軸流式霧化模塊的制作方法
【專利摘要】一種用于處理發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的排氣處理部件。該部件包括具有入口和出口的殼體，以及位于該殼體內(nèi)、在該入口與該出口之間的混合組件。該混合組件包括具有第一端和第二端的分解管。該第一端被配置成用于接收來自該入口的排氣、并且被配置成用于接收試劑排氣處理流體。流動(dòng)反向裝置被布置成鄰近于該第二端，并且該流動(dòng)反向裝置被配置成用于將該排氣與試劑排氣處理流體的混合物在該混合物離開該分解管的第二端時(shí)沿朝向該第一端返回的方向進(jìn)行引導(dǎo)，其中，該流動(dòng)反向裝置包括多個(gè)用于使該排氣和試劑排氣處理流體混合的偏轉(zhuǎn)構(gòu)件。
【專利說明】
軸流式霧化模塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本披露設(shè)及包括排放氣體混合裝置的排氣后處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 此部分提供與本披露相關(guān)的背景信息，其并不一定是現(xiàn)有技術(shù)。
[0003] 排氣后處理系統(tǒng)可W將試劑排氣處理流體定量給送到排氣流中，然后排氣流穿過 各種排氣后處理部件。例如，可W將尿素排氣處理流體定量給送到排氣流中，然后排氣穿過 選擇性催化還原(SCR)催化器。然而，當(dāng)排氣與尿素排氣處理流體已經(jīng)充分混合時(shí)，SCR催化 劑才是最有效的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 此部分提供本披露的總體概述而不是其全部范圍或其所有特征的綜合性披露。
[0005] 本披露提供了一種用于處理發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的排氣處理部件。該部件包括具有入口和 出口的殼體，W及位于該殼體內(nèi)、在該入口與該出口之間的混合組件。該混合組件包括具有 第一端和第二端的分解管。該第一端被配置成用于接收來自該入口的排氣、并且被配置成 用于接收試劑排氣處理流體。流動(dòng)反向裝置被布置成鄰近于該第二端，并且該流動(dòng)反向裝 置被配置成用于將該排氣與試劑排氣處理流體的混合物在該混合物離開該分解管的第二 端時(shí)沿朝向該第一端返回的方向進(jìn)行引導(dǎo)，其中，該流動(dòng)反向裝置包括多個(gè)用于使該排氣 和試劑排氣處理流體混合的偏轉(zhuǎn)構(gòu)件。
[0006] 從本文所提供的描述將清楚其他適用范圍。本概述中的說明和具體實(shí)例僅旨在用 于說明的目的而并非旨在限制本披露的范圍。
【附圖說明】
[0007] 在此描述的附圖僅用于所選擇實(shí)施例的而不是對(duì)所有可能實(shí)施方式的說明性目 的，并且不旨在限制本披露的范圍。
[000引圖1是根據(jù)本披露原理的排氣系統(tǒng)的示意性表示；
[0009] 圖2是根據(jù)本披露原理的排氣處理部件的透視圖；
[0010] 圖3是圖2中所展示的排氣處理部件的側(cè)面透視圖；
[0011] 圖4是圖2中所展示的排氣處理部件的正面透視圖；
[0012] 圖5是沿圖4中的線5-5截取的截面視圖；
[0013] 圖6是沿圖4中的線6-6截取的截面視圖；
[0014] 圖7是根據(jù)本披露的第一示例性實(shí)施例的混合組件的透視圖；
[0015] 圖8是圖7中所展示的混合組件的分解透視圖；
[0016] 圖9是圖7中所展示的混合組件的截面視圖；
[0017] 圖10是根據(jù)本披露的第二示例性實(shí)施例的混合組件的透視圖；
[0018] 圖11是圖10中所展示的混合組件的流動(dòng)反向裝置和分散裝置的透視圖；
[0019] 圖12是圖11中所展示的分散裝置處于組裝狀態(tài)下的透視圖；
[0020] 圖13是圖11中所展示的分散裝置處于未組裝狀態(tài)下的另一個(gè)透視圖；
[0021 ]圖14是根據(jù)本披露的第Ξ示例性實(shí)施例的混合組件的透視圖；
[0022] 圖15是圖14中所展示的混合組件的流動(dòng)反向裝置和分散裝置的透視圖；
[0023] 圖16是圖15中所展示的分散裝置的透視圖；
[0024] 圖17是根據(jù)本披露的第四示例性實(shí)施例的混合組件的透視圖；
[0025] 圖18是圖17中所展示的混合組件的局部透視圖；
[0026] 圖19是圖17的透視截面視圖；
[0027] 圖20是根據(jù)本披露的第五示例性實(shí)施例的混合組件的透視圖；
[00%]圖21是圖10中所展示的混合組件的分解透視圖；
[0029] 圖22是根據(jù)本披露原理的排氣處理部件的透視圖；
[0030] 圖23是圖22中所展示的排氣處理部件的截面視圖；
[0031] 圖24是根據(jù)本披露原理的排氣后處理系統(tǒng)的透視圖；
[0032] 圖25是形成了圖24中所展示的排氣后處理系統(tǒng)的一部分的排氣處理部件的透視 圖；
[0033] 圖26是圖25中所展示的排氣處理部件的另一個(gè)透視圖；
[0034] 圖27是圖25中所展示的排氣處理部件的頂部透視圖；
[0035] 圖28是圖25中所展示的排氣處理部件的側(cè)面透視圖；
[0036] 圖29是圖25中所展示的排氣處理部件的截面透視圖；
[0037] 圖30是圖25中所展示的排氣處理部件的截面視圖；
[0038] 圖31是根據(jù)本披露原理的排氣處理部件的側(cè)面透視圖；
[0039] 圖32是圖31中所展示的排氣處理部件的截面視圖；
[0040] 圖33是根據(jù)本披露原理的混合組件的截面視圖；
[0041] 圖34是根據(jù)本披露原理的排氣處理系統(tǒng)的局部截面透視圖；
[0042] 圖35是根據(jù)本披露原理的混合組件的透視圖；
[0043] 圖36是根據(jù)本披露原理的混合組件的透視圖；
[0044] 圖37是根據(jù)本披露原理的混合組件的透視截面視圖；
[0045] 圖38是根據(jù)本披露原理的排氣處理系統(tǒng)的局部截面透視圖；
[0046] 圖39是根據(jù)本披露原理的混合組件的側(cè)面透視圖；
[0047] 圖40是圖39中所展示的混合組件的截面視圖；
[004引圖41是根據(jù)本披露原理的混合組件的透視圖；
[0049] 圖42是圖41所示的混合組件的底部透視圖；
[0050] 圖43是根據(jù)本披露原理的混合組件的透視圖；W及 [0051 ]圖44是根據(jù)本披露原理的流動(dòng)反向裝置的透視圖。
[0052] 貫穿附圖的若干視圖，相應(yīng)的參考號(hào)表示相應(yīng)的部分。
【具體實(shí)施方式】
[0053] 現(xiàn)在將參照附圖更全面地描述多個(gè)示例性實(shí)施例。
[0054] 圖1示意性地展示了根據(jù)本披露的排氣系統(tǒng)10。排氣系統(tǒng)10可W至少包括與燃料 源(未示出）相連通的發(fā)動(dòng)機(jī)12,燃料一旦消耗掉就將產(chǎn)生排放氣體，排放氣體排入具有排 氣后處理系統(tǒng)16的排氣通道14中。可W在發(fā)動(dòng)機(jī)12的下游布置一對(duì)排氣處理部件18和20， 該對(duì)排氣處理部件可W包括催化劑涂覆的基材或過濾器22和24。催化劑涂覆的基材或過濾 器22和24可W是W下各項(xiàng)的任何組合:柴油微粒過濾器(DPF)、柴油氧化催化器化OC)、選擇 性催化還原(SCR)部件、貧NOx催化器、氨逃逸催化器、或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其他類 型的排氣處理裝置。如果使用的是DPF，則它可W是催化劑涂覆的。
[0055] 盡管本披露并未要求，但排氣后處理系統(tǒng)16可W進(jìn)一步包括諸如熱增強(qiáng)裝置或燃 燒器26的部件W便提高經(jīng)過排氣通道14的排放氣體的溫度。提高排放氣體的溫度有利于實(shí) 現(xiàn)在寒冷天氣條件下W及在發(fā)動(dòng)機(jī)12啟動(dòng)時(shí)在排氣處理部件18中的催化劑的起燃、W及在 排氣處理基材22或24是DP即寸開始排氣處理部件18的再生。
[0056] 為協(xié)助對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)12所產(chǎn)生的排放物加 W還原，排氣后處理系統(tǒng)16可W包括定量給 送模塊28W用于周期性地將排氣處理流體定量給送到排氣流中。如圖1中所展示的，定量給 送模塊28可W是定位在排氣處理部件18的上游，并且可運(yùn)行來將排氣處理流體注入到排氣 流中。就此而言，定量給送模塊28通過入口管線34與試劑儲(chǔ)箱30和累32處于流體連通，W便 將諸如柴油燃料或尿素的排氣處理流體定量給送到排氣處理部件18和20上游的排氣通道 14中。定量給送模塊28還可W經(jīng)由返回管線36與試劑儲(chǔ)箱30相連通。返回管線36允許任何 未被定量給送進(jìn)入排氣流的排氣處理流體得W返回試劑儲(chǔ)箱30。排氣處理流體通過入口管 線34、定量給送模塊28、和返回管線36的流動(dòng)還協(xié)助了對(duì)定量給送模塊28的冷卻從而使得 定量給送模塊28不會(huì)過熱。盡管附圖中并未展示，但定量給送模塊28可W被配置成包括在 定量給送模塊28周圍傳送冷卻劑W對(duì)其加 W冷卻的冷卻套。
[0057] 有效地處理排氣流的所需的排氣處理流體的量可W隨載荷、發(fā)動(dòng)機(jī)速度、排放氣 體溫度、排放氣體流速、發(fā)動(dòng)機(jī)燃料注入正時(shí)、所希望的NOx還原、氣壓計(jì)壓力、相對(duì)濕度、 EGR比率W及發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度而變化。可W在排氣處理部件18的下游定位NOx傳感器或量 計(jì)38"N0x傳感器38可運(yùn)行來將指示該排氣NOx含量的信號(hào)輸出給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元40。可W經(jīng) 發(fā)動(dòng)機(jī)/車輛的數(shù)據(jù)總線從發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元40將所有或者一些發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)提供給試劑 電子定量給送控制器42。試劑電子定量給送控制器42也可W作為發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元40的一部 分包括在內(nèi)。如在圖1中指示的，可W通過相應(yīng)的傳感器來測量排放氣體溫度、排放氣體流 速和排氣背壓W及其他車輛運(yùn)行參數(shù)。
[0058] 有效處理排氣流所需的排氣處理流體的量還可能取決于發(fā)動(dòng)機(jī)12的大小。就此而 言，使用在火車機(jī)車、海洋應(yīng)用、W及固定式應(yīng)用中的大型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)可W具有超過單一定 量給送模塊28能力的排氣流速。因而，盡管僅展示了單一定量給送模塊28來用于定量給送 排氣處理流體，但應(yīng)理解的是本披露設(shè)想了將多個(gè)定量給送模塊28用于試劑注入。
[0059] 參見圖2至圖6,展示了排氣處理部件18和20的示例性構(gòu)型。如在圖2中最佳示出， 排氣處理部件18和20被安排成彼此平行。然而，應(yīng)理解的是，在不背離本披露范圍的情況 下，可W將排氣處理部件18和20安排成基本上共軸。
[0060] 排氣處理部件18可W包括殼體44、入口 46、和出口 48。入口 46可W與排氣通道14連 通，并且出口 48可W與排氣處理部件20連通。雖然出口 48被展示為直接連接至排氣處理部 件20上，但是應(yīng)理解的是，另外的導(dǎo)管(未示出）可W定位在出口 48與排氣處理部件20之間。 該另外的導(dǎo)管可W是非線性的，使得穿過該導(dǎo)管的排氣流必須在進(jìn)入排氣處理部件20中之 前轉(zhuǎn)彎。殼體44可W是圓柱形的并且可W包括支撐DOC 52的第一區(qū)段50和支撐DPF 56的第 二區(qū)段54。盡管D0C 52被展示成位于DPF 56上游，但應(yīng)理解的是在不背離本披露范圍的情 況下可W將DPF 56定位在D0C 52的上游。殼體44的對(duì)置末端可W包括端蓋58和6〇W用于氣 密性地密封殼體44。端蓋58和60可W是滑動(dòng)配合的并且分別焊接至第一區(qū)段50和第二區(qū)段 54上。第一區(qū)段50和第二區(qū)段54可W被夾具62緊固。使用夾具62允許容易地移除D0C 52或 DPF 56W便維修、清潔、或更換運(yùn)些部件。來自排氣通道14的排氣將進(jìn)入入口46、穿過D0C 52和DPF 56、并且離開出口 48然后進(jìn)入排氣處理部件20。
[0061] 排氣處理部件20基本上類似于排氣處理部件18。就此而言，排氣處理部件20可W 包括殼體64、入口 66、和出口 68。入口 66是與排氣處理部件18的出口 48連通的，并且出口 68 可W是與排氣通道14的下游區(qū)段連通的。
[0062] 殼體64可W是圓柱形的并且可W支撐SCR 70和氨逃逸催化器72"SCR優(yōu)選地被定 位在氨逃逸催化器72的上游。殼體64的對(duì)置末端可W包括端蓋74和76W用于氣密性地密封 殼體64。端蓋74和76可W是滑動(dòng)配合的并且焊接至殼體64上。替代地，端蓋74和76可W通過 夾具（未示出）緊固至殼體64上。來自排氣處理部件18的出口 48的排氣將進(jìn)入入口 66、穿過 SCR 70和氨逃逸催化器72、并且離開出口68然后進(jìn)入排氣通道14的下游區(qū)段。
[0063] 定量給送模塊28可W在定位在端蓋74上靠近入口 66的位置處。定量給送模塊28可 運(yùn)行來在排氣流穿過SCR 70之前將還原劑(例如尿素排氣處理流體)注入該排氣流中。將發(fā) 生該排氣和排氣處理流體的充分相互混合W便在該混合物穿過SCR 70的過程中優(yōu)化NOx從 該排氣流中的去除。為了有助于該排氣流與該尿素排氣處理流體的相互混合，可W將混合 組件80定位在入口66的下游和SCR 70的上游。混合組件80被定位成靠近定量給送模塊28， 使得定量給送模塊28可W將尿素排氣處理流體直接定量給送到混合組件80中，在該混合組 件中該流體可W與該排氣流混合。
[0064] 圖7至圖9展示了混合組件80的第一示例性實(shí)施例。混合組件80包括分解管82,該 分解管包括可W緊固至端蓋74上的第一端部分84和被定位成靠近SCR 70的第二端部分86。 分解管82可W是基本上圓柱形性的，而徑向擴(kuò)展部分88被定位在第一端部分84與第二端部 分86之間。徑向擴(kuò)展部分88包括:使分解管82擴(kuò)展的錐形擴(kuò)展部分90;圓柱形部分92，該圓 柱形部分位于錐形擴(kuò)展部分90的下游、具有的直徑大于第一端部分84和第二端部分86的直 徑；W及使分解管82縮窄的錐形縮窄部分94。應(yīng)理解的是，在不背離本披露范圍的情況下， 第一端部分84和第二端部分86可W具有不同的直徑。還應(yīng)理解的是，本披露不需要錐形縮 窄部分94。即，徑向擴(kuò)展部分88可W延伸跨過第二端部分86的整個(gè)長度。
[0065] 第一端部分84可W被穿孔而使得第一端部分84包括多個(gè)第一穿孔96。第一穿孔96 圍繞第一端部分84的圓周可W改變其大小并且有助于產(chǎn)生素流并增大排氣流在進(jìn)入分解 管82時(shí)的速度。盡管本披露不需要，但是可W將被穿孔的套環(huán)98圍繞第一端部分84定位并 且緊固至其上，該穿孔過的套環(huán)包括被形成為長形槽縫100的多個(gè)第二穿孔。被穿孔的套環(huán) 98包括圓柱形部分102,該圓柱形部分具有的直徑比第一端部分84的直徑大。圓柱形部分 102徑向地縮窄成軸向延伸凸緣104,該軸向延伸凸緣可W通過焊接、針焊、或本領(lǐng)域技術(shù)人 員已知的任何其他牢固附接方法在靠近徑向擴(kuò)展部分88的位置處被固定地聯(lián)接至分解管 82上。
[0066] 長形槽縫100的尺寸可W大于第一穿孔96。長形槽縫100可W被定向在不同方向 上，運(yùn)些方向包括與分解管82的軸線平行的方向W及與分解管82的軸線正交安排的方向。 然而，應(yīng)理解的是，在不背離本披露范圍的情況下，可W將每個(gè)長形槽縫100定向在同一方 向上。類似于第一穿孔96,長形槽縫100有助于產(chǎn)生素流并增大排氣流在進(jìn)入分解管82時(shí)的 速度。
[0067] 混合組件80包括位于第二端部分86處的流動(dòng)反向裝置106。流動(dòng)反向裝置106可W 固定至第二端部分86上、或可W被擋板(未示出）支撐，該擋板在靠近第二端部分86的終止 邊緣108的位置處將流動(dòng)反向裝置106緊固至端蓋74上。流動(dòng)反向裝置106是基本上杯形構(gòu) 件110,該構(gòu)件中形成有中央突出部112。流動(dòng)反向裝置106具有的直徑大于分解管82的第二 端部分86的直徑，使得當(dāng)排氣流進(jìn)入杯形構(gòu)件110中時(shí)，該排氣流將被強(qiáng)制在反方向上朝殼 體64的入口66流回。該排氣流的反向有助于在該排氣流達(dá)到SCR 70之前該試劑排氣處理流 體與排氣流相互混合。
[0068] 流動(dòng)反向裝置106可W包括多個(gè)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件114, W用于進(jìn)一步有助于試劑排氣處理 流體與該排氣流的相互混合。偏轉(zhuǎn)構(gòu)件114可W被形成為多個(gè)葉片，運(yùn)些葉片從流動(dòng)反向裝 置106的外壁118的內(nèi)表面116徑向地向內(nèi)延伸。葉片114除了徑向地向內(nèi)延伸之外還可W是 相對(duì)于分解管82的軸線成角度的W便進(jìn)一步在排氣流離開流動(dòng)反向裝置106時(shí)引導(dǎo)該排氣 流。葉片114可W是平坦構(gòu)件、或可W是略微彎曲的。盡管葉片114被展示為緊固至流動(dòng)反向 裝置106的內(nèi)表面116上，但是應(yīng)理解的是，葉片114可W緊固至分解管82的第二端部分86 上。
[0069] 如在圖6中所示，混合組件80可W被安排在與入口 66的軸線正交的方向上。因此， 排氣流將在被引向SCR 70之前垂直地進(jìn)入混合組件80中。當(dāng)排氣流進(jìn)入分解管82的第一端 84時(shí)，該排氣流的速度可W增大并且該排氣流的流動(dòng)由于第一穿孔和第二穿孔96和100而 變得曲折。當(dāng)該排氣進(jìn)入徑向擴(kuò)展部分88時(shí)，流動(dòng)可能趨向于保持是沿著分解管82的軸線。 雖然排氣流的速度可能減慢，但是該速度僅減慢到確保排氣與試劑排氣處理流體令人滿意 地相互混合的最小程度。就此而言，徑向擴(kuò)展部分88使排氣流中由穿孔96和100所產(chǎn)生的素 流擴(kuò)散，運(yùn)有助于將任何潛在的速度損失最小化。下表1中匯總了排氣流在排氣處理部件20 內(nèi)的各個(gè)區(qū)域處的峰值速度。
[0070]
[0071]
[0072] 表 1
[0073] 如在表1和圖6中可W看到，當(dāng)排氣流從入口 66進(jìn)入時(shí)，該排氣可W具有84m/s的峰 值速度（區(qū)域A)。當(dāng)該排氣進(jìn)入混合組件80而穿過套環(huán)98和分解管82的第一端部分84時(shí)，速 度可W增大（區(qū)域B)。區(qū)域B中的速度增大在由定量給送模塊28所注入的排氣處理流體的速 度與流經(jīng)穿孔96和100的排放氣體之間產(chǎn)生大的速度差。該本體排氣流的速度差導(dǎo)致了比 該排氣處理流體的表面張力特征更大的空氣動(dòng)力，運(yùn)將導(dǎo)致排氣處理流體的液滴破碎和霧 化。
[0074] 接著，當(dāng)該排氣進(jìn)入徑向擴(kuò)展部分88時(shí)，該排氣可W略微減慢(區(qū)域C和D)。當(dāng)該排 氣離開徑向擴(kuò)展部分并且進(jìn)入流動(dòng)反向裝置106中時(shí)，速度接著可W增大（區(qū)域E和F)。該排 氣速度可W接著在排氣到達(dá)SCR 70時(shí)減?。▍^(qū)域G)。由于排氣速度在該排氣處理流體被定 量給送到該排氣流中的位置（區(qū)域B)增大、并且在其離開流動(dòng)反向裝置106時(shí)增大，所W該 排氣和排氣處理流體可W被充分地相互混合W確保該排氣處理流體的令人滿意的霧化。
[0075] 無論如何，當(dāng)排氣流在徑向擴(kuò)展部分88(區(qū)域D)中時(shí)，低速流的區(qū)120存在于與分 解管82的內(nèi)壁122相鄰的位置處（圖9)。運(yùn)些區(qū)120在排氣流穿過徑向擴(kuò)展部分8別寸環(huán)繞該 排氣流并且有助于防止內(nèi)壁122被該試劑排氣處理流體潤濕。防止內(nèi)壁122被潤濕就防止了 或至少基本上最小化了固體尿素沉積物在內(nèi)壁122上的積聚。
[0076] 當(dāng)排氣流進(jìn)入分解管82的第二端部分86時(shí)，該排氣流的速度將再次增大并且當(dāng)其 進(jìn)入和離開流動(dòng)反向裝置106時(shí)保持為增大的。在進(jìn)入流動(dòng)反向裝置106時(shí)，該排氣流的流 動(dòng)方向?qū)⒊蛉肟?66反向回去。當(dāng)排氣流離開該流動(dòng)反向裝置106時(shí)，排氣將被葉片114引 導(dǎo)，運(yùn)將有助于排氣與試劑排氣處理流體的進(jìn)一步相互混合。另外，該排氣流可W撞擊分解 管82的錐形縮窄部分94,運(yùn)可能進(jìn)一步有助于將該排氣流引導(dǎo)離開混合組件80。接著該排 氣流自由地朝向SCR 70流動(dòng)。應(yīng)當(dāng)理解的是，上面提到的速度在后面描述的實(shí)施例中可能 會(huì)發(fā)生變化。在運(yùn)點(diǎn)上，速度可W在任何位置從10 % -20 %增加。
[0077] 現(xiàn)在參見圖10至圖13,將描述第二示例性混合組件200?；旌辖M件200類似于圖7至 圖9所展示的混合組件80。因此為清晰起見，在此省略了對(duì)各個(gè)組件共用的部件的描述。混 合組件200包括偏轉(zhuǎn)裝置202,該偏轉(zhuǎn)裝置包括多個(gè)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件204。如在圖13中最佳示出，偏 轉(zhuǎn)裝置202可W是由金屬(例如，侶、鋼、鐵）、或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其他材料的長形 條206形成的。偏轉(zhuǎn)構(gòu)件204是與長形條206-體的（即，統(tǒng)一的）并且被形成為平坦的接片， 運(yùn)些接片從長形條206、從長形條206中形成的多個(gè)切口 208徑向地向外彎折。
[0078] 可W將偏轉(zhuǎn)構(gòu)件204設(shè)計(jì)成W類似于葉片114的方式起作用。就此而言，當(dāng)排氣流 離開流動(dòng)反向裝置106時(shí)，該排氣將被偏轉(zhuǎn)構(gòu)件204引導(dǎo)，運(yùn)將有助于該排氣與試劑排氣處 理流體的進(jìn)一步相互混合。如在圖12和圖13中最佳示出，切口208是相對(duì)于一段長形條206 成角度的。當(dāng)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件204從長形條206向外彎折時(shí)，偏轉(zhuǎn)構(gòu)件204也相對(duì)于混合組件200的 軸線成角度，運(yùn)可W用來在排氣流離開流動(dòng)反向裝置106時(shí)沿多個(gè)預(yù)定方向引導(dǎo)該排氣流。
[0079] 偏轉(zhuǎn)構(gòu)件204可W具有基本上等于分解管82的第二端部分86與流動(dòng)反向裝置106 的外壁118之間的距離的長度。替代地，偏轉(zhuǎn)構(gòu)件204可W具有小于第二端部分86與外壁118 之間距離的長度。在另一個(gè)替代方案中，偏轉(zhuǎn)構(gòu)件204可W各自具有終端伸出部210,該終端 伸出部對(duì)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件204提供了大于第二端部分86與外壁118之間距離的長度。終端伸出部 210接著可W抵接流動(dòng)反向裝置106的外壁118的終端212,運(yùn)有助于將偏轉(zhuǎn)裝置202相對(duì)于 流動(dòng)反向裝置106進(jìn)行定位。通過提供位置來將每個(gè)接片焊接、針焊、或緊固到流動(dòng)反向裝 置106上(如果希望的話），終端伸出部210還可W有助于將偏轉(zhuǎn)裝置202緊固至流動(dòng)反向裝 置106上。
[0080] 現(xiàn)在參見圖14至圖16,展示了第Ξ示例性混合組件300?；旌辖M件300基本上類似 于圖7至圖9所示的混合組件80。因此為清晰起見，在此省略了對(duì)各個(gè)組件共用的部件的描 述。雖然圖14中未展示套環(huán)98,但是應(yīng)理解的是，混合組件300可W包括套環(huán)98?；旌辖M件 300包括偏轉(zhuǎn)裝置302,該偏轉(zhuǎn)裝置包括多個(gè)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件304。如在圖15中最佳示出，偏轉(zhuǎn)裝置 302可W是由金屬(例如，侶、鋼、鐵）、或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其他材料的環(huán)形環(huán)306 形成的。偏轉(zhuǎn)構(gòu)件304是與環(huán)形環(huán)306-體的（即，統(tǒng)一的)并且被形成為平坦的接片，運(yùn)些接 片可W從環(huán)形環(huán)、從環(huán)形環(huán)306中形成的多個(gè)切口 308軸向地向外彎折。雖然偏轉(zhuǎn)構(gòu)件304被 展示為在朝向流動(dòng)反向裝置106的內(nèi)部310的方向上彎折，但是應(yīng)理解的是，偏轉(zhuǎn)構(gòu)件304可 W在遠(yuǎn)離內(nèi)部310的方向上彎折。
[0081] 可W將偏轉(zhuǎn)構(gòu)件304設(shè)計(jì)成W類似于葉片114的方式起作用。就此而言，當(dāng)排氣流 離開流動(dòng)反向裝置106時(shí)，該排氣將被偏轉(zhuǎn)構(gòu)件304引導(dǎo)，運(yùn)將有助于該排氣與試劑排氣處 理流體的進(jìn)一步相互混合。偏轉(zhuǎn)構(gòu)件304也可W相對(duì)于混合組件300的軸線成角度，運(yùn)可W 用來在排氣流離開流動(dòng)反向裝置106時(shí)沿多個(gè)預(yù)定方向引導(dǎo)該排氣流。
[0082] 一旦偏轉(zhuǎn)構(gòu)件304彎折到所希望的方向，偏轉(zhuǎn)裝置的內(nèi)環(huán)312和外環(huán)314將被限定。 內(nèi)環(huán)312可W用于通過焊接、針焊、或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其他固定方法W任何方式 將偏轉(zhuǎn)裝置302緊固至分解管82的第二端部分86上。偏轉(zhuǎn)裝置302還可W包括從外環(huán)314向 外延伸的軸向延伸凸緣316。軸向延伸凸緣316可W對(duì)應(yīng)于流動(dòng)反向裝置106的終端212(圖 11)并且與終端212重疊，使得軸向延伸凸緣316可W通過焊接、針焊、或已知的任何其他附 接方法緊固至流動(dòng)反向裝置106上。
[0083] 現(xiàn)在參見圖17至圖19,展示了第四示例性實(shí)施例?；旌辖M件400類似于圖7至圖9所 展示的混合組件80。因此為清晰起見，在此省略了對(duì)各個(gè)組件共用的部件的描述?；旌辖M件 400包括位于第二端部分86處的流動(dòng)反向裝置106,該流動(dòng)反向裝置是基本上杯形構(gòu)件，該 基本上杯形構(gòu)件中形成有中央突出部。與W上所描述的偏轉(zhuǎn)構(gòu)件204和304相比，混合組件 400可W包括聯(lián)接在流動(dòng)反向裝置106與分解管82之間的流動(dòng)分散蓋402。
[0084] 流動(dòng)分散蓋402包括將流動(dòng)分散蓋402聯(lián)接至流動(dòng)反向裝置106上的第一軸向延伸 唇緣404W及將流動(dòng)分散蓋402聯(lián)接至分解管82上的第二軸向延伸唇緣406。具有多個(gè)通孔 410的被穿孔的錐形環(huán)408位于軸向延伸唇緣404與406之間。類似于第一穿孔96和第二穿孔 100,通孔410有助于產(chǎn)生素流并且增大排氣流在離開流動(dòng)反向裝置106時(shí)的速度。通孔410 的大小和形狀可W用任何所希望的方式來確定。就此而言，雖然通孔410被展示為圓形，但 是應(yīng)理解的是，通孔可W是任何形狀，包括方形、矩形、Ξ角形、卵形等等。錐形環(huán)408可W包 括與第一軸向延伸唇緣404相鄰的第一部分412和與第二軸向延伸唇緣406相鄰的第二部分 414。
[0085] 分流環(huán)416可W被定位在第二部分414與分解管82之間。如在圖19中最佳示出，分 流環(huán)416包括聯(lián)接至分解管82上的圓柱形部分418W及遠(yuǎn)離圓柱形部分418在分解管82與圓 錐形環(huán)408之間延伸的成角度凸緣420。可W將成角度凸緣420W任何希望來進(jìn)一步有助于 使流量從混合組件400中分流出去的角度進(jìn)行定位。就此而言，成角度凸緣可W是相對(duì)于圓 柱形部分418成25度至75度范圍內(nèi)、優(yōu)選在35度至65度范圍內(nèi)的角度，并且最優(yōu)選地成一個(gè) 角度。
[0086] 在進(jìn)入流動(dòng)反向裝置106時(shí)，該排氣流的流動(dòng)方向?qū)⒊蛉肟?6反向回去。當(dāng)該排 氣流離開流動(dòng)反向裝置106時(shí)，該排氣將被分流環(huán)416引導(dǎo)穿過通孔410離開，運(yùn)將有助于該 排氣與試劑排氣處理流體的進(jìn)一步相互混合。接著該排氣流自由地朝向SCR 70流動(dòng)。
[0087] 現(xiàn)在參見圖20和圖21，展示了第五示例性實(shí)施例?；旌辖M件500基本上類似于圖7 至圖9所示的混合組件80。因此為清晰起見，在此省略了對(duì)各個(gè)組件共用的部件的描述?；?合組件500包括位于分解管82的第二端部分86處的流動(dòng)反向裝置502,該流動(dòng)反向裝置是基 本上杯形構(gòu)件，該基本上杯形構(gòu)件中形成有中央突出部503。流動(dòng)反向裝置502可W包括在 其外壁506中形成的多個(gè)流動(dòng)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件504。偏轉(zhuǎn)構(gòu)件504是與流動(dòng)反向裝置502-體的（即， 整體)并且被形成為平坦的接片，運(yùn)些接片從外壁506、從外壁506中形成的多個(gè)切口 508徑 向地向外彎折?？蒞將偏轉(zhuǎn)構(gòu)件504設(shè)計(jì)成W類似于葉片114的方式起作用。就此而言，當(dāng)排 氣流穿過切口 508離開流動(dòng)反向裝置502時(shí)，該排氣流將變得素亂且被偏轉(zhuǎn)構(gòu)件504引導(dǎo)，運(yùn) 將有助于該排氣與試劑排氣處理流體的進(jìn)一步相互混合。
[008引混合組件500可W進(jìn)一步包括被定位在流動(dòng)反向裝置502的終端512與分解管82之 間的分散環(huán)510。分散環(huán)510可W是由金屬(例如，侶、鋼、鐵）、或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何 其他材料的環(huán)形環(huán)514形成的。圓柱形凸緣516可W遠(yuǎn)離環(huán)形環(huán)514軸向地延伸。圓柱形凸緣 516可W被焊接、針焊、或用已知的任何方式而緊固至分解管82上。環(huán)形環(huán)514包括在其中形 成的多個(gè)扇貝形凹陷518。凹陷518用作出口端口 W允許排氣流離開混合組件500。相應(yīng)地， 該排氣流可W穿過切口 508離開、或可W穿過凹陷518離開。相鄰的凹陷518可W被環(huán)形環(huán) 514的凸臺(tái)部分520隔開。每個(gè)凸臺(tái)部分520的、被定位成與圓柱形凸緣516相反的終端522可 W在軸向方向上彎折W提供抵接表面，該抵接表面可W在分散環(huán)510被緊固至分解管82上 之前將分散環(huán)510相對(duì)于流動(dòng)反向裝置502定位。
[0089] 在進(jìn)入流動(dòng)反向裝置502時(shí)，該排氣流的流動(dòng)方向?qū)⒊蛉肟?6反向回去。當(dāng)排氣 流離開流動(dòng)反向裝置502時(shí)，該排氣可W穿過切口 508離開并且被偏轉(zhuǎn)構(gòu)件504偏轉(zhuǎn)到所希 望的方向上，或者該排氣流可W穿過在分散環(huán)510中形成的多個(gè)凹陷518離開。與該排氣流 離開混合組件500時(shí)的位置無關(guān)，該排氣流在朝向SCR 70流動(dòng)之前進(jìn)一步與試劑排氣處理 流體相互混合。
[0090] 雖然每個(gè)混合組件是相對(duì)于在包含單一SCR 70的排氣處理部件20中的使用進(jìn)行 描述的，但是本披露不限于此。如在圖22和圖23中最佳示出，混合組件可W用于具有一對(duì) SCR 70的排氣處理部件20中。圖22展示了一對(duì)被安排成平行的排氣處理部件18和20。排氣 處理部件18類似于之前所描述的實(shí)施例，所W省略了其描述。
[0091] 如在圖23中最佳示出的排氣處理部件20包括混合組件80(或W上所描述的任何其 他混合組件），W用于混合由定量給送模塊28定量給送到該排氣流中的排氣處理流體。排氣 處理部件20包括與一對(duì)端蓋602和604連通的一對(duì)殼體600。端蓋602和604可W通過焊接而 緊固至殼體600上、或者可W通過夾具（未示出）緊固至殼體600上?；旌辖M件80和定量給送 模塊28被緊固在導(dǎo)管606中，該導(dǎo)管提供排氣處理部件18與排氣處理部件20之間的連通。導(dǎo) 管606可W包括第一部分608和第二部分610,運(yùn)兩個(gè)部分各自分別包括凸緣612和614,運(yùn)兩 個(gè)凸緣可W通過焊接、或通過夾具(未示出）來緊固。每個(gè)殼體600支撐多個(gè)排氣處理部件基 材618,運(yùn)些基材可W是SCR、氨逃逸催化器、和用于處理排氣與排氣處理流體的混合物的過 濾器的組合。
[0092] 當(dāng)排氣進(jìn)入混合組件80時(shí)，尿素排氣處理流體可W由定量給送模塊28直接定量給 送到混合組件80中。當(dāng)排氣與排氣處理流體的混合物行進(jìn)穿過分解管82和流動(dòng)反向裝置 106時(shí)，該排氣處理流體和排氣流將在穿過排氣處理部件基材618之前充分相互混合?；旌?組件80可W包括偏轉(zhuǎn)構(gòu)件或葉片114, W便有助于將排氣與排氣處理流體相互混合。由于在 該示例性實(shí)施例中使用了一對(duì)各自包括排氣處理部件基材618的殼體600,所W可W將葉片 114定位在流動(dòng)反向裝置106內(nèi)W確保將基本上等量的排氣流引導(dǎo)至每個(gè)殼體600中。即，應(yīng) 理解的是，偏轉(zhuǎn)構(gòu)件114(W及每個(gè)示例性實(shí)施例中的偏轉(zhuǎn)構(gòu)件)可W被定向和定位成將排 氣引導(dǎo)至所希望的方向。W此方式，排氣可W被排氣處理部件基材618適當(dāng)?shù)靥幚怼?br>[0093] 現(xiàn)在參見圖24至圖30,展示了包括排氣處理部件702和704的示例性排氣處理組件 700。如在圖24中最佳示出，排氣處理部件702和704被安排成彼此平行。然而，應(yīng)理解的是， 在不背離本披露范圍的情況下，可W將排氣處理部件702和704安排成基本上共軸。
[0094] 排氣處理部件702可W包括殼體706、入口 708、和出口 710。入口 708可W與排氣通 道14連通，并且出口 710可W與排氣處理部件704連通。雖然出口 710被展示為直接連接至排 氣處理部件704上，但是應(yīng)理解的是，另外的導(dǎo)管（未示出）可W定位在出口 710與排氣處理 部件704之間。該另外的導(dǎo)管可W是非線性的，使得穿過該導(dǎo)管的排氣流必須在進(jìn)入排氣處 理部件704中之前轉(zhuǎn)彎。
[00M]殼體706可W是圓柱形的并且可W包括支撐D0C 714的第一區(qū)段712和支撐混合組 件718的第二區(qū)段716(圖29和圖30)dD0C 714可W例如用DPF或催化劑涂覆的DPF替代，而并 不背離本披露的范圍。殼體706的對(duì)置末端可W包括端蓋720和722W用于氣密性地密封殼 體706。端蓋720和722可W是滑動(dòng)配合的并且分別焊接至第一區(qū)段712和第二區(qū)段716上。第 一區(qū)段712和第二區(qū)段716可W被夾具724緊固。替代地，第一區(qū)段712和第二區(qū)段716可W是 滑動(dòng)配合的或焊接的，而并不背離本披露的范圍。使用夾具724允許容易地移除D0C 714或 混合組件718W便維修、清潔、或更換運(yùn)些部件?？蒞將穿孔擋板725直接定位在入口 708的 下游并且在D0C 714的上游。來自排氣通道14的排氣將進(jìn)入入口708、穿過穿孔擋板725、D0C 714和混合組件718、并且離開出口 710然后進(jìn)入排氣處理部件704。
[0096] 排氣處理部件704基本上類似于排氣處理部件702。就此而言，排氣處理部件704可 W包括殼體726、入口 728、和出口 730。入口 728是與排氣處理部件702的出口 710連通的，并 且出口 730可W是與排氣通道14的下游區(qū)段連通的。
[0097] 殼體726可W是圓柱形的并且可W支撐SCR 732和氨逃逸催化器734dSCR 732優(yōu)選 地被定位在氨逃逸催化器734的上游。殼體726的對(duì)置末端可W包括端蓋736和738W用于氣 密性地密封殼體726。端蓋736和738可W是滑動(dòng)配合的并且焊接至殼體726上。替代地，端蓋 736和738可W通過夾具（未示出）緊固至殼體726上。來自排氣處理部件702的出口 710的排 氣將進(jìn)入入口728、穿過SCR 732和氨逃逸催化器734、并且離開出口730然后進(jìn)入排氣通道 14的下游區(qū)段。
[0098] 定量給送模塊28可W在定位在端蓋722上靠近出口 710的位置處。如在之前描述的 實(shí)施例中，定量給送模塊28可運(yùn)行來在排氣流穿過SCR 732之前將還原劑(例如尿素排氣處 理流體)注入該排氣流中。將發(fā)生該排氣和排氣處理流體的充分相互混合W便在該混合物 穿過SCR 732之前優(yōu)化NOx從該排氣流中的去除。為了有助于該排氣流與該尿素排氣處理流 體的相互混合，可W將混合組件718定位在D0C 714的下游和SCR 732的上游?；旌辖M件718 被定位成靠近定量給送模塊28,使得定量給送模塊28可W將尿素排氣處理流體直接定量給 送到混合組件718中，在該混合組件中該流體可W與該排氣流混合。
[0099] 圖29和圖30最佳地展示了混合組件718。類似于之前描述的實(shí)施例，混合組件718 包括分解管82,該分解管包括可W緊固至端蓋722上的第一端部分84和被定位成靠近D0C 714的第二端部分86。分解管82可W是基本上圓柱形性的，而徑向擴(kuò)展部分88被定位在第一 端部分84與第二端部分86之間。流動(dòng)反向裝置740位于第二端部分86處。除了分解管82被固 定到端蓋722上之外，混合組件718可W通過穿孔支撐板742被支撐在殼體706內(nèi)。
[0100] 支撐板742包括環(huán)繞了孔口746的環(huán)形中央部分744,該孔口是由固定至分解管82 上的軸向延伸凸緣748限定的。支撐板742的環(huán)形外部分750包括用于允許排氣流經(jīng)其中的 多個(gè)通孔752。外部分750還包括用于將支撐板742固定至殼體706上的軸向延伸凸緣754?？?W在該環(huán)形中央部分744與環(huán)形外部分750之間定位軸向延伸的肩臺(tái)部分756。肩臺(tái)部分756 為混合組件718的圓柱形外殼758提供了安裝表面。外殼758包括固定至肩臺(tái)部分756上的近 端760W及固定至流動(dòng)反向裝置740上的遠(yuǎn)端762。徑向延伸的安裝凸緣764接收出口 710的 末端766。
[0101] 如圖30中最佳所示，排氣流將進(jìn)入入口 708、經(jīng)過穿孔擋板725、并且進(jìn)入D0C 714。 在排氣離開D0C 714之后，排氣將接近混合組件718。雖然本披露不作要求，但混合組件718 可W是固定至流動(dòng)反向裝置740的外表面770上的杯形鼻部768。杯形鼻部768可W包括錐形 的、半球形的、或楠球形的外表面772,該外表面在與排氣接觸時(shí)將圍繞該混合組件718引導(dǎo) 排氣。杯形鼻部768還可W具有相對(duì)于排氣方向而言的凹形表面。此外，杯形鼻部768可W具 有在外表面772上形成的多個(gè)凸起的或凹入的特征(例如，隆起或陷窩，未示出）。雖然杯形 鼻部768被展示為是固定至流動(dòng)反向裝置740上，但應(yīng)理解的是，杯形鼻部768可W由支撐板 (未示出）支撐在靠近流動(dòng)反向裝置740的位置處。例如，可W使用類似于支撐板742的具有 允許排氣流動(dòng)的通孔752的支撐板，其中環(huán)形中央部分744限定了杯形鼻部768而不是孔口 746。
[0102] 在經(jīng)過了混合組件718周圍之后，排氣將穿過支撐板742的通孔752。在穿過了支撐 板742之后，排氣可W穿過穿孔96和100進(jìn)入混合組件718。為了輔助將排氣給送到混合組件 718中，端蓋722可W限定將排氣引導(dǎo)到混合組件718中的多個(gè)彎曲表面(例如，類似于流動(dòng) 反向裝置740,未示出）。在進(jìn)入了分解管82之后，排氣流將暴露給由定量給送模塊28定量給 送到混合組件718中的排氣處理流體(例如，尿素）。在排氣流經(jīng)分解管82之后，排氣將被流 動(dòng)反向裝置740沿反方向引導(dǎo)到外殼758中。接著排氣可W通過出口 710離開外殼758并且進(jìn) 入排氣處理部件704，SCR 732和氨逃逸催化器734被定位在該排氣處理部件處。
[0103] 根據(jù)上述構(gòu)型，排氣流將在排氣處理部件702內(nèi)被迫反轉(zhuǎn)方向兩次。也就是說，排 氣流將在進(jìn)入混合組件71別寸第一次反轉(zhuǎn)方向，并且排氣將由于與流動(dòng)反向裝置740接觸而 第二次反轉(zhuǎn)方向。由于排氣流在前行經(jīng)過排氣處理部件702時(shí)反轉(zhuǎn)方向兩次，因此排氣流將 變得曲折，運(yùn)增大了使排氣處理流體與排氣在排氣進(jìn)入SCR 732之前相混合的能力。由于排 氣處理流體與排氣的混合增加 ，SCR 732從排氣中去除NOx的功效可W增大。
[0104] 雖然在圖29和圖30中未展示出，但應(yīng)理解的是，流動(dòng)反向裝置740可W包括多個(gè)偏 轉(zhuǎn)構(gòu)件，如葉片114。替代地，可W在排氣處理部件702中使用混合組件200、300、400和500中 的任一者，而并不背離本披露的范圍。
[0105] 現(xiàn)在參見圖31和圖32,展示了排氣處理部件800。排氣處理部件800包括殼體802、 入口 804、和出口 806。殼體802可W包括內(nèi)部外殼807和外部外殼808。在內(nèi)部外殼806與外部 外殼808之間可W布置隔熱材料810。入口 804可W聯(lián)接到排氣通路14上并且包括內(nèi)錐體812 和外錐體814。在內(nèi)錐體812與外錐體814之間可W布置隔熱材料810。內(nèi)錐體812可W固定至 內(nèi)部外殼807上，并且外錐體814可W固定至外部外殼808上。內(nèi)錐體812可W首先固定至外 錐體814上，并且接著入口 804可W固定至內(nèi)部殼體807和外部外殼808上。出口 806可W包括 固定至外部外殼808上的外套筒816并且包括內(nèi)套筒818。內(nèi)套筒818可W由氣密性密封的一 個(gè)或多個(gè)區(qū)段構(gòu)造而成。在內(nèi)套筒818與外套筒816之間可W布置隔熱材料810。出口 806可 W從殼體802向外徑向延伸，而入口 804可W是與殼體802共軸的。
[0106] 端蓋820可W在殼體802的與入口 804相反的一端處聯(lián)接到殼體802上。定量給送模 塊28可W定位在端蓋820上(或另外的凸緣(未示出）上)靠近出口 806的位置處。如在之前描 述的實(shí)施例中，定量給送模塊28可運(yùn)行來在排氣流穿過SCR(未示出）之前將還原劑(例如尿 素排氣處理流體)注入該排氣流中。將發(fā)生該排氣和排氣處理流體的充分相互混合W便在 該混合物穿過該SCR之前優(yōu)化NOx從該排氣流中的去除。為了有助于該排氣流與該尿素排氣 處理流體的相互混合，可W將混合組件718定位在入口 804與出口 806之間?；旌辖M件718被 定位成靠近定量給送模塊28,使得定量給送模塊28可W將排氣處理流體直接定量給送到混 合組件718中，在該混合組件中該流體可W與該排氣流混合。
[0107] 圖32最佳地展示了在排氣處理部件800中的混合組件718?；旌辖M件718包括分解 管82,該分解管包括可W緊固至端蓋820上的第一端部分84和被定位成靠近入口 804的第二 端部分86。排氣流將進(jìn)入入口 804并接近混合組件718。雖然本披露不作要求，但混合組件 718可W包括被固定至流動(dòng)反向裝置740的外表面770上的杯形鼻部768。杯形鼻部768可W 包括錐形的、半球形的、或楠球形的外表面772,該外表面在與排氣接觸時(shí)將圍繞該混合組 件718引導(dǎo)排氣。杯形鼻部768還可W具有相對(duì)于排氣方向而言的凹形表面。此外，杯形鼻部 768可W具有在外表面772上形成的多個(gè)凸起的或凹入的特征(例如，隆起或陷窩，未示出）。 在經(jīng)過了混合組件718周圍之后，排氣將穿過支撐板742的通孔752。在穿過了支撐板742之 后，排氣可W穿過穿孔96進(jìn)入混合組件718。雖然在圖32中混合組件718被展示為不包括穿 孔套環(huán)98,但應(yīng)理解的是，所展示的實(shí)施例可W包括穿孔套環(huán)98,而并不背離本披露的范 圍。
[0108] 在進(jìn)入了分解管82之后，排氣流將暴露給由定量給送模塊28定量給送到混合組件 718中的排氣處理流體(例如，尿素）。在排氣流經(jīng)分解管82之后，排氣將被流動(dòng)反向裝置740 沿反方向引導(dǎo)到外殼758中。接著排氣可W通過出口806離開外殼758并且進(jìn)入可W定位有 SCR的另一個(gè)排氣處理部件(例如，圖24中展示的排氣處理部件）。
[0109] 雖然在圖32中未展示出，但應(yīng)理解的是，流動(dòng)反向裝置740可W包括多個(gè)偏轉(zhuǎn)構(gòu) 件，如葉片114。替代地，可W在排氣處理部件800中使用混合組件200、300、400和500中的任 一者，而并不背離本披露的范圍。
[0110] 根據(jù)上述構(gòu)型，排氣流將在排氣處理部件800內(nèi)被迫反轉(zhuǎn)方向兩次。也就是說，排 氣流將在進(jìn)入混合組件71別寸第一次反轉(zhuǎn)方向，并且排氣將由于與流動(dòng)反向裝置740接觸而 第二次反轉(zhuǎn)方向。由于排氣流在前行經(jīng)過排氣處理部件800時(shí)反轉(zhuǎn)方向兩次，因此排氣流將 變得曲折，運(yùn)增大了使排氣處理流體與排氣在排氣進(jìn)入SCR之前相混合的能力。由于排氣處 理流體與排氣的混合增加，該SCR從排氣中去除NOx的功效可W增大。
[0111] 此外應(yīng)理解的是，排氣處理部件800不包括00(：、0?。、5〔1?、或某一其他類型的排氣 處理基材。在沒有任何運(yùn)些裝置的情況下，可W將部件800做成緊湊的。運(yùn)樣的設(shè)計(jì)允許用 部件800對(duì)現(xiàn)有的包含SCR的排氣后處理系統(tǒng)進(jìn)行翻新，W輔助增大排氣與尿素排氣處理流 體的混合。
[0112] 應(yīng)理解的是，可W在希望時(shí)對(duì)上述每種構(gòu)型進(jìn)行修改。例如，雖然圖24中所展示的 入口708被展示為具有90度的彎度，但本披露考慮了像圖31中展示那樣的共軸入口（即，入 口804)或像入口 728那樣的徑向定位的入口。類似地，出口 710可W用共軸出口（類似于共軸 入口804)或具有90度彎度的出口（類似于入口708)替代。可W對(duì)部件800進(jìn)行類似的修改， 而并不背離本披露的范圍。
[0113] 圖33展示了根據(jù)本披露的另一個(gè)混合組件900。類似于之前描述的實(shí)施例，混合組 件90包括分解管82,該分解管包括可W緊固至端蓋74上的第一端部分84和被定位成靠近 SCR 70的第二端部分86。分解管82可W是基本上圓柱形性的，而徑向縮窄部分902被定位在 第一端部分84與第二端部分86之間。
[0114] 徑向縮窄部分902包括:使分解管82縮窄的錐形縮窄部分904;圓柱形部分92,該圓 柱形部分位于錐形縮窄部分904下游、具有的直徑小于第一端部分84和第二端部分86的直 徑；W及使分解管82徑向擴(kuò)展的錐形擴(kuò)展部分906。應(yīng)理解的是，在不背離本披露范圍的情 況下，第一端部分84和第二端部分86可W具有不同的直徑。還應(yīng)理解的是，本披露不需要錐 形縮窄部分906。即，徑向縮窄部分902可W延伸跨過第二端部分86的整個(gè)長度。徑向縮窄的 分解管82導(dǎo)致排出的氣體在其行進(jìn)通過分解管82時(shí)速度增加。運(yùn)種速度的增加有助于試劑 排氣處理流體的霧化。
[0115] 盡管如混合組件80 (例如見圖9)和混合組件900 (例如見圖33)等混合組件已經(jīng)被 描述成包括徑向擴(kuò)展部分88或徑向縮窄部分902,本披露應(yīng)不限于此。就此而言，應(yīng)理解的 是，本披露設(shè)想，混合組件包括完全圓柱形的分解管82，其中，分解管82沿著其整個(gè)長度具 有相同的直徑。例如在圖33中，在908處展示了完全圓柱形的分解管82。
[0116] 現(xiàn)在參見圖34-37,將描述另一種排氣處理系統(tǒng)1000。排氣處理系統(tǒng)1000包括排氣 處理部件18和20,其中，排氣處理部件18可包括定位在殼體44內(nèi)的D0C 52和/或DPF 56,并 且排氣處理部件20可包括殼體64內(nèi)的SCR 70和/或氨逃逸催化器72。共用罩1002流體機(jī)械 連接排氣處理部件18和20。
[0117] 罩1002包括限定了連接凸緣1006的周圍外表面1004,該連接凸緣用于連接至每個(gè) 殼體44和64。連接凸緣1006可被焊接至每個(gè)殼體44和64,或連接凸緣1006可W使用夾具 1005被緊固至每個(gè)殼體44和64。為了防止在排出的氣體從排氣處理部件18行進(jìn)至排氣處理 部件20時(shí)排出的氣體從罩1002中逸出，可在排氣處理部件18與排氣處理部件20之間定位實(shí) 屯、連接板1008。連接板1008可包括用于接收殼體44和64的孔口 1010。為了確保連接板1008 與殼體44和64之間的氣密配合，連接板1008可W焊接至每個(gè)殼體44和64,或可在殼體44和 64與孔口 1010之間定位一個(gè)墊圈（未示出）。罩1002的端板1012與周圍外表面1004成一體。 端板1012可包括在排氣處理部件18處的仿形表面1014,有助于朝向排氣處理部件20引導(dǎo)排 出的氣體。另外，罩1002可包括用于接收定量給送模塊28的安裝裝置1016,該定量給送模塊 可操作W將試劑排氣處理流體定量給送到排出氣體中。
[0118] 為了組裝排氣處理系統(tǒng)1000,可通過焊接或墊圈（未示出）將連接板1008緊固至每 個(gè)排氣處理部件18和20,運(yùn)允許連接板1008和排氣處理部件18和20通過其間的過盈配合進(jìn) 行緊固。在將連接板1008緊固至排氣處理部件18和20之后，然后可通過焊接或通過夾具(未 示出)將罩1002緊固至排氣處理部件18和20和連接板1008。
[0119] 排氣處理系統(tǒng)1000包括混合組件1100,該混合組件被定位在SCR 70的上游，運(yùn)有 助于使排出的氣體與試劑排氣處理流體混合。如圖34所示，混合組件1100在罩1002與排氣 處理部件20之間延伸。為了在罩1002與排氣處理部件20之間緊固混合組件1100,可W使用 使混合組件1100與SCR 70軸向?qū)R的實(shí)屯、隔板1018。隔板1018包括中屯、軸向延伸凸緣 1020,該凸緣通過焊接或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其他附接方法聯(lián)接至混合組件1100的 分解管82。隔板1018可被緊固至殼體64或可被緊固至連接板1008。在排氣離開混合組件 1100之后，排出氣體可W穿過定位在SCR 70上游的穿孔擋環(huán)1022,運(yùn)樣有助于使排出的氣 體與試劑排氣處理流體相互混合。擋環(huán)1022可被緊固至殼體64的內(nèi)部表面1024。可替代地， 擋環(huán)1022可被緊固在聯(lián)接至殼體64的一端的分開的殼體中。
[0120] 如圖35和36所示，混合組件1100包括具有徑向擴(kuò)展部分88的分解管82。然而，應(yīng)理 解的是，分解管82可W是完全圓柱形的或包括像圖33的混合組件900的徑向縮窄部分。無論 如何，混合組件1100沒有被固定在罩1002的端板1012上。而是，混合組件1100與罩1002的端 板1012間隔開。
[0121] 根據(jù)本披露，分解管82的第一端部分84包括擴(kuò)大的邊緣1102。擴(kuò)大的邊緣1102增 加了分解管82的第一端84的直徑，并且被設(shè)計(jì)成增加排出的氣體進(jìn)入混合組件1100的容易 度。通過增加排出的氣體進(jìn)入混合組件1100的容易度，還可降低排氣處理系統(tǒng)1000內(nèi)的背 壓。應(yīng)理解的是，盡管圖35展示了分解管82的第一端84沒有穿孔96,但本披露設(shè)想在第一端 84中使用穿孔96，如圖36所示。
[0122] 如前面描述的實(shí)施例中所述，穿孔96圍繞第一端84的圓周可W改變其大小并且有 助于產(chǎn)生素流并增大排氣流在進(jìn)入分解管82時(shí)的速度。另外，盡管沒有在圖35和圖36中展 示，但應(yīng)理解的是，在不背離本披露范圍的情況下，混合組件1100還可包括如圖9所示的穿 孔套環(huán)98。如前面描述的實(shí)施例相似，混合組件1100包括位于第二端86的流動(dòng)反向裝置 106?？蒞使用流動(dòng)反向裝置106中的任何一個(gè)，如在7、11、15、19和21中所示。
[0123] 盡管排氣處理系統(tǒng)1000已經(jīng)如W上描述的包括與端板1012間隔開的混合組件 1100,應(yīng)理解的是本披露應(yīng)不限于此。具體地，如圖37中最佳顯示的，可W看出罩1002可包 括用于接收分解管82的第一端部分84的孔口 1026, W便分解管82可W直接附接至罩1002的 端板1012。為了相對(duì)于端板1012和分解管82安裝定量給送模塊(未示出），可將安裝環(huán)1028 緊固至第一端部分84, W便定量給送模塊可將試劑排氣處理流體直接定量給送到分解管82 中。
[0124] 如圖37所示，可將流動(dòng)分布板1030相對(duì)于分解管82的第一端部分84定位在罩1002 中。流動(dòng)分布板1030可W是一個(gè)實(shí)屯、板，或流動(dòng)分布板1030可包括多個(gè)W虛線示出的穿孔 1032?？蒞通過焊接或針焊等將流動(dòng)分布板1030緊固至罩1002或分解管的第一端部分84。 無論如何，流動(dòng)分布板1030有助于防止排氣流在進(jìn)入分解管82的穿孔96之前圍繞分解管82 的第一端部分84形成旋滿。換言之，流動(dòng)分布板1030阻斷了排氣圍繞第一端部分84的流動(dòng)， 并且有助于迫使排氣進(jìn)入分解管82。
[0125] 現(xiàn)在參見圖38,可W看到，混合組件1100可另外包括靜態(tài)混合器1104,該靜態(tài)混合 器被定位在分解管82內(nèi)、在流動(dòng)反向裝置106的上游位置。靜態(tài)混合器1104可包括多個(gè)混合 葉片1106,運(yùn)些混合葉片被固定在通過過盈配合或焊接而緊固至分解管82的內(nèi)部表面1110 上的安裝環(huán)1108內(nèi)。優(yōu)選地，靜態(tài)混合器1104被定位在第一端84與第二端86之間、在徑向擴(kuò) 展部分88處?；旌先~片1106可略微扭轉(zhuǎn)，W使排出的氣體和試劑排氣處理流體的混合物在 該混合物穿過分解管82時(shí)形成旋滿。然而，應(yīng)理解的是，可W使用本領(lǐng)域已知的任何類型的 靜態(tài)混合器。無論如何，靜態(tài)混合器1104還有助于使排出的氣體與試劑排氣處理流體相互 混合。
[01%]靜態(tài)混合器1104可包括支撐桿1112,該支撐桿從混合葉片1106上、沿朝向流動(dòng)反 向裝置106的方向軸向延伸。支撐桿1112為流動(dòng)反向裝置106提供了附接點(diǎn)，W便流動(dòng)反向 裝置106可通過焊接、針焊等緊固至支撐桿1112。使用支撐桿1112來相對(duì)于分解管82緊固流 動(dòng)反向裝置106省去了將流動(dòng)反向裝置106緊固至殼體64的內(nèi)部表面的分開的支撐擋板(未 示出）的需要。然而，應(yīng)理解的是，靜態(tài)混合器1104不需要包括支撐桿1112。
[0127] 現(xiàn)在參見圖39和圖40,展示了混合組件1100的又另一種配置。與圖35-37中所示的 混合組件相似，圖39和圖40中展示的混合組件1100被設(shè)計(jì)成與罩1002的端板1012間隔開。 混合組件1100與圖35-37所示的混合組件不同，在于第一端部分84是截短的。換言之，第一 端部分84的長度L在沿著其圓周的軸向方向上是可變的。更具體地，第一端部分84的沿著其 圓周的長度從擴(kuò)大的邊緣1102上沿著朝向第二端部分86的方向減小，W便第一端部分84的 擴(kuò)大的邊緣1102處的終端的長度L1大于靠近第二端部分86的部分的長度L2。第一端部分84 的長度沿著其圓周減小的量是可變的，并且因此可W根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。第一端部分84的 截短允許排出氣體更容易地進(jìn)入分解管82,有助于降低排氣處理系統(tǒng)1000中的背壓，并且 增加了排出氣體進(jìn)入分解管82的素流。
[0128] 盡管本披露并不要求，具有截短的第一端部分84的混合組件1100可W與附接至端 板1012的圓柱形噴射引導(dǎo)件1032結(jié)合使用。噴射引導(dǎo)件1032確保通過定量給送模塊28送入 排氣的試劑排氣處理流體將進(jìn)入分解管92。對(duì)于截短的第一端部分84而言運(yùn)是特別重要 的，該截短的第一端部分與前面所述實(shí)施例相比具有更大的開口、并且與端板1012間隔開。 然而，應(yīng)理解的是圓柱形噴霧引導(dǎo)件1026可與任何與端板1012間隔開的混合組件結(jié)合使 用，W確保試劑排氣處理流體正確進(jìn)入分解管82。
[0129] 現(xiàn)在參見圖41和圖42,將要描述流動(dòng)反向裝置1200。流動(dòng)反向裝置1200與前面描 述的流動(dòng)反向裝置106相似，在于流動(dòng)反向裝置1200是基本上杯狀的構(gòu)件110,在該構(gòu)件中 形成有中央突出部112。流動(dòng)反向裝置1200具有的直徑大于分解管82的第二端部分86的直 徑，使得當(dāng)排氣流進(jìn)入杯形構(gòu)件110中時(shí)，該排氣流被強(qiáng)制在反方向上流動(dòng)。流動(dòng)方向的反 向有助于在該排氣流達(dá)到SCR 70之前該試劑排氣處理流體與排氣流相互混合。流動(dòng)反向裝 置1200還可配置成包括如圖7、11、15、19和21所示的偏轉(zhuǎn)構(gòu)件。
[0130] 根據(jù)本披露，流動(dòng)反向裝置1200可包括在杯狀構(gòu)件110的底表面1204上形成的多 個(gè)通孔1202。盡管通孔1202允許一小部分排氣流在沒有反轉(zhuǎn)方向的情況下穿過杯狀構(gòu)件 110,但是通孔1202被設(shè)計(jì)成允許任何尚未被霧化的試劑排氣處理流體流動(dòng)穿過。通過允許 液體試劑排氣處理流體通過杯狀構(gòu)件110,可W防止在杯狀構(gòu)件110內(nèi)形成尿素沉積物。就 此而言，如果在杯狀構(gòu)件110內(nèi)收集液體試劑排氣處理流體并隨后蒸發(fā)，則可在杯狀構(gòu)件 110內(nèi)形成尿素沉積物，運(yùn)樣最終會(huì)堵塞排氣從分解管82流動(dòng)穿過流動(dòng)反向裝置1200。盡管 流動(dòng)反向裝置1200被展示成具有通孔1202,應(yīng)理解的是，只要允許任何液體試劑排氣處理 流體從中穿過，任何類型的穿孔(即如長形槽縫)都是可接受的。
[0131] 現(xiàn)在參見圖43和圖44,將要描述流動(dòng)反向裝置1300。流動(dòng)反向裝置1300與前面描 述的流動(dòng)反向裝置106相似，在于流動(dòng)反向裝置1300是基本上杯狀的構(gòu)件110,在該構(gòu)件中 形成有中央突出部112。流動(dòng)反向裝置1300具有的直徑大于分解管82的第二端部分86的直 徑，使得當(dāng)排氣流進(jìn)入杯形構(gòu)件110中時(shí)，該排氣流被強(qiáng)制在反方向上流動(dòng)。流動(dòng)方向的反 向有助于在該排氣流達(dá)到SCR 70之前該試劑排氣處理流體與排氣流相互混合。
[0132] 流動(dòng)反向裝置1300包括多個(gè)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件1302,運(yùn)些偏轉(zhuǎn)構(gòu)件聯(lián)接至被固定至分解管 82的第二端部分86的軸向延伸環(huán)1304。偏轉(zhuǎn)構(gòu)件1302進(jìn)一步有助于試劑排氣處理流體與該 排氣流的相互混合。偏轉(zhuǎn)構(gòu)件1302可W形成為多個(gè)從環(huán)1304向外徑向延伸的螺旋彎曲葉片 1306。盡管葉片1306被展示成被緊固至環(huán)1304,但應(yīng)理解的是在不背離本披露范圍的情況 下可將葉片1306緊固至分解管82的第二端部分86。
[0133] 葉片1306包括排氣的高素流旋滿，W增加該試劑排氣處理流體與排出的氣體的相 互混合。由葉片1306產(chǎn)生的高素流旋滿導(dǎo)致在通過葉片1306使排氣流形成旋滿時(shí)該試劑排 氣處理流體周向分布遍及排氣流。盡管展示了六個(gè)葉片1306,但應(yīng)理解的是葉片1306的數(shù) 量是可變的。而且，葉片1306的螺距也可W根據(jù)期望產(chǎn)生的旋滿的量而變化。最后，應(yīng)理解 的是，流動(dòng)反向裝置1300可與所描述的包括具有徑向擴(kuò)展部分88、徑向縮窄部分902、擴(kuò)大 的邊緣1102和截短的第一部分84(圖39)的管82的任何分解管82結(jié)合使用。
[0134] W上對(duì)運(yùn)些實(shí)施例的描述是出于展示和描述的目的提供的。并不旨在是詳盡的或 限制本披露。具體實(shí)施例的單獨(dú)的要素或特征通常并不局限于該具體實(shí)施例，而是在適用 時(shí)是可互換的、并且可W用在甚至并未明確示出或描述的選定實(shí)施例中。也可W用多種方 式來對(duì)其加 W變化。運(yùn)樣的變化不應(yīng)視作是脫離本披露，并且所有運(yùn)樣的改動(dòng)都旨在包含 在本披露的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于處理發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的排氣處理部件，該排氣處理部件包括： 包含入口和出口的殼體；以及 位于該殼體內(nèi)、在該入口與該出口之間的混合組件，該混合組件包括： 具有第一端和第二端的分解管，該第一端被配置成用于接收來自該入口的排氣并且被 配置成用于接收試劑排氣處理流體；以及 被布置成鄰近于該第二端的流動(dòng)反向裝置，該流動(dòng)反向裝置被配置成用于將該排氣與 試劑排氣處理流體的混合物在該混合物離開該分解管的第二端時(shí)沿朝向該第一端返回的 方向進(jìn)行引導(dǎo)， 其中，該流動(dòng)反向裝置包括多個(gè)用于使該排氣和試劑排氣處理流體混合的偏轉(zhuǎn)構(gòu)件。2. 如權(quán)利要求1所述的排氣處理部件，其中，該分解管包括位于該第一端與該第二端之 間的徑向縮窄部分。3. 如權(quán)利要求2所述的排氣處理部件，其中，該第一端是徑向地向外擴(kuò)大的。4. 如權(quán)利要求1所述的排氣處理部件，還包括位于該分解管內(nèi)在該第一端與該第二端 之間的的靜態(tài)混合裝置。5. 如權(quán)利要求4所述的排氣處理部件，其中，該靜態(tài)混合裝置包括多個(gè)混合葉片，這些 混合葉片可操作為使該排氣和試劑排氣處理流體的混合物形成旋渦。6. 如權(quán)利要求1所述的排氣處理部件，其中，流動(dòng)反向裝置包括多個(gè)連接至安裝環(huán)的偏 轉(zhuǎn)構(gòu)件，該安裝環(huán)聯(lián)接至該分解管的第二端。7. 如權(quán)利要求6所述的排氣處理部件，其中，這些偏轉(zhuǎn)構(gòu)件是螺旋彎曲的。8. 如權(quán)利要求1所述的排氣處理部件，其中，該流動(dòng)反向裝置是杯狀構(gòu)件，并且該杯狀 構(gòu)件包括多個(gè)槽縫，在該杯狀構(gòu)件中形成這些槽縫以允許排出的氣體和試劑排氣處理流體 的混合物的一部分穿過該流動(dòng)反向裝置而不朝向該分解管的第一端被引導(dǎo)返回。9. 如權(quán)利要求1所述的排氣處理部件，其中，該分解管的第一端是截短的。10. -種用于處理發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的排氣的排氣處理系統(tǒng)，包括： 第一排氣處理部件； 第二排氣處理部件； 流體地且機(jī)械地連接該第一排氣處理部件和該第二排氣處理部件的共用罩； 安裝在該共用罩上、在該第一排氣處理部件下游位置處的定量給送模塊，該定量給送 模塊可操作成將試劑排氣處理流體定量給送到該排氣中；以及 位于該殼體內(nèi)并位于該定量給送模塊下游的混合組件，該混合裝置包括： 具有第一端和第二端的分解管，該第一端被配置成用于接收來自該共用罩的排氣并且 被配置成用于接收試劑排氣處理流體；以及 被布置成鄰近于該第二端的流動(dòng)反向裝置，該流動(dòng)反向裝置被配置成用于將該排氣與 試劑排氣處理流體的混合物在該混合物離開該分解管的第二端時(shí)沿朝向該第一端返回的 方向進(jìn)行引導(dǎo)， 其中，該流動(dòng)反向裝置包括多個(gè)用于使該排氣和試劑排氣處理流體混合的偏轉(zhuǎn)構(gòu)件。11. 如權(quán)利要求10所述的排氣處理系統(tǒng)，其中，該分解管包括位于該第一端與第二端之 間的徑向縮窄部分。12. 如權(quán)利要求11所述的排氣處理系統(tǒng)，其中，該第一端是徑向地向外擴(kuò)大的。13. 如權(quán)利要求12所述的排氣處理系統(tǒng)，其中，該第一端與該共用罩間隔開。14. 如權(quán)利要求10所述的排氣處理系統(tǒng)，還包括位于該分解管內(nèi)在該第一端與第二端 之間的靜態(tài)混合裝置。15. 如權(quán)利要求14所述的排氣處理系統(tǒng)，其中，該靜態(tài)混合裝置包括多個(gè)混合葉片，這 些混合葉片可操作為使該排氣和試劑排氣處理流體的混合物形成旋渦。16. 如權(quán)利要求10所述的排氣處理系統(tǒng)，其中，流動(dòng)反向裝置包括多個(gè)連接至安裝環(huán)的 偏轉(zhuǎn)構(gòu)件，該安裝環(huán)聯(lián)接至該分解管的第二端。17. 如權(quán)利要求16所述的排氣處理系統(tǒng)，其中，這些偏轉(zhuǎn)構(gòu)件是螺旋彎曲的。18. 如權(quán)利要求10所述的排氣處理系統(tǒng)，其中，該流動(dòng)反向裝置是杯狀構(gòu)件，并且該杯 狀構(gòu)件包括多個(gè)槽縫，在該杯狀構(gòu)件中形成這些槽縫以允許排出的氣體和試劑排氣處理流 體的混合物的一部分穿過該流動(dòng)反向裝置而不朝向該分解管的第一端被引導(dǎo)返回。19. 如權(quán)利要求10所述的排氣處理系統(tǒng)，其中，該分解管的第一端是截短的。20. 如權(quán)利要求10所述的排氣處理系統(tǒng)，還包括位于鄰近于該分解管的第一端并固定 至該共用罩的流動(dòng)分布板，該流動(dòng)分布板阻斷該共用罩中的排氣的流動(dòng)并迫使該排氣進(jìn)入 該分解管的第一端。
【文檔編號(hào)】F01N3/28GK105934567SQ201580005933
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2015年1月7日
【發(fā)明人】約翰·斯塔納維奇, 威廉·亞當(dāng)斯, 菲根·拉欽, 馬諾伊·K·桑帕斯
【申請(qǐng)人】天納克汽車經(jīng)營有限公司