端盖以及包括该端盖的混合器、排气后处理装置和车辆制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种用于车辆的排气后处理装置中的混合器中的端盖以及包括该端盖的混合器、排气后处理装置和车辆。该端盖包括：端壁，所述端壁上设置有供排气沿所述混合器的轴向方向流入所述混合器的第一入口；圆筒形的侧壁；涡旋形成部，用于使得从所述第一入口流入的排气进行涡旋运动；以及导流装置，所述导流装置在所述第一入口处附接至所述端壁的内侧，用于改变所述排气的流动方向并对其加速，增强所述排气的涡旋运动。包括该端盖的本实用新型专利技术的混合器使流体的混合路径变长，在有限的空间内实现更高的混合均匀度，并降低流体结晶和沉积的风险。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及流体混合器，更具体地，涉及用于使车辆的排气后处理装置中的混合器具有紧凑结构且混合均匀的端盖以及包括该端盖的混合器、排气后处理装置和车辆。
技术介绍
本部分的内容仅提供了与本技术相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。面对严峻的环境问题，各种排放标准相继实施，对机动车辆尾气排放的要求日益严格。车辆中发动机的高温排气经由排气系统排放，以减少排放物的污染并控制噪声。在全世界范围，选择性催化还原(SCR)反应器被广泛应用于降低排气系统中的NOx。SCR反应器利用氨气作为还原剂与排气中的氮氧化物反应，产生无害的氮气和水。如何优化SCR反应器的反应性能至关重要。SCR反应器的反应性能的优劣在很大程度上取决于还原剂氨气能否持续均匀地供给到催化剂载体表面，因此在SCR反应器的上游设置混合器以使氨气与排气均匀混合后被供给到SCR反应器来优化SCR反应器的反应性能。另外，鉴于氨气或液氨的刺鼻性气味，混合时通常将尿素和水的溶液作为还原剂喷射到排气中，尿素在与排气的混合过程中分解为氨气。氨气与排气之间的充分混合以及尿素到氨气的转换都需要时间，因此需要足够长的路径距离。由于机动车辆中的可用空间非常有限，甚至有时出于使整体结构更紧凑或者需安装另外的装置的考虑，还需要尽可能减小排气后处理装置的整体尺寸，因此通过增大混合器的尺寸来使混合路径变长并不可行。另外，采用尿素溶液作为还原剂，还存在尿素因结晶而沉积在混合器内的问题。沉积在混合器内的尿素难以去除，造成混合器内的通道堵塞，影响混合器甚至整个排气后处理装置的正常使用。因此，需要尽可能地减少尿素在混合器内的结晶和沉积。
技术实现思路
本技术的一个目的是提供一种用于混合器的端盖，该端盖有助于流体在混合器内的均匀混合并有利于实现结构紧凑的混合器，使得能够在不增大混合器的总体尺寸的情况下确保混合器具有足够的混合路径长度。本技术的另一个目的是提供一种用于车辆的排气后处理装置中的混合器中的端盖，该端盖能够防止尿素在混合器内的结晶和沉积。本技术的再一目的是提供一种结构简单且能够减少部件数目的混合器。根据本技术的一个方面，提供了一种用于车辆的排气后处理装置中的混合器中的端盖，其包括：端壁，所述端壁上设置有供排气沿所述混合器的轴向方向流入所述混合器的第一入口；圆筒形的侧壁；涡旋形成部，用于使得从所述第一入口流入的排气进行涡旋运动；以及导流装置，所述导流装置在所述第一入口处附接至所述端壁的内侧，用于改变所述排气的流动方向并对其加速，增强所述排气的涡旋运动。通过限定不与所述端盖的中心相交的螺旋形路径的涡旋形成部以及将所述第一流体朝向所述螺旋形路径引导的导流装置，根据本技术的端盖使得在混合器内形成螺旋流动路径来使流体的混合路径变长，而不会显著增大混合器的尺寸，实现紧凑的混合器结构。通过设置导流装置，能够适当提高流体在混合器内的流动速度，从而减少流体在混合器内结晶、沉积的风险。优选地，所述导流装置为导流板，所述导流板附接至所述端壁的内表面和所述侧壁的内表面从而与所述端壁的内表面以及所述侧壁的内表面一起限定出排气流动通路。优选地，所述排气流动通路的出口的开口面积为所述第一入口的开口面积的1.2倍。从而在提高排气流动速度的同时确保混合器的混合均匀度。优选地，所述排气流动通路的横截面呈扁平的O字型。优选地，所述涡旋形成部包括形成于所述端壁的所述内表面上的沿所述轴向方向向内突出的突出部，所述突出部从所述端壁的所述内表面的周缘径向地延伸越过所述端壁的中心。根据本专利技术的一种实施方式，所述导流板包括底部和部分地围绕所述底部形成的侧部，所述侧部具有连接至所述底部的第一端和与所述第一端相反的用于附接至所述端壁和所述侧壁的第二端。优选地，所述侧部的所述第二端包括附接凸缘，所述附接凸缘具有附接至所述端壁的内表面的第一部分、附接至所述侧壁的内表面的第二部分以及附接至所述突出部的侧面的第三部分。优选地，所述涡旋形成部还包括围绕所述突出部形成于所述端壁的所述内表面上的螺旋形部分。优选地，所述螺旋形部分是通过将所述侧壁的轴向长度沿所述排气的流动方向逐渐减小而形成的。优选地，所述端壁上还设置有供还原剂沿所述轴向方向流入所述混合器的第二入口。由于待混合的流体都是经由端盖的端壁上的开口进入，即，大体沿混合器的轴向方向进入，使得高温流体不会马上与暴露于环境温度的混合器的壁面接触。由于这样允许尿素充分雾化并热解成氨气，同时防止尿素结晶和沉积，因此这一点对于在车辆排气系统的中的应用尤为重要。由此消除了设置用于直接与喷射的尿素溶液进行接触高温内壁的需要，减少了部件数量，简化了混合器结构。优选地，所述第一入口和所述第二入口定位于所述突出部的相对两侧。更优选地，所述第一入口和所述第二入口相对于所述端壁的所述中心间隔180度定位。优选地，所述还原剂为尿素液体，在所述第二入口处设置有喷射器，该喷射器包括带中空锥的涡流喷嘴。优选地，在所述第二入口处设置有另一导流装置，所述另一导流装置为挡流板，所述挡流板设置成沿所述还原剂的喷射方向延伸并且在相对于所述排气的流动方向的上游侧附接至的所述中空锥的出口。优选地，所述突出部包括弯曲表面部分，所述弯曲表面部分面向所述第一入口，以将经由所述第一入口进入的排气偏离所述端盖的中央朝向所述端盖的所述侧壁的方向引导。可选地，所述导流装置为导流板，所述导流板附接至所述端壁的内表面从而与所述端壁的内表面一起限定出排气流动通路。根据本技术的另一方面，提供了一种用于车辆的排气后处理装置的混合器，所述混合器包括：如上文所述的端盖；圆筒形的混合器本体，所述端盖的所述侧壁附接至所述混合器本体的上游端；以及下游挡板，所述下游挡板附接至所述混合器本体的下游端并且所述下游挡板上设置有混合器出口。根据本技术的又一方面，提供了一种用于车辆的排气后处理装置，其包括上述混合器，并且所述混合器设置在所述排气后处理装置的选择性催化还原反应器上游，用于使还原剂与排气在进入所述选择性催化还原反应器之前充分混合。根据本技术的再一方面，提供了一种包括上述排气后处理装置的车辆。附图说明以下将参照附图仅以示例方式描述本技术的实施方式，在附图中，相同的特征或部件采用相同的附图标记来表示且附图不一定按比例绘制，并且在附图中：图1是根据本技术实施方式的混合器的纵向局部剖视图，其中，用箭头示意性地示出了流体在混合器中的流动。图2是图1的混合器中的处于组装状态下的端盖、导流装置和喷射器的仰视立体图，其中，用箭头示意性地示出了流体在端盖内的涡旋运动的形成。图3是根据本技术实施方式的导流装置的放大的立体图。图4a和图4b分别是根据本技术实施方式的端盖的侧视图和顶视图。图5示意性地示出了喷射器的涡流喷嘴。具体实施方式下面参照附图对本技术的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示例目的，并不构成对本技术及其应用或用法的限制。下面参照图1和图2，以在车辆排气系统中的应用为例介绍根据本技术的实施方式的混合器100。在柴油车辆中，混合器100可以例如安装在柴油颗粒过滤器(DPF)的下游和选择性催化还原(SCR)反应器的上游，用于使来自DPF的排气在进入SCR反应器之前与例如尿素和水的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种端盖，用于车辆的排气后处理装置中的混合器中，其特征在于，所述端盖包括：端壁，所述端壁上设置有供排气沿所述混合器的轴向方向流入所述混合器的第一入口；圆筒形的侧壁；涡旋形成部，用于使得从所述第一入口流入的排气进行涡旋运动；以及导流装置，所述导流装置在所述第一入口处附接至所述端壁的内侧，用于改变所述排气的流动方向并对其加速，增强所述排气的涡旋运动。

【技术特征摘要】
1.一种端盖，用于车辆的排气后处理装置中的混合器中，其特征在于，所述端盖包括：端壁，所述端壁上设置有供排气沿所述混合器的轴向方向流入所述混合器的第一入口；圆筒形的侧壁；涡旋形成部，用于使得从所述第一入口流入的排气进行涡旋运动；以及导流装置，所述导流装置在所述第一入口处附接至所述端壁的内侧，用于改变所述排气的流动方向并对其加速，增强所述排气的涡旋运动。2.根据权利要求1所述的端盖，其特征在于，所述导流装置为导流板，所述导流板附接至所述端壁的内表面和所述侧壁的内表面从而与所述端壁的内表面以及所述侧壁的内表面一起限定出排气流动通路。3.根据权利要求2所述的端盖，其特征在于，所述排气流动通路的出口的开口面积为所述第一入口的开口面积的1.2倍。4.根据权利要求3中所述的端盖，其特征在于，所述排气流动通路的横截面呈扁平的O字型。5.根据权利要求2至4中的任一项所述的端盖，其特征在于，所述导流板与所述端盖形成为一体。6.根据权利要求2至4中的任一项所述的端盖，其特征在于，所述涡旋形成部包括形成于所述端壁的所述内表面上的沿所述轴向方向向内突出的突出部，所述突出部从所述端壁的所述内表面的周缘径向地延伸越过所述端壁的中心。7.根据权利要求6所述的端盖，其特征在于，所述导流板包括底部和部分地围绕所述底部形成的侧部，所述侧部具有连接至所述底部的第一端和与所述第一端相反的用于附接至所述端壁和所述侧壁的第二端。8.根据权利要求7所述的端盖，其特征在于，所述侧部的所述第二端包括附接凸缘，所述附接凸缘具有附接至所述端壁的内表面的第一部分、附接至所述侧壁的内表面的第二部分以及附接至所述突出部的侧面的第三部分。9.根据权利要求6所述的端盖，其特征在于，所述涡旋形成部还包括围绕所述突出部形成于所述端壁的所述内表面上的螺旋形部分。10.根据权利要求9所述的端盖，其特征在于，所述螺旋形部分是通过将所述侧壁的轴向长度沿所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王岩，余绍栋，
申请(专利权)人：佛吉亚排气控制技术开发上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31