái)加熱廢氣。
1987年3月24日授權(quán)于Brighton的美國(guó)專利No.4,651，524 (，524專 利)公開了 一種這樣的系統(tǒng)。，524專利公開了 一種構(gòu)造成用燃燒器增加廢 氣溫度的廢氣處理系統(tǒng)。
盡管，524專利的系統(tǒng)可以增加顆粒捕集器的溫度，但，524專利的再生 裝置沒(méi)有構(gòu)造成使得在將顆粒捕集器再生后所述裝置的一部分可積極地被 冷卻。結(jié)果，由于再生后當(dāng)所述裝置處于升高的溫度下時(shí)所述裝置中剩余 有燃料，所述裝置的部件會(huì)隨著時(shí)間而阻塞。所述裝置的阻塞會(huì)降低裝置 的有效性并妨礙裝置的性能。
所公開的噴嘴組件旨在克服一個(gè)或多個(gè)上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一示例性實(shí)施例中，噴嘴組件包括限定第一流體通道和第 二流體通道的外殼、以及設(shè)置在外殼中并與第一和第二流體通道流體相連 的套管。噴嘴組件還包括設(shè)置在套管內(nèi)并能在關(guān)閉位置和打開位置之間移 動(dòng)的軸。噴嘴組件還包括至少一個(gè)與再生裝置選擇性相通的孔口 。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，噴嘴組件包括外殼，該外殼有限定與第三 流體通道流體相連的第 一流體通道和與第四流體通道流體相連的第二流體 通道。所述噴嘴組件還包括設(shè)置在外殼內(nèi)的套管和設(shè)置在套管內(nèi)并可動(dòng)地 設(shè)置在關(guān)閉位置和打開位置之間的軸。該軸限定了構(gòu)造成將流體從第二流 體通道導(dǎo)向第四流體通道的旁路通道。所述噴嘴組件還包括至少 一個(gè)與再 生裝置選擇性相通的孔口 。
在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，將噴嘴組件的一部分冷卻的方法包括當(dāng)噴 嘴組件的軸處于打開位置時(shí)將流體導(dǎo)向噴嘴組件的腔體內(nèi)。本方法還包括 當(dāng)所述軸處于打開位置時(shí)將流體的一部分從腔體的中央部分導(dǎo)向所述軸的 旁路通道。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的連接于流體源的噴嘴組件的示意
圖2是根據(jù)本發(fā)明的另外的示例性實(shí)施例的連接于動(dòng)力源的再生裝置 的示意圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的圖i中所示噴嘴組件的套管的前 視圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1中所示，噴嘴組件2包括外殼4、蓋6和設(shè)置在外殼4的通路 24內(nèi)的套管8。噴嘴組件2還包括可動(dòng)地設(shè)置在套管8內(nèi)的軸10。套管8 鄰接蓋6和噴嘴2的擋塊30。所述擋塊30和套管8用定位螺釘32固定抵 靠于蓋6。
外殼4可以是例如歧管，或是能夠支承噴嘴組件的部件并有助于形成
構(gòu)。如圖1中所示，蓋6、套管8、軸10、擋塊30和定位螺釘32可至少 部分地由外殼4支承或連接于外殼4。外殼4可由本領(lǐng)域已知的可承受顆 粒過(guò)濾器再生溫度的任何材料制成。此材料可包括例如鉑、鋼、鋁和/或它 們的任何合金。此外，外殼4可由鑄鐵或任何其它鑄造材料制成。如下面 參考圖2將要討論的，外殼4和/或噴嘴組件2的其它部件可定尺寸成和/ 或以其它方式構(gòu)造成可安裝在再生裝置82內(nèi)。
所述外殼4可限定第一流體通道18和第二流體通道16。外殼4還可 限定第三流體通道28和第四流體通道26。如下面將詳細(xì)討論的，經(jīng)由例 如套管8中的徑向通道，第三流體通道28可流體地連接于第一流體通道 18，第四流體通道26可流體地連接于第二流體通道16。此外，各流體通 道16、 18、 26、 28可流體地連接于外殼4的通路24。如圖1中所示，第 一流體通道18的一部分可在第一流體通道18和套管8的一部分之間的界 面附近限定一錐形節(jié)流口 15。此錐形節(jié)流口 15可例如具有比第三流體通 道28的直徑小的直徑。蓋6可以任何常規(guī)的方式連接于外殼4以便在它們之間形成流體密封。 例如，蓋6可包括螺紋，且外殼4可包括對(duì)應(yīng)的螺紋，以便構(gòu)造成在加壓 流體容納于外殼4和/或蓋6內(nèi)時(shí)形成流體密封。在噴嘴組件2工作期間， 流體密封能夠承受超出例如250psi的流體壓力。蓋6可例如由前面關(guān)于外 殼4所討論的任何材料制成。如圖1中所示，蓋6可限定至少一個(gè)孔口 12。 孔口 12可定尺寸、定角度，和/或以其它方式構(gòu)造成用于噴射錐形的流體 流到例如再生裝置82中(圖2 )。蓋6可有助于在軸10附近限定腔室14, 腔室14也可被定尺寸、定形狀和/或以其它方式構(gòu)造成有助于噴射錐形的 流體流。
套管8可基本為圓柱狀并基本中空。套管8可設(shè)置在蓋6的內(nèi)表面附 近，并可由前面關(guān)于外殼4所討論的任何金屬制成。套管8可限定多個(gè)與 外殼4的通路24和腔體14流體相通的狹槽36。所述多個(gè)狹槽36可以任 何期望的角度設(shè)置，以有助于將流體相對(duì)于軸10的縱向軸線9和相對(duì)于套 管8的徑向軸線99有角度地噴射入腔體14中。如圖3中所示，套管8可 限定前部面88和通路86。在一示例性實(shí)施例中，前部面88可沿徑向軸線 99設(shè)置，并基本垂直于縱向軸線9 (圖1)。狹槽36可大致為直的，或可 選擇地為彎曲的。盡管圖3中所示的套管8包括六個(gè)狹槽36 (圖1中僅示 出其中一個(gè))，但是可以理解，在其它的示例性實(shí)施例中，套管8可包括 多于或少于六個(gè)狹槽36。通路86可定尺寸和/或以其它方式構(gòu)造成接納可 動(dòng)地設(shè)置在其中的軸10。
再次參考圖1，套管8也可限定第一徑向通道21和第二徑向通道20。 第一徑向通道21可有助于將第一流體通道18流體地連接于第三流體通道 28，第二徑向通道20可有助于將第二流體通道16流體地連接于第四流體 通道26。此外，第一徑向通道21可構(gòu)造成在軸10的端部13和例如擋塊 30之間供應(yīng)流體。第一徑向通道21的直徑和/或橫截面積可大于第一流體 通道18的錐形節(jié)流口 15的直徑(和/或橫截面積)。如下面將詳細(xì)描述的， 在例如軸10的端部13和擋塊30之間的流體傳輸可有助于軸10在套管8 中的移動(dòng)?？梢岳斫猓谝缓偷诙较蛲ǖ?1、 20可以是通過(guò)銑削、鉆削、切削 和/或以其它方式形成于套管8內(nèi)的通路。第一和第二徑向通道21、 20可 基本圍繞套管8的周界或外圍延伸，并可形成于套管8的壁內(nèi)或在套管8 的表面上。因此，盡管在圖1的斷面視圖中表示為槽口，但可以理解，例 如當(dāng)流體各自從第一流體通道18流向第三流體通道28和從第二流體通道 16流向第四流體通道26時(shí)，流體可以完全容納于第一和第二徑向通道21、 20。如圖1中所示，套管8可包括在端部13附近的較大內(nèi)部直徑部分29, 第一徑向通道21可構(gòu)造成將流體導(dǎo)向較大內(nèi)部直徑部分29?？蛇x擇地， 在一示例性實(shí)施例中(未示出)，軸10可包括在端部13附近的較小直徑 部分，第一徑向通道21可構(gòu)造成將流體導(dǎo)向較小直徑部分。
軸10可基本為圓柱形，并可具有基本為錐形的尖端11。軸10的部分 可向尖端ll逐漸變細(xì)。軸10可以可動(dòng)地"^殳置在套管8內(nèi)，并可具有第一 或打開位置(圖1中示出)，在該位置，軸10抵接擋塊30，腔體14體積 為最大。軸10還可具有第二或關(guān)閉位置(未示出)，在該位置，尖端11 可與蓋6的孔口12接合，軸10可基本流體密封孔口 12。當(dāng)從打開位置轉(zhuǎn) 換到關(guān)閉位置時(shí)，軸10可構(gòu)造成沿箭頭76所示的方向移動(dòng)。相反，當(dāng)從 關(guān)閉位置轉(zhuǎn)換到圖1中所示的打開位置時(shí)，軸10可構(gòu)造成沿箭頭74所示 的方向移動(dòng)。如下面將詳細(xì)描述的，此運(yùn)動(dòng)可由例如套管8和/或外殼4的 某些部分內(nèi)的流體壓力差而導(dǎo)致。套管8可限定接近尖端11的縮小的內(nèi)部 直徑部分25,當(dāng)軸10從打開位置轉(zhuǎn)換到關(guān)閉位置時(shí)，尖端ll可穿過(guò)縮小 內(nèi)部直徑部分25。
軸10可以是基本中空，并可在其中限定旁路通道22。軸10也可包括 設(shè)置在端部13附近并在端部13處形成基本流體密封的插塞31。軸10還 可限定尖端11附近的至少一個(gè)進(jìn)口 17。進(jìn)口 17可有助于例如腔體14到 旁路通道22的流體連接。在示例性的實(shí)施例中，軸IO可限定四個(gè)進(jìn)口 17， 這些進(jìn)口 17構(gòu)造成將流體從腔體14的中央部分導(dǎo)向旁路通道22。因此， 進(jìn)口 17可有助于旁路通道22到腔體14的流體連接。
可以理解，不論在打開位置還是關(guān)閉位置，旁路通道22都可流體地連接于例如多個(gè)狹槽36、腔體14和第二徑向通道20。進(jìn)口 17可設(shè)置在尖端 ll附近，使得當(dāng)軸IO處于關(guān)閉位置時(shí)，通過(guò)狹槽36進(jìn)入腔體14的流體 可通過(guò)進(jìn)口 17并進(jìn)入旁路通道22。軸10也可限定多個(gè)構(gòu)造成將旁路通道 22和第二徑向通道20流體相連的排出通路23。可以理解，旁路通道22、 進(jìn)口 17和排出通路23可通過(guò)鉆削、銑削、切削和/或以其它方式形成于軸 10中。旁路通道22、進(jìn)口 17和排出通路23可相對(duì)于縱向軸線9以任何角 度設(shè)置，并可具有適于引導(dǎo)流體流的任意直徑。在一示例性實(shí)施例中，軸 10也可在軸10的外表面上限定環(huán)面27或其它常規(guī)的凹部。環(huán)面27可與 排出通路23流體相連，并可有助于將排出通道23流體地連接到第一徑向 通道20。
擋塊30可以是例如任何常規(guī)的機(jī)械隔離件。擋塊30可由前面關(guān)于外 殼4所討論的任何金屬制成，并可定尺寸、成形和/或構(gòu)造成當(dāng)定位螺釘32 完全擰緊時(shí)將套管8緊密地固定壓靠于例如蓋6。擋塊30基本不可壓縮， 并可包括至少一個(gè)構(gòu)造成接納密封件34的凹槽。密封件34可構(gòu)造成在例 如外殼4和擋塊30之間形成流體密封。在一示例性實(shí)施例中，密封件34 可以是由任何常規(guī)的塑性材料、橡膠、聚合體或復(fù)合物制成的O形環(huán)。這 些材料可包括例如Viton⑧或其它的氟橡膠。密封件34可構(gòu)造成當(dāng)外殼4 中的流體壓力超出例如250psi時(shí)形成這樣的流體密封，定位螺釘32可有 助于形成這樣的密封。
至少一個(gè)閥可流體地連接于外殼4，以有助于控制其中的流體流。例 如，閥40可流體地連接于第三流體通道28，閥38可流體地連接于第四流 體通道26。閥40、 38可以是本領(lǐng)域已知的任何類型的可控雙路閥。閥40、 38可包括一致動(dòng)裝置(未示出)、例如螺線管，以有助于可變地調(diào)節(jié)通過(guò) 其中的流體流。各個(gè)閥40、 38的一部分、例如致動(dòng)裝置可電連接于控制器 56。圖1中所示的虛線控制線58、 60示出這樣的連接。控制器56可以是 例如電子控制單元、計(jì)算機(jī)、和/或構(gòu)造成控制閥40、 38的位置和/或功能 的其它任何常規(guī)的數(shù)據(jù)處理器。閥40、 38也可通過(guò)流體管線46、 48分別 流體地連接于儲(chǔ)罐42。流體管線46、 48可以是任何常規(guī)的管道、軟管和/或構(gòu)造成傳輸加壓流體的其它類似結(jié)構(gòu)，流體管線46、 48可構(gòu)造成在超出 250psi的壓力下將流體傳輸?shù)交騻鬏敵鲩y40、 38。
儲(chǔ)罐42可以是例如低壓槽、燃料罐、作業(yè)機(jī)械的第二燃料回路和/或 本領(lǐng)域已知的任何其它低壓流體源。儲(chǔ)罐42可容納例如柴油燃料，并可連 接到常規(guī)的壓力源，例如泵44。泵44可構(gòu)造成從儲(chǔ)罐42中抽取流體，并 通過(guò)流體管線50將抽取的流體導(dǎo)向位于再生裝置82的一部分內(nèi)的通路 52、 54 (圖2)。流體管線50可在機(jī)械方面類似于上述流體管線46、 48。 流體通路52、 54可以是形成于再生裝置82的部分中的通道，通路52、 54 可將加壓流體分別導(dǎo)向第二流體通道16和第一流體通道18。泵44可有助 于在任何期望的流體壓力下將流體導(dǎo)向通路52、 54。在一示例性實(shí)施例中， 泵44可在大約250psi或更高的壓力下將流體導(dǎo)向通路52、 54。
工業(yè)適用性
如圖2中所示，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，所公開的噴嘴組件2可 與再生裝置82結(jié)合使用，以有助于清洗過(guò)濾器84中收集的污染物。此過(guò) 濾器84可包括本領(lǐng)域已知的任何類型的過(guò)濾器，例如顆粒過(guò)濾器，用于從 液體流中提取污染物質(zhì)?？梢岳斫?，這樣的過(guò)濾器可用于例如從廢氣流中 提取顆粒。這種過(guò)濾器84以及因此再生裝置82可流體地連接于例如柴油 發(fā)動(dòng)機(jī)或本領(lǐng)域已知的其它動(dòng)力源78的廢氣出口。動(dòng)力源78可用于需要 動(dòng)力供應(yīng)的任何常規(guī)的應(yīng)用中。例如，動(dòng)力源78可用于向固定設(shè)備(例如 發(fā)電機(jī))或其它可動(dòng)設(shè)備(例如車輛)供應(yīng)動(dòng)力。此車輛可包括例如汽車、 作業(yè)機(jī)械(包括用于公路及非公路的機(jī)械)以及其它重型設(shè)備。
由動(dòng)力源78產(chǎn)生的廢氣流可從動(dòng)力源78通過(guò)能量提取組件80進(jìn)入再 生裝置82?？梢岳斫?，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，可以省去能量提取組 件80。在正常的動(dòng)力源工作情況下，再生裝置82可被不作用，廢氣流可 通過(guò)再生裝置82而流向過(guò)濾器84，在該過(guò)濾器84中可捕獲廢氣攜帶的部 分污染物質(zhì)。但是，隨著時(shí)間流逝，過(guò)濾器84會(huì)充滿所收集的污染物質(zhì)， 從而會(huì)妨礙它從廢氣流中去除污染物質(zhì)的能力?？捎靡粋€(gè)或多個(gè)診斷設(shè)備(未示出)檢測(cè)例如過(guò)濾器溫度、流率、流動(dòng)溫度、被過(guò)濾的流動(dòng)顆粒含
量和/或過(guò)濾器84和/或流動(dòng)的其它特性，并可將此信息發(fā)送到控制器56。 控制器56可利用所述信息來(lái)判斷何時(shí)過(guò)濾器84需要再生。此判斷也可基 于預(yù)定的再生計(jì)劃、動(dòng)力源78燃燒的燃料的加侖數(shù)、和/或存儲(chǔ)在控制器 56的存儲(chǔ)器中的模型、算法或圖。
再生裝置82可構(gòu)造成升高通過(guò)它的廢氣流的溫度，從而產(chǎn)生能夠?qū)⑦^(guò) 濾器84再生的出流?？赏ㄟ^(guò)用噴嘴組件2將可燃流體例如柴油燃料噴射入 再生裝置82、并點(diǎn)燃再生裝置82中的流體來(lái)升高所述流的溫度?，F(xiàn)在將 參考圖l詳細(xì)描述噴嘴組件2的操作，除非另有指明?？梢岳斫猓趫D1 中，來(lái)自控制器56的虛線表示電的或其它的控制線路。連接圖l的各個(gè)部 件的實(shí)線表示流體流動(dòng)線路。還應(yīng)當(dāng)理解，在此討論的流體可以是例如汽 油、柴油燃料、重整產(chǎn)品或任何其它常規(guī)可燃流體。所述流體可以在再生 裝置82中凈皮點(diǎn)燃以增加廢氣流的溫度，并可用于在再生過(guò)程完成后冷卻噴 嘴組件2的部分。
為了開始用噴嘴組件2噴射流體，控制器56可基本打開閥40。第一 和第二流體通道18、 16可以在例如大約250psi的壓力下從泵44#皮供應(yīng)流 體?？梢岳斫?，流體可在大致相同的壓力下通過(guò)流體管線50導(dǎo)向通路52、 54。因此，當(dāng)閥40基本打開時(shí)，第三流體通道28將相對(duì)第一流體通道18 處于較低的壓力。此壓力差將引導(dǎo)流體沿箭頭70的方向從第一流體通道 18流出。所述流體可通過(guò)第一徑向通道21并進(jìn)入第三流體通道28。 一旦 所述流體達(dá)到第三流體通道28，流體將沿箭頭68的方向流動(dòng)。所述流體 可通過(guò)打開的閥40經(jīng)由流體管線46流向儲(chǔ)罐42。容納于儲(chǔ)罐42中的流 體可以在例如接近大氣壓力下。如上面所描述的，第一流體通道18的一部 分可具有接近第一徑向通道21的錐形節(jié)流口 15。此錐形節(jié)流口 15的直徑 可小于例如第三流體通道28的直徑和第一徑向通道21的直徑。因此，當(dāng) 閥40基本打開時(shí)，在例如大約250psi的壓力下進(jìn)入第一流體通道18的流 體可能不能在第一徑向通道21和第三徑向通道28之間累積背壓。更特別 地，當(dāng)閥40基本打開時(shí)，流體可能不能作用在軸10的端部13上。此外，為了開始噴射流體，控制器56也可控制閥38以達(dá)到相對(duì)關(guān)閉 的位置，在該位置，可在期望的壓力下迫使流體通過(guò)外殼4。期望的壓力 可對(duì)應(yīng)于待噴射入再生裝置82的期望的流體量。由噴嘴組件2噴射的流體 量可有助于控制例如再生裝置82內(nèi)的燃燒反應(yīng)和由此產(chǎn)生的熱的量。由于 在閥40基本打開時(shí)閥38被控制成接近基本完全關(guān)閉的位置，由噴嘴組件 2噴射的燃料的量可能增加。此外，當(dāng)閥38處于相對(duì)關(guān)閉的位置而閥40 基本打開時(shí)，流體可以例如大約250psi的壓力進(jìn)入第二流體通道16，并可 沿箭頭62的方向流向外殼4的通路24。流體可通過(guò)狹槽36并可進(jìn)入腔體 14。流體可根據(jù)狹槽36的構(gòu)型以一定角度進(jìn)入腔體14,并可沿如箭頭72 所示的錐形方向離開孔口 12。因此可在腔體14中、軸10的尖端11附近 累積流體壓力。此累積的流體壓力可小于例如大約250psi并大于例如流過(guò) 第一徑向通道21的流體的壓力。特別地，腔室14中累積的壓力可大于在 第一徑向通道21中的流體的壓力。結(jié)果，軸10可沿箭頭74的方向偏壓到 圖1中所示的打開位置，軸10的端部13和擋塊30之間的流體傳輸可基本 被切斷。盡管流體可以大約250psi被供應(yīng)到第二流體通道16,但是，由于 腔體14上游的壓力損失和閥38的可控的壓力設(shè)定，腔體14中的流體的壓 力可小于大約250psi。
在打開位置，供應(yīng)到再生裝置82 (圖2)的流體的量可由閥38控制， 只要軸10的尖端11處的流體壓力大于作用在軸10的端部13和/或擋塊30 上的流體壓力，噴嘴組件2便可保持在打開的位置。在噴射過(guò)程中，腔體 14中的部分加壓流體也可根據(jù)希望通過(guò)進(jìn)口 17從腔體14的中央部分去 除。進(jìn)口 17可有助于將被去除的流體傳輸?shù)捷S10的旁路通道22，該被去 除的流體流可有助于例如在噴射過(guò)程中冷卻噴嘴組件2的部件?？梢岳斫猓?例如由于流體被傳輸?shù)膲毫?或相對(duì)于縱向軸線9和徑向軸線99的角度， 可使由狹槽36傳輸?shù)牧黧w在腔體14內(nèi)形成漩渦。腔體14的中央部分附近 的流體凝渦與腔體14的外表面附近的流體旋渦相比具有較小的動(dòng)能，并可 相對(duì)于腔體14的中央部分保持基本不動(dòng)。因此，通過(guò)進(jìn)口 17從腔體14 的中央部分去除流體可使對(duì)腔體14內(nèi)的漩流的破壞最小。此外，可以理解，在延長(zhǎng)的再生過(guò)程中，噴嘴組件2的部件可達(dá)到例 如大約600攝氏度或更高。因此，如果流體在噴嘴組件2的部件、例如套 管8的狹槽36中在此高的溫度下保持一段延長(zhǎng)的時(shí)間，則流體將開始使部 件結(jié)焦和/或腐蝕部件。這樣的結(jié)焦和/或腐蝕可阻塞這些部件的通道，并可 能減小例如噴嘴組件2的效率和/或使用壽命。如上所述，冷卻噴嘴組件2 的部件可減少反復(fù)再生過(guò)程后的結(jié)焦和/或腐蝕，并可延長(zhǎng)噴嘴組件2的壽 命。此外，當(dāng)軸10在打開和關(guān)閉位置時(shí)，通過(guò)噴嘴組件2的部件的連續(xù)循 環(huán)流體也可減少結(jié)焦和/或腐蝕，并有助于延長(zhǎng)噴嘴組件2的壽命。
為了停止將流體噴射入再生裝置82中，控制器56可關(guān)閉閥40，閥38 可保持在上述相對(duì)關(guān)閉位置。當(dāng)閥40關(guān)閉時(shí)，流體將通過(guò)泵44以例如大 約250psi的壓力導(dǎo)向第一流體通道18。流體將收集在例如第一流體通道 18和第一徑向通道21內(nèi)，套管8的第一徑向通道21的流體將作用在軸10 的端部13上。此流體的壓力可基本等于進(jìn)入第一流體通道18的流體壓力 (例如大約250psi)。因此，當(dāng)閥40關(guān)閉且閥38處于相對(duì)關(guān)閉的位置時(shí)， 作用在軸10的端部13上的流體的壓力可大于作用在軸10的尖端11上的 積累的流體的壓力。此壓力差將迫使軸10沿箭頭76的方向移動(dòng)，直到軸 10的尖端11與蓋6的孔口 12接合為止。軸10可與蓋6形成流體密封， 使得基本沒(méi)有流體可排出孔口 12。如上面討論的，當(dāng)軸10沿箭頭76的方 向完全偏壓，噴嘴組件2可處于關(guān)閉位置?？梢岳斫?，當(dāng)噴嘴組件2處于 關(guān)閉位置時(shí)，閥38可輕微打開以減小作用在軸10的尖端11上的流體壓力。
此外，當(dāng)噴嘴2處于關(guān)閉位置時(shí)，進(jìn)入第二流體通道16的流體可沿箭 頭76的方向通過(guò)通路24。流體可通過(guò)狹槽36到達(dá)封閉的腔體14。然后流 體可通過(guò)進(jìn)口 17導(dǎo)入旁路通道22,并可沿箭頭64的方向流過(guò)排出通路23。 然后流體可進(jìn)入第二徑向通道20并可沿箭頭66的方向通過(guò)第四流體通道 26排出外殼4。流體可通過(guò)閥38,并可由流體管線48導(dǎo)向低壓儲(chǔ)罐。如 上面關(guān)于圖1的打開位置所討論的，當(dāng)噴嘴組件2處于關(guān)閉位置時(shí)，通過(guò) 狹槽36進(jìn)入旁路通道22和在第二徑向通道21周圍的流體可至少冷卻部分 噴嘴組件2。這樣的冷卻可減少噴嘴組件2內(nèi)結(jié)焦/或其它有關(guān)腐蝕反應(yīng)的程度。此外，當(dāng)不使用再生裝置82 (圖2)時(shí)，使流體循環(huán)通過(guò)噴嘴組件 2的部件可減少污垢或其它污染物質(zhì)在部件內(nèi)的累積。
對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很明顯可不偏離本發(fā)明的范圍對(duì)所公開 的噴嘴組件2進(jìn)行各種修改和變型。例如，盡管在此公開的噴嘴組件2具 有多個(gè)不同的部件，但是，可以理解， 一個(gè)或多個(gè)不同的部件、例如套管 8和擋塊30可組合形成單一部件?？紤]在此公開的本發(fā)明的說(shuō)明書和應(yīng)用， 本發(fā)明的其它的實(shí)施例對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是明顯的。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到， 所述說(shuō)明書和示例僅應(yīng)被視為是示例性的，本發(fā)明的真實(shí)的范圍由所附權(quán) 利要求及其等同方案表示。
權(quán)利要求
1. 一種噴嘴組件(2)，該噴嘴組件包括限定第一流體通道(18)和第二流體通道(16)的外殼(4)；設(shè)置在所述外殼(4)內(nèi)并與第一流體通道和第二流體通道(18、16)流體相連的套管(8)；設(shè)置在套管(8)內(nèi)、并能在關(guān)閉位置和打開位置之間移動(dòng)的軸(10)；以及至少一個(gè)與再生裝置(82)選擇性相通的孔口(12)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴組件(2 )，其特征在于，所述外殼(4 ) 還包括與第一流體通道(18)流體相連的第三流體通道(28)，和與第二 流體通道(16)流體相連的第四流體通道(26)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴嘴組件(2 ),其特征在于，所述套管(8 ) 限定了構(gòu)造成在第一流體通道(18)和第三流體通道(28)之間引導(dǎo)流體 的第一徑向通道(21)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴嘴組件(2 ),其特征在于，所述套管(8 ) 限定了構(gòu)造成在第二流體通道(16)和第四流體通道(26)之間引導(dǎo)流體 的第二徑向通道(20)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴嘴組件(2)，其特征在于，所述軸(IO) 限定了與第二流體通道(16)和第四流體通道(26)流體相通的旁路通道(22)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴組件(2 )，其特征在于，所迷套管(8 ) 還包括與第二流體通道(16)流體連接的多個(gè)狹槽(36)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的噴嘴組件(2)，其特征在于，所述多個(gè)狹 槽(36)構(gòu)造成當(dāng)軸(10)處于打開位置時(shí)將流體導(dǎo)向噴嘴組件(2)的腔 體(14 )。
8. —種冷卻噴嘴組件(2)的一部分的方法，該方法包括當(dāng)噴嘴組件(2 )的軸(10 )處于打開位置時(shí)，將流體導(dǎo)向噴嘴組件(2 )的腔體(14 );及當(dāng)軸(10)處于打開位置時(shí)，將部分流體從腔體(14)的中央部分導(dǎo) 向軸(10)的旁路通道(22)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括將部分流體引導(dǎo)成通過(guò)至少 一個(gè)與腔體(14)和旁路通道(22)流體相通的進(jìn)口 (17)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括將流體引導(dǎo)成通過(guò)由噴嘴組 件(2)的套管(8)限定的多個(gè)狹槽(36)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種噴嘴組件(2)，該噴嘴組件(2)包括限定第一流體通道(18)和第二流體通道(16)的外殼(4)，以及設(shè)置在外殼(4)內(nèi)并與第一流體通道和第二流體通道(18、16)流體相連的套管(8)。所述噴嘴組件(2)還包括設(shè)置在套管(8)內(nèi)并能關(guān)閉位置和打開位置之間移動(dòng)的軸(10)。所述噴嘴組件(2)還包括至少一個(gè)與再生裝置(82)選擇性相通的孔口(12)。
文檔編號(hào)F02M61/16GK101415935SQ200780012446
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2007年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月31日
發(fā)明者C·Y·梁, M·P·哈門 申請(qǐng)人:卡特彼勒公司