(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モーター車の燃焼機関の排ガスシステム（１）用であり、排ガス処理室（７）を囲むハウジング（８）を備えた排ガス処理装置（４）であって、
上記排ガス処理室（７）を上流側の取り入れ口部（１６）と下流側の貫流部（１７）とに分割する混合部（１５）が設けられ、
上記ハウジング（８）は少なくとも一つの排ガス輸送ライン（２、３）に接続するために取り入れ口部（１６）に向かって開いた少なくと一つの取り入れ口（１２、１３）を取り入れ口側に有し、
上記混合部（１５）は中央部が外縁部に比べて前記取り入れ口部（１６）に向かって膨らんだ形状を有し、上記混合部（１５）の取り入れ口部（１６）に面した側には、外方から内方に向かって広がる円錐形の窪み（２４）が設けられて、上記混合部（１５）の中央部と上記窪み（２４）との間に形成される夫々一以上の半円状の第一入口開口（２２）及び第二入口開口（２３）が形成され、
上記第一入口開口（２２）は上記取り入れ口部（１６）と上記貫流部（１７）とを流体的に接続すると共に上記取り入れ口部（１６）の第１側部（１８）に面しており、
上記第二入口開口（２３）は上記取り入れ口部（１６）と上記貫流部（１７）とを流体的に接続すると共に上記取り入れ口部（１６）の第２側部（１９）に面していることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項２】
上記ハウジング（８）は第一の排ガス輸送ライン（２）を接続するために上記取り入れ口部（１６）に向かって開いた第一の取り入れ口（１２）を取り入れ口側に有し、上記第一の取り入れ口（１６）は上記取り入れ口部（１６）の上記第一側部（１８）に配置され、
上記ハウジング（８）は第二の排ガス輸送ライン（３）を接続するために上記取り入れ口部（１６）に開いた第二の取り入れ口（１３）を取り入れ口側に有し、上記第二の取り入れ口（１３）は上記取り入れ口部（１６）の上記第二側部（１９）に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の排ガス処理装置。
【請求項３】
上記取り入れ口部（１６）の上記第一側部（１８）と上記第二側部（１９）は上記ハウジング（８）の長手方向（２０）を横切って互いに離間しており、かつ、互いに、特に、正反対の方向を向いていることを特徴とする請求項１または２に記載の排ガス処理装置。
【請求項４】
上記第一側部（１８）は離間方向（２１）において上記第二側部（１９）に対向しており、上記少なくとも一つの第一入口開口（２２）と上記少なくとも一つの第二入口開口（２３）とは上記離間方向（２１）を横切って、互いにジグザグに配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の排ガス処理装置。
【請求項５】
上記入口開口（２２、２３）は上記混合部（１５）の中央に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の排ガス処理装置。
【請求項６】
上記混合部（１５）は前記取り入れ口部（１６）に面した側に少なくとも一つの窪み（２４）を有し、この窪み（２４）は上記入口開口（２２、２３）の一つに伸びる流路（２５）を形成し、特に、少なくとも一つのそのような流路（２５）を上記離間方向（２１）にほぼ平行に伸びるように設けることが可能であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の排ガス処理装置。
【請求項７】
上記混合部（１５）は穿孔（２７）を有する少なくとも一つの穿孔部（２６）を有し、上記穿孔部（２６）は、特に、上記少なくとも一つの窪み（２４）外で伸びていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の排ガス処理装置。
【請求項８】
上記側部（１８、１９）の一方に割り当てられた少なくとも一つの流路（２５）と、他方の上記少なくとも一つの窪み（２４）の外側に配置された少なくとも一つの穿孔部（２６）は上記離間方向（２１）に平行に伸びるラインに、ほぼ沿って伸びていることを特徴とする請求項７に記載の排ガス処理装置。
【請求項９】
上記取り入れ口（１２、１３）の少なくとも一つの法線は上記ハウジング（８）の上記長手方向（２０）に対して傾いて伸びていることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の排ガス処理装置。
【請求項１０】
上記混合部（１５）は上記取り入れ口部（１６）の方に向かってほぼ凸に曲がって形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の排ガス処理装置。
【請求項１１】
上記ハウジング（８）は上記混合部（１５）に対向する端壁（１４）を取り入れ口側に有し、上記端壁（１４）は、特に、上記混合部（１５）の方に向かって、凸に曲がって形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の排ガス処理装置。
【請求項１２】
上記貫流部（１７）には、少なくとも一つの排ガス処理部（３０）、特に、触媒（３０’）および/または粒子フィルター（３０”）が配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の排ガス処理装置。
【請求項１３】
上記第一側部（１８）および／または上記第二側部（１９）は、上記取り入れ口部（１６）に関、前側には配置されていないことを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の排ガス処理装置。
【請求項１４】
モーター車の燃焼機関用であり、上記請求項１〜請求項１３のいずれか１項に記載の排ガス処理装置（４）を有する排ガスシステム（１）であって、上記排ガスシステム（１）の少なくとも一つの排ガス輸送ライン（２、３）は、上記排ガス処理装置（４）の少なくとも一つの取り入れ口（１２、１３）に接続されていることを特徴とする排ガスシステム。
【請求項１５】
上記排ガスシステム（１）は上記排ガス処理装置（４）の下流に排ガス排出ライン（９）を有し、上記排ガス排出ライン（９）は、上記排ガス処理装置（４）の下流側の排出口（１１）に接続され、特に、上記排ガス排出ライン（９）には窒素酸化物の含有量を測定するための測定装置を設けることが可能であり、上記測定装置は、上記排ガス排出ライン（９）の開口（１０）に配置されていることを特徴とする請求項１４に記載の排ガスシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、好ましくはモーター車の燃焼機関用排ガスシステムの排ガス処理装置でり、排ガス処理室を囲むハウジングを備えた排ガス処理装置に関する。さらに、本発明は、そのような排ガス処理装置を有する排ガスシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
排ガスシステムが燃焼機関から発生する排ガスの排出によって駆動されていたことは従来より長い間知られている。燃焼機関の排ガスは、望ましくないか、または、有害な成分を含んでいることがあり、そのような成分は排ガスが環境に排出される前に排ガスから削減するか除去すべきである。
【０００３】
そのため排ガス処理装置には、通常、排ガスが貫流することが可能な排ガス処理室が設けられており、これは、排ガス処理装置のハウジングによって囲まれている。排ガス処理室の内部には、たいてい、触媒か、または、粒子フィルターが配置されており、このフィルターによって上記の望ましくないか、または、有害な成分を有する排ガスを浄化される。
【０００４】
このような排ガスシステムは、燃焼機関から排ガス処理装置まで、二分岐設計することが可能であり、対応する二つの排ガス輸送ラインを有している。この排ガス輸送ラインは、燃焼機関から発生する排ガスを分流するとともに、共通の排ガス処理装置に輸送し、各排ガス輸送ラインは、排ガス処理装置に流体的に接続されている。
【０００５】
各排ガス輸送ラインの流体的接続は、通常、排ガス輸送ラインが、排ガス処理室にほぼ平行に伸びて排ガス処理室に平行に入り込むように実現される。
【０００６】
各排ガス輸送ラインによって排ガス処理室に別々に輸送される排ガス、特に時には音速の２／３かそれ以上になることのある高速の排ガスは、混合されず、排ガス処理室を一様に貫流しないという不利な点がある。
【０００７】
各排ガス輸送ラインによって輸送される排ガスは、各触媒、または、粒子フィルターを貫流する前に混合し、かつ／または、各触媒、または、粒子フィルターを一様に貫流することが、例えば、排ガスの一様な処理を保証するために望まれる。
【０００８】
さらに、排ガスシステムは、排ガス処理装置の下流に測定装置を配することが可能である。測定装置は、排ガスの所定成分、例えば、窒素酸化物の濃度を測定する。
【０００９】
事実上、各排ガス輸送ラインによって輸送される排ガスは排ガス処理装置を貫流するが、測定値についていかなる信頼できる説明ができない。その理由は、特に排ガスシステムが二分岐式であり且つ対応する排ガスが高速度であり、測定値を一方の排ガス輸送ラインにしか関係づけることができないからである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
発明は上記の問題に対処するものであって、燃焼機関の排ガスシステム用排ガス処理装置のため、および、そのような排ガスシステムのために、改良された、または、少なくとも一つの代わりとなる実施形態であって、排ガス処理装置内において、排ガスを輸送する少なくとも一つの排ガス輸送ラインによる、排ガスの改良された混合を特徴とする実施形態を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によると、上述の問題は独立請求項の主題によって解決される。好適な実施形態は従属請求項の主題である。
【００１２】
本発明は少なくとも一つの取り入れ口を設けた排ガス処理装置を提供するという基本的なコンセプトに基づいており、上記取り入れ口は少なくとも意峰の側部から排ガスを排ガス処理装置に輸送するのを可能とし、且つ、排ガス処理装置の貫流部に到達する前に、各取り入れ口から流入する排ガスを混合部によって混合するのを可能とする。
【００１３】
したがって、各取り入れ口から流入する排ガスを、上記排ガスが高速度であっても混合すること、および、少なくとも一つの取り入れ口を介して流れる排ガス流が、貫流部を、一様に、または、均質に貫流すること、および、排ガス処理装置内で排ガスを一様に、且つ、均質に処理することを保証することが、特に、可能である。
【００１４】
排ガス処理装置は、燃焼機関から発生する排ガスの処理に使用されてきたものであり、排ガス処理装置は、排ガスシステム内で使用されるように設計されていることが好ましい。特に、排ガス処理装置は、モーター車の燃焼機関の排ガスシステムで使用するために設けられており、排ガス処理装置は、特に、対応する車両の底部に配置することが可能である。
【００１５】
本発明のコンセプトによれば、排ガス処理装置はハウジングを有し、このハウジングは、排ガス処理装置の排ガス処理室を囲んでいる。上記混合部は、排ガス処理室を、取り入れ口部と貫流部とに分割し、この場合、取り入れ口部は排ガス処理室の上流側に配置され、貫流部は排ガス処理室の下流側に配置される。取り入れ口部と貫流部は共通のハウジングに囲まれているのが好ましく、この場合、ハウジングは、取り入れ口側で、取り入れ口部に向かって開いた、少なくとも一つの取り入れ口を有し、これは、上記排ガスシステムの、少なくとも一つの対応する排ガス輸送ラインに接続するために使用される。取り入れ口側に配置され、かつ、取り入れ口部に向かって開いた、上記少なくとも一つの取り入れ口は、この場合、取り入れ口部の側部、または、前部に配置される。
【００１６】
また、混合部は少なくとも二つの入口開口を有している、つまり、取り入れ口部を貫流部に流体的に接続する、少なくとも一つの第一入口開口と、取り入れ口部を貫流部に流体的に接続する、少なくとも一つの第二入口開口である。この場合、上記少なくとも一つの第一入口開口は、取り入れ口部の第一側部に面し、上記少なくとも一つの第二入口開口は、取り入れ口部の第二側部に面している。
【００１７】
つまり、各第一入口開口と各第二入口開口は、互いに離れて配置され、かつ、特に、互いに離間した、異なる側部に面している。
【００１８】
第一側部と第二側部は、異なって配置されてるのが好ましく、したがって、少なくとも一つの第一入口開口と少なくとも一つの第二入口開口は、取り入れ口部の異なる側部に面している。この側部に面した各入口開口は、少なくとも一つの取り入れ口を介して流れる排ガスが、貫流部を介して流れる前に混合されるのを保証する。
【００１９】
第一入口開口を介して、貫流部内に流れる排ガスが第一の流れ方向を有し、この第一の流れ方向は、第二入口開口を介して、貫流部内に流れる排ガスが有する第二の流れ方向にに比べて、少なくとも一つの他の、特に、対向する方向成分を有するように、第一入口開口と第二入口開口が形成され、かつ／または、そうなるように第一側部、または、そのような第二側部に面しているのが好ましい。
【００２０】
これにより、第一入口開口を介して流れる排ガスと、第二入口開口を介して流れる排ガスは、貫流部内で互いに合流する。これにより、排ガスの改良された混合が実現される。
【００２１】
排ガスの改良された混合は、第一側部と第二側部が、特に、取り入れ口の前部ではなく、好ましくは、取り入れ口の側部に配置されることによっても、特に、実現される。この場合、「前部」とは、特に、貫流部に対向する、取り入れ口部の一部であることを意味している。これは、つまり、第一側部と第二側部は、各々、前部ではなく、側部の部品を有していることを意味している。特に、第一側部と、第二側部は、互いに対向することが可能である。
【００２２】
取り入れ口部を貫流部に接続することによって、第一入口開口は、第一入口断面を構成し、第二入口開口は、第二入口断面を構成する。
【００２３】
第一側部を指す、第一入口断面の第一法線が、第二側部を指す、第二断面の第二法線とは異なる、他の方向成分を有するように、第一側部および第二側部、または、第一入口開口および第二入口開口が形成される構成が好ましい。
【００２４】
各入口断面は、必ずしも、平らに形成、または、構成する必要はない。特に、入口断面の少なくとも一つが、曲げて形成される実施形態が考えられる。この場合、特に、第一法線と第二法線の対応する方向成分が、対向して方向付けされるように、上記他の方向成分を設けることが可能である。この場合、第一入口開口と第二入口開口は、特に、取り入れ口部の対向する側部に向かって開いていることが可能である。
【００２５】
混合部が二つ、または、それ以上の第一入口開口を有していれば、第一入口開口は、同じ形状、かつ／または、同じ大きさを有する第一入口断面を備えることが可能である。第一入口開口の第一入口断面が、異なる形状、かつ／または、異なる大きさを有する構成も考えられる。
【００２６】
これは、同じように、第二入口開口、および、対応する第二入口断面にも当てはまる。この場合、少なくとも一つの第一入口断面の、少なくとも一つの第一法線は、少なくとも一つの第二入口断面の、少なくとも一つの第二法線とは異なる方向成分を有している。
【００２７】
ハウジングは、取り入れ口側に、取り入れ口部に向かって開いた、二つの取り入れ口を有しているのが好ましく、この取り入れ口は、上記排ガスシステムの対応する排ガス輸送ラインを接続するために使用される。
【００２８】
取り入れ口側に配置され、かつ、取り入れ口に向かって開いた、第一の取り入れ口は、この場合、取り入れ口部の第一側部に配置される一方、取り入れ口に向かって開いた、取り入れ口側の第二の取り入れ口は、取り入れ口部の第二側部に配置される。
【００２９】
また、混合部は、上記したタイプの、少なくとも二つの入口開口を有している、つまり、取り入れ口部を貫流部に流体的に接続する、少なくとも一つのそのような第一入口開口と、取り入れ口部を貫流部に流体的に接続する、少なくとも一つのそのような第二入口開口である。この場合、少なくとも一つの第一入口開口は、取り入れ口部の第一側部、つまり、第一の取り入れ口に面する一方、少なくとも一つの第二入口開口は、取り入れ口部の第二側部、つまり、第二の取り入れ口に面している。つまり、少なくとも一つの第一入口開口は、第一の取り入れ口が配置された、取り入れ口部の側部に面する一方、少なくとも一つの第二入口開口は、第二の取り入れ口が配置された、取り入れ口部の側部に面している。
【００３０】
第一側部と第二側部は異なって配置されているのが好ましく、したがって、排ガスは、異なる側部から取り入れ口部に流れる。この側部に面した各入口開口は、各々異なる取り入れ口から流れる排ガスが、貫流部を流れる前に混合されることを保証する。
【００３１】
以下、簡単にするために、排ガス処理装置は、少なくとも一つのそのような第一取り入れ口と、少なくとも一つのそのような第二取り入れ口を有していると仮定する。しかし、以降の説明は、取り入れ口を一つだけ有するか、または、二つ以上の取り入れ口を有する排ガス処理装置に関して行うことが可能であることは明白である。
【００３２】
各取り入れ口は、例えば、排ガス処理装置のハウジング内に、例えば、打ち抜き、または、切抜きによって形成することが可能である。また、取り入れ口は、ハウジングの対応する成型方法によって、流入部に形成することが可能である。
【００３３】
各取り入れ口を介して、流入部に流入する排ガスの改良された混合は、第一側部と第二側部が、ハウジングの長手方向を横切って互いに離間し、かつ、互いに対向することによって実現される。これは、特に、取り入れ口の一つを介して、取り入れ口部内に流れる排ガスは、ある流れ方向を有していることを意味し、この流れ方向は、他の取り入れ口を介して流れる排ガスの流れ方向と、ほぼ、反対に伸びており、これにより、排ガスを、予め、取り入れ口部内で部分的に混合することが可能になる。
【００３４】
特に、この場合、第一側部と第二側部が、正反対の方向を向いている実施形態が好ましい。これは、各取り入れ口から流入する排ガスの、最大、または、拡大された流路内における、取り入れ口部の最適使用につながる。この実施形態では、第一側部と第二側部は、結果的に、離間方向に対向して伸びる。
【００３５】
したがって、少なくとも一つの第一入口開口と、少なくとも一つの第二入口開口は、互いに離間し、つまり、対向方向において、取り入れ口に向かって開いている。
【００３６】
入口開口を、混合部の中央に配置することによって、混合部の作用が改良され、この場合、入口開口は、離間方向に関して中央に、適切に配置される。
【００３７】
入口開口をこのように配置することによって、各取り入れ口から流入する排ガスの流路が長くなる。つまり、入り口開口を混合部の中央に位置決めすることにより、混合部の下流で、排ガスは一様に、ほぼ直接混合される。なぜなら、第一の取り入れ口から流れる排ガスは、ほぼ、少なくとも一つの第一入口開口を介して流れる一方、第二の取り入れ口から流入する排ガスは、ほぼ、少なくとも一つの第二入口開口を介して流れるからである。
【００３８】
この効果は、少なくとも一つの第一入口開口と、少なくとも一つの第二入口開口を、互いにジグザグに配置することによって向上することが可能である。少なくとも一つの第一入口開口が、離間方向を横切って、少なくとも一つの第二入口開口に対してジグザグに形成されるように、離間方向を横切って、各入口開口をジグザグに配置することが好ましく、この場合、このジグザグ配置は、離間方向に垂直に行うことが好ましい。
【００３９】
混合部が、複数の第一入口開口、および／または、複数の第二入口開口を有していれば、すべての第一入口開口を、離間方向を横切って、すべての第二入口開口に対してジグザグに配置し、かつ、互いに交互に配置することが好ましい。
【００４０】
各取り入れ口から取り入れ口部内に流れる排ガスは、少なくとも一つの流路によって、対応する入口開口に輸送するか、または、導くことが可能である。このような流路は、対応する入口開口につながるか、または、対応する位置口開口に入り込む窪みとして、混合部内に形成するのが好ましい。
【００４１】
しかし、排ガスは、必ずしも、各流路を介してのみ、対応する入口開口に流れる必要はないことは明白である。流路は、適宜、離間方向、つまり、ほぼ、対応する取り入れ口から流入する、排ガスの流れ方向に沿って伸びる。流路は、この場合、対応する入口開口に向かう円錐形状を有することが好ましい。
【００４２】
これは、流路は、対応する入口開口に向かって広がるか、または、大きくなるか、または、細くなるか、または、小さくなる。流路を形成する窪みは、エッジや角をなくして、排ガスの流れを、できるだけ摩擦なく可能にするのが都合がよい。しかし、また、窪みにエッジや角を付けて、取り入れ口部内で高い渦を生成する実施形態も考えられる。
【００４３】
すべての入口開口が、夫々、そのような対応する流路に割り当てられる実施形態が好ましく、この場合、側部の一方に割り当てられた流路、または、窪みは、離間方向を横切って、他方の側部に割り当てられた流路、または、窪みに対して、適切にジグザグに配置される。
【００４４】
各入口開口を介して流れる排ガスは、通常、取り入れ口部から離間した、混合部の後ろ側によって向きを変えられて、少なくとも一つの他の入口開口を介して流れ、混合部の後ろ側によって一様に向きを変えられる排ガスと混合し、貫流部内に導かれる。この場合、所謂背圧が発生し、混合部にとって大きな負荷となる。
【００４５】
そこで混合部に対する大きな負荷を中和するために、好ましい実施形態では、混合部は、少なくとも一つの穿孔部を備え、この穿孔部は穿孔を有する。穿孔された穿孔部は、入口開口に加えて、他の領域を介して、排ガスが貫流部内に到達するのを可能し、これは、上記背圧の軽減につながる。
【００４６】
少なくとも一つの穿孔部、および／または、対応する穿孔は、この場合、排ガスが、主として、入口開口を介して流れるように設計されるのが好ましい。少なくとも一つの穿孔部は、特に、部分、または、全体が、少なくとも一つのそのような窪み内に配置されるか、または、少なくとも一つのそのような窪みに沿って伸びることが可能である。また、混合部の全領域が穿孔部を有することも可能である。
【００４７】
穿孔は、この場合、任意の形状を有することが可能である。特に、穿孔は、丸い、および／または、角のある、および／または、スロット状の、および／または、溝状の切欠きによって形成される。
【００４８】
好ましい実施形態では、穿孔部は窪みの間に配置される。したがって、側部の一方に割り当てられた、流路の少なくとも一つと、他側部の窪みの間に配置された、穿孔部の一つは、ほぼ、離間方向に平行なラインに沿って伸びている。
【００４９】
つまり、第一側部に割り当てられた穿孔部と、第二側部に割り当てられた流路は、離間方向に沿って隣接している。これは、特に、そのような流路を介して、対応する入口開口に導かれる排ガスは、入口開口を貫流した後、対向し、かつ、他側部に割り当てられた穿孔に当たり、したがって、上記効果、つまり、部分的な方向変換、および、取り入れ口部内への部分的な逆流が最適化される。
【００５０】
離間方向を横切って、一側部、または、他側部の流路と穿孔部が交互になっている一方、離間方向に平行に伸びるライン上を、夫々、第一側部の流路と入口開口、および、第二側部のそのような穿孔部が伸びている。同じことが、第二側部の流路と対応する入口開口、および、第一側部の穿孔部にも当てはまる。
【００５１】
さらに好ましい実施形態によれば、取り入れ口の少なくとも一方、しかし、好ましくは、両方が、ハウジングの長手方向に対して傾斜して配置されている。これは、取り入れ口の法線が、ハウジングの長手方向に傾斜して伸びていることを意味している。この場合、取り入れ口の傾斜角度が、ハウジングの長手方向に関し、他の取り入れ口の傾斜角度の負の値に対応するように、これらの取り入れ口が対称的に形成されるか、または、配置されることが好ましい。各取り入れ口を傾斜させて配置するか、または、形成することによって、混合部の流れが最適化されるか、または、改良される。
【００５２】
さらに、取り入れ口をそのように形成、または、配置することによって、排ガス処理装置の構成、及び、対応する排ガスシステムの構成を省スペース化することが可能になる。この場合、傾斜角度は、例えば、３０°と９０°の間であり、少なくとも４５°が好ましい。
【００５３】
混合部の流れをさらに改良するために、好ましい変形例では、混合部は曲げて形成される。この曲げは、この場合、取り入れ口部に関して行うのが好ましい。この場合、混合部は、ある領域では、取り入れ口部に向かって凸に、ある領域では、取り入れ口部に向かって凹に形成することが可能であり、この場合、混合部は、一側部では凹に形成され、他側部では凸に形成されることが好ましい。
【００５４】
また、混合部の中央部は、第一側部および第二側部に割り当てられた領域とは異なる曲率を有していることも考えられる。混合部は、取り入れ口部に向かって、ほぼ凸に形成されるのが好ましい。これは、実質的に、少なくとも一つの窪み、または、対応する流路は、取り入れ口部に向かって凸の形状を有していないことが都合がよいことを意味している。
【００５５】
混合部は、金属シート、好ましくは単一の金属シートから成り、変形法、デイープドロー、および、パンチングにより製造するのが好ましい。そのような混合部は製造するのが安く、排ガス処理装置の製造コストを削減することが可能である。しかし、また、排ガス処理装置内の条件、特に、熱力学的条件に適していれば、混合部は、他の材料および他の方法で製造されることも考えられる。
【００５６】
取り入れ口部内での排ガス流を改善するために、取り入れ口部の上流側を構成する、排ガス処理装置のハウジングの端壁を、一様に曲げて形成することが可能である。この場合、端壁は、混合部に向かって凸になるように形成されるのが好ましい。したがって、排ガス処理装置は、流入部において、曲げたパイプ形状を有しており、これは、特に、排ガス処理装置の構成を省スペース化することが可能である。しかし、設置スペースの設置状況、または、条件に応じて、端壁を、他の方法で曲げる、例えば、混合部に向かって、凹、または、平坦に形成することも有利になることが可能である。
【００５７】
排ガス処理は、排ガス処理室の貫流部、つまり、混合部の下流で行うのが好ましい。貫流部内には、この場合、少なくとも一つの排ガス処理部を配置することが可能である。このような排ガス処理部は、例えば、触媒、および／または、粒子フィルターである。また、貫流部内には、一つのそのような触媒、または、複数の触媒、および／または、一つのそのような粒子フィルター、または、複数の粒子フィルターを、任意の順序で配置することが可能である。
【００５８】
配置の順序は、各要求事項に適合させることが可能である。例えば、触媒として、酸化触媒、ＮＯＸ触媒、三方触媒、および、ＳＣＲ触媒を使用することが可能であり、この場合、各触媒をモノリスで形成するか、または、構成することが可能である。粒子フィルターとして、例えば、デイーゼル粒子フィルター、および、ペトロール粒子フィルターを使用することが可能である。
【００５９】
本発明による解決のための、他の有利な構成によれば、排ガス処理装置は、排ガスシステムの一部である。この場合、排ガスシステムの、排ガスを輸送する第一の排ガス輸送ラインは、排ガス処理装置の第一取り入れ口に接続されている。また、排ガスを輸送する第二の排ガス輸送ラインは、排ガス処理装置の第二取り入れ口に接続されている。各排ガス輸送ラインは、例えば、排ガスマニホールドを介して、対応する燃焼機関に接続されており、したがって、燃焼機関から発生する排ガスは、両方の排ガス輸送ラインを介して、排ガス処理装置に流れる。
【００６０】
各排ガス輸送ラインを介して、排ガス処理装置に流れる排ガスは、排ガス処理装置内、特に、混合部によって混合される。したがって、混合部の下流に伸びるか、または、配置され、上記の触媒、または、粒子フィルターが配置可能な貫流部内で、排ガスの均質処理、または、一様な処理を行うことが可能である。
【００６１】
また、排ガスシステムは、排ガス処理装置の下流に、排ガス排出ラインを有し、これは、排ガスを排ガス処理装置から排出するために、排ガス処理室の下流、または、排ガス処理装置の下流に配置され、かつ／または、形成された、排ガス処理装置の排出口に接続されている。排ガスシステムは、また、処理される排ガスの成分濃度を測定するための測定装置を有することが可能である。
【００６２】
特に、そのような測定装置は、窒素酸化物の含有量の測定に適しており、例えば、ＮＯＸ測定器として設計されている。測定装置は、排ガス排出ラインの開口内に配置することが可能である。排ガス処理装置内での排ガスの混合、および、貫流部内での均質な処理は、この場合、測定装置による信頼できる測定を可能にする。
【００６３】
本発明のコンセプトは、本発明の範囲を逸脱することなく、二つ以上の取り入れ口を有する排ガス処理装置に、同じように適用できることは明白であり、この場合、少なくとも二つの取り入れ口が、取り入れ口部の二つの異なる側部に配置される。これは、二つ以上の排ガス輸送ラインを有する排ガスシステムにも当てはまり、この場合、排ガス輸送ラインの数は、取り入れ口の数に対応するのが好都合である。
【００６４】
さらに、混合部も、そのように、発明の範囲に属していることに注意すべきである。
【００６５】
本発明の他の重要な特徴ならびに利点は、従属請求項、図面、および図面に基づく関連する説明により明らかになる。
【００６６】
上述した特徴、および以下に述べる特徴は、本発明の範囲を逸脱することなく、記載している各組み合わせにおいてだけでなく、他の組み合わせにおいて、あるいは、単独で利用できることは明白である。
【００６７】
本発明の好適な実施例は図示されるとともに、以下に、詳細に説明されるが、同一か、類似しているか、または、機能的に同一の構成要素は同一の参照符号で示す。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】排ガスシステムの等尺の外観模式図
【図２】開いた取り入れ口部を有する排ガスシステムの外観模式図
【図３】混合部の等尺模式図
【図４】部分的に開いた排ガスシステムの側面模式図
【発明を実施するための形態】
【００６９】
図１および図２は排ガスシステム１を示し、排ガスシステム１は、部分的に示す第一の排ガス輸送ライン２、および、第二の排ガス輸送ライン３を有している。排ガスシステム１の排ガス輸送ライン２、３は、夫々、ここでは、図示しない燃焼機関に流体的に接続され、排ガスを、排ガスシステム１の排ガス処理装置４に輸送する。
【００７０】
第一の排ガス輸送ライン２を介して流れる排ガスは、矢印５で示し、以降、第一の排ガス流５と呼び、一方、第二の排ガス輸送ライン３を流れる排ガスは、矢印６で示し、以降、第二の排ガス流６と呼ぶ。
【００７１】
第一の排ガス流５および第二の排ガス流６は、排ガス処理装置４に流れ、排ガス処理装置４の排ガス処理室７を貫流する。排ガス処理室７は、排ガス処理装置４のハウジング８で囲まれている。排ガスシステム１は、排ガス処理装置４の下流に、排ガス排出ライン９を有し、排ガス排出ライン９は、排ガス処理室７、または、排ガス処理装置４に流体的に接続され、排ガス処理装置４から排ガスを排出する。
【００７２】
排ガス排出ライン９は開口１０を有し、この中に、例えば、ＮＯＸ測定装置のような測定装置が配置されており、例えば、排ガス処理装置４内で処理された排ガス内の窒素酸化物の濃度を測定する。排ガス排出ライン９と、排ガス処理装置４の間の流体的接続は、排出口１１で実現され、排出口１１は、排ガス処理装置４の下流側端部に形成され、この場合、下流側端部３３は漏斗状に形成されている。
【００７３】
排ガス輸送ライン２、３の排ガス処理装置４への接続は、排ガス処理装置４の取り入れ口１２、１３を介して実現され、取り入れ口１２、１３は、ハウジング８の取り入れ口側に配置されている。ハウジング８は、取り入れ口側の端部に、端壁１４を有し、端壁１４は、排出側に向かって凸に形成されている。基本的に、排ガスシステムは、また、一つのこのような排ガス輸送ライン２、３を有することが可能で、この場合、排ガス処理装置４は、一つのこのような取り入れ口１２、１３を有する。
【００７４】
また、排ガス処理装置４は、混合部１５（図２参照）を有し、混合部１５は、排ガス処理室７を、取り入れ口側の取り入れ口部１６と、排出側の貫流部１７に分割している。排ガス処理装置４の第一取り入れ口１２は、この場合、取り入れ口部の方に開いており、取り入れ口部１６の第一側部１８に配置されている。
【００７５】
この場合、第一の排ガス輸送輸送ライン２は、第一取り入れ口１２に接続されている。また、排ガス処理装置４の第二取り入れ口１３は、取り入れ口部１６の第二側部１９に配置され、取り入れ口部１６の方に開いている。第二の排ガス輸送ライン３は、この場合、第二取り入れ口１３に接続されている。第一側部１８と第二側部１９は、取り入れ口部１６の側方に配置されている。
【００７６】
第一の排ガス流５は、第一取り入れ口１２を介して、取り入れ口部１６内に流れ、第二の排ガス流６は、第二取り入れ口１３を介して、取り入れ口部１６内に到達する。この場合、取り入れ口部１６の第一側部１８と第二側部１９は、ハウジング８の長手方向２０を横切って、互いに離間し、かつ、互いに正反対の方向を向いている。したがって、第一側部１８は、第二側部１９に、離間方向２１において、対向している。
【００７７】
結果的に、取り入れ口１２、１３も、離間方向２１に沿って、互いに離間しており、この場合、取り入れ口１２、１３は、ハウジング８の長手方向２０に関し傾斜しており、夫々、同じ傾斜値を有している。この場合、傾斜角度は、３０と９０°の間が好ましいが、少なくとも４５°であることがより好ましい。各排ガス輸送ライン２、３は、横方向に、ある傾斜角度で、排ガス処理装置４、または、取り入れ口部１６内に入り込んでいる。
【００７８】
排ガスが、貫流部１７内に流入するのを可能にするために、混合部１５は、特に、図３で分かるように、入口開口２２、２３を有し、これは、取り入れ口部１６を、貫流部１７に流体的に接続している。この場合、第一側部１８に面した、少なくとも一つの第一入口開口２２が設けられ、第二側部１９に面した、少なくとも一つの第二入口開口２３が設けられている。
【００７９】
そのため、少なくとも一つの第一入口開口２２を介して、貫流部１７に流入する排ガスは、第一の流れ方向を有し、これは、少なくとも一つの第二入口開口２３を介して、貫流部１７に流入する排ガスの第二の流れ方向以外の、特に、対向する方向成分を有している。ここで示す実施形態では、混合部１５は、二つの第一入口開口２２と、二つの第二入口開口２３を有している。
【００８０】
入口開口２２、２３は、離間方向２１に沿って、混合部１５の中央に形成されており、この場合、第一入口開口２２は、第一側部１８の近くに配置され、第二入口開口２３は、第二側部１９の近くに配置されている。また、第一入口開口２２は、離間方向２１を横切って、互いに離間している。これは、第二入口開口２３にも同様に当てはまる。さらに、第一入口開口２２は、離間方向２１に垂直に、互いにジグザグに配置されている。
【００８１】
また、夫々、流路２５を形成する、四つの窪み２４が設けられている。この場合、入口開口２２、２３の各々が、そのような流路２５に割り当てられている。ここで示す例では、さらに、すべての入口開口２２、２３、および、すべての窪み２４または流路２５は、同じ大きさと形状を有している。流路２５は、この場合、円錐形を有し、これは、対応する入口開口２２、２３から、対応する側部１８、１９に向かって細くなっている。また、窪み２４は、エッジ無し、かつ、角無しで形成されており、排ガスが、各入口開口２２、２３に淀みなく流れるのを可能にしている。
【００８２】
第一入口開口２２に割り当てられた窪み２４の外側、および、第二入口開口２３に割り当てられた窪み２４の外側に、夫々、二つの穿孔部２６が配置されている。
【００８３】
つまり、混合部１５は全部で四つの穿孔部２６を有し、この場合、一つのそのような穿孔部２６は、第一流路２５の間を横切って配置され、一方、一つのそのような穿孔部２６は、混合部１５が図３に示す方向に向けられている場合、下方の第一入口開口２２、または、対応する窪み２４の下方に配置されるとともに、一つのそのような穿孔部２６は、上方の第二入口開口２３、または、対応する窪み２４の上方に配置されている。
【００８４】
したがって、全体として、第一側部１８、または、第二側部１９上の流路２５、および、第二側部１９、または、第一側部１８上の穿孔部２６が、ほぼ、離間方向２１に平行に伸びるラインに沿って伸びるように、混合部１５は形成されている。さらに、各穿孔部２６は穿孔されるか、または、少なくとも一つの穿孔２７を有している。
【００８５】
これにより、第一の排ガス流５と第二の排ガス流６の、省スペースで、同時に、効果的な混合が実現される。これは、また、特に、図４から分かるように、混合部１５が、取り入れ口部１６の方に凸に形成されることによっても実現される。
【００８６】
第一の排ガス流５は、第一の取り入れ口１２、および、主として、対応する流路２５’を介して、第一入口開口２２に流れ、この場合、第一の排ガス流５は、第二側部１９の方向に流れる。したがって、第一の排ガス流５は、取り入れ口部１６から離間した、混合部１５の後ろ側２８で、貫流部１７に到達する。混合部１５の後ろ側２８で、第一の排ガス流５は向きを変えられ、貫流部１７の方向に流れる。
【００８７】
第一の排ガス流５の他の部分は、穿孔２７を介して、通過部１６内に流れ、この場合、ここで示す例では、第一の排ガス流５は、主として、第一入口開口２２を介して、貫流部１７内に流れるように、穿孔部２６は形成され、配置されるか、または、穿孔２７は形成されている。これは、第二の排ガス流６にも同様に当てはまり、第二の排ガス流６は、対応する流路２５”を介して、かつ、第二入口開口２３を通って貫流部１７内に到達するか、または、対応する穿孔部２６の穿孔２７を介して、かつ、混合部１５の後ろ側２８に当たって貫流部１７内に到達する。
【００８８】
混合部１５は、離間方向２１を横切って形成された領域の端部に、夫々、三つの切欠き部２９を有し、これらは、同じように、取り入れ口部１６と貫流部１７に、流体的に接続されて、排ガスが流れるのを可能にしている。
【００８９】
図４に示すように、排ガス処理装置４の貫流部１７には、ハウジング８の長手方向２０に沿って、三つの簡略化して示す排ガス処理部３０が配置されている。第一の排ガス流５と第二の排ガス流６の混合は、流れの取り入れ口側の処置、または、排ガス処理装置４の形成、特に、混合部１５を利用して行うが、これは、結果的に、両方の排ガス流５、６が排ガス処理部３を一様に流れ、それに応じて処理されることになる。
【００９０】
処理されて、排ガス排出ライン９内に到達した排ガスは、これに応じて均質化され、したがって、例えば、排ガス排出ライン９の開口１０内に配置することが可能な測定装置を用いて、信頼できる、代表的な結果を提供することが可能である。
【００９１】
排ガス処理部３０として、例えば、触媒３０’、または、粒子フィルター３０”を使用することが可能であり、この場合、長手方向２０に沿った配置を、各要求事項に適合させることが可能である。ここで示す例では、典型例として、長手方向２０に沿って、先ず、二つの触媒３０’、続いて、一つの粒子フィルター３０”、特に、デイーゼル粒子フィルター、または、ペトロール粒子フィルター３０”が配置されている。触媒３０’として、特に、モノリスに形成されるか、または、備え付けの触媒、例えば、酸化触媒３０’、または、ＮＯＸ触媒３０’が使用される。
【００９２】
排ガス処理装置４の据え付け、または、組み立ては、例えば、以下のように実現することが可能である。排ガス処理装置４のハウジング８は、特に、図１から分かるように、屈曲した金属シート３１で作製する。
【００９３】
混合部１５は、特に、図２から分かるように、屈曲した金属シート３１の取り入れ口側で、金属シート３１内で位置決めし、特に、押し込む。続いて、混合部１５は、半田付けか、または、熔接か、または、他の適切な方法で、屈曲した金属シート３１に接続することが可能である。ハウジング８の取り入れ口側端部は、二つの対照的に形成された金属ケース３２で構成され、この場合、図２は金属ケース３２の一方を示し、図１には、両方の金属ケース３２が示されている。
【００９４】
金属ケース３２自体も、屈曲した金属シート３１に接続、例えば、熔接することが可能である。特に、図４から分かるように、排ガス処理装置４の排出口１１は、漏斗状の、特に、金属シートで作製された端部３３によって実現され、一様に、金属シート３１に熔接することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は本発明は、好ましくはモーター車の燃焼機関用排ガスシステムの排ガス処理装置でり、排ガス処理室を囲むハウジングを備えた排ガス処理装置に利用できる。
【符号の説明】
【００９６】
１      排ガスシステム
２、３      排ガス輸送ライン
４      排ガス処理装置
５      第一の排ガス流
６      第二の排ガス流
７      排ガス処理室
８      ハウジング
９      排ガス排出ライン
１０      開口
１１      排出口
１２、１３      取り入れ口
１４      端壁
１５      混合部
１６      取り入れ口部
１７      貫流部
１８      第一側部
１９      第二側部
２０      長手方向
２１      離間方向
２２、２３      入口開口
２４      窪み
２５      流路
２６      穿孔部
２７      穿孔
２８      後ろ側
２９      切欠き部
３０      排ガス処理部
３１      金属シート
３２      金属ケース
３３      端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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