双层混合管及其排气处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种双层混合管及其排气处理装置，属于发动机排气后处理技术领域。
【背景技术】
[0002]研宄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。如果氨分布不均匀会导致局部区域氨过多从而易造成氨泄漏，而在另一些氨稀薄区域造成氮氧化合物(NOx)转化效率过低。长时间氨的不均匀分布会导致催化剂老化不均匀，从而影响催化剂的整体性能。另外，尿素液滴的不均匀分布会造成局部管壁或混合结构温度过低，形成结晶，严重时会堵塞排气管、导致发动机动力性能下降。
[0003]因此，有必要提供一种新型的混合管及其具有该混合管的排气处理装置，以解决上述技术问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种混合均匀的双层混合管以及具有该双层混合管的排气处理装置。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种双层混合管，用于发动机排气处理装置中，所述双层混合管包括内管、套在所述内管外围的外管以及与所述内管相连的过渡管，所述内管沿轴向贯通，所述内管包括在所述轴向上相对设置的第一端与第二端，其中所述过渡管与所述第一端相连，所述外管包括相互配合的第一半管以及第二半管，所述第一半管与所述第二半管在径向上相互错开以在周向上形成第一出口与第二出口，所述第一出口与所述第二出口的开口方向相反用以形成排气旋流。
[0006]作为本发明进一步改进的技术方案，所述外管包括在所述轴向上相对设置的第三端与第四端，其中所述第三端靠近所述第一端，所述第四端靠近所述第二端；所述双层混合管还包括位于所述第四端处且用以反射气流的端板。
[0007]作为本发明进一步改进的技术方案，所述第二端与所述端板在所述轴向上间隔一定的距离，所述端板设有向所述第二端凸伸的弧形凸面。
[0008]作为本发明进一步改进的技术方案，所述弧形凸面的中心与所述内管的轴线在所述轴向上相互对齐，所述端板设有位于所述弧形凸面外围的弧形凹面。
[0009]作为本发明进一步改进的技术方案，所述过渡管设有在径向上位于所述内管与所述外管之间的锥面以及沿所述轴向插入所述第一端内的装配面，所述装配面与所述内管焊接。
[0010]作为本发明进一步改进的技术方案，所述第三端与所述锥面焊接，所述端板设有用以定位所述第四端的台阶面。
[0011]作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一半管包括分别位于两侧的第一末端以及第二末端；所述第二半管包括分别位于两侧的第三末端以及第四末端；所述第一末端靠近所述第三末端，所述第一出口位于所述第一末端与所述第三末端之间；所述第二末端靠近所述第四末端，所述第二出口位于所述第二末端与所述第四末端之间。
[0012]作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一半管包括第一弧形管以及与所述第一弧形管相连的第一延伸壁，所述第一末端位于所述第一弧形管上，所述第二末端位于所述第一延伸壁上；所述第二半管包括第二弧形管以及与所述第二弧形管相连的第二延伸壁，所述第三末端位于所述第二延伸壁上，所述第四末端位于所述第二弧形管上；所述第二末端位于所述第四末端的外侧且在周向上延伸超过所述第四末端，所述第三末端位于所述第一末端的外侧且在周向上延伸超过所述第一末端。
[0013]本发明还提供了一种排气处理装置，其包括壳体以及安装于所述壳体内的尾气处理模块，所述壳体包括位于所述尾气处理模块上游的第一腔体以及位于所述尾气处理模块下游的第二腔体，所述排气处理装置还包括上述的双层混合管，所述双层混合管位于所述第一腔体内。
[0014]作为本发明进一步改进的技术方案，所述壳体包括设有气体进口的端锥，所述端锥上设有用以安装尿素喷嘴的安装座，所述气体进口与所述过渡管连通。
[0015]作为本发明进一步改进的技术方案，所述排气处理装置还包括位于所述第一腔体内的第一隔板以将所述第一腔体分成第一缓冲腔以及第二缓冲腔，所述双层混合管位于所述第一缓冲腔内，所述尾气处理模块位于所述第一隔板的下游且与所述第二缓冲腔相连，所述第一隔板对应所述双层混合管以外的部分设有若干第一通孔以将所述第一缓冲腔与所述第二缓冲腔连通。
[0016]作为本发明进一步改进的技术方案，所述排气处理装置还包括位于所述第二腔体内的第二隔板以将所述第二腔体分成第三缓冲腔以及第四缓冲腔，所述排气处理装置包括穿过所述第二隔板且延伸入所述第三缓冲腔内的出口管，所述第二隔板设有若干第二通孔以将所述第三缓冲腔与所述第四缓冲腔连通，所述出口管还设有与所述第四缓冲腔相连通的若干通气孔。
[0017]相较于现有技术，本发明的双层混合管包括内管以及外管，其中所述外管包括相互配合的第一半管以及第二半管，所述第一半管与所述第二半管在径向上相互错开以在周向上形成第一出口与第二出口，所述第一出口与所述第二出口的开口方向相反用以形成排气旋流。如此设置，增加了气流在有限空间内的行程，以增加尿素液滴蒸发的距离，提高了蒸发率，提高了混合的均匀性，降低了尿素结晶的风险。
【附图说明】
[0018]图1是本发明排气处理装置的立体示意图。
[0019]图2是图1另一角度的立体示意图。
[0020]图3是图1的主视图。
[0021]图4是图1的右视图。
[0022]图5是图1的左视图。
[0023]图6是图1的立体分解图。
[0024]图7是图6另一角度的立体分解图。
[0025]图8是沿图3中A-A线的剖面示意图。
[0026]图9是图1中双层混合管的立体图。
[0027]图10是图9的主视图。
[0028]图11与图10的角度相同，并用箭头标示出了排气的旋转方向。
【具体实施方式】
[0029]请参图1至图8所示，本发明揭示了一种排气处理装置100，用以净化发动机的排气(例如降低氮氧化合物的含量及/或降低颗粒物的含量等)。所述排气处理装置100包括壳体1、安装于所述壳体I内的尾气处理模块2 (例如选择性氧化催化模块，SCR)以及安装于所述壳体I内且位于所述尾气处理模块2上游的双层混合管3。
[0030]请参图6至图8所示，所述壳体I大致呈圆筒状，其包括位于所述尾气处理模块2上游的第一腔体11、位于所述尾气处理模块2下游的第二腔体12、位于所述第一腔体11内的第一隔板13以及位于所述第二腔体12内的第二隔板14。所述第一隔板13将所述第一腔体11分成位于上游的第一缓冲腔111以及位于下游的第二缓冲腔112，所述第二隔板14将所述第二腔体12分成位于上游的第三缓冲腔121以及位于下游的第四缓冲腔122。
[0031]请参图1至图5所示，所述壳体I还包括设有气体进口 151的端锥15，所述端锥15上设有用以安装尿素喷嘴的安装座152。
[0032]请参图8所示，所述双层混合管3包括内管31、套在所述内管31外围的外管32以及与所述内管31相连的过渡管33。所述内管31呈圆筒状，其沿轴向贯通。所述内管31包括在所述轴向上相对设置的第一端311与第二端312。所述外管32呈圆筒状，其包括在所述轴向上相对设置的第三端321与第四端322，其中所述第三端321靠近所述第一端311，所述第四端322靠近所述第二端312。
[0033]所述过渡管33设有在径向上位于所述内管31与所述外管32之间的锥面331以及沿所述轴向插入所述第一端311内的装配面332，所述装配面332与所述内管31焊接。通过将所述装配面332插入所述第一端311内可以使过渡面较为平滑，从而降低尿素结晶的风险。所述第三端321与所述锥面332焊接，从而将所述外管32固定到所述过渡管33上。在本发明图示的实施方式中，所述锥面332的底部设有若干开孔333，所述开孔333与所述尿素喷嘴相对。这种设计一方面能够降低系统的背压，另一方面，一旦尿素在喷射后形成结晶，排气能够通过所述开孔333将结晶带走。
[0034]请参图8所示，所述双层混合管3还包括位于所述第四端322处且用以反射气流的端板34。在本发明图示的实施方式中，所述端板34为所述第一隔板13的中间部分。所述第二端312与所述端板34在所述轴向上间隔一定的距离，所述端板34设有向所述第二端312凸伸的弧形凸面341以及位于所述弧形凸面341外围的弧形凹面342。所述弧形凸面341的中心与所述内管31的轴线在所述轴向上相互对齐。需要说明的是，通过设置弧形凸面341以及弧形凹面342使得所述端板34呈