(57)【要約】  本開示は、自動車の排気処理システムに含まれる混合装置に関する。より詳細には、本開示は、還元剤と排気ガスとの間の化学反応を誘導して、排気ガス中の亜酸化窒素（ＮＯｘ）を低減するために還元剤を排気流れと混合する還元剤混合装置に関する。本開示による還元剤混合装置は、排気ガスが流れる内部混合空間に還元剤を案内する還元剤送達装置を含む。
2019531439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に接続された排気処理システムで使用するために適合された還元剤混合装置であって、
中心軸の周りに配置され、かつ内部空間を画定する形状にされた混合缶であって、前記内部空間は、排気ガスが前記中心軸に沿って下流方向に前記還元剤混合装置を通して移動するときに排気ガスおよび還元剤の混合物を収容するように適合される、混合缶と、
前記混合缶の外に取り付けられ、かつ所定の量の還元剤を前記混合缶の前記内部空間に排出するように構成された注入装置と、
前記混合缶の前記内部空間の外で前記注入装置を支持する注入装置取付具と、前記注入装置から排出された還元剤を前記混合缶の前記内部空間に案内するインジェクションコーンと、排気ガイドであって、前記インジェクションコーンを通して移動する排気ガスが前記インジェクションコーンの内面を覆い、かつ前記混合コーンの内面への還元剤の堆積を阻止するように、前記還元剤混合装置内に移動する排気ガスを収集し、かつ前記排気ガスを前記インジェクションコーンの入口開孔の周囲に分散させる手段を提供するように構成された排気ガイドとを含む還元剤送達装置と
を含む還元剤混合装置。
【請求項２】
前記混合缶は、缶開孔であって、それを通して前記還元剤送達装置が延びる缶開孔を含むように形成された外壁と、前記内部空間の上流側を画定し、かつガイド開孔を含むように形成された上流バッフルと、前記内部空間の下流側を画定する下流バッフルとを含み、前記排気ガイドは、前記インジェクションコーンから上流方向に延び、かつ排気受け入れ開口を形成する排気分散ダクトを含み、前記排気受け入れ開口は、前記上流方向を向いて開放し、かつ前記ガイド開孔と整列され、それにより、前記ガイド開孔を通して移動する排気は、排気ガスが前記還元剤混合装置を通して流れるときに前記排気ガイドに入って前記インジェクションコーンの前記入口開孔の周囲に分散する、請求項１に記載の還元剤混合装置。
【請求項３】
排気ガイドは、前記排気分散ダクトを複数の流管に分割する複数の流れ分散壁を含み、および前記流管のそれぞれは、排気ガスを前記インジェクションコーンの周囲の異なる位置で排出する形状にされており、それにより、排気ガスは、排気ガスが前記還元剤混合装置を通して流れるときに前記インジェクションコーンの前記入口開孔の周囲に分散される、請求項２に記載の還元剤混合装置。
【請求項４】
前記排気分散ダクトは、前記上流バッフルに形成された前記ガイド開孔の下流で終端し、それにより、前記還元剤送達装置は、前記上流バッフルから離間され、および前記ガイド開孔を通して移動する一部の排気ガスは、排気ガスが前記還元剤混合装置を通して流れるときに前記排気分散ダクトに入らない、請求項３に記載の還元剤混合装置。
【請求項５】
前記排気分散ダクトは、前記上流バッフルのガイド開孔を通して延び、かつ前記ガイド開孔の上流で終端する、請求項３に記載の還元剤混合装置。
【請求項６】
前記複数の流れ分散壁は、前記排気受け入れ開口を、前記上流バッフルに形成された前記ガイド開孔とそれぞれが整列された複数の流れポートに分割し、それにより、前記ガイド開孔を通して移動する排気は、排気ガスが前記還元剤混合装置を通して流れるときに前記排気ガイドに入って前記インジェクションコーンの前記入口開孔の周囲に分散する、請求項３に記載の還元剤混合装置。
【請求項７】
前記上流バッフルは、前記中心軸にほぼ垂直な平面内で延びるように配置された第１の部分と、前記中心軸にほぼ平行な平面内で延びるように配置された第２の部分とを含み、および前記上流バッフルに形成された前記ガイド開孔は、前記上流バッフルの前記第１の部分および前記第２の部分の両方の一部分を通して形成される、請求項６に記載の還元剤混合装置。
【請求項８】
前記還元剤送達装置の前記注入装置取付具は、前記注入装置に連結される前記混合缶の外のマウントキャップと、前記混合缶の前記外壁に形成された前記缶開孔を通して延びるマウントシリンダとを含み、前記マウントシリンダは、前記インジェクションコーンの少なくとも一部分を囲んでそれらの間にギャップを画定し、および前記ギャップは、前記排気ガイドと流体連通する、請求項２に記載の還元剤混合装置。
【請求項９】
前記マウントキャップは、留め具によって前記注入装置に連結されるように構成された連結フランジと、前記混合缶の外で前記マウントシリンダの上に延びて、前記マウントシリンダの外側端を閉じるポートプレートとを含み、前記ポートプレートは、前記注入装置から排出された還元剤が前記マウントキャップを通してかつ前記インジェクションコーン内に移動することを可能にするために、前記インジェクションコーンの前記入口開孔と整列されたインジェクションポートを含むように形成され、および前記ポートプレートは、前記マウントシリンダの前記外側端にわたって実質的に平坦な形状を有する、請求項８に記載の還元剤混合装置。
【請求項１０】
排気ガイドは、前記排気分散ダクトを複数の流管に分割する複数の流れ分散壁を含み、および前記流管のそれぞれは、排気ガスを前記インジェクションコーンの前記入口開孔の周囲の異なる位置で排出する形状にされており、それにより、排気ガスは、排気ガスが前記還元剤混合装置を通して流れるときに前記インジェクションコーンの周囲に分散される、請求項８に記載の還元剤混合装置。
【請求項１１】
前記複数の流れ分散壁は、前記マウントシリンダと前記インジェクションコーンとの間の前記ギャップ内に延びる、請求項１０に記載の還元剤混合装置。
【請求項１２】
前記インジェクタコーンは、前記インジェクタコーンの前記入口開孔を形成する外側ドームと、前記インジェクタコーンの出口開孔を形成するフレア壁とを含み、前記外側ドームは、ドーム形状を有し、および前記フレア壁は、前記外側ドームから延びる中空の円錐台形状を有する、請求項１に記載の還元剤混合装置。
【請求項１３】
前記還元剤送達装置の前記注入装置取付具は、前記注入装置に連結される前記混合缶の外のマウントキャップと、前記混合缶の外壁に形成された缶開孔を通して延びるマウントシリンダとを含み、前記マウントシリンダは、前記インジェクションコーンの前記外側ドーム、前記インジェクションコーンの前記フレア壁の少なくとも一部分を囲んでそれらの間にギャップを画定し、および前記ギャップは、前記排気ガイドと流体連通する、請求項１２に記載の還元剤混合装置。
【請求項１４】
前記マウントキャップは、留め具によって前記注入装置に連結されるように構成された連結フランジと、前記混合缶の外で前記マウントシリンダの上に延びて、前記マウントシリンダの外側端を閉じるポートプレートとを含み、前記ポートプレートは、前記注入装置から排出された還元剤が前記マウントキャップを通してかつ前記インジェクションコーン内に移動することを可能にするために、前記インジェクションコーンの前記入口開孔と整列されたインジェクションポートを含むように形成され、および前記ポートプレートは、前記マウントシリンダの前記外側端にわたって実質的に平坦な形状を有する、請求項１３に記載の還元剤混合装置。
【請求項１５】
排気ガイドは、前記マウントシリンダから延びる排気分散ダクトと、前記排気分散ダクトを複数の流管に分割する複数の流れ分散壁とを含み、前記流管のそれぞれは、排気ガスを前記インジェクションコーンの周囲の異なる位置で排出する形状にされており、および前記複数の流れ分散壁は、前記マウントシリンダと前記インジェクションコーンとの間の前記ギャップ内に延び、それにより、排気ガスは、排気ガスが前記還元剤混合装置を通して流れるときに前記インジェクションコーンの前記入口開孔の周囲に分散される、請求項１４に記載の還元剤混合装置。
【請求項１６】
内燃機関に接続された排気処理システムで使用するために適合された還元剤混合装置であって、
中心軸の周りに配置され、かつ内部空間を画定する形状にされた混合缶であって、缶開孔を含むように形成された外壁と、ガイド開孔を含むように形成された上流バッフルとを含む混合缶と、
前記缶開孔を通して還元剤を排出するために、前記混合缶の前記内部空間の外の所定の位置で注入装置を支持するように構成された注入装置取付具と、前記混合缶の外の注入装置から排出された還元剤を前記混合缶の前記内部空間に案内するように構成されたインジェクションコーンと、前記混合缶の前記外壁から離間された排気分散ダクトを含む排気ガイドとを含む還元剤送達装置と
を含み、前記排気分散ダクトは、前記ガイド開孔と整列された排気受け入れ開口を形成し、それにより、前記ガイド開孔からの排気は、排気ガスが前記還元剤混合装置を通して流れるときに前記排気分散ダクトに入り、および前記排気分散ダクトは、前記排気受け入れ開口から前記インジェクションコーンに向かってかつ前記インジェクションコーンの周囲に、および排気ガスが前記還元剤混合装置を通して流れるときに排気ガスを前記インジェクションコーンのすべての面に分散させるように延びる形状にされる、還元剤混合装置。
【請求項１７】
排気ガイドは、前記排気分散ダクトを複数の流管に分割する複数の流れ分散壁を含み、および前記流管のそれぞれは、排気ガスを前記インジェクションコーンの前記入口開孔の周囲の異なる位置で排出する形状にされる、請求項１６に記載の還元剤混合装置。
【請求項１８】
前記排気分散ダクトは、前記還元剤送達装置が前記上流バッフルから離間されるように、前記排気分散ダクトが前記上流バッフルに達する前に終端する、請求項１７に記載の還元剤混合装置。
【請求項１９】
前記排気分散ダクトは、前記上流バッフルのガイド開孔を通して延び、および前記排気受け入れ開口は、前記上流バッフルの前記ガイド開口から離間される、請求項１７に記載の還元剤混合装置。
【請求項２０】
前記複数の流れ分散壁は、前記排気受け入れ開口を、前記上流バッフルに形成された前記ガイド開孔とそれぞれが整列された複数の流れポートに分割し、それにより、前記ガイド開孔を通して移動する排気は、排気ガスが前記還元剤混合装置を通して流れるときに前記流れ分散壁によって分割される、請求項１７に記載の還元剤混合装置。
【請求項２１】
前記上流バッフルは、前記中心軸にほぼ垂直な平面内で延びるように配置された第１の部分と、前記中心軸にほぼ平行な平面内で延びるように配置された第２の部分とを含み、および前記上流バッフルに形成された前記ガイド開孔は、前記上流バッフルの前記第１の部分および前記第２の部分の両方の一部分を通して形成される、請求項２０に記載の還元剤混合装置。
【請求項２２】
前記還元剤送達装置の前記注入装置取付具は、前記混合缶の外のマウントキャップと、前記混合缶の前記外壁に形成された前記缶開孔を通して延びるマウントシリンダとを含み、前記マウントシリンダは、前記インジェクションコーンの少なくとも一部分を囲んでそれらの間にギャップを画定し、および前記ギャップは、前記排気分散ダクトと流体連通する、請求項１６に記載の還元剤混合装置。
【請求項２３】
前記マウントキャップは、留め具によって前記注入装置に連結されるように構成された連結フランジと、前記混合缶の外で前記マウントシリンダの上に延びて、前記マウントシリンダの外側端を閉じるポートプレートとを含み、前記ポートプレートは、前記注入装置から排出された還元剤が前記マウントキャップを通してかつ前記インジェクションコーン内に移動することを可能にするために、前記インジェクションコーンの前記入口開孔と整列されたインジェクションポートを含むように形成され、および前記ポートプレートは、前記マウントシリンダの前記外側端にわたって実質的に平坦な形状を有する、請求項２２に記載の還元剤混合装置。
【請求項２４】
排気ガイドは、前記排気分散ダクトを複数の流管に分割する複数の流れ分散壁を含み、前記流管のそれぞれは、排気ガスを前記インジェクションコーンの周囲の異なる位置で排出する形状にされており、および前記複数の流れ分散壁は、前記マウントシリンダと前記インジェクションコーンとの間の前記ギャップ内に延び、それにより、排気ガスは、排気ガスが前記還元剤混合装置を通して流れるときに前記インジェクションコーンの前記入口開孔の周囲に分散される、請求項２２に記載の還元剤混合装置。
【請求項２５】
前記還元剤送達装置は、第１の鋳物部分と、前記第１の鋳物部分に連結された第２の鋳物部分とを含み、前記第１の鋳物部分は、前記注入装置取付具の前記マウントキャップ、前記注入装置取付具の前記マウントシリンダを形成し、および前記排気分散ダクトの一部分は、前記第１の鋳物部分によって形成され、かつ前記第２の鋳物部分は、前記インジェクションコーンおよび前記排気分散ダクトの一部分を形成する、請求項２２に記載の還元剤混合装置。
【請求項２６】
排気ガイドは、前記排気分散ダクトを複数の流管に分割する複数の流れ分散壁を含み、前記複数の流れ分散壁は、前記マウントシリンダと前記インジェクションコーンとの間の前記ギャップ内に延び、および前記第２の鋳物部分は、前記流れ分散壁を形成する、請求項２５に記載の還元剤混合装置。
【請求項２７】
内燃機関に接続された排気処理システムで使用するために適合された還元剤混合装置であって、
中心軸の周りに配置され、かつ内部空間を画定する形状にされた混合缶と、
前記混合缶の前記内部空間の外で注入装置を支持するように構成された注入装置取付具と、前記注入装置から排出された還元剤を前記混合缶の前記内部空間に案内するように構成されたインジェクションコーンとを含む還元剤送達装置と
を含み、前記注入装置取付具は、前記注入装置に連結された前記混合缶の外の連結フランジと、前記混合缶内に延び、かつ前記インジェクションコーンの一部分を囲むマウントシリンダと、平坦な形状を有するポートプレートであって、前記混合缶の外で前記マウントシリンダの上に延び、かつインジェクションポートを含むように形成されたポートプレートとを含み、前記インジェクタコーンは、前記ポートプレートの前記インジェクタポートと整列された入口開孔を形成する外側ドームと、前記インジェクタコーンの出口開孔を形成するフレア壁とを含む、還元剤混合装置。
【請求項２８】
前記インジェクションポートおよび前記入口開孔は、互いから離間され、および前記インジェクションポートは、前記入口開孔よりも小さい、請求項２７に記載の還元剤混合装置。
【請求項２９】
前記マウントシリンダは、前記インジェクションコーンの前記外側ドームと、前記インジェクションコーンの前記フレア壁の一部分とを囲んでそれらの間にギャップを画定する、請求項２７に記載の還元剤混合装置。
【請求項３０】
前記還元剤送達装置は、排気ガイドであって、前記インジェクションコーンの前記フレア壁の別の部分の周囲に延び、および排気ガスが前記還元剤混合装置を通して流れるとき、排気ガスを収集しかつ前記インジェクションコーンの周囲に分散させるように構成される排気ガイドを含む、請求項２９に記載の還元剤混合装置。
【請求項３１】
排気ガイドは、前記マウントシリンダから延びる排気分散ダクトと、前記排気分散ダクトを複数の流管に分割する複数の流れ分散壁とを含み、前記流管のそれぞれは、排気ガスを前記インジェクションコーンの周囲の異なる位置で排出する形状にされており、および前記複数の流れ分散壁は、前記マウントシリンダと前記インジェクションコーンとの間の前記ギャップ内に延び、それにより、排気ガスは、排気ガスが前記還元剤混合装置を通して流れるときに前記インジェクションコーンの前記入口開孔の周囲に分散される、請求項３０に記載の還元剤混合装置。
【請求項３２】
前記混合缶は、缶開孔であって、それを通して前記還元剤送達装置が延びる缶開孔を含むように形成された外壁と、前記内部空間の上流側を画定し、かつガイド開孔を含むように形成された上流バッフルと、前記内部空間の下流側を画定する下流バッフルとを含み、前記排気ガイドは、前記インジェクションコーンから上流方向に延び、かつ排気受け入れ開口を形成する排気分散ダクトを含み、前記排気受け入れ開口は、前記上流方向を向いて開放し、かつ前記ガイド開孔と整列され、それにより、前記ガイド開孔を通して移動する排気は、排気ガスが前記還元剤混合装置を通して流れるときに前記排気ガイドに入って前記インジェクションコーンの前記入口開孔の周囲に分散する、請求項３０に記載の還元剤混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、自動車用途用の排気処理システム、特に排気処理システムに含まれる混合装置に関する。より詳細には、本開示は、還元剤と排気ガスとの間の化学反応を誘導して、排気ガス中の亜酸化窒素（ＮＯｘ）を低減するために尿素溶液などの還元剤を排気流れに注入する混合装置に関する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
排気処理システムに含めるために適合された還元剤混合装置が本明細書で開示される。還元剤混合装置は、例えば、尿素溶液などの還元剤を、排気処理システムを通して移動する排気ガスと混合して化学反応を引き起こし、排気ガス中の亜酸化窒素（ＮＯｘ）を低減するように構成される。
【０００３】
例示的な実施形態では、還元剤混合装置は、混合缶および注入装置を含む。混合缶は、混合時に排気ガスおよび還元剤を収容する内部空間を画定する。注入装置は、混合缶の外に取り付けられ、かつ排気処理システムに接続された貯蔵容器から混合缶に所定の量の還元剤を排出する。
【０００４】
例示的な実施形態では、還元剤混合装置は、混合缶の外の所定の位置に注入装置を保持し、かつ還元剤を、注入装置からインジェクションコーンを通して、混合缶によって画定される内部空間に案内する還元剤送達装置を含む。還元剤送達装置は、還元剤が混合缶内に移動するときに還元剤の分散を促進するために排気ガスを使用する。排気ガスはまた、混合缶中への還元剤の分散を妨害することがある、インジェクションコーン上への還元剤の蓄積を阻止するために還元剤送達装置によって使用される。
【０００５】
例示的な実施形態では、還元剤送達装置は、注入装置取付具、インジェクションコーンおよび排気ガイドを含む。注入装置取付具は、混合缶の外で注入装置に連結され、かつ混合缶の外壁を通して内部空間に延びる。インジェクションコーンは、注入装置取付具の内部に配置され、かつ注入装置からの還元剤および一部の排気ガスを混合缶の内部空間に送る。排気ガイドは、還元剤混合装置内に移動する排気ガスを収集し、かつ排気ガスがインジェクションコーンに入って還元剤と混合される前に排気ガスをインジェクションコーンの周囲に分散させる。排気ガスをインジェクションコーンの周囲に分散させることにより、排気ガスは、インジェクションコーンに入り、かつインジェクションコーンの内面を覆って、混合コーンの内面への還元剤の蓄積を阻止する。
【０００６】
例示的な実施形態では、排気ガイドは、インジェクションコーンから上流に延び、かつ排気受け入れ開口を形成する排気分散ダクトを含む。排気受け入れ開口は、上流方向を向き、かつ混合缶に形成された単一のガイド開孔と整列される。したがって、ガイド開孔を通して移動する排気は、排気分散ダクトに入ってインジェクションコーンの入口開孔の周囲に送られる。
【０００７】
例示的な実施形態では、排気ガイドは、排気分散ダクトを複数の流管に分割する複数の流れ分散壁を含む。流管のそれぞれは、インジェクションコーンの入口開孔の周囲の異なる位置で排気ガスを排出する形状にされる。インジェクションコーンの周囲の様々な位置で排出することにより、排気ガスは、インジェクションコーンの入口開孔の周囲に分散する。
【０００８】
例示的な実施形態では、注入装置取付具は、注入装置に連結された混合缶の外の連結フランジと、混合缶に延びるマウントシリンダと、マウントシリンダの上に延びるポートプレートとを含む。インジェクタコーンは、外側ドームと、注入装置取付具から離れて外側ドームから延びるフレア壁とを含む。ポートプレートは、平坦な形状を有し、かつ注入装置が還元剤を放出するインジェクションポートを含むように形成される。インジェクタコーンの外側ドームは、ドーム形状を有し、かつポートプレートを通して移動する還元剤を受け入れるためにインジェクタポートと整列される入口開孔を形成する。
【０００９】
現在考えられる本開示を実施する最良の形態を示す例示的な実施形態の検討することで、本開示のさらなる特徴が当業者に明らかになるであろう。
【００１０】
詳細な説明は、特に添付図を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】エンジン排気を大気に解放する前に排気流れ中のＮＯx（亜酸化窒素）および炭化水素などの様々な排出物を低減するための排気処理システムを装着した車両を示す斜視図であり、排気処理システムは、排気流れ中の亜酸化窒素を低減するために、還元剤を排気流れ中に注入および混合して還元剤と排気との間の化学反応を誘導する還元剤混合装置を含む。
【図２】還元剤混合装置は、混合缶と、注入装置と、混合缶および注入装置に連結された還元剤送達装置とを含むことを示し、および還元剤送達装置は、混合缶に対して注入装置を支持するように構成された注入装置取付具と、還元剤を注入装置から受け取り、かつ還元剤を排気流れに案内するように構成されたインジェクションコーンと、排気ガイドであって、インジェクションコーンを通して移動する排気がインジェクションコーンの内面を覆い、かつインジェクションコーンの内面への還元剤の蓄積を阻止するように、還元剤混合装置内に移動する排気流れの一部分を収集し、かつ排気ガスをインジェクションコーンの入口の周囲に分散させる手段を提供するように構成された排気ガイドとを含むことを示す、図１の還元剤混合装置の拡大斜視図である。
【図３】還元剤送達装置によって混合缶の外で支持された注入装置を示し、および還元剤送達装置に含まれる排気ガイドは、混合缶の内部に配置され、かつ還元剤混合装置内に移動する排気を受け入れるために上流方向に開放することを示す、還元剤混合装置の斜視図である。
【図４】混合缶、注入装置および還元剤送達装置を含む還元剤混合装置の分解斜視図であり、混合缶は、円筒状の外壁と、混合缶内に移動する排気流れに渦を生じさせるように構成された入口バッフルおよび還元剤と混合された排気ガスを混合缶の外に案内するように構成された出口バッフルと、入口バッフルを出口バッフルから離間して配置するための内壁であって、還元剤が内壁に衝突した後の還元剤の蓄積を防止するために、混合缶の外壁よりも高い温度を維持するように排気流れによって加熱される内壁とを含むことを示し、および混合缶の円筒状の壁は、還元剤送達装置が混合缶内に延びる開孔を含むように形成される一方、注入装置は、混合缶の外にあるままであることを示す。
【図５】排気ガイドは、インジェクションコーンを通して移動する排気がインジェクションコーンの内面を覆い、かつインジェクションコーンによって案内される還元剤の堆積を阻止するように、還元剤混合装置内に移動する排気流れの一部分を収集し、かつその排気流れの一部分をインジェクションコーンの入口の周囲に分散させる手段を提供するように構成された排気分散管および複数の流れ分散壁を含むことを示すために切り取られた還元剤送達装置の拡大斜視図である。
【図６】２つの鋳物部分に分割された図５の還元剤送達装置の分解斜視図であり、外側部分は、注入装置取付具と、ガイド管と、ガイド管に連結された導管天井とを含み、内側部分は、インジェクションコーンと、導管床と、導管床に連結された複数の流れ分散壁とを含み、外側および内側部分は、排気分散管を確立するために対合するように構成されることを示す。
【図７】還元剤送達装置に含まれ、および排気流れの一部分を受け入れ、かつインジェクションコーンを通して移動する排気がインジェクションコーンの内面を覆い、かつ注入装置から排出された還元剤の堆積を阻止するように、排気流れの一部分を、還元剤送達装置に含まれるインジェクションコーンの入口の周囲にかつ入口を通して誘導する排気分散管を示す、還元剤混合装置の一部分の拡大断面図である。
【図８】排気流れは、排気分散管に入ることと、複数の流れ分散壁は、排気流れを分離し、かつそれぞれの分離された部分をインジェクションコーンの入口の周囲の様々な位置に向かって誘導することとを示すために切り取られた還元剤送達装置の拡大斜視図である。
【図９】排気流れは、還元剤混合装置に達する前に車両のエンジンからディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）およびディーゼル微粒子フィルタ（ＤＰＦ）を通して流れ、還元剤混合装置において、還元剤は、排気流れに加えられかつ混合されて、排気および還元剤の混合物を形成し、次いで、混合物は、排気流れが大気中に解放される前に、混合物と選択的触媒コンバータ（ＳＣＲ）および他の触媒装置との間の化学反応を通じて亜酸化窒素、炭化水素および他の不純物を還元するために、ＳＣＲおよびアンモニア酸化触媒（ＡＭＯＸ）などの他の触媒装置を通して流れることを示す、図１の排気処理システムに組み付けられた還元剤混合装置の斜視図である。
【図１０】還元剤送達装置は、流れ分散壁のない排気分散管を含む、図１〜９の還元剤混合装置で使用するために適合された別の還元剤送達装置の拡大斜視図であり、排気分散管は、任意選択で、排気分散管内に複数の流れ分散ガイドを含み得ることを示す。
【図１１】互いに溶接されるように構成された２つの鋳物部分に分割された還元剤送達装置を示す、図１０の分解斜視図である。
【図１２】混合装置の入口バッフルを通して延びる排気分散管と、インジェクションコーンを通して移動する排気がインジェクションコーンの内面を覆い、かつ注入装置によって排出された還元剤の堆積を阻止するように、インジェクタコーンの周囲にかつインジェクタコーンへの入口を通して誘導される、排気分散管に入る排気流れの一部分とを示す、図１０〜１１の還元剤送達装置の断面図である。
【図１３】排気流れは、排気分散管に入ることと、排気ガイドは、排気流れの一部分をインジェクションコーンの入口の周囲に一様に分散させることを促進するために排気分散管内に流れ分散ガイドを含み得ることとを示すために切り取られた還元剤送達装置の拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
車両１０のための排気処理システム１２に含まれる還元剤混合装置１６が図１〜４に示されている。還元剤混合装置１６は、還元剤（例として尿素溶液）を、還元剤混合装置を通して移動する排気ガスと混合し、それにより還元剤が排気ガスと化学的に反応し、燃料の燃焼時に生成される不要な亜酸化窒素（ＮＯｘ）を低減する。還元剤混合装置１６は、排気ガスが入る混合缶１８と、所定の量の還元剤を混合缶１８に注入する注入装置２０とを含む。
【００１３】
図５および図１０に示す還元剤送達装置２２、２２２は、還元剤混合装置１６に含まれるように適合されている。還元剤送達装置２２、２２２は、図７および図１２に示すように、還元剤の流入および分散を促進するために、排気ガス１４を使用して、注入装置２０からインジェクションコーン２６、２２６を通して還元剤１３を混合缶１８に案内する。排気ガス１４はまた、インジェクションコーン２６、２２６の内面２５、２２５を覆って、還元剤が混合缶１８内に移動するときに還元剤の分散を妨害することがある、還元剤１３のインジェクションコーン２６、２２６への蓄積を阻止するために還元剤送達装置２２、２２２によって使用される。
【００１４】
各還元剤送達装置２２、２２２は、図８および図１３に示すように、排気ガス１４を受け入れてインジェクションコーン２６、２２６の周囲に分散させる一体化排気ガイド２８、２２８を含む。図５〜７に示す排気ガイド２８は、排気分散ダクト４８と、排気分散ダクト４８を複数の流管６０、６２、６４に分割する流れ分散壁５０、５２、５４とを含む。流管６０、６２、６４のそれぞれは、図８に示すように、排気をインジェクションコーン２６の周囲の様々な位置に送達する。図１０〜１２に示す排気ガイド２２８は、分割されない排気分散ダクト２４８を含む。排気ガイド２２８は、図１３に示すように、排気をインジェクションコーン２２６の周りに送達する形状にされる。排気ガイド２２８は、流れがインジェクションコーン２２６の周囲の様々な位置に分散することを促進する流れ分散誘導装置２５０、２５２（破線で示す）を含むことができる。
【００１５】
車両１０は、例えば、図１に示すように、エンジン１１、排気処理システム１２を含む。エンジン１１は、例として、燃料を燃焼させ、かつ排気流れ１４を排出するように構成された内燃機関である。排気処理システム１２は、車両１０から発生した排気流れ１４を受け入れ、かつ排気流れ１４が大気１５に解放される前に様々な排出物を低減するように構成される。排気処理システム１２は、図２に示すように、還元剤１３、例として尿素溶液を排気流れ１４に注入して混合するための還元剤混合装置１６を含む。還元剤１３と排気流れ１４との化学反応により、排気流れ１４中のＮＯxが低減する。
【００１６】
還元剤混合装置１６は、図２に示すように、混合缶１８、注入装置２０および還元剤送達装置２２を含む。混合缶１８は、図３に示すように、排気流れ１４が還元剤１３と化学反応することを可能にして排気流れ１４中のＮＯxを低減するために、還元剤１３を排気流れ１４と混合するための内部空間１９を提供する。注入装置２０は、排気流れ１４との望ましい反応が得られるように、制御された方法で還元剤１３を内部空間１９に注入する。還元剤送達装置２２は、混合缶１８の外で注入装置２０を支持し、かつ還元剤１３を混合缶１８の内部空間１９に案内する。還元剤送達装置２２は、図７に示すように、混合缶１８の内部空間１９で還元剤１３を分散させ、かつ還元剤送達装置２２の構成要素への還元剤１３の堆積または蓄積を阻止するために排気流れ１４を利用する形状にされる。
【００１７】
混合缶１８は、中心軸１８Ａに沿って延び、かつ還元剤混合装置１６内に移動する排気流れ１４に渦運動を生じさせるように構成される。混合缶１８は、図４に示すように、外壁３０と、上流バッフル３２と、下流バッフル３４と、外壁３０内で上流バッフル３２と下流バッフル３４との間にある内壁３６とを含む。外壁３０は、注入装置２０が混合缶１８の外に残ったまま、還元剤送達装置２２が内部空間１９内に延びることを可能にする缶開孔３１を含むように形成される。上流バッフル３２は、排気流れ１４に渦を生じさせる形状にされており、かつガイド開孔３３を含み、図３に示すように、還元剤送達装置２２は、ガイド開孔３３を通した排気流れ１４の一部分を受け入れる。下流バッフル３４は、図９に示すように、混合された排気流れ１４および還元剤１３を還元剤混合装置１６から排気処理システム１２の他の構成要素に案内する。内壁３６は、外壁３０内に位置し、かつ内部空間１９を確立するために上流バッフル３２と下流バッフル３４とを隔てるように構成される。内壁３６はまた、混合缶１８の外壁３０よりも高い温度を維持して、還元剤１３が内部空間１９に注入された後、内部空間１９内の内壁３６に還元剤１３が蓄積することを阻止するために排気流れ１４によって加熱されるように構成される。
【００１８】
上流バッフル３２は、図３および図４に示すように、排気流れ１４が、混合缶１８によって画定される内部空間１９内に移動するときの排気流れ１４のための入口を提供する。上流バッフル３２は、図４に示すように、縁部７０およびパネル７２を含む。縁部７０は、パネル７２から、混合缶１８に含まれる外壁３０の一部に沿って延び、かつ上流バッフル３２を外壁３０に連結する手段を提供する。パネル７２は、外壁３０の上流端を閉じ、排気流れ１４を混合缶１８の内部空間１９に流入させるための開口を含むように形成される。
【００１９】
パネル７２は、例として形状化され、かつ図３に示すように、中心軸１８Ａにほぼ垂直な平面内で延びるように構成された第１の部分７４と、中心軸１８Ａにほぼ平行な平面内で延びるように構成された第２の部分７６とを含む。第１の部分７４は、様々な位置に排気入口開孔７７を含むように形成され、第１の部分７４の少なくとも一部分は、排気流れ１４に渦を生じさせるために螺旋形状に形状化される。第２の部分７６は、中心軸１８Ａにほぼ平行な渦開孔７８を含むように形成され、渦開孔７８は、排気流れ１４に渦を発生させるために、排気流れ１４が内部空間１９に入って中心軸１８の周りを周方向に移動することを可能にする。排気ガスが還元剤送達装置２２に入るガイド開孔３３は、図３および図４に示すように、上流バッフル３２に含まれるパネル７２の第１の部分７４および第２の部分７６の両方の一部分を通して形成される。
【００２０】
下流バッフル３４は、図４に示すように、排気流れ１４が、混合缶１８によって画定される内部空間１９から出るときの排気流れ１４のための出口を提供する。下流バッフル３４は、図４に示すように、縁部８０およびパネル８２を含む。縁部８０は、パネル８２から、混合缶１８に含まれる外壁３０の一部分に沿って延び、かつ下流バッフル３４を外壁３０に連結する手段を提供する。パネル８２は、外壁３０の下流端を閉じ、かつ混合缶１８の内部空間１９から排気流れ１４を排出するための開口８７を含むように形成される。
【００２１】
注入装置２０は、排気流れ１４との望ましい化学反応を引き起こすことを意図された量で還元剤１３を混合缶１８に注入する。注入装置２０は、電子制御され、エンジン１１、排気流れ１４および他の適切な因子に関連するパラメータに基づいて、注入される還元剤の量を調整することができる。
【００２２】
図３に示すように、還元剤送達装置２２は、混合缶１８の外壁３０に連結され、かつ還元剤１３を注入装置２０から混合缶１８に案内する。図５に示すように、還元剤送達装置２２は、注入装置取付具２４、インジェクションコーン２６および排気ガイド２８を含む。図７に示すように、注入装置取付具２４は、混合缶１８の外壁３０の開孔３１を閉じ、かつ注入装置２０を混合缶１８に対して所定の位置に固定する。インジェクションコーン２６は、還元剤１３を混合缶１８内で分散させるために、注入装置２０からの還元剤１３と排気ガイド２８からの排気流れ１４の一部分とを受け入れるように構成される。図７に示すように、排気ガイド２８は、排気流れ１４の一部分１７をインジェクションコーン２６の上流から受け入れ、かつ排気流れ１４の一部分１７をインジェクションコーン２６に誘導するように構成される。排気流れ１４の一部分１７は、インジェクタコーン２６への還元剤の堆積または蓄積を阻止する。
【００２３】
図７に示すように、注入装置取付具２４は、注入装置２０を混合缶１８に対して支持し、かつ注入装置２０から排出された還元剤１３が注入装置取付具２４および缶開孔３１を通して混合缶１８に運ばれるようにインジェクションポート３９を提供する。図５に示すように、注入装置取付具２４は、マウントキャップ３８、閉鎖フランジ４０およびマウントシリンダ４２を含む。マウントキャップ３８は、注入装置２０が還元剤１３を内部空間１９に注入することができるように留め具（図示せず）を介して注入装置２０に連結し、かつインジェクションポート３９を形成する。閉鎖フランジ４０は、還元剤送達装置２２が還元混合装置１８内に組み付けられると、混合缶１８の外壁３０に支持されて缶開孔３１を閉じる。図７に示すように、マウントシリンダ４２は、マウントキャップ３８から閉鎖フランジ４０および缶開孔３１を通して混合缶１８内に延びる。
【００２４】
図７に示すように、インジェクションコーン２６は、還元剤１３を、インジェクションコーン２６によって画定される拡張分散チャネル２７を通して案内することにより、還元剤が混合缶１８の内部空間１９内に移動するときに還元剤１３の分散を容易にする。図７に示すように、インジェクションコーン２６は、排気ガイド２８によって排気流れ１４が供給されるギャップＧを形成するように、還元剤送達装置２２のマウントキャップ３８から離間され、かつ還元剤送達装置２２のマウントシリンダ４２によって囲まれている。図５に示すように、インジェクションコーン２６は、外側ドーム４４と外側ドーム４４から延びるフレア壁４６とを含む。外側ドーム４４は、ドーム形状を有し、かつ入口開孔４５を含むように形成される。図７に示すように、入口開孔４５は、還元剤１３を受け入れるためにインジェクションポート３９と整列され、かつ排気流れ１４の一部分を受け入れるためにギャップＧによって囲まれている。フレア壁４６は、外側ドーム４４から延びるにつれて外側に広がる中空の円錐台形状を有する。図７に示すように、フレア壁４６は、還元剤１３および排気流れ１４の一部分１７が拡張混合チャネル２７を出て混合缶１８の内部空間１９に至る出口開孔４７を画定する。
【００２５】
図７に示すように、排気ガイド２８は、排気を受け入れ、かつその排気をインジェクションコーン２６の周囲に分散させる。図５および図８に示すように、排気ガイド２８は、排気分散ダクト４８および流れ分散壁５０、５２、５４を含む。図７に示すように、排気分散ダクト４８は、上流バッフル３２に向かって開放するように構成された排気受け入れ開口２９を形成し、それにより、排気流れ１４の一部分１７は、排気受け入れ開口２９に流入する。一実施形態では、図７に示すように、排気受け入れ開口２９は、上流バッフル３２の下流で、上流バッフル３２に形成されたガイド開孔３３から離間されかつガイド開孔３３と整列される。別の実施形態では、図１２に示すように、排気受け入れ開口２９は、ガイド開孔３３を通して延び、かつ上流バッフル３２の上流にある。図８に示すように、流れ分散壁５０、５２、５４は、排気分散ダクト４８の排気受け入れ開口２９を流れポート６１、６３、６５に分割し、かつ排気をインジェクションコーン２６の周囲に分散させる。
【００２６】
流れポート６１、６３、６５は、還元剤送達装置２２内に移動してインジェクションコーン２６から排出されるすべての排気流れを流入させる進入手段を提供するように構成される。例示的な実施形態では、動作時、還元剤送達装置２２内へのすべての排気流れは、インジェクションコーン２６から排出され、流れポート６１、６３、６５は、単なる排気のための入口である。
【００２７】
図５に示すように。排気分散ダクト４８は、天井５５、床５６および側壁５８を含む。天井５５は、マウントシリンダ４２に連結され、かつ排気分散ダクト４８の上部境界を形成する。床５６は、出口開孔４７を形成するために天井５５およびインジェクションコーン２６のフレア壁４６に連結される。図８に示すように、側壁５６は、ほぼＵ字形状にされており、かつ排気受け入れ開口２９からインジェクションコーン２６の周囲に延び、排気分散ダクト４８を形成するために天井５５を床５６に連結する。
【００２８】
図５に示すように、流れ分散壁５０、５２および５４は、床５６からインジェクションコーン２６の入口開口４５まで延びる。流れ分散壁５０、５２および５４はまた、入口開口４５からギャップＧ内のマウントシリンダ４２まで延びる。このようにして、流れ分散壁５０、５２、５４は、図５および図８に示すように、排気分散ダクト４８を第１の流管６０、第２の流管６２および第３の流管６４に分割する。流れ分散壁５０、５２、５４は、流管６０、６２、６４のそれぞれが排気をインジェクションコーン１６の周囲の異なる位置に供給するように、入口ドーム４４の入口開口４５の周りで周方向に互いから約１２０°だけ離間される。しかし、それぞれの個々の流れ分散壁５０、５２および５４間の間隔を変えることも本開示の範囲内である。
【００２９】
図８に示すように、流れ分散壁５０は、流管６０と流管６２とを分離し、かつ排気分散ダクト４８内で反対方向を向いた側面５０１、５０２を含む。流れ分散壁５２は、流管６２と流管６４とを分離し、かつ排気分散ダクト４８内で反対方向を向いた側面５２１、５２２を含む。流れ分散壁５４は、流管６０と流管６４とを分離し、かつ排気分散ダクト４８内で反対方向を向いた側面５４１、５４２を含む。側面５０２、５２１は、排気分散ダクト４８内で互いの方を向いている。側面５０１、５２２は、排気分散ダクト４８内で側壁５８の方を向いている。
【００３０】
マウントキャップ３８は、ギャップＧの上部境界を形成する平面３７を含み、かつ平面３７とインジェクションコーン２６との間にギャップＧを画定するようにインジェクションコーン２６から離間される。マウントキャップ３８の平面３７は、マウントシリンダ４２の中心軸４２Ａに垂直に、かつ入口開孔４５によって画定される平面に平行に配置される。図７に示すように、流管６０、６２、６４、インジェクションコーン２６、マウントキャップ３８およびマウントシリンダ４２は、協働して排気をインジェクションコーン２６の入口開孔４５に誘導する。流管６０、６２、６４は、排気をインジェクションコーン２６に向かって案内する。インジェクタコーン２６の外側ドーム４４およびマウントシリンダ４２は、排気を平面３７に向かって誘導する一方、平面３７は、排気を入口開孔４５に向かって誘導する。同時に、注入装置２０は、還元剤１３をインジェクションポート３９から入口開孔４５に向かって還元剤送達装置２２に注入する。排気は、流管６０、６２、６４からギャップＧ内で統合され、注入された還元剤１３と混合される。次いで、還元剤１３および排気の両方は、実質的に一様に分散した状態でインジェクションコーン２６の入口開孔４５に押し込まれ、インジェクションコーン２６に沿った還元剤１３の蓄積または堆積を阻止する。
【００３１】
図８に示すように、排気が流れポート６１に入ると、排気は、天井５５、床５６、側壁５８および側面５０１によって流管６０内に閉じ込められる。次いで、流管６０は、一部分１７をインジェクションコーン２６の周囲で周方向に誘導し、次いで、排気は、流れ分散壁５４の側面５４２によって止められる。図８に示すように、次いで、排気は、インジェクションコーン２６に沿って誘導され、入口開孔４５に形成された第１の通気口１００を通して入口開孔４５に入る。
【００３２】
図８に示すように、排気が流れポート６３に入ると、排気は、天井５５、床５６および側面５０２、５２１によって流管６２内に閉じ込められる。図８に示すように、次いで、流管６２は、排気をインジェクションコーン２６に沿って誘導し、入口開孔４５に形成された第２の通気口１０２から入口開孔４５に誘導する。
【００３３】
図８に示すように、排気が流れポート６５に入ると、排気は、天井５５、床５６、側壁５８および側面５２２によって流管６４内に閉じ込められる。次いで、流管６４は、排気をインジェクションコーン２６の周囲で周方向に誘導し、次いで、排気は、流れ分散壁５４の側面５４１によって止められる。図８に示すように、次いで、排気は、インジェクションコーン２６に沿って誘導され、入口開孔４５に形成された第３の通気口１０４を通して入口開孔４５に入る。
【００３４】
一実施形態では、例えば、図６に示すように、還元剤送達装置２２は、第１の鋳物部分９０と第２の鋳物部分９２とに分割される。第１の鋳物部分９０は、注入装置取付具２４と排気ガイド２８の天井５５とを含む。第２の鋳物部分９２は、インジェクタコーン２６と排気ガイド２８の床５６および側壁５８とを含む。第２の鋳物部分９２はまた、流れ分散壁５０、５２、５４を形成する。第１の鋳物部分９０および第２の鋳物部分９２は、互いに接合されて還元剤送達装置２２を形成する。他の実施形態では、図５に示すように、還元剤送達装置２２は、すべての特徴部が互いに一体に形成された一体構造の鋳物構成要素であり得る。他の実施形態では、還元剤送達装置２２は、多部品構成のアセンブリであり得る。
【００３５】
例示的な実施形態では、溶接９５は、第１の鋳物部分９０と第２の鋳物部分９２とを接合する。他の実施形態では、他の接合機構または留め具は、第１の鋳物部分９０と第２の鋳物部分９２とを連結することができる。還元剤送達装置２２を第１の鋳物部分９０および第２の鋳物部分９２に分割することで、内部特徴部の鋳造が容易になる。
【００３６】
図９に示すように、還元剤混合装置１６は、排気処理システム１２内に収まるように適合されている。排気処理システム１２は、例として、還元剤混合装置１６に加えて、ディーゼル酸化触媒９００（ＤＯＣ）、ディーゼル微粒子フィルタ９０２（ＤＰＦ）、選択的触媒コンバータ９０４（ＳＣＲ）およびアンモニア酸化触媒９０６（ＡＭＯＸ）などの他の触媒装置を含む。
【００３７】
動作時、排気流れ１４は、車両１０（図示せず）のエンジン１１からディーゼル酸化触媒９００（ＤＯＣ）およびディーゼル微粒子フィルタ９０２（ＤＰＦ）を通して流れる。次いで、排気流れ１４は、還元剤混合装置１６に流れ、還元剤混合装置１６において、注入装置２０は、排気流れ１４に加えられかつ混合されて排気流れ１４および還元剤１３の混合物９１４を形成するように、還元剤１３を還元剤送達装置２２に注入する。次いで、混合物９１４は、化学反応により、亜酸化窒素、炭化水素および他の不純物を還元するために、選択的触媒コンバータ９０４（ＳＣＲ）およびアンモニア酸化触媒９０６（ＡＭＯＸ）を通して流れる。次いで、排気流れ１４は、大気１５中に解放される。
【００３８】
図１０に示す第２の実施形態では、還元剤送達装置２２２は、図５の還元剤送達装置２２と同様である。還元剤送達装置２２２は、注入装置取付具２２４、インジェクションコーン２２６および排気ガイド２２８を含む。
【００３９】
図１２に示すように、注入装置取付具２２４は、混合缶１８の外壁３０の開孔３１を閉じ、かつ注入装置２０を混合缶１８に対して所定の位置に固定する。図１２に示すように、注入装置取付具２２４は、インジェクションポート２３９を形成するマウントキャップ２３８と、還元剤送達装置２２２が混合缶１８内に組み付けられると、混合缶１８に沿って支持される閉鎖フランジ２４０と、閉鎖フランジ２４０に取り付けられ、かつマウントキャップ２３８から混合缶１８を通して延びるマウントシリンダ２４２とを含む。
【００４０】
図１２に示すように、インジェクションコーン２２６は、還元剤２１３を混合缶１８内で分散させるために、注入装置２０からの還元剤２１３と排気ガイド２２８からの排気流れ１４の一部分１７とを受け入れるように構成される。図１２に示すように、インジェクションコーン２２６は、入口開孔２４５を含むように形成された外側ドーム２４４と、外側ドーム２４４から延び、かつ出口開孔２４７を含むように形成されるフレア壁２４６とを含む。
【００４１】
図１２に示すように、排気ガイド２２８は、上流の方を向き、かつ排気受け入れ開口２２９を通した排気流れ１４の一部分１７を受け入れるように構成された排気分散ダクト２４８を含む。排気分散ダクト２４８およびマウントシリンダ２４２は、インジェクションコーン２２６を囲むギャップ２Ｇを形成し、排気がインジェクションコーン２２６の周囲にかつインジェクション開孔２４５内に分散することを可能にする。排気ガイド２２８はまた、図１０および図１３に破線で示す任意選択の複数の流れ分散壁２５０および２５２を含む。図１３に示すように、流れ分散壁２５０および２５２は、排気流れ１４の一部分１７がインジェクションコーン２６の周囲に分散されるように排気分散ダクト２４８を分割する。
【００４２】
図１０に示すように、排気分散ダクト２４８は、天井２５５、床２５６および側壁２５８を含む。天井２５５は、マウントシリンダ２４２に連結され、かつ排気分散ダクト２４８の上部境界を形成する。床２５６は、出口開孔２４７を形成するために天井２５５およびインジェクションコーン２２６のフレア壁２４６に連結される。図１３に示すように、側壁２５８は、ほぼＵ字形状にされており、かつ排気受け入れ開口２２９からインジェクションコーン２２６の周囲に延び、排気分散ダクト２４８を形成するために天井２５５を床２５６に連結する。
【００４３】
図１０に示すように、任意選択の流れ分散誘導装置２５０、２５２は、流れがインジェクションコーン２２６の周囲の様々な位置に分散されることを促進するために、インジェクションコーン２２６から床２５６に沿って排気分散ダクト２４８内の所定の地点まで延びる。流れ分散誘導装置２５０、２５２は、排気受け入れ開口２２９まで完全に延びていない。一部の実施形態では、流れがインジェクションコーン２２６の周囲の様々な位置に分散されることを促進する隆起、谷および不連続面などの他の適切な流れ誘導装置があり得る。
【００４４】
一実施形態では、例えば、図１１に示すように、還元剤送達装置２２２は、第１の鋳物部分２９０と第２の鋳物部分２９２とに分割される。第１の鋳物部分２９０は、注入装置取付具２２４と排気ガイド２２８の天井２５５とを含む。第２の鋳物部分２９２は、インジェクタコーン２２６と排気ガイド２２８の床２５６および側壁２５８とを含む。第２の鋳物部分２９２はまた、任意選択の流れ分散誘導装置２５０、２５２を含む。第１の鋳物部分２９０および第２の鋳物部分２９２は、互いに接合されて還元剤送達装置２２２を形成する。他の実施形態では、図１０に示すように、還元剤送達装置２２２は、すべての特徴部が互いに一体に形成された一体構造の鋳物構成要素であり得る。他の実施形態では、還元剤送達装置２２２は、多部品構成のアセンブリであり得る。
【００４５】
例示的な実施形態では、溶接２９５は、第１の鋳物部分２９０と第２の鋳物部分２９２とを接合する。他の実施形態では、他の接合機構または留め具は、第１の鋳物部分２９０と第２の鋳物部分２９２とを連結することができる。還元剤送達装置２２２を第１の鋳物部分２９０と第２の鋳物部分２９２とに分割することで、内部特徴部の鋳造が容易になる。
【００４６】
以下の番号付き条項は、想定される非限定的な実施形態を含む。
【００４７】
条項１：内燃機関に接続された排気処理システムで使用するために適合された還元剤混合装置であって、
中心軸の周りに配置され、かつ内部空間を画定する形状にされた混合缶であって、内部空間は、排気ガスが中心軸に沿って下流方向に還元剤混合装置を通して移動するときに排気ガスおよび還元剤の混合物を収容するように適合される、混合缶と、
混合缶の外に取り付けられ、かつ所定の量の還元剤を混合缶の内部空間に排出するように構成された注入装置と、
混合缶の内部空間の外で注入装置を支持する注入装置取付具と、注入装置から排出された還元剤を混合缶の内部空間に案内するインジェクションコーンと、排気ガイドであって、インジェクションコーンを通して移動する排気ガスがインジェクションコーンの内面を覆い、かつ混合コーンの内面への還元剤の堆積を阻止するように、還元剤混合装置内に移動する排気ガスを収集し、かつ排気ガスをインジェクションコーンの入口開孔の周囲に分散させる手段を提供するように構成された排気ガイドとを含む還元剤送達装置と
を含む還元剤混合装置。
【００４８】
条項２：混合缶は、缶開孔であって、それを通して還元剤送達装置が延びる缶開孔を含むように形成された外壁と、内部空間の上流側を画定し、かつガイド開孔を含むように形成された上流バッフルと、内部空間の下流側を画定する下流バッフルとを含み、排気ガイドは、インジェクションコーンから上流方向に延び、かつ排気受け入れ開口を形成する排気分散ダクトを含み、排気受け入れ開口は、上流方向を向いて開放し、かつガイド開孔と整列され、それにより、ガイド開孔を通して移動する排気は、排気ガスが還元剤混合装置を通して流れるときに排気ガイドに入ってインジェクションコーンの入口開孔の周囲に分散する、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００４９】
条項３：排気ガイドは、排気分散ダクトを複数の流管に分割する複数の流れ分散壁を含み、および流管のそれぞれは、排気ガスをインジェクションコーンの周囲の異なる位置で排出する形状にされており、それにより、排気ガスは、排気ガスが還元剤混合装置を通して流れるときにインジェクションコーンの入口開孔の周囲に分散される、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００５０】
条項４：排気分散ダクトは、上流バッフルに形成されたガイド開孔の下流で終端し、それにより、還元剤送達装置は、上流バッフルから離間され、およびガイド開孔を通して移動する一部の排気ガスは、排気ガスが還元剤混合装置を通して流れるときに排気分散ダクトに入らない、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００５１】
条項５：排気分散ダクトは、上流バッフルのガイド開孔を通して延び、かつガイド開孔の上流で終端する、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００５２】
条項６：複数の流れ分散壁は、排気受け入れ開口を、上流バッフルに形成されたガイド開孔とそれぞれが整列された複数の流れポートに分割し、それにより、ガイド開孔を通して移動する排気は、排気ガスが還元剤混合装置を通して流れるときに排気ガイドに入ってインジェクションコーンの入口開孔の周囲に分散する、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００５３】
条項７：上流バッフルは、中心軸にほぼ垂直な平面内で延びるように配置された第１の部分と、中心軸にほぼ平行な平面内で延びるように配置された第２の部分とを含み、および上流バッフルに形成されたガイド開孔は、上流バッフルの第１の部分および第２の部分の両方の一部分を通して形成される、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００５４】
条項８：還元剤送達装置の注入装置取付具は、注入装置に連結される混合缶の外のマウントキャップと、混合缶の外壁に形成された缶開孔を通して延びるマウントシリンダとを含み、マウントシリンダは、インジェクションコーンの少なくとも一部分を囲んでそれらの間にギャップを画定し、およびギャップは、排気ガイドと流体連通する、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００５５】
条項９：マウントキャップは、留め具によって注入装置に連結されるように構成された連結フランジと、混合缶の外でマウントシリンダの上に延びて、マウントシリンダの外側端を閉じるポートプレートとを含み、ポートプレートは、注入装置から排出された還元剤がマウントキャップを通してかつインジェクションコーン内に移動することを可能にするために、インジェクションコーンの入口開孔と整列されたインジェクションポートを含むように形成され、およびポートプレートは、マウントシリンダの外側端にわたって実質的に平坦な形状を有する、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００５６】
条項１０：排気ガイドは、排気分散ダクトを複数の流管に分割する複数の流れ分散壁を含み、および流管のそれぞれは、排気ガスをインジェクションコーンの入口開孔の周囲の異なる位置で排出する形状にされており、それにより、排気ガスは、排気ガスが還元剤混合装置を通して流れるときにインジェクションコーンの周囲に分散される、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００５７】
条項１１：複数の流れ分散壁は、マウントシリンダとインジェクションコーンとの間のギャップ内に延びる、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００５８】
条項１２：インジェクタコーンは、インジェクタコーンの入口開孔を形成する外側ドームと、インジェクタコーンの出口開孔を形成するフレア壁とを含み、外側ドームは、ドーム形状を有し、およびフレア壁は、外側ドームから延びる中空の円錐台形状を有する、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００５９】
条項１３：還元剤送達装置の注入装置取付具は、注入装置に連結される混合缶の外のマウントキャップと、混合缶の外壁に形成された缶開孔を通して延びるマウントシリンダとを含み、マウントシリンダは、インジェクションコーンの外側ドーム、インジェクションコーンのフレア壁の少なくとも一部分を囲んでそれらの間にギャップを画定し、およびギャップは、排気ガイドと流体連通する、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００６０】
条項１４：マウントキャップは、留め具によって注入装置に連結されるように構成された連結フランジと、混合缶の外でマウントシリンダの上に延びて、マウントシリンダの外側端を閉じるポートプレートとを含み、ポートプレートは、注入装置から排出された還元剤がマウントキャップを通してかつインジェクションコーン内に移動することを可能にするために、インジェクションコーンの入口開孔と整列されたインジェクションポートを含むように形成され、およびポートプレートは、マウントシリンダの外側端にわたって実質的に平坦な形状を有する、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００６１】
条項１５：排気ガイドは、マウントシリンダから延びる排気分散ダクトと、排気分散ダクトを複数の流管に分割する複数の流れ分散壁とを含み、流管のそれぞれは、排気ガスをインジェクションコーンの周囲の異なる位置で排出する形状にされており、および複数の流れ分散壁は、マウントシリンダとインジェクションコーンとの間のギャップ内に延び、それにより、排気ガスは、排気ガスが還元剤混合装置を通して流れるときにインジェクションコーンの入口開孔の周囲に分散される、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００６２】
条項１６：内燃機関に接続された排気処理システムで使用するために適合された還元剤混合装置であって、
中心軸の周りに配置され、かつ内部空間を画定する形状にされた混合缶であって、缶開孔を含むように形成された外壁と、ガイド開孔を含むように形成された上流バッフルとを含む混合缶と、
缶開孔を通して還元剤を排出するために、混合缶の内部空間の外の所定の位置で注入装置を支持するように構成された注入装置取付具と、混合缶の外の注入装置から排出された還元剤を混合缶の内部空間に案内するように構成されたインジェクションコーンと、混合缶の外壁から離間された排気分散ダクトを含む排気ガイドとを含む還元剤送達装置と
を含み、排気分散ダクトは、ガイド開孔と整列された排気受け入れ開口を形成し、それにより、ガイド開孔からの排気は、排気ガスが還元剤混合装置を通して流れるときに排気分散ダクトに入り、および排気分散ダクトは、排気受け入れ開口からインジェクションコーンに向かってかつインジェクションコーンの周囲に、および排気ガスが還元剤混合装置を通して流れるときに排気ガスをインジェクションコーンのすべての面に分散させるように延びる形状にされる、還元剤混合装置。
【００６３】
条項１７：排気ガイドは、排気分散ダクトを複数の流管に分割する複数の流れ分散壁を含み、および流管のそれぞれは、排気ガスをインジェクションコーンの入口開孔の周囲の異なる位置で排出する形状にされる、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００６４】
条項１８：排気分散ダクトは、還元剤送達装置が上流バッフルから離間されるように、排気分散ダクトが上流バッフルに達する前に終端する、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００６５】
条項１９：排気分散ダクトは、上流バッフルのガイド開孔を通して延び、および排気受け入れ開口は、上流バッフルのガイド開口から離間される、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００６６】
条項２０：複数の流れ分散壁は、排気受け入れ開口を、上流バッフルに形成されたガイド開孔とそれぞれが整列された複数の流れポートに分割し、それにより、ガイド開孔を通して移動する排気は、排気ガスが還元剤混合装置を通して流れるときに流れ分散壁によって分割される、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００６７】
条項２１：上流バッフルは、中心軸にほぼ垂直な平面内で延びるように配置された第１の部分と、中心軸にほぼ平行な平面内で延びるように配置された第２の部分とを含み、および上流バッフルに形成されたガイド開孔は、上流バッフルの第１の部分および第２の部分の両方の一部分を通して形成される、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００６８】
条項２２：還元剤送達装置の注入装置取付具は、混合缶の外のマウントキャップと、混合缶の外壁に形成された缶開孔を通して延びるマウントシリンダとを含み、マウントシリンダは、インジェクションコーンの少なくとも一部分を囲んでそれらの間にギャップを画定し、およびギャップは、排気分散ダクトと流体連通する、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００６９】
条項２３：マウントキャップは、留め具によって注入装置に連結されるように構成された連結フランジと、混合缶の外でマウントシリンダの上に延びて、マウントシリンダの外側端を閉じるポートプレートとを含み、ポートプレートは、注入装置から排出された還元剤がマウントキャップを通してかつインジェクションコーン内に移動することを可能にするために、インジェクションコーンの入口開孔と整列されたインジェクションポートを含むように形成され、およびポートプレートは、マウントシリンダの外側端にわたって実質的に平坦な形状を有する、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００７０】
条項２４：排気ガイドは、排気分散ダクトを複数の流管に分割する複数の流れ分散壁を含み、流管のそれぞれは、排気ガスをインジェクションコーンの周囲の異なる位置で排出する形状にされており、および複数の流れ分散壁は、マウントシリンダとインジェクションコーンとの間のギャップ内に延び、それにより、排気ガスは、排気ガスが還元剤混合装置を通して流れるときにインジェクションコーンの入口開孔の周囲に分散される、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００７１】
条項２５：還元剤送達装置は、第１の鋳物部分と、第１の鋳物部分に連結された第２の鋳物部分とを含み、第１の鋳物部分は、注入装置取付具のマウントキャップ、注入装置取付具のマウントシリンダを形成し、および排気分散ダクトの一部分は、第１の鋳物部分によって形成され、かつ第２の鋳物部分は、インジェクションコーンおよび排気分散ダクトの一部分を形成する、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００７２】
条項２６：排気ガイドは、排気分散ダクトを複数の流管に分割する複数の流れ分散壁を含み、複数の流れ分散壁は、マウントシリンダとインジェクションコーンとの間のギャップ内に延び、および第２の鋳物部分は、流れ分散壁を形成する、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００７３】
条項２７：内燃機関に接続された排気処理システムで使用するために適合された還元剤混合装置であって、
中心軸の周りに配置され、かつ内部空間を画定する形状にされた混合缶と、
混合缶の内部空間の外で注入装置を支持するように構成された注入装置取付具と、注入装置から排出された還元剤を混合缶の内部空間に案内するように構成されたインジェクションコーンとを含む還元剤送達装置と
を含み、注入装置取付具は、注入装置に連結された混合缶の外の連結フランジと、混合缶内に延び、かつインジェクションコーンの一部分を囲むマウントシリンダと、平坦な形状を有するポートプレートであって、混合缶の外でマウントシリンダの上に延び、かつインジェクションポートを含むように形成されたポートプレートとを含み、インジェクタコーンは、ポートプレートのインジェクタポートと整列された入口開孔を形成する外側ドームと、インジェクタコーンの出口開孔を形成するフレア壁とを含む、還元剤混合装置。
【００７４】
条項２８：インジェクションポートおよび入口開孔は、互いから離間され、およびインジェクションポートは、入口開孔よりも小さい、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００７５】
条項２９：マウントシリンダは、インジェクションコーンの外側ドームと、インジェクションコーンのフレア壁の一部分とを囲んでそれらの間にギャップを画定する、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００７６】
条項３０：還元剤送達装置は、排気ガイドであって、インジェクションコーンのフレア壁の別の部分の周囲に延び、および排気ガスが還元剤混合装置を通して流れるとき、排気ガスを収集しかつインジェクションコーンの周囲に分散させるように構成される排気ガイドを含む、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００７７】
条項３１：排気ガイドは、マウントシリンダから延びる排気分散ダクトと、排気分散ダクトを複数の流管に分割する複数の流れ分散壁とを含み、流管のそれぞれは、排気ガスをインジェクションコーンの周囲の異なる位置で排出する形状にされており、および複数の流れ分散壁は、マウントシリンダとインジェクションコーンとの間のギャップ内に延び、それにより、排気ガスは、排気ガスが還元剤混合装置を通して流れるときにインジェクションコーンの入口開孔の周囲に分散される、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【００７８】
条項３２：混合缶は、缶開孔であって、それを通して還元剤送達装置が延びる缶開孔を含むように形成された外壁と、内部空間の上流側を画定し、かつガイド開孔を含むように形成された上流バッフルと、内部空間の下流側を画定する下流バッフルとを含み、排気ガイドは、インジェクションコーンから上流方向に延び、かつ排気受け入れ開口を形成する排気分散ダクトを含み、排気受け入れ開口は、上流方向を向いて開放し、かつガイド開孔と整列され、それにより、ガイド開孔を通して移動する排気は、排気ガスが還元剤混合装置を通して流れるときに排気ガイドに入ってインジェクションコーンの入口開孔の周囲に分散する、他の任意の適切な条項、条項の組み合わせまたは条項制限の組み合わせによる還元剤混合装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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