混合腔组件的制作方法

本实用新型涉及一种混合腔组件，属于发动机排气后处理技术领域。

背景技术：

研究表明排气后处理系统（例如选择性催化还原系统，SCR系统）管路中氨分布的均匀程度对系统的整体性能和耐久性能有重要的影响。如果氨气（NH₃）分布不均匀会导致氮氧化合物（NOx）转化效率过低，如果为了满足排放性能而增加尿素喷射量则易造成氨泄漏污染。同时尿素液滴在接触到温度较低的壁面时容易沉积，形成结晶严重时会堵塞排气管、导致发动机动力性能下降。提高氨气分子的混合均匀性可以有效提高尿素利用率，降低尿素喷射量从而降低尿素结晶的风险。

因此，有必要提供一种能够提高氨气分子混合均匀性的混合腔组件以解决上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够使发动机的排气与尿素液滴混合均匀的混合腔组件。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种混合腔组件，用于发动机排气后处理装置中，所述混合腔组件包括腔体以及用以安装尿素喷嘴的安装孔，所述腔体包括用以与第一后处理部件连通的第一子腔体、用以与第二后处理部件连通的第二子腔体以及连通所述第一子腔体与所述第二子腔体的中间子腔体，所述第一子腔体相较于所述第二子腔体位于排气流动方向的上游，所述尿素喷嘴用以向所述第一子腔体内喷射尿素液滴，所述混合腔组件还包括位于所述中间子腔体内的混合器，所述混合器在垂直于所述排气流动方向的厚度方向上设有第一排翅片以及第二排翅片，其中所述第一排翅片与所述第二排翅片的倾斜方向相互交叉。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述混合器设有用以固定所述第一排翅片以及所述第二排翅片的框架，所述框架设有第一上表面以及贯穿所述第一上表面的若干斜槽，所述斜槽包括供所述第一排翅片插入的第一斜槽以及供所述第二排翅片插入的第二斜槽。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述混合器包括位于所述框架内的隔板，所述隔板设有第二上表面以及贯穿所述第二上表面的若干斜凹槽，所述斜凹槽包括供所述第一排翅片插入的第三斜槽以及供所述第二排翅片插入的第四斜槽，其中所述第一排翅片的两端分别插入所述第一斜槽以及所述第三斜槽内，所述第二排翅片的两端分别插入所述第二斜槽以及所述第四斜槽内。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一排翅片垂直与所述第二排翅片，且所述第一排翅片以及所述第二排翅片均未向上超出所述第一上表面以及第二上表面。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述混合器在垂直于所述排气流动方向的厚度方向上还设有第三排翅片以及第四排翅片，其中所述第三排翅片与所述第四排翅片位于所述第一排翅片与所述第二排翅片的下方，所述第三排翅片与所述第四排翅片沿竖直方向延伸。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述框架设有第一下表面以及贯穿所述第一下表面的若干竖直槽，所述竖直槽包括供所述第三排翅片插入的第一竖直槽以及供所述第四排翅片插入的第二竖直槽。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述隔板设有第二下表面以及贯穿所述第二下表面的若干竖直凹槽，所述竖直凹槽包括供所述第三排翅片插入的第三竖直槽以及供所述第四排翅片插入的第四竖直槽，其中所述第三排翅片的两端分别插入所述第一竖直槽以及所述第三竖直槽内，所述第四排翅片的两端分别插入所述第二竖直槽以及所述第四竖直槽内。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第三排翅片以及所述第四排翅片均未向下超出所述第一下表面以及第二下表面。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述混合腔组件包括主体部以及与所述主体部相配合的盖板，所述主体部包括侧板以及自所述侧板延伸的侧壁，所述盖板固定在所述侧壁上，所述第一子腔体、第二子腔体以及中间子腔体由所述主体部以及所述盖板形成；所述盖板包括与所述第一子腔体连通且对应于所述第一后处理部件的第一开口以及与所述第二子腔体连通且对应于所述第二后处理部件的第二开口，所述安装孔位于所述侧壁的顶端。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述混合腔组件包括位于所述第一后处理部件以及所述第一子腔体之间的挡板，所述挡板设有若干穿孔。

相较于现有技术，本实用新型通过设置双层且倾斜方向交叉的第一排翅片以及第二排翅片，以形成较好的旋流效果。如此设置，增加了气流在有限空间内的行程，确保尿素液滴与排气充分混合同时保证尿素液滴被充分加热，提高了尿素液滴蒸发率，提高氨气分子分布均匀性，降低尿素结晶的风险。

附图说明

图1是本实用新型混合腔组件与第一后处理部件以及第二后处理部件组装在一起的立体示意图。

图2是图1的部分立体分解图，其中混合腔组件被分离出来。

图3是图2中混合腔组件的部分立体分解图，其中将盖板以及挡板被分离出来。

图4是图3进一步的立体分解图，其中混合器也被分离出来。

图5是图2中混合腔组件另一角度的立体示意图。

图6是图2中混合腔组件的主视图。

图7是图6的侧视图。

图8是图2中的混合腔组件去除盖板之后的立体示意图。

图9是图8的主视图。

图10是去除图8中盖板之后的立体示意图，且示意性的标明了尿素喷嘴的位置以及发动机的排气与尿素液滴双旋流的方向。

图11是图8中混合器的立体图。

图12是图11的立体分解图。

图13是图12中隔板的主视图。

具体实施方式

请参图1至图10所示，本实用新型揭示了一种混合腔组件100，用于发动机排气后处理装置中以处理发动机的排气。所述排气后处理装置可以包括位于所述混合腔组件100上游的第一后处理部件200及/或位于所述混合腔组件100下游的第二后处理部件300。其中，第一后处理部件200可以是氧化催化器（DOC）或者DOC与柴油颗粒捕集器（DPF）的组合，第二后处理部件300可以是选择性催化还原模块（SCR）。当然，在某些实施方式中，还可以用涂了SCR催化剂的DPF（SDPF）来代替DPF。排气后处理装置的形状可以为直线形、U形、Z形、L形等。另外，所属技术领域的技术人员可以理解，上述DOC、DPF、SDPF等可以根据实际需要设计为其他类型的催化器或者组合，在此不再赘述。

请参图2至图10所示，所述混合腔组件100包括腔体101以及位于所述腔体101内的混合器40。按照不同的分区，所述腔体101包括第一子腔体10、第二子腔体20以及连通所述第一子腔体10与所述第二子腔体20的中间子腔体30，其中，所述第一子腔体10相较于所述第二子腔体20位于排气流动方向的上游，所述混合器40位于所述中间子腔体30内。

从结构上看，请参图5及图7所示，本实用新型的混合腔组件100包括主体部1以及与所述主体部1相配合的盖板2。所述主体部1包括侧板11以及自所述侧板11延伸的侧壁12。所述盖板2通过例如焊接的方式固定在所述侧壁12上。在本实用新型图示的实施方式中，所述第一子腔体10、第二子腔体20以及中间子腔体30由所述主体部1以及所述盖板2形成。

具体地，请参图9所示，所述侧壁12包括至少部分形成所述第一子腔体10的第一侧壁121、至少部分形成所述第二子腔体20的第二侧壁122以及至少部分形成所述中间子腔体30的第三侧壁123，其中所述第一侧壁121包括第一左侧壁1211以及第一右侧壁1212，所述第二侧壁122包括第二左侧壁1221以及第二右侧壁1222，所述第三侧壁123包括第三左侧壁1231以及第三右侧壁1232。在本实用新型图示的实施方式中，所述第一左侧壁1211靠近其顶部的位置设有用以安装尿素喷嘴的安装孔1213。所述安装孔1213位于所述混合腔组件100的左上方，即与混合腔组件100中心面成一定角度。

请参图7所示，所述第一子腔体10与所述第二子腔体20相互偏移。在垂直于排气流动方向的厚度方向A-A上，所述混合腔组件100设有位于所述第一子腔体10与所述第二子腔体20之间的倾斜部50，以形成对应于所述混合器40的缩口51。

请参图2至图4所示，所述盖板2包括第一板片部21、第二板片部22以及连接所述第一板片部21与所述第二板片部22的倾面部23。所述倾面部23对应于所述倾斜部50。另外，所述第一板片部21设有与所述第一子腔体10连通且对应于第一后处理部件200的第一开口211，所述第二板片部22设有与所述第二子腔体20连通且对应于第二后处理部件300的第二开口221。在本实用新型图示的实施方式中，所述第一开口211为上游排气入口，所述第二开口221为下游排气出口。

请参图8至图13所示，所述混合器40设有第一排翅片41、第二排翅片42、第三排翅片43以及第四排翅片44，其中所述第一排翅片41与所述第二排翅片42位于上端，所述第三排翅片43与所述第四排翅片44位于下端。所述第一排翅片41与所述第二排翅片42的倾斜方向相互交叉，所述第三排翅片43以及第四排翅片44沿竖直方向延伸。在本实用新型图示的实施方式中，所述第一排翅片41垂直与所述第二排翅片42。

所述混合器40设有固定上述翅片的框架45以及位于所述框架45内的隔板46。所述框架45呈梯形，其设有第一上表面451、贯穿所述第一上表面451的若干斜槽452、第一下表面453以及贯穿所述第一下表面453的若干竖直槽454。所述斜槽452包括供所述第一排翅片41插入的第一斜槽4521以及供所述第二排翅片42插入的第二斜槽4522。所述竖直槽454包括供所述第三排翅片43插入的第一竖直槽4541以及供所述第四排翅片44插入的第二竖直槽4542。

请参图13所示，所述隔板46设有第二上表面461、贯穿所述第二上表面461的若干斜凹槽462、第二下表面463以及贯穿所述第二下表面463的若干竖直凹槽464。所述斜凹槽462包括供所述第一排翅片41插入的第三斜槽4621以及供所述第二排翅片42插入的第四斜槽4622。所述竖直凹槽464包括供所述第三排翅片43插入的第三竖直槽4641以及供所述第四排翅片44插入的第四竖直槽4642。其中所述第一排翅片41的两端分别插入所述第一斜槽4521以及所述第三斜槽4621内，所述第二排翅片42的两端分别插入所述第二斜槽4522以及所述第四斜槽4622内。所述第三排翅片43的两端分别插入所述第一竖直槽4541以及所述第三竖直槽4641内，所述第四排翅片44的两端分别插入所述第二竖直槽4542以及所述第四竖直槽4642内。

请参图9所示，所述第一排翅片41以及所述第二排翅片42均未向上超出所述第一上表面451以及第二上表面461。所述第三排翅片43以及所述第四排翅片44均未向下超出所述第一下表面453以及第二下表面463。

请参图2至图6所示，所述混合腔组件100包括位于所述第一后处理部件200以及所述第一子腔体10之间的挡板6，所述挡板6设有若干穿孔61。通过设置挡板6能够降低从第一后处理部件200出来的排气直接对喷射出来的尿素产生的偏转，提高尿素液滴与排气的混合，提高了尿素液滴蒸发率，提高氨气分布均匀性，降低尿素结晶的风险。

本文使用的例如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个特征相对于另一个特征的关系。可以理解，根据产品摆放位置的不同，空间相对位置的术语可以旨在包括除了图中所示方位以外的不同方位，并不应当理解为对权利要求的限制。另外，本文使用的描述词“竖直”并非完全等同于沿着重力方向，允许有一定角度的倾斜。

另外，以上实施例仅用于说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。