CN101999033B - 具有通用的多位置捕水器的排气组件 - Google Patents

Abstract

一种排气组件，包含捕水器，所述捕水器在多个角度位置阻挡逆流的水流，使通用的应用和定向的灵活性成为可能。

Description

具有通用的多位置捕水器的排气组件

背景技术和发明内容

本发明涉及具有捕水器的排气组件。

排气组件通常包含具有接收废气的入口，排放废气的出口的外壳、内部腔室以及排气管。废气自入口沿顺流方向从上游向下游经过内部腔室流至出口。排气管自出口延伸并使废气通往大气。捕水器可以设置在外壳内，在内部腔室的下游和出口的上游，并阻挡可能进入排气管的水沿逆流方向流入内部腔室。在内部腔室具有一个或者多个可能受到水侵损害的零件，例如具有诸如催化剂，过滤器等排气后处理元件的情况下，这是可取的。

本发明在致力于以上所述的排气组件的持续发展努力期间产生。

附图说明

图1是将现有技术中已知的排气组件局部切除后的部分透视图。

图2是沿图1的线2-2截取的放大剖视图。

图3与图2相似并显示了现有技术中已知的另一实施例。

图4是依照本发明的排气组件的部分透视图。

图5是沿图4的线5-5截取的放大剖视图。

图6是沿线6-6截取的图5的部分放大图。

图7与图4相似并显示了另一实施例。

图8是依照本发明的排气组件的分解透视图。

图9是沿图8的线9-9截取的剖视图。

图10是沿图7的线10-10截取的放大剖视图。

图11是沿线11-11截取的图10的部分放大图。

图12与图6相似并显示了另一实施例。

具体实施方式

现有技术

图1显示了包含外壳22的排气组件20，外壳22具有接收废气的入口24，如箭头26处所示、排放废气的出口28，如箭头30处所示、内部腔室32，废气自入口24沿顺流方向(图1中向右)从上游向下游(图1中从左向右)经过内部腔室32流至出口28。内部腔室32可以包含排气后处理元件，举例来说，如34处虚线所示，诸如催化元件、过滤器等等。排气管36如箭头38处所示，自出口28延伸并使废气通往大气。外壳22沿轴线40轴向延伸，轴线40具有水平延伸的至少部分分矢量。捕水器挡壁42设置在外壳内，在内部腔室32的下游及出口28的上游，并阻挡可能进入排气管36的水沿逆流方向(图1中向左)流入内部腔室32。这保护了后处理元件34不受水侵损害。

在现有技术中已知的一实施例，图2，外壳侧壁44具有排水孔46，排水孔46排放自其经过的水，如箭头48处所示。

在现有技术中已知的另一实施例，图3。沿外壳侧壁的绝热层50与外壳的轴向末端之间由隙缝52隔开，隙缝52提供自其经过而进入聚集室54的排水通道，以在孔56处排水，如排水箭头58处所示。

在图1至图3中，出口28是不平行于轴线40而延伸的旁侧出口。在所描述的实施例中，旁侧出口向上延伸。在其他应用中，可能期望旁侧出口28向右水平延伸，或者向左水平延伸等等。为了这些不同的实施方式，必须从库存中选择在22a处不同的外壳端部，以便与所期望的朝向相适应。举例来说，向右延伸的旁侧出口28(而不是如图1至图3中所示的向上延伸的出口)就需要选择具有向右延伸的出口28的外壳端部22a、以及被重新定向以位于这种外壳端部的底部的捕水器挡壁42、以及位于这种外壳端部的底部的排水孔46或56。这转而要求在库存中储备多种多样的部件和零件，这被认为是成本效益不高的。

美国专利申请第12/104.520号(下文“‘520申请”)

图4至图11阐明了本发明并且在适当的地方使用了前面的相同标记以易于理解。

图4、图5中，捕水器70设置在外壳端部22b内，在内部腔室32的下游以及出口28的上游，并且阻挡可能进入排气管36的水沿逆流方向(图4、图5中向左)流入内部腔室32。捕水器70在绕轴线40的多个角度位置处阻挡逆流的水流，由此出口28可以向上延伸，如图4中实线所示，或者可以水平向右延伸，如28a处虚线所示，或者其他朝向，全部都用相同的外壳端部22b和捕水器70，既不必更换部件，也不会有随之而来的在库存中储备多种多样的供替换的定向部件的需求。

图4至图6中，外壳部22b具有多个排水装置，诸如72、74、76，位于绕轴线40的各自的多个角度位置。排水装置绕轴线40以弓形互相隔开，并为外壳端部22b和出口28的各自定向提供排水。举例来说，当出口28定向为朝向上时，排水装置72在外壳的底部并提供排水。当外壳出口定向为朝向右时，例如，如图4中28a处虚线所示，排水装置74在外壳的底部并提供排水。当出口定向为朝向左，即，与28a反向时，则排水装置76在外壳的底部并提供排水。捕水器70在绕轴线40的多个角度位置处阻挡逆流的水流，而不是如图1至图3中仅在单一的位置处。为了出口28定向上的灵活性，所述的多个角度位置较佳地包含至少两个隔开至少180°的角度位置，并且更较佳地，当排气管36是不平行于轴线40而延伸的旁侧出口排气管时，这种旁侧出口排气管绕轴线40可旋转360°，并且所述的多个角度位置位于绕轴线40沿360°的弧线上。

捕水器70较佳地由不平行于轴线40而延伸的挡壁提供，并较佳地具有在所述多个角度位置的每个处都相同的恒定的垂直高度。外壳22在端部22b处包含圆柱形的侧壁78。挡壁70较佳地是环形部件，所述环形部件在侧壁78处有外周缘80并沿径向向内地延伸到内周缘82。如图6中84处所示，位于内周缘和外周缘82和80之间，并在环形部件的底部的垂直跨距提供了在多个所述角度位置的每个处都相同的所述恒定的垂直高度。

在一实施例中，图4至图6，捕水器挡壁70由图5、图6的横截面为L形的构件86所提供，L形的构件86具有沿侧壁78延伸的第一腿88，以及不平行于轴线40而延伸的第二腿90。在本实施例的一种形式中，挡壁70是L形的绝热构件，包含绝热的第一和第二腿88和90中的每个腿，以不仅：a)阻挡逆流的水流，特别是通过第二腿90；并且b)降低侧壁78的外表皮温度，特别是通过第一腿88。如果绝热体易受水损害影响，则优选用防水覆盖层，例如金属箔92包裹绝热体。而且，可以把衬垫或者支架94设置在绝热体和侧壁78之间，进一步支撑绝热体，从而在绝热体的末端和外壳的轴向末端之间提供隙缝96，并提供至排水装置72的流动通路或通道98，这样，水便经由隙缝96和通路98排到排水孔72。

图7至图11显示了进一步的实施例，并且在适当的地方使用了前面的相同标记以易于理解。图4至图6中所述的捕水器挡壁70设置在图7至图11中，作为L形凸缘102，图10，L形凸缘102具有外表面104，图11，在第一腿106处，外表面104在侧壁78处固定至所述外壳。在这种实施例的一种形式中，侧壁78具有内表面，所述内表面有沿其延伸的绝热体108，绝热体108可以包含衬垫或者支架94，并且在第一腿106处的L形凸缘102的外表面104被焊接至侧壁处的绝热体上。L形构件102的第二腿110不平行于轴线40而延伸。捕水器挡壁102是环形部件，所述环形部件在侧壁78处的104处有外周缘并沿径向向内地延伸到112处的内周缘。在环形部件的底部、位于内周缘和外周缘112和104之间的垂直跨距114提供了对于所述多个角度位置的每个处都相同的所述恒定的垂直高度，继而提供了出口28及排气管36的定向的所述灵活性，以及本系统的通用的应用和实施方式，本系统不需在库存中储备多种多样的供替换的定向部件。

多个扩散器，例如图8中的122，124，126，各与各自的排水装置72，74，76相对于轴线40沿径向向外地隔开。扩散器使来自各自的排水孔的废气散开，当后者不排水时，由此帮助冷却废气。外壳侧壁78具有外表面，一个或者多个安装夹具与此外表面配合，例如，夹具示意性地如图11中128处的虚线所示。安装或修理人员可能在不同的实施方式中，包含在不同的发动机舱中及诸如此类情形中，使用安装夹具对排气组件进行装配、安置、更换等操作。这种夹具的使用和置放可能是不可预知的，而且/或者不遵守推荐的制造商规格。据此，图1至图3中的安装夹具的不当置放可能会覆盖并阻挡诸如46或者56的排水孔。扩散器122，124，126提供了与各自的排水孔72，74，76沿径向向外隔开的护罩，并确保孔不被一个或者多个安装夹具所阻挡。外壳包含已提到的侧壁78，侧壁78较佳地是弓形的，并更佳地为圆柱形。排水装置由通过所述侧壁的所述孔72，74，76等提供。由所述护罩提供的扩散器122，124，126使废气转向以相对于弓形侧壁成切向地流动。

图12显示了另一实施例，并且在适当的地方使用了前面的相同标记以易于理解。在前述实施例中，排水装置诸如72，74，76相对于轴线40沿径向延伸。在图12中，也如图10中的虚线所示，诸如130，132等的排水装置沿轴向地延伸通过外壳端壁134，外壳端壁134在下游与捕水器70轴向隔开。排放孔130，132等可与排放孔72，74，76同时使用，或者替代排放孔72，74，76使用。例如通过螺纹塞可以将图10、图12的朝向中的诸如132的不使用的排放孔封闭。用于排水的排放孔，例如在图10、图12的朝向中的排放孔130，可以保持敞开，或者可以具有用于排放管的可选的连接装置，目的是使废水通往车辆上的合适的位置实现排水。

在上文的描述中，为简洁、清晰和理解而使用了某些术语。因为这些术语用于描述的目的并且意欲进行广泛地解释，所以这些术语中并不包含超过现有技术需求的不必要的限制。此处描述的不同构造、系统和方法步骤可单独地使用或与其它构造、系统和方法步骤组合使用。将预期到的是在所附权利要求的范围内，各种等同、替换和修改是可能的。

Claims (19)

1.一种排气组件，包括外壳，所述外壳具有接收废气的入口，排放所述废气的出口；内部腔室，所述废气自所述入口沿顺流方向从上游向下游，经过所述内部腔室流至所述出口；排气管，所述排气管自所述出口延伸并使所述废气通往大气，所述外壳沿轴线轴向地延伸，所述轴线具有水平延伸的至少部分分矢量；在所述外壳内的捕水器，所述捕水器在所述内部腔室的下游并在所述出口的上游，并且阻挡可能进入所述排气管的水沿逆流方向流入所述内部腔室，所述捕水器在绕所述轴线的所述外壳的多个角度位置处阻挡逆流的水流，

其中所述废气沿着平行于所述轴线的流动方向流经所述内部腔室，

其中所述外壳具有多个排水装置，位于绕所述轴线的各自的多个角度位置，所述多个排水装置绕所述轴线以弓形互相隔开，

其中：在绕所述轴线的所述外壳的所述角度位置中的第一个上，所述排水装置中的第一个在重力方向上低于所述排水装置中的第二个，以使废气流出所述排水装置中的第二个，而在所述外壳中的水流出所述排水装置中的第一个直至水干。

2.根据权利要求1所述的排气组件，其中在绕所述轴线的所述外壳的所述角度位置中的第二个上，所述排水装置中的第二个在重力方向上低于所述排水装置中的所述第一个，以使废气流出所述排水装置中的第一个，而在所述外壳中的水流出所述排水装置中的第二个直至水干。

3.根据权利要求1所述的排气组件，其中所述多个角度位置包括至少两个隔开至少180°的角度位置。

4.根据权利要求1所述的排气组件，其中所述排气管是不平行于所述轴线而延伸的旁侧出口排气管，并且其中所述的旁侧出口排气管可绕所述轴线360°旋转，并且所述多个角度位置位于绕所述轴线的沿360°的弧线上。

5.根据权利要求1所述的排气组件，其中所述捕水器包括挡壁，所述挡壁不平行于所述轴线而延伸，并且具有恒定的垂直高度，所述恒定的垂直高度在所述多个角度位置的每个处都相同。

6.根据权利要求5所述的排气组件，其中所述外壳包括圆柱形的侧壁，并且所述挡壁是环形部件，所述环形部件具有在所述侧壁处的外周缘并径向向内地延伸到内周缘，在所述环形部件的底部，并在所述内周缘和外周缘之间的垂直跨距提供了在所述多个角度位置的每个处都相同的所述恒定的垂直高度。

7.根据权利要求1所述的排气组件，其中所述外壳具有侧壁，所述捕水器包括挡壁，所述挡壁包括横截面为L形的构件，所述横截面为L形的构件包括沿所述侧壁延伸的第一腿，以及不平行于所述轴线而延伸的第二腿。

8.根据权利要求7所述的排气组件，其中所述L形的构件是L形绝热构件，所述L形绝热构件包含绝热的所述第一腿和第二腿中的每一个，以不仅：a)阻挡逆流的水流；而且b)降低所述侧壁的外表皮温度。

9.根据权利要求7所述的排气组件，其中所述L形的构件是L形凸缘，所述L形凸缘在所述第一腿处具有外表面，所述外表面固定至在所述侧壁处的所述外壳。

10.根据权利要求9所述的排气组件，其中所述侧壁具有内表面，所述内表面有沿其延伸的绝热体，并且所述L形凸缘在所述第一腿处的所述外表面在所述侧壁处焊接至所述绝热体。

11.根据权利要求1所述的排气组件，包括多个扩散器，每一个与各自的所述排水装置相对于所述轴线沿径向向外地隔开，所述多个扩散器使来自各自的所述排水装置的所述废气散开，当后者不排水时，由此帮助冷却所述废气。

12.根据权利要求11所述的排气组件，其中所述多个扩散器位于所述外壳外部。

13.根据权利要求11所述的排气组件，其中所述外壳具有侧壁，所述侧壁具有外表面，一个或者多个安装夹具与所述外表面配合，并且其中所述排水装置包括通过所述侧壁的孔，所述扩散器包括护罩，所述护罩与所述孔沿径向向外地隔开并确保所述孔不被所述安装夹具所阻挡。

14.根据权利要求12所述的排气组件，其中所述外壳具有侧壁，所述侧壁具有外表面，一个或者多个安装夹具与所述外表面配合，并且其中所述排水装置包括通过所述侧壁的孔，所述扩散器包括护罩，所述护罩与所述孔沿径向向外地隔开并确保所述孔不被所述安装夹具所阻挡。

15.根据权利要求11所述的排气组件，其中所述外壳具有弓形侧壁，所述排水装置包括通过所述侧壁的孔，并且所述扩散器包括护罩，所述护罩使所述废气转向而相对于所述弓形侧壁成切向地流动。

16.根据权利要求12所述的排气组件，其中所述外壳具有弓形侧壁，所述排水装置包括通过所述侧壁的孔，并且所述扩散器包括护罩，所述护罩使所述废气转向而相对于所述弓形侧壁成切向地流动。

17.根据权利要求1所述的排气组件，其中所述排水装置相对所述轴线径向地延伸。

18.根据权利要求1所述的排气组件，其中所述排水装置轴向地延伸。

19.根据权利要求1所述的排气组件，其中所述外壳具有在下游与所述捕水器沿轴向隔开的端壁，所述排水装置延伸通过所述端壁。