混合器及排放物清洁模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于清洁在诸如内燃发动机的发动机操作期间排放的废气的设备。
【背景技术】
[0002]发动机，例如内燃(1C)发动机燃烧汽油、柴油或生物燃料，输出作为它们废气一部分的各种物质，所述废气必须被处理以满足当前和将来的排放法规.。最通常地，那些物质包括碳氢化合物(HC)、一氧化碳(C0)、单氮氧化物(N0X)和颗粒物质，诸如碳(C)，烟灰组分。那些物质中的一些可以通过发动机操作条件的仔细控制减小，但通常有必要提供发动机下游的排放物清洁模块，以处理夹杂在废气中的那些物质的至少一些。用于减少和/或消除排放物中成分的各种设备是已知的。例如，已知的是提供一种氧化装置，诸如柴油氧化催化剂(D0C)模块，以减少或消除碳氢化合物(HC)和/或一氧化碳(C0)。氧化装置通常包括将那些物质转化为二氧化碳和水的催化剂。
[0003]另外，已知的是，通过与夹杂在废气中的诸如氨(NH3)的还原化学品催化反应，转化成双原子氮(N2)和水(H20)，减少或消除在柴油机燃烧排放物中的单氮氧化物(N0X)。通常氨在废气中不存在，并且因此必须通常通过将在足够高的温度下分解为氨的尿素溶液喷入废气中，而在催化剂的上游引入。
[0004]通过这些方法，可以清洁发动机排放物，这意味着以其它方式释放到大气中的一定比例的物质被代替转化为二氧化碳(C02)、氮气(N2)和水(H20)。
[0005]针对该背景，提供了混合器及排放物清洁模块。
【发明内容】
[0006]本发明提供了一种用于排放物清洁模块的混合器，其包括:
[0007]i)上游管道，其包含柴油氧化催化剂(D0C)模块；
[0008]ii)下游管道；以及
[0009]iii)流罩，其将所述上游管道的出口与所述下游管道的入口流体连接；
[0010]所述混合器包括:
[0011]a)细长主体，其配置成放置在所述流罩和所述下游管道内；以及
[0012]b)多个孔，其配置成允许废气从中通过。
[0013]本发明进一步提供排放物清洁模块，包括:
[0014]i)上游管道，其包含柴油氧化催化剂(D0C)模块；
[0015]ii)下游管道；
[0016]iii)流罩，其将所述上游管道的出口与所述下游管道的入口流体连接；以及
[0017]iv)如上所述的混合器。
【附图说明】
[0018]参考附图，仅以举例的方式，现在将描述本发明的实施例，其中:
[0019]图1示出在没有热护罩安装到其中的排放物清洁模块的第一实施例的透视图；
[0020]图2示出图1的排放物清洁模块从另一个角度的透视图；
[0021]图3示出图1的排放物清洁模块从又一个角度的透视图；
[0022]图4示出图1的排放物清洁模块从又一个角度的透视图；
[0023]图5示出图1的排放物清洁模块的安装机构的一部分的透视图；
[0024]图6示出图1的排放物清洁模块的一部分的侧视图；
[0025]图7示出连同热护罩的图1的排放物清洁模块的部分的分解透视图和组装图；
[0026]图8示出图7的热护罩的侧视图；
[0027]图9示出具有图8的热护罩和安装在其上的夹具热护罩的图1的排放物清洁模块的侧视图；
[0028]图10示出图9的排放物清洁模块从另一角度的透视图；
[0029]图11示出图9的排放物清洁模块的部分剖面图；
[0030]图12示出图1的排放物清洁模块的流罩的分解透视图和组装图；
[0031]图13示出图1的排放物清洁模块的混合元件的侧视图；
[0032]图14示出图1的排放物清洁模块的一部分的剖视图；
[0033]图15示出图1的排放物清洁模块的透视图，为清楚起见省略某些零件；
[0034]图16示出从另一个角度的图15的排放物清洁模块，再次为清楚起见省略某些零件；
[0035]图17示出图12的流罩的一部分的透视图；
[0036]图18示出图1的排放物清洁模块的涡流单元的透视图；
[0037]图19示出从另一个角度的图1的排放物清洁模块；
[0038]图20示出在没有热护罩安装到其中的排放物清洁模块的第二实施例的透视图；
[0039]图21示出具有热护罩安装到其中的图20的排放物清洁模块的从另一个角度的透视图；
[0040]图22示出图21的排放物清洁模块的部分的分解透视图；
[0041]图23示出具有省略的夹具热护罩的图21的排放物清洁模块的从另一个角度的透视图；
[0042]图24示出图23的排放物清洁模块的部分分解透视图；
[0043]图25示出连同夹具热护罩的分解透视图的图23的排放物清洁模块；
[0044]图26示出图21的排放物清洁模块从另一角度的透视图；
[0045]图27示出图20的排放物清洁模块的一部分的侧视图；
[0046]图28示出具有热护罩安装到其中的排放物清洁模块的第三实施例的透视图；
[0047]图29示出图28的排放物清洁模块的安装机构的透视图；
[0048]图30示出图29的安装机构从另一角度的透视图；
[0049]图31示出用于在图1的排放物清洁模块中使用的替代混合元件的透视图；
[0050]图32示出在图1的排放物清洁模块中组装的图31的替代混合元件，为了清楚起见省略某些零件；
[0051]图33示出第一替代流罩的一部分的透视图；
[0052]图34示出在图15的排放物清洁模块中组装的图33的第一替代流罩；
[0053]图35示出第二替代流罩的一部分的透视图；以及
[0054]图36示出在图15的排放物清洁模块中组装的图35的第二替代流罩。
【具体实施方式】
[0055]在下面的说明书中，排放物清洁模块1的各种实施例将被描述，并且所述排放物清洁模块的部件将被讨论。应当理解，除非明确说明，否则一个实施例的特征和部件可以与另一个实施例的特征和部件组合。例如，在下面的说明书中，将描述第一安装机构6和第二安装机构110用于将排放物清洁模块1安装到外部支撑件或安装件，外部支撑件或安装件例如可以是底盘或发动机部件。应当理解的是，第一安装机构6或第二安装机构110可以与排放物清洁模块1的所述配置中的任何一个一起使用。
[0056]另外，某些特征和部件可存在于排放物清洁模块1的一个以上的实施例中。在下面的说明书中，那些特征和部件可以完全仅参考一个实施例描述，但是除非明确陈述，否则可以完全形成.描述的其它实施例的部分。此外，为了清楚起见，参考一个以上的实施例相关的附图，某些部件可以被描述。
[0057]排放物清洁模块1可以包括多个废气处理装置。在下面的说明书中，将参考如下的排放物清洁模块，其包括一个或多个柴油氧化催化剂(D0C)模块、选择性催化还原(SCR)模块和ΑΜ0Χ模块。可以理解的是，排放物清洁模块1也可以包含如本领域已知的任何其它废气处理装置。
[0058]柴油氧化催化剂模块可以包括一种或多种催化剂，诸如钯或铂，催化剂可以是以催化剂砖的形式。这些材料用作催化剂以导致存在于废气中的碳氢化合物([HC])和一氧化碳(C0)的氧化，以便产生二氧化碳(C02)和水(H20)，以及一氧化氮(N0)到二氧化氮(N02)的氧化。该催化剂可以以如下方式分布，以便最大化催化剂材料的表面积，以便提高在催化反应中催化剂的有效性。催化剂砖在直径上是固有可变的，至多+/-2.5_。
[0059]选择性催化还原模块可以包括废气和尿素/氨的混合物通过其可流动的一种或多种催化剂。随着混合物穿过催化剂的表面上方，将氨和N0xR化为双原子氮(N2)和水(H20)的反应可以发生。
[0060]ΑΜ0Χ模块可以包括氧化催化剂，氧化催化剂可以导致在废气中存在的残余氨反应以产生氮气(N2)和水(H20)。
[0061]图1至图19示出根据本发明的排放物清洁模块1的第一实施例。
[0062]排放物清洁模块1包括第一管道2、第二管道4和第三管道3。第一管道2可以是细长的并具有限定其伸长轴线的纵向轴线20。第二管道4可以是细长的并具有限定其伸长轴线的纵向轴线40。第三管道3可以是细长的并具有限定其伸长轴线的纵向轴线30。第一管道2、第二管道4和第三管道3可以布置成基本上彼此平行，以使得纵向轴线20、40、30彼此平行。排放物清洁模块1可以具有第一端18和第二端19。
[0063]第一管道2可以包括圆柱体21。入口连接器26可安装到最接近排放物清洁模块1的第一端18的圆柱体21的端部。入口连接器26可以包括锥形部分28，锥形部分28安装到圆柱体21并且其可设成锥形以与可以限定第一管道2的入口 25的安装管27结合。在使用中，输送废气的管道可以连接到安装管27。
[0064]最靠近排放物清洁模块1的第二端19的圆柱体21可限定第一管道2的出口 205。
[0065]圆柱体21可包括第一脊22、第二脊23和第三脊24，所述脊可以位于圆柱体21的残余部分之外并且可沿纵向轴线20间隔开。第一脊22可以位于最靠近第一端18处。第三脊24可以位于靠近第二端19处。第二脊部23可以位于第一脊22和第三脊24之间。
[0066]温度传感器29可以安装在第一管道2中。如图1和图11所示，温度传感器29可以安装在入口连接器26的锥形部分28中。温度传感器29可以延伸到第一管道2的内部，以使得温度传感器29的远端可位于或接近于第一管道2的纵向轴线20。温度传感器29可借助于温度传感器引线201连接到外部单元(未示出)。
[0067]如图11所示，第一管道2可以接纳柴油氧化催化剂(D0C)模块202。柴油氧化催化剂模块202可以包括一个或多个柴油氧化催化剂元件。在所示的示例中，提供第一柴油氧化催化剂元件203和第二柴油氧化催化剂元件204。第一柴油氧化催化剂元件203和第二柴油氧化催化剂元件204可以彼此相同。可替代地，第一柴油氧化催化剂元件203和第二柴油氧化催化剂元件204可以不同地配置。例如不同的催化处理可以应用到每个元件。
[0068]第一管道2的出口 205可以通过流罩5流体连接到第三管道3。流罩5是用于将废气流优选从一个管道引导到另一个管道的部件。流罩5可以由一个或多个部件形成，这些部件独立于第一管道2和第三管道3。因此，流罩5可以在排放物清洁模块1的组装期间可连接到第一管道2和第三管道3，以提供在流罩5的上游的第一管道2和在流罩5的下游的第三管道3之间跨越的连接。因此，废气流在使用中可以从第一管道2流过流罩5并进入第三管道3中。同时流罩5可以反转从中穿过的废气流的方向，以使得在第一管道2中废气流的方向可以与在第三管道3中的相反。
[0069]如图12所示，流罩5可以包括可以通过例如焊接连接在一起的第一部分50和第二部分51。
[0070]第一部分50可以具有主体58，主体58可以是具有封闭的背部501和开口 59的凹部。封闭的背部501可以由后壁503和可从后壁503延伸的侧壁502形成，并且可以终止在可向外延伸的凸缘504的开口 59处。开口 59可