全旋转混合器制造技术

披露了一种用于车辆排气系统的混合器，该混合器包括：混合器本体，该混合器本体限定了混合器中央轴线、并且具有入口和出口，该入口被配置成用于接收发动机排放气体。该混合器进一步包括：被定位在该混合器本体内的上游挡板；以及被在该混合器本体内定位成在沿着该混合器中央轴线的方向上与该上游挡板间隔开的下游挡板。配量给送器限定了配量给送器轴线并且被定位成用于将还原剂喷洒到该上游挡板与该下游挡板之间的区域中，使得还原剂与排放气体的混合物离开该出口。该混合物在离开该出口之前移动穿过至少360度的旋转流动路径。

Full rotary mixer

A mixer for vehicle exhaust system is disclosed, which includes a mixer body, which defines the central axis of the mixer, and has an inlet and outlet, which is configured to receive engine exhaust gas. The mixer further comprises: an upstream baffle plate positioned in the mixer body, and a downstream baffle positioned in the mixer body and spaced apart from the upstream baffle along the central axis of the mixer. The proportioning feeder defines the distributor feeder axis and is positioned to spray the reducing agent into the area between the upstream baffle and the downstream baffle, leaving the mixture of the reducing agent and the exhaust gas away from the outlet. The mixture moves through a rotating flow path of at least 360 degrees before leaving the exit.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】全旋转混合器相关申请的交叉引用本申请要求于2016年4月19日提交的美国专利申请号15/132,464的优先权，该申请是要求于2015年6月12日提交的美国专利申请号14/737,533的优先权的部分继续申请，该美国专利申请要求于2015年4月30日提交的美国临时专利申请号62/155,007的优先权。
技术介绍
排气系统将发动机产生的热的排放气体传导穿过多个不同的排气组件，以减少排放并控制噪音。排气系统包括在选择性催化还原(SCR)催化器上游注入柴油排气处理流体(DEF)或还原剂、例如尿素与水的溶液的注入系统。混合器被定位在SCR催化器的上游、并且将发动机排放气体和尿素转化产物进行混合。该混合器包括具有入口开口的上游挡板和具有出口开口的下游挡板，其中该上游挡板和下游挡板被外周缘壁环绕。配量给送器安装在该外周缘壁内形成的开口处，以用于将DEF喷洒到排气流中。该喷雾倾向于具有较大的液滴大小，以提供高的喷洒穿透性，使得液滴遍布整个混合器截面。然而，较小的液滴大小是优选的，因为具有较小直径的液滴比较大直径的液滴更快速地蒸发。由于封装限制，重要的是通过将混合器的长度最小化来为混合器提供紧凑构型。典型地，具有短长度的混合器也具有大的排气流截面积。这在使用较小的液滴大小时是不利的，因为液滴并不倾向于充分穿透到排气流中。因此，具有所希望的较短的混合长度与所希望的较小的喷雾液滴大小彼此相冲突。液滴不仅必须具有高的喷洒穿透性，液滴还必须均匀地分布。在US8661792中阐述的一种已知的紧凑混合器构型中，入口开口和出口开口相对于彼此定向成使得流动路径从入口开口到出口开口提供300度旋转。虽然这个旋转度数利于穿透和分布，但是希望的是在不增大混合器长度的情况下进一步改善混合性能。
技术实现思路
在一个示例性实施例中，一种用于车辆排气系统的混合器，该混合器包括：混合器本体，该混合器本体限定了混合器中央轴线、并且具有入口和出口，该入口被配置成用于接收发动机排放气体。该混合器进一步包括：被定位在该混合器本体内的上游挡板；以及被在该混合器本体内定位成在沿着该混合器中央轴线的方向上与该上游挡板间隔开的下游挡板。配量给送器限定了配量给送器轴线并且被定位成用于将还原剂喷洒到该上游挡板与该下游挡板之间的区域中，使得还原剂与排放气体的混合物离开该出口。该混合物在离开该出口之前移动穿过至少360度的旋转流动路径。在上述事项的另外的实施例中，该上游挡板包括：第一部分；与该第一部分在沿着该混合器中央轴线的方向上偏离的第二部分；以及从该第一部分过渡到该第二部分的第三部分，并且其中该上游挡板包括至少一个主要入口开口；并且该下游挡板包括：第一部分；与该第一部分在沿着该混合器中央轴线的方向上偏离的第二部分；以及从该第一部分过渡到该第二部分的第三部分，并且其中该下游挡板包括至少一个主要出口开口。在上述任一项的另外的实施例中，延伸板被在该混合器本体内定位在该下游挡板下游，该延伸板包括至少一个主板出口开口，使得从在该上游挡板与下游挡板之间、在该配量给送器轴线处的上游位置到该主板出口开口的中央轴线处的下游位置，该混合物经历了至少390度旋转。在上述任一项的另外的实施例中，该上游挡板和该下游挡板中的至少一者包括至少一个次要开口，该至少一个次要开口包括唇缘，并且其中该唇缘背离该上游挡板和该下游挡板中的对应一者延伸来限定以下唇缘高度：该唇缘高度为该上游挡板和该下游挡板中的该对应一者的材料厚度的至少三倍。在上述任一项的另外的实施例中，该上游挡板的该第一部分包括第一平坦表面，该第二部分包括小于该第一平坦表面的第二平坦表面，并且该第三部分包括从该第一平坦表面过渡到该第二平坦表面的螺旋形表面，并且其中该上游挡板包括在该第一平坦表面与该第二平坦表面之间延伸的竖直壁部分，该竖直壁部分包括该至少一个主要入口开口。在上述任一项的另外的实施例中，该至少一个主要入口开口包括在该竖直壁部分中形成的至少三个入口开口。在上述任一项的另外的实施例中，该第一平坦表面占该上游挡板的至少一半。在上述任一项的另外的实施例中，该上游挡板包括多个次要入口开口，这些次要入口开口仅形成在该第一平坦表面内，该上游挡板的其余部分没有次要入口开口。在上述任一项的另外的实施例中，该下游挡板的该第一部分包括第一平坦表面，该第二部分包括与该第一平坦表面偏离的第二平坦表面，并且该第三部分包括从该第一平坦表面过渡到该第二平坦表面的螺旋形表面，并且其中该主要出口开口包括在该下游挡板的该第一平坦表面与该第二平坦表面之间的竖直偏离区内形成的开放区域。在上述任一项的另外的实施例中，该下游挡板包括至少一个次要出口开口，并且其中该下游挡板的至少一半具有没有次要出口开口的实心表面，并且其中该下游挡板的该实心表面与该配量给送器轴线对齐，使得由该配量给送器限定的喷洒区延伸在该实心表面上而不遇到任何次要出口开口。本申请的这些和其他特征将从以下说明和附图中得到最好的理解，其中以下是简要说明。附图说明图1示意性展示了具有根据本主题专利技术的混合器的排气系统的一个实例。图2A是根据本主题专利技术的混合器的上游端的透视图。图2B是图2A的混合器的下游端的透视图。图3是混合器的上游挡板的透视图。图4A是混合器的下游挡板的顶视图。图4B是图4A的下游挡板的上游端面的透视图。图5是具有有待包含在混合器内的中间板的子组件的透视图。图6是混合器的上游端视图，示出了中间板和子组件相对于下游挡板的位置。图7是混合器的透视组装视图，示出了中间板位于上游挡板与下游挡板之间。图8是类似于图6的视图，但仅示出了中间板。图9是端视图，相对于中间板示出了配量给送器轴线的位置。图10是混合器的示意性端视图，示出了大致390度的旋转流动路径。图11是混合器的示意性端视图，示出了大致450度的旋转流动路径。图12是与本主题专利技术相结合的混合器的另一实施例的入口端的透视图。图13是图12的混合器的出口端的透视图。图14A是图2A所示的混合器的挡板的截面视图。图14B是图12所示的混合器的挡板的截面视图。图15是图12的混合器的下游挡板和子组件的透视图。图16是图12的混合器的入口端的透视图，但是上游挡板被移除。图17A是图12的混合器的出口端没有延伸板时的透视图。图17B是图12的混合器的出口端具有延伸板第一实施例的透视图。图17C是图12的混合器的出口端具有延伸板第二实施例的透视图。图18A是图17A的混合器的端视图，示出了图17A的混合器的旋转流动路径。图18B是图17B的混合器的端视图，示出了图17B的混合器的旋转流动路径。图18C是图17C的混合器的端视图，示出了图17C的混合器的旋转流动路径。图19A是沿着如图17C所指示的线19A-19A截取的截面视图。图19B是图19A中标识出的区域的放大视图。图20A是图12的混合器的分解视图。图20B是如图20A所示的子组件和部件的分解视图。图20C是图20A的延伸挡板的出口侧、下游挡板、和安装环的分解视图。图20D是图20C的延伸挡板的出口侧、下游挡板、和安装环的分解视图。具体实施方式图1示出了车辆排气系统10，如已知的，该车辆排气系统通过多个上游排气组件14来传导发动机12产生的热排放气体，以减少排放量并控制噪音。这些不同上游排气部件14可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆排气系统的混合器，包括：混合器本体，该混合器本体限定了混合器中央轴线、并且具有入口和出口，该入口被配置成用于接收发动机排放气体；被定位在该混合器本体内的上游挡板；被在该混合器本体内定位成在沿着该混合器中央轴线的方向上与该上游挡板间隔开的下游挡板；配量给送器，该配量给送器限定了配量给送器轴线并且被定位成用于将还原剂喷洒到该上游挡板与该下游挡板之间的区域中，使得还原剂与排放气体的混合物离开该出口；并且其中该混合物在离开该出口之前移动穿过至少360度的旋转流动路径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.30 US 62/155,007;2015.06.12 US 14/737,5331.一种用于车辆排气系统的混合器，包括：混合器本体，该混合器本体限定了混合器中央轴线、并且具有入口和出口，该入口被配置成用于接收发动机排放气体；被定位在该混合器本体内的上游挡板；被在该混合器本体内定位成在沿着该混合器中央轴线的方向上与该上游挡板间隔开的下游挡板；配量给送器，该配量给送器限定了配量给送器轴线并且被定位成用于将还原剂喷洒到该上游挡板与该下游挡板之间的区域中，使得还原剂与排放气体的混合物离开该出口；并且其中该混合物在离开该出口之前移动穿过至少360度的旋转流动路径。2.根据权利要求1所述的混合器，其中，该上游挡板包括：第一部分；与该第一部分在沿着该混合器中央轴线的方向上偏离的第二部分；以及从该第一部分过渡到该第二部分的第三部分，并且其中该上游挡板包括至少一个主要入口开口，并且该下游挡板包括：第一部分；与该第一部分在沿着该混合器中央轴线的方向上偏离的第二部分；以及从该第一部分过渡到该第二部分的第三部分，并且其中该下游挡板包括至少一个主要出口开口。3.根据权利要求2所述的混合器，包括中间板，该中间板被定位在该上游挡板与该下游挡板之间，以阻挡从该主要入口开口直接流到该主要出口开口，并且其中该中间板引发以下旋转流动路径，该旋转流动路径将离开该主要入口开口的排放气体引导成在离开该主要出口开口之前围绕该混合器中央轴线旋转过多于360度。4.根据权利要求2所述的混合器，包括被在该混合器本体内定位在该下游挡板下游的延伸挡板，该延伸挡板包括至少一个主出口开口，使得从在该上游挡板与该下游挡板之间、在该配量给送器轴线处的上游位置到该挡板的主出口开口的中央轴线处的下游位置，该混合物经历了至少390度旋转。5.根据权利要求4所述的混合器，其中，该延伸挡板包括总体上平坦的基部，其周向壁部分从该基部的外周缘边缘沿上游方向延伸，并且其中该基部在该混合器中央轴线附近具有中心、并且沿朝向该周向壁部分的方向向外加宽，并且其中该基部是由从该中心径向向外延伸的第一边缘、和从该中心径向向外延伸且与该第一边缘周向间隔开的第二边缘限定的。6.根据权利要求5所述的混合器，其中，在该第一边缘与该第二边缘之间限定的角度为至少90度。7.根据权利要求5所述的混合器，其中，在该第一边缘与该第二边缘之间限定的角度为至少180度，使得该混合物经历至少480度旋转。8.根据权利要求5所述的混合器，其中，该第一边缘包括该延伸挡板的入口侧或上游侧，并且该第二边缘包括该延伸挡板的出口侧或下游侧，并且其中径向壁部分从该平坦基部的第二边...

【专利技术属性】
技术研发人员：爱德华多·阿拉诺，
申请(专利权)人：佛吉亚排放控制技术美国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US