同轴流动喷射器制造技术

一种用于喷射反应物的喷射器包括设置在外壳内的轴向可移动阀构件。电磁体设置在外壳中并且包括临近阀构件设置的线圈，使得阀构件响应于电磁体的激励而在落座位置和离座位置之间相对于喷孔移动。联接至外壳的连接器包括与回流管同轴对齐并且围绕回流管的进口管。进口管适于接收来自反应物源的增压反应物。回流管适于将反应物送回源。

【技术实现步骤摘要】
同轴流动喷射器本申请是题为“同轴流动喷射器”的中国专利申请第201380024479.6号的分案申请。
本公开涉及喷射器系统，并且更特别地，涉及将反应物(例如含水尿素溶液)喷射入废气流以降低来自柴油机废气的氮氧化物(NOx)排放物的喷射器系统。
技术介绍
此部分提供涉及不一定是现有技术的本公开的背景信息。稀燃发动机通过使用过量氧气，即，使用大于可用燃料完全燃烧所需量的氧气量来运行以提供改进的燃料效率。这种发动机可以说是运用“稀气”或“稀混合气”。然而，与非稀燃燃烧相反，在燃料经济性上的这种改善或增强由不希望的污染排放物抵消，特别是由氮氧化物(NOx)形式的排放物抵消。一种用于降低来自稀燃内燃机的NOx排放物的方法作为选择性催化还原(SCR)被熟知。例如，当采用SCR降低来自柴油机的NOx排放物时，其包括将雾化反应物喷射入与一个或多个可选的发动机运行参数(例如通过发动机燃料流量、涡轮增压压力或NOx排气质量流量测量的废气温度、发动机转数或发动机负载)有关的发动机废气流中。反应物/废气混合物流过包含能够在反应物存在下降低NOx浓度的催化剂(例如活性碳或如铂、钒或钨的金属)的反应器。在用于柴油机的SCR系统中已知含水尿素溶液是一种有效反应物。然而，这种含水尿素溶液的使用包含许多缺点。尿素具有高腐蚀性并且可以不利地影响SCR系统的机械部件(例如用于将尿素混合物射入废气流的喷射器)。当长时间暴露在高温(例如在柴油机排气系统中遭受的温度)下时，尿素也会固化。固化的尿素会堆积在狭窄的通道中并且从喷射器中典型的孔口离开。固化的尿素也会导致喷射器的移动部分的污垢并且堵塞任何开口或尿素流动通道，从而导致喷射器无法使用。一些反应物喷射系统被配置为包括泵、供应管线和回流管线，使得含水尿素连续不断地被泵送以使固化最小化并且还从喷射器传热给储存在远程位置的含水尿素。典型地，喷射器装备有联接到供应管线的进口和分离的联接到回流管线的出口。在过去，当以这种方式配置的喷射器充分发挥作用时，会产生与多于一条反应物流动管线的供应和应用有关的包装和成本问题。其他考虑包括易于安装、反应物流动均匀性和有关使反应物进口进一步远离热源的可能的好处。因此，可能需要提供包括具有同轴供应和回流管线的反应物喷射器的改进的喷射器系统。
技术实现思路
本部分提供本公开的概述，并且不是其全部范围或其所有特征的全部公开。一种用于喷射反应物的喷射器包括设置在外壳内的轴向可移动阀构件。电磁体设置在外壳中并且包括线圈，该线圈临近阀构件设置使得阀构件响应于电磁体的激励而在落座位置和离座位置之间相对于喷孔移动。联接至外壳的连接器包括进口管，其与回流管同轴对齐并且围绕回流管。进口管适于接收来自反应物源的增压反应物。回流管适于将反应物送回源。一种用于喷射反应物的喷射器包括设置在外壳内的轴向可移动阀构件。电磁体设置在外壳内使得阀构件响应于电磁体的激励而在落座位置和离座位置之间相对于喷孔移动。连接器联接至外壳并且包括与回流管同轴对齐的进口管。进口管适于接收来自反应物源的增压反应物。回流管适于将反应物送回源。内部体设置在外壳内以至少部分限定用于反应物在内部体和外壳之间流动的流动路径。内部体包括旁通通道和多条涡流槽。当阀构件处于落座位置时，反应物从进口管经过流动路径和旁通通道流至回流管。当阀构件处于离座位置时，反应物的一部分从进口管经过流动路径、经过涡流槽并且流出喷孔。进一步的适用范围通过这里提供的描述将变得显而易见。在本概述中的说明和具体示例仅旨在用于说明的目的，并非旨在限制本公开的范围。附图说明这里描述的附图仅用于所选实施方式的说明目的而不是所有可能的实施，并非旨在限制本公开的范围。图1是描述根据本公开的教导构成的、包括电磁控制的反应物喷射器的示例性废气后处理系统的示意图；图2是电磁控制的反应物喷射器的立体图；图3是反应物喷射器的分解立体图；图4是对图2和3中描述的喷射器进行截取的剖视图；图5是对图2和3中描述的喷射器进行截取的另一剖视图；图6是前述喷射器的内部下体的立体图；图7是前述喷射器的内部下体的另一立体图；图8是可替代连接器的立体图；并且图9是对图8的可替代连接器进行截取的剖视图。在附图的多个视图中，相应的附图标记表示相应的部分。具体实施方式现在将参照附图更加充分地描述典型实施方式。应当明白，尽管可以关于柴油机和NOx排放物的降低描述本教导，但是本教导可被用于关于多种废气流(例如，通过非限制性示例的方式，来自柴油机、汽油机、汽轮机、燃料电池、喷气发动机或任何输出排出流的功率源的废气流)中的任何一种。此外，本教导可被用于关于降低多种不需要的排放物中的任何一种。例如，用于柴油机颗粒过滤器的再生的碳氢化合物的喷射也在本公开的范围内。为了进一步说明，应该注意2008年11月21日提出的、标题为“用于喷射雾化液体的方法和设备”的公开号为2009/0179087A1的共同转让的美国专利申请，其作为参考被引入此处。参照附图，提供一种用于降低来自内燃机21的废气中的NOx排放物的污染控制系统8。在图1中，系统元件之间的实线表示反应物的流体管线而虚线表示电连接。本教导的系统可以包括用于储存反应物的反应物罐10和用于从罐10运送反应物的运送模块12。反应物可以是尿素溶液、碳氢化合物、烷基酯、乙醇、有机化合物、水等等，并且可以是混合物或其组合物。还应当意识到可以在系统中使用一种或多种反应物，并且其可以被单独使用或组合起来使用。罐10和运送模块12可以形成一体的反应物罐/运送模块。同样设置作为系统8的一部分的是电子喷射控制器14、反应物喷射器16和废气系统18。废气系统18包括将废气流供给至少一个催化剂床17的废气管道19。运送模块12可以包括通过供应管线9从罐10供应反应物的泵。反应物罐10可以是聚丙烯、环氧涂层碳钢、PVC或不锈钢的并且可以根据应用(例如车辆尺寸、车辆的预计用途等等)确定尺寸。压力调节器(未示出)可被设置为使系统保持在预定压力设定值下(例如大约60-80psi的相对低压，或在一些实施方式中大约60-150psi的压力)并且可以位于反应物喷射器16的回流管线35中。压力传感器可被设置在通向反应物喷射器16的供应管线9中。系统还可以包含多种冷冻保护措施以使冷冻的反应物融化或防止反应物结冰。在系统运行期间，无论喷射器是否将反应物排入废气，反应物都可以在罐10和反应物喷射器16之间连续循环以冷却喷射器，并且使反应物在喷射器中的停留时间最小化使得反应物保持冷却。连续的反应物循环对于在暴露于发动机废气系统中将会出现的300℃至650℃的高温时趋于固化的热敏反应物(例如含水尿素)可能是必须的。此外，可取的是将反应物混合物保持在140℃以下并且优选地在5℃和95℃之间的较低运行范围中以确保阻止了反应物的固化。如果允许形成固化反应物，则可能阻塞喷射器的移动部分和开口。所需的反应物量可以随负载、废气温度、废气流量、发动机燃料喷射时机、所需NOx减少量、大气压、相对湿度、EGR率和发动机冷却液温度而变化。NOx传感器或计量器25设置在催化剂床17下游。NOx传感器25可操作为将废气NOx含量的信号指示输出给发动机控制单元27。全部或部分发动机运行参数可以通过发动机/车辆数据总线从发动机控制单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于喷射反应物的喷射器，其包括：外壳；可轴向平移的阀构件，其设置在外壳内；围绕外壳的电磁体，该电磁体被设置为使得阀构件响应于电磁体的激励而在落座位置和离座位置之间相对于喷孔移动；以及内部体，其设置在外壳内，其中流动通道在该内部体与外壳之间延伸，该内部体包括旁通通道和多条涡流槽，其中，当阀构件处于离座位置时，反应物流动穿过流动通道、穿过涡流槽并且流出喷孔，内部体包括中心孔，该中心孔限定了与旁通通道流体联通的回流通路，当阀构件处于落座位置时，反应物流动穿过旁通通道和回流通路。

【技术特征摘要】
2012.05.10 US 13/468,6141.一种用于喷射反应物的喷射器，其包括：外壳；可轴向平移的阀构件，其设置在外壳内；围绕外壳的电磁体，该电磁体被设置为使得阀构件响应于电磁体的激励而在落座位置和离座位置之间相对于喷孔移动；以及内部体，其设置在外壳内，其中流动通道在该内部体与外壳之间延伸，该内部体包括旁通通道和多条涡流槽，其中，当阀构件处于离座位置时，反应物流动穿过流动通道、穿过涡流槽并且流出喷孔，内部体包括中心孔，该中心孔限定了与旁通通道流体联通的回流通路，当阀构件处于落座位置时，反应物流动穿过旁通通道和回流通路。2.根据权利要求1所述的喷射器，其中，流动通道和回流通路大致上彼此同轴地延伸，并且其中它们之中的反应物在相反方向上流动。3.根据权利要求1所述的喷射器，其中，流动和回流通路至少部分地包含在外壳内。4.根据权利要求3所述的喷射器，其进一步包括极靴，该极靴包括限定了回流通路的一部分的中心孔，该极靴被固定于内部体。5.根据权利要求4所述的喷射器，其中，阀构件卡在形成于内部体中的凹处内，极靴限制阀构件的轴向运动程度。6.根据权利要求5所述的喷射器，其进一步包括附件，该附件包括容纳极靴的孔。7.根据权利要求1所述的喷射器，其中，内部体包括多个周向分离的突起，其与外壳配合从而至少部分限定流动通道。8.根据权利要求7所述的喷射器，其中，多个周向分离的突起至少部分限定流动通道和其他通道。9.根据权利要求8所述的喷射器，其中，内部体包括多条成角度的涡流槽，以将反应物导向临近喷孔设置的涡流室。10.根据权利要求9所述的喷射器，其中，涡流槽与通道流体连通。11.根据权利要求8所述的喷射器，其中，内部体包括径向延伸凸缘，其与突起轴向地分离并且设置在内部体的远端，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·M·托马斯，约翰·劳里，埃里克·格兰特，罗施安·罗德里格斯，戴维·哈默，克里斯托弗·奥托，
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