具有混合器组件的排气后处理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种排气后处理系统，其可以包括排气通道和混合器组件。排气通道可以接收从燃烧发动机输出的排气。混合器组件可以沿着排气通道被布置并且可以接收排气。混合器组件可以包括混合器壳体、混合碗状物和注入器壳体。混合碗状物可以被布置在混合器壳体内并且可以包括外直径表面，该外直径表面接合混合器壳体的壁的内直径表面。注入器壳体可以延伸穿过壁并且延伸到混合碗状物中的孔口中。孔口可以限定流动路径，进入混合器组件的至少大多数排气流动穿过该流动路径。混合碗状物可以包括上游端部分，该上游端部分具有将排气朝向注入器壳体引导的轮廓。

Exhaust aftertreatment system with mixer assembly

The present invention relates to an exhaust aftertreatment system which may include an exhaust passage and a mixer assembly. The exhaust passage receives exhaust gas from the combustion engine. The mixer assembly can be disposed along the exhaust passage and can receive exhaust gas. The mixer assembly can include a mixer casing, mixing bowl and injector. The mixing bowl can be disposed in the mixer housing and may include an outer diameter surface that engages the inner diameter surface of the wall of the mixer housing. The injector shell can extend through the wall and extends into the mixing bowl in the hole. The orifice may define a flow path, and at least most of the exhaust flow entering the mixer assembly flows through the flow path. Mixing bowl can include an upstream end portion of the upstream end portion has an exhaust injector shell guided toward the contour.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有混合器组件的排气后处理系统相关申请的交叉引用本申请要求于2016年1月20日提交的美国专利申请号15/001,356的优先权并且还要求于2015年1月22日提交的美国临时专利申请号62/106,398的权益。以上申请的全部披露内容通过引用结合于此。
本专利技术涉及本披露涉及一种用于排气后处理系统的混合器组件。
技术介绍
本部分提供了与本披露相关的背景信息并且不一定是现有技术。已经开发了多种排气后处理装置，以试图减少内燃发动机运行期间排放到大气中的NOX和颗粒物质的量。当实施柴油燃烧过程时，尤其需要排气后处理系统。用于柴油发动机排气的典型后处理系统可以包括碳氢化合物(HC)注入器、柴油机氧化催化器(DOC)、柴油机颗粒过滤器(DPF)以及选择性催化还原(SCR)系统。已经结合降低燃烧发动机的排气中存在的氮氧化物来使用SCR技术。这些系统中的一些系统是通过使用基于尿素的技术来构造的、包括用于储存还原剂(例如尿素)的容器以及用于将还原剂从该容器传输至排气流的递送系统(例如包括注入器)。混合器被典型地提供用于在还原剂到达与其进行反应的催化剂之前将注入的还原剂与排气进行混合。虽然这些系统可能在过去表现良好，但是可能希望提供一种用于使还原剂与排气流更效率且更有效力地混合的改进的混合器。
技术实现思路
此部分提供本披露的总体概述、而不是其全部范围或其全部特征的全面披露。排气后处理系统可以包括排气通道和混合器组件。排气通道可以接收从燃烧发动机输出的排气。混合器组件可以沿着排气通道被布置并且可以接收排气。混合器组件可以包括混合器壳体、混合碗状物和注入器壳体。混合碗状物可以被布置在混合器壳体内并且可以包括外直径表面，该外直径表面接合混合器壳体的壁的内直径表面。注入器壳体可以延伸穿过壁并且延伸到混合碗状物中的孔口中。孔口可以限定流动路径，进入混合器组件的至少大多数排气流动穿过该流动路径。混合碗状物可以包括上游端部分，该上游端部分具有将排气朝向注入器壳体引导的轮廓。在一些构型中，混合碗状物的上游端部分包括一对凹陷，该对凹陷沿着上游端部分的侧边延伸并且在这些凹陷朝向混合碗状物的凸缘部分延伸时彼此岔开。在一些构型中，混合碗状物的上游端部分包括总体上U形的凹陷。在一些构型中，进入混合器组件的所有排气流动穿过孔口。在一些构型中，注入器壳体是具有多个开口的环形构件，排气在流动穿过混合碗状物中的孔口之前穿过该多个开口进入。该多个开口可以由多个遮板限定。注入器可以将试剂(例如，还原剂或碳氢化合物燃料)注入由注入器壳体和混合碗状物限定的混合腔室中。排气和试剂可以在混合腔室中与彼此混合。在一些构型中，排气后处理系统包括排气后处理部件(例如，选择性催化还原催化器或氧化催化器)，该排气后处理部件被布置在混合碗状物的下游并且接收还原剂与排气的混合物。在一些构型中，混合器组件包括被布置在混合碗状物与选择性催化还原催化器之间的混合元件(例如，混合板或其他混合结构)，该混合元件包括多个遮板和多个开口。在一些构型中，混合碗状物包括凸缘部分和套环部分。凸缘部分可以被布置在上游端部分与套环部分之间。孔口可以延伸穿过凸缘部分并且被布置在套环部分与混合器壳体的入口之间。在一些构型中，套环部分被布置在与上游端部分相比更下游处。在另一种形式中，本披露提供了一种混合器组件，该混合器组件接收来自发动机的排气并且使排气与注入流体混合。混合器组件可以包括混合器管道、混合碗状物和注入器壳体。混合碗状物可以被布置在混合器管道内并且可以包括外直径表面，该外直径表面接合混合器管道的壁的内直径表面。混合碗状物可以具有与混合器管道的内直径相等的直径。注入器壳体可以接收注入流体并且可以延伸穿过壁并且延伸到混合碗状物中的孔口中。孔口可以限定流动路径，排气流动穿过该流动路径。混合碗状物可以包括将排气朝向注入器壳体引导的轮廓。在一些构型中，混合碗状物的上游端部分包括一对凹陷，该对凹陷沿着上游端部分的侧边延伸并且在这些凹陷朝向混合碗状物的凸缘部分延伸时彼此岔开。孔口可以被形成在凸缘部分中。在一些构型中，混合碗状物的上游端部分包括总体上U形的凹陷。在一些构型中，进入混合器管道的所有排气流动穿过孔口。在一些构型中，注入器壳体是具有多个开口的环形构件，排气在流动穿过混合碗状物中的孔口之前穿过该多个开口进入。在一些构型中，该多个开口由多个遮板限定。在一些构型中，混合器组件包括注入器，该注入器将注入流体注入到由注入器壳体和混合碗状物限定的混合腔室中。排气和注入流体在混合腔室中与彼此混合。在一些构型中，混合器管道的出口被连接至选择性催化还原催化器的壳体的入口。选择性催化还原催化器可以接收注入流体与排气的混合物。在一些构型中，混合器组件包括被布置在混合碗状物与选择性催化还原催化器之间的混合板。混合板可以包括多个遮板和多个开口。在一些构型中，混合碗状物包括凸缘部分和套环部分。凸缘部分可以被布置在上游端部分与套环部分之间。孔口可以延伸穿过凸缘部分并且被布置在套环部分与混合器管道的入口之间。在一些构型中，套环部分被布置在与上游端部分相比更下游处。在另一种形式中，本披露提供了一种接收来自发动机的排气的混合器组件。混合器组件可以包括混合器管道、注入器壳体和混合碗状物。混合器管道可以包括入口、出口以及延伸穿过入口和出口的纵向轴线。混合管道可以接收在平行于纵向轴线的第一方向上流动穿过入口的排气。排气可以在第一方向上流动穿过出口。注入器壳体可以接收试剂并且延伸到在入口与出口之间的混合器管道中。混合碗状物可以被布置在入口与出口之间的混合器管道内并且可以包括孔口，该孔口接收注入器壳体的一部分。混合碗状物可以包括将在入口下游的排气在第二方向上朝向注入器壳体引导的第一轮廓表面。第二方向可以相对于第一方向成角度或基本上正交于第一方向。混合碗状物可以包括在第一轮廓表面的下游的第二轮廓表面，该第二轮廓表面引导排气在与第二方向相反的第三方向上穿过孔口。在一些构型中，混合碗状物包括外直径表面，该外直径表面接合混合器管道的壁的内直径表面。混合碗状物可以具有与混合器管道的内直径相等的直径。在一些构型中，第一轮廓表面由混合碗状物的上游端部分限定，该上游端部分具有一对凹陷，该对凹陷沿着上游端部分的侧边延伸并且在这些凹陷朝向混合碗状物的凸缘部分延伸时彼此岔开。孔口被形成在凸缘部分中。在一些构型中，第二轮廓表面由混合碗状物的套环部分限定，孔口延伸穿过混合碗状物的凸缘部分并且被布置在套环部分与上游端部分之间。在一些构型中，第一轮廓表面由混合碗状物的上游端部分限定，该上游端部分具有总体上U形的凹陷。在一些构型中，穿过入口进入混合器管道的所有排气流动穿过孔口。在一些构型中，注入器壳体是具有多个开口的环形构件，排气在流动穿过混合碗状物中的孔口之前穿过该多个开口进入。在一些构型中，该多个开口由多个遮板限定。在一些构型中，混合器组件包括注入器，该注入器将还原剂注入到由注入器壳体和混合碗状物限定的混合腔室中。排气和还原剂可以在混合腔室中与彼此混合。在一些构型中，混合器管道的出口被连接至选择性催化还原催化器的壳体的入口。选择性催化还原催化器可以接收还原剂与排气的混合物。在一些构型中，混合器组件包括被布置在混合碗状物与选择性催化还原催化器之间的混合板。混合板可以包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排气后处理系统，包括：排气通道，该排气通道接收从燃烧发动机输出的排气；以及混合器组件，该混合器组件沿着该排气通道布置并且接收排气，该混合器组件包括混合器壳体、混合碗状物和注入器壳体，该混合碗状物被布置在该混合器壳体内并且包括外直径表面，该外直径表面接合该混合器壳体的壁的内直径表面，该注入器壳体延伸穿过该壁并且延伸到该混合碗状物中的孔口中，该孔口限定流动路径，进入该混合器组件的至少大多数排气流动穿过该流动路径，该混合碗状物包括上游端部分，该上游端部分具有将排气朝向该注入器壳体引导的轮廓。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.22 US 62/106,398;2016.01.20 US 15/001,3561.一种排气后处理系统，包括：排气通道，该排气通道接收从燃烧发动机输出的排气；以及混合器组件，该混合器组件沿着该排气通道布置并且接收排气，该混合器组件包括混合器壳体、混合碗状物和注入器壳体，该混合碗状物被布置在该混合器壳体内并且包括外直径表面，该外直径表面接合该混合器壳体的壁的内直径表面，该注入器壳体延伸穿过该壁并且延伸到该混合碗状物中的孔口中，该孔口限定流动路径，进入该混合器组件的至少大多数排气流动穿过该流动路径，该混合碗状物包括上游端部分，该上游端部分具有将排气朝向该注入器壳体引导的轮廓。2.如权利要求1所述的排气后处理系统，其中，该混合碗状物的上游端部分包括一对凹陷，该对凹陷沿着该上游端部分的侧边延伸并且在这些凹陷朝向该混合碗状物的凸缘部分延伸时彼此岔开。3.如权利要求1所述的排气后处理系统，其中，该混合碗状物的上游端部分包括总体上U形的凹陷。4.如权利要求1所述的排气后处理系统，其中，进入该混合器组件的所有排气流动穿过该孔口。5.如权利要求1所述的排气后处理系统，其中，该注入器壳体是具有多个开口的环形构件，排气在流动穿过该混合碗状物中的孔口之前穿过该多个开口进入。6.如权利要求5所述的排气后处理系统，其中，该多个开口由多个遮板限定。7.如权利要求5所述的排气后处理系统，还包括注入器，该注入器将试剂注入由该注入器壳体和该混合碗状物限定的混合腔室中，其中，排气和试剂在该混合腔室中与彼此混合。8.如权利要求7所述的排气后处理系统，还包括排气后处理部件，该排气后处理部件被布置在该混合碗状物的下游并且接收试剂和排气的混合物。9.如权利要求8所述的排气后处理系统，其中，该混合器组件包括被布置在该混合碗状物与该排气后处理部件之间的混合元件，该混合元件包括多个遮板和多个开口。10.如权利要求1所述的排气后处理系统，其中，该混合碗状物包括凸缘部分和套环部分，该凸缘部分被布置在该上游端部分与该套环部分之间，该孔口延伸穿过该凸缘部分并且被布置在该套环部分与该混合器壳体的入口之间。11.如权利要求10所述的排气后处理系统，其中，该套环部分被布置在与该上游端部分相比更下游处。12.如权利要求1所述的排气后处理系统，其中，该混合碗状物的上游端部分包括贯通孔口和遮板，该遮板促使穿过该孔口的排气在远离该注入器壳体的方向上流动。13.如权利要求1所述的排气后处理系统，其中，该混合碗状物包括下游表面，该下游表面被成形为使离开该注入器壳体的排气流的方向改变至进入下游的排气后处理部件的方向。14.一种混合器组件，该混合器组件接收来自发动机的排气并且使排气与注入流体混合，该混合器组件包括：混合器管道；混合碗状物，该混合碗状物被布置在该混合器管道内并且包括外直径表面，该外直径表面接合该混合器管道的壁的内直径表面，该混合碗状物具有与该混合器管道的内直径相等的直径；以及注入器壳体，该注入器壳体接收注入流体并且延伸穿过该壁并且延伸到该混合碗状物中的孔口中，该孔口限定流动路径，排气流动穿过该流动路径，该混合碗状物具有将排气朝向该注入器壳体引导的轮廓。15.如权利要求14所述的混合器组件，其中，该混合碗状物的上游端部分包括一对凹陷，该对凹陷沿着该上游端部分的侧边延伸并且在这些凹陷朝向该混合碗状物的凸缘部分延伸时彼此岔开，并且其中，该孔口被形成在该凸缘部分中。16.如权利要求14所述的混合器组件，其中，该混合碗状物包括上游端部分，该上游端部分具有总体上U形的凹陷。17.如权利要求14所述的混合器组件，其中，进入该混合器管道的所有排气流动穿过该孔口。18.如权利要求14所述的混合器组件，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：劳伦斯·J·诺伦四世，丹尼尔·J·欧文，杰佛瑞·W·登顿，阿蒂拉·科瓦奇，埃里克·A·海因，陆孟黄，
申请(专利权)人：天纳克汽车经营有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US