专利名称：尾管排气冷却装置的制作方法
技术领域：
本公开内容大体而言涉及排气处理装置，且更具体而言，涉及车辆排气管构件或 附件，用于降低排气温度和/或排除从车辆出来的排气流中的热点。
背景技术：
在这部分中的陈述只提供与本公开内容相关的背景信息且可能不构成现有技术。常规尾管排气温度，特别是对于柴油颗粒过滤器应用而言，示出高达650°C的峰 值。这种排气温度可能会点燃易燃材料，例如路边的干草。因此，看来在本领域中需要一种 用于例如包括尾管的车辆排气系统这样的排气系统的构件装置，以降低从车辆发出的排气 流的排气温度。
发明内容
根据本发明的一个特点，提供用于燃烧过程的排气管的排气冷却装置。冷却装置 包括管状外壳，管状外壳具有上游部和下游部，且上游部具有在上游方向渐缩的颈缩部段 和在颈缩部段中形成的多个开口，以允许周围空气从管状外壳外部流到管状外壳内部。冷 却装置还包括喷嘴元件，其固定于颈缩部段中，以将排气流导入管状外壳内。作为本发明的一个特点，颈缩部段具有截头圆锥形状，其从上游部的圆柱形部段 渐缩。根据一个特点，喷嘴元件具有截头圆锥形状，其在下游方向从环形凸缘到喷嘴出 口渐缩，且喷嘴的环形凸缘固定到管状外壳的颈缩部段的密切符合的环形凸缘上。在一个特点中，喷嘴元件形成于排气管的终端上。作为一个特点，开口绕颈缩部段在周向间隔开。在另一个特点中，每个开口在周向 是细长的，具有由周向延伸的上游边缘、周向延伸的下游边缘、和连接上游边缘与下游边缘 的两个周向间隔开的侧边缘所限定的外围。在又一个特点中，至少下游边缘由向内导向的 凸缘所限定。作为另一个特点，所有的边缘由向内导向的凸缘限定。根据一个特点，开口中的每一个具有至少部分地由向内导向的凸缘所限定的外 围。作为另一个特点，向内导向的凸缘限于开口中每一个的外围的下游部。在替代特点中， 向内导向的凸缘沿着开口中的每一个的整个外围而延伸。
在一个特点中，冷却装置还包括碎屑屏蔽件，其从管状外壳向外间隔开且在轴向 延伸以超过管状外壳的至少颈缩部段，以限制碎屑通过开口进入。根据本发明的一个特点，提供用于燃烧过程的排气管的排气冷却装置。冷却装置 包括管状外壳，管状外壳具有由外壳的圆柱形部段连接的上游部与下游部，且上游部具有 在上游方向渐缩的截头圆锥形部段和在截头圆锥形部段中形成的多个周向间隔开的开口， 以允许周围空气从管状外壳的外部流到管状外壳的内部。冷却装置还包括截头圆锥形喷嘴 元件，截头圆锥形喷嘴元件在下游方向中渐缩，且固定于上游部中，以将排气流导入管状外 壳内。作为一个特点，喷嘴元件具有环形凸缘，环形凸缘固定到管状外壳的上游部的密 切符合的环形凸缘上。在一个特点中，喷嘴元件形成于排气管的终端上。根据一个特点，每个开口在周向是细长的，具有由周向延伸的上游边缘、周向延伸 的下游边缘、和连接上游边缘与下游边缘的两个周向间隔开的侧边缘所限定的外围。作为 又一个特点，至少下游边缘由向内导向的凸缘所限定。在一个特点中，开口中的每一个具有至少部分地由内导向的凸缘所限定的外围。 作为另一个特点，向内导向的凸缘限于开口中每一个的外围的下游部。作为替代的另一个 特点，向内导向的凸缘沿着开口中的每一个的整个外围而延伸。通过阅读整个说明书，包括所附权利要求书和附图，本发明的其它目的、特点和优
点将会变得明显。
图1是根据本发明的原理布置的排气冷却构件的侧视图；图2从图1中的线2-2所截取的端视图；图3是图1的构件的上游端部的放大视图；图4从图1中的线4-4所截取的放大截面图；图5从图3中的线5-5所截取的截面图；以及图6是图1的构件的放大局部透视图。
具体实施例方式参看图1，排气冷却装置10预期优选地配接到车辆排气系统(以14示意性地示 出)的尾管12，以冷却排气流(由箭头A示出)。冷却装置10包括上游端部16和下游端 部18，以及在上游端部16与下游端部18之间延伸的圆柱形外壳或管20，且部分18优选地 为圆柱形外壳/管20的开口端。参看图1至图6，上游部16包括文丘里管形成的元件或喷嘴22，其接纳于外壳/ 管20的颈缩部段24中。文丘里管/喷嘴元件22优选地具有截头圆锥形状，其在下游方向 从环形部分或凸缘26渐缩，环形部分或凸缘26结合(例如通过焊接或钎焊)到部段24上 密切符合的环形凸缘28上。同样，环形凸缘28可接纳于尾管12的下游端中，尾管12的下 游端密切符合凸缘28且结合到凸缘28上，同样是通过焊接或钎焊。可选地，虽然文丘里管 /喷嘴元件22被示出为装置10的单件部件，其可选地提供为尾管12的颈缩端部的形式，被成形为用于喷嘴/元件22的所需的几何形状，且接纳于外壳/管20的颈缩部段24中。 部段24包括多个(在图示实施例中为4个)周向间隔开的开口或窗口 30，开口或窗口 30 允许冷却空气流动(在图4中由箭头B示出)从环绕的周围环境进入装置10以冷却排气 流A。就此而言，文丘里管/喷嘴元件22的截头圆锥形状在排气流A从文丘里管/喷嘴元 件22出来时形成排气流A更高的排气流动速度，导致吸入效果，吸入效果将更冷的环境周 围空气B抽吸到外壳/管20内以混合并冷却排气流A。窗口 30中的每一个优选地具有向 内导向的凸缘32，向内导向的凸缘32在窗口 30的整个外围上延伸(如图6所示)，或者在 窗口 30下游外围的至少部分上延伸(如图3和图4所示)。就此而言，如在图3和图4的 实施例中看出，凸缘32并不位于每个窗口 30的前边缘34上方。 可选地，但优选地，可提供泥/碎屑屏蔽件40在轴向在至少端部16上方且完全或 至少部分地在周向在端部16上方延伸(如图2所示)以限制或约束泥和/或其它碎屑经由 窗口 30进入装置10。屏蔽件40可连接到排气管12，连接到外壳/管20，或者连接到车辆 的另一构件或结构，这种连接可使用任何合适的连接器，例如通过利用钎焊或焊接而结合， 或者通过使用软管夹或者其它合适的机械紧固件。就此而言，例如在图1中以42所示的合 适支柱或支腿可从屏蔽件40延伸到外壳/管20和/或尾管12，以安装屏蔽件40。优选地，外壳/管20具有足够的长度使得端部16对于其它车辆中的观察者或者 经过车辆的行人而言基本上是看不到的。就此而言，应了解通过在装置10的上游端上提 供端部16，冷却装置10可向车辆提供标准外观的排气管，同时也提供所需的对排气流的冷 却。应了解文丘里管/喷嘴22和窗口 30的几何细节将在很大程度上取决于特定应 用，包括(例如)排气系统14的配合部件(尾管12)的几何形状、排气流在其进入装置10 之前的温度、排气流所需的出口温度、在各种操作条件下排气流的体积、将被抽吸到装置10 内用于冷却的环境周围空气的预期温度范围、以及自装置10的可接受的背压。因此，对于 文丘里管/喷嘴22和/或窗口 30，可使用其它合适的形状。
权利要求
1.一种用于燃烧过程的排气管的排气冷却装置，所述冷却装置包括管状外壳，其具有上游部和下游部，所述上游部具有在上游方向渐缩的颈缩部段和在 颈缩部段中形成的多个开口，以允许周围空气从管状外壳的外部流到管状外壳的内部；以 及喷嘴元件，其固定于颈缩部段中，以将排气流导入管状外壳内。
2.如权利要求1所述的冷却装置，其中所述颈缩部段具有截头圆锥形状，其从上游部 的圆柱形部段渐缩。
3.如权利要求1所述的冷却装置，其中所述喷嘴元件具有截头圆锥形状，其在下游方 向从环形凸缘到喷嘴出口渐缩，所述喷嘴的环形凸缘固定到所述管状外壳的颈缩部段的密 切符合的环形凸缘上。
4.如权利要求1所述的冷却装置，其中所述喷嘴元件形成于排气管的终端上。
5.如权利要求1所述的冷却装置，其中所述开口绕颈缩部段在周向间隔开。
6.如权利要求5所述的冷却装置，其中每个开口在周向是细长的，具有由周向延伸的 上游边缘、周向延伸的下游边缘、和连接上游边缘与下游边缘的两个周向间隔开的侧边缘 所限定的外围。
7.如权利要求6所述的冷却装置，其中至少下游边缘由向内导向的凸缘限定。
8.如权利要求7所述的冷却装置，其中所有的边缘由向内导向的凸缘限定。
9.如权利要求1所述的冷却装置，其中所述开口中的每一个具有至少部分地由内导向 的凸缘限定的外围。
10.如权利要求9所述的冷却装置，其中所述向内导向的凸缘限于所述开口中每一个 的外围的下游部。
11.如权利要求9所述的冷却装置，其中所述向内导向的凸缘沿着开口中每一个的整 个外围而延伸。
12.如权利要求1所述的冷却装置，其还包括碎屑屏蔽件，其从管状外壳向外间隔开且 在轴向延伸以超过至少所述管状外壳的颈缩部段，以限制碎屑通过开口进入。
13.一种用于燃烧过程的排气管的排气冷却装置，所述冷却装置包括管状外壳，其具有由外壳的圆柱形部段连接的上游部和下游部，且所述上游部具有在 上游方向渐缩的截头圆锥形部段和在截头圆锥形部段中形成的多个周向间隔开的开口，以 允许周围空气从所述管状外壳的外部流到所述管状外壳的内部；以及截头圆锥形喷嘴元件，其在下游方向中渐缩，且固定于上游部中以将排气流导入所述 管状外壳内。
14.如权利要求13所述的冷却装置，其中所述喷嘴元件具有环形凸缘，所述环形凸缘 固定到所述管状外壳的上游部的密切符合的环形凸缘。
15.如权利要求13所述的冷却装置，其中所述喷嘴元件形成于排气管的终端上。
16.如权利要求13所述的冷却装置，其中每个开口在周向是细长的，具有由周向延伸 的上游边缘、周向延伸的下游边缘、和连接上游边缘与下游边缘的两个周向间隔开的侧边 缘所限定的外围。
17.如权利要求16所述的冷却装置，其中至少下游边缘由向内导向的凸缘限定。
18.如权利要求13所述的冷却装置，其中所述开口中的每一个具有至少部分地由向内导向的凸缘所限定的外围。
19.如权利要求18所述的冷却装置，其中所述向内导向的凸缘限于所述开口中每一个 的外围的下游部。
20.如权利要求18所述的冷却装置，其中所述向内导向的凸缘沿着开口中的每一个的 整个外围而延伸。
全文摘要
本发明提供一种用于燃烧过程的排气管(12)的排气冷却装置(10)。该冷却装置(10)包括管状外壳(20)，管状外壳(20)具有上游部(16)与下游部(18)，且上游部(16)具有在上游方向渐缩的颈缩部段(24)和在颈缩部段(24)中形成的多个开口(30)，以允许周围空气从管状外壳(20)外部流到管状外壳(20)内部。冷却装置(10)还包括固定于颈缩部段(24)中的喷嘴元件(22)以将排气流导入管状外壳(20)内。
文档编号F01N1/14GK102007275SQ200980114716
公开日2011年4月6日 申请日期2009年4月17日 优先权日2008年4月18日
发明者M·克勒 申请人:坦尼科汽车营业公司