專(zhuān)利名稱(chēng)：排氣處理系統(tǒng)的流動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2010年7月29日的PCT國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)，指定除美國(guó)之外的所有國(guó)家的申請(qǐng)人為美國(guó)公司唐納森公司，而僅指定美國(guó)時(shí)的申請(qǐng)人為法國(guó)公民.丨sh"6me Lebas、Stanislas Le Tallec> Antoine Provost、Stephane Le Merdy, 度公民 Phebe HelenaPreethi，和美國(guó)公民Paul Anthony Way，并且要求了申請(qǐng)日為2010年I月12日的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)No. 61/294，391的優(yōu)先權(quán)。所述專(zhuān)利文獻(xiàn)以其全文形式在此被結(jié)合入本文作為引用。
背景技術(shù)：
裝配有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)輛通常包括排氣系統(tǒng)，所述排氣系統(tǒng)具有后處理部件例如選擇性催化還原催化劑裝置、稀NOx催化劑裝置、或稀NOx捕集裝置以減少不希望的氣體 量，例如廢氣中的氧化氮(NOx)物的含量。為了使這些類(lèi)型的后處理裝置正常工作，劑量(給料)裝置將反應(yīng)物例如尿素、氨或碳?xì)浠衔镒⑷霃U氣中。隨著廢氣和反應(yīng)物流過(guò)后處理裝置，廢氣和反應(yīng)物將不需要的氣體例如NOx轉(zhuǎn)換成更為可接受的氣體例如氮和氧氣。不過(guò)，后處理系統(tǒng)的效率取決于反應(yīng)物與廢氣混合的均勻程度。因此，需要一種將廢氣和反應(yīng)物均勻混合的流動(dòng)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面涉及排氣處理系統(tǒng)。所述排氣處理系統(tǒng)包括排氣管道，所述排氣管道用于傳送來(lái)自車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣。后處理裝置被設(shè)置在排氣管道中。流動(dòng)裝置被設(shè)置在后處理裝置的上游。所述流動(dòng)裝置包括基座，所述基座具有第一表面和相對(duì)設(shè)置的第二表面。所述基座限定多個(gè)開(kāi)口。在所述多個(gè)開(kāi)口處多個(gè)導(dǎo)流器與所述基座接合。每個(gè)導(dǎo)流器包括第一導(dǎo)向器和第二導(dǎo)向器，其中所述第一導(dǎo)向器從所述基座的第一表面向外延伸，而所述第二導(dǎo)向器從所述基座的第二表面向外延伸。所述第一和第二導(dǎo)向器限定通道。廢氣流過(guò)通道使得廢氣繞排氣管道的縱軸旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的另一方面涉及流動(dòng)裝置。所述流動(dòng)裝置包括基座，所述基座具有第一表面和相對(duì)設(shè)置的第二表面。所述基座限定多個(gè)開(kāi)口。在所述多個(gè)開(kāi)口處多個(gè)導(dǎo)流器與所述基座接合。每個(gè)導(dǎo)流器包括第一導(dǎo)向器和第二導(dǎo)向器，其中所述第一導(dǎo)向器從所述基座的第一表面向外延伸，而所述第二導(dǎo)向器從所述基座的第二表面向外延伸。所述第一和第二導(dǎo)向器限定通道。廢氣流過(guò)通道使得廢氣繞基座的中心軸旋轉(zhuǎn)。在下文的說(shuō)明中會(huì)對(duì)各個(gè)其它方面進(jìn)行陳述。這些方面可能涉及單獨(dú)的特征和涉及特征的組合。應(yīng)當(dāng)理解，前文的概括說(shuō)明和下文的具體描述僅是示例性和說(shuō)明性的，而不用于限制本文所述實(shí)施例所依據(jù)的寬泛的概念。


圖I是具有根據(jù)本發(fā)明原理的方面的示例性特征的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的示意圖。
圖2是適用于圖I所示發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的排氣處理系統(tǒng)的局部透視圖。圖3是適用于圖2所示排氣處理系統(tǒng)的流動(dòng)裝置的透視圖。圖4是圖3所示流動(dòng)裝置的正視圖。圖5是圖3所示流動(dòng)裝置的側(cè)視圖。圖6是沿圖4中的線(xiàn)6-6剖開(kāi)得到的流動(dòng)裝置的局部剖視圖。圖7是沿圖6中的線(xiàn)7-7剖開(kāi)得到的流動(dòng)裝置的局部剖視圖。圖8是流動(dòng)裝置的另一實(shí)施例的透視圖。圖9是圖8所示流動(dòng)裝置的正視圖?！D10是適用于圖2所不排氣處理系統(tǒng)的擋板的正視圖。圖11是圖10所示擋板的剖視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將對(duì)附圖所示的本發(fā)明的示例性方面進(jìn)行具體的參照說(shuō)明。在可能的情況下，不同的附圖中會(huì)用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示相同或相似的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在參見(jiàn)圖1，示出了總體以附圖標(biāo)記10表示的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)10包括發(fā)動(dòng)機(jī)12、用于向發(fā)動(dòng)機(jī)12供應(yīng)燃料(例如柴油)的燃料箱(油箱)、進(jìn)氣口 16、空氣過(guò)濾器18、和用于將廢氣從發(fā)動(dòng)機(jī)12傳送出的排氣管道20。發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)10還包括總體以附圖標(biāo)記22表示的排氣處理系統(tǒng)，所述排氣處理系統(tǒng)22與排氣管道20相通。在所述實(shí)施例中，排氣處理系統(tǒng)22包括劑量(給料)裝置24、總體以附圖標(biāo)記26表示的流動(dòng)裝置、擋板或直徑限制部分28、和總體以附圖標(biāo)記30表示的后處理裝置。后處理裝置30可包括例如催化轉(zhuǎn)換器、柴油顆粒過(guò)濾器、選擇性催化還原(SCR)催化劑裝置、稀NOx催化劑裝置、稀NOx捕集器、或用于從排氣流中除去污染物質(zhì)的其它裝置的結(jié)構(gòu)。由于這些類(lèi)型的后處理裝置30對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是公知的，因此本文對(duì)后處理裝置30僅作簡(jiǎn)略地描述。催化轉(zhuǎn)換器(柴油氧化催化劑或D0C)通常用于排氣系統(tǒng)中，以便將車(chē)輛廢氣中不需要(不希望)的氣體例如一氧化碳和碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)換成二氧化碳和水。DOC可具有多種已知的結(jié)構(gòu)。示例性的結(jié)構(gòu)包括基片，所述基片限定完全延伸穿過(guò)其中的通道。具有波紋狀金屬和多孔陶瓷基片/芯的示例性催化轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)披露于美國(guó)專(zhuān)利NO. 5，355，973，該專(zhuān)利文獻(xiàn)在此以其全文形式被結(jié)合入本文作為引用?；瑑?yōu)選包括催化劑。例如，基片可以由催化劑制成、充有催化劑或涂覆有催化劑。示例性的催化劑包括貴金屬例如鉬(白金)、鈀和銠，以及其它類(lèi)型的成分例如賤金屬或沸石類(lèi)。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，催化轉(zhuǎn)換器可具有每平方英寸至少200單元的單元密度(孔密度)或在每平方英寸200-400單元范圍內(nèi)的單元密度(孔密度)。催化轉(zhuǎn)換器的優(yōu)選催化劑是鉬(白金)，加載水平大于30克/立方英尺的基片。在其它實(shí)施例中，貴金屬加載水平在30-100克/立方英尺的基片的范圍內(nèi)。在某些實(shí)施例中，催化轉(zhuǎn)換器的大小適于在使用中，催化轉(zhuǎn)換器的空速(通過(guò)DOC的體積流量/DOC的體積)小于150，000/每小時(shí)或在50，000-150，000/每小時(shí)的范圍內(nèi)。另一方面，柴油顆粒過(guò)濾器(DPF)通常用于排氣系統(tǒng)，以便從廢氣中除去顆粒物質(zhì)(例如，碳基顆粒物質(zhì)例如煤煙)。DPF可具有各種已知的結(jié)構(gòu)。一種示例性結(jié)構(gòu)包括具有堵塞(塞緊)的通道的“蜂窩”結(jié)構(gòu)的整體陶瓷基片，如披露于美國(guó)專(zhuān)利No. 4，851，015，該專(zhuān)利文獻(xiàn)在此以其全文形式被結(jié)合入本文作為引用。還可以使用線(xiàn)網(wǎng)(金屬絲網(wǎng))結(jié)構(gòu)。在某些實(shí)施例中，基片可包括催化劑。示例性的催化劑包括貴金屬例如鉬(白金)、鈀和銠，以及其它類(lèi)型的成分例如賤金屬或沸石類(lèi)。對(duì)于某些實(shí)施例，柴油顆粒過(guò)濾器可具有大于75%的顆粒質(zhì)量還原率。在其它實(shí)施例中，柴油顆粒過(guò)濾器可具有大于85%的顆粒質(zhì)量還原率。此外，在其它實(shí)施例中，柴油顆粒過(guò)濾器可具有等于或大于90%的顆粒質(zhì)量還原率。為了本說(shuō)明書(shū)的目的，顆粒質(zhì)量還原率通過(guò)從離開(kāi)柴油顆粒過(guò)濾器的顆粒質(zhì)量減去進(jìn)入柴油顆粒過(guò)濾器的顆粒質(zhì)量并通過(guò)
將差額除以進(jìn)入柴油顆粒過(guò)濾器的顆粒質(zhì)量來(lái)進(jìn)行確定。選擇性催化還原(SCR)催化劑裝置通常用于排氣系統(tǒng)，以便從車(chē)輛廢氣中除去不需要的氣體例如氧化氮(NOx)物。SCR能夠在富氧環(huán)境中通過(guò)反應(yīng)物例如尿素或氨的幫助將NOx轉(zhuǎn)換成氮和氧氣，其中所述反應(yīng)物通過(guò)劑量(給料)裝置24被注入SCR的排氣流上游。稀NOx催化劑裝置也能夠?qū)Ox轉(zhuǎn)換成氮和氧氣。與SCR不同，稀NOx催化劑將碳?xì)浠衔镉米鬟€原劑/反應(yīng)物，用于將NOx轉(zhuǎn)換成氮和氧氣。碳?xì)浠衔锉蛔⑷胂Ox催化劑的排氣流上游。在稀NOx催化劑處，通過(guò)催化劑的輔助，NOx與注入的碳?xì)浠衔镞M(jìn)行反應(yīng)，以便將NOx還原成氮和氧氣。盡管排氣處理系統(tǒng)22會(huì)被描述成包括SCR，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于SCR，因?yàn)榇嬖诟鶕?jù)本發(fā)明的原理可供使用的各種催化劑裝置。在稀燃作業(yè)條件中，稀NOx捕集器利用材料例如氧化鋇來(lái)吸收NOx。在富燃料(富油)作業(yè)過(guò)程中，通過(guò)在捕集器中在催化劑(貴金屬)存在的情況下與碳?xì)浠衔锓磻?yīng)，NOx被解吸并轉(zhuǎn)換成氮和氧。現(xiàn)在參見(jiàn)圖I和2，在所述實(shí)施例中，排氣處理系統(tǒng)22包括總體以附圖標(biāo)記32表示的外殼組件，所述外殼組件32具有第一軸向端34和相對(duì)設(shè)置的第二軸向端36。在圖2所示的實(shí)施例中，外殼組件32的一部分是具有內(nèi)壁38和外壁40的雙壁結(jié)構(gòu)。在所述實(shí)施例中，第一軸向端34包括入口 42。在一個(gè)實(shí)施例中，入口 42大體對(duì)準(zhǔn)排氣管道20。在另一實(shí)施例中，入口 42被設(shè)置在與第一軸向端34相鄰的側(cè)壁。外殼組件32的第二軸向端36包括出口 44。在所述實(shí)施例中，在下文中將更為詳細(xì)進(jìn)行描述的流動(dòng)裝置26被設(shè)置在外殼組件32內(nèi)并且被設(shè)置成與入口 42相鄰。后處理裝置30被設(shè)置在外殼組件32內(nèi)并且位于流動(dòng)裝置26和出口 44之間。擋板28被設(shè)置在外殼組件32內(nèi)并且位于流動(dòng)裝置26的下游以使擋板28位于流動(dòng)裝置26和后處理裝置30之間?，F(xiàn)在參見(jiàn)圖1-7，將描述流動(dòng)裝置26。流動(dòng)裝置26適于沿大體軸向方向接收廢氣并且將廢氣重新定向成使得廢氣中的至少一部分繞外殼組件32的縱軸45旋轉(zhuǎn)。在所述實(shí)施例中，流動(dòng)裝置26包括主體46，所述主體46具有基座48和多個(gè)導(dǎo)流器50。在所示的實(shí)施例中，基座48大體是平面形狀的?；?8包括第一表面52和相對(duì)設(shè)置的第二表面54。第一表面52面向朝向后處理裝置30的方向，而第二表面54面向朝向外殼組件32的入口 42的方向。主體46還包括設(shè)置在基座48的周邊58處的多個(gè)外邊緣部分56。外邊緣部分56沿著大體垂直于第一表面52的方向從基座48向外延伸。在所不的實(shí)施例中，有四個(gè)外邊緣部分56。
外邊緣部分56由槽口 60分開(kāi)。在所示的實(shí)施例中，槽口 60是弓形形狀的并且被設(shè)置在基座48的周邊58處。槽口 60延伸通過(guò)基座48的第一和第二表面52、54。外邊緣部分56和槽口 60圍繞基座48的周邊58以對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)交替設(shè)置。在所述實(shí)施例中，有四個(gè)外邊緣部分56和四個(gè)槽口 60。四個(gè)槽口 60中的每一個(gè)被設(shè)置成與相鄰的槽口 60成90。。在所示的實(shí)施例中，主體46大體是圓形的。外邊緣部分56限定直徑D，所述直徑D的大小適于當(dāng)主體46被設(shè)置在外殼組件32內(nèi)時(shí)，主體46的外邊緣部分56基本阻擋外邊緣部分56和外殼組件32之間的廢氣的流動(dòng)。盡管外邊緣部分56阻擋外邊緣部分56和外殼組件32之間的廢氣的流動(dòng)，但槽口 60的大小適于允許一些廢氣軸向流過(guò)槽口 60。在所述實(shí)施例中，主體46的外邊緣部分56被安裝(例如點(diǎn)焊等)至外殼組件32的內(nèi)徑?，F(xiàn)在參見(jiàn)圖3-7，將描述導(dǎo)流器50。在所示的實(shí)施例中，主體46包括第一組多個(gè)導(dǎo)流器50a和第二組多個(gè)導(dǎo)流器50b。在所示的實(shí)施例中，第一和第二組多個(gè)導(dǎo)流器50a、50b中的每一個(gè)繞中心軸62對(duì)稱(chēng)設(shè)置，所述中心軸延伸過(guò)主體46的基座48的中心。第一 組多個(gè)導(dǎo)流器50a中的每一個(gè)導(dǎo)流器50被設(shè)置成與中心軸62距離第一徑向距離R1，而第二組多個(gè)導(dǎo)流器50b中的每一個(gè)導(dǎo)流器50被設(shè)置成與中心軸62距離第二徑向距離R2。在所示的實(shí)施例中，第二徑向距離R2小于第一徑向距離札。在所示的實(shí)施例中，第一組多個(gè)導(dǎo)流器50a中的導(dǎo)流器50被設(shè)置在相鄰的槽口 60之間。在所示的實(shí)施例中，第一組多個(gè)導(dǎo)流器50a包括四個(gè)導(dǎo)流器50。第一組多個(gè)導(dǎo)流器50a中的導(dǎo)流器50被設(shè)置成與相鄰的槽口 60成45°。在所示的實(shí)施例中，第二組多個(gè)導(dǎo)流器50b中的導(dǎo)流器50大體上與槽口 60對(duì)準(zhǔn)。在所示的實(shí)施例中，第二組多個(gè)導(dǎo)流器50b包括四個(gè)導(dǎo)流器50。每個(gè)導(dǎo)流器50包括開(kāi)口 64，所述開(kāi)口 64延伸過(guò)基座48的第一和第二表面52、54。在所示的實(shí)施例中，當(dāng)沿著大體垂直于基座48的方向觀察時(shí)開(kāi)口 64大體是橢圓形的并且包括主軸(長(zhǎng)軸)和副軸(短軸)。主軸(長(zhǎng)軸)大于副軸(短軸)。每個(gè)導(dǎo)流器50還包括第一導(dǎo)向器66和第二導(dǎo)向器68。第一導(dǎo)向器66從第一表面52向外延伸，而第二導(dǎo)向器68從第二表面54向外延伸。在所的實(shí)施例中，第一和第二導(dǎo)向器66、68中的每一個(gè)是彎曲的，使得第一和第二導(dǎo)向器66、68中的每一個(gè)大體是勺形(小鏟形)的。第一和第二導(dǎo)向器66、68中的每一個(gè)包括具有第一部分72和第二部分74的周邊70。第一和第二導(dǎo)向器66、68中的每一個(gè)的周邊70的第一部分72圍繞開(kāi)口 64的一部分延伸。第一導(dǎo)向器66的第一部分72在開(kāi)口 64處接合至基座48的第一表面52，而第二導(dǎo)向器68的第一部分72在開(kāi)口 64處接合至基座48的第二表面54。在所示的實(shí)施例中，第一和第二導(dǎo)向器66、68中的每一個(gè)的周邊70的第一部分72在開(kāi)口 64處與基座48成一整體。第一和第二導(dǎo)向器66、68中的每一個(gè)的周邊70的第二部分74延伸通過(guò)開(kāi)口 64。第一和第二導(dǎo)向器66、68中的每一個(gè)的周邊70的第二部分74被設(shè)置成在基座48的外部。第一導(dǎo)向器66的周邊70的第二部分74從第一表面52向外延伸,而第二導(dǎo)向器的周邊70的第二部分74從第二表面54向外延伸。在所不的實(shí)施例中，沿著第一和第二導(dǎo)向器66、68中的每一個(gè)的周邊70的第二部分74的中央位置76 (圖6中示出)是從基座48開(kāi)始沿著第二部分74延伸最遠(yuǎn)的位置，因此第二部分74大體是拋物線(xiàn)形的。第一和第二導(dǎo)向器66、68圍繞開(kāi)口 64相對(duì)設(shè)置。第一導(dǎo)向器66的周邊70的第二部分74面向第一方向，而第二導(dǎo)向器68的周邊70的第二部分74面向與第一方向相反的第二方向。現(xiàn)在參見(jiàn)圖7，第一和第二導(dǎo)向器66、68限定通過(guò)流動(dòng)裝置26的基座48的通道78。中央縱軸80延伸通過(guò)通道78的中心。中央縱軸80被設(shè)置成相對(duì)于流動(dòng)裝置26的基座48成一角度α。在一個(gè)實(shí)施例中，角度α小于90°。在另一個(gè)實(shí)施例中，角度α在約15°到約75°的范圍內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)施例中，角度α在約30°到約60°的范圍內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)施例中，角度α小于或等于約45°。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的角度α根據(jù)圖7中所示的標(biāo)識(shí)符號(hào)“α ”進(jìn)行測(cè)量。現(xiàn)在參見(jiàn)圖3和4，流動(dòng)裝置26的基座48限定中央開(kāi)口 82。中央開(kāi)口 82延伸通過(guò)基座48的第一和第二表面52、54。中央開(kāi)口的內(nèi)徑&小于第二組多個(gè)導(dǎo)流器50b的第二徑向距離R2。中央開(kāi)口 82允許一部分廢氣軸向流過(guò)流動(dòng)裝置26，這可以減小反壓力。 現(xiàn)在參見(jiàn)圖8和9，示出了流動(dòng)裝置26’的另一實(shí)施例。流動(dòng)裝置26’在結(jié)構(gòu)上與前述的流動(dòng)裝置26相似。不過(guò)，在圖8和9所示的實(shí)施例中，流動(dòng)裝置26’的基座48’不包括中央開(kāi)口 82?，F(xiàn)在參見(jiàn)圖10和11，示出了擋板28。擋板28包括主體90。在所示的實(shí)施例中，主體90包括外緣部分92和直徑限制部分94。外緣部分92適于接合(例如，干涉配合、壓入配合、焊接、點(diǎn)焊、粘附等)外殼組件32。在所示的實(shí)施例中，外緣部分92大體平行于延伸通過(guò)主體90的中心的中心軸95。外緣部分92包括外徑D:。直徑限制部分94包括第一表面96和相對(duì)設(shè)置的第二表面97。第一表面96大體是凹的。在所示的實(shí)施例中，直徑限制部分94大體是截頭球形的。在可替換的實(shí)施例中，直徑限制部分94大體是截頭錐形的。在圖2所示的實(shí)施例中，擋板28的第一表面96面向流動(dòng)裝置26的第一表面52。直徑限制部分94限定延伸通過(guò)主體90的中央開(kāi)口 98并且限定內(nèi)徑D2。中央開(kāi)口 98的內(nèi)徑D2小于外緣部分92的外徑D1，因此中央開(kāi)口 98小于排氣管道20的內(nèi)徑。直徑限制部分94還限定多個(gè)開(kāi)口 100，所述開(kāi)口 100被設(shè)置成圍繞中心軸96，使得多個(gè)開(kāi)口 100被設(shè)置在直徑限制部分94的內(nèi)徑D2和外緣部分92的外徑D1之間。多個(gè)開(kāi)口 100圍繞中心軸95對(duì)稱(chēng)設(shè)置。在所述實(shí)施例中，多個(gè)開(kāi)口 100包括8個(gè)開(kāi)口?，F(xiàn)在參見(jiàn)圖1，在下文中會(huì)描述劑量(給料)裝置24。劑量裝置24將反應(yīng)物(例如尿素、氨、碳?xì)浠衔?注入廢氣。廢氣中的還原劑幫助后處理裝置30將NOx轉(zhuǎn)換成氮和氧。在圖I所示的實(shí)施例中，劑量(給料)裝置24被設(shè)置在所示實(shí)施例的流動(dòng)裝置26的上游。通過(guò)在流動(dòng)裝置26的上游位置處將反應(yīng)物注入廢氣中，來(lái)自劑量(給料)裝置24的反應(yīng)物受排氣(廢氣)的周向旋轉(zhuǎn)達(dá)更大的軸向距離，從而產(chǎn)生更為均勻的廢氣和還原劑的混合。現(xiàn)在參見(jiàn)圖1-7，將描述廢氣流過(guò)排氣處理系統(tǒng)22。廢氣進(jìn)入外殼組件32。廢氣進(jìn)入流動(dòng)裝置26。廢氣的一部分軸向流過(guò)槽口 60。廢氣的另一部分流過(guò)導(dǎo)流器50的通道78。隨著廢氣流過(guò)通道78，廢氣的流動(dòng)方向從大體軸向方向變成繞外殼組件32的縱軸45旋轉(zhuǎn)的方向。在所述實(shí)施例中，劑量(給料)裝置24將反應(yīng)物(例如尿素、氨、碳?xì)浠衔?注入廢氣，形成廢氣混合物。由于廢氣的旋轉(zhuǎn)，反應(yīng)物在廢氣中被均勻分布。反應(yīng)物的均勻分布對(duì)于后處理裝置30有效工作是重要的。在現(xiàn)有的排氣處理系統(tǒng)中，通過(guò)劑量(給料)裝置和后處理裝置之間的長(zhǎng)軸向距離實(shí)現(xiàn)將劑量裝置成分均勻分布入廢氣中。不過(guò)，通過(guò)改變廢氣的流動(dòng)方向，廢氣和被注入廢氣的劑量(給料)裝置的成分在小的多的軸向距離上有效地混合。因此，本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供了廢氣和劑量裝置24的成分在小的軸向距離上的均勻混合。此外，旋轉(zhuǎn)動(dòng)作允許反應(yīng)物在較短軸向距離上汽化和/或水解。例如，反應(yīng)物例如尿素可在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)被汽化和分解成氨和二氧化碳，從而縮短了發(fā)生尿素的汽化和分解所需要的軸向距離。廢氣混合物離開(kāi)流動(dòng)裝置26并且流過(guò)擋板28的直徑限制部分94的中央開(kāi)口 98。隨著廢氣混合物在外殼組件32中旋轉(zhuǎn)，廢氣混合物中較重的反應(yīng)物(例如，未汽化或未水解的反應(yīng)物)通過(guò)離心力被從廢氣混合物中徑向向外推，使得較重的反應(yīng)物抵靠外殼組件 32的壁被保留。當(dāng)廢氣混合物周向流過(guò)抵靠外殼組件32的壁處的反應(yīng)物時(shí)，這些反應(yīng)物被汽化或水解。在這些反應(yīng)物汽化或水解后，反應(yīng)物再次進(jìn)入廢氣混合物并且通過(guò)擋板28中的多個(gè)開(kāi)口 96的中央開(kāi)口 98。在廢氣混合物通過(guò)擋板28后，廢氣混合物進(jìn)入后處理裝置30。通過(guò)在擋板28處保留未汽化或未水解的反應(yīng)物，擋板28消除或減少了后處理裝置30處廢氣混合物中的未汽化或未水解的反應(yīng)物的量。由于排氣處理系統(tǒng)22的效率隨著廢氣混合物中未汽化或未水解的反應(yīng)物的量的減少而增加，流動(dòng)裝置26和擋板28的組合使得在更緊湊的空間實(shí)現(xiàn)了更高效的排氣處理系統(tǒng)22。在不偏離本發(fā)明的保護(hù)范圍和精神的情況下，本發(fā)明的各種修改例和替換例對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)會(huì)變得顯而易見(jiàn)。并且應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被過(guò)度限于本文所述的示例實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種排氣處理系統(tǒng)，所述排氣處理系統(tǒng)包括 排氣管道，所述排氣管道用于傳送來(lái)自車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣； 后處理裝置，所述后處理裝置被設(shè)置在所述排氣管道中； 流動(dòng)裝置，所述流動(dòng)裝置被設(shè)置在所述后處理裝置的上游，其中所述流動(dòng)裝置包括 基座，所述基座具有第一表面和相對(duì)設(shè)置的第二表面，所述基座限定多個(gè)開(kāi)口 ；和 多個(gè)導(dǎo)流器，所述多個(gè)導(dǎo)流器在所述多個(gè)開(kāi)口處接合所述基座，每個(gè)導(dǎo)流器包括第一導(dǎo)向器和第二導(dǎo)向器，其中所述第一導(dǎo)向器從所述基座的第一表面向外延伸而所述第二導(dǎo)向器從所述第二表面向外延伸，所述第一導(dǎo)向器和第二導(dǎo)向器限定通道，其中廢氣流過(guò)所述通道使得廢氣繞所述排氣管道的縱軸旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的排氣處理系統(tǒng)，還包括設(shè)置在所述流動(dòng)裝置和所述后處理裝置之間的擋板，其中所述擋板包括直徑限制部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的排氣處理系統(tǒng)，其中所述直徑限制部分大體是截頭球形的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的排氣處理系統(tǒng)，其中所述擋板包括主體，所述主體限定中央開(kāi)口，所述中央開(kāi)口的內(nèi)徑小于所述排氣管道的內(nèi)徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的排氣處理系統(tǒng)，其中所述擋板包括圍繞所述主體的中心軸設(shè)置的多個(gè)開(kāi)口，所述多個(gè)開(kāi)口被設(shè)置在所述中央開(kāi)口的內(nèi)徑和所述主體的外徑之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的排氣處理系統(tǒng)，其中所述第一和第二導(dǎo)向器中的每一個(gè)大體是勺形的。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的排氣處理系統(tǒng)，其中所述第一和第二導(dǎo)向器圍繞所述開(kāi)口相對(duì)設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的排氣處理系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)流器包括第一組多個(gè)導(dǎo)流器和第二組多個(gè)導(dǎo)流器，所述第一組多個(gè)導(dǎo)流器被設(shè)置在與所述基座的中心軸距離第一徑向距離處，所述第二組多個(gè)導(dǎo)流器被設(shè)置在與所述中心軸距離第二徑向距離處，其中所述第二徑向距離小于第一徑向距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的排氣處理系統(tǒng)，其中所述主體限定多個(gè)槽口，所述多個(gè)槽口被設(shè)置在所述基座的周邊處，所述槽口延伸通過(guò)所述基座的第一和第二表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的排氣處理系統(tǒng)，其中所述第二組多個(gè)導(dǎo)流器與所述多個(gè)槽口對(duì)準(zhǔn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的排氣處理系統(tǒng)，其中所述第一組多個(gè)導(dǎo)流器中的導(dǎo)流器和所述槽口圍繞所述中心軸交替設(shè)置。
12.一種流動(dòng)裝置，所述流動(dòng)裝置包括 基座，所述基座具有第一表面和相對(duì)設(shè)置的第二表面，所述基座限定多個(gè)開(kāi)口 ；和 多個(gè)導(dǎo)流器，所述多個(gè)導(dǎo)流器在所述多個(gè)開(kāi)口處接合所述基座，每個(gè)導(dǎo)流器包括第一導(dǎo)向器和第二導(dǎo)向器，其中所述第一導(dǎo)向器從所述基座的第一表面向外延伸而所述第二導(dǎo)向器從所述第二表面向外延伸，所述第一導(dǎo)向器和第二導(dǎo)向器限定通道，其中廢氣流過(guò)所述通道使得廢氣繞所述基座的中心軸旋轉(zhuǎn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的流動(dòng)裝置，其中所述通道被設(shè)置成相對(duì)于所述基座成一角度α，所述角度α小于90度。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的流動(dòng)裝置，其中所述通道被設(shè)置成相對(duì)于所述基座成一角度α，所述角度α在約30度-約60度的范圍內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的流動(dòng)裝置，其中所述導(dǎo)流器包括第一組多個(gè)導(dǎo)流器和第二組多個(gè)導(dǎo)流器，所述第一組多個(gè)導(dǎo)流器被設(shè)置在與所述中心軸距離第一徑向距離處，所述第二組多個(gè)導(dǎo)流器被設(shè)置在與所述中心軸距離第二徑向距離處，其中所述第二徑向距離小于第一徑向距離。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的排氣處理系統(tǒng)，其中所述主體限定多個(gè)槽口，所述多個(gè)槽口被設(shè)置在所述基座的周邊處，所述槽口延伸通過(guò)所述基座的第一和第二表面。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的排氣處理系統(tǒng)，其中所述第二組多個(gè)導(dǎo)流器與所述多個(gè)槽口對(duì)準(zhǔn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的排氣處理系統(tǒng)，其中所述第一組多個(gè)導(dǎo)流器中的導(dǎo)流器和所述槽口圍繞所述中心軸交替設(shè)置。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的流動(dòng)裝置，其中所述第一和第二導(dǎo)向器中的每一個(gè)大體是勺形的。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的流動(dòng)裝置，其中所述第一和第二導(dǎo)向器圍繞所述開(kāi)口相對(duì)設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種排氣處理系統(tǒng)，所述排氣處理系統(tǒng)包括用于傳送來(lái)自車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣的排氣管道(20)。后處理裝置(30)被設(shè)置在排氣管道中。流動(dòng)裝置(26)被設(shè)置在后處理裝置(30)的上游。流動(dòng)裝置(26)包括基座，所述基座具有第一表面和相對(duì)設(shè)置的第二表面?；薅ǘ鄠€(gè)開(kāi)口。在所述多個(gè)開(kāi)口處多個(gè)導(dǎo)流器與所述基座接合。每個(gè)導(dǎo)流器包括第一導(dǎo)向器和第二導(dǎo)向器，其中所述第一導(dǎo)向器從基座的第一表面向外延伸，而所述第二導(dǎo)向器從基座的第二表面向外延伸。所述第一和第二導(dǎo)向器限定通道。廢氣流過(guò)所述通道使得廢氣繞排氣管道的縱軸(62)旋轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)F01N3/28GK102713188SQ201080061329
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月12日
發(fā)明者A·普沃斯, P·A·威, P·H·普瑞西, S·勒塔萊, S·勒梅迪, 杰羅姆·勒巴 申請(qǐng)人:唐納森公司