本披露涉及一种用于排气后处理系统的反向旋流混合器。
背景技术
此部分提供了与本披露相关的背景信息，其不一定是现有技术。
已经结合降低燃烧发动机的排气中存在的氮氧化物来使用选择性催化还原技术。许多利用燃烧发动机的车辆装备有用于减少氮氧化物排放物的排气后处理装置。这些系统中的一些系统包括用于将还原剂(例如，尿素)从储箱传输到排气流的还原剂递送系统。混合器可以被提供用于在还原剂到达与其进行反应的催化剂之前使注入的还原剂与排气进行混合。虽然这些系统可能在过去表现良好，仍可以希望的是提供一种改进的混合系统，该混合系统能够装配在有限的封装空间中并且可以在混合物到达催化剂之前更高效地且更有效地使还原剂与排气流混合。
技术实现要素：
此部分提供本披露的总体概述而不是其全部范围或其全部特征的综合性披露。
本披露提供了一种后处理系统，该后处理系统可以包括排气通道和混合器组件。该排气通道可以从发动机接收排气。该混合器组件被布置在该排气通道内并且可以包括上游挡板、下游挡板、和管，该管在该上游挡板与该下游挡板之间延伸并且连接到该上游挡板和该下游挡板上。该管可以包括限定穿过该混合器组件的第一流动路径的内表面。该上游挡板和该下游挡板可以附接(例如，经由滑动接头固定地附接或可移动地附接)到彼此、该管、和该排气通道上。该上游挡板和该下游挡板可以配合以限定穿过该混合器组件的第二流动路径。该第二流动路径可以围绕该管的外表面在旋转方向上延伸。该第二流动路径包括入口开口和出口开口。该入口开口可以由该上游挡板限定并且相对于该管径向向外布置。该出口开口可以由该下游挡板限定且相对于该管径向向外布置、并且相对于该入口开口成角度地偏移。
在一些构型中，该上游挡板包括第一叶片和第二叶片，该第二叶片与该第一叶片成角度地间隔开。该第一叶片的径向延伸边缘和该第二叶片的径向延伸边缘可以配合以限定该入口开口。
在一些构型中，该下游挡板包括至少一个叶片，该至少一个叶片相对于该管径向向外延伸并且限定该出口开口。
在一些构型中，该上游挡板和该下游挡板配合以限定穿过该混合器组件的第三流动路径。该第三流动路径可以围绕该管的该外表面在与该第二流动路径相同的旋转方向上延伸。该第三流动路径包括入口开口和出口开口。该第三流动路径的该入口开口可以由该上游挡板限定并且相对于该管径向向外布置。该第三流动路径的该出口开口可以由该下游挡板限定且相对于该管径向向外布置、并且相对于该第三流动路径的该入口开口成角度地偏移。该第一叶片的另一径向延伸边缘和该第二叶片的另一径向延伸边缘可以配合以限定该第三流动路径的该入口开口。
在一些构型中，该第一流动路径、该第二流动路径、和该第三流动路径彼此分开并且彼此不同。
在一些构型中，该上游挡板包括被布置在该第一叶片与该第二叶片之间的中心毂。该中心毂可以至少部分地覆盖该管的轴向开口端并且可以包括与该管的内部相连通的多个孔口。这些孔口可以限定该第一流动路径的入口。
在一些构型中，该中心毂包括多个导流板。这些导流板中的每一个可以从这些孔口中的相应一个的边缘延伸。这些导流板可以相对于该管的纵向轴线成角度，使得这些导流板使流过该第一流动路径的流体在与该第二流动路径的该旋转方向相反的旋转方向上旋流。
在一些构型中，该第一叶片和该第二叶片的这些径向延伸边缘分别从该中心毂径向延伸到该第一叶片和该第二叶片的径向最外部的周边边缘。
在一些构型中，该第一叶片和该第二叶片是扁平的且彼此共平面。该下游挡板的该至少一个叶片可以是扁平的并且平行于该第一叶片和该第二叶片。
在一些构型中，该第一叶片和该第二叶片接触该排气通道的内径表面。该第一叶片和该第二叶片中的每一个可以包括凸缘，该凸缘附接到该下游挡板上。
在一些构型中，该下游挡板的该至少一个叶片完全布置在整个该第一叶片和整个该第二叶片下游。
在一些构型中，该上游挡板和该下游挡板通过凸缘彼此附接，该凸缘部分地限定该入口开口和该出口开口。
本披露还提供了一种后处理系统，该后处理系统可以包括排气通道和混合器组件。该排气通道可以从发动机接收排气。该混合器组件可以固定地布置在该排气通道内并且限定第一流动路径、第二流动路径、和第三流动路径。该混合器组件可以包括第一上游叶片、第二上游叶片、第一下游叶片、第二下游叶片、管、以及中心毂。该中心毂可以至少部分地覆盖该管的开口端并且包括与该管的内部配合以限定该第一流动路径的孔口。该第二流动路径可以包括第一入口开口和第一出口开口并且围绕该管在旋转方向上延伸。该第一上游叶片的第一径向延伸边缘和该第二上游叶片的第一径向延伸边缘可以配合以限定该第一入口开口。该第一下游叶片的第一径向延伸边缘和该第二下游叶片的第一径向延伸边缘可以配合以限定该第一出口开口。该第三流动路径可以包括第二入口开口和第二出口开口并且围绕该管在该旋转方向上延伸。该第一上游叶片的第二径向延伸边缘和该第二上游叶片的第二径向延伸边缘可以配合以限定该第二入口开口。该第一下游叶片的第二径向延伸边缘和该第二下游叶片的第二径向延伸边缘可以配合以限定该第二出口开口。
在一些构型中，该第一流动路径、该第二流动路径、和该第三流动路径彼此分开并且彼此不同。
在一些构型中，该中心毂包括多个导流板。这些导流板中的每一个可以从这些孔口中的相应一个的边缘延伸。这些导流板可以相对于该管的纵向轴线成角度，使得这些导流板使流过该第一流动路径的流体在与该第二流动路径和该第三流动路径的该旋转方向相反的旋转方向上旋流。
在一些构型中，该第一上游叶片的该第一径向延伸边缘和该第二径向延伸边缘从该中心毂径向延伸到该第一上游叶片的径向最外部的周边边缘。该第二上游叶片的该第一径向延伸边缘和该第二径向延伸边缘可以从该管径向延伸到该第二上游叶片的径向最外部的周边边缘。
在一些构型中，该第一上游叶片和该第二上游叶片以及该第一下游叶片和该第二下游叶片接触该排气通道的内径表面。
在一些构型中，该第一上游叶片和该第二上游叶片是扁平的且彼此共平面。该第一下游叶片和该第二下游叶片可以是扁平的且彼此共平面并且可以平行于该第一上游叶片和该第二上游叶片。
在一些构型中，该第一下游叶片和该第二下游叶片完全布置在整个该第一上游叶片和整个该第二上游叶片下游。
在一些构型中，该第一上游叶片和该第二上游叶片以及该中心毂形成上游挡板，该上游挡板迫使该排气通道中的流体的第一部分流过该第一流动路径、迫使该排气通道中的流体的第二部分流过该第二流动路径、并且迫使该排气通道中的流体的第三部分流过该第三流动路径。在一些构型中，该第一部分、该第二部分、和该第三部分可以包括流过该排气通道的全部流体。
在一些构型中，该第一上游叶片和该第二上游叶片以及该中心毂彼此整体地形成。
在一些构型中，该第一入口开口具有在30度至60度之间的角度跨度，该第二入口开口具有30度至60度之间的角度跨度，该第一出口开口具有在75度至110度之间的角度跨度，其中该第二出口开口具有在75度至110度之间的角度跨度。
在一些构型中，该第一上游叶片与该第一下游叶片和该第二下游叶片中的一个整体地形成。该第二上游叶片可以与该第一下游叶片和该第二下游叶片中的另一个整体地形成。
从本文提供的说明将清楚其他适用范围。本概述中的说明和具体实例仅旨在用于展示的目的而并非旨在限制本披露的范围。
附图说明
在此描述的附图仅是出于对所选择实施例的而不是对所有可能实现方式的说明性目的，并且不旨在限制本披露的范围。
图1是根据本披露原理的具有混合器组件的排气后处理系统的示意性表示；
图2是被安装在排气通道中的混合器组件的透视图；
图3是混合器组件的透视图；
图4是混合器组件的另一个透视图；
图5是混合器组件的分解透视图；
图6是混合器组件的上游末端的平面视图；
图7是混合器组件的下游末端的平面视图；
图8是根据本披露原理的另一个混合器组件的透视图；
图9是图8的混合器组件的另一个透视图；
图10是根据本披露原理的又一个混合器组件的透视图；
图11是图10的混合器组件的另一个透视图；
图12是根据本披露原理的又一个混合器组件的透视图；
图13是图12的混合器组件的分解透视图；
图14是图12的混合器组件的另一个透视图；并且
图15是根据本披露原理的又一个混合器组件的透视图。
贯穿附图的若干视图，相应的附图标号指示相应的部分。
具体实施方式
现在将参照附图更全面地描述多个示例实施例。
提供了多个示例实施例从而使得本披露是详尽的，并将其范围充分地告知本领域的技术人员。阐述了许多特定的细节，诸如特定的部件、装置和方法的实例，以提供对本披露的实施例的详尽理解。对本领域的技术人员来说显然地不必采用特定的细节，而可以用多种不同的形式实施示例实施例、并且这些特定的细节都不应解释为是对本披露的范围的限制。在一些示例实施例中，对周知过程、周知装置结构、以及周知技术不做详细描述。
本文所使用的术语仅是出于描述特定示例实施例的目的而并不旨在限制。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”可以旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地另外指明。术语“包括”、“含有”、“包含”和“具有”都是包括性的并且因此指定所陈述特征、整合物、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或加入一种或多种其他特征、整合物、步骤、操作、元件、部件和/或它们的集合。本文所描述的这些方法步骤、过程和操作不应当被解释为必须要求它们按所讨论或展示的特定顺序执行，除非特别指出执行顺序。还应当理解的是，可以采用另外的或替代性的步骤。
当一个元件或层涉及“在……上”、“接合到”、“连接到”、或“联接到”另一元件或层时，它可以是直接在该另一元件或层上、接合、连接或联接到该另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相比之下，当一个元件涉及“直接在……上”、“直接接合到”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层上时，就可能不存在中间元件或层。用于描述这些元件之间关系的其他词语应当以相似的方式进行解释(例如，“之间”与“直接之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项目的一项或多项的任意和所有组合。
虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用来描述不同的元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应当受这些术语的限制。这些术语可能仅用来将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开。术语如“第一”、“第二”和其他数字术语在本文使用时并不暗示序列或顺序，除非上下文清楚地指出。因此，下文中讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分，而不偏离示例实施例的传授内容。
空间相关术语，例如“内”、“外”、“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等在本文中是为了使得对如这些附图中所展示的一个元件或特征相对于另一个或多个元件或者一个或多个特征的关系的描述易于阐释。空间相关术语可以旨在涵盖除了在附图中描述的取向之外的、装置在使用或操作中的不同取向。例如，如果装置在这些附图中被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件将被定向为在其他元件或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以涵盖上方和下方两种取向。装置可以被另外定向(旋转90度或以其他取向)，并且本文所使用的空间相关描述符做出了相应的解释。
参照图1，提供了可以处理由燃烧发动机12输出的排气的排气后处理系统10。排气后处理系统10可以包括排气通道14、氧化催化器(例如柴油机氧化催化器或doc)16、过滤器(例如柴油机颗粒过滤器(dpf))18、混合器组件20、以及选择性催化还原(scr)催化器22。doc16、过滤器18、混合器组件20、和scr催化器22被布置在排气通道14内，使得从发动机12输出的一些或所有的排气流动穿过其中。
碳氢化合物(hc)注入器24可以被布置在排气通道14中或邻近该排气通道、在doc16上游的某一位置处。hc注入器24可以从燃料源26接收碳氢化合物燃料并且可以将燃料注入到doc16上游的排气流中。燃烧器(未示出)可以至少部分地布置在排气通道14内在doc16的上游在hc注入器24处或邻近该hc注入器。燃烧器可以点燃由hc注入器24注入的燃料以使doc16和/或过滤器18再生。
还原剂注入器28可以被布置在排气通道14中或邻近该排气通道、在混合器组件20上游的某一位置处，该混合器组件在scr催化器22的上游。还原剂注入器28可以从还原剂储箱30接收还原剂(例如尿素)并且将还原剂注入到混合器组件20上游或其中的排气流中。还原剂可以在流动穿过scr催化器22之前与混合器组件20内的排气进行混合。混合器组件20可以将排气流分成至少两个流动路径并且促进还原剂的雾化和蒸发。
现在参见图2至图7，混合器组件20可以包括上游挡板32、圆柱形管34和下游挡板36、37。在图2至图7中所示的具体构型中，挡板32、36、37和管34是单独制造的部件，这些部件是彼此焊接和/或以其他方式固定的。然而，在其他构型中，挡板32、36、37和管34中的一个或多个可以与挡板32、36、37和管34中的另一个或多个整体形成。此外，尽管图2至图7中所示的上游挡板32形成为单个一体式部件，但在一些构型中，上游挡板32可以由彼此焊接和/或以其他方式固定的多个部件形成。
上游挡板32可以是板或片，该板或片包括从中心毂42径向向外延伸的第一翼或叶片38和第二翼或叶片40。第一上游叶片38和第二上游叶片40可以是布置在同一平面上的平板(例如，垂直于管34的纵向轴线a1(图3)的平面，该纵向轴线可以与排气通道14的其中安装有混合器组件20的一部分的纵向轴线共线或平行，如图2所示)。第一叶片38和第二叶片40可以具有外周边边缘44，这些外周边边缘的半径等于或略小于排气通道14的其中安装有混合器组件20的一部分的半径。以这种方式，在排气通道14的外周边边缘44与内径表面15之间可存在很小空间或没有空间供流体流动。叶片38、40中的每一个可以包括接片46，该接片可以焊接到排气通道14的内径表面15上。应当理解的是，叶片38、40可以具有任何数量的接片46，并且接片46可以具有任何合适的长度或形状。在一些构型中，叶片38、40可以点焊到内径表面15上。
第一叶片38和第二叶片40可以配合以在其间限定第一开口48和第二开口50(即，入口开口)。也就是说，第一开口48可以由第一叶片38的第一径向延伸边缘52和第二叶片40的第一径向延伸边缘54限定并成角度地布置在其间，并且第二开口50可以由第一叶片38的第二径向延伸边缘56和第二叶片40的第二径向延伸边缘58限定并成角度地布置在其间。如图6所示，第一开口48可以跨越径向延伸边缘52、54之间的第一角度θ1；并且第二开口50可以跨越径向延伸边缘56、58之间的第二角度θ2。例如，角度θ1、θ2可以是相同或不同的，并且可以例如在约30°与约60°之间。
第一叶片38的第二边缘56可以是弯曲的或倒圆的边缘，并且第一凸缘60可以从第二边缘56朝向下游挡板37延伸。类似地，第二叶片40的第一边缘54可以是弯曲的或倒圆的边缘，并且第二凸缘62可以从第一边缘54朝向下游挡板36延伸。
上游挡板32的中心毂42可以包括多个孔口64和围绕纵向轴线a1以圆形图案安排的多个导流板66。孔口64可以完全延伸穿过中心毂42的厚度并且与管34的内部35连通。导流板66可以从中心毂42部分地切割或冲压出来(由此形成孔口64)。导流板66可以向内弯曲到管34中并且相对于纵向轴线a1成角度，使得导流板66使通过孔口64流入管34中的流体(排气和还原剂)围绕纵向轴线a1在第一旋转方向(例如，当从图2和图3的参照系观察时为逆时针)上旋流。管34在两个轴向端39、41处是开放的。因此，管34的内径表面可以限定第一流动路径。流体可以通过流过孔口64并进入管34的一个开口端39而流入第一流动路径，并且可以通过相对的开口端41流出管34而离开第一流动路径。如上所述，导流板66可以使流过第一流动路径的流体在第一旋转方向上旋流。然而，在一些构型中，混合器组件20在孔口64处不包括导流板66。此外，孔口64可以具有任何合适的形状和安排。
下游挡板36、37可以彼此相似或完全相同并且可以彼此成角度地间隔开。挡板36、37中的每一个可以包括翼或叶片部分68和凸缘部分70。尽管下游挡板36、37在附图中被示出为两个单独部件，但在一些构型中，下游挡板36、37可以整体地形成为具有两个(或更多个)彼此成角度地间隔开的叶片部分68的单个挡板。在此类构型中，例如，两个叶片部分68可以通过环绕和/或接合管34的环(未示出)来彼此连接。
下游叶片68可以具有外周边边缘69，该外周边边缘的半径等于或略小于排气通道14的其中安装有混合器组件20的一部分的半径。以这种方式，在排气通道14的外周边边缘69与内径表面15之间可存在很小空间或没有空间供流体流动。每个叶片68可以包括接片71，该接片可以焊接到排气通道14的内径表面15上。应当理解的是，叶片68可以具有任何数量的接片71，并且接片71可以具有任何合适的长度或形状。在一些构型中，叶片68可以点焊到内径表面15上。
下游挡板36、37的叶片68可以配合以在其间限定第三开口72和第四开口74(即，出口开口)。也就是说，第三开口72可以由挡板36的叶片68的第一径向延伸边缘76和挡板37的叶片68的第一径向延伸边缘78限定并成角度地布置在其间，并且第四开口74可以由挡板36的叶片68的第二径向延伸边缘80和挡板37的叶片68的第二径向延伸边缘82限定并成角度地布置在其间。如图7所示，第三开口72可以跨越径向延伸边缘76、78之间的第三角度θ3；并且第四开口74可以跨越径向延伸边缘80、82之间的第四角度θ4。例如，角度θ3、θ4可以是彼此相同或不同的，并且可以例如在约75°与约110°之间。
挡板36的叶片68的第二边缘80可以是弯曲的或倒圆的边缘，并且挡板36的凸缘部分70可以从第二边缘80延伸并且(例如，经由焊接)固定地接合上游挡板32的凸缘62。类似地，挡板37的叶片68的第一边缘78可以是弯曲的或倒圆的边缘，并且挡板37的凸缘部分70可以从第一边缘78延伸并且(例如，经由焊接)固定地接合上游挡板32的凸缘60。
上游挡板32的第一叶片38和第二叶片40迫使流体(排气和还原剂)的多个部分流入第一开口48、第二开口50或流过孔口64和管34。如上所述，导流板66使流过孔口64的流体在第一旋转方向上旋流。上游挡板32和下游挡板36、37可以配合以使流过第一开口48和第二开口50的流体围绕纵向轴线a1在第二旋转方向上(例如，当从图2和图3的参照系观察时为顺时针)旋流。也就是说，流入第一开口48的流体必须围绕管34的外径表面43沿第二方向流动到第三开口72(即，第二流动路径围绕管34从第一开口48延伸到第三开口72)；并且流入第二开口50的流体必须围绕管34的外径表面43沿第二方向流动到第四开口74(即，第三流动路径围绕管34从第二开口50延伸到第四开口74)。以这种方式，混合器组件20使流过排气通道14的流体的第一部分(即，流过上述第一流动路径的部分)在第一旋转方向上流动，并且使流过排气通道14(即，流过上述第二流动路径和第三流动路径的部分)的流体的第二部分和第三部分在与第一方向相反的第二方向上流动。第一流动路径、第二流动路径、和第三流动路径可以彼此分开并且彼此不同(例如，通过管34的圆柱形壁和/或通过凸缘60、62、70彼此分离)，因为它们在上游挡板32与下游挡板36、37之间延伸。
使流体在相反的旋转方向上旋流可以增加湍流，这改善了还原剂和排气的混合。此外，旋流流动路径增加了流体在注入器28与催化器22之间必须行进的有效长度。较长的有效长度允许更多的时间和更长的距离，在该时间和距离内还原剂和排气可以在催化器22的上游混合。此外，与现有技术的混合装置相比，混合器组件20的构型降低了排气通道14中的背压。
如图2所示，排气通道14可以包括注入器壳体84，该注入器壳体可以接收注入器28。注入器壳体84可以包括纵向轴线a2，该纵向轴线可以相对于纵向轴线a1成角度(例如，非垂直角度或垂直角度)布置。如图2所示，纵向轴线a2可以延伸穿过上游挡板32的中心毂42。在一些构型中，混合器组件20可以位于轴线a2和排气通道14的纵向轴线的相交处的上游或下游。在一些构型中，混合器组件20可以被定向在排气通道14内，使得上游挡板32的第一叶片38的角中心与注入器壳体84和注入器28成角度地对齐。也就是说，假设注入器壳体84的旋转位置被定义为十二点钟位置，则上游挡板32的第一叶片38的角中心可以位于十二点钟位置处，并且第一开口48和第二开口50可以分别位于九点钟位置和三点钟位置处。混合器组件20的其他旋转位置也在本披露的范围内。
虽然管34在上文加以描述并且在附图中被示出为圆柱形管(即，具有圆形横截面)，但在一些构型中，例如，管34可以具有椭圆形横截面或多边形横截面。在一些构型中，管34可以是截头圆锥形(而不是圆柱形)。在一些构型中，管34可以包括允许穿过混合器组件20的流动路径之间的流体连通的孔口。在一些构型中，管34的纵向轴线可以从混合器组件20的纵向轴线(即，中心轴线)偏移。管34的定位至少部分地限定了流体流扩散并会聚的位置。
此外，尽管下游挡板36、37在上文被描述为各自具有叶片68的两个挡板，但下游挡板36、37可以被称为具有两个叶片68(例如，第一下游叶片和第二下游叶片)的单个挡板(例如，两件式挡板)。
现在参见图8和图9，提供了可以代替混合器组件20或除此之外而安装在排气通道14中的另一个混合器组件120。除了下文所描述的任何例外，混合器组件120的结构和功能可以与上文描述的混合器组件20的结构和功能相似或完全相同。因此，将不再详细描述相似的特征。
类似于混合器组件20，混合器组件120可以包括上游挡板132、圆柱形管134和下游挡板136、137。挡板132、136、137可以整体地形成为单个部件。替代性地，上游挡板132的第一叶片138和中心毂142可以与挡板137由第一片材或板材整体地形成；并且上游挡板132的第二叶片140可以与挡板136由第二片材或板材整体地形成。例如，单个连续凸缘160可以从第一叶片138延伸到挡板137的叶片168；并且另一单个连续凸缘160可以从第二叶片140延伸到挡板136的叶片168。连续凸缘160可以具有平滑表面，这些平滑表面没有其上可形成尿素沉积物的锋利边缘。凸缘160中的一个可以部分地限定穿过混合器组件120的一条流动路径的入口开口和出口开口，并且凸缘160中的另一个可以部分地限定穿过混合器组件120的另一条流动路径的入口开口和出口开口。
现在参见图10和图11，提供了可以代替混合器组件20或除此之外而安装在排气通道14中的另一个混合器组件220。混合器组件220可以包括上游挡板232和下游挡板236。上游挡板232的结构和功能可以与上文描述的上游挡板32的结构和功能相似或完全相同。因此，将不再详细描述相似的特征。简而言之，上游挡板232可以包括第一叶片238(类似于第一叶片38)、第二叶片240(类似于第二叶片40)、以及中心毂242(类似于中心毂42)。
壳体236可以包括第一叶片268和第二叶片269以及中心毂270。叶片268、269可以与上文描述的挡板36、37的叶片68相似或完全相同。从下游挡板236的第一叶片268延伸的凸缘272可以(例如，经由焊接)接合从上游挡板232的第二叶片240延伸的凸缘273。从下游挡板236的第二叶片269延伸的凸缘274可以(例如，经由焊接)接合从上游挡板232的第一叶片238延伸的凸缘275。中心毂270可以布置在叶片268、269之间并且与这些叶片整体地形成。中心毂270可以沿着纵向轴线a1与中心毂242对齐。
以与上文关于混合器组件20所描述的相同或相似的方式，上游挡板232和下游挡板236配合以使流过排气通道14的流体的一部分在第一旋转方向上流动，并且使流过排气通道14的流体的另一部分在第二方向(与第一方向相反)上流动。也就是说，导流板266使流过中心毂242中的孔口264的流体在第一旋转方向上旋流。位于中心毂242径向外侧的流体流可以流过由挡板232、236限定的开口248、252(相应地类似于开口48、72)或流过由挡板232、236限定的开口250、254(相应地类似于开口50、74)。叶片238、240、268、269迫使在开口248、252之间流动的流体和在开口250、254之间流动的流体在第二旋转方向上旋流。
现在参见图12至图14，提供了可以代替混合器组件20或除此之外而安装在排气通道14中的另一个混合器组件320。混合器组件320可以包括上游挡板332、圆柱形管334和下游挡板336。上游挡板332可以是具有切口或开口348的大致圆形的扁平盘。上游挡板332的中心部分333可以覆盖管334的上游开口端335。多个孔口337可以形成在中心部分333中，该多个孔口与管334的内部相连通。在一些构型中，中心部分333可以包括多个导流板(未示出)，该多个导流板使流过孔口337和管334的流体围绕纵向轴线a1旋流。
下游挡板336可以是大致圆形(或半圆形)的扁平盘，其具有与开口348成角度地间隔开的外部切口或外部开口350以及与管334的下游开口端354相连通的中心开口352(图13)。下游挡板336还可以包括多个孔口356。凸缘360可以从上游挡板332延伸并且(例如，经由焊接)固定地接合下游挡板336。凸缘360可以部分地限定开口348。
排气通道14中的流体的一部分可以流过第一挡板332中的孔口337并流过管334。排气通道14中的流体的另一部分可以流过开口348并且可以围绕管334的外径表面343在旋转方向(例如，当从图12的参照系观察时顺时针)上流动并且流过下游挡板336中的孔口356或流过开口350。
现在参见图15，提供了可以代替混合器组件20或除此之外而安装在排气通道14中的另一个混合器组件420。混合器组件420可以包括上游挡板432、管434和下游挡板436。上游挡板432可以是具有中心开口448的环形盘，该中心开口与管434轴向对齐(即，沿着纵向轴线a1)并且与管434的内部相连通。管434可以包括一对开口450、452，该对开口延伸穿过管434的内径表面和外径表面并且与上游挡板432中的开口448相连通。
下游挡板436可以彼此完全相同并且彼此成角度地偏移。下游挡板436中的每一个可以包括叶片部分468和凸缘部分470。叶片部分468可以是共平面的并且可以平行于上游挡板432。下游挡板436的外周边边缘471可以具有与上游挡板432的外周边缘473和排气通道14中安装有混合器组件420的部分相同或相似的半径。
如箭头480所指示，排气通道14中的流体可以轴向地流过开口448并进入管434。然后，管434中的流体的一部分可以通过开口450径向流出管434(如箭头482所指示)，然后围绕管434在旋转方向上流动并且通过下游挡板436之间的开口472流出混合器组件420(如箭头483所指示)。管434中的流体的另一部分可以通过开口452径向流出管434，然后围绕管434在旋转方向上流动并且通过下游挡板436之间的另一开口474流出混合器组件420(如箭头484所指示)。在一些构型中，管434可以包括具有多个孔口492的轴向端板490，管434中的流体的另一部分可以流过该多个孔口。
在上述混合器组件20、120、320、420中的任何一个中，管34、134、334、434可以按任何合适的方式形成和/或以任何合适的方式附接到挡板上。例如，管34、134、334、434可以由与拉动操作中的一个或多个挡板相同的板材形成。替代性地，单独形成的管可以附接到在挡板上形成的唇缘、脊部或凸缘上。
上述和附图中所示的混合器组件20、120、320、420的构型在一个或多个方向上向排气通道14中的流体施加旋流运动以增加流体必须在注入器28与催化器22之间行进的有效长度。如上所述，较长的有效长度允许更多的时间和更长的距离，在该时间和距离内还原剂和排气可以在催化器22的上游混合。此外，与现有技术的混合装置相比，上述混合器组件20、120、320、420的尺寸紧凑并且减低了排气通道14中的背压。
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