專利名稱：具有通用的多位置捕水器的排氣組件的制作方法
具有通用的多位置捕水器的排氣組件背景技術(shù)和

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及具有捕水器的排氣組件。排氣組件通常包含具有接收廢氣的入口，排放廢氣的出口的外殼、內(nèi)部腔室以及 排氣管。廢氣自入口沿順流方向從上游向下游經(jīng)過內(nèi)部腔室流至出口。排氣管自出口延伸 并使廢氣通往大氣。捕水器可以設(shè)置在外殼內(nèi)，在內(nèi)部腔室的下游和出口的上游，并阻擋可 能進(jìn)入排氣管的水沿逆流方向流入內(nèi)部腔室。在內(nèi)部腔室具有一個(gè)或者多個(gè)可能受到水侵 損害的零件，例如具有諸如催化劑，過濾器等排氣后處理元件的情況下，這是可取的。本發(fā)明在致力于以上所述的排氣組件的持續(xù)發(fā)展努力期間產(chǎn)生。


圖1是將現(xiàn)有技術(shù)中已知的排氣組件局部切除后的部分透視圖。
圖2是沿圖1的線2-2截取的放大剖視圖。
圖3與圖2相似并顯示了現(xiàn)有技術(shù)中已知的另一實(shí)施例。
圖4是依照本發(fā)明的排氣組件的部分透視圖。
圖5是沿圖4的線5-5截取的放大剖視圖。
圖6是沿線6-6截取的圖5的部分放大圖。
圖7與圖4相似并顯示了另一實(shí)施例。
圖8是依照本發(fā)明的排氣組件的分解透視圖。
圖9是沿圖8的線9-9截取的剖視圖。
圖10是沿圖7的線10-10截取的放大剖視圖。
圖11是沿線11-11截取的圖10的部分放大圖。
圖12與圖6相似并顯示了另一實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)有技術(shù)圖1顯示了包含外殼22的排氣組件20，外殼22具有接收廢氣的入口 24，如箭頭 26處所示、排放廢氣的出口 28，如箭頭30處所示、內(nèi)部腔室32，廢氣自入口 24沿順流方向 (圖1中向右)從上游向下游(圖1中從左向右)經(jīng)過內(nèi)部腔室32流至出口 28。內(nèi)部腔 室32可以包含排氣后處理元件，舉例來說，如34處虛線所示，諸如催化元件、過濾器等等。 排氣管36如箭頭38處所示，自出口 28延伸并使廢氣通往大氣。外殼22沿軸線40軸向延 伸，軸線40具有水平延伸的至少部分分矢量。捕水器擋壁42設(shè)置在外殼內(nèi)，在內(nèi)部腔室32 的下游及出口 28的上游，并阻擋可能進(jìn)入排氣管36的水沿逆流方向(圖1中向左)流入 內(nèi)部腔室32。這保護(hù)了后處理元件34不受水侵損害。在現(xiàn)有技術(shù)中已知的一實(shí)施例，圖2，外殼側(cè)壁44具有排水孔46，排水孔46排放 自其經(jīng)過的水，如箭頭48處所示。在現(xiàn)有技術(shù)中已知的另一實(shí)施例，圖3。沿外殼側(cè)壁的絕熱層50與外殼的軸向末
4端之間由隙縫52隔開，隙縫52提供自其經(jīng)過而進(jìn)入聚集室54的排水通道，以在孔56處排 水，如排水箭頭58處所示。在圖1至圖3中，出口 28是不平行于軸線40而延伸的旁側(cè)出口。在所描述的實(shí) 施例中，旁側(cè)出口向上延伸。在其他應(yīng)用中，可能期望旁側(cè)出口 28向右水平延伸，或者向左 水平延伸等等。為了這些不同的實(shí)施方式，必須從庫存中選擇在22a處不同的外殼端部， 以便與所期望的朝向相適應(yīng)。舉例來說，向右延伸的旁側(cè)出口 28(而不是如圖1至圖3中 所示的向上延伸的出口)就需要選擇具有向右延伸的出口 28的外殼端部22a、以及被重新 定向以位于這種外殼端部的底部的捕水器擋壁42、以及位于這種外殼端部的底部的排水孔 46或56。這轉(zhuǎn)而要求在庫存中儲(chǔ)備多種多樣的部件和零件，這被認(rèn)為是成本效益不高的。美國專利申請(qǐng)第12/104. 520號(hào)(下文“‘520申請(qǐng)”)圖4至圖11闡明了本發(fā)明并且在適當(dāng)?shù)牡胤绞褂昧饲懊娴南嗤瑯?biāo)記以易于理解。圖4、圖5中，捕水器70設(shè)置在外殼端部22b內(nèi)，在內(nèi)部腔室32的下游以及出口 28的上游，并且阻擋可能進(jìn)入排氣管36的水沿逆流方向(圖4、圖5中向左)流入內(nèi)部腔 室32。捕水器70在繞軸線40的多個(gè)角度位置處阻擋逆流的水流，由此出口 28可以向上延 伸，如圖4中實(shí)線所示，或者可以水平向右延伸，如28a處虛線所示，或者其他朝向，全部都 用相同的外殼端部22b和捕水器70，既不必更換部件，也不會(huì)有隨之而來的在庫存中儲(chǔ)備 多種多樣的供替換的定向部件的需求。圖4至圖6中，外殼部22b具有多個(gè)排水裝置，諸如72、74、76，位于繞軸線40的各 自的多個(gè)角度位置。排水裝置繞軸線40以弓形互相隔開，并為外殼端部22b和出口 28的 各自定向提供排水。舉例來說，當(dāng)出口 28定向?yàn)槌蛏蠒r(shí)，排水裝置72在外殼的底部并提 供排水。當(dāng)外殼出口定向?yàn)槌蛴視r(shí)，例如，如圖4中28a處虛線所示，排水裝置74在外殼 的底部并提供排水。當(dāng)出口定向?yàn)槌蜃螅?，與28a反向時(shí)，則排水裝置76在外殼的底部 并提供排水。捕水器70在繞軸線40的多個(gè)角度位置處阻擋逆流的水流，而不是如圖1至 圖3中僅在單一的位置處。為了出口 28定向上的靈活性，所述的多個(gè)角度位置較佳地包含 至少兩個(gè)隔開至少180°的角度位置，并且更較佳地，當(dāng)排氣管36是不平行于軸線40而延 伸的旁側(cè)出口排氣管時(shí)，這種旁側(cè)出口排氣管繞軸線40可旋轉(zhuǎn)360°，并且所述的多個(gè)角 度位置位于繞軸線40沿360°的弧線上。捕水器70較佳地由不平行于軸線40而延伸的擋壁提供，并較佳地具有在所述多 個(gè)角度位置的每個(gè)處都相同的恒定的垂直高度。外殼22在端部22b處包含圓柱形的側(cè)壁 78。擋壁70較佳地是環(huán)形部件，所述環(huán)形部件在側(cè)壁78處有外周緣80并沿徑向向內(nèi)地延 伸到內(nèi)周緣82。如圖6中84處所示，位于內(nèi)周緣和外周緣82和80之間，并在環(huán)形部件的 底部的垂直跨距提供了在多個(gè)所述角度位置的每個(gè)處都相同的所述恒定的垂直高度。在一實(shí)施例中，圖4至圖6，捕水器擋壁70由圖5、圖6的橫截面為L形的構(gòu)件86 所提供，L形的構(gòu)件86具有沿側(cè)壁78延伸的第一腿88，以及不平行于軸線40而延伸的第 二腿90。在本實(shí)施例的一種形式中，擋壁70是L形的絕熱構(gòu)件，包含絕熱的第一和第二腿 88和90中的每個(gè)腿，以不僅a)阻擋逆流的水流，特別是通過第二腿90;并且b)降低側(cè)壁 78的外表皮溫度，特別是通過第一腿88。如果絕熱體易受水損害影響，則優(yōu)選用防水覆蓋 層，例如金屬箔92包裹絕熱體。而且，可以把襯墊或者支架94設(shè)置在絕熱體和側(cè)壁78之 間，進(jìn)一步支撐絕熱體，從而在絕熱體的末端和外殼的軸向末端之間提供隙縫96，并提供至排水裝置72的流動(dòng)通路或通道98，這樣，水便經(jīng)由隙縫96和通路98排到排水孔72。圖7至圖11顯示了進(jìn)一步的實(shí)施例，并且在適當(dāng)?shù)牡胤绞褂昧饲懊娴南嗤瑯?biāo)記以 易于理解。圖4至圖6中所述的捕水器擋壁70設(shè)置在圖7至圖11中，作為L形凸緣102， 圖10，L形凸緣102具有外表面104，圖11，在第一腿106處，外表面104在側(cè)壁78處固定 至所述外殼。在這種實(shí)施例的一種形式中，側(cè)壁78具有內(nèi)表面，所述內(nèi)表面有沿其延伸的 絕熱體108，絕熱體108可以包含襯墊或者支架94，并且在第一腿106處的L形凸緣102的 外表面104被焊接至側(cè)壁處的絕熱體上。L形構(gòu)件102的第二腿110不平行于軸線40而延 伸。捕水器擋壁102是環(huán)形部件，所述環(huán)形部件在側(cè)壁78處的104處有外周緣并沿徑向向 內(nèi)地延伸到112處的內(nèi)周緣。在環(huán)形部件的底部、位于內(nèi)周緣和外周緣112和104之間的 垂直跨距114提供了對(duì)于所述多個(gè)角度位置的每個(gè)處都相同的所述恒定的垂直高度，繼而 提供了出口 28及排氣管36的定向的所述靈活性，以及本系統(tǒng)的通用的應(yīng)用和實(shí)施方式，本 系統(tǒng)不需在庫存中儲(chǔ)備多種多樣的供替換的定向部件。多個(gè)擴(kuò)散器，例如圖8中的122，124，126，各與各自的排水裝置72，74，76相對(duì)于軸 線40沿徑向向外地隔開。擴(kuò)散器使來自各自的排水孔的廢氣散開，當(dāng)后者不排水時(shí)，由此 幫助冷卻廢氣。外殼側(cè)壁78具有外表面，一個(gè)或者多個(gè)安裝夾具與此外表面配合，例如，夾 具示意性地如圖11中128處的虛線所示。安裝或修理人員可能在不同的實(shí)施方式中，包含 在不同的發(fā)動(dòng)機(jī)艙中及諸如此類情形中，使用安裝夾具對(duì)排氣組件進(jìn)行裝配、安置、更換等 操作。這種夾具的使用和置放可能是不可預(yù)知的，而且/或者不遵守推薦的制造商規(guī)格。據(jù) 此，圖1至圖3中的安裝夾具的不當(dāng)置放可能會(huì)覆蓋并阻擋諸如46或者56的排水孔。擴(kuò) 散器122，124，126提供了與各自的排水孔72，74，76沿徑向向外隔開的護(hù)罩，并確?？撞槐?一個(gè)或者多個(gè)安裝夾具所阻擋。外殼包含已提到的側(cè)壁78，側(cè)壁78較佳地是弓形的，并更 佳地為圓柱形。排水裝置由通過所述側(cè)壁的所述孔72，74，76等提供。由所述護(hù)罩提供的 擴(kuò)散器122，124，126使廢氣轉(zhuǎn)向以相對(duì)于弓形側(cè)壁成切向地流動(dòng)。圖12顯示了另一實(shí)施例，并且在適當(dāng)?shù)牡胤绞褂昧饲懊娴南嗤瑯?biāo)記以易于理解。 在前述實(shí)施例中，排水裝置諸如72，74，76相對(duì)于軸線40沿徑向延伸。在圖12中，也如圖 10中的虛線所示，諸如130，132等的排水裝置沿軸向地延伸通過外殼端壁134，外殼端壁 134在下游與捕水器70軸向隔開。排放孔130，132等可與排放孔72，74，76同時(shí)使用，或者 替代排放孔72，74，76使用。例如通過螺紋塞可以將圖10、圖12的朝向中的諸如132的不 使用的排放孔封閉。用于排水的排放孔，例如在圖10、圖12的朝向中的排放孔130，可以保 持敞開，或者可以具有用于排放管的可選的連接裝置，目的是使廢水通往車輛上的合適的 位置實(shí)現(xiàn)排水。在上文的描述中，為簡(jiǎn)潔、清晰和理解而使用了某些術(shù)語。因?yàn)檫@些術(shù)語用于描述 的目的并且意欲進(jìn)行廣泛地解釋，所以這些術(shù)語中并不包含超過現(xiàn)有技術(shù)需求的不必要的 限制。此處描述的不同構(gòu)造、系統(tǒng)和方法步驟可單獨(dú)地使用或與其它構(gòu)造、系統(tǒng)和方法步驟 組合使用。將預(yù)期到的是在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，各種等同、替換和修改是可能的。
權(quán)利要求
1.一種排氣組件，包括外殼，所述外殼具有接收廢氣的入口，排放所述廢氣的出口 ；內(nèi) 部腔室，所述廢氣自所述入口沿順流方向從上游向下游，經(jīng)過所述內(nèi)部腔室流至所述出口 ； 排氣管，所述排氣管自所述出口延伸并使所述廢氣通往大氣，所述外殼沿軸線軸向地延伸， 所述軸線具有水平延伸的至少部分分矢量；在所述外殼內(nèi)的捕水器，所述捕水器在所述內(nèi) 部腔室的下游并在所述出口的上游，并且阻擋可能進(jìn)入所述排氣管的水沿逆流方向流入所 述內(nèi)部腔室，所述捕水器在繞所述軸線的多個(gè)角度位置處阻擋逆流的水流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣組件，其中所述外殼具有多個(gè)排水裝置，位于繞所述軸 線的各自的多個(gè)角度位置，所述多個(gè)排水裝置繞所述軸線以弓形互相隔開。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣組件，其中所述多個(gè)角度位置包括至少兩個(gè)隔開至少 180°的角度位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣組件，其中所述排氣管是不平行于所述軸線而延伸的旁 側(cè)出口排氣管，并且其中所述的旁側(cè)出口排氣管可繞所述軸線360°旋轉(zhuǎn)，并且所述多個(gè)角 度位置位于繞所述軸線的沿360°的弧線上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣組件，其中所述捕水器包括擋壁，所述擋壁不平行于所 述軸線而延伸，并且具有恒定的垂直高度，所述恒定的垂直高度在所述多個(gè)角度位置的每 個(gè)處都相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的排氣組件，其中所述外殼包括圓柱形的側(cè)壁，并且所述擋壁 是環(huán)形部件，所述環(huán)形部件具有在所述側(cè)壁處的外周緣并徑向向內(nèi)地延伸到內(nèi)周緣，在所 述環(huán)形部件的底部，并在所述內(nèi)周緣和外周緣之間的垂直跨距提供了在所述多個(gè)角度位置 的每個(gè)處都相同的所述恒定的垂直高度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣組件，其中所述外殼具有側(cè)壁，所述捕水器包括擋壁，所 述擋壁包括橫截面為L形的構(gòu)件，所述橫截面為L形的構(gòu)件包括沿所述側(cè)壁延伸的第一腿， 以及不平行于所述軸線而延伸的第二腿。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的排氣組件，其中所述擋壁包括L形絕熱構(gòu)件，所述L形絕熱構(gòu) 件包含絕熱的所述第一腿和第二腿中的每一個(gè)，以不僅a)阻擋逆流的水流，特別是通過 所述第二腿；而且b)降低所述側(cè)壁的外表皮溫度，特別是通過所述第一腿。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的排氣組件，其中所述擋壁包括L形凸緣，所述L形凸緣在所述 第一腿處具有外表面，所述外表面固定至在所述側(cè)壁處的所述外殼。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的排氣組件，其中所述側(cè)壁具有內(nèi)表面，所述內(nèi)表面有沿其延 伸的絕熱體，并且所述L形凸緣在所述第一腿處的所述外表面在所述側(cè)壁處焊接至所述絕 熱體。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的排氣組件，包括多個(gè)擴(kuò)散器，每一個(gè)與各自的所述排水裝置 相對(duì)于所述軸線沿徑向向外地隔開，所述多個(gè)擴(kuò)散器使來自各自的所述排水裝置的所述廢 氣散開，當(dāng)后者不排水時(shí)，由此幫助冷卻所述廢氣。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的排氣組件，其中所述外殼具有側(cè)壁，所述側(cè)壁具有外表面， 一個(gè)或者多個(gè)安裝夾具與所述外表面配合，并且其中所述排水裝置包括通過所述側(cè)壁的 孔，所述擴(kuò)散器包括護(hù)罩，所述護(hù)罩與所述孔沿徑向向外地隔開并確保所述孔不被所述安 裝夾具所阻擋。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的排氣組件，其中所述外殼具有弓形側(cè)壁，所述排水裝置包括通過所述側(cè)壁的孔，并且所述擴(kuò)散器包括護(hù)罩，所述護(hù)罩使所述廢氣轉(zhuǎn)向而相對(duì)于所述弓形側(cè)壁成切向地流動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的排氣組件，其中所述排水裝置相對(duì)所述軸線徑向地延伸。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的排氣組件，其中所述排水裝置軸向地延伸。
16.根據(jù)權(quán)利要求2所述的排氣組件，其中所述外殼具有在下游與所述捕水器沿軸向 隔開的端壁，所述排水裝置延伸通過所述端壁。
17.一種排氣組件，包括外殼，所述外殼具有接收廢氣的入口，排放所述廢氣的出口 ； 內(nèi)部腔室，所述廢氣自所述入口沿順流方向從上游向下游，經(jīng)過所述內(nèi)部腔室流至所述出 口 ；排氣管，所述排氣管自所述出口延伸并使所述廢氣通往大氣，所述外殼沿軸線軸向地延 伸，所述軸線具有水平延伸的至少部分分矢量；在所述外殼內(nèi)的捕水器，所述捕水器在所述 內(nèi)部腔室的下游并在所述出口的上游，并且阻擋可能進(jìn)入所述排氣管的水沿逆流方向流入 所述內(nèi)部腔室，所述外殼具有至少一個(gè)排水裝置，至少一個(gè)擴(kuò)散器，所述擴(kuò)散器與所述排水 裝置相對(duì)于所述軸線徑向向外地隔開，并且當(dāng)所述排水裝置不排水時(shí)，使來自所述排水裝 置的所述廢氣散開，由此幫助冷卻所述廢氣。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的排氣組件，其中所述外殼具有側(cè)壁，所述側(cè)壁具有外表面， 安裝夾具與所述外表面配合，所述排水裝置包括通過所述側(cè)壁的孔，所述擴(kuò)散器包括護(hù)罩， 所述護(hù)罩與所述孔沿徑向向外地隔開并確保所述孔不被所述安裝夾具所阻擋。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的排氣組件，其中所述外殼具有弓形側(cè)壁，所述排水裝置包 括通過所述側(cè)壁的孔，并且所述擴(kuò)散器包括護(hù)罩，所述護(hù)罩使所述廢氣轉(zhuǎn)向而相對(duì)于所述 弓形側(cè)壁成切向地流動(dòng)。
全文摘要
一種排氣組件，包含捕水器，所述捕水器在多個(gè)角度位置阻擋逆流的水流，使通用的應(yīng)用和定向的靈活性成為可能。
文檔編號(hào)F01N3/02GK101999033SQ200980113392
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2009年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月17日
發(fā)明者克里斯·M·科瑞米恩斯, 戴維·M·格里姆, 邁克爾·J·拉姆普斯, 阿敘仕·S·沃克尼斯 申請(qǐng)人:康明斯過濾Ip公司