混合管组件以及混合器组件的制作方法

1.本发明涉及一种混合管组件以及混合器组件，属于发动机尾气后处理技术领域。


背景技术：

2.现有的尾气后处理装置通常设有混合器组件，以提高尾气与尿素液滴的混合效果。所述混合器组件包括混合管组件。
3.相关技术中的混合管组件包括外管以及内管，其中所述内管焊接固定在所述外管中。所述尾气后处理装置工作时，所述内管受到气流的冲击，因此如何改善混合管组件以提高结构可靠性是所属技术领域的技术人员面临的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种可靠性较高的混合管组件以及混合器组件。
5.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种混合管组件，用于尾气后处理装置中，所述混合管组件包括外管、至少部分位于所述外管内的内管、以及位于所述外管和所述内管之间的环形空间；所述外管包括第一端部以及与所述第一端部相对的第二端部；所述内管包括多孔管，所述多孔管设有贯穿所述多孔管的管壁的若干气流通孔，所述若干气流通孔与所述环形空间相连通；所述多孔管包括第三端部以及与所述第三端部相对的第四端部；所述多孔管还包括自所述第三端部一体延伸而成的第一安装爪，所述第一安装爪包括向外偏转的第一倾斜部以及自所述第一倾斜部延伸的第一焊接部，所述第一倾斜部的两侧边缘分别设有第一凹口，所述第一焊接部焊接固定于所述外管的内壁。
6.作为本发明进一步改进的技术方案，所述多孔管还包括自所述第三端部凹设的两个第一缺口，其中所述第一安装爪的根部与这两个第一缺口连通，且位于这两个第一缺口之间。
7.本发明还揭示了一种混合器组件，其包括：壳体以及至少部分位于所述壳体中的混合管组件，所述壳体包括第一腔体以及第二腔体，所述第一腔体与所述第二腔体直接或者间接相连通，所述混合管组件的一端位于所述第一腔体中，所述混合管组件的另一端位于所述第二腔体中，所述混合管组件为前述的混合管组件，所述环形空间连通所述第一腔体以及所述第二腔体；所述内管包括沿轴向凸出所述外管且位于所述第一腔体中的旋流管，所述旋流管设有第一管内腔、若干旋流片以及对应于所述旋流片的气流开口，所述气流开口连通所述第一腔体与所述第一管内腔；所述多孔管设有与所述第一管内腔相连通的第二管内腔，所述气流通孔连通所述第二管内腔以及所述环形空间，所述环形空间配置为让气流流过以对所述内管进行加热和/或保温。
8.作为本发明进一步改进的技术方案，所述壳体包括第一壳体以及第二壳体，其中所述第一腔体通过所述混合管组件与所述第二腔体连通。
9.作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一腔体通过所述第一管内腔和所述第二管内腔、以及所述环形空间与所述第二腔体连通。
10.作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一端部位于所述第一腔体中，所述第二端部位于所述第二腔体中，所述旋流片沿所述轴向至少部分凸出所述第一端部。
11.作为本发明进一步改进的技术方案，所述外管包括设于所述第一端部且向外翻边的翻边部。
12.作为本发明进一步改进的技术方案，所述第三端部延伸入所述第一腔体中，所述第四端部延伸入所述第二腔体中。
13.作为本发明进一步改进的技术方案，所述第一安装爪为若干个，相邻的两个第一安装爪之间形成让气流穿过的第一间隔槽。
14.作为本发明进一步改进的技术方案，所述多孔管还包括自所述第四端部延伸而成的若干第二安装爪，所述第二安装爪固定于所述外管的内壁；相邻的两个第二安装爪之间形成让气流穿过的第二间隔槽。
15.作为本发明进一步改进的技术方案，所述混合器组件还包括套接在所述多孔管上的固定环，所述固定环设有若干第三安装爪，所述第三安装爪固定于所述外管的内壁；相邻的两个第三安装爪之间形成让气流穿过的第三间隔槽。
16.作为本发明进一步改进的技术方案，所述旋流管与所述多孔管为分体式的两个零件并相互连接在一起；或者
17.所述旋流管与所述多孔管为单个零件。
18.相较于现有技术，本发明的第一安装爪包括向外偏转的第一倾斜部以及自所述第一倾斜部延伸的第一焊接部，所述第一倾斜部的两侧边缘分别设有第一凹口。如此设置，当所述第一焊接部焊接固定于所述外管的内壁时，所述第一凹口能够使所述第一安装爪更好地释放应力，从而减小焊接部位发生失效的风险，提高了结构的可靠性。
19.另外，本发明的混合管组件包括外管、至少部分位于所述外管内的内管、以及位于所述外管和所述内管之间的环形空间，所述环形空间连通所述第一腔体以及所述第二腔体，所述环形空间配置为让气流流过以对所述内管进行加热和/或保温。如此设置，一方面，有利于利用尾气的温度对所述内管进行加热和/或保温，从而给喷射入所述内管中的尿素液滴的蒸发提供了相对高的温度环境，降低了尿素结晶风险，提升了抗尿素结晶的性能以及提高了氨气均匀性；另一方面，通过使部分气流流经所述环形空间，有利于降低背压。
附图说明
20.图1是本发明尾气后处理装置在一种实施方式中的原理图。
21.图2是本发明混合器组件在一种实施方式中的立体示意图。
22.图3是图2的立体分解图。
23.图4是混合管组件在一种实施方式中的立体示意图。
24.图5是图4的俯视图。
25.图6是去除图5中的外管后的俯视图。
26.图7是图4的左视图。
27.图8是沿图7中a-a线的剖面示意图。
28.图9是图4的立体分解图。
29.图10是混合管组件在另一种实施方式中的立体示意图。
30.图11是图10中的多孔管的俯视图。
31.图12是图11中画圈部分b的局部放大图。
32.图13是图11的右视图。
具体实施方式
33.下面将结合附图详细地对本发明的具体实施方式进行描述，其中如果存在若干具体实施方式，在不冲突的情况下，这些实施方式中的特征可以相互组合。当描述涉及附图时，除非另有说明，不同附图中相同的数字或者符号表示相同或相似的要素。以下示例性具体实施方式中所描述的内容并不代表本发明的所有实施方式，相反，它们仅是与本发明的权利要求书中所记载的、与本发明相一致的产品的例子。
34.在本发明中使用的术语是仅仅出于描述具体实施方式的目的，而非旨在限制本发明的保护范围。应当理解，本发明的说明书以及权利要求书中所使用的，例如“第一”、“第二”以及类似的词语，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分特征的命名。
35.请参照图1至图13所示，本发明揭示了一种尾气后处理装置，其包括柴油氧化催化器(doc)1、位于所述柴油氧化催化器1的下游且与所述柴油氧化催化器1相连的柴油颗粒捕集器(dpf)2、以及位于所述柴油颗粒捕集器2的下游的选择性催化还原器(scr)3。所述尾气后处理装置还包括连接在所述柴油颗粒捕集器2和所述选择性催化还原器3之间的混合器组件4。
36.所述混合器组件4包括壳体6、至少部分位于所述壳体6中的混合管组件7以及位于所述混合管组件7的下方的扰流板8。所述壳体6包括第一腔体601以及第二腔体602，所述第一腔体601与所述第二腔体602直接或者间接相连通。在本发明图示的实施方式中，所述壳体6包括第一壳体61以及第二壳体62，其中所述第一腔体601通过所述混合管组件7与所述第二腔体602连通。
37.所述混合管组件7的一端位于所述第一腔体601中，所述混合管组件7的另一端位于所述第二腔体602中。所述混合管组件7包括外管71、至少部分位于所述外管71内的内管72、以及位于所述外管71和所述内管72之间的环形空间70。所述环形空间70连通所述第一腔体601以及所述第二腔体602。在本发明图示的实施方式中，所述环形空间70是两端贯通的，自所述第一腔体601流入所述环形空间70中的部分气流能够直接流入所述第二腔体602中。
38.所述内管72包括沿轴向凸出所述外管71且位于所述第一腔体601中的旋流管721，所述旋流管721设有第一管内腔7210、若干旋流片7211以及对应于所述旋流片7211的气流开口7212。所述气流开口7212连通所述第一腔体601与所述第一管内腔7210。在本发明图示的实施方式中，所述旋流管721大致呈锥形，其上端小、下端大。当然，所属技术领域的技术人员能够理解，所述旋流管721也可以设置为上下直径一样的柱形。
39.所述内管72还包括多孔管722，所述多孔管722设有与所述第一管内腔7210相连通的第二管内腔7220以及贯穿所述多孔管722的管壁的若干气流通孔7223。所述气流通孔7223连通所述第二管内腔7220以及所述环形空间70，所述环形空间70配置为让气流流过以对所述内管72进行加热和/或保温。
40.在本发明图示的实施方式中，所述第一腔体601通过所述第一管内腔7210和所述
第二管内腔7220与所述第二腔体602连通。与此同时，所述第一腔体601还通过所述环形空间70与所述第二腔体602连通。
41.所述外管71包括第一端部711以及与所述第一端部711相对的第二端部712，所述第一端部711位于所述第一腔体601中，所述第二端部712位于所述第二腔体602中，所述旋流片7211沿所述轴向至少部分凸出所述第一端部711。为了更好地导引气流流入，所述外管71还包括设于所述第一端部711且向外翻边的翻边部713。
42.所述多孔管722包括第三端部7221以及与所述第三端部7221相对的第四端部7222，所述第三端部7221延伸入所述第一腔体601中，所述第四端部7222延伸入所述第二腔体602中。换言之，所述第三端部7221所在的位置位于所述第一腔体601中，所述第四端部7222所在的位置位于所述第二腔体602中。
43.为了便于所述内管72进行固定且又不对气流的流动造成过大的影响，所述多孔管722还包括自所述第三端部7221延伸而成的若干第一安装爪7227，所述第一安装爪7227固定于所述外管71的内壁；相邻的两个第一安装爪7227之间形成让气流穿过的第一间隔槽7224。请结合图6所示，在本发明的一种实施方式中，对应于每一个所述第一安装爪7227，所述多孔管722还包括自所述第三端部7221凹设的两个第一缺口7227a，其中所述第一安装爪7227的根部与这两个第一缺口7227a连通，且位于这两个第一缺口7227a之间。通过设置所述第一缺口7227a，有利于释放所述第一安装爪7227的焊接应力，减小其失效风险。
44.所述多孔管722还包括自所述第四端部7222延伸而成的若干第二安装爪7225，所述第二安装爪7225固定于所述外管71的内壁；相邻的两个第二安装爪7225之间形成让气流穿过的第二间隔槽7226。请结合图6所示，在本发明的一种实施方式中，对应于每一个所述第二安装爪7225，所述多孔管722还包括自所述第四端部7222凹设的两个第二缺口7225a，其中所述第二安装爪7225的根部与这两个第二缺口7225a连通，且位于这两个第二缺口7225a之间。通过设置所述第二缺口7225a，有利于释放所述第二安装爪7225的焊接应力，减小其失效风险。
45.所述混合器组件4还包括套接在所述多孔管722上的固定环723，所述固定环723设有若干第三安装爪7231，所述第三安装爪7231固定于所述外管71的内壁；相邻的两个第三安装爪7231之间形成让气流穿过的第三间隔槽7232。
46.所述旋流管721与所述多孔管722为分体式的两个零件并相互连接在一起；或者所述旋流管721与所述多孔管722为单个零件。
47.在本发明图示的实施方式中，所述旋流管721与所述多孔管722为分体式的两个零件。所述旋流管721部分插入所述多孔管722中且通过焊接进行固定。
48.所述多孔管722包括第一管体部722a以及第二管体部722b，所述若干气流通孔7223包括设于所述第一管体部722a上的若干第一通孔7223a以及设于所述第二管体部722b上的若干第二通孔7223b，其中所述第一通孔7223a为圆孔，所述第二通孔7223b为沿所述轴向延伸的长条孔。所述第一管体部722a与所述第二管体部722b为分体式的两个零件并相互连接在一起；或者所述第一管体部722a与所述第二管体部722b为单个零件。所述固定环723大致位于所述第一管体部722a与所述第二管体部722b的交界处。
49.所述扰流板8大致呈ω形，以对流出所述混合器组件4的气流进行扰流，以形成双旋流。如此设置，一方面有利于进一步提高尿素的蒸发，降低结晶风险；另一方面有利于提
高气流流经所述选择性催化还原器3的入口端面时的均匀性。
50.所述壳体6还设有安装在所述第一壳体61的顶部的喷嘴安装座63。所述喷嘴安装座63用以安装尿素喷嘴5，所述尿素喷嘴5用以向所述内管72中喷射雾化的尿素液滴。
51.请结合图10至图13所示，在本发明混合管组件7的另一实施方式中，所述多孔管722还包括自所述第三端部7221一体延伸而成的第一安装爪7227，所述第一安装爪7227包括向外偏转的第一倾斜部7228以及自所述第一倾斜部7228延伸的第一焊接部7229，所述第一倾斜部7228的两侧边缘分别设有第一凹口7227b，所述第一焊接部7229焊接固定于所述外管71的内壁。
52.此外，所述多孔管722还包括自所述第三端部7221凹设的两个第一缺口7227a，其中所述第一安装爪7227的根部与这两个第一缺口7227a连通，且位于这两个第一缺口7227a之间。
53.相较于现有技术，本发明的第一安装爪7227包括向外偏转的第一倾斜部7228以及自所述第一倾斜部7228延伸的第一焊接部7229，所述第一倾斜部7228的两侧边缘分别设有第一凹口7227b。如此设置，当所述第一焊接部7229焊接固定于所述外管71的内壁时，所述第一凹口7227b能够使所述第一安装爪7227更好地释放应力，从而减小焊接部位发生失效的风险，提高了结构的可靠性。另外，所述第一缺口7227a有利于释放所述第一安装爪7227的焊接应力，进一步减小了其失效风险。
54.本发明尾气后处理装置的工作原理大致为：自柴油发动机排出的尾气流经所述柴油氧化催化器(doc)1以及所述柴油颗粒捕集器(dpf)2后，流入到所述混合器组件4中；流入所述第一腔体601中的一部分尾气在所述旋流片7211的导引下，穿过所述气流开口7212并流入所述第一管内腔7210中；与此同时，流入所述第一腔体601中的另一部分尾气直接流入所述环形空间70；当达到喷射条件时，所述尿素喷嘴5向所述内管72中喷射雾化的尿素液滴；所述尾气与所述尿素液滴在所述内管72中进行混合，尿素液滴蒸发产生氨气；由于所述第一通孔7223a以及所述第二通孔7223b均连通所述第二管内腔7220与所述环形空间70，位于所述内管72中的部分气流可能穿过所述第一通孔7223a以及所述第二通孔7223b以流入所述环形空间70中；当然，所述环形空间70中的部分气流也可能穿过所述第一通孔7223a以及所述第二通孔7223b流入所述内管72中；随后，所述气流自所述混合管组件7的底部流出；流出所述混合管组件7的气流在所述扰流板8的作用下进行二次扰流，然后相对均匀地流向所述选择性催化还原器3。
55.相较于现有技术，本发明的混合管组件7包括外管71、至少部分位于所述外管内的内管72、以及位于所述外管71和所述内管72之间的环形空间70，所述环形空间70连通所述第一腔体601以及所述第二腔体602，所述环形空间70配置为让气流流过以对所述内管72进行加热和/或保温。如此设置，本发明有利于利用尾气的温度对所述内管进行加热和/或保温，从而给喷射入所述内管72中的尿素液滴的蒸发提供了相对高的温度环境，降低了尿素结晶风险，提高了抗尿素结晶的性能。另外，由于尿素被外层高温的气体包裹住，有利于尿素和尾气更充分地换热，使得尿素蒸发分解更充分，从而有利于提升氨均匀性。与此同时，本发明通过使部分气流流经所述环形空间70，有利于降低背压。
56.以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，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发明
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发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

技术特征：
1.一种混合管组件，用于尾气后处理装置中，其特征在于，所述混合管组件包括外管、至少部分位于所述外管内的内管、以及位于所述外管和所述内管之间的环形空间；所述外管包括第一端部以及与所述第一端部相对的第二端部；所述内管包括多孔管，所述多孔管设有贯穿所述多孔管的管壁的若干气流通孔，所述若干气流通孔与所述环形空间相连通；所述多孔管包括第三端部以及与所述第三端部相对的第四端部；所述多孔管还包括自所述第三端部一体延伸而成的第一安装爪，所述第一安装爪包括向外偏转的第一倾斜部以及自所述第一倾斜部延伸的第一焊接部，所述第一倾斜部的两侧边缘分别设有第一凹口，所述第一焊接部焊接固定于所述外管的内壁。2.如权利要求1所述的混合管组件，其特征在于：所述多孔管还包括自所述第三端部凹设的两个第一缺口，其中所述第一安装爪的根部与这两个第一缺口连通，且位于这两个第一缺口之间。3.一种混合器组件，其包括：壳体以及至少部分位于所述壳体中的混合管组件，所述壳体包括第一腔体以及第二腔体，所述第一腔体与所述第二腔体直接或者间接相连通，所述混合管组件的一端位于所述第一腔体中，所述混合管组件的另一端位于所述第二腔体中，其特征在于：所述混合管组件为如权利要求1或2所述的混合管组件，所述环形空间连通所述第一腔体以及所述第二腔体；所述内管包括沿轴向凸出所述外管且位于所述第一腔体中的旋流管，所述旋流管设有第一管内腔、若干旋流片以及对应于所述旋流片的气流开口，所述气流开口连通所述第一腔体与所述第一管内腔；所述多孔管设有与所述第一管内腔相连通的第二管内腔，所述气流通孔连通所述第二管内腔以及所述环形空间，所述环形空间配置为让气流流过以对所述内管进行加热和/或保温。4.如权利要求3所述的混合器组件，其特征在于：所述壳体包括第一壳体以及第二壳体，其中所述第一腔体通过所述混合管组件与所述第二腔体连通。5.如权利要求4所述的混合器组件，其特征在于：所述第一腔体通过所述第一管内腔和所述第二管内腔、以及所述环形空间与所述第二腔体连通。6.如权利要求1所述的混合器组件，其特征在于：所述第一端部位于所述第一腔体中，所述第二端部位于所述第二腔体中，所述旋流片沿所述轴向至少部分凸出所述第一端部。7.如权利要求6所述的混合器组件，其特征在于：所述外管包括设于所述第一端部且向外翻边的翻边部。8.如权利要求3所述的混合器组件，其特征在于：所述第三端部延伸入所述第一腔体中，所述第四端部延伸入所述第二腔体中。9.如权利要求8所述的混合器组件，其特征在于：所述第一安装爪为若干个，相邻的两个第一安装爪之间形成让气流穿过的第一间隔槽。10.如权利要求9所述的混合器组件，其特征在于：所述多孔管还包括自所述第四端部延伸而成的若干第二安装爪，所述第二安装爪固定于所述外管的内壁；相邻的两个第二安装爪之间形成让气流穿过的第二间隔槽。11.如权利要求10所述的混合器组件，其特征在于：所述混合器组件还包括套接在所述多孔管上的固定环，所述固定环设有若干第三安装爪，所述第三安装爪固定于所述外管的内壁；相邻的两个第三安装爪之间形成让气流穿过的第三间隔槽。12.如权利要求3所述的混合器组件，其特征在于：所述旋流管与所述多孔管为分体式
的两个零件并相互连接在一起；或者所述旋流管与所述多孔管为单个零件。

技术总结
一种混合管组件，其包括外管、内管以及环形空间；所述外管包括第一端部以及与所述第一端部相对的第二端部；所述内管包括多孔管，所述多孔管设有贯穿所述多孔管的管壁的若干气流通孔；所述多孔管包括第三端部以及与所述第三端部相对的第四端部；所述多孔管还包括自所述第三端部一体延伸而成的第一安装爪，所述第一安装爪包括向外偏转的第一倾斜部以及自所述第一倾斜部延伸的第一焊接部，所述第一倾斜部的两侧边缘分别设有第一凹口，所述第一焊接部焊接固定于所述外管的内壁。所述第一凹口能够使所述第一安装爪更好地释放应力，从而减小焊接部位发生失效的风险，提高了结构的可靠性。本发明还揭示了一种包括所述混合管组件的混合器组件。混合器组件。混合器组件。


技术研发人员：禹海宽 黄飞 王猛
受保护的技术使用者：天纳克（苏州）排放系统有限公司
技术研发日：2023.04.12
技术公布日：2023/6/7