KR20160098441A - 배기 조립체용 모듈형 믹서 - Google Patents

배기 조립체용 모듈형 믹서 Download PDF

Info

Publication number
KR20160098441A
KR20160098441A KR1020167019053A KR20167019053A KR20160098441A KR 20160098441 A KR20160098441 A KR 20160098441A KR 1020167019053 A KR1020167019053 A KR 1020167019053A KR 20167019053 A KR20167019053 A KR 20167019053A KR 20160098441 A KR20160098441 A KR 20160098441A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exhaust component
connection interface
housing portion
connection
exhaust
Prior art date
Application number
KR1020167019053A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101848802B1 (ko
Inventor
크리스 샤프만
로빈 윌래츠
Original Assignee
포레시아 이미션스 컨트롤 테크놀로지스, 유에스에이, 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=53524212&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR20160098441(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 포레시아 이미션스 컨트롤 테크놀로지스, 유에스에이, 엘엘씨 filed Critical 포레시아 이미션스 컨트롤 테크놀로지스, 유에스에이, 엘엘씨
Publication of KR20160098441A publication Critical patent/KR20160098441A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101848802B1 publication Critical patent/KR101848802B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2892Exhaust flow directors or the like, e.g. upstream of catalytic device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28Construction of catalytic reactors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1805Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1838Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly characterised by the type of connection between parts of exhaust or silencing apparatus, e.g. between housing and tubes, between tubes and baffles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

차량 배기 구성요소는 제1 배기 구성요소, 제1 배기 구성요소 하류의 제2 배기 구성요소 및 제1 배기 구성요소의 유출구를 제2 배기 구성요소의 유입구에 연결하는 믹서를 포함한다. 믹서는 제1 연결 인터페이스를 지닌 제1 하우징 부분과, 제2 연결 인터페이스를 지닌 제2 하우징 부분을 포함한다. 제1 연결 인터페이스와 제2 연결 인터페이스는, 제1 배기 구성요소와 제2 배기 구성요소가 서로에 대한 복수의 상이한 장착 배향 중 임의의 배향으로 위치 설정될 수 있도록 복수의 상이한 연결 배향 중 하나의 배향으로 서로에 대해 연결 가능하다.

Description

배기 조립체용 모듈형 믹서{MODULAR MIXER FOR EXHAUST ASSEMBLY}
본 발명은, 다양한 상이한 배기 시스템 구성에서 활용될 수 있는 모듈형 믹서를 포함하는 차량 배기 시스템에 관한 것이다.
배기 시스템은 엔진에 의해 생성되는 고온 배기 가스를 다양한 배기 구성요소를 통과하도록 안내함으로써 배출물을 저감하고 소음을 제어한다. 배기 시스템은 필터, 디젤 산화 촉매(Diesel Oxidation Catalysts; DOC), 선택적 촉매 환원(Selective Catalytic Reduction; SCR) 촉매, 머플러, 테일파이프(tailpipe) 등과 같은, 엔진 배기 가스를 외기로 안내하도록 함께 커플링되는 구성요소들을 포함한다. 통상, 믹서 구성요소는 배기 가스를, 인젝터를 통해 배기 가스 흐름 내로 유입되는 유체와 완전히 혼합하는 데 활용된다. 상기한 유체의 예는 연료 점화형 버너(fuel-fired burner)를 위한 연료 또는 SCR 촉매를 위한 요소(urea)일 것이다.
이들 구성요소는 차량 크기 및/또는 차량 용례에 따라 상이한 구성으로 배치된다. 배기 시스템 구성요소 전부를 엄격한 패키징 제약 내에서 효율적으로 배치하기란 통상 어렵다. 더욱이, 각각의 차량 구성은, 각각의 상이한 구성에 대하여 정합하는 구성요소들 간의 약간 상이한 결합 배향을 요구할 수 있는 상이한 패키징 엔벨로프(packaging envelope)를 갖는다. 이것은 불리하게도 비용을 증가시킬 수 있다.
예시적인 일실시예에서, 차량 배기 구성요소 조립체는 제1 배기 구성요소, 제1 배기 구성요소 하류의 제2 배기 구성요소 및 제1 배기 구성요소의 유출구를 제2 배기 구성요소의 유입구에 연결하는 믹서를 포함한다. 믹서는 제1 연결 인터페이스를 지닌 제1 하우징 부분과, 제2 연결 인터페이스를 지닌 제2 하우징 부분을 포함한다. 제1 하우징 부분은 제1 배기 구성요소의 유출구에 부착되고, 제2 하우징 부분은 제2 배기 구성요소의 유입구에 부착된다. 제1 및 제2 연결 인터페이스는, 제1 및 제2 배기 구성요소가 서로에 대한 복수 개의 상이한 장착 배향 중 임의의 배향으로 위치 설정될 수 있도록 복수 개의 상이한 연결 배향 중 하나의 배향으로 서로 연결 가능하다.
상기의 다른 실시예에서, 제1 연결 인터페이스와 제2 연결 인터페이스 중 어느 하나는, 복수 개의 연결 배향 사이에서 이동할 때에 제1 연결 인터페이스와 제2 연결 인터페이스 중 다른 하나에 대해 회전된다.
상기의 임의의 다른 실시예에서, 제1 연결 인터페이스와 제2 연결 인터페이스 각각은 제1 단면 형상으로 형성되는 제1 관형 연장부와, 제1 단면 형상과 상이한 제2 단면 형상으로 형성되는 커플링 부분을 포함한다.
상기의 임의의 다른 실시예에서, 제1 단면 형상은 다각형이며, 제2 단면 형상은 곡선형이다.
상기의 임의의 다른 실시예에서, 제1 배기 구성요소는 제1 배기 구성요소의 길이를 따라 연장되는 제1 중심축을 형성하고, 제2 배기 구성요소는 제2 배기 구성요소의 길이를 따라 연장되는 제2 중심축을 형성하며, 복수 개의 상이한 연결 배향 중 하나는, 제1 중심축이 제2 중심축과 평행한 평행 배향을 포함한다.
상기의 임의의 다른 실시예에서, 복수 개의 상이한 연결 배향 중 다른 하나는, 제1 중심축이 제2 중심축에 수직한 수직 배향을 포함한다.
상기의 임의의 다른 실시예에서, 제1 배기 구성요소와 제2 배기 구성요소 중 어느 하나는 촉매를 포함하고, 제1 배기 구성요소와 제2 배기 구성요소 중 다른 하나는 디젤 미립자 필터를 포함한다.
상기의 임의의 다른 실시예에서, 인젝터는 디젤 미립자 필터의 유출구에 인접한, 제1 하우징 부분과 제2 하우중 부분 중 어느 하나에 장착된다.
다른 예시적인 실시예에서, 차량 배기 구성요소 조립체의 조립 방법은 제1 하우징 부분을 제1 배기 구성요소의 유출구에 연결하는 단계, 제2 하우징 부분을 제2 배기 구성요소의 유입구에 연결하는 단계, 제1 배기 구성요소와 제2 배기 구성요소의 서로에 대한 복수 개의 장착 배향으로부터 소망하는 장착 배향을 선택하는 단계, 제1 배기 구성요소와 제2 배기 구성요소를 소망하는 장착 배항으로 배치하기 위해 제1 연결 인터페이스와 제2 연결 인터페이스 중 어느 하나를 제1 연결 인터페이스와 제2 연결 인터페이스 중 다른 하나에 대해 이동시키는 단계, 및 제1 연결 인터페이스와 제2 연결 인터페이스를 서로 고정시키는 단계를 포함한다.
본 출원의 이들 피쳐(feature) 및 다른 피쳐는 아래의 상세와 도면 - 간략한 설명이 후속함 - 으로부터 가장 잘 이해될 것이다.
도 1은 배기 시스템의 일례를 개략적으로 예시하는 도면이다.
도 2는 하나의 장착 구성에서의 모듈형 믹서의 일례의 개략도이다.
도 3은 다른 장착 구성에서의 모듈형 믹서의 일례의 개략도이다.
도 4는 다른 장착 구성에서의 모듈형 믹서의 일례의 개략도이다.
도 5는 다른 장착 구성에서의 모듈형 믹서의 일례의 개략도이다.
도 6은 다른 장착 구성에 있는 모듈형 믹서의 일례의 개략도이다.
도 7은 도 2 내지 도 6으로부터의 믹서의 개략적인 측면도이다.
도 8은 도 7의 믹서의 평면도이다.
도 8a는 도 8에 나타낸 바와 같은 A-A를 따라 취한 단면도이다.
도 8b는 도 8에 나타낸 바와 같은 B-B를 따라 취한 단면도이다.
도 9는 다른 장착 구성에서의 모듈형 믹서의 일례의 개략도이다.
도 10은 다른 장착 구성에서의 모듈형 믹서의 일례의 개략도이다.
도 11은 다른 장착 구성에서의 모듈형 믹서의 일례의 개략도이다.
도 1은 엔진(12)에 의해 생성되는 고온 배기 가스를 다양한 배기 구성요소(14)를 통과하도록 안내함으로써, 알려진 바와 같이 배출물을 저감하고 소음을 제어하는 차량 배기 시스템(10)을 보여준다. 다양한 배기 구성요소(14)는 디젤 산화 촉매(DOC), 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매, 미립자 필터, 머플러, 배기관 등을 포함할 수 있다. 이들 구성요소(14)는 차량 용례와 이용 가능한 패키징 공간에 따라 다양한 상이한 구성 및 조합으로 장착될 수 있다. 엔진 배기 가스는 구성요소(14)를 통과하여 테일파이프(16)를 통해 대기로 빠져나간다.
도 2에 도시한 일례에서, 배기 구성요소(14)는 제1 배기 구성요소(20)와, 제1 배기 구성요소(20) 하류에 있는 제2 배기 구성요소(22)를 포함한다. 제1 배기 구성요소(20)는 엔진(12) 또는 다른 상류 배기 구성요소로부터 배기 가스를 수용하는 유입구(24)와 유출구(26)를 포함한다. 제2 배기 구성요소(22)는 제1 배기 구성요소(20)의 유출구(26) 하류에 있는 유입구(28)와 유출구(30)를 포함한다. 추가의 구성요소(14)가 알려져 있는 바와 같이 제1 배기 구성요소(20)의 상류 및/또는 제2 배기 구성요소(22)의 하류에 위치 설정될 수 있다.
믹서(32)는 제1 배기 구성요소(20)의 유출구(26)를 제2 배기 구성요소(22)의 유입구(28)에 연결한다. 믹서(32)는 제1 연결 인터페이스(36)를 지닌 제1 하우징 부분(34)과, 제2 연결 인터페이스(40)를 지닌 제2 하우징 부분(38)을 포함한다. 제1 하우징 부분(34)은 제1 배기 구성요소(20)의 유출구(26)에 부착되고, 제2 하우징 부분(38)은 제2 배기 구성요소(22)의 유입구(28)에 부착된다. 제1 연결 인터페이스(36)와 제2 연결 인터페이스(40)는, 제1 배기 구성요소(20)와 제2 배기 구성요소(22)가 서로에 대한 복수의 상이한 장착 배향 중 임의의 배향으로 위치 설정될 수 있도록 복수의 상이한 연결 배향 중 하나의 배향으로 서로 연결 가능하다.
장착 배향은 차량 크기와 타입으로 인해 변할 수 있다. 예컨대, 보다 큰 차량은 보다 작은 차량 - 제한된 이용 가능한 공간 내에 배기 구성요소를 효과적으로 패키징하는 것을 보다 어렵게 함 - 보다 더 많은 이용 가능한 패키징 공간을 가질 수 있다. 일단 복수의 상이한 이용 가능한 장착 배향으로부터 소망하는 장착 배향이 선택되고 나면, 제1 연결 인터페이스(36)와 제2 연결 인터페이스(40)는, 제1 배기 구성요소(20)와 제2 배기 구성요소(22)를 소망하는 장착 배향으로 배치하도록 서로에 대해 배열된다. 그 후, 제1 연결 인터페이스(36)와 제2 연결 인터페이스(40)가, 예컨대 용접, 브레이징, 파스닝 등과 같은 다양한 방법들 중 임의의 방법에 의해 서로 고정된다.
제1 배기 구성요소(20)는 제1 배기 구성요소(20)의 길이를 따라 연장되는 제1 중심축(A1)을 형성하고, 제2 배기 구성요소(22)는 제2 배기 구성요소(22)의 길이를 따라 연장되는 제2 중심축(A2)을 형성한다. 도 2에 도시한 예에서, 복수의 상이한 연결 배향 중 선택된 연결 배향은, 제1 중심축(A1)이 제2 중심축(A2)과 평행한 평행 배향이다. 더욱이, 제1 배기 구성요소(20)와 제2 배기 구성요소(22)는 믹서(32)의 동일한 측부로부터 외측 방향으로 연장된다.
도 3에 도시한 예도 또한 평행 구성이다; 그러나, 제1 배기 구성요소(20)는 믹서(32)의 일측부로부터 외측 방향으로 연장되고, 제2 배기 구성요소(22)는 믹서(32)의 반대 측부로부터 외측 방향으로 연장된다. 이 구성에서, 배기 구성요소(20, 22) 중 어느 하나는 다른 하나의 배기 구성요소(20, 22)에 대해 180도로 회전되었다. 제1 중심축(A1)은 제2 중심축(A2)과 평행하다.
도 4에 도시한 예에서, 선택된 연결 배향은, 제1 중심축(A1)이 제2 중심축(A2)에 수직한 수직 배향을 포함한다. 이 구성에서, 배기 구성요소(20, 22) 중 어느 하나는 다른 하나의 배기 구성요소(20, 22)에 대해 90도로 회전되었다.
도 5 및 도 6은, 제1 중심축(A1)과 제2 중심축(A2)이 서로 평행한 평행 구성의 다른 예를 보여준다. 이에 따라, 연결 인터페이스(36, 40)를 서로에 대해 간단히 회전시키는 것에 의해 배기 구성요소(20, 22)는 서로에 대한 무한수의 상이한 장착 배향 중 임의의 배향으로 위치 설정될 수 있다.
이들 예에서, 제1 배기 구성요소(20)는 디젤 미립자 필터(DPF)를 포함하고, 제2 배기 구성요소(22)는 선택적 촉매 환원(SCR) 촉매를 포함한다. 예컨대 요소와 같은, 믹서(32)에 의해 배기 가스와 혼합되는 유체를 유입하기 위해 인젝터(42)가 믹서(32)에 장착된다. 도시한 예에서, 인젝터(42)는 DPF로부터 유출구(26)에 인접한 믹서(32)의 제1 하우징 부분(34)에 장착된다; 그러나, 인젝터(42)는 또한 시스템 요건 및 이용 가능한 패키징 공간에 따라 다른 위치에 장착될 수도 있다. 구성요소들이 DPF 및 SCR 촉매인 것으로 도시되어 있지만, 구성요소의 다른 조합이 믹서(32)를 통해 서로 연결될 수 있다는 점을 이해해야만 한다.
도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 제1 하우징 부분(34)과 제2 하우징 부분(38)은 각각 저부면(50)을 포함하며, 이 저부면은 저부면(50)의 외주부(54) 주위에서 외측 방향으로 연장되는 벽(52)을 지닌다. 이 예에서, 제1 하우징 부분(34)과 제2 하우징 부분(38)은, 각각 믹서 중심(C)을 형성하고 제1 배기 구성요소(20)와 제2 배기 구성요소(22) 각각에 대한 부착을 위해 구성된 개방 단부(56)를 갖는 보울(bowl) 형상 구성요소를 포함한다. 믹서(32) 내부에는, 배기 가스를 주입된 유체와 혼합하는 데 사용되는 배플 또는 다른 구조가 있다. 임의의 타입의 믹서를 사용하여 배기 구성요소들을 함께 연결할 수 있고, 믹서는 임의의 다양한 상이한 형상을 가질 수 있다는 점을 이해해야만 한다.
도시한 예에서, 제1 연결 인터페이스(36)와 제2 연결 인터페이스(40)는, 벽(52)에 대해 접선방향으로 연장되는 축방향 연장부(58)를 포함한다. 이와 같이, 제1 연결 인터페이스(36)와 제2 연결 인터페이스(40)는 각각, 믹서 중심(C)으로부터 반경방향으로 오프셋된 축방향 연장부(58)를 포함한다. 일례에서, 제1 연결 인터페이스(36)와 제2 연결 인터페이스(40) 각각은 제1 단면 형상(60a)(도 8a)으로 형성되는 제1 관형 연장부(60)와, 제1 단면 형상(60a)과 상이한 제2 단면 형상(62a)(도 8b)으로 형성되는 커플링 부분(62)을 포함한다. 일례에서, 제1 단면 형상(60a)은 다각형이고, 제2 단면(62a)은 곡선형이다. 예컨대, 제1 단면 형상(60a)은 정사각형이나 직사각형 관형 부분을 형성하는 정사각형 또는 직사각형이고, 제2 단면 형상(62a)는 원형 커플링 부분을 형성하는 원형이다. 각각의 하우징 부분(34, 38)을 위한 곡선형 커플링을 제공하는 것에 의해, 일단 하우징 부분(34, 38)이 각각의 제1 배기 구성요소(20) 및 제2 배기 구성요소(22)에 부착되고 나면, 배기 구성요소는 연결 인터페이스를 서로에 대해 회전시키는 것에 의해 다양한 상이한 구성으로 서로에 대해 배향될 수 있다. 일단 구성요소들이 소망하는 배향으로 되고 나면, 2개의 커플링 부분(62)이 함께 고정된다.
도 9 내지 도 11은 제1 배기 구성요소(20) 및 제2 배기 구성요소(22)를 위한 상이한 장착 구성의 다른 예를 보여준다. 더욱이, 이들 예는 각각의 하우징 부분(34, 38)을 위한 상이한 연결 인터페이스(70)를 보여준다. 연결 인터페이스는, 다른 하우징 부분의 대응하는 네크(72; neck)에 연결되는, 72로 나타낸 바와 같은 네크 또는 협소 하향부를 포함한다. 네크들의 형상은 다양한 형상들 중 임의의 형상으로 이루어질 수 있다.
도 9는, 제2 하우징 부분(38)이 제1 하우징 부분(34)에 대해 90도 회전되어, 제1 중심축(A1)과 제2 중심축(A2)이 수직하고 교차하지 않는 수직 구성을 보여준다. 도 10은, 중심축(A1, A2)들이 서로 이격되고 평행한 평행 구성을 보여준다. 도 11은, 도 9와 유사하지만 구성요소(20, 22)들 사이의 거리를 늘이는 관형 연장부(80)를 포함하는 구성을 보여준다.
본 발명은, 2개의 배기 구성요소들 사이의 플리넘(plenum) 연결 인터페이스를 제공하도록 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분을 포함하는 모듈형 믹서 디자인을 사용한다. 각각의 하우징 부분을 위한 연결 조인트의 사용은 다수의 클로킹(clocking) 위치를 허용한다. 다각형으로부터 곡선형으로의 단면 변화를 제공하는 것은 디자인을 모듈형으로 하고 다수의 클로킹 위치에의 설치를 가능하게 한다. 이에 따라, 모듈형 구성은 혼합 성능에 대한 큰 변화 없이 다양한 패키징에 맞춰질 수 있다.
본 발명의 실시예를 개시하였지만, 당업자라면 소정의 변형이 본 발명의 범위 내에 속할 것이라는 점을 인식할 것이다. 이러한 이유로, 후속하는 청구범위는 본 발명의 실제 범위 및 내용을 결정하는 것으로 검토되어야만 한다.

Claims (17)

  1. 차량 배기 구성요소 조립체로서,
    제1 배기 구성요소;
    제1 배기 구성요소 하류에 있는 제2 배기 구성요소; 및
    제1 배기 구성요소의 유출구를 제2 배기 구성요소의 유입구에 연결하는 믹서
    를 포함하며, 믹서는 제1 연결 인터페이스를 지닌 제1 하우징 부분과, 제2 연결 인터페이스를 지닌 제2 하우징 부분을 포함하고, 제1 하우징 부분은 제1 배기 구성요소의 유출구에 부착되며, 제2 하우징 부분은 제2 배기 구성요소의 유입구에 부착되고, 제1 연결 인터페이스와 제2 연결 인터페이스는, 제1 배기 구성요소와 제2 배기 구성요소가 서로에 대한 복수의 상이한 장착 배향 중 임의의 장착 배향으로 위치 설정될 수 있도록 복수의 상이한 연결 배향 중 하나의 연결 배향으로 서로 연결 가능한 것인 차량 배기 구성요소 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 제1 연결 인터페이스와 제2 연결 인터페이스 중 어느 하나는 복수 개의 연결 배향 사이에서 이동하고 있을 때에 제1 연결 인터페이스와 제2 연결 인터페이스 중 다른 하나에 대해 회전되는 것인 차량 배기 구성요소 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 제1 연결 인터페이스와 제2 연결 인터페이스 각각은 제1 단면 형상으로 형성된 제1 관형 연장부와, 제1 단면 형상과는 상이한 제2 단면 형상으로 형성된 커플링 부분을 포함하는 것인 차량 배기 구성요소 조립체.
  4. 제3항에 있어서, 제1 단면 형상은 다각형이고, 제2 단면 형상은 곡선형인 것인 차량 배기 구성요소 조립체.
  5. 제1항에 있어서, 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분 각각은 저부면을 포함하며, 이 저부면은 저부면의 외주부 주위에서 외측 방향으로 연장되는 벽을 지니고, 제1 연결 인터페이스 및 제2 연결 인터페이스는 벽에 대해 접선방향으로 연장되는 축방향 연장부를 포함하는 것인 차량 배기 구성요소 조립체.
  6. 제1항에 있어서, 제1 배기 구성요소는 제1 배기 구성요소의 길이를 따라 연장되는 제1 중심축을 형성하고, 제2 배기 구성요소는 제2 배기 구성요소의 길이를 따라 연장되는 제2 중심축을 형성하며, 복수의 상이한 연결 배향 중 하나의 배향은, 제1 중심축이 제2 중심축과 평행한 평행 배향을 포함하는 것인 차량 배기 구성요소 조립체.
  7. 제6항에 있어서, 복수의 상이한 연결 배향 중 다른 연결 배향은, 제1 중심축이 제2 중심축에 수직한 수직 배향을 포함하는 것인 차량 배기 구성요소 조립체.
  8. 제1항에 있어서, 제1 배기 구성요소 및 제2 배기 구성요소는 믹서로부터 서로 반대 방향으로 연장되는 것인 차량 배기 구성요소 조립체.
  9. 제1항에 있어서, 제1 배기 구성요소 및 제2 배기 구성요소는 믹서로부터 동일한 방향으로 연장되는 것인 차량 배기 구성요소 조립체.
  10. 제1항에 있어서, 제1 배기 구성요소와 제2 배기 구성요소 중 어느 하나는 촉매를 포함하고, 제1 배기 구성요소와 제2 배기 구성요소 중 다른 하나는 디젤 미립자 필터를 포함하는 것인 차량 배기 구성요소 조립체.
  11. 제10항에 있어서, 디젤 미립자 필터의 유출구에 인접한, 제1 하우징 부분과 제2 하우징 부분 중 어느 하나에 장착되는 인젝터를 더 포함하는 차량 배기 구성요소 조립체.
  12. 제1항에 있어서, 제1 하우징 부분과 제2 하우징 부분은 각각, 믹서 중심을 형성하고 제1 배기 구성요소 및 제2 배기 구성요소 각각에 대한 부착을 위해 구성된 개방 단부를 갖는 보울(bowl) 형상 구성요소를 포함하며, 제1 연결 인터페이스와 제2 연결 인터페이스는 각각 믹서 중심으로부터 반경방향으로 오프셋된 축방향 연장부를 포함하는 것인 차량 배기 구성요소 조립체.
  13. 제12항에 있어서, 축방향 연장부는, 거의 원형 커플링 부분으로 천이되는 정사각형 관 또는 직사각형 관 중 어느 하나를 포함하는 것인 차량 배기 구성요소 조립체.
  14. 차량 배기 구성요소 조립체의 조립 방법으로서,
    (a) 제1 연결 인터페이스를 지닌 제1 하우징 부분과 제2 연결 인터페이스를 지닌 제2 하우징 부분을 포함하는 믹서를 마련하는 단계;
    (b) 제1 하우징 부분을 제1 배기 구성요소의 유출구에 연결하는 단계;
    (c) 제2 하우징 부분을 제2 배기 구성요소의 유입구에 연결하는 단계;
    (d) 제1 배기 구성요소와 제2 배기 구성요소의 서로에 대한 복수의 장착 배향으로부터 소망하는 장착 배향을 선택하는 단계;
    (e) 제1 배기 구성요소와 제2 배기 구성요소를 소망하는 장착 배향으로 배치하기 위해, 제1 연결 인터페이스와 제2 연결 인터페이스 중 어느 하나를 제1 연결 인터페이스와 제2 연결 인터페이스 중 다른 하나에 대해 이동시키는 단계; 및
    (f) 제1 연결 인터페이스와 제2 연결 인터페이스를 서로 고정시키는 단계
    를 포함하는 차량 배기 구성요소 조립체의 조립 방법.
  15. 제14항에 있어서, 단계 (e)는 제1 연결 인터페이스와 제2 연결 인터페이스 중 어느 하나를 제1 연결 인터페이스와 제2 연결 인터페이스 중 다른 하나에 대해 회전시키는 것을 포함하는 것인 차량 배기 구성요소 조립체의 조립 방법.
  16. 제15항에 있어서, 복수 개의 장착 배향 중 하나는 평행 배향을 포함하고, 단계 (e)는, 제1 배기 구성요소와 제2 배기 구성요소에 의해 형성되는 중심축들이 서로 평행하도록 제1 연결 인터페이스와 제2 연결 인터페이스 중 어느 하나를 제1 연결 인터페이스와 제2 연결 인터페이스 중 다른 하나에 대해 회전시키는 것을 포함하는 것인 차량 배기 구성요소 조립체의 조립 방법.
  17. 제14항에 있어서, 제1 연결 인터페이스와 제2 연결 인터페이스 각각을, 곡선형 관형 부분으로 천이되는 다각형 관형 부분을 포함하도록 형성하는 단계를 더 포함하고, 단계 (f)는 곡선형 관형 부분들을 서로 연결하는 것을 더 포함하는 것인 차량 배기 구성요소 조립체의 조립 방법.
KR1020167019053A 2014-01-10 2014-01-10 배기 조립체용 모듈형 믹서 KR101848802B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2014/010989 WO2015105500A1 (en) 2014-01-10 2014-01-10 Modular mixer for exhaust assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160098441A true KR20160098441A (ko) 2016-08-18
KR101848802B1 KR101848802B1 (ko) 2018-04-16

Family

ID=53524212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167019053A KR101848802B1 (ko) 2014-01-10 2014-01-10 배기 조립체용 모듈형 믹서

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10287954B2 (ko)
EP (1) EP3092381B2 (ko)
KR (1) KR101848802B1 (ko)
CN (1) CN105899776B (ko)
WO (1) WO2015105500A1 (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3102802B1 (en) 2014-02-07 2020-09-09 Faurecia Emissions Control Technologies, USA, LLC Mixer assembly for a vehicle exhaust system
GB2539711B (en) 2015-06-26 2017-08-16 Proventia Emission Control Oy Method and apparatus for evenly mixing reactant to exhaust gas flow
US9926891B2 (en) * 2015-11-18 2018-03-27 General Electric Company System and method of exhaust gas recirculation
WO2018156146A1 (en) 2017-02-24 2018-08-30 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Injector spray protector
WO2018226626A1 (en) 2017-06-06 2018-12-13 Cummins Emission Solutions Inc. Systems and methods for mixing exhaust gases and reductant in an aftertreatment system
US10337380B2 (en) 2017-07-07 2019-07-02 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Mixer for a vehicle exhaust system
WO2019089041A1 (en) * 2017-11-03 2019-05-09 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Flow reversing mixer assembly
US10287948B1 (en) 2018-04-23 2019-05-14 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc High efficiency mixer for vehicle exhaust system
US10316721B1 (en) 2018-04-23 2019-06-11 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc High efficiency mixer for vehicle exhaust system
US10787946B2 (en) 2018-09-19 2020-09-29 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Heated dosing mixer
US11208934B2 (en) 2019-02-25 2021-12-28 Cummins Emission Solutions Inc. Systems and methods for mixing exhaust gas and reductant
DE112021002674T5 (de) 2020-05-08 2023-02-23 Cummins Emission Solutions Inc. Konfigurierbare Nachbehandlungssysteme, einschliesslich eines Gehäuses
WO2021240876A1 (ja) * 2020-05-26 2021-12-02 株式会社三五 排気浄化装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2123878A (en) * 1932-08-31 1938-07-19 Wesco Machinery Mfg Co Method for icing containers
DE19731865C2 (de) * 1997-07-24 1999-05-06 Siemens Ag Abgasreinigungsanlage für das Abgas eines Dieselmotors
JP4308056B2 (ja) * 2004-03-25 2009-08-05 日産ディーゼル工業株式会社 還元剤容器の取付装置及び取付方法
JP4785766B2 (ja) * 2007-02-09 2011-10-05 日野自動車株式会社 排気浄化装置
JP4943499B2 (ja) * 2007-03-12 2012-05-30 ボッシュ株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP2008267225A (ja) 2007-04-18 2008-11-06 Futaba Industrial Co Ltd 排気浄化装置
JP4881213B2 (ja) 2007-04-27 2012-02-22 日野自動車株式会社 排気浄化装置
JP4785803B2 (ja) 2007-08-02 2011-10-05 日野自動車株式会社 排気浄化装置
DE202007012280U1 (de) 2007-09-01 2009-01-08 Heinrich Gillet Gmbh Baukastensystem für Abgasanlagen von Kraftfahrzeugen
JP4605205B2 (ja) 2007-11-05 2011-01-05 株式会社デンソー 排気浄化装置
JP5066435B2 (ja) 2007-12-14 2012-11-07 東京濾器株式会社 ディーゼルエンジン用の排ガス浄化装置
JP5114219B2 (ja) * 2008-01-10 2013-01-09 東京濾器株式会社 内燃機関用の排ガス浄化装置
DE102009024534A1 (de) 2009-06-10 2010-12-16 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Abgasreinigungseinrichtung
EP2551479B8 (en) * 2010-03-26 2016-09-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Failure detection apparatus and failure detection method for a particulate filter
EP3267005B2 (en) 2010-06-22 2023-12-27 Donaldson Company, Inc. Exhaust aftertreatment device
DE102010045751B4 (de) 2010-09-17 2017-02-16 Friedrich Boysen Gmbh & Co. Kg Abgasanlage einer Brennkraftmaschine
FR2966197B1 (fr) * 2010-10-18 2014-08-15 Faurecia Sys Echappement Ligne d'echappement pour vehicule automobile.
JP5349575B2 (ja) * 2011-12-27 2013-11-20 株式会社小松製作所 還元剤水溶液ミキシング装置及び排気ガス後処理装置
KR101369651B1 (ko) * 2012-06-29 2014-03-04 쌍용자동차 주식회사 자동차의 우레아 믹싱용 블레이드 믹서
WO2014112063A1 (ja) * 2013-01-17 2014-07-24 株式会社小松製作所 還元剤水溶液ミキシング装置およびこれを備えた排気ガス後処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN105899776B (zh) 2019-07-23
EP3092381A1 (en) 2016-11-16
EP3092381A4 (en) 2017-09-13
EP3092381B2 (en) 2022-08-17
US20170022870A1 (en) 2017-01-26
WO2015105500A1 (en) 2015-07-16
CN105899776A (zh) 2016-08-24
EP3092381B1 (en) 2019-05-01
US10287954B2 (en) 2019-05-14
KR101848802B1 (ko) 2018-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101848802B1 (ko) 배기 조립체용 모듈형 믹서
US8826649B2 (en) Assembly for mixing liquid within gas flow
US7533520B2 (en) Exhaust aftertreatment mixer with stamped muffler flange
US8359848B2 (en) Exhaust treatment device having flow-promoting end caps
CN105283641B (zh) 径向入口处的倾斜穿孔板
CN107407183A (zh) 排气净化单元
WO2011062960A1 (en) Exhaust gas additive/treatment system and mixer for use therein
US10138795B2 (en) Plenum chamber for exhaust system
CN103375230A (zh) 多层套叠形雾化器
CN113464250A (zh) 带有灵活定量装置安装件的车辆排气系统混合器
JP2016188579A (ja) 排気浄化ユニット
AU2002330825B2 (en) Housing arranged in an exhaust gas system for a combustion engine
US11725563B2 (en) Mixer, exhaust aftertreatment component, exhaust aftertreatment system and vehicle
WO2019055922A1 (en) EXHAUST GAS POST-TREATMENT APPARATUS
CN110088443A (zh) 导流罩组件
GB2510888A (en) A catalytic converter assembly
EP1576261B1 (en) Housing arranged in an exhaust gas system for a combustion engine
WO2020002990A2 (en) Large engine mixer for exhaust system
EP2716884A1 (en) Exhaust purification device for internal combustion engine
CN111980784B (zh) 一种车用尾气混合装置及其工作方法
CN210068277U (zh) 一种车用尾气混合装置
KR102029603B1 (ko) 차량용 배기계통의 배기류 증강 부재의 제작 방법 및 이를 구비하는 차량용 배기계통의 배기류 증강 장치
JP2020133443A (ja) 内燃機関の排気浄化装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant