多层套叠形雾化器制造技术

在一个示例中，提供了一种系统，其包括混合器上游的排气还原剂喷射器。混合器包括经翼片相互连接的多个同心的较小的环，翼片的宽度在流动方向上是变化的，翼片环状地布置，并且第一对相邻环之间的第一组翼片与第二对相邻环之间的第二组翼片有角度地偏置，第一和第二对环共用一个共同的环。以这种方式，在短距离的范围内可以使排气流雾化、改变排气流的方向并且混合排气流，从而在下游SCR催化剂中与NOx有效地反应。

【技术实现步骤摘要】
多层套叠形雾化器
本专利技术涉及多层套叠形雾化器。
技术介绍
技术，例如选择性催化还原（SCR）可以用于NOx还原并且达到柴油机排放要求。在一种方法中，水状尿素被喷射到排气流中，其随后在SCR催化剂表面与NOx反应，导致发动机排出的NOx排放物的还原。为了改进在一些条件下的NOx还原，在水状尿素到达催化剂基底之前，喷射到柴油机排气中的液体尿素通常被雾化和混合。在一种混合方法中，二混合器系统可以用来提供这样的混合，其中系统的第一元件（例如，雾化器）改变排气流的方向并且捕集用于雾化的尿素喷雾，并且第二元件（例如，扭转混合器（twistmixer））有助于混合排气流。作为示例，雾化器可以包括若干个（例如，九个）散热孔/百叶窗（louver），并且扭转混合器可以包括焊接到中间杆上的螺旋混合元件。本申请的专利技术者已经意识到在此类先前方案中的问题。例如，扭转所述流需要特定的长度或者距离从而给予所述流足够的角动量，而没有过度地限制所述流以及产生太多的背压。然而，一些车辆构造可以限制可用的封装空间（packagingspace），特别是还原剂喷射和SCR催化剂位置之间的长度。
技术实现思路
在一个示例中，一种系统可以至少部分地解决上述问题，该系统包括：混合器上游的排气还原剂喷射器，其包括：经翼片（fin）相互连接的多个同心的较小的环，翼片的宽度在流动方向上变化，翼片环状地布置，第一对相邻环之间的第一组翼片与第二对相邻环之间的第二组翼片有角度地偏置，第一和第二对环共用一个共同的环。通过该结构产生的几何形状能够吸引（draw）周围的流环绕和通过翼片，因此提高撞击/冲击翼片的喷射液体还原剂的混合和蒸发。在另一个示例中，系统包括：混合器上游的排气还原剂喷射器，其包括：经环状布置的翼片相互连接的多个同心的较小的环，并且其中第一对相邻环之间的第一组翼片与第二对相邻环之间的第二组翼片有角度地偏置，第一和第二对环共用一个共同的环，来自于第一和第二组的交替翼片围绕共同环的周围连接。在另一个示例中，多个同心的较小的环包括三对或更多对相邻环。在另一个示例中，所有的翼片向内朝向在其内设置混合器的排气管的中心轴线成角度，其中同心环的中心轴线共用排气管的中心轴线。在另一个示例中，在第一对中的上游环上的连接弧长度不同于第二对中的上游环的连接弧长度。在另一个示例中，第一和第二组翼片的连接弧长度没有重叠在共同环上，第二组在第一组的下游。在另一个示例中，第一组中翼片的数目等于第二组中翼片的数目，并且SCR催化剂/催化器设置在混合器的下游。在另一个示例中，系统包括：排气管；成角度的排气喷射器，其设置在排气管的壁上；SCR催化器，其与排气管耦合；以及混合器，其设置在喷射器下游以及SCR催化器上游的排气管内部，混合器包括套叠形的组环，逐渐变小的环设置在相互/彼此（oneanother）下游，相邻环经周围设置的平坦的成角度翼片（flatangledfins）连接。在另一个示例中，排气管被耦合到柴油机的排气，其中环组经翼片彼此耦合。在另一个示例中，每一组环与相同数目的翼片耦合。在另一个示例中，每一个环的中心轴线与排气管的中心轴线对齐。应该明白，上面的
技术实现思路
被提供用来以简要形式介绍具体实施方式中进一步描述的选择概念。这不是意味着识别所要求主题的关键或实质特征，其保护范围仅仅由权利要求所限定。此外，要求的主题不限于解决上述任何缺点的实施中，或者不限于本公开的任何部分。附图说明图1图示说明用于接收发动机排气的排气系统。图2图示说明根据本公开的实施例近似按比例绘制的排气系统雾化器的正面视图。图2A图示说明图2中排气系统雾化器的一部分。图3图示说明近似按比例绘制的图2中的排气系统雾化器的侧视图。图3A图示说明图2中排气系统雾化器的一部分。图4图示说明近似按比例绘制的图2中排气系统雾化器的等距视图。图4A图示说明图2中排气系统雾化器的一部分。图5图示说明根据本公开另一个实施例近似按比例绘制的排气系统雾化器的正面视图。图5A图示说明图5中排气系统雾化器的一部分。图6图示说明近似按比例绘制的图5中排气系统雾化器的等距视图。图6A图示说明图5中排气系统雾化器的一部分。图7图示说明近似按比例绘制的图5中排气系统雾化器的侧视图。图7A图示说明图5中排气系统雾化器的一部分。图8图示说明根据本公开又一个实施例近似按比例绘制的排气系统雾化器的等距视图。图8A图示说明图8中排气系统雾化器的一部分。图9图示说明根据本公开又另一个实施例近似按比例绘制的排气系统雾化器的等距视图。图9A图示说明图9中排气系统雾化器的一部分。具体实施方式本专利技术公开了多层套叠的排气系统雾化器。排气系统雾化器包括多个经翼片相互连接的环，环和翼片关于共同的中心轴线同心布置。环直径随着排气系统雾化器在排气流方向上穿过（traverse）可以减小，同时翼片取向朝向共同的中心轴线。这样的排气系统雾化器可以适合于抛物线型排气流，并且可以减小排气系统重量和成本，以及封装空间。然而，其他应用也是可以的，并且如果需要，可以使用各种修改和替代实施例。图1图示说明用于运输内燃发动机110产生的排气的排气系统100。作为一个非限制性示例，发动机110包括柴油发动机，其通过燃烧气体和柴油燃料的混合物产生机械输出。可替代地，其中，发动机110可以包括其他类型的发动机，例如汽油燃烧发动机等等。排气系统100可以包括下面结构中的一个或多于一个：排气歧管120，其用于接收发动机110的一个或多于一个汽缸产生的排气；混合区域130，其设置在排气歧管120的下游，用于接收液体还原剂；选择性催化还原（SCR）催化器/催化剂（catalyst）140，其设置在混合区域130的下游；以及噪声抑制设备150，其设置在催化器140的下游。另外，排气系统100可以包括多个排气管或者排气通道，用于流体地耦合各种排气系统部件。例如，如图1所示，排气歧管120可以通过排气通道162和164中的一个或多于一个被流体地耦合到混合区域130上。催化器140可以通过排气通道166流体地耦合到噪声抑制设备150上。最后，可以允许排气从噪声抑制设备150经排气通道168流动到周围环境中。要注意，虽然图1没有显示，但是排气系统100可以包括设置在催化器140上游或者下游的微粒过滤器和/或柴油氧化催化器。此外，应该理解，排气系统100可以包括两个或更多个催化器。在一些实施例中，混合区域130可以包括比上游排气通道164更大的横截面区域或者流动区域。混合区域130可以包括喷射器136，其用于将液体选择性地喷射到排气系统中。如图1所示，喷射器136可以成角度倾斜朝向混合器喷射液体。可替代地，喷射器136可以与混合器同轴设置从而沿着排气流方向喷射液体。在一个非限制性示例中，由喷射器136喷射的液体可以包括液体还原剂178，例如氨或者尿素。液体还原剂178可以从储存罐176通过导管174经中间泵172供应到喷射器136中。如关于图2到图9进一步描述地，混合区域130也可以包括排气系统雾化器200。要注意，催化器/催化剂140可以包括用于减少发动机100燃料燃烧产生的NOx或者其他燃烧产物的任何合适催化剂。关于车辆应用，排气系统100可以布置在车辆底盘的下侧。另外，应该理解，排气通道可以包括一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，其包括：混合器上游的排气还原剂喷射器，其包括：经翼片相互连接的多个同心的较小环，翼片宽度在流动方向上变化，所述翼片环状地布置，并且在第一对相邻环之间的第一组翼片与第二对相邻环之间的第二组翼片有角度地偏置，所述第一和第二对环共用一个共同环。

【技术特征摘要】
2012.04.17 US 13/449,1601.一种喷射系统，其包括：多层套叠的混合器上游的排气还原剂喷射器，所述混合器包括：经环状布置的翼片在环的侧壁处相互连接的多个同心的环，所述多个同心的环在流动方向具有减小的直径，并且在第一对相邻环之间的第一组翼片与第二对相邻环之间的第二组翼片有角度地偏置，所述第一对环和所述第二对环共用一个共同环。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个同心的环包括三对或更多对相邻环。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一组的所述翼片和所述第二组的所述翼片环绕所述共同环的周围连接。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述翼片向内朝向排气管的中心轴线成角度，其中所述混合器设置在所述排气...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·G·哈登，T·杰登，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：