还原剂混合器制造技术

本披露涉及包括在汽车排气处理系统中的混合装置。更具体地，本披露涉及用于将还原剂与排气流混合以引起该还原剂与排放气体之间的化学反应来减少该排放气体中的氮氧化物(NOx)的还原剂混合器。根据本披露的还原剂混合器包括还原剂递送装置，该还原剂递送装置用于将还原剂传导到排放气体流过的内部混合空间中。

Reductant mixer

This disclosure relates to a hybrid device included in an automobile exhaust treatment system. More specifically, this disclosure relates to a reductant mixer for mixing a reductant with an exhaust stream to cause a chemical reaction between the reductant and the exhaust gas to reduce nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas. The reductant mixer according to the disclosure includes a reductant delivery device for conducting the reductant to an internal mixing space through which the exhaust gas flows.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】还原剂混合器
技术介绍
本披露涉及用于汽车应用的排气处理系统，并且具体地涉及包括在排气处理系统中的混合装置。更具体地，本披露涉及用于将还原剂、诸如尿素溶液注入排气流中以引起该还原剂与排放气体之间的化学反应来减少该排放气体中的氮氧化物(NOx)的混合器。
技术实现思路
本文件中披露了一种被适配成包含在排气处理系统中的还原剂混合器。该还原剂混合器被配置成将还原剂、例如尿素溶液与正移动穿过该排气处理系统的排放气体混合以引起化学反应并减少该排放气体中的氮氧化物(NOx)。在说明性实施例中，该还原剂混合器包括混合罐和剂量仪。该混合罐限定在混合过程中容纳该排放气体和还原剂的内部空间。该剂量仪被安装在该混合罐外部并且将预定量的还原剂从与该排气处理系统相关联的储存容器排出到该混合罐中。在说明性实施例中，该还原剂混合器包括还原剂递送装置，该还原剂递送装置将该剂量仪保持在该混合罐外部的适当位置，并且将该还原剂从该剂量仪通过注射锥体传导到由该混合罐限定的该内部空间中。该还原剂递送装置使用排放气体来促进还原剂在其移动到该混合罐中时的分配。该还原剂递送装置还使用排放气体来阻止还原剂在该注射锥体上累积，这可能阻碍该还原剂在该混合罐中的分配。在说明性实施例中，该还原剂递送装置包括剂量仪附接件、注射锥体和排气引导件。该剂量仪附接件被联接到位于该混合罐外部的该剂量仪上，并且穿过该混合罐的外壁延伸到该内部空间中。该注射锥体被安排在该剂量仪附接件内部，并且将来自该剂量仪的还原剂和一些排放气体运送到该混合罐的该内部空间中。该排气引导件收集正移动到该还原剂混合器中的排放气体并且在该排放气体进入该注射锥体以便与还原剂混合之前将该排放气体分配在该注射锥体周围。通过将排放气体分配在该注射锥体周围，排放气体进入该注射锥体并且线性行经该注射锥体的内表面以阻止还原剂在该混合锥体的内表面上累积。在说明性实施例中，该排气引导件包括排气分配管道，该排气分配管道从该注射锥体的上游延伸并形成排气接收开口。该排气接收开口面向上游方向并且与形成在该混合罐中的单个引导孔对齐。因此，正移动穿过该引导孔的排气进入该排气分配管道，以便围绕该注射锥体的入口孔运送。在说明性实施例中，该排气引导件包括多个流动分配壁，该多个流动分配壁将该排气分配管道分成多个流动管。这些流动管中的每一个成形为在该注射锥体的该入口孔周围的不同位置排出排放气体。通过在该注射锥体周围的不同位置排出，将排放气体分配在该注射锥体的入口孔周围。在说明性实施例中，该剂量仪附接件包括：位于该混合罐外部的联接器凸缘，该联接器凸缘被联接到该剂量仪上；安装圆筒，该安装圆筒延伸到该混合罐中；以及端口板，该端口板在该安装圆筒之上延伸。该注射器锥体包括外圆顶和扩口壁，该扩口壁从该外圆顶远离该剂量仪附接件延伸。该端口板具有平坦形状并且形成为包括注射端口，该剂量仪通过该注射端口排出还原剂。该注射器锥体的该外圆顶具有圆顶形状，并且形成与该注射器端口对齐的入口孔，以便接收正移动穿过该端口板的还原剂。本领域的技术人员在考虑例示了如目前认为的本披露最佳执行模式的说明性实施例后将清楚本披露的另外特征。附图说明详细的说明具体地涉及这些附图，在附图中：图1是示出装配有排气处理系统的车辆的透视图，该排气处理系统用于在将发动机排气释放到大气中之前减少排气流中诸如NOx(氮氧化物)和碳氢化合物的各种排放物，该排气处理系统包括还原剂混合器，该还原剂混合器用于将还原剂注射并混合到该排气流中以引起该还原剂与排气之间的化学反应来减少该排气流中的氮氧化物；图2是来自图1的还原剂混合器的放大透视图，示出了该还原剂混合器包括混合罐、剂量仪以及联接到该混合罐和该剂量仪上的还原剂递送装置，并且示出了该还原剂递送装置包括：剂量仪附接件，该剂量仪附接件被适配成相对于该混合罐支撑该剂量仪；注射锥体，该注射锥体被安排成从该剂量仪接收还原剂并将该还原剂传导到该排气流；以及排气引导件，该排气引导件被配置成提供手段以用于收集正移动到该还原剂混合器中的该排气流的一部分并将排放气体分配在该注射锥体的入口周围，使得正移动穿过该注射锥体的排气线性行经该注射锥体的内表面并阻止还原剂在该注射锥体的内表面上累积；图3是还原剂混合器的透视图，示出了由该还原剂递送装置支撑在该混合罐外部的剂量仪，并且示出了包括在该还原剂递送装置中的排气引导件被安排在该混合罐内部并且沿上游方向打开以接收正移动到该还原剂混合器中的排气；图4是还原剂混合器的分解透视图，该还原剂混合器包括混合罐、剂量仪和还原剂递送装置，并且示出了该混合罐包括：圆柱形外壁；入口挡板，该入口挡板被适配成在正移动到该混合罐中的排气流上引起旋涡；以及出口挡板，该出口挡板被适配成将与还原剂混合的排放气体传导出该混合罐；以及内壁，该内壁用于将该入口挡板与该出口挡板隔开，并且该内壁由该排气流加热以维持比该混合罐的外壁更高的温度，以防止在该还原剂撞击该内壁之后该还原剂的累积，并且示出了该混合罐的该圆柱形壁形成为包括孔，当该剂量仪保持处于该混合罐外部时，该还原剂递送装置通过该孔延伸到该混合罐中；图5是还原剂递送装置的放大透视图，该还原剂递送装置被剖开以示出该排气引导件包括排气分配导管和多个流动分配壁，该多个流动分配壁被配置成提供手段以用于收集正移动到该还原剂混合器中的排气流的一部分并将该排气流的该部分分配在该注射锥体的入口周围，使得正移动穿过该注射锥体的排气线性行经该注射锥体的内表面并阻止由该注射锥体传导的还原剂沉积；图6是来自图5的还原剂递送装置的分解透视图，该还原剂递送装置被分成两个铸造区段，并且示出了外区段包括剂量仪附接件、引导管以及联接到该引导管上的导管顶板，并且内区段包括注射锥体、导管底板以及联接到该导管底板上的多个流动分配壁，该外区段和该内区段被配置成相配合以建立该排气分配导管；图7是还原剂混合器的一部分的放大截面图，示出了排气分配导管被包括在该还原剂递送装置中并且接收排气流的一部分并将该排气流的该部分导向到包括在该还原剂递送装置中的注射锥体的入口周围并穿过该入口，使得正移动穿过该注射锥体的排气线性行经该注射锥体的内表面并阻止由该剂量仪排出的还原剂沉积；图8是还原剂递送装置的放大透视图，该还原剂递送装置被剖开以示出排气流进入该排气分配导管并且示出该多个流动分配壁将该排气流分开并使得每个分开的部分朝向该注射锥体的入口周围的不同位置导向；图9是组装在图1的排气处理系统中的还原剂混合器的透视图，示出了排气流从车辆的发动机流过柴油氧化催化剂(DOC)和柴油微粒过滤器(DPF)，之后到达该还原剂混合器，在该还原剂混合器中，还原剂被添加到排气流并且进行混合以产生排气和还原剂的混合物，该混合物然后流过选择性催化转化器(SCR)以及诸如氨氧化催化剂(AMOX)的其他催化剂装置，以便在将排气流释放到大气中之前通过该混合物与SCR和其他催化装置之间的化学反应来减少氮氧化物、碳氢化合物和其他杂质；图10是被适配成在图1-9的还原剂混合器中使用的另一种还原剂递送装置的放大透视图，该还原剂递送装置包括排气分配导管而不具有流动分配壁，并且示出了该排气分配导管可以可选地包括位于该排气分配导管内的多个流动分配引导件；图11是图10的分解透视图，示出了该还原剂递送装置被分成被适本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种被适配成在与内燃发动机相关联的排气处理系统中使用的还原剂混合器，该还原剂混合器包括混合罐，该混合罐围绕中心轴线安排并且成形为限定内部空间，该内部空间被适配成当排放气体沿着该中心轴线在下游方向上移动穿过该还原剂混合器时容纳排放气体和还原剂的混合，剂量仪，该剂量仪被安装在该混合罐外部并且被配置成将预定量的还原剂排出到该混合罐的该内部空间中，以及还原剂递送装置，该还原剂递送装置包括：剂量仪附接件，该剂量仪附接件支撑位于该混合罐的该内部空间外部的该剂量仪；注射锥体，该注射锥体将从该剂量仪排出的还原剂传导到该混合罐的该内部空间中；以及排气引导件，该排气引导件被配置成提供手段以用于收集正移动到该还原剂混合器中的排放气体并用于将该排放气体分配在该注射锥体的入口孔周围，使得正移动穿过该注射锥体的排放气体线性行经该注射锥体的内表面并阻止还原剂沉积到该混合锥体的内表面上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种被适配成在与内燃发动机相关联的排气处理系统中使用的还原剂混合器，该还原剂混合器包括混合罐，该混合罐围绕中心轴线安排并且成形为限定内部空间，该内部空间被适配成当排放气体沿着该中心轴线在下游方向上移动穿过该还原剂混合器时容纳排放气体和还原剂的混合，剂量仪，该剂量仪被安装在该混合罐外部并且被配置成将预定量的还原剂排出到该混合罐的该内部空间中，以及还原剂递送装置，该还原剂递送装置包括：剂量仪附接件，该剂量仪附接件支撑位于该混合罐的该内部空间外部的该剂量仪；注射锥体，该注射锥体将从该剂量仪排出的还原剂传导到该混合罐的该内部空间中；以及排气引导件，该排气引导件被配置成提供手段以用于收集正移动到该还原剂混合器中的排放气体并用于将该排放气体分配在该注射锥体的入口孔周围，使得正移动穿过该注射锥体的排放气体线性行经该注射锥体的内表面并阻止还原剂沉积到该混合锥体的内表面上。2.如权利要求1所述的还原剂混合器，其中，该混合罐包括：外壁，该外壁形成为包括罐孔，该还原剂递送装置延伸穿过该罐孔；上游挡板，该上游挡板限定该内部空间的上游侧并且形成为包括引导孔；以及下游挡板，该下游挡板限定该内部空间的下游侧，该排气引导件包括排气分配管道，该排气分配管道沿上游方向从该注射锥体延伸并且形成排气接收开口，该排气接收开口面向该上游方向打开并且与该引导孔对齐，使得当排放气体流过该还原剂混合器时，正移动穿过该引导孔的排气进入该排气引导件以便分配在该注射锥体的该入口孔周围。3.如权利要求2所述的还原剂混合器，其中，排气引导件包括多个流动分配壁，该多个流动分配壁将该排气分配导管分成多个流动管，并且这些流动管中的每一个成形为在该注射锥体周围的不同位置排出排放气体，使得当排放气体流过该还原剂混合器时，排放气体被分配在该注射锥体的该入口孔周围。4.如权利要求3所述的还原剂混合器，其中，该排气分配管道终止于形成在该上游挡板中的该引导孔的下游，使得该还原剂递送装置与该上游挡板间隔开，并且当排放气体流过该还原剂混合器时，一些正移动穿过该引导孔的排放气体并未进入该排气分配管道。5.如权利要求3所述的还原剂混合器，其中，该排气分配管道延伸穿过该上游挡板的引导孔并且终止于该引导孔的上游。6.如权利要求3所述的还原剂混合器，其中，该多个流动分配壁将该排气接收开口分成多个流动端口，每个流动端口与形成在该上游挡板中的该引导孔对齐，使得当排放气体流过该还原剂混合器时，正移动穿过该引导孔的排气进入该排气引导件以便分配在该注射锥体的该入口孔周围。7.如权利要求6所述的还原剂混合器，其中，该上游挡板包括第一区段和第二区段，该第一区段被安排成在大致垂直于该中心轴线的平面中延伸，该第二区段被安排成在大致平行于该中心轴线的平面中延伸，并且形成在该上游挡板中的该引导孔穿过该上游挡板的该第一区段和该第二区段两者的部分形成。8.如权利要求2所述的还原剂混合器，其中，该还原剂递送装置的该剂量仪附接件包括：位于该混合罐外部的安装盖，该安装盖被联接到该剂量仪上；以及安装圆筒，该安装圆筒延伸穿过形成在该混合罐的该外壁中的该罐孔，该安装圆筒环绕该注射锥体的至少一部分以便在它们之间限定间隙，并且该间隙与该排气引导件流体连通。9.如权利要求8所述的还原剂混合器，其中，该安装盖包括联接器凸缘和端口板，该联接器凸缘被配置成通过紧固件联接到该剂量仪上，该端口板在该混合罐外部的该安装圆筒之上延伸以关闭该安装圆筒的外端，该端口板形成为包括注射端口，该注射端口与该注射锥体的该入口孔对齐以允许从该剂量仪排出的还原剂移动穿过该安装盖并进入该注射锥体，并且该端口板具有横跨该安装圆筒的该外端的基本上平坦的形状。10.如权利要求8所述的还原剂混合器，其中，排气引导件包括多个流动分配壁，该多个流动分配壁将该排气分配导管分成多个流动管，并且这些流动管中的每一个成形为在该注射锥体的该入口孔周围的不同位置排出排放气体，使得当排放气体流过该还原剂混合器时，排放气体被分配在该注射锥体周围。11.如权利要求10所述的还原剂混合器，其中，该多个流动分配壁延伸到位于该安装圆筒与该注射锥体之间的间隙中。12.如权利要求1所述的还原剂混合器，其中，该注射器锥体包括形成该注射器锥体的该入口孔的外圆顶以及形成该注射器锥体的出口孔的扩口壁，该外圆顶具有圆顶形状，并且该扩口壁具有从该外圆顶延伸的中空的截头圆锥形状。13.如权利要求12所述的还原剂混合器，其中，该还原剂递送装置的该剂量仪附接件包括：位于该混合罐外部的安装盖，该安装盖被联接到该剂量仪上；以及安装圆筒，该安装圆筒延伸穿过形成在该混合罐的该外壁中的该罐孔，该安装圆筒环绕该注射锥体的该外圆顶、该注射锥体的该扩口壁的至少一部分以便在它们之间限定间隙，并且该间隙与该排气引导件流体连通。14.如权利要求13所述的还原剂混合器，其中，该安装盖包括联接器凸缘和端口板，该联接器凸缘被配置成通过紧固件联接到该剂量仪上，该端口板在该混合罐外部的安装圆筒之上延伸以关闭该安装圆筒的外端，该端口板形成为包括注射端口，该注射端口与该注射锥体的入口孔对齐以允许从该剂量仪排出的还原剂移动穿过该安装盖并进入该注射锥体，并且该端口板具有横跨该安装圆筒的该外端的基本上平坦的形状。15.如权利要求14所述的还原剂混合器，其中，排气引导件包括从该安装圆筒延伸的排气分配管道和多个流动分配壁，该多个流动分配壁将该排气分配导管分成多个流动管，这些流动管中的每一个成形为在该注射锥体周围的不同位置排出排放气体，并且该多个流动分配壁延伸到位于该安装圆筒与该注射锥体之间的间隙中，使得当排放气体流过该还原剂混合器时，排放气体被分配在该注射锥体的该入口孔周围。16.一种被适配成在与内燃发动机相关联的排气处理系统中使用的还原剂混合器，该还原剂混合器包括混合罐，该混合罐围绕中心轴线安排并且成形为限定内部空间，该混合罐包括形成为包括罐孔的外壁以及形成为包括引导孔的上游挡板，以及还原剂递送装置，该还原剂递送装置包括：剂量仪附接件，该剂量仪附接件被配置成...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰迪·茨韦尔巴，
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