CN113586211A - 翅片管及混合器 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种翅片管及混合器，包括管体，在第一方向上所述管体的一端为喷嘴安装端，所述管体的另一端形成出气口，在所述管体上形成有进气口，在所述第一方向上所述进气口位于所述喷嘴安装端和所述出气口之间，在所述管体上设置有翅片，所述翅片的一端为连接端，所述连接端连接于所述进气口的边沿，所述翅片的另一端为位于所述进气口外的自由端，所述翅片在所述进气口上的投影至少覆盖部分所述进气口。本申请的目的在于针对现有混合器内部气流流速较低，容易形成结晶堆积在壁面上，严重时会堵塞排气管的问题，提供一种翅片管及混合器。
Description
技术领域
本申请涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种翅片管及混合器。
背景技术
柴油发动机尾气后处理技术是运用选择性催化还原化学原理来达到净化尾气的一种机外尾气净化技术，可以有效改善柴油机氮氧化物的排放，并对柴油含硫量不敏感。该技术通过在排气管中喷入一定浓度的还原剂，还原剂与尾气混合均匀后在反应单元中进行反应，从而实现尾气净化的效果。如果还原剂被喷射在温度较低的壁面，同时气流流速较低时，容易形成结晶堆积在壁面上，严重时会堵塞排气管，导致发动机动力性能下降。
发明内容
本申请的目的在于针对现有混合器内部气流流速较低，容易形成结晶堆积在壁面上，严重时会堵塞排气管的问题，提供一种翅片管及混合器。
为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案：
本申请的一个方面提供一种翅片管，包括管体，在第一方向上所述管体的一端为喷嘴安装端，所述管体的另一端形成出气口，在所述管体上形成有进气口，在所述第一方向上所述进气口位于所述喷嘴安装端和所述出气口之间，在所述管体上设置有翅片，所述翅片的一端为连接端，所述连接端连接于所述进气口的边沿，所述翅片的另一端为位于所述进气口外的自由端，所述翅片在所述进气口上的投影至少覆盖部分所述进气口；所述第一方向为所述管体的轴向。
可选地，从所述连接端到所述自由端所述翅片的延伸方向相对于所述连接端处所述管体的切向倾斜，所述自由端位于所述管体之外。
该技术方案的有益效果在于：尾气使从管体的外侧进入进气口的，多数气流会围绕管体外侧形成螺旋气流，使从所述连接端到所述自由端所述翅片的延伸方向相对于所述连接端处所述管体的切向倾斜，所述自由端位于所述管体之外，则能够通过翅片对更多的气流形成导向，提升这些气流的流速，进而使流入管体内的气流的流速被更加明显的提升。
可选地，所述进气口的个数为至少两个，各所述进气口沿所述管体的轴向均匀分布，在每个所述进气口处均设置有所述翅片。
该技术方案的有益效果在于：设置至少两个进气口，增加了气流通过量，使翅片管及相应的混合器都能够正常使用，在每个进气口均设置翅片，则使通过每个进气口的气流大部分均能够获得流速的提升。
可选地，还包括多孔介质，所述多孔介质安装于所述管体内，在所述第一方向上所述多孔介质位于所述进气口和所述出气口之间，以使从所述进气口进入所述管体内的气流依次流经所述多孔介质和所述出气口。
该技术方案的有益效果在于：在翅片的作用下，尾气与尿素预混合后的混合气体进入多孔介质中，多孔介质利用自身热传导性能，混合气体中尾气的热量传递给尿素，促进尿素完成热解，形成氨气，减少尿素颗粒在多孔介质中的附着，并且可提高混合气体的混合效果，完成二次混合。
本申请的另一个方面提供一种混合器，包括本申请实施例所提供的翅片管。
可选地，包括壳体，在所述壳体内形成有第一腔室和第二腔室，在所述壳体上形成有与所述第一腔室连通的进气端接口，以及与所述第二腔室连通的出气端接口，所述翅片管安装在所述第一腔室内，所述出气口与所述第二腔室连通。
该技术方案的有益效果在于：本申请实施例中，尾气从进气端接口进入第一腔室，并进一步从进气口中进入管体的内壁，进而从出气口流入第二腔室，并从出气端接口流出。
可选地，还包括隔板所述隔板用于分隔所述第一腔室和所述第二腔室，所述管体贯穿所述隔板以使所述出气口与所述第二腔室连通，所述隔板与所述管体密封配合。
该技术方案的有益效果在于：这样使进入第一腔室中的尾气只能通过翅片管进入第二腔室，使尾气能够被翅片管充分加速，并且，当在管体内设置多孔介质时，在尾气及尿素经过多孔介质时，能够促进尿素完成热解使更多尾气能够与尿素热解后形成的氨气充分接触。
可选地，还包括导流件，所述第二腔室为圆筒状，所述导流件包括筒状部，所述筒状部与所述第二腔室同轴设置，以使进入所述第二腔室的气流沿所述筒状部的外侧流动。
该技术方案的有益效果在于：通过设置导流件，且使导流件具有筒状部，进而使气流在筒状部的外侧流动，相当于在第二腔室内缩小了气流流动路径的宽度，进而提高气流的流动速度，使气流携带的尿素不易滞留在壳体上，进而减小结晶形成的几率。
可选地，所述筒状部具有内腔，在所述筒状部上形成有开口，以使所述开口连通所述第二腔室和所述内腔，在所述出气端接口上覆盖有出气隔板，在所述出气隔板上形成有与所述内腔连通的通孔。
该技术方案的有益效果在于：这样，气流会通过已经被减小宽度的路径引导着从出气隔板上的通孔流出，并流入安装在出气端接口设备。
可选地，所述导流件还包括板状部，所述板状部的长度方向上的一端为第一端、另一端为第二端，所述第一端固定连接于所述开口的边缘，所述壳体具有围合成所述第二腔室的内壁，所述第二端固定连接于所述内壁，以使所述板状部的一侧板面面向所述出气口，所述板状部的另一侧板面面向所述开口，从所述第二端到所述第一端所述板状部逐渐向远离所述出气口的方向延伸。
该技术方案的有益效果在于：这样，气流从进入第二腔室内时就开始被导流件进行导流，减小气流流动路径的宽度，使气流在第二腔室内流动全程被加速，减小尿素滞留在内壁上结晶的几率，并同时增加了气流流动的距离，增加了尾气与尿素的混合时间，进而使尾气与尿素混合的更加充分。
可选地，在所述出气隔板上形成有多个第一泄压孔和多个第二泄压孔，在所述筒状部的径向上所述第一泄压孔和所述第二泄压孔位于所述筒状部与所述内壁之间，各所述第一泄压孔在所述筒状部的周向上分布，在所述筒状部的周向上所述第二泄压孔与所述开口的位置相对应。
该技术方案的有益效果在于：在出气隔板上设置第一泄压孔和第二泄压孔可减小压力损失。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请所提供的翅片管及混合器，通过在进气口处设置翅片，并使翅片在所述进气口上的投影至少覆盖部分所述进气口，则使翅片能够对进气口形成一定阻挡，并通过翅片对气流进行适当导向，进而提高通过进气口的气流的流动速度，使进入管体内的气流，以及进一步流入混合器其他位置的气流的速度得到适当提高，使气流携带的尿素不易滞留在其流过的壁面上，减小形成结晶堆积以及堵塞排气管的几率。
本申请的附加技术特征及其优点将在下面的描述内容中阐述地更加明显，或通过本申请的具体实践可以了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的混合器的一种实施方式的部分立体结构示意图；
图2为本申请实施例提供的混合器的一种实施方式的部分内部结构示意图；
图3为本申请实施例提供的混合器的一种实施方式的部分立体结构示意图；
图4为本申请实施例提供的翅片管的一种实施方式的立体结构示意图；
图5为本申请实施例提供的翅片管的一种实施方式的内部结构示意图；
图6为本申请实施例提供的混合器的一种实施方式的部分立体结构示意图；
图7为本申请实施例提供的混合器的另一种实施方式的部分俯视结构示意图。
附图标记：
100-翅片管；
110-多孔介质；
120-喷嘴安装端；
130-出气口；
140-腰形通孔；
150-翅片；
160-进气口；
170-管体；
180-喷嘴安装座；
200-壳体；
210-出气端接口；
220-进气端接口；
230-第一腔室；
240-第二腔室；
300-导流件；
310-板状部；
320-筒状部；
330-开口；
400-尿素喷嘴；
500-路径；
600-隔板；
700-出气隔板；
710-通孔；
720-第一泄压孔；
730-第二泄压孔。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如图1至图7所示，本申请的一个方面提供一种翅片管100，包括管体170，在第一方向上所述管体170的一端为喷嘴安装端120，所述管体170的另一端形成出气口130，在所述管体170上形成有进气口160，在所述第一方向上所述进气口160位于所述喷嘴安装端120和所述出气口130之间，在所述管体170上设置有翅片150，所述翅片150的一端为连接端，所述连接端连接于所述进气口160的边沿，所述翅片150的另一端为位于所述进气口160外的自由端，所述翅片150在所述进气口160上的投影至少覆盖部分所述进气口160；所述第一方向为所述管体170的轴向。
本申请实施例中所述的进气口160为形成于所述管体170的通孔，所述翅片150在所述进气口160上的投影可以理解为，所述翅片150在进气口160的边沿所在面内的投影。尾气通过翅片管100上翅片150的作用，提高排气的流速，并通过进气口160进入翅片管100内，尿素通过尿素喷嘴向翅片管100内进行喷射，利用通过翅片150进入翅片管100内的排气进行破碎、混合，此时完成尿素与尾气的预混合。本申请实施例中，管体170上还形成有多个腰形通孔140，在第一方向上各腰形通孔140分布进气口160与喷嘴安装端120之间，腰形通孔140的作用为降低尿素喷嘴400喷口处的结晶风险。在喷嘴安装端120用来安装尿素喷嘴400。在喷嘴安装端120安装有喷嘴安装座180。
本申请所提供的翅片管100，通过在进气口160处设置翅片150，并使翅片150在所述进气口160上的投影至少覆盖部分所述进气口160，则使翅片150能够对进气口160形成一定阻挡，并通过翅片150对气流进行适当导向，进而提高通过进气口160的气流的流动速度，使进入管体170内的气流，以及进一步流入混合器其他位置的气流的速度得到适当提高，使气流携带的尿素不易滞留在其流过的壁面上，减小形成结晶堆积以及堵塞排气管的几率。
可选地，从所述连接端到所述自由端所述翅片150的延伸方向相对于所述连接端处所述管体170的切向倾斜，所述自由端位于所述管体170之外。尾气使从管体170的外侧进入进气口160的，多数气流会围绕管体170外侧形成螺旋气流，使从所述连接端到所述自由端所述翅片150的延伸方向相对于所述连接端处所述管体170的切向倾斜，所述自由端位于所述管体170之外，则能够通过翅片150对更多的气流形成导向，提升这些气流的流速，进而使流入管体170内的气流的流速被更加明显的提升。当然，也可以仅是翅片150的眼神方向与管体170的轴向倾斜。本申请实施例中翅片150倾斜角度约20°～30°。
可选地，所述进气口160的个数为至少两个，各所述进气口160沿所述管体170的轴向均匀分布，在每个所述进气口160处均设置有所述翅片150。设置至少两个进气口160，增加了气流通过量，使翅片管100及相应的混合器都能够正常使用，在每个进气口160均设置翅片150，则使通过每个进气口160的气流大部分均能够获得流速的提升。所述进气口160的数量可以为2-20个，如可以为5个、10个、15个等数量，优选为14个。
可选地，本申请实施例所提供的翅片管100，还包括多孔介质110，所述多孔介质110安装于所述管体170内，在所述第一方向上所述多孔介质110位于所述进气口160和所述出气口130之间，以使从所述进气口160进入所述管体170内的气流依次流经所述多孔介质110和所述出气口130。在翅片150的作用下，尾气与尿素预混合后的混合气体进入多孔介质110中，多孔介质110利用自身热传导性能，混合气体中尾气的热量传递给尿素，促进尿素完成热解，形成氨气，减少尿素颗粒在多孔介质110中的附着，并且可提高混合气体的混合效果，完成二次混合。如图2所示，尿素的喷射路径为路径500。
本申请的另一个方面提供一种混合器，包括本申请实施例所提供的翅片管100。
本申请实施例所提供的混合器，采用了本申请所提供的翅片管100，通过在进气口160处设置翅片150，并使翅片150在所述进气口160上的投影至少覆盖部分所述进气口160，则使翅片150能够对进气口160形成一定阻挡，并通过翅片150对气流进行适当导向，进而提高通过进气口160的气流的流动速度，使进入管体170内的气流，以及进一步流入混合器其他位置的气流的速度得到适当提高，使气流携带的尿素不易滞留在其流过的壁面上，减小形成结晶堆积以及堵塞排气管的几率。
可选地，包括壳体200，在所述壳体200内形成有第一腔室230和第二腔室240，在所述壳体200上形成有与所述第一腔室230连通的进气端接口220，以及与所述第二腔室240连通的出气端接口210，所述翅片管100安装在所述第一腔室230内，所述出气口130与所述第二腔室240连通。本申请实施例中，尾气从进气端接口220进入第一腔室230，并进一步从进气口160中进入管体170的内壁，进而从出气口130流入第二腔室240，并从出气端接口210流出。优选的，进气端接口220与DPF(柴油颗粒过滤器)的出口连接，出气端接口210与SCR(选择性催化转化器)的入口连接。
可选地，本申请实施例所提供的混合器，还包括隔板600所述隔板600用于分隔所述第一腔室230和所述第二腔室240，所述管体170贯穿所述隔板600以使所述出气口130与所述第二腔室240连通，所述隔板600与所述管体170密封配合。这样使进入第一腔室230中的尾气只能通过翅片管100进入第二腔室240，使尾气能够被翅片管100充分加速，并且，当在管体170内设置多孔介质110时，在尾气及尿素经过多孔介质110时，能够促进尿素完成热解使更多尾气能够与尿素热解后形成的氨气充分接触。当然，也可以使所述隔板600与所述管体170之间不进行密封。
可选地，本申请实施例所提供的混合器还包括导流件300，所述第二腔室240为圆筒状，所述导流件300包括筒状部320，所述筒状部320与所述第二腔室240同轴设置，以使进入所述第二腔室240的气流沿所述筒状部320的外侧流动。通过设置导流件300，且使导流件300具有筒状部320，进而使气流在筒状部320的外侧流动，相当于在第二腔室240内缩小了气流流动路径的宽度，进而提高气流的流动速度，使气流携带的尿素不易滞留在壳体200上，进而减小结晶形成的几率。
可选地，所述筒状部320具有内腔，在所述筒状部320上形成有开口330，以使所述开口330连通所述第二腔室240和所述内腔，在所述出气端接口210上覆盖有出气隔板700，在所述出气隔板700上形成有与所述内腔连通的通孔710。这样，气流会通过已经被减小宽度的路径引导着从出气隔板700上的通孔710流出，并流入安装在出气端接口210设备。
可选地，所述导流件300还包括板状部310，所述板状部310的长度方向上的一端为第一端、另一端为第二端，所述第一端固定连接于所述开口330的边缘，所述壳体200具有围合成所述第二腔室240的内壁，所述第二端固定连接于所述内壁，以使所述板状部310的一侧板面面向所述出气口130，所述板状部310的另一侧板面面向所述开口330，从所述第二端到所述第一端所述板状部310逐渐向远离所述出气口130的方向延伸。这样，气流从进入第二腔室240内时就开始被导流件300进行导流，减小气流流动路径的宽度，使气流在第二腔室240内流动全程被加速，减小尿素滞留在内壁上结晶的几率，并同时增加了气流流动的距离，增加了尾气与尿素的混合时间，进而使尾气与尿素混合的更加充分。
可选地，在所述出气隔板700上形成有多个第一泄压孔720和多个第二泄压孔730，在所述筒状部320的径向上所述第一泄压孔720和所述第二泄压孔730位于所述筒状部320与所述内壁之间，各所述第一泄压孔720在所述筒状部320的周向上分布，在所述筒状部320的周向上所述第二泄压孔730与所述开口330的位置相对应。在出气隔板700上设置第一泄压孔720和第二泄压孔730可减小压力损失。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (11)
1.翅片管，其特征在于，包括管体，在第一方向上所述管体的一端为喷嘴安装端，所述管体的另一端形成出气口，在所述管体上形成有进气口，在所述第一方向上所述进气口位于所述喷嘴安装端和所述出气口之间，在所述管体上设置有翅片，所述翅片的一端为连接端，所述连接端连接于所述进气口的边沿，所述翅片的另一端为位于所述进气口外的自由端，所述翅片在所述进气口上的投影至少覆盖部分所述进气口；所述第一方向为所述管体的轴向。
2.根据权利要求1所述的翅片管，其特征在于，从所述连接端到所述自由端所述翅片的延伸方向相对于所述连接端处所述管体的切向倾斜，所述自由端位于所述管体之外。
3.根据权利要求1所述的翅片管，其特征在于，所述进气口的个数为至少两个，各所述进气口沿所述管体的轴向均匀分布，在每个所述进气口处均设置有所述翅片。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的翅片管，其特征在于，还包括多孔介质，所述多孔介质安装于所述管体内，在所述第一方向上所述多孔介质位于所述进气口和所述出气口之间，以使从所述进气口进入所述管体内的气流依次流经所述多孔介质和所述出气口。
5.混合器，其特征在于，包括如权利要求1-4中任意一项所述的翅片管。
6.根据权利要求5所述的混合器，其特征在于，包括壳体，在所述壳体内形成有第一腔室和第二腔室，在所述壳体上形成有与所述第一腔室连通的进气端接口，以及与所述第二腔室连通的出气端接口，所述翅片管安装在所述第一腔室内，所述出气口与所述第二腔室连通。
7.根据权利要求6所述的混合器，其特征在于，还包括隔板所述隔板用于分隔所述第一腔室和所述第二腔室，所述管体贯穿所述隔板以使所述出气口与所述第二腔室连通，所述隔板与所述管体密封配合。
8.根据权利要求7所述的混合器，其特征在于，还包括导流件，所述第二腔室为圆筒状，所述导流件包括筒状部，所述筒状部与所述第二腔室同轴设置，以使进入所述第二腔室的气流沿所述筒状部的外侧流动。
9.根据权利要求8所述的混合器，其特征在于，所述筒状部具有内腔，在所述筒状部上形成有开口，以使所述开口连通所述第二腔室和所述内腔，在所述出气端接口上覆盖有出气隔板，在所述出气隔板上形成有与所述内腔连通的通孔。
10.根据权利要求9所述的混合器，其特征在于，所述导流件还包括板状部，所述板状部的长度方向上的一端为第一端、另一端为第二端，所述第一端固定连接于所述开口的边缘，所述壳体具有围合成所述第二腔室的内壁，所述第二端固定连接于所述内壁，以使所述板状部的一侧板面面向所述出气口，所述板状部的另一侧板面面向所述开口，从所述第二端到所述第一端所述板状部逐渐向远离所述出气口的方向延伸。
11.根据权利要求10所述的混合器，其特征在于，在所述出气隔板上形成有多个第一泄压孔和多个第二泄压孔，在所述筒状部的径向上所述第一泄压孔和所述第二泄压孔位于所述筒状部与所述内壁之间，各所述第一泄压孔在所述筒状部的周向上分布，在所述筒状部的周向上所述第二泄压孔与所述开口的位置相对应。
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- 2021-09-13 CN CN202111068719.5A patent/CN113586211A/zh active Pending
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