本發(fā)明涉及一種混合腔組件，屬于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

研究表明排氣后處理系統(tǒng)（例如選擇性催化還原系統(tǒng)，scr系統(tǒng)）管路中氨分布的均勻程度對(duì)系統(tǒng)的整體性能和耐久性能有重要的影響。如果氨氣（nh3）分布不均勻會(huì)導(dǎo)致氮氧化合物（nox）轉(zhuǎn)化效率過低，如果為了滿足排放性能而增加尿素噴射量則易造成氨泄漏污染。同時(shí)尿素液滴在接觸到溫度較低的壁面時(shí)容易沉積，形成結(jié)晶嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵塞排氣管、導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能下降。提高氨氣分子的混合均勻性可以有效提高尿素利用率，降低尿素噴射量從而降低尿素結(jié)晶的風(fēng)險(xiǎn)。

因此，有必要提供一種能夠提高氨氣分子混合均勻性的混合腔組件以解決上述技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣與尿素液滴混合均勻的混合腔組件。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種混合腔組件，用于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理裝置中，所述混合腔組件包括腔體以及用以安裝尿素噴嘴的安裝孔，所述腔體包括第一子腔體、第二子腔體以及連通所述第一子腔體與所述第二子腔體的中間子腔體，所述第一子腔體相較于所述第二子腔體位于排氣流動(dòng)方向的上游，所述尿素噴嘴用以向所述第一子腔體內(nèi)噴射尿素液滴，所述混合腔組件還包括位于所述中間子腔體內(nèi)的混合器，所述混合器包括排列為第一排且向所述第二子腔體傾斜的若干第一翅片，所述若干第一翅片分為傾斜方向不同的第一組以及第二組，其中所述第一組的第一翅片與所述第二組的第一翅片之間呈v形，以使排氣與尿素液滴在所述第二子腔體中形成雙旋流的效果。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述混合器包括排列為第二排且向所述第一子腔體傾斜的若干第二翅片，所述若干第二翅片的傾斜方向相同，所述第二翅片相較于所述第一翅片位于所述排氣流動(dòng)方向的上游。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，沿所述排氣流動(dòng)方向，所述第一翅片呈直條形、圓弧形、彎折形或者至少前述兩種形狀的組合。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述第一翅片設(shè)有沖孔、光孔、開窗或者至少前述兩種結(jié)構(gòu)的組合。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述第一翅片沿寬度方向的剖面形狀呈直條形、彎折形、凸起形或者至少前述兩種形狀的組合。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述混合腔組件包括主體部以及與所述主體部相配合的蓋板，所述主體部包括側(cè)板以及自所述側(cè)板延伸的側(cè)壁，所述蓋板固定在所述側(cè)壁上，所述第一子腔體、第二子腔體以及中間子腔體由所述主體部以及所述蓋板形成。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述蓋板包括與所述第一子腔體連通的第一開口以及與所述第二子腔體連通的第二開口；所述安裝孔設(shè)置于所述側(cè)壁上。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述側(cè)壁包括至少部分形成所述第一子腔體的第一側(cè)壁、至少部分形成所述第二子腔體的第二側(cè)壁以及至少部分形成所述中間子腔體的第三側(cè)壁，其中所述第一側(cè)壁包括第一左側(cè)壁以及第一右側(cè)壁，所述第二側(cè)壁包括第二左側(cè)壁以及第二右側(cè)壁，所述第三側(cè)壁包括第三左側(cè)壁以及第三右側(cè)壁，其中所述若干第二翅片向所述第一右側(cè)壁傾斜。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述第一組的第一翅片向所述第二左側(cè)壁傾斜，所述第二組的第一翅片向所述第二右側(cè)壁傾斜；所述第二左側(cè)壁的內(nèi)壁與所述第二右側(cè)壁的內(nèi)壁均呈圓弧狀。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述第一子腔體與所述第二子腔體相互偏移；在所述混合腔組件的厚度方向上，所述混合腔組件設(shè)有位于所述第一子腔體與所述第二子腔體之間的傾斜部，以形成對(duì)應(yīng)于所述混合器的縮口。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述第二翅片同時(shí)也向所述蓋板傾斜從而使所述第二翅片不完全垂直所述側(cè)板；所述第二組的第一翅片同時(shí)也向所述蓋板傾斜從而使所述第二組的第一翅片不完全垂直所述側(cè)板。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述若干第二翅片中位于最左側(cè)的第二翅片設(shè)有向所述第三左側(cè)壁彎折的排氣阻擋部且所述排氣阻擋部抵靠所述第三左側(cè)壁；所述若干第二翅片中位于最右側(cè)的第二翅片抵靠所述第三右側(cè)壁。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，在所述排氣流動(dòng)方向上，所述第二翅片與所述第一翅片是分開的以形成鏤空部；所述混合器包括固定所述第二翅片與所述第一翅片的支架，所述支架設(shè)有若干供所述第二翅片與所述第一翅片插入的斜槽。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過設(shè)置傾斜方向不同的第一翅片以形成雙旋流的效果。如此設(shè)置，增加了氣流在有限空間內(nèi)的行程，確保尿素液滴與排氣充分混合同時(shí)保證尿素液滴被充分加熱，提高了尿素液滴蒸發(fā)率，提高氨氣分子分布均勻性，降低尿素結(jié)晶的風(fēng)險(xiǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明混合腔組件的立體示意圖。

圖2是圖1的部分立體分解圖，其中將蓋板分離出來。

圖3是圖2進(jìn)一步的立體分解圖，其中將混合器也分離出來。

圖4是圖1另一角度的立體示意圖。

圖5是圖1的主視圖。

圖6是圖4的主視圖。

圖7是圖1中的混合腔組件去除蓋板之后的立體示意圖。

圖8是圖7的主視圖。

圖9是本發(fā)明的混合腔組件去除蓋板之后的主視圖，且示意性的標(biāo)明了尿素噴嘴的位置以及發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣與尿素液滴雙旋流的方向。

圖10是去除圖8中支架后的主視圖。

圖11是圖7中混合器的立體圖。

圖12是圖11的主視圖。

圖13是圖11的立體分解圖。

圖14是本發(fā)明的第一翅片在第二實(shí)施方式中的示意圖。

圖15是本發(fā)明的第一翅片在第三實(shí)施方式中的示意圖。

圖16是本發(fā)明的第一翅片在第四實(shí)施方式中的示意圖。

圖17是本發(fā)明的第一翅片在第五實(shí)施方式中的示意圖。

圖18是本發(fā)明的第一翅片在第六實(shí)施方式中的示意圖。

圖19是本發(fā)明的第一翅片在第七實(shí)施方式中的示意圖。

圖20是沿圖16中b-b線的剖面示意圖，其中在第一種實(shí)施方式中，該剖面的形狀呈直條形。

圖21是沿圖16中b-b線的剖面示意圖，其中在第二種實(shí)施方式中，該剖面的形狀呈彎折形。

圖22是沿圖16中b-b線的剖面示意圖，其中在第三種實(shí)施方式中，該剖面的形狀呈凸起形。

圖23是沿圖16中b-b線的剖面示意圖，其中在第四種實(shí)施方式中，該剖面的形狀呈另一凸起形。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參圖1至圖10所示，本發(fā)明揭示了一種混合腔組件100，用于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理裝置中以處理發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣。所述排氣后處理裝置可以包括位于所述混合腔組件100上游的氧化催化器（doc）及/或位于所述混合腔組件100下游的選擇性氧化催化模塊（scr）與柴油顆粒捕集器（dpf）。當(dāng)然，在某些實(shí)施方式中，還可以用涂了scr催化劑的dpf（sdpf）來代替scr與dpf的組合。排氣后處理裝置的形狀可以為直線形、u形、z形、l形等。另外，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，上述doc、dpf、sdpf等可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)為其他類型的催化器或者組合，在此不再贅述。

請(qǐng)參圖1至圖8所示，所述混合腔組件100包括腔體101以及位于所述腔體101內(nèi)的混合器40。按照不同的分區(qū)，所述腔體101包括第一子腔體10、第二子腔體20以及連通所述第一子腔體10與所述第二子腔體20的中間子腔體30，其中，所述第一子腔體10相較于所述第二子腔體20位于排氣流動(dòng)方向的上游，所述混合器40位于所述中間子腔體30內(nèi)。

從結(jié)構(gòu)上看，本發(fā)明的混合腔組件100包括主體部1以及與所述主體部1相配合的蓋板2。所述主體部1包括側(cè)板11以及自所述側(cè)板11延伸的側(cè)壁12。所述蓋板2通過例如焊接的方式固定在所述側(cè)壁12上。在本發(fā)明圖示的實(shí)施方式中，所述第一子腔體10、第二子腔體20以及中間子腔體30由所述主體部1以及所述蓋板2形成。

具體地，所述側(cè)壁12包括至少部分形成所述第一子腔體10的第一側(cè)壁121、至少部分形成所述第二子腔體20的第二側(cè)壁122以及至少部分形成所述中間子腔體30的第三側(cè)壁123，其中所述第一側(cè)壁121包括第一左側(cè)壁1211以及第一右側(cè)壁1212，所述第二側(cè)壁122包括第二左側(cè)壁1221以及第二右側(cè)壁1222，所述第三側(cè)壁123包括第三左側(cè)壁1231以及第三右側(cè)壁1232。所述第二左側(cè)壁1221的內(nèi)壁與所述第二右側(cè)壁1212的內(nèi)壁均呈圓弧狀。在本發(fā)明圖示的實(shí)施方式中，所述第一左側(cè)壁1211靠近其頂部的位置設(shè)有用以安裝尿素噴嘴3的安裝孔1213。請(qǐng)參圖8所示，所述安裝孔1213位于所述混合腔組件100的左上方，即與混合腔組件100中心面成一定角度。

請(qǐng)參圖6所示，所述第一子腔體10與所述第二子腔體20相互偏移。在所述混合腔組件100的厚度方向a-a上，所述混合腔組件100設(shè)有位于所述第一子腔體10與所述第二子腔體20之間的傾斜部50，以形成對(duì)應(yīng)于所述混合器40的縮口51。

請(qǐng)參圖1至圖3所示，所述蓋板2包括第一板片部21、第二板片部22以及連接所述第一板片部21與所述第二板片部22的傾面部23。所述傾面部23對(duì)應(yīng)于所述傾斜部50。另外，所述第一板片部21設(shè)有與所述第一子腔體10連通的第一開口211，所述第二板片部22設(shè)有與所述第二子腔體20連通的第二開口221。在本發(fā)明圖示的實(shí)施方式中，所述第一開口211為上游排氣入口，所述第二開口221為下游排氣出口。

請(qǐng)參圖7至圖13所示，所述混合器40包括排列為第一排且向所述第二子腔體20傾斜的若干第一翅片41。請(qǐng)參圖9所示，所述第一翅片41分為傾斜方向不同的兩組，其中第一組的第一翅片411與第二組的第一翅片412之間呈v形，以使排氣與尿素液滴在所述第二子腔體20中形成雙旋流的效果。具體地，所述第一組的第一翅片411向所述第二左側(cè)壁1221傾斜，所述第二組的第一翅片412向所述第二右側(cè)壁1222傾斜，使得從整體上看，第一組的第一翅片411與第二組的第一翅片412形成v形。另外，所述第二組的第一翅片412也向所述蓋板2傾斜從而使所述第二組的第一翅片412不完全垂直所述側(cè)板11。如此設(shè)置，可以將位于后端的排氣向前端導(dǎo)引，以提高分布的均勻性。

在本發(fā)明圖示的實(shí)施方式中，為了對(duì)尿素液滴進(jìn)行更好的破碎以及加熱，所述混合器40還包括排列為第二排且向所述第一子腔體10傾斜的若干第二翅片42。所述第二翅片42相較于所述第一翅片41位于所述排氣流動(dòng)方向的上游。所述第二翅片42的傾斜方向相同，以確保尿素液滴噴射到第二翅片42上時(shí)被分散加熱。在本發(fā)明圖示的實(shí)施方式中，所述若干第二翅片42向所述第一右側(cè)壁1212傾斜。所述若干第二翅片42中位于最左側(cè)的第二翅片42設(shè)有向所述第三左側(cè)壁1231彎折的排氣阻擋部421且所述排氣阻擋部421抵靠所述第三左側(cè)壁1231，以防止過多的排氣從位于最左側(cè)的第二翅片42與所述第三左側(cè)壁1231的狹縫中穿過；所述若干第二翅片42中位于最右側(cè)的第二翅片42抵靠所述第三右側(cè)壁1232，以防止過多的排氣從位于最右側(cè)的第二翅片42與所述第三右側(cè)壁1232的狹縫中穿過。

需要說明的是，本申請(qǐng)文件中所描述的“傾斜方向相同”是指向同一方向傾斜（例如圖8中向右上角傾斜），但是并不意味著傾斜的角度必須完全相同。優(yōu)選地，在本發(fā)明圖示的實(shí)施方式中，所述第二翅片42的傾斜角度相同。

另外，請(qǐng)參圖14至圖16所示，在其他實(shí)施方式中，根據(jù)不同的應(yīng)用條件，所述第一翅片41的形狀可以是直條形、圓弧形、彎折形或者至少前述兩種形狀的組合等。其中，本申請(qǐng)文件中所描述的“直條形”是指第一翅片41本身的結(jié)構(gòu)是直的，而無論其布置角度如何。請(qǐng)參圖17至圖19所示，在其他實(shí)施方式中，根據(jù)不同的應(yīng)用條件，所述第一翅片41設(shè)有沖孔413、光孔414、開窗415或者至少前述兩種結(jié)構(gòu)的組合等。請(qǐng)參圖20至圖23所示，所述第一翅片41沿寬度方向b-b的剖面形狀呈直條形、彎折形、凸起形或者至少前述兩種形狀的組合等。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能夠理解，雖然圖20至圖23的剖面是以圖16中的b-b線為基礎(chǔ)，但是該剖面形狀同樣可以應(yīng)用于其他實(shí)施方式中的第一翅片41（例如圖12、圖14、圖15或者圖17至圖19等），在此不再贅述。

另外，由于所述縮口51的存在，排氣在此處會(huì)形成加速流動(dòng)。同時(shí)，由于排氣是從正面進(jìn)入到第一子腔體10中，在受到側(cè)板11的阻礙之后再向下流動(dòng)，因此第一子腔體10后端的排氣流相比前端的排氣流要大，這樣不利于混合。在本發(fā)明圖示的實(shí)施方式中，所述第二翅片42同時(shí)也向所述蓋板2傾斜從而使所述第二翅片42不完全垂直所述側(cè)板11。通過將第一翅片41與第二翅片42均設(shè)置為向所述蓋板2傾斜，可以將位于后端的排氣向前端導(dǎo)引以提高氣流分布的均勻性。

請(qǐng)參圖10所示，在排氣流動(dòng)方向上，所述第二翅片42與所述第一翅片41是分開的，如此設(shè)置，可以在所述第二翅片42與所述第一翅片41之間形成鏤空部44，以提高排氣與尿素液滴混合的均勻性。另外，避免了未充分破碎的尿素液滴在翅片的表面形成累積，從而降低了尿素結(jié)晶的風(fēng)險(xiǎn)。在本發(fā)明圖示的實(shí)施方式中，所述混合器40包括固定所述第二翅片42與所述第一翅片41的支架43，所述支架43設(shè)有若干供所述第二翅片42與所述第一翅片41插入的斜槽430。在本發(fā)明圖示的實(shí)施方式中，所述支架43包括u形的第一支架431以及與所述第一支架431配合的第二支架432。所述斜槽430分別形成在所述第一支架431以及所述第二支架432的上下邊緣。

組裝時(shí)，先將所述第一支架431與所述第二支架432焊接起來，然后將第二翅片42以及第一翅片41插入到對(duì)應(yīng)的斜槽430中，并焊接固定。隨后將所述混合器40焊接到所述第三左側(cè)壁1231以及第三右側(cè)壁1232上，實(shí)現(xiàn)固定。

使用時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣從第一開口211進(jìn)入第一子腔體10中，在受到側(cè)板11的阻礙之后向下流動(dòng)；在達(dá)到噴射條件時(shí)，尿素噴嘴3向所述混合腔組件100中噴射霧化的尿素液滴；發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣與尿素液滴穿過混合器40，并在第一組的第一翅片411以及第二組的第一翅片412的導(dǎo)引下向兩側(cè)分流，最終形成雙旋流的效果。如此設(shè)置，增加了氣流在有限空間內(nèi)的行程，確保尿素液滴與排氣充分混合，同時(shí)保證尿素液滴被充分加熱，提高了尿素液滴蒸發(fā)率，提高氨氣分子分布均勻性，降低尿素結(jié)晶的風(fēng)險(xiǎn)。

本文使用的例如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“v形”等表示空間相對(duì)位置的術(shù)語是出于便于說明的目的來描述如附圖中所示的一個(gè)特征相對(duì)于另一個(gè)特征的關(guān)系。可以理解，根據(jù)產(chǎn)品擺放位置的不同，空間相對(duì)位置的術(shù)語可以旨在包括除了圖中所示方位以外的不同方位，并不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)權(quán)利要求的限制。

另外，以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案，對(duì)本說明書的理解應(yīng)該以所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員為基礎(chǔ)，盡管本說明書參照上述的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。