JP2016525648A - Axial flow atomization module - Google Patents

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Abstract

入り口および出口を有するハウジングを含む、エンジン排気ガスを処理するための排気ガス処理要素。混合装置は、ハウジング内で、入り口と出口との間に配置され、混合装置は、出口と連通するシェルと、第1および第2の端部を有する分解チューブと、第2の端部の近くに配置された流れ反転装置とを含む。第1の端部はシェルから延び、入り口から排気ガスを受け入れるように構成され、反応物排気ガス処理流体を受け入れるように構成される。第2の端部は、シェル内に配置される。流れ反転装置は、排気ガスと反応物排気ガス処理流体との混合物を所定の方向でシェル内に送るように構成され、流れ反転装置は、排気ガスの流れ方向を逆転させて、分解チューブの第1の端部の方に戻す。【選択図】図7An exhaust gas treatment element for treating engine exhaust gas, comprising a housing having an inlet and an outlet. A mixing device is disposed in the housing between the inlet and the outlet, the mixing device being near the second end, a shell in communication with the outlet, a decomposition tube having first and second ends. And a flow reversing device. The first end extends from the shell and is configured to receive exhaust gas from the inlet and is configured to receive a reactant exhaust gas treatment fluid. The second end is disposed within the shell. The flow reversing device is configured to send a mixture of the exhaust gas and the reactant exhaust gas treatment fluid into the shell in a predetermined direction, and the flow reversing device reverses the flow direction of the exhaust gas to Return to the end of 1. [Selection] Figure 7

Description

本開示は、排気ガス混合装置を含む排気ガス後処理システムに関する。   The present disclosure relates to an exhaust gas aftertreatment system including an exhaust gas mixing device.
このセクションでは、必ずしも先行技術ではない、本開示に関連する背景情報が提示される。   In this section, background information related to the present disclosure, which is not necessarily prior art, is presented.
排気ガス後処理システムは、排気ガス流が、様々な排気ガス後処理要素を通り抜ける前に、反応物排気ガス処理流体を排気ガス流に注入することができる。例えば、尿素排気ガス処理流体は、排気ガスが選択的接触還元(SCR)触媒を通り抜ける前に、排気ガス流に注入することができる。ただし、SCR触媒は、排気ガスが、尿素排気ガス処理流体と十分に混合された場合に最も効果的である。   The exhaust gas aftertreatment system can inject a reactant exhaust gas treatment fluid into the exhaust gas stream before the exhaust gas stream passes through the various exhaust gas aftertreatment elements. For example, the urea exhaust gas treatment fluid can be injected into the exhaust gas stream before the exhaust gas passes through the selective catalytic reduction (SCR) catalyst. However, the SCR catalyst is most effective when the exhaust gas is well mixed with the urea exhaust gas treatment fluid.
このセクションは、本開示の全体的な概要を提示しており、最大範囲の、またはすべての特徴部の包括的な開示ではない。   This section presents a general overview of the present disclosure and is not a comprehensive disclosure of the full range or all features.
本開示は、入り口および出口を有するハウジングを含む、エンジン排気ガスを処理するための排気ガス処理要素を提示する。混合装置は、ハウジング内で、入り口と出口との間に配置され、混合装置は、出口と連通するシェルと、第1および第2の端部を有する分解チューブと、第2の端部の近くに配置された流れ反転装置とを含む。第1の端部はシェルから延び、入り口からの排気ガスを受け入れるように構成され、反応物排気ガス処理流体を受け入れるように構成される。第2の端部は、シェル内に配置される。流れ反転装置は、排気ガスと反応物排気ガス処理流体との混合物を所定の方向でシェル内に誘導するように構成され、流れ反転装置は、排気ガスの流れ方向を逆転させて、分解チューブの第1の端部の方に戻す。   The present disclosure presents an exhaust gas treatment element for treating engine exhaust gas that includes a housing having an inlet and an outlet. A mixing device is disposed in the housing between the inlet and the outlet, the mixing device being near the second end, a shell in communication with the outlet, a decomposition tube having first and second ends. And a flow reversing device. The first end extends from the shell and is configured to receive exhaust gas from the inlet and is configured to receive a reactant exhaust gas processing fluid. The second end is disposed within the shell. The flow reversing device is configured to direct a mixture of exhaust gas and reactant exhaust gas treatment fluid into the shell in a predetermined direction, and the flow reversing device reverses the flow direction of the exhaust gas to Return to the first end.
本明細書に提示された説明から、さらなる適用可能分野が明らかになるであろう。この概要における説明および特定の例は、単に例示することを意図され、本開示の範囲を限定することを意図されたものではない。   Further areas of applicability will become apparent from the description presented herein. The description and specific examples in this summary are intended to be exemplary only and are not intended to limit the scope of the present disclosure.
本明細書で説明される図面は、選択された実施形態を例示することのみを目的とし、すべての可能な実施例ではなく、本開示の範囲を限定することを意図されていない。   The drawings described herein are intended to illustrate selected embodiments only and are not intended to be all possible examples, and are not intended to limit the scope of the present disclosure.
本開示の原理に従った排気システムの概略図である。1 is a schematic diagram of an exhaust system according to the principles of the present disclosure. FIG. 本開示の原理に従った排気ガス処理要素の斜視図である。1 is a perspective view of an exhaust gas treatment element in accordance with the principles of the present disclosure. FIG. 図2に示す排気ガス処理要素の側部斜視図である。FIG. 3 is a side perspective view of the exhaust gas treatment element shown in FIG. 2. 図2に示す排気ガス処理要素の前部斜視図である。FIG. 3 is a front perspective view of the exhaust gas treatment element shown in FIG. 2. 図4の5−5線に沿った断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of FIG. 図4の6−6線に沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 of FIG. 本開示の第1の例示的な実施形態による混合アセンブリの斜視図である。1 is a perspective view of a mixing assembly according to a first exemplary embodiment of the present disclosure. FIG. 図7に示す混合アセンブリの分解斜視図である。FIG. 8 is an exploded perspective view of the mixing assembly shown in FIG. 7. 図7に示す混合アセンブリの断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of the mixing assembly shown in FIG. 本開示の第2の例示的な実施形態による混合アセンブリの斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a mixing assembly according to a second exemplary embodiment of the present disclosure. 図10に示す混合アセンブリの流れ反転装置および分散装置の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of the flow reversing device and the dispersing device of the mixing assembly shown in FIG. 10. 組み立てた状態の、図11に示す分散装置の斜視図である。It is a perspective view of the dispersion apparatus shown in FIG. 11 in the assembled state. 未組立状態の、図11に示す分散装置の別の斜視図である。FIG. 12 is another perspective view of the dispersing device shown in FIG. 11 in an unassembled state. 本開示の第3の例示的な実施形態による混合アセンブリの斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of a mixing assembly according to a third exemplary embodiment of the present disclosure. 図14に示す混合アセンブリの流れ反転装置および分散装置の斜視図である。FIG. 15 is a perspective view of the flow reversing device and the dispersing device of the mixing assembly shown in FIG. 14. 図15に示す分散装置の斜視図である。It is a perspective view of the dispersion apparatus shown in FIG. 本開示の第4の例示的な実施形態による混合アセンブリの斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of a mixing assembly according to a fourth exemplary embodiment of the present disclosure. 図17に示す混合アセンブリの部分斜視図である。FIG. 18 is a partial perspective view of the mixing assembly shown in FIG. 17. 図17の断面斜視図である。It is a cross-sectional perspective view of FIG. 本開示の第5の例示的な実施形態による混合アセンブリの斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of a mixing assembly according to a fifth exemplary embodiment of the present disclosure. 図10に示す混合アセンブリの分解斜視図である。FIG. 11 is an exploded perspective view of the mixing assembly shown in FIG. 10. 本開示の原理に従った排気ガス処理要素の斜視図である。1 is a perspective view of an exhaust gas treatment element in accordance with the principles of the present disclosure. FIG. 図22に示す排気ガス処理要素の断面図である。FIG. 23 is a cross-sectional view of the exhaust gas treatment element shown in FIG. 22. 本開示の原理に従った排気ガス後処理システムの斜視図である。1 is a perspective view of an exhaust gas aftertreatment system in accordance with the principles of the present disclosure. FIG. 図24に示す排気ガス後処理システムの一部を形成する排気ガス処理要素の斜視図である。FIG. 25 is a perspective view of an exhaust gas treatment element forming part of the exhaust gas aftertreatment system shown in FIG. 24. 図25に示す排気ガス処理要素の別の斜視図である。FIG. 26 is another perspective view of the exhaust gas treatment element shown in FIG. 25. 図25に示す排気ガス処理要素の上部斜視図である。FIG. 26 is a top perspective view of the exhaust gas treatment element shown in FIG. 25. 図25に示す排気ガス処理要素の側部斜視図である。FIG. 26 is a side perspective view of the exhaust gas treatment element shown in FIG. 25. 図25に示す排気ガス処理要素の断面斜視図である。FIG. 26 is a cross-sectional perspective view of the exhaust gas treatment element shown in FIG. 25. 図25に示す排気ガス処理要素の断面図である。FIG. 26 is a cross-sectional view of the exhaust gas treatment element shown in FIG. 25. 本開示の原理に従った排気ガス処理要素の側部斜視図である。1 is a side perspective view of an exhaust gas treatment element in accordance with the principles of the present disclosure. FIG. 図31に示す排気ガス処理要素の断面図である。FIG. 32 is a cross-sectional view of the exhaust gas treatment element shown in FIG. 31.
同じ参照数字は、図面のいくつかの図全体にわたって同じ部分を示す。   Like reference numerals refer to like parts throughout the several views of the drawings.
添付図面を参照して、例示的な実施形態が以下にさらに完全に説明される。   Exemplary embodiments are described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings.
図1は、本開示による排気システム10を概略的に示している。排気システム10は、燃料源(図示せず)と連通する少なくとも1つのエンジン12を含むことができ、消費されると、エンジン12は排気ガスを発生させ、この排気ガスは、排気ガス後処理システム16を有する排気路14に放出される。エンジン12より下流には、1対の排気ガス処理要素18、20を配置することができ、排気ガス処理要素18、20は、触媒被覆基材またはフィルタ22、24を含むことができる。触媒被覆基材またはフィルタ22、24は、ディーゼル微粒子フィルタ(DPF)、ディーゼル酸化触媒(DOC)、選択的接触還元(SCR)要素、リーンNOx触媒、アンモニアスリップ触媒、または当業者に公知の、他の任意のタイプの処理装置の任意の組み合わせとすることができる。DPFが使用される場合、DPFを触媒被覆することができる。   FIG. 1 schematically illustrates an exhaust system 10 according to the present disclosure. The exhaust system 10 can include at least one engine 12 that is in communication with a fuel source (not shown), and when consumed, the engine 12 generates exhaust gas that is exhaust gas aftertreatment system. 16 is discharged into the exhaust passage 14. A pair of exhaust gas treatment elements 18, 20 can be disposed downstream of the engine 12, and the exhaust gas treatment elements 18, 20 can include a catalyst coated substrate or filter 22, 24. The catalyst coated substrate or filter 22, 24 may be a diesel particulate filter (DPF), a diesel oxidation catalyst (DOC), a selective catalytic reduction (SCR) element, a lean NOx catalyst, an ammonia slip catalyst, or others known to those skilled in the art Any combination of any type of processing equipment. If DPF is used, it can be catalyst coated.
本開示は必要としないが、排気ガス後処理システム16は、排気路14を通る排気ガスの温度を上げるために、熱的強化装置またはバーナ26などの構成要素をさらに含むことができる。排気ガスの温度を上げることは、排気ガス処理基材22、または排気ガス処理基材24がDPFの場合に、排気ガス処理要素18の再生を開始するのに有利なだけでなく、寒冷気象条件の中でのエンジン12の始動時に、排気ガス処理要素18の触媒のライトオフを達成するのに有利である。   Although this disclosure is not required, the exhaust aftertreatment system 16 can further include components such as a thermal intensifier or burner 26 to raise the temperature of the exhaust gas through the exhaust passage 14. Increasing the temperature of the exhaust gas is not only advantageous for initiating regeneration of the exhaust gas treatment element 18 when the exhaust gas treatment substrate 22 or the exhaust gas treatment substrate 24 is a DPF, but also in cold weather conditions It is advantageous to achieve a light-off of the catalyst of the exhaust gas treatment element 18 when the engine 12 is started.
エンジン12で発生した排出物の還元を補助するために、排気ガス後処理システム16は、排気ガス処理流体を排気ガス流に定期的に注入する注入モジュール28を含むことができる。図1に示すように、注入モジュール28は、排気ガス処理要素18の上流に配置することができ、排気ガス処理流体を排気ガス流に噴射するように動作する。この点について、注入モジュール28は、ディーゼル燃料または尿素などの排気ガス処理流体を排気ガス処理要素18、20の上流の排気路14に注入するために、導入管34を介して反応物タンク30およびポンプ32と流体連通する。注入モジュール28は、戻り管36を介して反応物タンク30と連通することもできる。戻り管36は、排気ガス流に注入されなかった任意の排気ガス処理流体が、反応物タンク30に戻されるのを可能にする。導入管34、注入モジュール28、および戻り管36を通る排気ガス処理流体の流れは、注入モジュール28が過熱しないように、注入モジュール28を冷却する助けにもなる。図には示していないが、注入モジュール28は、注入モジュール28を冷却するために、冷却剤を注入モジュール28のまわりに通す冷却ジャケットを含むように構成することができる。   To assist in the reduction of emissions generated by the engine 12, the exhaust gas aftertreatment system 16 can include an injection module 28 that periodically injects an exhaust gas treatment fluid into the exhaust gas stream. As shown in FIG. 1, the injection module 28 can be positioned upstream of the exhaust gas treatment element 18 and operates to inject an exhaust gas treatment fluid into the exhaust gas stream. In this regard, the injection module 28 is used to inject an exhaust gas treatment fluid, such as diesel fuel or urea, into the exhaust passage 14 upstream of the exhaust gas treatment elements 18, 20 via the inlet tube 34 and the reactant tank 30. In fluid communication with the pump 32. The injection module 28 can also be in communication with the reactant tank 30 via a return pipe 36. The return pipe 36 allows any exhaust gas treatment fluid that has not been injected into the exhaust gas stream to be returned to the reactant tank 30. The flow of exhaust gas treatment fluid through the inlet tube 34, injection module 28, and return tube 36 also helps cool the injection module 28 so that the injection module 28 does not overheat. Although not shown in the figure, the infusion module 28 can be configured to include a cooling jacket that passes coolant around the infusion module 28 to cool the infusion module 28.
排気ガス流を効果的に処理するのに必要とされる排気ガス処理流体の量は、負荷、エンジン回転数、排気ガス温度、排気ガス流量、エンジン燃料噴射タイミング、所望するNOx削減、大気圧、相対湿度、EGR(排気ガス再循環)率、およびエンジン冷却剤温度によって変わり得る。NOxセンサまたはメータ38は、排気ガス処理要素18より下流に配置することができる。NOxセンサ38は、排気ガスのNOx含有量を示す信号をエンジン制御ユニット40に出力するように動作する。エンジン動作パラメータのすべて、または一部は、エンジン制御ユニット40からエンジン/車両データバスを介して電子注入コントローラ42に供給することができる。反応物電子注入コントローラ42は、エンジン制御ユニット40の一部として実装することもできる。排気ガス温度、排気ガス流量、および排気ガス背圧、ならびに他の車両動作パラメータは、図1に示すそれぞれのセンサで測定することができる。   The amount of exhaust gas treatment fluid required to effectively process the exhaust gas stream is: load, engine speed, exhaust gas temperature, exhaust gas flow, engine fuel injection timing, desired NOx reduction, atmospheric pressure, It can vary with relative humidity, EGR (exhaust gas recirculation) rate, and engine coolant temperature. The NOx sensor or meter 38 can be located downstream from the exhaust gas treatment element 18. The NOx sensor 38 operates to output a signal indicating the NOx content of the exhaust gas to the engine control unit 40. All or some of the engine operating parameters can be supplied from the engine control unit 40 to the electronic injection controller 42 via the engine / vehicle data bus. The reactant electron injection controller 42 can also be implemented as part of the engine control unit 40. Exhaust gas temperature, exhaust gas flow rate, and exhaust gas back pressure, and other vehicle operating parameters can be measured with the respective sensors shown in FIG.
排気ガス流を効果的に処理するのに必要とされる排気ガス処理流体の量は、エンジン12の容量に依存することもあり得る。この点について、機関車、船舶用途、および固定物用途で使用される大型のディーゼルエンジンは、単一の注入モジュール28の容量を超える排気ガス流量を有することができる。したがって、排気ガス処理流体の注入用に、単一の注入モジュール28のみが図示されているが、当然のことながら、反応物噴射用の複数の注入モジュール28が、本開示によって企図されている。   The amount of exhaust gas treatment fluid required to effectively process the exhaust gas stream may depend on the capacity of the engine 12. In this regard, large diesel engines used in locomotive, marine and stationary applications can have an exhaust gas flow rate that exceeds the capacity of a single injection module 28. Thus, although only a single injection module 28 is shown for injection of exhaust gas treatment fluid, it should be appreciated that multiple injection modules 28 for reactant injection are contemplated by the present disclosure.
図2〜6を参照すると、排気ガス処理要素18、20の例示的な構成が示されている。図2に最もよく示すように、排気ガス処理要素18、20は、互いに平行に配置されている。しかし、当然のことながら、排気ガス処理要素18、20は、本開示の範囲から逸脱することなく、実質的に同軸上に配置することもできる。   2-6, exemplary configurations of the exhaust gas treatment elements 18, 20 are shown. As best shown in FIG. 2, the exhaust gas treatment elements 18, 20 are arranged in parallel to each other. However, it will be appreciated that the exhaust gas treatment elements 18, 20 can be arranged substantially coaxially without departing from the scope of the present disclosure.
排気ガス処理要素18は、ハウジング44、入り口46、および出口48を含むことができる。入り口46は、排気路14と連通することができ、出口48は、排気ガス処理要素20と連通することができる。出口48は、排気ガス処理要素20に直接接続されるとして示されているが、当然のことながら、別の導管(図示せず)を出口48と排気ガス処理要素20との間に配置することができる。別の導管は、導管を通る排気ガスの流れが、排気ガス処理要素20に流入する前に、方向を転換しなければならないように非直線状とすることができる。ハウジング44は、円筒状の形状とすることができ、DOC52を支持する第1の部分50と、DPF56を支持する第2の部分54とを含むことができる。DOC52は、DPF56の上流にあるとして図示されているが、当然のことながら、DPF56は、本開示の範囲から逸脱することなく、DOC52の上流に配置することができる。ハウジング44の両端は、ハウジング44を密閉する端部キャップ58、60を含むことができる。端部キャップ58、60は、それぞれ第1の部分50および第2の部分54に滑り嵌めして、溶接することができる。第1の部分50および第2の部分54は、クランプ62によって固定することができる。クランプ62を使用することで、これらの構成要素を保守、清浄、または交換するために、DOC52またはDPF56を容易に取り外すことが可能になる。排気路14からの排気ガスは、排気ガス処理要素20に流入する前に、入り口46から流入し、DOC52およびDPF56を通り抜け、出口48から出て行く。   The exhaust gas treatment element 18 can include a housing 44, an inlet 46, and an outlet 48. The inlet 46 can communicate with the exhaust passage 14 and the outlet 48 can communicate with the exhaust gas treatment element 20. Although the outlet 48 is shown as being directly connected to the exhaust gas treatment element 20, it will be appreciated that another conduit (not shown) may be placed between the outlet 48 and the exhaust gas treatment element 20. Can do. Another conduit may be non-linear so that the exhaust gas flow through the conduit must be redirected before entering the exhaust gas treatment element 20. The housing 44 may have a cylindrical shape and may include a first portion 50 that supports the DOC 52 and a second portion 54 that supports the DPF 56. Although the DOC 52 is illustrated as being upstream of the DPF 56, it will be appreciated that the DPF 56 may be disposed upstream of the DOC 52 without departing from the scope of the present disclosure. Both ends of the housing 44 can include end caps 58, 60 that seal the housing 44. The end caps 58, 60 can be slip-fit and welded to the first portion 50 and the second portion 54, respectively. The first portion 50 and the second portion 54 can be fixed by a clamp 62. Using the clamp 62 allows the DOC 52 or DPF 56 to be easily removed to maintain, clean, or replace these components. The exhaust gas from the exhaust passage 14 flows from the inlet 46 before passing into the exhaust gas processing element 20, passes through the DOC 52 and the DPF 56, and exits from the outlet 48.
排気ガス処理要素20は、排気ガス処理要素18と実質的に同様である。この点について、排気ガス処理要素20は、ハウジング64、入り口66、および出口68を含むことができる。入り口66は、排気ガス処理要素18の出口48と連通し、出口68は、排気路14の下流部分と連通することができる。   The exhaust gas treatment element 20 is substantially similar to the exhaust gas treatment element 18. In this regard, the exhaust gas treatment element 20 can include a housing 64, an inlet 66, and an outlet 68. The inlet 66 can communicate with the outlet 48 of the exhaust gas treatment element 18, and the outlet 68 can communicate with the downstream portion of the exhaust path 14.
ハウジング64は、円筒状の形状とすることができ、SCR70およびアンモニアスリップ触媒72を支持することができる。SCRは、アンモニアスリップ触媒72の上流に配置されるのが好ましい。ハウジング64の両端は、ハウジング64を密閉する端部キャップ74、76を含むことができる。端部キャップ74、76は、ハウジング64に滑り嵌めして溶接することができる。あるいは、端部キャップ74、76は、クランプ(図示せず)によって、ハウジング64に固定することができる。排気ガス処理要素18の出口48からの排気ガスは、排気路14の下流部分に流入する前に、入り口66から流入し、SCR70およびアンモニアスリップ触媒72を通り抜け、出口68から出て行く。   The housing 64 can have a cylindrical shape and can support the SCR 70 and the ammonia slip catalyst 72. The SCR is preferably arranged upstream of the ammonia slip catalyst 72. Both ends of the housing 64 can include end caps 74, 76 that seal the housing 64. The end caps 74, 76 can be slip fit into the housing 64 and welded. Alternatively, the end caps 74, 76 can be secured to the housing 64 by clamps (not shown). The exhaust gas from the outlet 48 of the exhaust gas treatment element 18 flows from the inlet 66 before passing into the downstream portion of the exhaust passage 14, passes through the SCR 70 and the ammonia slip catalyst 72, and exits from the outlet 68.
注入モジュール28は、入り口66に近い位置で、端部キャップ74に配置することができる。注入モジュール28は、排気ガス流がSCR70を通り抜ける前に、尿素排気ガス処理流体などの還元剤を排気ガス流に噴射するように動作する。排気ガスと排気ガス処理流体との混合物がSCR70を通過している間の、排気ガス流からのNOxの除去を最適化するために、排気ガスと排気ガス処理流体とを十分に混ぜ合わせなければならない。排気ガス流と尿素排気ガス処理流体との混合を補助するために、入り口66の下流で、SCR70の上流に混合アセンブリ80を配置することができる。混合アセンブリ80は、注入モジュール28が、尿素排気ガス処理流体を直接混合アセンブリ80に注入できるように、注入モジュール28の近くに配置され、尿素排気ガス処理流体は、混合アセンブリ80において、排気ガス流と混ざり合うことができる。   The infusion module 28 can be placed on the end cap 74 at a location near the inlet 66. The injection module 28 operates to inject a reducing agent, such as urea exhaust gas treatment fluid, into the exhaust gas stream before the exhaust gas stream passes through the SCR 70. In order to optimize the removal of NOx from the exhaust gas stream while the exhaust gas and exhaust gas treatment fluid mixture is passing through the SCR 70, the exhaust gas and the exhaust gas treatment fluid must be sufficiently mixed. Don't be. A mixing assembly 80 can be positioned downstream of the inlet 66 and upstream of the SCR 70 to assist in mixing the exhaust gas stream with the urea exhaust gas treatment fluid. The mixing assembly 80 is positioned near the injection module 28 so that the injection module 28 can inject the urea exhaust gas processing fluid directly into the mixing assembly 80, and the urea exhaust gas processing fluid is at the exhaust gas flow at the mixing assembly 80. Can be blended with.
図7〜9は、混合アセンブリ80の第1の例示的な実施形態を示している。混合アセンブリ80は、端部キャップ74に固定することができる第1の端部部分84と、SCR70の近くに配置された第2の端部部分86とを有する分解チューブ82を含む。分解チューブ82は略円筒形とすることができ、半径方向に拡張した部分88が、第1の端部部分84と第2の端部部分86との間に配置されている。半径方向に拡張した部分88は、分解チューブ82を拡張する円錐形拡張部分90と、第1の端部部分84および第2の端部部分86の直径よりも大きい直径を有する、円錐形拡張部分90より下流の円筒形部分92と、分解チューブ82を狭小化する円錐形狭小部分94とを含む。当然のことながら、第1の端部部分84および第2の端部部分86は、本開示の範囲から逸脱することなく、異なる直径を有することができる。同様に当然のことながら、本開示は、円錐形狭小部分94を必要としない。すなわち、半径方向拡張部分88は、第2の端部部分86の全長にわたって延びることができる。   7-9 illustrate a first exemplary embodiment of the mixing assembly 80. The mixing assembly 80 includes a disassembly tube 82 having a first end portion 84 that can be secured to the end cap 74 and a second end portion 86 disposed near the SCR 70. The decomposition tube 82 can be substantially cylindrical, with a radially expanded portion 88 disposed between the first end portion 84 and the second end portion 86. The radially expanded portion 88 has a conical expansion portion 90 having a diameter that is greater than the diameter of the first end portion 84 and the second end portion 86 and a conical expansion portion 90 that expands the decomposition tube 82. A cylindrical portion 92 downstream from 90 and a conical narrow portion 94 that narrows the decomposition tube 82 are included. Of course, the first end portion 84 and the second end portion 86 may have different diameters without departing from the scope of the present disclosure. Similarly, it should be appreciated that the present disclosure does not require a conical narrow portion 94. That is, the radial extension portion 88 can extend the entire length of the second end portion 86.
第1の端部部分84は、複数の第1の穴96を含むように穴をあけることができる。第1の穴96は、第1の端部部分84の周囲で大きさを変えることができ、排気ガス流が分解チューブ82に流入したときに、乱流を発生させ、排気ガス流の速度を上げるのに寄与する。本開示は必要としないが、細長いスロット100として形成された複数の第2の穴を含む有孔カラー98を第1の端部部分84を囲んで配置して、第1の端部部分84に固定することができる。有孔カラー98は、第1の端部部分84の直径よりも大きい直径を有する円筒形部分102を含む。円筒形部分102は、軸方向に延びるフランジ104に向かって半径方向に狭まり、フランジ104は、半径方向拡張部分88に近い位置で、溶接、ろう付け、または当業者に公知の他の任意の固定取付け方法により、分解チューブ82に固定連結することができる。   The first end portion 84 can be pierced to include a plurality of first holes 96. The first hole 96 can be resized around the first end portion 84 to generate turbulent flow when the exhaust gas flow enters the decomposition tube 82, thereby increasing the speed of the exhaust gas flow. Contributes to raising. Although not required by the present disclosure, a perforated collar 98 including a plurality of second holes formed as an elongated slot 100 is disposed around the first end portion 84 so that the first end portion 84 has a Can be fixed. The perforated collar 98 includes a cylindrical portion 102 having a diameter that is larger than the diameter of the first end portion 84. The cylindrical portion 102 narrows radially toward the axially extending flange 104, which is welded, brazed, or any other fixation known to those skilled in the art at a location near the radially expanded portion 88. It can be fixedly connected to the decomposition tube 82 by an attachment method.
細長いスロット100は、第1の穴96よりも大きくすることができる。細長いスロット100は、分解チューブ82の軸と平行な方向と、分解チューブ82の軸に垂直に配置された方向とを含む様々な方向に向けることができる。しかし、当然のことながら、各細長いスロット100は、本開示の範囲から逸脱することなく、同じ方向に向けることもできる。第1の穴96と同様に、細長いスロット100は、排気ガス流が分解チューブ82に流入するときに、乱流を発生させ、排気ガス流の速度を上げるのに寄与する。   The elongated slot 100 can be larger than the first hole 96. The elongate slot 100 can be oriented in a variety of directions, including a direction parallel to the axis of the decomposition tube 82 and a direction disposed perpendicular to the axis of the decomposition tube 82. However, it will be appreciated that each elongated slot 100 may be oriented in the same direction without departing from the scope of the present disclosure. Similar to the first hole 96, the elongated slot 100 generates turbulence and contributes to increasing the speed of the exhaust gas flow when the exhaust gas flow enters the decomposition tube 82.
混合アセンブリ80は、第2の端部部分86に流れ反転装置106を含む。流れ反転装置106は、第2の端部部分86に固定するか、またはバッフル(図示せず)で支持することができ、バッフルは、第2の端部部分86の終端108に近い位置で、流れ反転装置106を端部キャップ74に固定する。流れ反転装置106は、中央隆起112が形成された略カップ形状の部材110である。流れ反転装置106は、分解チューブ82の第2の端部部分86の直径よりも大きい直径を有するので、排気ガス流がカップ形状部材110に流入すると、排気ガス流は、反対方向に流れることを強いられて、ハウジング64の入り口66の方に戻る。排気ガス流を反転させることは、排気ガス流がSCR70に達する前に、反応物排気ガス処理流体と排気ガス流とが混ざり合う助けとなる。   Mixing assembly 80 includes a flow reversing device 106 at a second end portion 86. The flow reversing device 106 can be fixed to the second end portion 86 or supported by a baffle (not shown), the baffle being near the end 108 of the second end portion 86, The flow reversing device 106 is secured to the end cap 74. The flow reversing device 106 is a generally cup-shaped member 110 having a central ridge 112 formed thereon. The flow reversing device 106 has a diameter that is greater than the diameter of the second end portion 86 of the cracking tube 82 so that when the exhaust gas stream enters the cup-shaped member 110, the exhaust gas stream flows in the opposite direction. Forced back to the entrance 66 of the housing 64. Reversing the exhaust gas flow helps to mix the reactant exhaust gas treatment fluid and the exhaust gas flow before the exhaust gas flow reaches the SCR 70.
流れ反転装置106は、反応物排気ガス処理流体と排気ガス流とを混ぜ合わせるさらなる助けとなる複数のそらせ部材114を含むことができる。そらせ部材114は、流れ反転装置106の外壁118の内側面116から半径方向内側に延びる複数のベーンとして形成することができる。ベーン114は、半径方向内側に延びるのに加えて、排気ガス流が流れ反転装置106から出るときに、排気ガス流をさらに誘導するために、分解チューブ82の軸に対して角度を付けることもできる。ベーン114は、平面状部材であってよいし、または若干湾曲してもよい。ベーン114は、流れ反転装置106の内側面116に固定されるとして図示されているが、当然のことながら、ベーン114は、分解チューブ82の第2の端部部分86に固定することもできる。   The flow reversing device 106 can include a plurality of baffle members 114 to further aid in mixing the reactant exhaust gas treatment fluid and the exhaust gas stream. The baffle member 114 may be formed as a plurality of vanes extending radially inward from the inner surface 116 of the outer wall 118 of the flow reversing device 106. In addition to extending radially inward, the vane 114 may also be angled with respect to the axis of the cracking tube 82 to further guide the exhaust gas flow as it exits the flow reversing device 106. it can. The vane 114 may be a planar member or may be slightly curved. Although the vane 114 is illustrated as being secured to the inner surface 116 of the flow reversing device 106, it will be appreciated that the vane 114 may be secured to the second end portion 86 of the decomposition tube 82.
図6に示すように、混合アセンブリ80は、入り口66の軸に垂直な方向に配置することができる。したがって、排気ガス流は、SCR70の方に向けられる前に、混合アセンブリ80に垂直に流入する。排気ガス流が、分解チューブ82の第1の端部84に流入すると、排気ガス流の速度は上がり、排気ガス流の流れは、第1の穴96および第2の穴100のために蛇行するようになる。排気ガスが、半径方向拡張部分88に流入すると、流れは、分解チューブ82の軸に沿って滞留する傾向をもつことができる。排気ガス流の速度は落ちるが、その速度は、排気ガスと反応物排気ガス処理流体との満足のいく混合を保証する最小限の範囲まで落ちるだけである。この点について、半径方向拡張部分88は、穴96、100によって発生した、排気ガス流内の乱流を拡散し、これは、見込まれる速度低下を最小限にする助けとなる。下記の表1は、排気ガス処理要素20内の様々な領域での排気ガス流のピーク速度をまとめたものである。   As shown in FIG. 6, the mixing assembly 80 can be positioned in a direction perpendicular to the axis of the inlet 66. Thus, the exhaust gas stream flows vertically into the mixing assembly 80 before being directed toward the SCR 70. As the exhaust gas stream flows into the first end 84 of the decomposition tube 82, the exhaust gas stream speed increases and the exhaust gas stream stream snakes for the first hole 96 and the second hole 100. It becomes like this. As the exhaust gas enters the radial extension 88, the flow can tend to stay along the axis of the cracking tube 82. The exhaust gas flow rate is reduced, but only to a minimum range that ensures satisfactory mixing of the exhaust gas and the reactant exhaust gas treatment fluid. In this regard, the radial extension 88 diffuses the turbulence in the exhaust gas flow generated by the holes 96, 100, which helps to minimize the possible speed reduction. Table 1 below summarizes the peak velocity of the exhaust gas flow in various regions within the exhaust gas treatment element 20.
表1および図6に示すように、排気ガス流が入り口66から流入したときに、排気ガスは、84m/sのピーク速度を有することができる(領域A)。排気ガスが、カラー98および分解チューブ82の第1の端部部分84を通って混合アセンブリ80に流入すると、速度は速くなることができる(領域B)。領域Bでの速度の上昇により、注入モジュール28によって噴射された排気ガス処理流体の速度と、穴96、100を通り抜けた排気ガスとの間に大きな速度差が生まれる。混ざった排気ガス流の速度差により、排気ガス処理流体の表面張力特性よりも大きい空気力が生じ、これは、排気ガス処理流体の液滴の分解および噴霧化をもたらす。   As shown in Table 1 and FIG. 6, the exhaust gas can have a peak velocity of 84 m / s when the exhaust gas stream flows from the inlet 66 (region A). As exhaust gas flows into the mixing assembly 80 through the collar 98 and the first end portion 84 of the decomposition tube 82, the velocity can increase (region B). The increase in velocity in region B creates a large velocity difference between the velocity of the exhaust gas treatment fluid injected by the injection module 28 and the exhaust gas that has passed through the holes 96, 100. The mixed exhaust gas flow velocity difference creates an aerodynamic force that is greater than the surface tension characteristics of the exhaust gas treatment fluid, which results in decomposition and atomization of the exhaust gas treatment fluid droplets.
次いで、排気ガスが半径方向拡張部分88に流入すると、排気ガスは若干減速する(領域C、D)。排気ガスが半径方向拡張部分を出て、流れ反転装置106に流入すると、このとき、速度は速くなることができる(領域E、F)。排気ガスがSCR70に達すると、このとき、速度は落ちることができる(領域G)。排気ガス速度は、排気ガス処理流体が排気ガス流に注入される位置(領域B)で速くなり、排気ガス流が、流れ反転装置106を出るときに速くなるので、排気ガスおよび排気ガス処理流体は、排気ガス処理流体の満足のいく噴霧化を保証するように、十分に混ざり合うことができる。   Next, when the exhaust gas flows into the radially extending portion 88, the exhaust gas is slightly decelerated (regions C and D). As the exhaust gas exits the radially expanded portion and enters the flow reversing device 106, the velocity can then increase (regions E, F). When the exhaust gas reaches the SCR 70, the speed can drop at this time (region G). The exhaust gas velocity is increased at the location (region B) where the exhaust gas treatment fluid is injected into the exhaust gas stream, and the exhaust gas flow is increased when exiting the flow reversing device 106, so that the exhaust gas and the exhaust gas treatment fluid. Can be mixed well to ensure satisfactory atomization of the exhaust gas treatment fluid.
それでも、排気ガス流が半径方向拡張部分88にある(領域D)間、低速流の領域120が、分解チューブ82の内壁122に隣接して存在する(図9)。これらの領域120は、排気ガス流が半径方向拡張部分88を通るときに、排気ガス流を囲み、内壁122が反応物排気ガス処理流体で濡れるのを防止するのに寄与する。内壁122が濡れるのを防止することで、内壁122への固体尿素堆積物の蓄積が防止される、または少なくとも実質的に最小限になる。   Nevertheless, while the exhaust gas flow is in the radial extension 88 (region D), a slow flow region 120 exists adjacent to the inner wall 122 of the cracking tube 82 (FIG. 9). These regions 120 surround the exhaust gas flow as it passes through the radial extension 88 and help prevent the inner wall 122 from getting wet with the reactant exhaust gas treatment fluid. Preventing the inner wall 122 from getting wet prevents or at least substantially minimizes the accumulation of solid urea deposits on the inner wall 122.
排気ガス流が、分解チューブ82の第2の端部部分86に流入すると、排気ガス流の速度は再度速くなり、排気ガス流が流れ反転装置106に流入し、そこから出るときも増速したままである。流れ反転装置106への流入時に、排気ガス流の流れ方向は、入り口66の方に戻るように反転する。排気ガス流が、流れ反転装置106を出るときに、排気ガスは、ベーン114によって誘導され、これは、排気ガスと反応物排気ガス処理流体とのさらなる混合に寄与する。さらに、排気ガス流は、分解チューブ82の円錐形狭小部分94に衝突することができ、これは、排気ガス流を混合アセンブリ80から遠ざけるさらなる助けとなる。次いで、排気ガス流は、SCR70に向かって自由に流れることができる。   As the exhaust gas flow enters the second end portion 86 of the cracking tube 82, the exhaust gas flow velocity increases again and increases as the exhaust gas flow enters the flow reversing device 106 and exits there. It remains. When flowing into the flow reversing device 106, the flow direction of the exhaust gas flow is reversed to return toward the inlet 66. As the exhaust gas stream exits the flow reversing device 106, the exhaust gas is directed by the vane 114, which contributes to further mixing of the exhaust gas and the reactant exhaust gas processing fluid. Further, the exhaust gas stream can impinge on the conical narrow portion 94 of the cracking tube 82, which further assists in moving the exhaust gas stream away from the mixing assembly 80. The exhaust gas stream can then flow freely towards the SCR 70.
ここで図10〜13を参照して、第2の例示的な混合アセンブリ200が説明される。混合アセンブリ200は、図7〜9に示す混合アセンブリ80と同様である。したがって、明快にするために、各アセンブリに共通の構成要素についての説明はここでは省略する。混合アセンブリ200は、複数のそらせ部材204を有するそらせ装置202を含む。図13に最もよく示すように、そらせ装置202は、アルミニウム、鋼、チタン、または当業者に公知の他の任意の材料などの金属からなる細長いストリップ206から形成することができる。そらせ部材204は、細長いストリップ206と一体(すなわち、単体)であり、細長いストリップ206から半径方向外側に曲げられた平面状タブとして、細長いストリップ206に形成された複数の切り抜き部208から形成されている。   With reference now to FIGS. 10-13, a second exemplary mixing assembly 200 will be described. The mixing assembly 200 is similar to the mixing assembly 80 shown in FIGS. Therefore, for clarity, descriptions of components common to each assembly are omitted here. The mixing assembly 200 includes a baffle device 202 having a plurality of baffle members 204. As best shown in FIG. 13, the deflector 202 can be formed from an elongated strip 206 made of metal such as aluminum, steel, titanium, or any other material known to those skilled in the art. The baffle member 204 is integral with the elongated strip 206 (ie, a single piece) and is formed from a plurality of cutouts 208 formed in the elongated strip 206 as planar tabs bent radially outward from the elongated strip 206. Yes.
そらせ部材204は、ベーン114と同様の態様で機能するように設計することができる。この点について、排気ガス流が流れ反転装置106を出るときに、排気ガスは、そらせ部材204によって誘導され、これは、排気ガスと反応物排気ガス処理流体とのさらなる混合に寄与する。図12および図13に最もよく示すように、切り抜き部208は、細長いストリップ206の長さ方向に対して傾斜している。そらせ部材204が、細長いストリップ206から外側に曲げられると、そらせ部材204は、混合アセンブリ200の軸に対しても傾斜し、流れ反転装置106を出るときに、排気ガス流を所定の方向に誘導するために使用することができる。   The baffle member 204 can be designed to function in a manner similar to the vane 114. In this regard, as the exhaust gas flow exits the flow reversing device 106, the exhaust gas is directed by the baffle member 204, which contributes to further mixing of the exhaust gas and the reactant exhaust gas treatment fluid. As best shown in FIGS. 12 and 13, the cutout 208 is inclined with respect to the length of the elongated strip 206. When the baffle member 204 is bent outwardly from the elongated strip 206, the baffle member 204 is also inclined with respect to the axis of the mixing assembly 200 and directs the exhaust gas flow in a predetermined direction upon exiting the flow reversing device 106. Can be used to
そらせ部材204は、分解チューブ82の第2の端部部分86と流れ反転装置106の外壁118との間の距離に実質的に等しい長さを有することができる。あるいは、そらせ部材204は、第2の端部部分86と外壁118との間の距離よりも短い長さを有することができる。別の代替案では、そらせ部材204は、それぞれ終端突起210を有することができ、この終端突起210は、第2の端部部分86と外壁118との間の距離よりも長い長さをそらせ部材204に付与する。この場合に、終端突起210は、流れ反転装置106の外壁118の終端212に当接することができ、これは、流れ反転装置106に対して、そらせ装置202を位置合わせする助けとなる。終端突起210はまた、所望する場合に、各タブを流れ反転装置106に溶接する、ろう付けする、または固定するための位置を提供することで、そらせ装置202を流れ反転装置106に固定する助けとなることもできる。   The baffle member 204 can have a length that is substantially equal to the distance between the second end portion 86 of the decomposition tube 82 and the outer wall 118 of the flow reversing device 106. Alternatively, the baffle member 204 can have a length that is less than the distance between the second end portion 86 and the outer wall 118. In another alternative, the baffle members 204 can each have a termination protrusion 210 that has a length greater than the distance between the second end portion 86 and the outer wall 118. 204. In this case, the termination protrusion 210 can abut the termination 212 of the outer wall 118 of the flow reversing device 106, which helps align the baffle device 202 with respect to the flow reversing device 106. Termination protrusion 210 also helps secure baffle device 202 to flow reversing device 106 by providing a location for welding, brazing, or securing each tab to flow reversing device 106, if desired. It can also be.
ここで図14〜16を参照すると、第3の例示的な混合アセンブリ300が示されている。混合アセンブリ300は、図7〜9に示す混合アセンブリ80と実質的に同様である。したがって、明快にするために、各アセンブリに共通の構成要素についての説明はここでは省略する。カラー98が図14に示されていないが、当然のことながら、混合アセンブリ300は、カラー98を含むこともできる。混合アセンブリ300は、複数のそらせ部材304を有するそらせ装置302を含む。図15に最もよく示すように、そらせ装置302は、アルミニウム、鋼、チタン、または当業者に公知の他の任意の材料などの金属からなる環状リング306から形成することができる。そらせ部材304は、環状リング306と一体(すなわち、単体)であり、環状リングから半径方向外側に曲げることができる平面状タブとして、環状リング306に形成された複数の切り抜き部308から形成されている。そらせ部材304は、流れ反転装置106の内部310に向かう方向に曲げられるとして図示されているが、当然のことながら、そらせ部材304は、内部310から離れる方向に曲げることもできる。   Referring now to FIGS. 14-16, a third exemplary mixing assembly 300 is shown. The mixing assembly 300 is substantially similar to the mixing assembly 80 shown in FIGS. Therefore, for clarity, descriptions of components common to each assembly are omitted here. Although the collar 98 is not shown in FIG. 14, it should be appreciated that the mixing assembly 300 can include the collar 98. The mixing assembly 300 includes a baffle device 302 having a plurality of baffle members 304. As best shown in FIG. 15, the deflector 302 can be formed from an annular ring 306 made of metal such as aluminum, steel, titanium, or any other material known to those skilled in the art. The baffle member 304 is formed from a plurality of cutouts 308 formed in the annular ring 306 as a planar tab that is integral (ie, a single piece) with the annular ring 306 and can be bent radially outward from the annular ring. Yes. Although the baffle member 304 is illustrated as being bent in a direction toward the interior 310 of the flow reversing device 106, it will be appreciated that the baffle member 304 can be bent away from the interior 310.
そらせ部材304は、ベーン114と同様の態様で機能するように設計することができる。この点について、排気ガス流が流れ反転装置106を出るときに、排気ガスは、そらせ部材304によって誘導され、これは、排気ガスと反応物排気ガス処理流体とのさらなる混合に寄与する。そらせ部材304はまた、混合アセンブリ300の軸に対して傾斜することができ、流れ反転装置106を出るときに、排気ガス流を所定の方向に誘導するために使用することができる。   The baffle member 304 can be designed to function in a manner similar to the vane 114. In this regard, as the exhaust gas stream exits the flow reversing device 106, the exhaust gas is directed by the baffle member 304, which contributes to further mixing of the exhaust gas and the reactant exhaust gas treatment fluid. The baffle member 304 can also be tilted with respect to the axis of the mixing assembly 300 and can be used to direct the exhaust gas flow in a predetermined direction upon exiting the flow reversing device 106.
そらせ部材304が、所望の向きに曲げられると、そらせ装置の内側リング312および外側リング314が画定される。内側リング312は、溶接、ろう付け、または当業者に公知の態様の他の任意で公知の固定方法で、そらせ装置302を分解チューブ82の第2の端部部分86に固定するために使用することができる。そらせ装置302はまた、外側リング314から外側に延びる軸方向伸長フランジ316を含むことができる。軸方向伸長フランジ316は、流れ反転装置106の終端212(図11)に対応することができ、溶接、ろう付け、または他の任意で公知の取付け方法で、流れ反転装置106に固定することができるように終端212に重なることができる。   When the deflector 304 is bent in the desired orientation, the inner ring 312 and the outer ring 314 of the deflector are defined. The inner ring 312 is used to secure the deflector 302 to the second end portion 86 of the disassembly tube 82 by welding, brazing, or any other known securing method in a manner known to those skilled in the art. be able to. The deflector 302 can also include an axially extending flange 316 that extends outwardly from the outer ring 314. The axial extension flange 316 can correspond to the end 212 (FIG. 11) of the flow reversing device 106 and can be secured to the flow reversing device 106 by welding, brazing, or any other known attachment method. It can overlap the end 212 so that it can.
ここで図17〜19を参照すると、第4の例示的な実施形態が示されている。混合アセンブリ400は、図7〜9に示す混合アセンブリ80と同様である。したがって、明快にするために、各アセンブリに共通の構成要素についての説明はここでは省略する。混合アセンブリ400は、第2の端部部分86に流れ反転装置106を含み、この流れ反転装置106は、中央隆起部が形成された略カップ形状の部材である。上記のそらせ部材204、304とは対照的に、混合アセンブリ400は、流れ反転装置106と分解チューブ82との間に連結された流れ分散キャップ402を含むことができる。   Referring now to FIGS. 17-19, a fourth exemplary embodiment is shown. The mixing assembly 400 is similar to the mixing assembly 80 shown in FIGS. Therefore, for clarity, descriptions of components common to each assembly are omitted here. The mixing assembly 400 includes a flow reversing device 106 at a second end portion 86, which is a generally cup-shaped member formed with a central ridge. In contrast to the baffle members 204, 304 described above, the mixing assembly 400 can include a flow distribution cap 402 coupled between the flow reversing device 106 and the cracking tube 82.
流れ分散キャップ402は、流れ分散キャップ402を流れ反転装置106に連結する第1の軸方向伸長リップ404と、流れ分散キャップ402を分解チューブ82に連結する第2の軸方向伸長リップ406とを含む。軸方向伸長リップ404、406間には、複数の貫通穴410を有する円錐形形状の有孔リング408がある。第1の穴96および第2の穴100と同様に、貫通穴410は、排気ガス流が流れ反転装置106から出るときに、乱流を発生させ、排気ガス流の速度を上げるのに寄与する。貫通穴410は、任意の所望する態様の大きさおよび形状とすることができる。この点について、貫通穴410は、円形であるとして図示されているが、当然のことながら、貫通穴は、正方形、長方形、三角形、および長円形などを含む任意の形状とすることができる。円錐形形状のリング408は、第1の軸方向伸長リップ404に隣接した第1の部分412と、第2の軸方向伸長リップ406に隣接した第2の部分414とを含むことができる。   The flow distribution cap 402 includes a first axial extension lip 404 that connects the flow distribution cap 402 to the flow reversing device 106, and a second axial extension lip 406 that connects the flow distribution cap 402 to the disassembly tube 82. . Between the axially extending lips 404, 406 is a conical perforated ring 408 having a plurality of through holes 410. Similar to the first hole 96 and the second hole 100, the through-hole 410 generates turbulence and contributes to increasing the speed of the exhaust gas flow when the exhaust gas flow exits the flow reversing device 106. . The through-hole 410 can be any desired aspect size and shape. In this regard, although the through hole 410 is illustrated as being circular, it will be appreciated that the through hole can be any shape including square, rectangular, triangular, oval, and the like. The conical shaped ring 408 can include a first portion 412 adjacent to the first axially extending lip 404 and a second portion 414 adjacent to the second axially extending lip 406.
ダイバータリング416は、第2の部分414と分解チューブ82との間に配置することができる。図19に最もよく示すように、ダイバータリング416は、分解チューブ82に連結された円筒形部分418と、分解チューブ82と円錐形形状のリング408との間で、円筒形部分418から延びる傾斜フランジ420とを含む。傾斜フランジ420は、混合アセンブリ400から出る流れの進路を変えるのにさらに寄与するために望ましい任意の角度で配置することができる。この点について、傾斜フランジは、円筒形部分418に対して、25〜75°の範囲で、好ましくは35〜65°の範囲で、最も好ましくは所定の角度で傾斜することができる。   The diverter ring 416 can be disposed between the second portion 414 and the disassembly tube 82. As best shown in FIG. 19, the diverter ring 416 includes a cylindrical portion 418 connected to the disassembly tube 82 and an inclined flange extending from the cylindrical portion 418 between the disassembly tube 82 and the conical shaped ring 408. 420. The inclined flange 420 can be disposed at any angle desired to further contribute to changing the course of the flow exiting the mixing assembly 400. In this regard, the inclined flange can be inclined with respect to the cylindrical portion 418 in the range of 25-75 °, preferably in the range of 35-65 °, most preferably at a predetermined angle.
流れ反転装置106への流入時に、排気ガス流の流れ方向は、入り口66の方に戻るように反転する。排気ガス流が流れ反転装置106を出るときに、排気ガスは、ダイバータリング416によって誘導されて貫通穴410から外に出て行き、これは、排気ガスと反応物排気ガス処理流体とのさらなる混合に寄与する。次いで、排気ガス流は、SCR70に向かって自由に流れることができる。   When flowing into the flow reversing device 106, the flow direction of the exhaust gas flow is reversed to return toward the inlet 66. As the exhaust gas stream exits the flow reversing device 106, the exhaust gas is directed out by the diverter ring 416 and out of the through hole 410, which further mixes the exhaust gas with the reactant exhaust gas treatment fluid. Contribute to. The exhaust gas stream can then flow freely towards the SCR 70.
ここで図20および図21を参照すると、第5の例示的な実施形態が示されている。混合アセンブリ500は、図7〜9に示す混合アセンブリ80と実質的に同様である。したがって、明快にするために、各アセンブリに共通の構成要素についての説明はここでは省略する。混合アセンブリ500は、分解チューブ82の第2の端部部分86に流れ反転装置502を含み、この流れ反転装置502は、中央隆起部503が形成された略カップ形状の部材である。流れ反転装置502は、その外壁506に形成された複数の流れそらせ部材504を含むことができる。そらせ部材504は、流れ反転装置502と一体(すなわち、単体)であり、外壁506から半径方向外側に曲げられた平面状タブとして、外壁506に形成された複数の切り抜き部508から形成されている。そらせ部材504は、ベーン114と同様の態様で機能するように設計することができる。この点について、排気ガス流が、切り抜き部508を通って流れ反転装置502を出るときに、排気ガス流は、そらせ部材504によって乱流となって曲がり、これは、排気ガスと反応物排気ガス処理流体とのさらなる混合に寄与する。   Referring now to FIGS. 20 and 21, a fifth exemplary embodiment is shown. The mixing assembly 500 is substantially similar to the mixing assembly 80 shown in FIGS. Therefore, for clarity, descriptions of components common to each assembly are omitted here. The mixing assembly 500 includes a flow reversing device 502 at the second end portion 86 of the cracking tube 82, which is a generally cup-shaped member having a central ridge 503 formed thereon. The flow reversing device 502 can include a plurality of flow deflecting members 504 formed on an outer wall 506 thereof. The deflecting member 504 is integral with the flow reversing device 502 (ie, a single member), and is formed from a plurality of cutout portions 508 formed in the outer wall 506 as a planar tab bent radially outward from the outer wall 506. . The deflector member 504 can be designed to function in a manner similar to the vane 114. In this regard, when the exhaust gas stream exits the flow reversing device 502 through the cutout 508, the exhaust gas stream is bent into a turbulent flow by the deflector 504, which is the exhaust gas and the reactant exhaust gas. Contributes to further mixing with the processing fluid.
混合アセンブリ500は、流れ反転装置502の終端512と分解チューブ82との間に配置された分散リング510をさらに含むことができる。分散リング510は、アルミニウム、鋼、チタン、または当業者に公知の他の任意の材料などの金属からなる環状リング514から形成することができる。円筒形フランジ516は、環状リング514から軸方向に延びることができる。円筒形フランジ516は、分解チューブ82に溶接するか、ろう付けするか、または任意で公知の態様で固定することができる。環状リング514には、複数のスカラップ形状の凹部518が形成されている。凹部518は、排気ガス流が、混合アセンブリ500から出るのを可能にする出口ポートとして機能する。したがって、排気ガス流は、切り抜き部508から出ることができるし、または凹部518から出ることもできる。隣接する凹部518は、環状リング514のランド部分520によって分離することができる。円筒形フランジ516の反対側に配置された、各ランド部分520の末端522は、当接面を形成するように軸方向に曲げることができ、この当接面により、分散リング510が分解チューブ82に固定される前に、流れ反転装置502に対して、分散リング510の位置を合わせることができる。   The mixing assembly 500 can further include a dispersion ring 510 disposed between the terminal end 512 of the flow reversing device 502 and the decomposition tube 82. Dispersion ring 510 may be formed from an annular ring 514 made of a metal such as aluminum, steel, titanium, or any other material known to those skilled in the art. A cylindrical flange 516 can extend axially from the annular ring 514. The cylindrical flange 516 can be welded, brazed, or optionally secured in a known manner to the decomposition tube 82. The annular ring 514 is formed with a plurality of scalloped recesses 518. The recess 518 functions as an outlet port that allows the exhaust gas flow to exit the mixing assembly 500. Thus, the exhaust gas stream can exit the cutout 508 or can exit the recess 518. Adjacent recesses 518 can be separated by land portions 520 of annular ring 514. The distal end 522 of each land portion 520 disposed on the opposite side of the cylindrical flange 516 can be bent axially to form an abutment surface that causes the dispersion ring 510 to disassemble the disassembly tube 82. The dispersion ring 510 can be aligned with respect to the flow reversing device 502 before being secured to.
流れ反転装置502への流入時に、排気ガス流の流れ方向は、入り口66の方に戻るように反転する。排気ガス流が、流れ反転装置502を出るときに、排気ガスは、切り抜き部508から出ることができ、そらし部材504によって、所望の方向に曲がることができるし、または排気ガス流は、分散リング510に形成された凹部518から出ることもできる。排気ガス流が混合アセンブリ500を出る位置に関係なく、排気ガス流は、SCR70に向かって流れる前に、反応物排気ガス処理流体とさらに混ぜ合わされる。   When flowing into the flow reversing device 502, the flow direction of the exhaust gas flow is reversed so as to return toward the inlet 66. When the exhaust gas stream exits the flow reversing device 502, the exhaust gas can exit the cutout 508 and can be bent in the desired direction by the diverter 504 or the exhaust gas stream can be It is also possible to exit from the recess 518 formed in 510. Regardless of where the exhaust gas stream exits the mixing assembly 500, the exhaust gas stream is further mixed with the reactant exhaust gas processing fluid before flowing toward the SCR 70.
各混合アセンブリが、単一のSCR70を含む排気ガス処理要素20での使用に関連して説明されたが、本開示はそれに限定されるものではない。図22および図23に最もよく示すように、混合アセンブリは、1対のSCR70を有する排気ガス処理要素20で使用することができる。図22は、平行に配置された1対の排気ガス処理要素18、20を示している。排気ガス処理要素18は、すでに説明した実施形態と同様であり、そのため、排気ガス処理要素18についての説明は省略する。   Although each mixing assembly has been described in connection with use with an exhaust gas treatment element 20 that includes a single SCR 70, the present disclosure is not so limited. As best shown in FIGS. 22 and 23, the mixing assembly can be used with an exhaust gas treatment element 20 having a pair of SCRs 70. FIG. 22 shows a pair of exhaust gas treatment elements 18, 20 arranged in parallel. The exhaust gas treatment element 18 is the same as that of the embodiment already described, and therefore the description of the exhaust gas treatment element 18 is omitted.
図23に最もよく示すように、排気ガス処理要素20は、注入モジュール28によって、排気ガス流中に注入された排気ガス処理流体を混ぜ合わすための混合アセンブリ80(または上記の他の任意の混合アセンブリ)を含む。排気ガス処理要素20は、1対の端部キャップ602、604と連通した1対のハウジング600を含む。端部キャップ602、604は、溶接によってハウジング600に固定されてよいし、またはクランプ(図示せず)によってハウジング600に固定されてもよい。混合アセンブリ80および注入モジュール28は、排気ガス処理要素18と排気ガス処理要素20との間を接続する導管606内に固定されている。導管606は、溶接またはクランプ(図示せず)によって固定することができるフランジ612、614をそれぞれ含む第1の部分608および第2の部分610を含むことができる。各ハウジング600は、排気ガスと排気ガス処理流体との混合物を処理するためのSCR、アンモニアスリップ触媒、およびフィルタの組み合わせとすることができる複数の排気ガス処理要素基材618を支持している。   As best shown in FIG. 23, the exhaust gas treatment element 20 includes a mixing assembly 80 (or any other mixing assembly described above) for mixing the exhaust gas treatment fluid injected by the injection module 28 into the exhaust gas stream. )including. Exhaust gas treatment element 20 includes a pair of housings 600 in communication with a pair of end caps 602, 604. The end caps 602, 604 may be fixed to the housing 600 by welding or may be fixed to the housing 600 by clamps (not shown). Mixing assembly 80 and injection module 28 are secured in a conduit 606 that connects between exhaust gas treatment element 18 and exhaust gas treatment element 20. The conduit 606 can include a first portion 608 and a second portion 610 that include flanges 612, 614, respectively, that can be secured by welding or clamping (not shown). Each housing 600 supports a plurality of exhaust gas treatment element substrates 618 that can be a combination of an SCR, an ammonia slip catalyst, and a filter for treating a mixture of exhaust gas and exhaust gas treatment fluid.
排気ガスが混合アセンブリ80に流入するときに、尿素排気ガス処理流体は、注入モジュール28によって、混合アセンブリ80に直接注入することができる。排気ガスと排気ガス処理流体との混合物は、分解チューブ82および流れ反転装置106を通るので、排気ガス処理流体および排気ガス流は、排気ガス処理要素基材618を通過する前に十分に混じり合う。混合アセンブリ80は、排気ガスと排気ガス処理流体とを混ぜ合わせるのに寄与するそらせ部材またはベーン114を含むことができる。それぞれが排気ガス処理要素基材618を含む1対のハウジング600が、例示的実施形態で使用されているので、ベーン114は、実質的に等しい量の排気ガス流が、各ハウジング600に送られることを保証するように、流れ反転装置106内に配置することができる。すなわち、当然のことながら、そらせ部材114(および各例示的な実施形態のそらせ部材)は、排気ガスを所望の方向に誘導するように、向きを合わせて配置することができる。このようにして、排気ガス処理要素基材618により、排気ガスを適切に処理することができる。   As exhaust gas flows into the mixing assembly 80, the urea exhaust gas processing fluid can be injected directly into the mixing assembly 80 by the injection module 28. The mixture of exhaust gas and exhaust gas treatment fluid passes through the decomposition tube 82 and flow reversing device 106 so that the exhaust gas treatment fluid and the exhaust gas stream are sufficiently mixed before passing through the exhaust gas treatment element substrate 618. . The mixing assembly 80 can include a baffle or vane 114 that contributes to mixing the exhaust gas and the exhaust gas treatment fluid. Because a pair of housings 600, each containing an exhaust treatment element substrate 618, is used in the exemplary embodiment, the vanes 114 are directed to a substantially equal amount of exhaust gas flow to each housing 600. It can be placed in the flow reversing device 106 to ensure that. That is, it will be appreciated that the baffle members 114 (and the baffle members of each exemplary embodiment) can be oriented so that the exhaust gas is directed in a desired direction. In this way, the exhaust gas treatment element substrate 618 can appropriately treat the exhaust gas.
ここで、図24〜30を参照すると、排気ガス処理要素702、704を含む例示的な排気ガス処理アセンブリ700が示されている。図24に最もよく示すように、排気ガス処理要素702、704は、互いに平行に配置されている。しかし、当然のことながら、排気ガス処理要素702、704は、本開示の範囲から逸脱することなく、実質的に同軸上に配置することもできる。   Referring now to FIGS. 24-30, an exemplary exhaust gas treatment assembly 700 that includes exhaust gas treatment elements 702, 704 is shown. As best shown in FIG. 24, the exhaust gas treatment elements 702, 704 are arranged parallel to each other. However, it will be appreciated that the exhaust gas treatment elements 702, 704 may be disposed substantially coaxially without departing from the scope of the present disclosure.
排気ガス処理要素702は、ハウジング706、入り口708、および出口710を含むことができる。入り口708は、排気路14と連通することができ、出口710は、排気ガス処理要素704と連通することができる。出口710は、排気ガス処理要素704に直接接続されるとして示されているが、当然のことながら、別の導管(図示せず)を出口710と排気ガス処理要素704との間に配置することができる。別の導管は、導管を通る排気ガスの流れが、排気ガス処理要素704に流入する前に、方向を転換しなければならないように非直線状とすることができる。   The exhaust gas treatment element 702 can include a housing 706, an inlet 708, and an outlet 710. The inlet 708 can communicate with the exhaust path 14 and the outlet 710 can communicate with the exhaust gas treatment element 704. Although the outlet 710 is shown as being directly connected to the exhaust gas treatment element 704, it will be appreciated that another conduit (not shown) may be placed between the outlet 710 and the exhaust gas treatment element 704. Can do. Another conduit may be non-linear so that the exhaust gas flow through the conduit must be diverted before entering the exhaust gas treatment element 704.
ハウジング706は、円筒形形状とすることができ、DOC714を支持する第1の部分712と、混合アセンブリ718を支持する第2の部分716とを含むことができる(図29および図30)。DOC714は、本開示の範囲から逸脱することなく、例えば、DPFまたは触媒被覆DPFで置き換えることができる。ハウジング706の両端は、ハウジング706を密閉する端部キャップ720、722を含むことができる。端部キャップ720、722は、それぞれ第1の部分712および第2の部分716に滑り嵌めして溶接することができる。第1の部分712および第2の部分716は、クランプ724によって固定することができる。あるいは、第1の部分712および第2の部分716は、本開示の範囲から逸脱することなく、滑り嵌めまたは溶接することができる。クランプ724を使用することで、これらの構成要素を保守、清浄、または交換するために、DOC714または混合アセンブリ718を容易に取り外すことが可能になる。有孔バッフル725は、入り口708よりすぐ下流で、DOC714の上流に配置することができる。排気路14からの排気ガスは、排気ガス処理要素704に流入する前に、入り口708に流入し、有孔バッフル725、DOC714、および混合アセンブリ718を通り、出口710から出る。   The housing 706 can be cylindrical in shape and can include a first portion 712 that supports the DOC 714 and a second portion 716 that supports the mixing assembly 718 (FIGS. 29 and 30). The DOC 714 can be replaced with, for example, a DPF or a catalyst coated DPF without departing from the scope of the present disclosure. Both ends of the housing 706 can include end caps 720, 722 that seal the housing 706. The end caps 720, 722 can be slip fit into the first portion 712 and the second portion 716 and welded, respectively. The first portion 712 and the second portion 716 can be secured by a clamp 724. Alternatively, the first portion 712 and the second portion 716 can be slip fit or welded without departing from the scope of the present disclosure. Using the clamp 724 allows the DOC 714 or the mixing assembly 718 to be easily removed to maintain, clean, or replace these components. A perforated baffle 725 can be placed immediately downstream of the inlet 708 and upstream of the DOC 714. Exhaust gas from the exhaust path 14 flows into the inlet 708 before passing into the exhaust gas treatment element 704, through the perforated baffle 725, DOC 714, and the mixing assembly 718 and out of the outlet 710.
排気ガス処理要素704は、排気ガス処理要素702と実質的に同じである。この点について、排気ガス処理要素704は、ハウジング726、入り口728、および出口730を含むことができる。入り口728は、排気ガス処理要素702の出口710と連通し、出口730は、排気路14の下流部分と連通することができる。   The exhaust gas treatment element 704 is substantially the same as the exhaust gas treatment element 702. In this regard, the exhaust gas treatment element 704 can include a housing 726, an inlet 728, and an outlet 730. The inlet 728 can communicate with the outlet 710 of the exhaust gas treatment element 702, and the outlet 730 can communicate with the downstream portion of the exhaust path 14.
ハウジング726は、円筒形形状とすることができ、SCR732およびアンモニアスリップ触媒734を支持することができる。SCR732は、アンモニアスリップ触媒734の上流に配置されるのが好ましい。ハウジング726の両端は、ハウジング726を密閉する端部キャップ736、738を含むことができる。端部キャップ736、738は、ハウジング726に滑り嵌めして溶接することができる。あるいは、端部キャップ736、738は、クランプ(図示せず)によって、ハウジング726に固定することができる。排気ガス処理要素702の出口710からの排気ガスは、排気路14の下流部分に流入する前に、入り口728に流入し、SCR732およびアンモニアスリップ触媒734を通り抜け、出口730から出る。   The housing 726 can have a cylindrical shape and can support the SCR 732 and the ammonia slip catalyst 734. The SCR 732 is preferably disposed upstream of the ammonia slip catalyst 734. Both ends of the housing 726 can include end caps 736, 738 that seal the housing 726. The end caps 736, 738 can be slip fit into the housing 726 and welded. Alternatively, end caps 736, 738 can be secured to housing 726 by clamps (not shown). The exhaust gas from the outlet 710 of the exhaust gas treatment element 702 flows into the inlet 728 before passing into the downstream portion of the exhaust path 14, passes through the SCR 732 and the ammonia slip catalyst 734, and exits from the outlet 730.
注入モジュール28は、出口710に近い位置で、端部キャップ722に配置することができる。すでに説明した実施形態と同様に、注入モジュール28は、排気ガス流がSCR732を通り抜ける前に、尿素排気ガス処理流体などの還元剤を排気ガス流に噴射するように動作する。排気ガスと排気ガス処理流体の混合物がSCR732を通り抜ける前に、排気ガス流からのNOxの除去を最適化するために、排気ガスと排気ガス処理流体とを十分に混合しなければならない。排気ガス流と尿素排気ガス処理流体との混合を補助するために、混合アセンブリ718をDOC714より下流で、SCR732の上流に配置することができる。混合アセンブリ718は、注入モジュール28が、尿素排気ガス処理流体を直接混合アセンブリ718に注入できるように、注入モジュール28の近くに配置され、尿素排気ガス処理流体は、混合アセンブリ718において、排気ガス流と混ざり合うことができる。   The injection module 28 can be placed in the end cap 722 at a location near the outlet 710. Similar to the previously described embodiments, the injection module 28 operates to inject a reducing agent, such as a urea exhaust gas treatment fluid, into the exhaust gas stream before the exhaust gas stream passes through the SCR 732. Before the exhaust gas and exhaust gas treatment fluid mixture passes through the SCR 732, the exhaust gas and exhaust gas treatment fluid must be thoroughly mixed in order to optimize the removal of NOx from the exhaust gas stream. A mixing assembly 718 can be positioned downstream of the DOC 714 and upstream of the SCR 732 to assist in mixing the exhaust gas stream with the urea exhaust gas treatment fluid. The mixing assembly 718 is positioned near the injection module 28 so that the injection module 28 can inject the urea exhaust gas processing fluid directly into the mixing assembly 718, and the urea exhaust gas processing fluid is at the exhaust gas flow at the mixing assembly 718. Can be blended with.
図29および図30は、混合アセンブリ718を最もよく示している。すでに説明した実施形態と同様に、混合アセンブリ718は、端部キャップ722に固定することができる第1の端部部分84と、DOC714の近くに配置された第2の端部部分86とを有する分解チューブ82を含む。分解チューブ82は略円筒形とすることができ、半径方向拡張部分88が、第1の端部部分84と第2の端部部分86との間に配置されている。流れ反転装置740は第2の端部部分86にある。混合アセンブリ718は、分解チューブ82が端部キャップ722に固定されているのに加えて、有孔支持プレート742によって、ハウジング706内に支持することができる。   FIGS. 29 and 30 best show the mixing assembly 718. Similar to the previously described embodiments, the mixing assembly 718 has a first end portion 84 that can be secured to the end cap 722 and a second end portion 86 disposed near the DOC 714. A decomposition tube 82 is included. The decomposition tube 82 can be generally cylindrical and a radially extending portion 88 is disposed between the first end portion 84 and the second end portion 86. The flow reversing device 740 is at the second end portion 86. Mixing assembly 718 can be supported within housing 706 by a perforated support plate 742 in addition to disassembly tube 82 being secured to end cap 722.
支持プレート742は、分解チューブ82に固定された軸方向伸長フランジ748によって画定される開孔746を囲む環状中央部分744を含む。支持プレート742の環状外側部分750は、排気ガスが環状外側部分750を流れるのを可能にする複数の貫通穴752を含む。外側部分750はまた、支持プレート742をハウジング706に固定するための軸方向伸長フランジ754を含む。軸方向伸長ショルダ部分756は、環状中央部分744と環状外側部分750との間に配置することができる。ショルダ部分756は、混合アセンブリ718の円筒形シェル758用の取付面を形成している。シェル758は、ショルダ部分756に固定された基端760と、流れ反転装置740に固定された先端762とを含む。半径方向に延びる取付けフランジ764は、出口710の端部766を受けている。   The support plate 742 includes an annular central portion 744 that surrounds an aperture 746 defined by an axially extending flange 748 that is secured to the decomposition tube 82. The annular outer portion 750 of the support plate 742 includes a plurality of through holes 752 that allow exhaust gases to flow through the annular outer portion 750. Outer portion 750 also includes an axially extending flange 754 for securing support plate 742 to housing 706. The axially extending shoulder portion 756 can be disposed between the annular central portion 744 and the annular outer portion 750. The shoulder portion 756 forms a mounting surface for the cylindrical shell 758 of the mixing assembly 718. Shell 758 includes a proximal end 760 secured to shoulder portion 756 and a distal end 762 secured to flow reversing device 740. A radially extending mounting flange 764 receives the end 766 of the outlet 710.
図30に最もよく示すように、排気ガス流は入り口708に流入し、有孔バッフル725を通り抜け、DOC714に流入する。排気ガスがDOC714を出た後、排気ガスは混合アセンブリ718に接近する。本開示は必要としないが、混合アセンブリ718は、流れ反転装置740の外側面770に固定されたカップ形状のノーズ768とすることができる。カップ形状のノーズ768は、排気ガスが接触したときに、排気ガスを混合アセンブリ718のまわりに誘導する、円錐形、半球形、または楕円形の外側面772を含むことができる。カップ形状のノーズ768はまた、排気ガスの誘導に関連する凹面を有することもできる。さらに、カップ形状のノーズ768は、外側面772に形成された、高くなった、または窪んだ特徴部(例えば、隆起またはディンプル、図示せず)を有することができる。カップ形状のノーズ768が、流れ反転装置740に固定されるとして図示されているが、当然のことながら、カップ形状のノーズ768は、流れ反転装置740に近い位置で、支持プレート(図示せず)により支持することができる。例えば、排気ガス流を考慮した貫通穴752を有する支持プレート742と同様の支持プレートを、環状中央部分744が、開孔746ではなくて、カップ形状のノーズを画定する形で使用することができる。   As best shown in FIG. 30, the exhaust gas stream flows into the inlet 708, through the perforated baffle 725, and into the DOC 714. After the exhaust gas exits the DOC 714, the exhaust gas approaches the mixing assembly 718. Although this disclosure is not required, the mixing assembly 718 can be a cup-shaped nose 768 that is secured to the outer surface 770 of the flow reversing device 740. The cup-shaped nose 768 can include a conical, hemispherical, or elliptical outer surface 772 that guides the exhaust gas around the mixing assembly 718 when the exhaust gas contacts. The cup-shaped nose 768 can also have a concave surface associated with exhaust gas guidance. Further, the cup-shaped nose 768 can have raised or recessed features (eg, ridges or dimples, not shown) formed in the outer surface 772. Although a cup-shaped nose 768 is illustrated as being secured to the flow reversing device 740, it should be understood that the cup-shaped nose 768 is located near the flow reversing device 740 at a support plate (not shown). Can be supported. For example, a support plate similar to support plate 742 having a through hole 752 that allows for exhaust gas flow can be used such that the annular central portion 744 defines a cup-shaped nose rather than an aperture 746. .
混合アセンブリ718のまわりを通過後、排気ガスは、支持プレート742の貫通穴752を通り抜ける。支持プレート742を通り抜けた後、排気ガスは、穴96、100から混合アセンブリ718に流入することができる。排気ガスを混合アセンブリ718に送り込む助けとするために、端部キャップ722は、排気ガスを混合アセンブリ718に誘導する湾曲面(すなわち、流れ反転装置740と同様、図示せず)を画定することができる。分解チューブ82に流入した後、排気ガス流は、注入モジュール28によって混合アセンブリ718に注入された排気ガス処理流体(例えば、尿素)にさらされる。排気ガスが分解チューブ82を流れるときに、排気ガスは、流れ反転装置740により、逆方向に向けられて、シェル758に流入する。次いで、排気ガスは、出口710からシェル758を出て行き、SCR732およびアンモニアスリップ触媒734が配置された排気ガス処理要素704に流入する。   After passing around the mixing assembly 718, the exhaust gas passes through the through hole 752 of the support plate 742. After passing through the support plate 742, exhaust gas can enter the mixing assembly 718 through the holes 96, 100. To help pump the exhaust gas into the mixing assembly 718, the end cap 722 may define a curved surface that directs the exhaust gas to the mixing assembly 718 (ie, not shown, similar to the flow reversing device 740). it can. After entering the decomposition tube 82, the exhaust gas stream is exposed to an exhaust gas treatment fluid (eg, urea) that is injected into the mixing assembly 718 by the injection module 28. When the exhaust gas flows through the decomposition tube 82, the exhaust gas is directed in the reverse direction by the flow reversing device 740 and flows into the shell 758. The exhaust gas then exits shell 758 from outlet 710 and flows into exhaust gas treatment element 704 where SCR 732 and ammonia slip catalyst 734 are located.
上記の構成によれば、排気ガス流は、排気ガス処理要素702内で方向を2回反転させられる。すなわち、排気ガス流は、最初に、混合アセンブリ718に流入するときに方向を反転し、排気ガスは、2番目に、流れ反転装置740との接触により方向を反転する。排気ガス流が、排気ガス処理要素702を通り抜けるときに、排気ガス流が方向を2回反転するために、排気ガス流は蛇行性になり、これは、排気ガスがSCR732に流入する前に、排気ガス処理流体を排気ガスと混ぜ合わせる能力を高める。排気ガス処理流体と排気ガスとの混合を強化することにより、排気ガスからNOxを除去する際のSCR732の有効性を高めることができる。   According to the above configuration, the exhaust gas flow is reversed twice in the exhaust gas treatment element 702. That is, the exhaust gas flow first reverses direction as it enters the mixing assembly 718, and the exhaust gas secondly reverses direction by contact with the flow reversing device 740. As the exhaust gas flow passes through the exhaust gas treatment element 702, the exhaust gas flow becomes tortuous because the gas flow reverses direction twice, before the exhaust gas flows into the SCR 732 Increase the ability to mix exhaust gas treatment fluid with exhaust gas. By enhancing the mixing of the exhaust gas treatment fluid and the exhaust gas, the effectiveness of the SCR 732 when removing NOx from the exhaust gas can be enhanced.
図29および図30には示していないが、当然のことながら、流れ反転装置740は、ベーン114などのそらせ部材を含むことができる。あるいは、混合アセンブリ200、300、400、500のいずれも、本開示の範囲から逸脱することなく、排気ガス処理要素702で使用することができる。   Although not shown in FIGS. 29 and 30, it will be appreciated that the flow reversing device 740 can include a baffle such as the vane 114. Alternatively, any of the mixing assemblies 200, 300, 400, 500 can be used with the exhaust treatment element 702 without departing from the scope of the present disclosure.
ここで、図31および図32を参照すると、排気ガス処理要素800が示されている。排気ガス処理要素800は、ハウジング802、入り口804、および出口806を含む。ハウジング802は、内側シェル807および外側シェル808を含むことができる。断熱材料810は、内側シェル806と外側シェル808との間に配置することができる。入り口804は、排気路14に接続することができ、内側円錐部812および外側円錐部814を含む。断熱材料810は、内側円錐部812と外側円錐部814との間に配置することができる。内側円錐部812は、内側シェル807に固定することができ、外側円錐部814は、外側シェル808に固定することができる。最初に、内側円錐部812を外側円錐部814に固定することができ、次いで、入り口804を内側シェル807および外側シェル808に固定することができる。出口806は、外側シェル808に固定された外側スリーブ816と内側スリーブ818とを含むことができる。内側スリーブ818は、密閉された1つまたは複数の部分から構築することができる。断熱材料810は、内側スリーブ818と外側スリーブ816との間に配置することができる。出口806は、ハウジング802から半径方向外側に延びることができ、一方、入り口804は、ハウジング802と同軸とすることができる。   Referring now to FIGS. 31 and 32, an exhaust gas treatment element 800 is shown. Exhaust gas treatment element 800 includes a housing 802, an inlet 804, and an outlet 806. The housing 802 can include an inner shell 807 and an outer shell 808. The thermal insulation material 810 can be disposed between the inner shell 806 and the outer shell 808. The inlet 804 can be connected to the exhaust path 14 and includes an inner cone 812 and an outer cone 814. The thermal insulation material 810 can be disposed between the inner cone 812 and the outer cone 814. The inner cone 812 can be secured to the inner shell 807 and the outer cone 814 can be secured to the outer shell 808. First, the inner cone 812 can be secured to the outer cone 814, and then the inlet 804 can be secured to the inner shell 807 and the outer shell 808. The outlet 806 can include an outer sleeve 816 and an inner sleeve 818 that are secured to the outer shell 808. Inner sleeve 818 can be constructed from one or more sealed portions. Thermal insulation material 810 can be disposed between inner sleeve 818 and outer sleeve 816. The outlet 806 can extend radially outward from the housing 802, while the inlet 804 can be coaxial with the housing 802.
端部キャップ820は、入り口804とは反対側のハウジング802の端部でハウジング802に連結することができる。注入モジュール28は、出口806に近い位置で、端部キャップ820(またはさらなるフランジ(図示せず)に配置することができる。すでに説明した実施形態と同様に、注入モジュール28は、排気ガス流がSCR(図示せず)を通り抜ける前に、尿素排気ガス処理流体などの還元剤を排気ガス流に噴射するように動作する。排気ガスと排気ガス処理流体との混合物がSCRを通り抜ける前に、排気ガス流からのNOxの除去を最適化するために、排気ガスと排気ガス処理流体とを十分に混合しなければならない。排気ガス流と尿素排気ガス処理流体との混合を補助するために、混合アセンブリ718を入り口804と出口806との間に配置することができる。混合アセンブリ718は、注入モジュール28が、排気ガス処理流体を直接混合アセンブリ718に注入できるように、注入モジュール28の近くに配置され、排気ガス処理流体は、混合アセンブリ718において、排気ガス流と混ざり合うことができる。   End cap 820 can be coupled to housing 802 at the end of housing 802 opposite the entrance 804. The injection module 28 can be placed on the end cap 820 (or a further flange (not shown)) near the outlet 806. Similar to the previously described embodiments, the injection module 28 has an exhaust gas flow. Before passing through the SCR (not shown), it operates to inject a reducing agent, such as urea exhaust gas treatment fluid, into the exhaust gas stream, before the mixture of exhaust gas and exhaust gas treatment fluid passes through the SCR. In order to optimize the removal of NOx from the gas stream, the exhaust gas and the exhaust gas treatment fluid must be thoroughly mixed, to assist in mixing the exhaust gas stream and the urea exhaust gas treatment fluid An assembly 718 can be disposed between the inlet 804 and the outlet 806. The mixing assembly 718 allows the injection module 28 to direct exhaust gas treatment fluid. As can be injected into the mixing assembly 718, positioned near the injection module 28, the exhaust gas treatment fluid may be in the mixing assembly 718, it mixes with the exhaust gas stream.
図32は、排気ガス処理要素800内の混合アセンブリ718を最もよく示している。混合アセンブリ718は、端部キャップ820に固定することができる第1の端部部分84と、入り口804の近くに配置された第2の端部部分86とを有する分解チューブ82を含む。排気ガス流は、入り口804に流入し、混合アセンブリ718に接近する。本開示は必要としないが、混合アセンブリ718は、流れ反転装置740の外側面770に固定されたカップ形状のノーズ768を含むことができる。カップ形状のノーズ768は、排気ガスが接触したときに、排気ガスを混合アセンブリ718のまわりに誘導する、円錐形、半球形、または楕円形の外側面772を含むことができる。カップ形状のノーズ768はまた、排気ガスの誘導に関連する凹面を有することもできる。さらに、カップ形状のノーズ768は、外側面772に形成された、高くなった、または窪んだ特徴部(例えば、隆起またはディンプル、図示せず)を有することができる。混合アセンブリ718のまわりを通過後、排気ガスは、支持プレート742の貫通穴752を通り抜ける。支持プレート742を通り抜けた後、排気ガスは、穴96から混合アセンブリ718に流入することができる。混合アセンブリ718は、有孔カラー98を含まないとして図32に示されているが、当然のことながら、示した実施形態は、本開示の範囲から逸脱することなく、有孔カラー98を含むことができる。   FIG. 32 best illustrates the mixing assembly 718 within the exhaust gas treatment element 800. The mixing assembly 718 includes a disassembly tube 82 having a first end portion 84 that can be secured to the end cap 820 and a second end portion 86 disposed near the inlet 804. The exhaust gas stream enters inlet 804 and approaches mixing assembly 718. Although this disclosure is not required, the mixing assembly 718 can include a cup-shaped nose 768 that is secured to the outer surface 770 of the flow reversing device 740. The cup-shaped nose 768 can include a conical, hemispherical, or elliptical outer surface 772 that guides the exhaust gas around the mixing assembly 718 when the exhaust gas contacts. The cup-shaped nose 768 can also have a concave surface associated with exhaust gas guidance. Further, the cup-shaped nose 768 can have raised or recessed features (eg, ridges or dimples, not shown) formed in the outer surface 772. After passing around the mixing assembly 718, the exhaust gas passes through the through hole 752 of the support plate 742. After passing through the support plate 742, exhaust gas can flow from the holes 96 into the mixing assembly 718. Although the mixing assembly 718 is shown in FIG. 32 as not including a perforated collar 98, it will be appreciated that the illustrated embodiment includes a perforated collar 98 without departing from the scope of the present disclosure. Can do.
分解チューブ82に流入した後、排気ガス流は、注入モジュール28によって混合アセンブリ718に注入された排気ガス処理流体(例えば、尿素)にさらされる。排気ガスが分解チューブ82を流れるときに、排気ガスは、流れ反転装置740により、逆方向に向けられて、シェル758に流入する。次いで、排気ガスは、出口806からシェル758を出て、SCRを配置することができる別の排気ガス処理要素(例えば、図24に示す排気ガス処理要素)に流入することができる。   After entering the decomposition tube 82, the exhaust gas stream is exposed to an exhaust gas treatment fluid (eg, urea) that is injected into the mixing assembly 718 by the injection module 28. When the exhaust gas flows through the decomposition tube 82, the exhaust gas is directed in the reverse direction by the flow reversing device 740 and flows into the shell 758. The exhaust gas can then exit the shell 758 from the outlet 806 and flow into another exhaust gas treatment element (eg, the exhaust gas treatment element shown in FIG. 24) where the SCR can be placed.
図32には示していないが、当然のことながら、流れ反転装置740は、ベーン114などのそらせ部材を含むことができる。あるいは、混合アセンブリ200、300、400、500のいずれも、本開示の範囲から逸脱することなく、廃棄処理要素800で使用することができる。   Although not shown in FIG. 32, it should be appreciated that the flow reversing device 740 can include a deflector member such as the vane 114. Alternatively, any of the mixing assemblies 200, 300, 400, 500 can be used with the waste treatment element 800 without departing from the scope of the present disclosure.
上記の構成によれば、排気ガス流は、排気ガス処理要素800内で方向を2回反転させられる。すなわち、排気ガス流は、最初に、混合アセンブリ718に流入するときに方向を反転し、排気ガスは、2番目に、流れ反転装置740との接触により方向を反転する。排気ガス流が排気ガス処理要素800を通るときに、排気ガス流が方向を2回反転するために、排気ガス流は蛇行性になり、これは、排気ガスがSCRに流入する前に、排気ガス処理流体を排気ガスと混ぜ合わせる能力を高める。排気ガス処理流体と排気ガスとの混合を強化することにより、排気ガスからNOxを除去する際のSCRの有効性を高めることができる。   According to the above configuration, the exhaust gas flow is reversed twice in the exhaust gas processing element 800. That is, the exhaust gas flow first reverses direction as it enters the mixing assembly 718, and the exhaust gas secondly reverses direction by contact with the flow reversing device 740. As the exhaust gas stream passes through the exhaust gas treatment element 800, the exhaust gas stream becomes serpentine because the direction of the exhaust gas reverses twice, which is before the exhaust gas flows into the SCR. Increase the ability to mix gas processing fluids with exhaust gases. By enhancing the mixing of the exhaust gas treatment fluid and the exhaust gas, it is possible to increase the effectiveness of the SCR when removing NOx from the exhaust gas.
さらに、当然のことながら、排気ガス処理要素800は、DOCも、DPFも、SCRも、他の何らかのタイプの排気ガス処理基材も含まない。これらの装置のいずれもない場合、要素800をコンパクトにすることができる。そのような設計により、排気ガスと尿素排気ガス処理流体との混合を強化する助けとするために、SCRを含む既存の排気ガス後処理システムに要素800を後から取り付けることが可能になる。   Further, it will be appreciated that the exhaust gas treatment element 800 does not include a DOC, DPF, SCR, or any other type of exhaust gas treatment substrate. In the absence of any of these devices, the element 800 can be compact. Such a design allows the element 800 to be later installed in an existing exhaust gas aftertreatment system that includes an SCR to help enhance the mixing of exhaust gas and urea exhaust gas treatment fluid.
当然のことながら、上記の各構成は、要望通りに修正することができる。例えば、図24に示す入り口708は、90°の湾曲部を有するとして示されているが、本開示は、図31に示す入り口のような同軸の入り口(すなわち、入り口804)または入り口728のような半径方向に配置された入り口も企図している。同様に、出口710は、(同軸入り口804と同様の)同軸出口、または(入り口708と同様の)90°の湾曲部を有する出口で置き換えることができる。構成要素800において、本開示から逸脱することなく、同様の修正を行うことができる。   Of course, each of the above configurations can be modified as desired. For example, although the entrance 708 shown in FIG. 24 is shown as having a 90 ° bend, the present disclosure is similar to a coaxial entrance (ie, entrance 804) or entrance 728, such as the entrance shown in FIG. Also conceivable are radially arranged entrances. Similarly, outlet 710 can be replaced with a coaxial outlet (similar to coaxial inlet 804) or an outlet with a 90 ° bend (similar to inlet 708). Similar modifications can be made in component 800 without departing from the present disclosure.
実施形態の前述の説明は、例示および説明するために提示された。実施形態は、それに尽きることを意図されていないし、本開示を限定することも意図されていない。特定の実施形態の個々の要素または特徴部は、通常、その特定の実施形態に限定されるのではなくて、具体的に図示または説明されていなくても、適用可能な場合に、選択された実施形態において交換可能であり、使用することができる。上記の個々の要素または特徴部は、様々な方法で変更することもできる。そのような変更は、本開示からの逸脱とみなすべきではなく、そのような修正のすべては、本開示の範囲内に含まれることを意図されている。   The foregoing description of the embodiments has been presented for purposes of illustration and description. The embodiments are not intended to be exhaustive and are not intended to limit the present disclosure. Individual elements or features of a particular embodiment are usually not limited to that particular embodiment, but are selected where applicable, even if not specifically illustrated or described In embodiments, they are interchangeable and can be used. The individual elements or features described above can also be modified in various ways. Such changes should not be regarded as a departure from the present disclosure, and all such modifications are intended to be included within the scope of the present disclosure.

Claims (29)

  1. エンジン排気ガスを処理する排気ガス処理要素であって、
    入り口および出口を含むハウジングと、
    前記ハウジング内で、前記入り口と前記出口との間に配置された混合装置と、
    を含み、前記混合装置は、
    前記出口と連通するシェルと、
    第1の端部および第2の端部を有する分解チューブであって、前記第1の端部は、前記シェルから延び、前記入り口から前記排気ガスを受け入れるように構成され、さらに、反応物排気ガス処理流体を受け入れるように構成され、前記第2の端部は、前記シェル内に配置される、分解チューブと、
    前記第2の端部の近くに配置され、前記排気ガスと前記反応物排気ガス処理流体との混合物を所定の方向で前記シェル内に誘導するように構成された流れ反転装置と、
    を含み、
    前記流れ反転装置は、前記排気ガスの流れ方向を反転させて、前記分解チューブの前記第1の端部の方に戻す、排気ガス処理要素。
    An exhaust gas treatment element for treating engine exhaust gas,
    A housing including an inlet and an outlet;
    A mixing device disposed in the housing between the inlet and the outlet;
    The mixing device comprises:
    A shell in communication with the outlet;
    A decomposition tube having a first end and a second end, wherein the first end extends from the shell and is configured to receive the exhaust gas from the inlet; A decomposition tube configured to receive a gas treatment fluid, wherein the second end is disposed within the shell;
    A flow reversing device disposed near the second end and configured to direct a mixture of the exhaust gas and the reactant exhaust gas treatment fluid into the shell in a predetermined direction;
    Including
    The flow reversing device is an exhaust gas processing element that reverses the flow direction of the exhaust gas and returns it to the first end of the decomposition tube.
  2. 前記分解チューブの前記第1の端部より上流で、前記ハウジングの内側面に固定された支持プレートをさらに含み、前記支持プレートは、前記分解チューブを受け入れる開孔と、前記排気ガスが、前記分解チューブの前記第1の端部に流入する前に、前記支持プレートを通り抜けるのを可能にする複数の貫通穴とを画定する、請求項1に記載の排気ガス処理要素。   Further comprising a support plate fixed to the inner surface of the housing upstream from the first end of the decomposition tube, the support plate having an opening for receiving the decomposition tube, and the exhaust gas being decomposed. The exhaust gas treatment element of claim 1, wherein the exhaust gas treatment element defines a plurality of through holes that permit passage through the support plate prior to entering the first end of the tube.
  3. 前記排気ガス流の方向は、前記分解チューブの前記第1の端部に流入した後に反転する、請求項2に記載の排気ガス処理要素。   The exhaust gas treatment element of claim 2, wherein the direction of the exhaust gas flow reverses after flowing into the first end of the decomposition tube.
  4. 前記流れ反転装置の外側面に固定されたカップ形状のノーズをさらに含む、請求項1に記載の排気ガス処理要素。   The exhaust gas treatment element of claim 1, further comprising a cup-shaped nose secured to an outer surface of the flow reversing device.
  5. 前記第1の端部のまわりに配置されたカラーをさらに含み、前記カラーは、前記排気ガスを受け入れる複数の第2の穴を含む、請求項4に記載の排気ガス処理要素。   The exhaust gas treatment element of claim 4, further comprising a collar disposed around the first end, the collar including a plurality of second holes for receiving the exhaust gas.
  6. 流れ反転装置は、前記排気ガスと反応物排気ガス処理流体とを混ぜ合わせるための複数のそらせ部材を含む、請求項1に記載の排気ガス処理要素。   The exhaust gas treatment element of claim 1, wherein the flow reversing device includes a plurality of baffles for mixing the exhaust gas and the reactant exhaust gas treatment fluid.
  7. 前記そらせ部材は、複数のベーンとして形成され、前記ベーンは、前記流れ反転装置の内側面に固定される、請求項6に記載の排気ガス処理要素。   The exhaust gas treatment element according to claim 6, wherein the deflecting member is formed as a plurality of vanes, and the vanes are fixed to an inner surface of the flow reversing device.
  8. そらせ部材は、前記流れ反転装置の周囲に形成された複数の切り抜き部から突出した複数のタブから形成される、請求項6に記載の排気ガス処理要素。   The exhaust gas processing element according to claim 6, wherein the baffle member is formed of a plurality of tabs protruding from a plurality of cutout portions formed around the flow reversing device.
  9. 前記分解チューブの前記第2の端部と前記流れ反転装置との間に固定された、複数のスカラップ形状の凹部を有する分散リングをさらに含む、請求項8に記載の排気ガス処理要素。   The exhaust gas treatment element of claim 8, further comprising a dispersion ring having a plurality of scalloped recesses secured between the second end of the cracking tube and the flow reversing device.
  10. 前記そらせ部材は、前記分解チューブの前記第2の端部に固定された円筒形リングのまわりに形成される、請求項6に記載の排気ガス処理要素。   The exhaust gas treatment element of claim 6, wherein the baffle member is formed around a cylindrical ring secured to the second end of the decomposition tube.
  11. 前記そらせ部材は、前記分解チューブの前記第2の端部と前記流れ反転装置との間に固定された環状リングのまわりに形成される、請求項6に記載の排気ガス処理要素。   The exhaust gas treatment element of claim 6, wherein the baffle member is formed around an annular ring secured between the second end of the cracking tube and the flow reversing device.
  12. 前記そらせ部材は、前記分解チューブの前記第2の端部に固定されたダイバータリングからなる、請求項6に記載の排気ガス処理要素。   The exhaust gas processing element according to claim 6, wherein the deflecting member comprises a diverter ring fixed to the second end of the decomposition tube.
  13. 前記分解チューブの前記第2の端部と前記流れ反転装置との間に固定された流れ分散キャップをさらに含み、前記流れ分散キャップには、複数の貫通穴が形成される、請求項12に記載の排気ガス処理要素。   13. The flow distribution cap further comprising a flow distribution cap secured between the second end of the decomposition tube and the flow reversing device, wherein the flow distribution cap is formed with a plurality of through holes. Exhaust gas treatment elements.
  14. 前記分解チューブは、前記第1および第2の端部間で半径方向に拡張された部分を含む、請求項1に記載の排気ガス処理要素。   The exhaust gas treatment element of claim 1, wherein the decomposition tube includes a portion that is radially expanded between the first and second ends.
  15. エンジンで生成された排気ガスを処理するための排気ガス処理要素であって、
    ハウジングと、
    前記ハウジング内に配置された排気ガス処理要素基材と、
    反応物排気ガス処理流体を前記排気ガス中に注入する注入モジュールであって、前記ハウジングに固定され、前記第1の排気ガス処理要素基材の下流に配置された注入モジュールと、
    前記ハウジング内に配置され、前記注入モジュールより下流に配置された混合装置と、
    を含み、前記混合装置は、
    シェルと、
    前記シェルから延び、前記注入モジュールと直接連通する第1の端部と、前記シェル内に配置された第2の端部とを有する分解チューブと、
    前記第2の端部の近くに配置され、前記排気ガスと前記反応物排気ガス処理流体とを所定の方向で前記シェル内に誘導する流れ反転装置と、
    前記分解チューブの前記第1の端部より上流で、前記ハウジングの内側面に固定された支持プレートと、
    を含み、前記支持プレートは、前記分解チューブを受け入れる開孔と、前記排気ガスが、前記分解チューブの前記第1の端部に流入する前に、前記支持プレートを通り抜けるのを可能にする複数の貫通穴とを画定し、
    前記排気ガス流の方向は、最初に、前記分解チューブの前記第1の端部に流入した後に反転し、
    前記流れ反転装置は、2番目に、前記排気ガス流の方向を反転させて、前記分解チューブの前記第1端部の方に戻す、排気ガス処理要素。
    An exhaust gas treatment element for treating exhaust gas generated in an engine,
    A housing;
    An exhaust gas treatment element substrate disposed within the housing;
    An injection module for injecting a reactant exhaust gas treatment fluid into the exhaust gas, the injection module being fixed to the housing and disposed downstream of the first exhaust gas treatment element substrate;
    A mixing device disposed within the housing and disposed downstream of the injection module;
    The mixing device comprises:
    Shell,
    A disassembly tube having a first end extending from the shell and in direct communication with the infusion module; and a second end disposed within the shell;
    A flow reversing device disposed near the second end for directing the exhaust gas and the reactant exhaust gas treatment fluid into the shell in a predetermined direction;
    A support plate fixed to the inner surface of the housing upstream from the first end of the disassembly tube;
    The support plate includes a plurality of apertures that receive the cracking tube and a plurality of exhaust gases that allow the exhaust gas to pass through the support plate before flowing into the first end of the cracking tube. Defining a through hole,
    The direction of the exhaust gas flow is reversed after first flowing into the first end of the decomposition tube,
    Second, the flow reversing device reverses the direction of the exhaust gas flow and returns it to the first end of the cracking tube.
  16. 前記流れ反転装置の外側面に固定されたカップ形状のノーズをさらに含む、請求項15に記載の排気ガス処理要素。   The exhaust gas treatment element of claim 15, further comprising a cup-shaped nose secured to an outer surface of the flow reversing device.
  17. 前記第1の端部のまわりに配置されたカラーをさらに含み、前記カラーは、前記排気ガスを受け入れる複数の第2の穴を含む、請求項16に記載の排気ガス処理要素。   The exhaust gas treatment element of claim 16, further comprising a collar disposed around the first end, wherein the collar includes a plurality of second holes for receiving the exhaust gas.
  18. 流れ反転装置は、前記排気ガスと反応物排気ガス処理流体とを混ぜ合わせるための複数のそらせ部材を含む、請求項15に記載の排気ガス処理要素。   The exhaust gas treatment element of claim 15, wherein the flow reversing device includes a plurality of baffles for mixing the exhaust gas and the reactant exhaust gas treatment fluid.
  19. 前記そらせ部材は、複数のベーンとして形成され、前記ベーンは、前記流れ反転装置の内側面に固定される、請求項18に記載の排気ガス処理要素。   The exhaust gas treatment element of claim 18, wherein the baffle member is formed as a plurality of vanes, the vanes being secured to an inner surface of the flow reversing device.
  20. そらせ部材は、前記流れ反転装置の周囲に形成された複数の切り抜き部から突出する複数のタブから形成される、請求項18に記載の排気ガス処理要素。   19. An exhaust gas treatment element according to claim 18, wherein the baffle member is formed from a plurality of tabs protruding from a plurality of cutouts formed around the flow reversing device.
  21. 前記分解チューブの前記第2の端部と前記流れ反転装置との間に固定された、複数のスカラップ形状の凹部を有する分散リングをさらに含む、請求項20に記載の排気ガス処理要素。   21. The exhaust gas treatment element of claim 20, further comprising a dispersion ring having a plurality of scalloped recesses secured between the second end of the cracking tube and the flow reversing device.
  22. 前記そらせ部材は、前記分解チューブの前記第2の端部に固定された円筒形リングのまわりに形成される、請求項18に記載の排気ガス処理要素。   The exhaust gas treatment element of claim 18, wherein the baffle member is formed around a cylindrical ring secured to the second end of the decomposition tube.
  23. 前記そらせ部材は、前記分解チューブの前記第2の端部と前記流れ反転装置との間に固定された環状リングのまわりに形成される、請求項18に記載の排気ガス処理要素。   The exhaust gas treatment element of claim 18, wherein the baffle member is formed around an annular ring secured between the second end of the cracking tube and the flow reversing device.
  24. 前記そらせ部材は、前記分解チューブの前記第2の端部に固定されたダイバータリングからなる、請求項18に記載の排気ガス処理要素。   19. The exhaust gas treatment element according to claim 18, wherein the deflecting member comprises a diverter ring fixed to the second end of the decomposition tube.
  25. 前記分解チューブの前記第2の端部と前記流れ反転装置との間に固定された流れ分散キャップをさらに含み、前記流れ分散キャップには、複数の貫通穴が形成される、請求項24に記載の排気ガス処理要素。   25. The flow distribution cap further comprising a flow distribution cap secured between the second end of the decomposition tube and the flow reversing device, wherein the flow distribution cap is formed with a plurality of through holes. Exhaust gas treatment elements.
  26. 前記分解チューブは、前記第1および第2の端部間で半径方向に拡張された部分を含む、請求項15に記載の排気ガス処理要素。   The exhaust gas treatment element of claim 15, wherein the decomposition tube includes a portion that is radially expanded between the first and second ends.
  27. 前記第1の排気ガス処理要素基材は酸化触媒基材である、請求項15に記載の排気ガス処理。   The exhaust gas treatment according to claim 15, wherein the first exhaust gas treatment element base material is an oxidation catalyst base material.
  28. 前記ハウジングより下流で、前記第1の排気ガス処理要素と平行に配置された第2の排気ガス処理要素をさらに含む、請求項27に記載の排気ガス処理要素。   28. The exhaust gas treatment element of claim 27, further comprising a second exhaust gas treatment element disposed downstream of the housing and in parallel with the first exhaust gas treatment element.
  29. 前記第2の排気ガス処理要素は、SCR触媒基材である、請求項28に記載の排気ガス処理要素。   30. The exhaust gas treatment element of claim 28, wherein the second exhaust gas treatment element is an SCR catalyst substrate.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10100700B2 (en) * 2015-06-29 2018-10-16 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Cantilevered flow distributing apparatus
CN205779158U (en) * 2016-07-08 2016-12-07 天纳克(苏州)排放系统有限公司 Tail-gas after treatment apparatus

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK57996A (en) * 1996-05-15 1997-11-16 Silentor As Muffler
DE19938840A1 (en) * 1999-08-17 2001-03-15 Emitec Emissionstechnologie Mixing element for a fluid guided in a pipe
JP2001149748A (en) * 1999-12-01 2001-06-05 Takeshi Hatanaka Method and device for purifying waste gas
JP2005155404A (en) 2003-11-25 2005-06-16 Komatsu Ltd Exhaust emission control device for internal combustion engine
US7614215B2 (en) * 2006-09-18 2009-11-10 Cummins Filtration Ip, Inc. Exhaust treatment packaging apparatus, system, and method
JP4928304B2 (en) * 2007-02-23 2012-05-09 日野自動車株式会社 Exhaust purification device
US7856807B2 (en) * 2008-03-17 2010-12-28 Cummins Filtration Ip, Inc. Flow reversal chambers for increased residence time
DE102010014037A1 (en) * 2009-04-02 2010-11-04 Cummins Filtration IP, Inc., Minneapolis Reducing agent i.e. urea, decomposition system, has reducing agent injector coupled with exhaust chamber, where reducing agent injector is fixed in reducing agent injection connection part with exhaust gas in exhaust chamber
DE102009036511A1 (en) 2009-08-07 2011-02-10 Friedrich Boysen Gmbh & Co. Kg Exhaust system for e.g. diesel engine, has waste gas duct provided between input and exhaust gas treatment devices, and including deflection device for partial feedback of exhaust gas flow against main exhaust gas flow direction
US8291696B2 (en) * 2009-10-13 2012-10-23 International Engine Intellectual Property Company, Llc SCR mixer
US8240137B2 (en) * 2009-10-27 2012-08-14 Cummins Filtration Ip, Inc. Reductant injection and decomposition system
US8776509B2 (en) * 2011-03-09 2014-07-15 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Tri-flow exhaust treatment device with reductant mixing tube

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