用于注射试剂的注射器的制造方法_4

文档序号:8470060阅读:来源:国知局
600晕升/分钟(ml/min)--转化成36升/小时(Ι/hr)--的试剂可以循环穿过试剂注射器100,这可以大于实际上从离开孔口 110分发的试剂的量。尽管可以根据特定排气处理应用改变流动速率,但是未经由离开孔口 110分发至排气流中的试剂经由试剂出口 170离开试剂注射器100并且返回至试剂罐12用于循环。只要从阀座120上移除计量销针118的端部,根据排气处理应用和/或所使用的控制规则,可以以大约lml/min(0.061/hr)至600ml/min(361/hr)的速率喷出雾化试剂。依据从试剂注射器100至试剂罐12的返回管线35和从运送模块14至试剂注射器的供应管线24中保持的压力的压力比,可以改变从离开孔口 110喷出的试剂的喷洒特性。例如,可以通过改变供应管线24中的压力控制液滴尺寸。此外,通过互换不同的喷洒板或孔口板可以改变喷洒特性。例如通过借助运送模块14改变输出压力来改变试剂的循环速率,这能够改变由试剂提供的冷却级别,而将不再影响液滴的尺寸或喷洒锥角。
[0103]如图2A和2B所描绘的,可以通过偏置构件将计量销针118偏置在关闭位置,该偏置构件可以是例如与销针118的销针头部132接合的复位弹簧136的形式。复位弹簧136可以与销针118的销针头部132的顶部表面接合。销针头部132的顶部表面可以是与销针118相反的、柱塞的表面。顶部表面可以是弯曲的或凸形的。
[0104]参考图4、5和43-45,试剂注射器100的外部立体图描绘了与排气管19的连接。在一些实施方式中,能够以如下方式实现试剂注射器100与排气管19的连接:使得能够施加在试剂注射器100上的例如扭矩等的力的缺点最小化。即,在图2A、2B和9-11所图示的一些实施方式中,安装凸缘200能够经由焊接、螺纹紧固件或其它传统方法连接于排气管19。安装凸缘200可形成为具有中央孔洞202,该中央孔洞202定尺寸成容纳注射器体部102的注射器体部下区段102b,以便准许离开孔口 110定位在排气管19内的预定位置,以便以希望的定向将试剂引入排气管19的内部。在图2A、2B和9-11所图示的一些实施方式中,隔绝体204可设置在安装凸缘200和注射器体部102的注射器体部下区段102b之间,以便使得从排气系统18—一并且更具体地,从排出气体和排气管19一一传递至试剂注射器100的热能最小化。为了进一步阻止排出气体通过,在隔绝体204和安装凸缘200’之间的肘部或肩部位置处可装设有适当的耐热O形环203,如图42所描绘。
[0105]隔绝体204可由例如Makor或压制的莫来石的具有使热传递最小化的热性能的材料制成。隔绝体204可包括管状区段206,该管状区段206具有与安装凸缘200的中央孔洞202的内径和/或形状互补的外径和/或形状,以便准许隔绝体204容纳在安装凸缘200内。而且,管状区段206的外径可以与安装凸缘200的中央孔洞202的内径接触。类似地,管状区段206可包括与注射器体部下区段102b的外径和/或形状互补的内径和/或形状,以便准许注射器体部102的注射器体部下区段102b容纳在隔绝体204内。而且,注射器体部下区段102b的外径和/或形状可以与隔绝体204的内径接触。隔绝体204可具有这样的外径,其具有一系列交替的突起部和凹进部,这些突起部和凹进部将管状区段206的外径的接触限制于突起部分而不是凹进部分。在这种构造下,管状区段206的外径与安装凸缘200的内径的接触较少,并且因此与交替的突起部和凹进部是平滑的表面或者一部分螺纹接触表面相比,管状区段206和安装凸缘200之间的热传递较少。
[0106]类似地,管状区段206可包括具有一系列交替的突起部和凹进部的内径,这些突起部和凹进部将管状区段206的内径和注射器体部下区段102b之间的接触限制于突起部而不是凹进部。在这种构造下,管状区段206的内径与注射器体部下区段102b之间的接触较少,并且因此与该交替的突起部和凹进部是平滑的表面或一部分螺纹接触表面相比,管状区段206与注射器体部下区段102b之间热传递较少。
[0107]已经证实隔绝体204提供主要的热隔绝性能,这有助于使得从排气系统18至试剂注射器100的热传导最小化。特别地,以非限制性示例的方式,已经发现隔绝体204的外部的温度范围能够从500°C至更高。然而,隔绝体204的孔洞202的内壁温度典型地不超过70-100°C。在一些实施方式中,将隔绝体204金属化或镍钎焊至外部金属壳体或安装凸缘200,200'。钎焊用于提供气密性密封而无需借助任何形式的垫圈或其它密封装置,并且提供隔绝体在凸缘200内的保持。钎焊接合部具有高于使用中装设为排气系统的一部分的注射器100、安装凸缘200和隔绝体204中预期存在的温度的热能力,因此确保了用于可靠的密封和附连的可接受的安全界限。
[0108]继续参考图2A和2B,注射器体部102的注射器体部下区段102b可经由多个例如有头螺钉的紧固件208紧固于安装凸缘200。紧固件208能够延伸穿过形成在注射器体部下区段102b的凸缘环212中的相应的孔眼210并且与形成在安装凸缘200的凸缘环216中的相应的孔眼214以螺纹连接的方式接合。在一些实施方式中,隔绝体204的可以是圆形的唇缘205定位在注射器体部下区段102b和安装凸缘200之间,以便可靠地将隔绝体204在其中或通过接触将隔绝体204夹持在其中。隔绝体204能够用作用于将安装凸缘200凸焊至排气管道的引导器。
[0109]在一些实施方式中,然而,如图4-8和41-42所观察到的,注射器体部102的注射器体部下区段102b可以经由多个夹钳220紧固于安装凸缘200’,夹钳220的横截面可以成C形或椭圆形。可替代地,夹钳220可形成为其它形状。例如,夹钳220可以是圆形、方形或矩形横截面。夹钳220可以用于叠置或遮盖保持板226外围环区段224和安装凸缘200’的外围环区段222的一部分(图41-42)。如图22-24所描绘的,保持板226可以是盘形构件,该盘形构件具有向上翻的外围环区段224和用于容纳注射器体部102的注射器体部下区段102b的孔眼227。保持板226可经由压配合以及钎焊或焊接而联接于注射器体部102的注射器体部下区段102b以便将注射器体部102保持于其中。每个夹钳220可包括终端228 (图41),这些终端228基本上彼此面对或相对并且在安装凸缘200’和保持板226上施加夹持力,以便将注射器体部102联接于安装凸缘200’。更具体地,参考图41-42,夹钳220的第一终端228可以与安装凸缘200’的环区段222接触,并且夹钳220的第二终端228可以与注射器体部102的注射器体部下区段102b的保持板226的外围环区段224接触。夹钳220的第二终端228置于保持板226的外围环区段224的外围凹部225内并且与其接触。凹部225可以阻止夹钳朝向和远离试剂注射器100的中央竖向轴线的方向的移动。试剂注射器100的中央竖向轴线可以与销针118的纵向轴线一致。通过阻止夹钳220朝向和远离试剂注射器100的中央竖向轴线的方向的移动,夹钳220保持于其装设位置。
[0110]为了阻止或最小化注射器体部下区段102b相对于注射器体部102的注射器体部上区段102a的旋转,并且进一步阻止装设的夹钳220相对于保持板226和安装凸缘200’的运动,定位销229 (图9-11和41-42)可从保持孔223或安装凸缘200’中的槽口向上延伸并且可容纳在多个保持孔231中的任何一个内,保持孔231可以是形成在保持板226中的通孔(图22-23)。定位销229和定位孔231彼此接合并且形成它们之间的连接,该连接阻止夹钳220、保持板226和安装凸缘200’的相对旋转。因此,本公开提供了准许选择旋转定向以便进行希望的注射器安装的注射器和安装界面,由此避免应用特定安装件和部件的需要。
[0111]参考图41和42,夹钳220在相对的终端228中的一个上可具有凹口 235。例如,凹口 235可处于试剂注射器100的称为顶部侧的一侧上。试剂注射器100的顶部侧可以是当试剂注射器100装设在排气管19上时背向排气管19的、保持板226的一侧。凹口 235可以比定位销229的直径宽,从而使得如图42所描绘的夹钳220的凹口 235置于定位销220的端部上面。在装设夹钳220以便将保持板226和安装凸缘200’的外围环区段222牢固地紧固在一起并且阻止保持板226和外围环区段222之间的相对运动期间,可以首先将具有凹口 235的夹钳220的第二终端228定位在定位销229的端部上,定位销229装设在外围环区段222的盲孔中。凹口 235任一侧上的、夹钳220的一部分可以与外围环区段224的表面接触,并且夹钳220还可以与定位销229接触。随后,可以围绕安装凸缘200’的接触环区段222的外围按压夹钳220的第一终端228,从而使得在夹钳220的第一终端228搁置在槽239中(图11)之前,第一终端228与接触环区段222的斜面部237接触。因此,夹钳220的第二终端228紧固在外围环区段224的凹部225内,使得定位销229位于凹口 235内,并且夹钳220的第一终端228紧固在外围环区段222的槽239内。因此,一旦装设夹钳220,定位销229的纵向轴线可穿过夹钳220的每个终端228。
[0112]在一些实施方式中,隔绝体204能够定位在注射器体部下区段102b/保持板226和安装凸缘200’之间,以便将隔绝体204紧固地保持在其中。应当意识到,与传统的基于扭矩的扭转紧固件相比,夹钳220提供的优点在于,夹钳220不向试剂注射器100施加任何扭转或回转力(即,扭矩)。已发现,在一些应用中或者如果技术人员不适当的装设(例如,过大扭矩)时,这种扭转或回转力破坏试剂注射器和/或隔绝体204。而且,夹钳220为从安装凸缘200’至注射器体部102的热传导提供最小的热路径,由此,减小和限制试必须消散的试剂注射器100的热载荷。
[0113]在一些实施方式中,销针118、孔口板托架112、内部下体部104、杆件122、弹簧预加载器138、注射器体部102的注射器体部上区段102a、安装凸缘200、200’、和/或流体联接件160可以由430C、440F型或类似的不锈钢制成,并且在一些实施方式中涂有涂层,该涂层保留抗尿素腐蚀性和磁性特性同时降低在试剂注射器100的使用期限中导致的金属疲劳。套环区段126和复位弹簧136可以由316型或类似的不锈钢制成,并且在一些实施方式中,涂有涂层,该涂层保留抗尿素腐蚀性和磁性特性的同时降低在试剂注射器100的使用期限中导致的金属疲劳。
[0114]图43-45描绘了试剂注射器100,该试剂注射器100可采用热屏蔽件340以便防护注射器100使其免于经受来自排气管19辐射热。更具体地,使用穿过平行于排气管19的热屏蔽件表面342的单个孔眼将热屏蔽件340安装至试剂注射器100。图44描绘了遮盖件344,该遮盖件344可定位在试剂注射器100之上且围绕其以便保护试剂注射器使其免于经受例如水、雪、道路碎肩等的环境要素。而且,遮盖件344可以是隔绝遮盖件并且使遮盖件344内的试剂注射器100与位于遮盖件344外部的环境隔绝。例如,当遮盖件344的外侧或围绕遮盖件344的外部的温度低于试剂注射器100所位于的遮盖件344的界限内的温度时,遮盖件344可保持遮盖件344界限内或内部的由试剂注射器100产生的热。类似地,遮盖件344可阻止位于遮盖件344外侧的已加热的空气将试剂注射器100的温度提高至加速试剂注射器100内的诸如尿素之类的试剂固化或结晶化的温度。遮盖件344可以由塑料或金属材料制成,类似于制造试剂注射器100所用的材料。遮盖件344可以具有通孔346,入口管348和出口管350可穿过该通孔346。电线352、354也可以穿过通孔346。可以以压配合、卡扣配合或其它方式将遮盖件344紧固于热屏蔽件340,从而保证当带有热屏蔽件340的试剂注射器100用在车辆上可采用的排气系统上时,遮盖件344保持牢固地附连于热屏蔽件340。
[0115]根据本教示还提供了将试剂注射入气流中的方法。图48描绘了穿过试剂注射器101的示例性试剂流动路径169的剖视图。如所描绘的,例如尿素的流体试剂在入口端口167处进入试剂注射器101,穿过入口 168并且在杆件122的外径和螺线管线圈绕线筒144的中央孔洞146之间流动。因为杆件122和螺线管线圈绕线筒144在试剂注射器101内具有相对较大的表面面积,当试剂流动穿过试剂注射器101时,流体试剂可从这些部件上吸热。因此,当试剂流动穿过试剂注射器101时,依照试剂流动路径169流动的试剂可逐渐变得较温热。继续,试剂继续前进而在套环部126的外径和螺线管线圈绕线筒144的内径或中央孔洞146之间流动。试剂然后继续前进而流动穿过下体部通道304,该下体部通道304限定在内部下体部104的外径和注射器体部下区段102b的内径之间。试剂然后到达试剂注射器101的内部下体部104已经焊接至试剂注射器101的注射器体部下区段102b的位置172。在该位置处,试剂从下体部通
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