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技術 エンジンに近接して使用するための排気ガス処理装置

出願人 エミテックゲゼルシヤフトフユアエミツシオンステクノロギーミツトベシユレンクテルハフツング
発明者 ブリュックロルフヨハンソンコニーローレルマッツ
出願日 2015年4月16日 (5年10ヶ月経過) 出願番号 2015-084099
公開日 2015年10月15日 (5年4ヶ月経過) 公開番号 2015-180818
状態 特許登録済
技術分野 触媒による排ガス処理 排気の後処理
主要キーワード コーナー空間 ハウンジング 回収チャンバ セラミック性 エンジン付近 転換要素 排気部分 接フランジ
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

エンジン近接する領域における排気ガス処理ユニットの特定の空間を節約する構成を可能にする排気ガス処理装置を提供する。

解決手段

ハウジング30と、前記ハウジング30から離間して配置され、前記ハウジング30内に延びる、第2の排気ガス処理ユニット7と、前記ハウジング30において前記第2の排気ガス処理ユニット7に対して横方向に配置され、前記ハウジング内に延びる前記第2の排気ガス処理ユニット7の横方向に少なくとも50%にわたって延びる開口部11とを有し、接続部12を介して開口部11に第1の排気ガス処理ユニット5を接続する。

概要

背景

通常、自動車内燃エンジン(特にガソリンディーゼルなど)からの排気ガスの処理のために、内燃エンジンの排気部分において互いに直列および/または並列に配置される複数の排気ガス処理ユニットが使用される。排気ガス中の汚染物質の多くの変換プロセスにとって、比較的高温が有益であるので、前記排気ガス処理ユニットはエンジン近接して、および/またはエンジンベイ内に配置されることが試みられている。しかしながら、これは、通常、自動車の前記領域において利用可能な制限された空間のために非常に問題がある。これはまた特に、自動車または排気システム排気ガスターボチャージャーを備える場合、ほとんど当てはまる

上記の条件下で、比較的小さい容積の排気ガス処理ユニットを提供する試みが常に行われており、排気ガス中の汚染物質を完全に変換するために全体の必要とされる容積または必要とされる表面積は、適切な場合、自動車のボディの底面領域に分割され、移動されていた。さらに、異なる方向において流れが通過できる排気ガス処理ユニットを有するコンセントリックリングが提供される概念も知られており、これは、エンジンベイ内においてでさえ空間を節約した構成を可能にすることを目的とする。

それにも関わらず、特にまた、比較的大容積の排気ガス処理ユニットの場合において、このような排気ガス処理装置一体化するための範囲を改良する必要性が存在する。ここで、特に、エンジン付近の領域におけるコーナー空間をより良く利用することが求められる。さらに、このようなシステムアセンブリまたは部品の組み込みがさらに簡略化されるべきである。

概要

エンジンに近接する領域における排気ガス処理ユニットの特定の空間を節約する構成を可能にする排気ガス処理装置を提供する。ハウジング30と、前記ハウジング30から離間して配置され、前記ハウジング30内に延びる、第2の排気ガス処理ユニット7と、前記ハウジング30において前記第2の排気ガス処理ユニット7に対して横方向に配置され、前記ハウジング内に延びる前記第2の排気ガス処理ユニット7の横方向に少なくとも50%にわたって延びる開口部11とを有し、接続部12を介して開口部11に第1の排気ガス処理ユニット5を接続する。

目的

上記の条件下で、比較的小さい容積の排気ガス処理ユニットを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

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請求項1

ハウジング(30)と、前記ハウジング(30)から離間して配置され、前記ハウジング(30)内に突出する、第2の排気ガス処理ユニット(7)と、前記ハウジング(30)において前記第2の排気ガス処理ユニット(7)に対して横方向に配置され、前記ハウジング内に突出する前記第2の排気ガス処理ユニット(7)の横方向に少なくとも50%にわたって延びる、開口部(11)とを少なくとも有する、排気ガス処理装置(1)。

請求項2

前記開口部(11)を有する第1のハウジング部(2)が提供され、前記第1のハウジング部(2)から突出し、その前記開口部(11)上で前記第1のハウジング部(2)に対して傾斜して配置され、前記開口部(11)において接続部(12)を形成し、第1の排気ガス処理ユニット(5)を備える、少なくとも1つの第2のハウジング部(6)が提供される、請求項1に記載の排気ガス処理装置(1)。

請求項3

前記接続部(12)はフランジ(16)を有して形成され、前記第1の排気ガス処理ユニット(5)は前記フランジ(16)まで延びる、請求項1または2に記載の排気ガス処理装置(1)。

請求項4

前記第1のハウジング部(2)または前記第2のハウジング部(6)のいずれかのみが、少なくとも1つの流れ転換部(4)を形成する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の排気ガス処理装置(1)。

請求項5

前記第2のハウジング部(6)は、前記第1の排気ガス処理ユニット(5)のケーシング(17)を有して形成される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の排気ガス処理装置(1)。

請求項6

前記第1のハウジング部(2)内に突出し、前記第1のハウジング部(2)から離間している、少なくとも1つの流路(3)が設けられる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の排気ガス処理装置(1)。

請求項7

前記少なくとも1つの流路(3)は、少なくとも1つのさらなる排気ガス処理ユニット(7、8)のための支持要素である、請求項6に記載の排気ガス処理装置(1)。

請求項8

前記第1の排気ガス処理ユニット(5)は、粒子分離器である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の排気ガス処理装置(1)。

請求項9

前記第1のハウジング部(2)は、センサ(16)を有して形成される、請求項1〜8のいずれか一項に記載の排気ガス処理装置(1)。

請求項10

重なり(29)を有して配置される複数の排気ガス処理ユニットが設けられる、請求項1〜9のいずれか一項に記載の排気ガス処理装置(1)。

請求項11

内燃エンジン(15)と、少なくとも1つのターボチャージャー(20)および請求項1〜10のいずれか一項に記載の排気ガス処理装置(1)とを有する排気システム(14)を有する自動車(13)であって、少なくとも1つの前記排気ガス処理装置(1)は前記ターボチャージャー(20)の下流に直接配置される、自動車(13)。

技術分野

0001

本発明の排気ガス処理装置は、少なくとも1つの排気ガス処理ユニットが設けられるハウジングを含み、その排気ガス処理ユニットによって、排気ガスの望ましくないまたは有害な成分が保持および/または変換される。従って、前記排気ガス処理装置は、例えば、触媒活性コンバータ粒子分離器吸着器などを含む群からの少なくとも1つの要素を有し、前記要素は、通常、所望の方法で排気ガスと接触するように配置される面を形成する。この目的のために、また多くの場合、排気ガスが流れることができる複数のチャネルを有するいわゆるハニカム体が使用される。ここで、排気ガスの少なくとも一部はまた、このようなハニカム体の壁を通過でき、そのハニカム体には、例えば多孔質材料、開口部、流れ転換部などが設けられ得る。

背景技術

0002

通常、自動車内燃エンジン(特にガソリンディーゼルなど)からの排気ガスの処理のために、内燃エンジンの排気部分において互いに直列および/または並列に配置される複数の排気ガス処理ユニットが使用される。排気ガス中の汚染物質の多くの変換プロセスにとって、比較的高温が有益であるので、前記排気ガス処理ユニットはエンジン近接して、および/またはエンジンベイ内に配置されることが試みられている。しかしながら、これは、通常、自動車の前記領域において利用可能な制限された空間のために非常に問題がある。これはまた特に、自動車または排気システム排気ガスターボチャージャーを備える場合、ほとんど当てはまる

0003

上記の条件下で、比較的小さい容積の排気ガス処理ユニットを提供する試みが常に行われており、排気ガス中の汚染物質を完全に変換するために全体の必要とされる容積または必要とされる表面積は、適切な場合、自動車のボディの底面領域に分割され、移動されていた。さらに、異なる方向において流れが通過できる排気ガス処理ユニットを有するコンセントリックリングが提供される概念も知られており、これは、エンジンベイ内においてでさえ空間を節約した構成を可能にすることを目的とする。

0004

それにも関わらず、特にまた、比較的大容積の排気ガス処理ユニットの場合において、このような排気ガス処理装置を一体化するための範囲を改良する必要性が存在する。ここで、特に、エンジン付近の領域におけるコーナー空間をより良く利用することが求められる。さらに、このようなシステムアセンブリまたは部品の組み込みがさらに簡略化されるべきである。

発明が解決しようとする課題

0005

これらを出発点として考慮して、本発明の目的は、従来技術に関して明らかとなった問題を少なくとも部分的に解決することである。特に、エンジンに近接する領域における排気ガス処理ユニットの特定の空間を節約する構成を可能にする排気ガス処理装置を特定することを目的とする。さらに、前記装置は組み立てが簡略化され、時々メンテナンス作業も可能にする。この装置は、特にターボチャージャーを有する自動車と共にエンジンの近接において排気ガス処理装置の空間を節約した一体化を可能にする。

課題を解決するための手段

0006

前記目的は特許請求の範囲の請求項1の特徴によって達成される。さらなる有益な特徴および特に好ましい使用範囲従属請求項で特定される。請求項において個々に特定される特徴は、任意の所望の技術的に簡便な方法で互いに組み合わされてもよく、本発明のさらなる実施形態を形成することは留意されるべきである。特に図面と併せた説明は、本発明を提示し、さらなる例示的な実施形態を特定する。

0007

本発明による排気ガス処理装置は、ハウジングと、そのハウジングから離間して配置され、そのハウジング内に突出する、第2の排気ガス処理ユニットと、ハウジングにおいて第2の排気ガス処理ユニットに対して横方向に配置され、ハウジング内に突出する第2の排気ガス処理ユニットの横方向に少なくとも50%にわたって延びる、開口部とを少なくとも有する。

0008

排気ガス処理ユニットは、特に、内部の流れ転換部を形成し、第2の排気ガス処理ユニットから出る排気ガスは、少なくとも部分的(特に完全)に転換し、それにより、排気ガスは、ハウジングと、ハウジング内に突出する第2の排気ガス処理ユニットとの間に形成される周囲領域内に流れ、その排気ガスは、開口部を介して再度ハウジングから出て行く。従って、侵入すると、排気ガスは、第2の排気ガス処理ユニットを通してハウジング内に導入され、転換され、第2の排気ガス処理ユニットの少なくとも一部の外側に沿って誘導され、次いで開口部を介してハウジングから再度出て行く。ここで、第2の排気ガス処理ユニットは、ハウジング内にその第2の排気ガス処理ユニットの長さの大部分を突出することが好ましく、かつ、開口部の少なくとも50%は、第2の排気ガス処理ユニットに対して横方向、すなわち第2の排気ガス処理ユニットの円周面に対向して配置されることが好ましい。従って、開口部はまた、比較的大きく、特に少なくとも50mm[ミリメートル]またはさらに80mmの直径であるように形成される。これにより、また特に、さらなる排気ガス処理ユニットが、開口部内または開口部上に直接配置されることが可能となる。すなわち、これはまたしかしながら、第2の排気ガス処理ユニットの横方向に隣接して配置される開口部の直径が、ハウジング内に突出する、第2の排気ガス処理ユニットの長さ(第2の排気ガス処理ユニットの長手方向において)の大部分と重なることを意味する。

0009

完全性の目的のためだけに、本明細書中で使用する場合、「第1」、「第2」および「第3」のような本発明の部分の指定を、区別するのみのために与えるが、それらは通常、順序付け順序などを示すものではないことに留意されたい。

0010

1つの有益な実施形態において、排気ガス処置装置は、開口部を有する少なくとも1つの第1のハウジング部および第1のハウジング部から突出する少なくとも1つの第2のハウジング部を有する。この第2のハウジング部は、第1のハウジング部の開口部上で第1のハウジング部に対して傾斜して配置され、開口部において接続部を形成し、第1の排気ガス処理ユニットを備える。

0011

第1のハウジング部は、例えば、排気ガスのための排気ラインの残りの断面に関して広くなったまたは拡大した回収チャンバである。第1のハウジング部は、通常、金属、特に高温耐性かつ耐食材料から製造される。第2のハウジング部は、好ましくは、第1のハウジング部と実質的に同じ材料を備える。第1のハウジング部および第2のハウジング部は、それらが互いに結合又は接続される場合、完全なハウジングを形成し、そのハウジングは特に、2つの排気ラインを互いに接続する。ここで、ハウジングは、好ましくは、排気ガス流の方向の反転または転換を実現するように構築される。これは、第1のハウジング部の開口部上で傾斜して配置される第2のハウジング部によってなされる。すなわち、これはまた、開口部が、例えば、排気ガスのための流入領域と一直線に、または対向して配置されないことを意味する。2つのハウジング部に通じ、かつ2つのハウジング部から離れている排気ラインを想定することにより、流れ方向が規定され、その2つの流れ方向は、互いに対して一定の角度を規定し、それにより、流れの転換が形成される。ここで、排気ガスは、第1のハウジング部の領域において転換され、次いで開口部を通して第2のハウジング内に(完全に)流れることが好ましい。これに関して、第1のハウジング部は、(独立して)(自由な)容積を形成し、その容積における排気ガスの全てが転換される。

0012

このように、例えば、第1のハウジング部によって囲まれる容積の少なくとも半分は固定物がない。

0013

第2のハウジング部に対する開口部は、好ましくは、第2のハウジング部に配置される第1のメンテナンスユニットが、開口部を通る直接的な流れよって均一に作用され得るような大きさである。第1の排気ガス処理ユニットが、例えば、ハニカム体で形成される場合、それに応じて、チャネルの全てが、等しく可視化するか、または開口部を通る流れに供され得ることが好ましい。ここで、第1の排気ガス処理ユニットの構造は、好ましくは、第1の排気ガス処理ユニットの一端で、特に、開口部と同一の面にすぐ近接して、またはさらに同一の面内において、開口部に実質的に平行して配置される。ここで、同様に、コンパクトな構造を得るために、ハウジング部の外側において(のみ)接続部が設けられる。

0014

従って、接続部がフランジを有して形成され、第1の排気ガス処理ユニットがフランジまで延びることが非常に特に好ましい。「フランジ」は、特に、周囲を囲む、外側に方向付けられたカラーであるとみなされる。そのカラーは開口部の周囲に形成され、両方のハウジング部の周囲に形成されることが非常に特に好ましい。

0015

接続部は着脱可能であるように構築されてもよいが、フランジの領域において溶接接続が形成されることが好ましい。いずれの場合にも、接続部は、通常の排気ガス処理条件下で恒久的に気密性があるように構築される。

0016

ここでまた、排気ガス処理ユニットは、フランジまで延びることが好ましい。すなわち、特に、第2のハウジング部の(多くの)部分(流れが自由に通過できる)が、フランジと、排気ガス処理ユニット内の排気ガスの流入口との間に提供されないように配置される。適切な場合、また、第1の排気ガス処理ユニットは、第1のハウジング部のフランジまたはカラーを超えて突出し、次いで組み立てられた状態において、第1のハウジング部内に延びてもよい。

0017

排気ガス処理装置の一実施形態において、第1のハウジング部または第2のハウジング部のいずれかのみが少なくとも1つの流れ転換部を形成する。すなわち、これは、特に、1つのハウジング部が排気ガス処理ユニットを適合するためのみに実質的に構築され、他のハウジング部は、流れ転換部を実現するためのみに主に構築されることを意味する。流れ転換部を有するハウジング部は、好ましくは、約80°または約110°またはさらに約180°を介して少なくとも1つの流れ転換部を形成する。適切な場合、複数の流れ転換部を順に実現してもよく、および/または部分的に排気ガスが流れるように実現してもよい。

0018

さらに、第2のハウジング部を、第1の排気ガス処理ユニットのケーシングを有して形成することは利点があるとみなされる。これは特に、排気ガス処理ユニット自体が、通常、直接または間接的に接続されるケーシングまたはケーシング管を有することを意味する。排気ガス処理ユニットが、例えば、金属コンポネート(シートメタル、不織、メッシュなど)を用いて構築される場合、それらはケーシング管にろう付けされ得る。排気ガス処理ユニットが(部分的または完全に)セラミックアセンブリを有する場合、これは、ケーシング内にプレスされて配置され得る。ここで、ケーシングは、実質的に、排気ガス処理ユニットの外形を構成し、すなわち、それはまた、排気ガス処理ユニットが(ほぼ)完全に第2のハウジング部またはケーシングを満たすことを意味する。この場合、特に、ケーシングの材料および第1のハウジング部の材料が異なってもよい。ここで、適切な場合、接続部の領域において、材料の厚さは、第1のハウジング部および第2のハウジング部の安定な接続を実現するのに適切であるように提供されるべきであることが保証されるべきである。

0019

さらに、少なくとも1つの流路を、排気ガス処理装置内に設けることが有益であり得、その流路は、第1のハウジング部内に突出し、第1のハウジング部から離間している。従って、例えば、中央の管状の流れおよび外側の環状の流れを実現するためのハウンジング部および流路であってもよく、次いでまた、流れ転換部が、通常、第1のハウジング部によって形成される。離間した流路は、例えば、第1のハウジング部内に突出する排気ラインの延長部の形態で形成されてもよい。また、前記離間した流路が、ハウジング部の半分の範囲にわたって延び、適切な場合、特にまた、第2のハウジング部に対する開口部を通過することが好ましい。

0020

特にこの接続において、また、少なくとも1つの流路が、少なくとも1つのさらなる排気ガス処理ユニットのための支持要素であることが有益であり得る。すなわち、これはまた、流路が、排気ガス処理ユニットを受け入れ、保持できるのに安定であるように構築および/または構成されることを意味する。従って、流路は、例えば、自立型管として構築され、その内部または外周面において排気ガス処理ユニットが設けられ得る。

0021

また、第1の排気ガス処理ユニットが粒子分離器である構造の変形例が非常に特に好ましい。これは特に、排気ガス処理ユニットがディーゼルエンジン相互作用する場合である。適切な場合、特に、リーンバーンエンジンまたは火花点火エンジンが排気ガスを生成する場合、前記第1の排気ガス処理ユニットは、窒素酸化物吸着器(NOx吸着器)を有して形成され得る。粒子分離器は、セラミック性および/または金属性であり得る。ここで、いわゆる壁流フィルタ、いわゆる「開口粒子分離器」が適切であり、排気ガスがフィルタ媒体を流れることができるように内部のバイパスが設けられる。

0022

最後にまた、第1のハウジング部がセンサを有して形成されることが提案される。ここで、センサは、好ましくは、内部物を有さない自由断面または領域が第1のハウジング部によって形成される部分に配置される。これは、例えば、流れ転換部の領域である。排気ガスおよび/または排気ガス処理ユニットの特定可能な部分に関する情報が十分である場合、少なくとも1つのセンサはまた、排気ガス処理ユニット内に延びてもよい(一体化した構造)。

0023

重なりを有して構成される複数の排気ガス処理ユニットが設けられる場合、特に好ましくかつコンパクトな排気ガス処理装置が実現される。これはすなわち、例えば、少なくとも2つの排気ガス処理ユニットが、重なり方において異なる配列(方向または部分)で構成されることを意味する。「重なり」は、例えば、湾曲した構造または交差する中心軸を有する構造の場合に実現される。ここで、流れ転換部は、非常に特に好ましくは、ハウジング部において生じ、それにより、排気ガスは、第1の流れ方向において排気ガス処理ユニットから流れ出、次いで転換され、適切な場合、排気ガス処理ユニットの外側を部分的に通って誘導され、その後、第1の流れ方向と異なる流れ方向において排気ガス処理ユニットに再度侵入する。

0024

本発明は、好ましくは、内燃エンジン(特に過剰の空気で作動するもの)と、少なくとも1つのターボチャージャーを有する排気システムとを有する自動車に使用される。ここで、自動車はまた、本明細書に記載される本発明による排気ガス処理装置を有し、少なくとも1つの排気ガス処理装置は、ターボチャージャーの下流に直接配置される。これは、特に、排気ガス処理装置が、流れの点でターボチャージャーの直接下流に配置されることを示すことを意図する。すなわち、排気ガスは、排気ガス処理装置内に直接、ターボチャージャーから流れる。

0025

本発明および技術分野を図面に基づいて以下により詳細に説明する。図面の各々に使用される参照番号は同じ部分を示す。図面は特に、好ましい構造の変形例を示すが、本発明はそれらに限定されない。

図面の簡単な説明

0026

図1は、本発明による排気ガス処理装置の第1の構造の変形例である。
図2は、排気システムの第1の構造の変形例を有する自動車である。
図3は、排気システムの第2の構造の変形例を有する自動車である。
図4は、排気ガス処理装置のさらなる構造の変形例である。
図5は、排気ガス処理装置のなおさらなる構造の変形例である。
図6は、排気ガス処理ユニットの平面図である。

実施例

0027

図1は、排気ガス処理装置1の第1の構造の変形例の断面図を示す。これに関して、この図は、第2の排気ガス処理ユニット7を有するハウジング30を有する排気ガス処理装置1を示し、その第2の排気ガス処理ユニット7はハウジング30内に離間して突出し、ハウジング30は、そのハウジング30内において、第2の排気ガス処理ユニット7に対して横方向に配置される開口部11を有する。ここで、(単一)の開口部11は、十分な重なり29を生じるように寸法付けられ、配置される。すなわち、開口部11の直径32のかなりの部分は、第2の排気ガス処理ユニット7の円周面33に対向して配置される。このような第2の排気ガス処理ユニット7の長さ31の大部分は、ハウジング30内に突出する(ハウジング30に対して離間して、特にそれにより環状空間が形成される)ように形成され、開口部11(および適切な場合、さらなる排気ガス処理ユニット)が第2の排気ガス処理ユニット7の領域の50%より多くに配置されることが好ましい。

0028

ここで、ターボチャージャー20を右側底部において概略的に示す。そこから、排気ガスは、排気ライン25を通して、第2の排気ガス処理ユニット7内に直接、直線的に流れ方向19において流れる。前記第2の排気ガス処理ユニット7は、特にディーゼルエンジンでの用途において、触媒コンバータ(特にいわゆる酸化触媒コンバータ)、窒素酸化物吸着器またはその両方の組み合わせであってもよい。このような火花点火エンジンで使用される排気ガス処理ユニットの場合、前記第2の排気ガス処理ユニット7はまた、3方向触媒コンバータとして形成されてもよい。

0029

前記第2の排気ガス処理ユニット7から、排気ガスは、流れ転換部4を形成する、第1のハウジング部2内に進んで流れる。この目的のために、第2の排気ガス処理ユニット7は、第1のハウジング部2内に少なくとも部分的に延び、溶接線18によって第1のハウジング部2に接続される。第1のハウジング部2はさらに開口部11を形成し、その開口部11を通して排気ガスが第1のハウジング部2から再度出て行く。ここで、開口部11は、流れ転換部4の領域において排気ガスの約90°の転換が第1のハウジング部2によって実現されるように配置される。ここで、開口部11は、第2のハウジング部6に対する接続部12を最終的に形成するフランジ16を外側に有して形成される。ここで、開口部11の構造ならびに/または第2のハウジング部6および/または第1の排気ガス処理ユニット5の構造は、前記第1の排気ガス処理ユニットが第2の排気ガス処理ユニット7を横方向で重ねるようになっている。ここで、重なりの割合は、(開口部11または第1の処理ユニット5の端側に対して)好ましくは少なくとも50%、特に好ましくは少なくとも80%である。特に2つの排気ガス処理ユニットの空間を節約した構造がこのように達成され得る。

0030

フランジ16を介する第1のハウジング部2および第2のハウジング部6の直接的な接続はさらに、溶接線を用いて形成されてもよい。さらに、第2のハウジング部6はまた、第1の排気ガス処理ユニット5のケーシング17を直接形成してもよい。前記第1の排気ガス処理ユニット5は、例えばフィルタ(特にディーゼルエンジンの場合)および/または窒素酸化物吸着器(特にリーンバーン火花点火エンジンを用いて使用される場合)であり得る。一部の状況下で、特に第2の排気ガス処理ユニット7が設けられる場合、第1の排気ガス処理ユニット5を、流れ方向19においてさらに遠くへ、またはさらに下流に配置してもよい。正確には、開口部11および第2の排気ガス処理ユニット7の前記重なっている構造は、特に排気ガス処理装置1の空間を節約する構造を導くので、自動車のエンジンベイにおけるこのような排気ガス処理装置1の空間を節約した一体化も導く。

0031

図2は概略的に示した自動車13のレイアウトを図示する。前記自動車13は内燃エンジン15を有し、そこで生成された排気ガスは、流れ方向19において排気システム14を通して誘導される。ここで説明した状況において、排気ガス19は最初に排気ガスターボチャージャー20を流れ、次いで第1の排気ガス処理ユニット5を直接流れ、次いで排気ガス処理装置1(特に上述したように排気ガス処理ユニットの重なりを有する)において転換され、次いで第2の排気ガス処理ユニット7内に流れる。さらに、排気ガス処理ユニットが、第2の排気ガス処理ユニット7の下流に設けられてもよく、少なくとも1つの第3の排気ガス処理ユニット8をここで示す。

0032

ここで、図3は、内燃エンジン15を有する自動車13のさらなる可能なレイアウトを示す。この図において、1つの状況に関して、燃料供給部21および燃焼が起こる燃焼チャンバ22も概略的に示す。次いで、排気ガスは再度、ターボチャージャー20に最初に供給され、その後、本発明による排気ガス処理装置1を通して流れる。そのコンパクトな性質のために、排気ガス処理装置1は、エンジンに非常に近接して、すなわち内燃エンジン22のすぐ近くに配置され得る。次いで排気ガスは、排気ガス処理装置1を出て、例えば第3の排気ガス処理ユニット8が設けられるボディの底面領域に流れる。この順で、従って排気ガスは、排気システム14の前記さらなる構造の変形例の予め規定された流れ方向19において流れる。ここで、燃焼プロセスモニターまたは調節するために制御器23(例えばエンジン制御器)と相互作用するセンサ24が提供されてもよいことが示される。

0033

図4は、第1のハウジング部から離間して形成されるが、同様に第1のハウジング部2の大部分にわたって実質的に延びる、別の流路3を介して排気ガスが排気ガス処理装置1内を流れる変形例を示す。ここで、流路3は、第3の排気ガス処理ユニット8がさらに設けられ得る内部空間において支持管として構成される。流れが流路3を通過した後、流れ転換部4が第1のハウジング部の端部領域において生じ、次いで排気ガスが、触媒コンバータである、外側の第2の排気ガス処理ユニット7(流路3の周囲に環状になって形成される)内に再度流れる。第2の排気ガス処理ユニット7を出た後、排気ガスは、第1のハウジング部の開口部11を介して横方向に流れ出、その開口部に、特に結合した接続部12を介して第1の排気ガス処理ユニット5を有する第2のハウジング部6が設けられる。排気ガスはまた、前記第1の排気ガス処理ユニット5を流れ、示した排気ライン25を介して排気ガス処理装置1を出て行く。

0034

図5は、反転した流れ方向において、排気ガスが、最初に排気ライン25を通って流れ、次いで第1の排気ガス処理ユニット5を通って流れる方法を示す。この第1の排気ガス処理ユニットは、第1のハウジング部2の開口部11内に突出する第2のハウジング部6(この場合特にケーシング管の形態で形成される)に配置され、結合した接続部12を介して第1のハウジング部2に接続される。次いで、第1のハウジング部2は2つの流れ転換部4を形成し、別の離間した流路3内への排気ガスの入口が最終的に実現される。さらに、排気ガス処理ユニット8は前記流路3に配置され、そこで再度、2つの排気ガス処理ユニットの重なっている構造の結果として、特にコンパクトな構造が達成され得る。対応する矢印によって示すように、次いで排気ガスは流れ方向19において排気ガス処理装置1を出て行く。

0035

図6は、排気ガス処理ユニット5についての可能な構造の変形例の構造を例示するために与える。この図に最初に例示するのはケーシング17であり、円筒形のこの場合において、第1の排気ガス処理ユニット5の外形を特徴付ける。ケーシング17の内部に設けられるのは、チャネル28を形成する複数の層である。触媒コンバータの場合、例えば、構造化された層26および平滑な層27を交互の形態で設けてもよく、これらの層はケーシング17の内部の断面で記載しているので、複数のこのようなチャネル28を形成する。この層の一部はまた、チャネル窪み要素、流れ転換要素、多孔質材料、開口部などを有して形成されてもよい。このように、触媒コンバータ基板本体だけでなく、フィルタ、吸着体などを実現してもよい。図6は、このような排気ガス処理ユニットの金属製の構造を実質的に示すが、押出セラミック基板要素もまた使用されてもよい。

0036

従って、本発明によるシステムは好ましくは以下のように構築される。
−排気ガスがタービンから直接流れ出、排気ガス処理ユニット内に直線的に流れる。
−前記排気ガス処理ユニットは、ディーゼルエンジン用途の場合、酸化触媒コンバータ、NOx吸着器、またはその両方の組み合わせであってもよい。火花点火エンジン用途の場合、前記排気ガス処理ユニットは、好ましくは、いわゆる3方向触媒コンバータである。
−排気ガスは、前記排気ガス処理ユニットを流れ出て、流出/転換チャンバ内に流れる。転換チャンバは、元の流れ方向に対して約90°で出口フランジを有する。出口フランジは、上記の排気ガス処理ユニットの領域(下部)(重なり)に少なくとも部分的に配置される。
−さらなる排気ガス処理ユニットが、フランジ上で直接フランジに取り付けられる。このさらなる排気ガス処理ユニットは、フィルタ(例えばディーゼルエンジンの場合)および/またはNOx吸着器(例えばリーンバーン火花点火エンジンの場合)のいずれかであってもよい。
−このさらなる排気ガス処理ユニットが設けられない場合、出口錐体テーパー状の断面を有する)が、排気パイプへの遷移部を形成するために転換チャンバに取り付けられる。

0037

1排気ガス処理装置
2 第1のハウジング部
3流路
4 流れ転換部
5 第1の排気ガス処理ユニット
6 第2のハウジング部
7 第2の排気ガス処理ユニット
8 第3の排気ガス処理ユニット
9 第1の断面
10 第2の断面
11 開口部
12 接続部
13自動車
14排気システム
15内燃エンジン
16フランジ
17ケーシング
18溶接線
19 流れ方向
20ターボチャージャー
21燃料供給部
22燃焼チャンバ
23制御器
24センサ
25排気ライン
26構造化された層
27 平滑な層
28チャネル
29 重なり
30 ハウジング
31 長さ
32 直径
33円周面

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