CN114320545B - 发动机尾气后处理系统的混合器 - Google Patents

Abstract

本申请的发动机尾气后处理系统的混合器，包括壳体、混合器组件、及进气端盖，混合器组件包括前挡板、混合内管、混合外管、及后挡板，壳体能够与前挡板、后挡板配合并共同围成混合腔室，混合内管和混合外管均设于前挡板与后挡板之间，其中混合外管套设于混合内管，且混合外管与混合内管之间形成有过渡腔室。本发明能够增大尿素水溶液与尾气混合的空间，且在混合腔室内设置形成过渡腔室的混合内管与混合外管，使得尿素水溶液与尾气在该混合腔室内进行充分混合，以此提高尿素水溶液和尾气在该混合器组件内混合的均匀度，能够有效降低尿素的结晶。

Description

发动机尾气后处理系统的混合器

技术领域

本申请涉及发动机尾气处理相关技术领域，特别是涉及一种发动机尾气后处理系统的混合器。

背景技术

机动车车辆的尾气通常采用SCR技术进行处理，具体通过喷射尿素水溶液，蒸发热解产生氨气(NH₃)，氨气在催化器中将NOx还原为N₂。

其中，催化器入口截面氨气分布的均匀性对NOx的转化率有重要影响，目前，现有的混合器应用于发动机尾气后处理系统中，存在气流压力损失大，混合尿素水溶液与尾气的混合均匀性差，使得尿素水溶液结晶的比较严重，氨气分布不均匀的问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种发动机尾气后处理系统的混合器。

一种发动机尾气后处理系统的混合器，包括壳体、混合器组件、及进气端盖，所述混合器组件安装于所述壳体的内部，所述进气端盖安装于所述壳体的一侧端部上，其中所述进气端盖上设有尿素喷嘴安装座及尾气进管；

所述混合器组件包括前挡板、混合内管、混合外管、及后挡板，所述壳体能够与所述前挡板、所述后挡板配合并共同围成混合腔室，所述混合内管和所述混合外管均设于所述前挡板与所述后挡板之间，其中所述混合外管套设于所述混合内管，且所述混合外管与所述混合内管之间形成有过渡腔室。

可以理解的是，通过上述混合器组件合理的结构设置，能够在原有混合器的基础上，增大尿素水溶液与尾气混合的空间，且在混合腔室内设置形成过渡腔室的混合内管与混合外管，使得尿素水溶液与尾气在该混合腔室内进行充分混合，以此提高尿素水溶液和尾气在该混合器组件内混合的均匀度，能够有效降低尿素的结晶。

在其中一个实施例中，所述混合器组件还包括锥管，所述混合外管上朝向所述前挡板的一端部安装于所述锥管的大管口端上，所述混合内管上朝向所述前挡板的一端部安装于所述锥管的小管口端上。

可以理解的是，通过上述锥管的结构设置，具体实现混合内管及混合外管上朝向前挡板一端部的装配连接，使得尿素水溶液与尾气能够通过锥管导入至混合内管内，以便于尿素水溶液与尾气之间的混合并导入。

在其中一个实施例中，所述前挡板上开设有进气孔，所述混合外管上朝向所述前挡板的一端部安装于所述进气孔的孔壁上。

可以理解的是，通过上述进气孔的结构设置，以此具体实现混合外管与前挡板之间的装配连接。

在其中一个实施例中，所述前挡板在所述进气孔的外围位置上开设有导流孔，所述导流孔设置于所述前挡板上朝向所述尾气进管的一侧。

可以理解的是，通过上述导流孔的结构设置，一方面能够降低尿素水溶液和尾气途经该前挡板导入至混合腔室时前挡板受到的背压，进而具有提高该混合器组件在壳体上装配稳定性的作用；另一方面尾气能够通过导流孔导入至混合腔室内，能够提高尿素水溶液与尾气在途经该前挡板时气流的扰动性和两者混合的均匀性，进而起到降低尿素结晶风险的作用。

在其中一个实施例中，所述尿素喷嘴安装座用于安装尿素喷嘴，且所述尿素喷嘴能够朝所述混合器组件喷射尿素水溶液；其中所述锥管在朝向所述尿素水溶液流向的部位上开设有第一通孔，所述第一通孔与所述过渡腔室连通。

可以理解的是，通过上述第一通孔的结构设置，尿素水溶液及尾气能够途经第一通孔进入至过渡腔室内，具有进一步提高尿素水溶液与尾气混合的均匀性，并提高尿素水溶液流动的顺畅度，进而起到进一步降低尿素结晶风险的作用。

在其中一个实施例中，所述混合内管包括镂空部和分隔部，所述混合内管能够通过所述镂空部与所述过渡腔室连通，其中所述分隔部设置于所述混合内管在朝向由所述尾气进管导出尾气流向的部位上。

可以理解的是，通过上述镂空部及分隔部的结构设置，能够增加尿素水溶液与尾气混合的距离，使得尾气与尿素水溶液混合更加均匀，进而具有降低尿素结晶，提高尾气转换效率的作用。

在其中一个实施例中，所述混合内管在所述镂空部上均匀地开设有多个第二通孔。

可以理解的是，通过上述第二通孔的结构设置，具体实现该混合内管上镂空部的结构设置。

在其中一个实施例中，所述混合外管上均匀地开设有多个第三通孔，以使所述混合外管形成为镂空状结构。

可以理解的是，通过上述第三通孔的结构设置，具体实现该混合外管的结构设置。

在其中一个实施例中，所述后挡板在所述混合外管的外围部位上开设有多个出气孔，所述出气孔与所述混合腔室连通。

可以理解的是，通过上述出气孔的结构设置，使得混合腔室内气体能够途经该出气孔向外排出。

在其中一个实施例中，多个所述出气孔沿所述后挡板的周向布置于所述后挡板上。

可以理解的是，通过将出气孔沿后挡板的周向布置于后挡板上，使得出气孔分布均匀，具有降低混合腔室内气体途经该出气孔时后挡板受到的背压，进而具有提高该混合器组件在壳体上装配稳定性的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请提供的发动机尾气后处理系统的混合器的结构示意图。

图2为本申请中混合器组件的结构示意图。

图3为本申请中混合器组件的分解图。

图4为本申请中混合内管的结构示意图。

附图标记：10、壳体；20、混合器组件；21、前挡板；211、进气孔；212、导流孔；22、混合内管；221、镂空部；2211、第二通孔；222、分隔部；23、混合外管；231、第三通孔；24、后挡板；241、出气孔；25、锥管；251、大管口端；252、小管口端；253、第一通孔；30、进气端盖；31、尿素喷嘴安装座；32、尾气进管；101、混合腔室；102、过渡腔室。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以和类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触，或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另有定义，本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图4，本申请提供一种发动机尾气后处理系统的混合器，包括壳体10、混合器组件20、及进气端盖30。

其中，混合器组件20安装于壳体10的内部，进气端盖30安装于壳体10的一侧端部上，其中进气端盖30上设有尿素喷嘴安装座31及尾气进管32，使得该混合器应用于发动机尾气后处理系统中工作时，安装于尿素喷嘴安装座31上的尿素喷嘴(图未示)能够喷射尿素水溶液，尾气进管32能够导入尾气，使得尿素水溶液与尾气能够在混合器组件20内混合。

在一实施例中，混合器组件20包括前挡板21、混合内管22、混合外管23、及后挡板24，壳体10能够与前挡板21、后挡板24配合并共同围成混合腔室101，混合内管22和混合外管23均设于前挡板21与后挡板24之间，其中混合外管23套设于混合内管22，且混合外管23与混合内管22之间形成有过渡腔室102，以此具体实现该混合器组件20的结构设置。

可以理解，混合器利用混合器组件20中前挡板21、后挡板24与壳体10合围形成的混合腔室101，来混合尿素水溶液与尾气，使得该混合器能够在原有结构的基础上，增大了尿素水溶液与尾气混合的空间，且混合腔室101内设置形成有过渡腔室102的混合内管22与混合外管23，使得尿素水溶液与尾气在该混合腔室101内进行充分混合，以此提高尿素水溶液和尾气在该混合器组件20内混合的均匀度，能够有效降低尿素的结晶。

在一实施例中，混合器组件20还包括锥管25，混合外管23上朝向前挡板21的一端部安装于锥管25的大管口端251上，混合内管22上朝向前挡板21的一端部安装于锥管25的小管口端252上，以此具体实现混合内管22及混合外管23上朝向前挡板21一端部的装配连接，使得尿素水溶液与尾气能够通过锥管25导入至混合内管22内，以便于尿素水溶液与尾气之间的混合并导入。需要说明的是，锥管25与混合外管23、混合内管22之间具体以焊接的方式进行连接固定。

其中，前挡板21上开设有进气孔211，混合外管23上朝向前挡板21的一端部安装于进气孔211的孔壁上，以此具体实现混合外管23与前挡板21之间的装配连接。需要说明的是，混合外管23与前挡板21上进气孔211的孔壁也以焊接的方式进行连接固定。

在一实施例中，前挡板21在进气孔211的外围位置上开设有导流孔212，导流孔212设置于前挡板21上朝向尾气进管32的一侧。

可以理解的是，通过上述导流孔212的结构设置，一方面能够降低尿素水溶液和尾气途经该前挡板21导入至混合腔室101时前挡板21受到的背压，进而具有提高该混合器组件20在壳体10上装配稳定性的作用；另一方面尾气能够通过导流孔212导入至混合腔室101内，能够提高尿素水溶液与尾气在途经该前挡板21时气流的扰动性和两者混合的均匀性，进而起到降低尿素结晶风险的作用。需要说明的是，提高气流的扰动性，具体指气体的流动更加顺畅。

其中，尿素喷嘴安装座31用于安装尿素喷嘴(图未示)，且尿素喷嘴能够朝混合器组件20喷射尿素水溶液，其中锥管25在朝向尿素水溶液流向的部位上开设有第一通孔253，第一通孔253与过渡腔室102连通，使得尿素水溶液及尾气能够途经第一通孔253进入至过渡腔室102内，具有进一步提高尿素水溶液与尾气混合的均匀形，并提高尿素水溶液流动的顺畅度，进而起到进一步降低尿素结晶风险的作用。

在一实施例中，混合内管22包括镂空部221和分隔部222，混合内管22能够通过镂空部221与过渡腔室102连通，其中分隔部222设置于混合内管22在朝向由尾气进管32导出尾气流向的部位上，使得混合内管22内的尿素水溶液与尾气能够途经镂空部221流向过渡腔室102，且用该混合内管22上分隔部222合理的位置，能够阻隔导入至该混合内管22内尾气直接跑出该混合内管22，以此增加尿素水溶液与尾气混合的距离，使得尾气与尿素水溶液混合更加均匀，进而具有降低尿素结晶，提高尾气转换效率的作用。需要说明的是，镂空部221的面积为该混合内管22管壁整体面积的四分之三，当然，镂空部221在该混合内管22上的占比不局限为上述的四分之三，对本领域技术人员来说，可将镂空部221在混合内管22上的占比设为其它比例，在此就不展开阐述。

具体地，混合内管22在镂空部221上均匀地开设有多个第二通孔2211，以此具体实现该混合内管22上镂空部221的结构设置。

在一实施例中，混合外管23上均匀地开设有多个第三通孔231，以使混合外管23形成为镂空状结构，以此具体实现该混合外管23的结构设置。

在一实施例中，后挡板24在混合外管23的外围部位上开设有多个出气孔241，出气孔241与混合腔室101连通，使得混合腔室101内气体能够途经该出气孔241向外排出。

进一步地，多个出气孔241沿后挡板24的周向布置于后挡板24上，使得出气孔241在该后挡板24上分布均匀，具有降低混合腔室101内气体途经该出气孔241时后挡板24受到的背压，进而具有提高该混合器组件20在壳体10上装配稳定性的作用。

另外，需要说明的是，该混合器组件20的前挡板21和后挡板24以焊接的方式固定在壳体10上，具体可在前挡板21和后挡板24的外周缘上设置圆折板，并通过该圆折板与壳体10的内壁进行焊接固定，以此具体实现该混合器组件20在壳体10上的装配连接。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种发动机尾气后处理系统的混合器，包括壳体(10)、混合器组件(20)、及进气端盖(30)，所述混合器组件(20)安装于所述壳体(10)的内部，所述进气端盖(30)安装于所述壳体(10)的一侧端部上，其中所述进气端盖(30)上设有尿素喷嘴安装座(31)及尾气进管(32)；

其特征在于，所述混合器组件(20)包括前挡板(21)、混合内管(22)、混合外管(23)、及后挡板(24)，所述壳体(10)能够与所述前挡板(21)、所述后挡板(24)配合并共同围成混合腔室(101)，所述混合内管(22)和所述混合外管(23)均设于所述前挡板(21)与所述后挡板(24)之间，其中所述混合外管(23)套设于所述混合内管(22)，且所述混合外管(23)与所述混合内管(22)之间形成有过渡腔室(102)；

所述前挡板(21)上开设有进气孔(211)，所述混合外管(23)上朝向所述前挡板(21)的一端部安装于所述进气孔(211)的孔壁上；所述前挡板(21)在所述进气孔(211)的外围位置上开设有导流孔(212)，所述导流孔(212)设置于所述前挡板(21)上朝向所述尾气进管(32)的一侧；

所述混合器组件(20)还包括锥管(25)，所述混合外管(23)上朝向所述前挡板(21)的一端部安装于所述锥管(25)的大管口端(251)上，所述混合内管(22)上朝向所述前挡板(21)的一端部安装于所述锥管(25)的小管口端(252)上；所述尿素喷嘴安装座(31)用于安装尿素喷嘴，且所述尿素喷嘴能够朝所述混合器组件(20)喷射尿素水溶液；其中所述锥管(25)在朝向所述尿素水溶液流向的部位上开设有第一通孔(253)，并且所述第一通孔(253)朝向所述尾气进管(32)设置，所述第一通孔(253)与所述过渡腔室(102)连通；

所述混合内管(22)包括镂空部(221)和分隔部(222)，所述混合内管(22)能够通过所述镂空部(221)与所述过渡腔室(102)连通，其中所述分隔部(222)设置于所述混合内管(22)在朝向由所述尾气进管(32)导出尾气流向的部位上。

2.根据权利要求1所述的发动机尾气后处理系统的混合器，其特征在于，所述混合内管(22)在所述镂空部(221)上均匀地开设有多个第二通孔(2211)。

3.根据权利要求1所述的发动机尾气后处理系统的混合器，其特征在于，所述混合外管(23)上均匀地开设有多个第三通孔(231)，以使所述混合外管(23)形成为镂空状结构。

4.根据权利要求1所述的发动机尾气后处理系统的混合器，其特征在于，所述后挡板(24)在所述混合外管(23)的外围部位上开设有多个出气孔(241)，所述出气孔(241)与所述混合腔室(101)连通。

5.根据权利要求4所述的发动机尾气后处理系统的混合器，其特征在于，多个所述出气孔(241)沿所述后挡板(24)的周向布置于所述后挡板(24)上。