(57)【要約】【課題】内燃機関の新式の排ガス後処理システムと、そのような排ガス後処理システムを備える内燃機関を創出する。【解決手段】内燃機関の排ガス後処理システムであって、リアクター室内に受容されたＳＣＲ触媒コンバータと、リアクター室へと通じ、それとともにＳＣＲ触媒コンバータへと通じる排ガス供給導管と、リアクター室から、それとともにＳＣＲ触媒コンバータから出る排ガス排出導管と、排ガス供給導管に配設されるとともに、還元剤を排ガスに導入するための導入装置と、排ガス供給導管により導入装置の下流において提供されるとともに、リアクター室もしくはＳＣＲ触媒の上流で、排ガスと還元剤を混合するための混合経路と、を備える排ガス後処理システムである。排ガス後処理システムは、ＳＣＲ触媒を浄化するのに役立つ複数の吹き出し装置を有する。【選択図】図２
2018194001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排ガス後処理システム（３）、すなわち内燃機関のＳＣＲ排ガス後処理システムであって、
リアクター室（１０）内に受容されたＳＣＲ触媒コンバータ（９）と、
前記リアクター室（１０）へと通じ、それとともに前記ＳＣＲ触媒コンバータ（９）へと通じる排ガス供給導管（８）と、
前記リアクター室（１０）から、それとともに前記ＳＣＲ触媒（９）から離れるように通じる排ガス排出導管（１１）と、
前記排ガス供給導管（８）に配設されて、還元剤を排ガスに導入するための導入装置（１６）と、を備える排ガス後処理システムにおいて、
前記ＳＣＲ触媒コンバータ（９）を浄化するのに寄与する複数の吹き出し装置（２４）と、
前記吹き出し装置（２４）に関して共通の蓄圧器（２５）であって、当該蓄圧器は円形状または多角形状に形成され、前記吹き出し装置（２４）には前記共通の蓄圧器（２５）を起点として、前記ＳＣＲ触媒コンバータ（９）を浄化するための媒体が供給可能である蓄圧器と、
を特徴とする排ガス後処理システム。
【請求項２】
前記共通の蓄圧器（２５）は、前記リアクター室（１０）の外部で前記リアクター室（１０）の周囲に延在しているか、または前記リアクター室（１０）の下方もしくは上方に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の排ガス後処理システム。
【請求項３】
前記共通の蓄圧器（２５）を起点として、個々の吹き出し装置（２４）へと供給導管（２６）が出ており、当該供給導管を介して前記個々の吹き出し装置（２４）に、前記ＳＣＲ触媒コンバータ（９）を浄化するための前記媒体が供給可能であり、個々の供給導管（２６）には、切り替え可能な弁（２７）が配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の排ガス後処理システム。
【請求項４】
個々の供給導管（２６）は、前記リアクター室（１０）の外部に配置されている前記蓄圧器（２５）を起点とし、前記リアクター室（１０）の壁部を貫通して、前記リアクター室（１０）内に設けられた前記個々の吹き出し装置（２４）まで延在し、個々の供給導管（２６）に、切り替え可能な弁（２７）が配設されていることを特徴とする請求項２または請求項２に従属した請求項３に記載の排ガス後処理システム。
【請求項５】
前記共通の蓄圧器（２５）は、周回方向において閉鎖された状態で、前記リアクター（１０）の周囲および／または前記吹き出し装置（２４）の周囲に延在することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の排ガス後処理システム。
【請求項６】
前記共通の蓄圧器（２５）は、前記リアクター（１０）の下面（２２）または上面（２３）に取り付けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の排ガス後処理システム。
【請求項７】
前記吹き出し装置（２４）への供給導管（２６）は、前記共通の蓄圧器（２５）を起点として、前記リアクター（１０）の前記下面（２２）または前記上面（２３）を介して行われることを特徴とする請求項６に記載の排ガス後処理システム。
【請求項８】
前記共通の蓄圧器（２５）は、円形状または多角形状の管として形成されており、当該管は閉鎖された状態で、前記リアクター（１０）の周囲、および前記吹き出し装置（２４）の周囲に延在することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の排ガス後処理システム。
【請求項９】
前記共通の蓄圧器（２５）は、蓄圧器容積を有し、当該蓄圧器容積について、以下の式
Ｖ＝Ｋ＊（２７３＋Ｔ）／（２７３＊Δｐ）
が当てはまり、
上記の式において、Ｖは前記蓄圧器容積の値をリットルで表したものであり、Ｋは２００と６０００の間の値であり、Ｔは吹き出し媒体の温度の値を℃で表したものであり、Δｐは前記蓄圧器（２５）内の圧力と、前記リアクター室（１０）内の圧力との圧力差の値をｂａｒで表したものであることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の排ガス後処理システム。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の排ガス後処理システム（３）を備える内燃機関であって、当該内燃機関は、高圧タービン（６）を含む第一のターボチャージャ（４）と、低圧タービン（７）を含む第二のターボチャージャ（５）とを備える多段式排ガス過給システム（２）を有しており、前記排ガス後処理システム（３）は前記高圧タービン（６）と前記低圧タービン（７）の間に介装されていることを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の排ガス後処理システムに関する。本発明はまた、排ガス後処理システムを備える内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば発電所において用いられる、定置式内燃機関における燃焼プロセスに際して、および例えば船舶で用いられる非定置式内燃機関における燃焼プロセスに際して、窒素酸化物が生じ、当該窒素酸化物は典型的に、石炭、硬石炭、褐炭、原油、重油、またはディーゼル燃料などの硫黄を含有する化石燃料を燃焼させる際に生じる。従って、このような内燃機関には排ガス後処理システムが配設されており、当該排ガス後処理システムは、内燃機関から出る排ガスを浄化する、特に脱窒する働きをする。
【０００３】
排ガス内の窒素酸化物を還元するために、実践から知られている排ガス後処理システムでは、第一にいわゆるＳＣＲ触媒コンバータが用いられる。ＳＣＲ触媒コンバータでは、窒素酸化物の選択的触媒還元が行われ、窒素酸化物の還元のために、還元剤としてアンモニア（ＮＨ３）が必要とされる。このためにアンモニア、もしくは例えば尿素のようなアンモニア前駆物質が、ＳＣＲ触媒コンバータの上流で液体として排ガスに導入され、アンモニアもしくはアンモニア前駆物質はＳＣＲ触媒コンバータの上流で、排ガスと混合される。このために実践では、アンモニアもしくはアンモニア前駆物質の導入部と、ＳＣＲ触媒コンバータとの間に混合経路が設けられている。
【０００４】
実践から知られている排ガス後処理システムであって、ＳＣＲ触媒コンバータを含む排ガス後処理システムを用いてすでに、排ガス後処理、特に窒素酸化物の還元は成果を上げ得るのであるが、排ガス後処理システムをさらに改善することが求められている。特に、このような排ガス後処理システムのコンパクトな構成型式において、効率的な排ガス後処理を可能にすることに対する需要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の点に鑑み、本発明は内燃機関の新式の排ガス後処理システムと、そのような排ガス後処理システムを備える内燃機関と、を創出することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題は、請求項１に記載の内燃機関の排ガス後処理システムによって解決される。本発明に係る排ガス後処理システムは、好ましくはリアクター室内部に設けられた複数の吹き出し装置を有し、当該吹き出し装置はＳＣＲ触媒コンバータを浄化するのに役立ち、吹き込み装置には、ＳＣＲ触媒コンバータの周囲、および吹き出し装置の周囲に円形状または多角形状に延在する共通の蓄圧器を起点として、ＳＣＲ触媒コンバータを浄化するための媒体が供給可能である。本発明は、例えば重油または残油で作動される内燃機関の排ガス後処理システムのＳＣＲ触媒コンバータは、閉塞しやすいという認識に基づく。すなわち、このような内燃機関の排ガス中では、灰もしくは煤の割合が高く、灰もしくは煤がＳＣＲ触媒コンバータの領域内で沈殿し、ＳＣＲ触媒コンバータの閉塞を生じさせるおそれがある。これに対抗する措置として、ＳＣＲ触媒コンバータから灰および煤を除去する役割を果たす吹出し装置が設けられている。
【０００７】
従来技術では、吹き出し装置が連続的に圧力導管に接続されており、供給を行う圧縮空気システムにおける個々の吹き出し装置の位置に応じて、吹き出し装置の作動時に、異なる圧力状況が形成される。これは異なる吹き出し装置の前で、気体の容積と走行長さの大きさが異なることに起因し、これにより異なる圧力減少および／または逆転波の場合、異なる圧力上昇が生じる。その結果、吹き出し装置を介して、著しく異なる浄化作用が実現される。
【０００８】
これに対して本発明では吹き出し装置に対して、共通の環状または多角形状の蓄圧器から、ＳＣＲ触媒コンバータを浄化するための媒体が均一に供給され得る。当該対称な構成により、圧力減少および上昇は、全ての吹き出し装置に対してほぼ同一であり、それにより吹き出し装置は同一の浄化作用を実現する。これは、ＳＣＲ触媒コンバータから灰および煤を除去するために特に有利である。
【０００９】
好ましくは共通の蓄圧器を起点として、個々の吹き出し装置へと供給導管が延在し、当該供給導管を介して個々の吹き出し装置に、ＳＣＲ触媒コンバータを浄化するための媒体が供給可能であり、好ましくは個々の供給導管に、切り替え可能な弁が配設されている。共通の円形状または多角形状の蓄圧器を起点として、個々の吹き出し装置へと延在する供給導管を介して、全ての吹き出し装置に対して簡単かつ確実に、ＳＣＲ触媒コンバータを浄化するための媒体が供給され得、しかもまた、個々の吹き出し装置領域内で圧力減少が均一であることを保証しながら供給され得る。
【００１０】
一の有利な発展的構成によれば、共通の蓄圧器は、リアクター室の外部でリアクター室の周囲に延在し、個々の供給導管は蓄圧器を起点として、リアクター室の壁部を貫通して吹き出し装置まで延在する。共通の蓄圧器がまた、リアクター室の周囲に延在するとき、当該蓄圧器は本来のリアクター室の外部に配置されており、そのとき供給導管はリアクター室の壁部を貫通して延在し、それによりリアクター室内に設けられた吹き出し装置に、ＳＣＲ触媒コンバータを浄化するための媒体を供給する。
【００１１】
一の有利な発展的構成によれば、共通の蓄圧器は、周回方向において閉鎖された状態で、ＳＣＲ触媒コンバータの周囲、および好ましくはリアクター室内に配置された吹き出し装置の周囲に延在し、共通の蓄圧器は好ましくは、円形状または多角形状の管として形成されており、当該管は、周回方向において閉鎖された状態で、ＳＣＲ触媒コンバータの周囲、リアクター室内に配置された吹き出し装置の周囲、および好ましくは周回方向において閉鎖された状態で、リアクター室の周囲に延在する。周回方向において閉鎖された、すなわちいかなる周方向位置においても中断されない蓄圧器を介して、全ての吹き出し装置には、ＳＣＲ触媒コンバータを浄化するための媒体が特に有利に供給される。
【００１２】
本発明に係る内燃機関は、請求項９に規定されている。
【００１３】
本発明の好適な発展的構成は、従属請求項および以下の詳細な説明に記載される。本発明の実施の形態を、図面に基づいてより詳しく説明するが、本発明は当該実施の形態に限定されるものではない。図面に示すのは以下の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る排ガス後処理システムを備える内燃機関の概略的な斜視図である。
【図２】図１の排ガス後処理システムの詳細を示す図である。
【図３】本発明に係る排ガス後処理システムの詳細を示す図である。
【図４】本発明に係る排ガス後処理システムの変化形態の詳細を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、内燃機関、例えば発電所における定置式内燃機関、または船舶で用いられる非定置式内燃機関の排ガス後処理システムに関する。特に、当該排ガス後処理システムは、重油で作動される船舶用ディーゼル内燃機関において用いられる。
【００１６】
図１は、排ガスタービン過給システム２と、排ガス後処理システム３と、を備える内燃機関１から成る構造体を示す。内燃機関１は、非定置式内燃機関または定置式内燃機関であってよく、特に非定置式に作動される船舶用内燃機関であり得る。内燃機関１のシリンダを出た排ガスは、排ガス過給システム２内で用いられ、それにより排ガスの熱エネルギーから、内燃機関１に供給すべき過給気を圧縮するための機械エネルギーを得る。
【００１７】
図１はこのように排ガスタービン過給システム２を備える内燃機関１を示しており、当該排ガスタービン過給システムは複数のターボチャージャ、すなわち第一の高圧側ターボチャージャ４と、第二の低圧側ターボチャージャ５と、を含んでいる。内燃機関１のシリンダを出た排ガスはまず、第一のターボチャージャ１の高圧タービン６を介して流れ、当該高圧タービン内で膨張し、このとき得られるエネルギーは、第一のターボチャージャ４の高圧コンプレッサ内で用いられ、それにより過給気を圧縮する。排ガスの流れ方向で見て第一のターボチャージャ４の下流に、第二のターボチャージャ５が設けられており、当該第二のターボチャージャを介して、すでに第一のターボチャージャ４の高圧タービン６を貫流した排ガスがガイドされ、すなわち第二のターボチャージャ５の低圧タービン７を介してガイドされる。第二のターボチャージャ５の低圧タービン７において、排ガスはさらに膨張させられ、このとき得られるエネルギーは第二のターボチャージャ５の低圧コンプレッサ内で用いられ、それにより同じく、内燃機関１のシリンダに供給すべき過給気を圧縮する。
【００１８】
二つのターボチャージャ４および５を有する排ガス過給システム２に加えて、内燃機関１は排ガス後処理システム３を含んでおり、当該排ガス後処理システムはＳＣＲ排ガス後処理システムである。ＳＣＲ排ガス後処理システム３は、好ましくは第一のコンプレッサ５の高圧タービン６と、第二のターボチャージャ５の低圧タービン７の間に介装され、したがってそれにより第一のターボチャージャ４の高圧タービン６を出る排ガスは、当該排ガスが第二のターボチャージャ５の低圧タービン７の領域内に到達する前に、まずＳＣＲ排ガス後処理システム３を介してガイドされ得る。
【００１９】
図１は排ガス供給導管８を示しており、当該排ガス供給導管を介して排ガスは、第一のターボチャージャ４の高圧タービン６を起点として、リアクター室１０内に設けられているＳＣＲ触媒コンバータ９に向かってガイドされ得る。
【００２０】
図１はまた排ガス排出導管１１を示しており、当該排ガス排出導管は排ガスをＳＣＲ触媒コンバータ９から、第二のターボチャージャ５の低圧タービン７に向かって排出させる働きをする。排ガスは低圧タービン７を起点として、導管２１を介して特に屋外へ流れる。
【００２１】
リアクター室１０へと通じるとともに、リアクター室１０内に配置されたＳＣＲ触媒コンバータ９へと通じる排ガス供給導管８と、リアクター室１０から出るとともに、ＳＣＲ触媒コンバータ９から出る排ガス排出導管１１とは、バイパス１２を介して連結されており、当該バイパス内に遮断器官１３が組み込まれている。遮断器官１３が閉止されているとき、バイパス１２は閉鎖されており、それによりバイパスを介して排ガスは流れ得ない。これに対して遮断器官１３が開放されているとき、バイパス１２を介して排ガスが流れ得、しかもリアクター室１０を素通りして、従ってリアクター室１０内に配置されたＳＣＲ触媒コンバータ９を素通りして流れ得る。図２は矢印１４により、遮断器官１３を介してバイパス１２が閉鎖されている際の、排ガス後処理システム３を通過する排ガスの流れを明らかにしており、図２から排ガス供給導管８が下流側の端部１５によってリアクター室１０内に出口を有することが分かり、排ガスは排ガス供給導管８の当該端部１５の領域内で、およそ１８０°もしくは近似的に１８０°での、流れの方向転換を受けており、排ガスは流れの方向転換の後、ＳＣＲ触媒コンバータ９を介してガイドされる。
【００２２】
排ガス後処理システム３の排ガス供給導管８に、導入装置１６が配設されており、当該導入装置を介して排ガス流に還元剤、特にアンモニアまたはアンモニア前駆物質が導入され得、当該アンモニアまたはアンモニア前駆物質は、ＳＣＲ触媒コンバータ９の領域内で排ガスの窒素酸化物を確定的に置換するために必要とされる。排ガス後処理システム３の導入装置１６は好適に噴射ノズルであってよく、当該噴射ノズルを介してアンモニアもしくはアンモニア前駆物質が排ガス供給導管８内部の排ガス流内に噴射される。図２は円錐１７によって、排ガス供給導管８の領域内の排ガス流内に還元剤を噴射することを明らかにしている。
【００２３】
排ガスの流れ方向で見て、導入装置１６の下流であってＳＣＲ触媒コンバータ９の上流にある排ガス後処理システム３の経路は、混合経路と称される。特に導入装置１６の下流の排ガス供給導管８は、排ガスがＳＣＲ触媒コンバータ９の上流において還元剤と混合され得る混合経路１８を提供している。
【００２４】
排ガス供給導管８は下流側の端部１５によってリアクター室１０内に出口を有する。排ガス供給導管８の当該下流側の端部１５に対して、バッフル要素２０が設けられており、当該バッフル要素は、排ガス供給導管８の下流側の端部１５に対して位置変更可能である。図に示す実施の形態においてバッフル要素２０は、リアクター室１０内に出口を有する排ガス供給導管８の端部１５に対して直線的に位置変更可能である。バッフル要素２０は排ガス供給導管８の下流側の端部１５に対して位置変更可能であり、それにより排ガス供給導管８を下流側の端部１５において遮断するか、または排ガス供給導管を下流側の端部１５において開放する。バッフル要素２０が排ガス供給導管８を下流側の端部１５において遮断するとき、好適にバイパス１２の遮断器官１３は開放されており、それにより排ガスはその場合、ＳＣＲ触媒コンバータ９を、もしくはＳＣＲ触媒コンバータ９を受容するリアクター室１０を、完全に素通りする。バッフル要素２０が排ガス供給導管８の下流側の端部１５を開放するとき、バイパス１２の遮断器官１３は完全に閉鎖されているか、または少なくとも部分的に開放されているか、のいずれかであってよい。
【００２５】
バッフル要素２０が排ガス供給導管８の下流側の端部１５を開放するとき、排ガス供給導管８の下流側の端部１５に対するバッフル要素２０の相対位置は、特に排ガス供給導管８を通過する排ガス質量流量に、および／または排ガス供給導管８内の排ガスの排ガス温度に、および／または導入装置１６を介して排ガス流に導入された還元剤の量に依存している。
【００２６】
排ガス供給導管８の下流側の端部１５が開放されているときの、バッフル要素２０のさらなる作用は、場合により排ガス流中に液状還元剤の液滴が存在するとき、当該液滴がバッフル要素２０に到達し、その場所で捕捉されるとともに霧化され、それにより液状還元剤のこのような液滴がＳＣＲ触媒コンバータ９の領域内に到達するのを回避することである。下流側の端部１５が開放されているとき、排ガス供給導管８の下流側の端部１５に対するバッフル要素２０の相対位置を介して、特に排ガス供給導管８の下流側の端部１５の領域内で、バッフル要素２０の領域において方向転換される排ガスが、ＳＣＲ触媒コンバータ９の径方向内側に配置されたセクションに向かってガイドもしくは偏向されることが比較的強いか、または径方向外側に配置されたセクションに向かってガイドもしくは偏向されることが比較的強いか設定され得る。
【００２７】
バッフル要素２０は好ましくは、排ガス供給導管８に対向する面２０ａにおいて、排ガスに対する流れガイドを形成しながら湾曲しており、好適に鐘状に湾曲している。すなわち、排ガス供給導管８の下流側の端部１５に対向しているバッフル要素２０の面２０ａは、バッフル要素２０の径方向内側部分において、当該バッフル要素の径方向外側部分におけるよりも、排ガス供給導管８の下流側の端部１５に対して小さい距離を有している。したがってバッフル要素２０は、面２０ａの中央で排ガス供給導管８の下流側の端部１５に向かって、排ガスの流れ方向と逆に後退もしくは湾曲している。
【００２８】
すでに述べたように、排ガス供給導管８は下流側の端部１５によってリアクター室１０内に出口を有し、リアクター室１０はＳＣＲ触媒コンバータ９を受容する。図２によれば、このとき排ガス供給導管８は、リアクター室１０の下面２２を貫通し、排ガス供給導管の下流側の端部１５が、リアクター室１０の上面２３に隣接して終結し、すでに述べたように、下流側の端部１５において排ガス供給導管を出る排ガスは、当該排ガスが続いてＳＣＲ触媒コンバータ９を介して流れる前に、１８０°方向転換される。
【００２９】
排ガス後処理システム３は複数の吹き出し装置２４を有し、当該吹き出し装置は好ましくは、ＳＣＲ触媒コンバータ９が受容されているリアクター室１０内部に設けられ、例えば空気ノズルとして実施されている。このとき吹き出し装置２４のそれぞれは、ＳＣＲ触媒コンバータ上に沈着する煤粒子および灰粒子に関して、ＳＣＲ触媒コンバータ９を浄化するのに役立ち、それによりＳＣＲ触媒コンバータ９が閉塞することを回避する。吹き出し装置２４は共通の蓄圧器２５に設けられている。蓄圧器は本図および図３に示されるように、リアクター室１０の周囲に設けられていてよく、本図では示されていないが、リアクターの下方または上方に設けられていてもよい。この場合、蓄圧器リング２５の直径は縮小され得、その結果、リアクター１０および蓄圧器リング２５からなる直径全体は小さくなる。このとき圧力容器リング２５は、当該圧力容器リングの直径が、特に必要とされるリアクターの断熱部を含めて、リアクター１０の直径よりも大きくならないように実施され得る。これにより直径に関しては、圧力容器リングのための付加的な構成空間は不要となる。その場合、吹き出し装置２４への供給２６は、有意義なやり方で上から、もしくは下から、リアクターハウジングの下面２２もしくは上面２３を介して行われ、それにより直径が拡張することを防ぐ。このとき圧力容器リング２５は有利には、触媒コンバータ９によって形成される平面に対して平行に設けられている。
【００３０】
ここで図３は吹き出し装置２４の好適な向きを示しており、吹き出し装置は好ましくは、リアクター室１０内部に乱流または渦流が生じさせられるように、しかも貫流方向もしくは排ガス流方向を横断して延在するＳＣＲ触媒コンバータ９の表面に配向されている。このような乱流または渦流により、ＳＣＲ触媒コンバータ９から煤粒子および灰粒子を除去することは特に有効に行われ得る。ここで図３は、ＳＣＲ触媒コンバータ９が受容されているリアクター室１０が、好ましくは断面において円形の壁部１９を有することを示し、当該壁部はリアクター室１０の下面２２と上面２３との間に延在する。吹き出し装置２４の配向とこのような壁部１９を組み合わせることにより、乱流または渦流は特に有利に形成され得る。
【００３１】
図３に示される吹き出し装置２４には、全ての吹き出し装置２４に対して共通の蓄圧器２５を起点として、ＳＣＲ触媒コンバータ９を浄化するための媒体が供給可能であり、全ての吹き出し装置２４に対して共通の蓄圧器２５は、図３の実施の形態において、円形状またはリング状に、ＳＣＲ触媒コンバータ９の周囲、および吹き出し装置２４の周囲に延在する。このとき、図３の実施の形態において蓄圧器２５は、リアクター室１０の外部に配置されており、したがってそれにより図３において、共通の蓄圧器２５はまた、リアクター室１０の周囲に円形状またはリング状に延在する。図１についてすでに述べたように、蓄圧器２５はリアクター室１０の上方または下方に配置されてもよく、それにより蓄圧器リング２５の直径を減少させる可能性が生じる。
【００３２】
吹き出し装置２４のそれぞれには、共通の蓄圧器２５を起点とし、供給導管２６を介して、ＳＣＲ触媒コンバータ９を浄化するための媒体が供給され得、図３の実施の形態において、個々の供給導管２６は、共通の蓄圧器２５を起点とし、個々の吹き出し装置２４に向かい、それによりリアクター室１０内に延伸し、その際、リアクター室１０の壁部１９を貫通する。
【００３３】
図３には示されていないが、蓄圧器２５をリアクター室１０内部に配置することも可能であり、その場合、蓄圧器２５から吹き出し装置２４へと延伸する供給導管２６は、リアクター室１０の壁部１９を貫通する必要がない。
【００３４】
図３から分かるように、個々の供給導管２６に、切り替え可能な弁２７が配設されている。切り替え可能な弁２７のそれぞれを介して、吹き出し装置２４のそれぞれに対して個々に、ＳＣＲ触媒コンバータ９を浄化するための媒体が供給され得る。このとき、弁２７を相応に作動させることにより、全ての吹き出し装置２４に対して同時に、ＳＣＲ触媒コンバータ９を浄化するための媒体を供給することが可能である。これとは異なり、作動制御可能な弁２７をそれぞれ計時式に、時間的に連続して開放し、それにより常に吹き出し装置２４の一つのみに、ＳＣＲ触媒コンバータ９を浄化するための媒体を供給することも可能である。
【００３５】
図３に示す実施の形態において、共通の蓄圧器２５は、円形状もしくはリング状の管の形で、閉鎖型の円形状蓄圧器として形成され、このとき閉鎖型とは、蓄圧器２５が周回方向または周方向で見て完全に周回しており、したがって周回方向または周方向において中断されていないことを意味する。したがって蓄圧器は、周回方向または周方向で見て、ＳＣＲ触媒コンバータ９を浄化するための媒体で完全に満たされており、当該媒体は、蓄圧器２５内部で、周回方向または周方向において自由に流れ得る。
【００３６】
図３はさらに、全ての吹き出し装置２４に対して共通の蓄圧器２５のための接続導管２８を示し、当該接続導管を介して蓄圧器２５には、ＳＣＲ触媒コンバータ９を浄化するための媒体のためのソースを起点として、当該媒体が供給され得る。
【００３７】
図４は、排ガス後処理システムの一の変化形態を示し、当該排ガス後処理システムにおいてＳＣＲ触媒コンバータ９は、触媒コンバータ室１０に配置され、当該触媒室の壁部１９は断面において円形の輪郭を有しておらず、むしろ多角形状であり、特に図４の実施の形態に示されるように矩形状である。この場合も複数の吹き出し装置２４が設けられており、当該吹き出し装置はＳＣＲ触媒コンバータ９を浄化するのに役立ち、吹き出し装置２４には同じく、共通の蓄圧器２５を起点とし、吹き出し装置２４へと通じるとともに共通の蓄圧器２５から分岐している供給導管２６を介して、当該供給導管２６内に設けられた切り替え可能な弁２７を用いて、ＳＣＲ触媒コンバータ９を浄化するための媒体が供給可能である。図４の実施の形態において共通の蓄圧器２５は、リアクター室１０の壁部１９と同様に、多角形状の輪郭を有しており、すなわち、多角形状管として複数の管セグメントから組み立てられており、当該管はＳＣＲ触媒コンバータ９の周囲および吹き出し装置２４の周囲に延在し、特にリアクター室１０の周囲にも延在する。ここで図４の実施の形態において、吹き出し装置２４はリアクター室１０内部に配置されておらず、むしろ吹き出し装置２４の噴射開口部のみがリアクター室１０の壁部１９の領域内に出口を有し、それにより吹き出し装置２４は、ＳＣＲ触媒コンバータ９を浄化するための媒体を、ＳＣＲ触媒コンバータ９を介して吹き出すことができる。
【００３８】
供給導管２６の長さは、最大１．５ｍ、好ましくは最大１ｍ、特に好ましくは最大０．５ｍである。
【００３９】
吹き出し装置２４を介して、排ガスの流れ方向で見てＳＣＲ触媒コンバータ９の上流端面から、灰および煤が除去され、したがってそれにより吹き出し装置２４の吹き出し方向は、ＳＣＲ触媒コンバータ９を通過する排ガスの貫流方向に対して概ね垂直に設けられている。
【００４０】
図４に示される蓄圧器２５も、好ましくはリアクター室１０を周回する方向において閉鎖された、ＳＣＲ触媒コンバータ９を浄化するための媒体のための流路を提供するように形成されており、当該流路はしたがって、いずれの位置においても中断されておらず、それにより媒体は蓄圧器２５内部で自由に流れ得、もしくは妨げられることなく分配され得る。
【００４１】
排ガス後処理システムの好ましい一の構成において、吹き出し装置２４に対して共通の蓄圧器２５は、所定の蓄圧器容積を有し、当該蓄圧器容積について好ましくは以下の条件式が当てはまる。
【００４２】
［数１］
Ｖ＝Ｋ＊（２７３＋Ｔ）／（２７３＊Δｐ）
【００４３】
上記の式においてＶは蓄圧器容積の値をリットルで表したものであり、Ｋは２００と６０００の間の値であり、Ｔは吹き出し媒体の温度の値を℃で表したものであり、Δｐは蓄圧器２５内の圧力と、リアクター室１０内の圧力と、の圧力差の値をｂａｒで表したものである。
【００４４】
蓄圧器２５がこのような蓄圧器容積を有するとき、吹き出し装置２４には特に好適にＳＣＲ触媒コンバータを浄化するための媒体が供給され得、それにより煤および灰をＳＣＲ触媒コンバータ９から有効に除去する。
【００４５】
図１の内燃機関１において排ガス後処理システム３は、直立状態で排ガス過給システム２の上方に配置されている。内燃機関１のシリンダへのアクセスは自由であるが、ターボチャージャ４および５へのアクセスは制限されている。しかしながらリアクター室１０は、ターボチャージャ４，６において必要な整備作業が行われる際、簡単に取り外され得る。
【００４６】
図１に示す、排ガス過給システム２の上方に排ガス後処理システム３を垂直式に配置する構成とは異なり、排ガス後処理システム３を９０°傾けて、排ガス過給システム２に隣接するように水平式に構成することも可能であるが、このような水平式の構成では、構造体の長さは増大する。しかしながらその場合、内燃機関１と排ガス過給システム２とは整備作業の際、リアクター室１０を取り外す必要もなく、制限なしに利用可能となる。
【符号の説明】
【００４７】
１  内燃機関
２  排ガス過給システム
３  排ガス後処理システム
４  ターボチャージャ
５  ターボチャージャ
６  高圧タービン
７  低圧タービン
８  排ガス供給導管
９  ＳＣＲ触媒コンバータ
１０  リアクター室
１１  排ガス排出導管
１２  バイパス
１３  遮断器官
１４  排ガスガイド
１５  端部
１６  導入装置
１７  噴射円錐
１８  混合経路
１９  壁部
２０  バッフル要素
２１  導管
２２  面
２３  面
２４  吹き出し装置
２５  蓄圧器
２６  供給導管
２７  弁
２８  接続導管
【図１】
2018194001.tif 000003
【図２】
2018194001.tif 000004
【図３】
2018194001.tif 000005
【図４】
2018194001.tif 000006
【外国語明細書】
2018194001000001.pdf