(57)【要約】  内燃エンジンの排気システムのための混合箱が開示される。混合箱は、排気ガス内に添加物を取り込むために使用され、少なくとも１つの入口チューブと、少なくとも１つの出口チューブと、入口チューブ及び出口チューブを収容するためのハウジングとを、有している。ハウジングは、周囲から混合箱の体積を区画している。入口チューブは、ハウジング内に位置付けられた流入セクションを有している。流入セクションには、ハウジング内に排気ガスを導入するための少なくとも１つの流入開口部が設けられている。出口チューブは、当該出口チューブの端部においてインジェクションノズルとして設計された計量装置と、ハウジング内に位置付けられた流出セクションとを、有している。流出セクションは、ある長さ（Ｌａ）を有し、当該流出セクションにはハウジングから排気ガスを放出するための少なくとも１つの流出開口部が設けられている。流れ区域が入口チューブと出口チューブの間に設けられている。当該流れ区域は、その長さ（Ｌａ）の少なくとも３０％にわたって、流れを周方向に偏向させ、外面と体積内の内面とを有する、流れガイド要素を、有していない。（図４ａ）
2018508700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガス流内に添加物を取り込むための、内燃エンジンの排気システムのための混合箱であって、
Ｅチューブ軸（２．１）を有する少なくとも１つの入口チューブ（２）と、
Ａチューブ軸（３．１）を有する少なくとも１つの出口チューブ（３）と、
前記入口チューブ（２）及び前記出口チューブ（３）を保持するための、内面（４ｉ）及び外面（４ｏ）を含むハウジング壁（４．３）を有するハウジング（４）と、を備え、
前記ハウジング（４）は、前記混合箱（１）の体積Ｖを周囲から区画し、
前記入口チューブ（２）は、前記ハウジング（４）内に配置され、直径Ｄｚ及び長さＬｚを有し、及び、前記ハウジング（４）内に前記排気ガスを導入するための少なくとも１つの流入開口部（２．３）が装備された、流入セクション（２．２）を有し、
前記出口チューブ（３）は、端面上に添加装置（８）と、前記ハウジング（４）内に配置され、直径Ｄａ及び長さＬａを有し、前記ハウジング（４）から前記排気ガスを排出するための少なくとも１つの流出開口部（３．３）が装備された、流出セクション（３．２）と、を有し、
流れ区域Ｓが、前記入口チューブ（２）と前記出口チューブ（３）との間に設けられており、当該流れ区域Ｓは、それぞれのチューブ軸（２．１、３．２）上のそれぞれの地点まで最短距離ａ１２、ａ１３、ａ２２、ａ２３を有する２つの境界領域Ｂ１、Ｂ２によって側部が区画されており、
前記長さＬａの少なくとも３０％から５０％にわたって、前記流れ区域Ｓの少なくとも一部であるＳｆ＝７０％、８０％または９０％が、流れガイド要素（９．１）を有しておらず、
流れガイド要素（９．１）が前記Ａチューブ軸（３．１）に対して放射状の方向Ｒへと流れの偏向を引き起こし、
前記流れガイド要素（９．１）は、前記体積Ｖの内部に共に配置された壁側側面（９ｗ）及びガス側側面（９ｇ）を有している
ことを特徴とする混合箱。
【請求項２】
それぞれの前記距離ａ１２、ａ１３、ａ２２、ａ２３について、
０＜ａ１２＜＝ｘ１  Ｄｚ、０＜ａ１３＜＝ｘ２  Ｄａ、
０＜ａ２２＜＝ｘ３  Ｄｚ、０＜ａ２３＜＝ｘ４  Ｄａ
但し、ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４のそれぞれの値は、（３；２，５；２；１，５；１；１／２；１／４）の数のグループの要素である、という関係が成り立ち、
それぞれの前記距離ａ１２、ａ１３、ａ２２、ａ２３は、それぞれの前記長さＬｚ、Ｌａにわたって大きさが異なり得る、及び／または、変化し得る
ことを特徴とする請求項１に記載の混合箱（１）。
【請求項３】
排気ガス流内に添加物を取り込むための、内燃エンジンの排気システムのための混合箱であって、
Ｅチューブ軸（２．１）を有する少なくとも１つの入口チューブ（２）と、
Ａチューブ軸（３．１）を有する少なくとも１つの出口チューブ（３）と、
前記入口チューブ（２）及び前記出口チューブ（３）を保持するための、内面（４ｉ）及び外面（４ｏ）を含むハウジング壁（４．３）を有するハウジング（４）と、を備え、
前記ハウジング（４）は、前記混合箱（１）の体積Ｖを周囲から区画し、
前記入口チューブ（２）は、前記ハウジング（４）内に配置され、直径Ｄｚ及び長さＬｚを有し、及び、前記ハウジング（４）内に前記排気ガスを導入するための少なくとも１つの流入開口部（２．３）が装備された、流入セクション（２．２）を有し、
前記出口チューブ（３）は、端面上に添加装置（８）と、前記ハウジング（４）内に配置され、直径Ｄａ及び長さＬａを有し、前記ハウジング（４）から前記排気ガスを排出するための少なくとも１つの流出開口部（３．３）が装備された、流出セクション（３．２）と、を有し、
ａ）前記出口チューブ（３）は、チューブ半径Ｒａ＝Ｄａ／２を有し、前記ハウジング壁（４．３）の前記内面（４ｉ）及び／または流れガイド要素（９．１）まで径方向の距離ｒ１、ｒ２、ｒ５、ｒ６を有し、
ａ１）前記Ａチューブ軸（３．１）に対して直角に配置されたそれぞれの軸Ａ２上の前記距離ｒ１、ｒ２は、互いから最大で１０％から３０％だけずれており、または、
ａ２）前記Ａチューブ軸（３．１）まわりに少なくとも９０°から２７０°、または、少なくとも１６０°から２００°の角度範囲βに関して、
ａ２ｉ）隣の流れガイド要素（９．１）までの前記距離ｒ５、及び／または、隣のハウジング壁（４．３）までの前記距離ｒ６は、互いから最大で１０％から３０％だけずれており、及び／または、
ａ２ｉｉ）前記距離ｒ１、ｒ５、ｒ６のうち少なくとも１つに対する前記チューブ半径Ｒａの比が、最大で６、または最大で３であり、あるいは、
ｂ）前記流入セクション（２．２）及び前記流出セクション（３．２）は、体積Ｖ２３を画定し、差分体積Ｖ１＝Ｖ−Ｖ２３は、Ｖ１＝１．２Ｖ２３という条件を満たす
ことを特徴とする混合箱（１）。
【請求項４】
前記流出セクション（３．２）では、３６０°にわたりその外側まわりの流れが可能である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の混合箱（１）。
【請求項５】
前記直径Ｄａは、０．８Ｄｚ＜＝Ｄａ＜＝１．５Ｄｚを満たしている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の混合箱（１）。
【請求項６】
前記添加装置（８）は、前記出口チューブ（３）と同軸に配置されており、
前記添加装置（８）は、スプレー角δを有し、５°＜＝δ＜＝８０°または１０°＜＝δ＜＝６０°である
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の混合箱（１）。
【請求項７】
前記出口チューブ（３）は、２つの対向する位置で前記ハウジング壁（４．１）を貫通している
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の混合箱（１）。
【請求項８】
前記出口チューブ（３）は、径方向の内側または外側に突出した１つ以上の流出開口部（３．３）の領域内において、少なくとも１つの側面にヒンジ結合されたブレード（３．４）を有している
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の混合箱（１）。
【請求項９】
前記入口チューブ（２）内にて、流れ方向において開口の程度が減少している
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の混合箱（１）。
【請求項１０】
主な流れ方向Ｈと平行に整列され周方向において流れの偏向に影響を及ぼさない中間壁（９．２）を更に備えた
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の混合箱（１）。
【請求項１１】
前記入口チューブ（２）は、切頭円錐形状の基本形状Ｇ１を有し、及び／または、前記出口チューブ（３）は、切頭円錐形状の基本形状Ｇ２を有し、
前記入口チューブ（２）及び前記出口チューブ（３）は、前記基本形状Ｇ１、Ｇ２に関して同じ方向においてまたは反対方向において、整列され得る
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の混合箱（１）。
【請求項１２】
前記ハウジング（４）は、少なくとも２つから３つのハウジングセクション（４．１、４．２）から形成されており、当該のハウジングセクション（４．１、４．２）は、単一のまたは２つの壁と、両方の当該ハウジングセクション（４．１、４．２）のための少なくとも１つの連結フランジ（４．４）とで、形成され得る
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の混合箱（１）。
【請求項１３】
前記出口チューブ（３）は、周縁部Ｕにわたって配置された出口開口部（３．３）の複数の列（３．５）を有し、当該出口開口部（３．３）を通じて前記排気ガスが前記出口チューブ（３）の内部に流入し得るようになっており、
１つの列（３．５）の少なくとも１つの前記出口開口部（３．３）は、それぞれステップＭを形成しており、
各ステップＭは、その寸法に応じて、前記開口部（１．２）の平均開口プロファイルＱによって特徴付けられており、
前記出口チューブ（３）の全ての列（３．５）の全ての出口開口部（３．３）の全ての開口プロファイルＱの和は、ＳＱに等しく、
第１番目の少なくとも１つのステップである、ステップＭ１が設けられており、
前記ステップＭ１は、平均開口プロファイルＱ１を有する出口開口部（３．３）を含み、
追加的に第２番目の少なくとも１つのステップであるステップＭ２が設けられている場合には、ステップＭ２は平均開口プロファイルＱ２を有する出口開口部（３．３）を含み、当該平均開口プロファイルＱ２は、Ｑ２＞＝ｆＱ１、但し５＜＝ｆ＜＝２５、であり、
すすぎセクターとして設計され、少なくとも１つの前記ステップＭ１から形成された、第１セクターＳ１が設けられている場合には、及び、混合セクターとして形成され、少なくとも１つの前記ステップＭ２から形成された、第２セクターＳ２が設けられている場合には、流れ方向において、最初に、前記第１セクター５１が位置付けられ、次いで第２セクターＳ２が位置付けられる
ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の混合箱（１）。
【請求項１４】
前記セクターＳ１は、前記開口プロファイルＱ１の合計ＳＱ１を有し、ＳＱ１＜＝ｘ１  ＳＱ、０．０５＜ｘｌ＜＝０．２５であり、及び／または、前記セクターＳ１は、最大で３から５のステップＭ１からなる
ことを特徴とする請求項１３に記載の混合箱（１）。
【請求項１５】
噴射角δを有する噴射コーンが設けられており、前記噴射角δは、前記流れ方向において前記第１セクターＳ１の後で、及び／または、前記第２セクターＳ２内で、交差地点Ｘが前記噴射コーンと前記出口チューブ（３）との間に設けられるという態様で、選択される
ことを特徴とする請求項１３または１４に記載の混合箱（１）。
【請求項１６】
前記ハウジング（４）は、第１ハウジング縁部（４ａ）を有する第１ハウジングセクション（４．１）と、第２ハウジング縁部（４ｂ）を有する少なくとも１つの第２ハウジングセクション（４．２）と、を有し、
両方のハウジングセクション（４．１、４．２）は、前記ハウジング縁部（４ａ、４ｂ）を介して少なくとも部分的に接続されており、
前記入口チューブ（２）が前記ハウジング（４）内に配置された流入セクション（２．２）を有する場合には、当該入口チューブ（２）には、前記ハウジング（４）内に前記排気ガスを導入するための少なくとも１つの流入開口部（２．３）が装備されており、
ａ）各ハウジング縁部（４ａ、４ｂ）は、少なくとも２つのモールディング（６．１〜６．４）を有し、それぞれが中央軸線（６ａ、６ｂ）を有しており、及び／または、
ｂ）各ハウジングセクション（４．１、４．２）は、少なくとも２つの流路（７．１〜７．４）を有し、それぞれが１本の中央軸線（７ａ、７ｂ）を有しており、各チューブ（２；３）は、ベアリング位置（２．４、３．６）を有し、当該ベアリング位置（２．４、３．６）によって、それが前記モールディング（６．１、６．２）の内部または前記通路（７．１、７．２）の内部に支持されており、
ｉ）各チューブ（２、３）は、前記ベアリング位置（２．４、３．６）の配置に関して対称的に形成されており、及び、設置のために各モールディング（６．１、６．２）内の少なくとも２つの異なる位置Ｒ１、Ｒ２に支持され得るか、あるいは、
ｉｉ）前記入口チューブ（２）及び前記出口チューブ（３）は、前記ベアリング位置（２．４、３．６）の配置に関して同様に設計されている
ことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の混合箱（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスを混合するための装置に関する。すなわち、本発明は、排気ガス流内に添加物を取り入れるための、内燃エンジンの排気システムのための混合箱であって、Ｅチューブ軸を有する少なくとも１つの入口チューブと、Ａチューブ軸を有する少なくとも１つの出口チューブと、入口チューブ及び前記出口チューブを保持するための、内面及び外面を含むハウジング壁を有するハウジングと、を備えている。ハウジングは、混合箱の体積Ｖを周囲から画定している。入口チューブは、端部側にインジェクションノズルのような計量装置と、ハウジング内に配置され、直径Ｄｚ及び長さＬｚを有し、ハウジング内に排気ガスを導入するための少なくとも１つの流入開口部が装備された、流入セクションと、を有している。出口チューブは、端部側にインジェクションノズルとハウジング内に配置され、直径Ｄａ及び長さＬａを有し、ハウジングから排気ガスを排出するための少なくとも１つの流出開口部が装備された、流出セクションと、を有している。流れ区域Ｓが、入口チューブと出口チューブとの間に設けられており、それぞれのチューブ軸上のそれぞれの地点まで最短距離ａ１２、ａ１３、ａ２２、ａ２３を有する２つの境界領域Ｂ１、Ｂ２によって、側部が区画されている。
【背景技術】
【０００２】
ハウジングを有する混合チューブの配置は、ＥＰ２６８７６９７Ａ２により既に知られている。当該配置は、ハウジング内に配置された、入口チューブとこれに平行な出口チューブとを有することを特徴としている。ハウジング壁の螺旋状区画内で、出口チューブは偏心して位置付けられており、先細りの入口ギャップが形成されるようになっている。
【０００３】
ハウジングを有する混合チューブの配置は、ＷＯ２０１４／１６７３５５Ａ１によっても知られている。その配置は、部分的にハウジング内に配置された出口チューブを有することを特徴としている。
【０００４】
ハウジングを有する混合チューブの配置は、ＵＳ２０１４０２０２１４１Ａ１により知られている。ここでは、入口チューブ及び出口チューブが開口部を有しておらず、互いに直交して配置されている。
【０００５】
ハウジングを有する混合チューブの配置は、ＤＥ１０２０１３１１４１１１Ａ１によってもすでに知られている。その配置はまた、ハウジング内に配置された、入口チューブとこれに平行な出口チューブとによって特徴づけられている。
【０００６】
本発明の目的は、簡素な構造でありながら理想的な取り込みが達成されるような態様で混合チューブを設計し配置することである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、長さＬａの少なくとも３０％から９０％、または３０％から５０％、または７０％から９０％にわたって、流れ区域Ｓの７０％または８０％または９０％である少なくとも一部Ｓｆが流れガイド要素を有しない、という事実によって達成される。流れガイド要素は、周方向Ｕに、またはＡチューブ軸に対する径方向Ｒに、流れの偏向を引き起こす。更に、流れガイド要素は、壁側とガス側とを有し、共に体積Ｖ内に配置されている。流入区画と流出区画との間のそれぞれの流れ区域Ｓは、Ａチューブ軸と通常直交すると考えられる区画平面内に存在している。流れ区域Ｓは、Ｅチューブ軸の上の高さ位置で、且つ、Ａチューブ軸の下の高さ位置で、終わっている。側面では、流れ区域Ｓが２つの境界領域Ｂ１、Ｂ２上で終わっている。異なる区画平面の全ての流れ区域Ｓの和は、ハウジングの体積の一部である流量（流れの体積）Ｖｓにわたる。
【０００８】
流れガイド要素は、体積Ｖ内の構成要素であり、その内面でハウジング壁を増補するものであり、Ａチューブ軸の周方向Ｕ及び／またはＡチューブ軸の放射方向（径方向）Ｒにおいて、排気ガス流の方向に、大きな影響を及ぼすことが無い。外部に対して混合箱の体積Ｖを画定しているハウジング壁の部分（部品）は、本発明の意味において、流れガイド要素と捉えられるべきではない。このことは、ハウジング壁のそれらの部分が流れ区域Ｓ内に配置されている場合にも、適用される。流れガイド要素は、隣接するハウジング壁の方を向いている壁、つまり外面と、主なガス流の方を向いているガス、つまり内面と、の両方が、体積Ｖのハウジング内に配置されている、という事実によって特徴づけられている。
【０００９】
可能性がある最大の流量は、流れ区域Ｓが流れガイド要素を有しないときにもたらされることになる。これは、２つの条件によって達成される。一方は、その流量が長さＬａの少なくとも３０％から５０％にわたって延びる、すなわち流れ区域Ｓのありうる最大数が流れガイド要素を有さず、排気ガスが入口チューブから出口チューブに向かって径方向Ｒまたは周方向Ｕの方向に偏向されることなく流れ得るようになっている。長さＬａの３０％から５０％というこの占有率で、流れ区域Ｓのより少ない部分Ｓｂが流れガイド要素によって、すなわちそれが設けられているので、ブロックされるならば、これは不利な点ではない。しかしながら、他方では、この占有率はＳｂ３０％に到達すべきではない、すなわち占有率Ｓｆ＝７０％には設けられるべきではない。この結果、長さＬａに関して、流れ区域Ｓは流出区画の少なくとも２１％超でフリーである（流れガイド要素が設けられていない）べきである、ということが必要である。
【００１０】
流出区画は、少なくとも１つの流出開口部を有する流出チューブの一部である。通常は、一連の形態で複数の開口部が設けられており、これらの開口部は周縁部Ｕにわたって分配（分散）されている。出口チューブがハウジング内に配置された出口チューブの部分よりもかなり短い流出流れを有する場合には、流れガイド要素を有しない長さＬａの占有率を評価する時に、流出区画の長さを共に形成する流出開口部の異なる列の長さの和が考慮されるべきである。
【００１１】
この目的のために、それぞれの距離ａ１２、ａ１３、ａ２２、ａ２３が次の条件を満たすならば有利であり得る。
０＜ａ１２＜＝ｘ１  Ｄｚ  及び  ０＜ａ１３＜＝ｘ２  Ｄａ  及び  ０＜ａ２２＜＝ｘ３  Ｄｚ  及び  ０＜ａ２３＜＝ｘ４  Ｄａ
ここで、それぞれの値ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４は、数のグループ｛２；１，５；１；１／２；１／４｝の要素であり、それぞれの距離ａ１２、ａ１３、ａ２２、ａ２３は大きさが異なり得て、及び／または、それぞれの長さＬｚ、Ｌａにわたって変化し得る。
【００１２】
本発明の目的は、以下の事実によっても達成され得る。
ａ）出口チューブは、チューブ半径Ｒａ＝Ｄａ／２を有し、ハウジング壁の内面及び／または流れガイド要素まで径方向の距離ｒ１、ｒ２、ｒ５、ｒ６を有し、
ａ１）Ａチューブ軸に対して直角に配置されているそれぞれの軸Ａ２との関係において距離ｒ１、ｒ２に等しく、または最大で１０％または２０％または３０％だけずれており、または、
ａ２）Ａチューブ軸まわりに少なくとも９０°から２７０°、または、少なくとも１６０°から２００°の角度範囲βに関して、
ａ２ｉ）隣の流れガイド要素までの距離ｒ５、及び／または、隣の次のハウジング壁までの距離ｒ６は、同じか、最大で１０％または２０％または３０％だけずれており、及び／または、
ａ２ｉｉ）距離ｒ１、ｒ５、ｒ６のうち少なくとも１つに対するチューブ半径Ｒａの比が、最大で６、または最大で３であり、あるいは、
ｂ）流入セクション及び流出セクションは、体積Ｖ２３及び差分体積Ｖ１＝Ｖ−Ｖ２３画定し、または、体積Ｖが、Ｖ１＞＝１．２Ｖ２３またはＶ＞＝２．２Ｖ２３という条件を満たす。体積Ｖ１は、したがって、最大で２０％だけ流入区画と流出区画との体積の環としての体積Ｖ２３よりも大きい。２つのチューブの体積Ｖ２３は、両方のチューブの体積の和によりもたらされる。Ｖ２３＝π／４（Ｌｚ  Ｄｚ  Ｄｚ  ＋  Ｌａ  Ｄａ  Ｄａ）。対応する大きさのハウジングを用いることによって、とりわけ出口チューブまたは入口区画に流れ込む間、排気ガス流の均一化が保証される。
【００１３】
角度範囲βについて、流路Ｆが開始地点として、または角の二等分線として、選択され得て、対応する区域内で上述した距離または比率がもたらされるようになっている。
【００１４】
入口開口部及び出口開口部は、内側及び／または外側に方向付けられたフラップまたはモールディングとしても設計され得るため、平均直径、または、フラップないしモールディングを除いたオリジナルのチューブ壁の直径は、直径Ｄｚ、Ｄａ及び半径Ｒａを設定するときに考慮される。
【００１５】
流れ区域Ｓのための最小の寸法は、ハウジング壁の一部が流れガイド要素として設計されている時に、及び／または、追加の流れガイド要素がバッフルプレートの形態で設けられているときに、達成されることになる。このとき、流れベクトルＴの方向における少なくとも１つの流路Ｆに関し、入口チューブと出口チューブとの間の直接的な流れの接続が提供される。当該流れベクトルＴは、Ｅチューブ軸とＡチューブ軸とを接続する。
【００１６】
以上の手段の結果、軸線対称または鏡面対称の、出口チューブの本質的に直接的な流入が、達成され、支援される。出口チューブは、それを取り囲むハウジングセクション内に、入口チューブと相対して対称的に位置している。このようにして、排気ガス流の大部分が、入口チューブまたは流入開口部から始まり、ハウジング壁またはバッフルプレートなどの流れガイド要素による偏向無しで、出口チューブに直接流れることができる。この結果、主に、流入開口部によって大部分が規定される、無旋回で渦の無い流れが、ハウジング内で形成される。この排気ガス流は、その後、出口チューブ内に流入する。したがって、出口チューブ内の流れの性質は、大部分が流出セクションまたは流出開口部の形状によって決定される。これは、今度は添加物の理想的な取り込みを保証するのである。
【００１７】
ハウジングは、有利には、立方体または円筒半径Ｚを有する円筒状の基体を有し得て、ハウジング壁の表面積部分の少なくとも８０％から９０％が、平坦であるか、円筒半径Ｚに対応する曲率半径Ｋを有している。そのように簡素に設計されたハウジングは、入口チューブと出口チューブとの間で、ハウジング内にて、可能な限り最も影響を受けない排気ガス流の大部分のための基部を形成する。
【００１８】
更に、流出セクションが、その外面上を３６０°にわたってまわりを流れられるようになっている場合、有利であり得る。この場合、ハウジング壁まで少なくともＤａ／８からＤａ／４の距離が設けられる。したがって、流出セクション内に流入する流れの対称性が保証される。
【００１９】
チューブの寸法の比率に関し、直径Ｄａについて次の条件が成立する場合、有利であり得る：０．８Ｄｚ＜＝Ｄａ＜＝１．５Ｄｚ。これは、チューブの形が円筒形から遠ざかる場合に成立し、横断面がそれぞれ、すなわち点ごとに考慮される場合、あるいは代替的に、直径Ｄｚ、Ｄａが長さＬｚ、Ｌａにわたり平均化された場合、の両方に当てはまる。
【００２０】
一般には、長さＬｚ、Ｌａにわたって直径Ｄｚ、Ｄａを変化させることが可能である。しかしながら、このことは、本発明による原理の定義と、すなわち境界領域Ｂ１、Ｂ２及び距離ａ１２、ａ２２、ａ１３、ａ２３、ｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４、ｒ５と、関連性がない。横断面または用いられる区画平面の交差地点に依存して、それぞれの横断面における幾何学的関連性が考慮される。
【００２１】
この目的のため、出口チューブと同軸に配置されるインジェクションノズルのような計量装置が設けられる場合、有利であり得る。注入ノズルは、噴射角度（スプレー角度）δとして５°＜＝δ＜＝８０°または１０°＜＝δ＜＝６０°を有する。これは、噴射角度δの名目上の大きさ、すなわち排気ガス流無しで計測された大きさである。噴射角度δは、チューブ壁を有する交差地点Ｘが洗浄区画Ｓ１の後の混合区画Ｓ２内に存在するように選択される。
【００２２】
更に、出口チューブがハウジング壁を２つの対向する位置にて貫通しているならば有利であり得る。従って、一方では端部側上に計量装置を配置でき、他方では計量装置の反対側で排気ガスの排出が可能である。
【００２３】
出口チューブが、径方向において内側または外側に突出した１つ以上の流出開口部の領域内において、少なくとも１つの側面にヒンジ結合されたブレードを有しているならば、有利である。ブレードがフラップとして設計されていれば、それは直線曲げの縁部を有する。直角の基本形態に基づけば、そのようなブレードは従って３つの自由側部を有し、排気ガスが自由縁部を超えてブレードのまわりを少なくとも周の６０％から８０％にわたって旋回し、流出開口部内に入るようになっている。あるいは、ブレードはまた、チューブ壁に対する丸められた接続部を有していて良い。当該チューブ壁は、通常は直線曲げの縁部よりも長い。排気ガスは、この場合、自由縁部を超えてブレードのまわりをその周のより少ない部分にわたってのみ流れ、流出開口部内に入る。
【００２４】
ここで、入口チューブ内にて、流れ方向において開口の程度が減少しているならば有利であり得る。したがって、流入する流量は、計量装置の方向において増大し、これが増大された取り込みをもたらす。
【００２５】
本発明にとって、暫定壁が主な流れ方向Ｈに対して平行に整列されて設けられている場合が、特に重要であり得る。暫定壁は、ハウジングを安定化させるために、またはチューブを支持するために、機能する。したがって、ハウジング内の排気ガス流への不利な影響は、入口チューブと出口チューブとの間では生じない。中間壁によって、Ｅチューブ軸またはＡチューブ軸と平行な方向成分を有する流れ部分のみが除去される。このことは、今度は両チューブの間におけるより穏やかな流れの形成に貢献する。
【００２６】
本発明による設計及び配置に関して、入口チューブが切頭円錐形状の基本形態Ｇ１を有し、及び／または、前記出口チューブが、切頭円錐形状の基本形態Ｇ２を有し、入口チューブ及び出口チューブ（３）が、基本形態Ｇ１、Ｇ２と同じ方向にまたは反対方向に傾斜していれば、有利であり得る。チューブが同じ方向に傾斜していればハウジングそれ自体またはハウジングの横断面も切頭円錐形状を有し得る。
【００２７】
ハウジングが、最大で２または３のハウジングセクションから形成され、両方のハウジングセクションのための少なくとも１つの連結フランジを有していれば、更に有利であり得る。これは、一方では単純な構造を保証し、他方ではチューブにとって好ましい装着条件を保証する。両方のハウジングセクションは、小型のシェルブランクから製造され得る。プラグインフランジのような特別な構造的形状を除いて、各ハウジングセクションは、通常それ自身のフランジを有しており、両方のフランジが２つのハウジングセクションを連結するために互いに接続されるようになっている。
【００２８】
この目的のために、ハウジングは、第１ハウジング縁部を有する第１ハウジングセクションと、第２ハウジング縁部を有する少なくとも１つの第２ハウジングセクションと、を有し得る。両方のハウジングセクションは、区画平面ｅに広がるハウジング縁部によって、少なくとも部分的に連結されている。ハウジング縁部は、区画平面ｅの計測基準Ｎに関して点対称である、または、区画平面ｅの直線Ｇに関して軸対称である。ハウジング縁部またはフランジの軸対称の設計が、１８０°回転した２つの位置において両方のハウジングセクションの相対位置の変化を許容するので、点対称の設計は、少なくとも４つの位置を含む変更、すなわち９０°回転刻みの変更を保証する。
【００２９】
更に、出口チューブは、周縁部Ｕにわたって配置された出口開口部の複数の列を有し、当該出口開口部を通じて排気ガスが出口チューブの内部に流入し得る場合、有利であり得る。この場合、１つの列の少なくとも１つの出口開口部は、それぞれステップＭを形成しており、各ステップＭは、開口部の平均開口プロファイルＱによってその寸法により特徴付けられている。出口チューブの全ての列の全ての出口開口部の全ての開口プロファイルＱの和は、ＳＱに等しい。第１番目の少なくとも１つのステップである、ステップＭ１が設けられており、このステップＭ１は、平均開口プロファイルＱ１を有する出口開口部を含んでいる。また、追加的に第２番目の少なくとも１つのステップであるステップＭ２が設けられている場合、有利であり得る。この場合、ステップＭ２は平均開口プロファイルＱ２を有する出口開口部を含み、当該平均開口プロファイルＱ２は、Ｑ２＞＝ｆＱ１、但し５＜＝ｆ＜＝２５、である。また、すすぎセクターとして設計され、少なくとも１つのステップＭ１から形成された、第１セクターＳ１が設けられている場合、及び、混合セクターとして形成され、少なくとも１つのステップＭ２から形成された、第２セクターＳ２が設けられている場合、有利であり得る。これらの場合、流れ方向において、最初に、第１セクターＳ１が位置付けられ、次いで第２セクターＳ２が位置付けられる。異なる開口プロファイルを有する２つのセクターＳ１、Ｓ２が配置されていることにより、第１セクターＳ１のすすぎ効果が達成され、これを通じて添加装置またはノズルの領域において再度のすすぎ効果が防止される。より小さい開口プロファイルＱ１によって、出口チューブ内ではシース流れ（sheath flow）のみが実現される。これは、今度は、開口プロファイルがかなり大きいセクター２において、添加物が主な排気ガス流内に取り込まれることを保証する。
【００３０】
ここで、セクターＳ１は、開口プロファイルＱ１の合計ＳＱ１を有し、ＳＱ１＜＝ｘ１  ＳＱ、０．０５＜＝ｘｌ＜＝０．２５であり、及び／または、セクターＳ１は、最大で３から５のステップＭ１からなる。より小さい開口プロファイルに加えて、開口部の寸法は全体で減少し、すすぎ効果がより良く利用できるようになっている。好ましくは、セクターＳ１は、ブレードを有していない。
【００３１】
更に、噴射角δを有する噴射コーンが設けられていれば、更に有利であり得る。噴射角δは、流れ方向において第１セクターＳ１の後で、及び／または、第２セクターＳ２内で、交差地点Ｘが噴射コーンと出口チューブとの間に設けられる、という態様で選択される。このようにして、すすぎ効果が支援される。ノズル領域における添加物の堆積が回避される。
【００３２】
最後に、ハウジングが、第１ハウジング縁部を有する第１ハウジングセクションと、第２ハウジング縁部を有する少なくとも１つの第２ハウジングセクションと、を有していれば、有利であり得る。両方のハウジングセクションは、ハウジング縁部を介して少なくとも部分的に接続されており、ハウジング内に排気ガスを導入するための少なくとも１つの流入開口部を備えた入口チューブが、ハウジング内に配置された流入セクションを有し、
ａ）各ハウジング縁部が、少なくとも２つのモールディングを有し、それぞれが中央軸線を有しており、及び／または、
ｂ）各ハウジングセクションが、少なくとも２つの通路を有し、それぞれが１本の中央軸線を有しており、各チューブは、ベアリング位置を有し、当該ベアリング位置を介して、それが前記モールディングの内部または前記通路の内部で支持されており、
ｉ）各チューブは、前記ベアリング位置の配置に関して対称的に形成されており、及び、設置のために各モールディング内の少なくとも２つの異なる位置Ｐ１、Ｐ２に支持され得るか、あるいは、
ｉｉ）入口チューブ及び出口チューブは、ベアリング位置の配置に関して同じ手法で設計されている。
【００３３】
この結果、それぞれのチューブとハウジングとの相対位置、及び／または、ハウジング内のチューブの相対位置が、変更され得る。この変更は、次のようにして達成され得る。
ｉ）同一のモールディングまたは同一の流路に関して入口チューブまたは出口チューブの異なる整列によって。入口チューブまたは出口チューブは、チューブの入口及び出口の方向を変えるために選択的に回転され得て、排気ガスがガイドされる方向がこれに伴う。この位置の変更は、入口パイプのためにのみ、または出口パイプのためにのみ、使用され得る。
ｉｉ）入口チューブの位置と出口チューブの位置とを置換することによって。変更例ｉ）の補足として、置換の結果、ミキサーまたはそのガスのガイド形状の追加的な異なる設計が達成され得る。したがって、２つのモールディングの各中央軸、または２つの流路の中央軸が、Ｅチューブ軸及びＡチューブ軸と重なり得て、代替的なものとして、入り口チューブまたは出口チューブがハウジングシェルまたはハウジングセクション内で、それぞれの位置Ｐ１、Ｐ２にて支持され得るようになっている。
ｉｉｉ）両方のハウジングセクションまたは両方のハウジングシェルの互いに対する相対位置の変更によって。この場合、とりわけ流路の使用によって、変更例ｉ）及びｉｉ）において説明されたような柔軟なチューブの支持体とは独立して、ガスのガイド形状が達成され得る。それぞれのシェルまたはハウジングフロア内に配置されたチューブ、または結果としてのガスのガイド形状は、互いに対する両方のハウジングシェルまたは両方のハウジング壁の相対位置の変化に応じて、変更される。相対位置Ｐ１、Ｐ２について、直角のみが実現可能なわけではなく、所望の任意の角度で良い。
【００３４】
それぞれのハウジング縁部のモールディングは、それぞれのチューブがそれぞれの場合において周方向の一部である約１８０°にわたって保持されることを保証し、流路を有し、両方の対向するモールディングの結果として、それぞれのチューブの支持及びシーリングが周辺部Ｕにわたって保証されるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
本発明の更なる利点及び詳細は、特許請求の範囲及び明細書にて説明され、更には、図面に示されている。
【図１】立方体状の基本形状を有する混合箱の原理的な図を示している。
【図２】円筒状の基本形状を有する混合箱の原理的な図を示している。
【図３】図１または図２の原理的な側面図を示している。
【図４ａ】図３のｙ−ｙ側面の原理的な図を示している。
【図４ｂ】追加的なパラメータを有する、図４ａによる側面図を示している。
【図４ｃ】長さＬａに関する原理的な図を示している。
【図４ｄ】長さＬａに関する、更なる原理的な図を示している。
【図４ｅ】流れ区域Ｓの部分Ｓｆ及びＳａに関する原理的な図を示している。
【図５】排気ガスシステムの原理的な図を示している。
【図６】出口チューブの側部から見た原理的な図を示している。
【図７ａ】切頭円錐形状のチューブを有する混合箱の原理的な図を示している。
【図７ｂ】切頭円錐形状のチューブを有する混合箱の原理的な図を示している。
【図８】切頭円錐形状のチューブを有する混合箱の原理的な図を示している。
【図９ａ】上方から見た混合箱を示している。
【図９ｂ】上方から見た混合箱を示している。
【図９ｃ】側方から見た図９ｂによる混合箱を示している。
【図１０ａ】側部から見た、改変されたハウジング区域を有する混合箱を示している。
【図１０ｂ】側部から見た、改変されたハウジング区域を有する混合箱を示している。
【発明の詳細な説明】
【００３６】
図１による混合箱は、各１つのハウジング縁部４ａ、４ｂを有する２つのハウジングセクション４．１、４．２から形成されている。ハウジングセクション４．１、４．２は、接続フランジ４．４を介して互いに連結されている。第１ハウジングセクション４．１内では、排気ガスのための入口Ｅを有する入口チューブ２が配置されている一方、第２ハウジングセクション４．２内では、出口Ａを有する出口チューブ３が配置されている。それぞれのハウジングセクション４．１、４．２は、対応する流路を有しており、その内部にチューブ２．３が支持されている。端部側では、出口チューブ３がインジェクションノズル８を有している。このインジェクションノズル８を通じて添加剤が出口チューブ３内に導入されるようになっている。出口側では、旋回ミキサー１０が、好ましくは出口チューブ３上に配置されている。
【００３７】
図２によれば、接続フランジ４．４は、円筒状の基本形状の向きにおいて丸くなっているが、両方のハウジングセクション４．１、４．２は、円筒半径Ｚに対応する曲率半径Ｋを有している。
【００３８】
図３における側面図では、入口チューブ２は、流入開口部２．３の複数の列により形成された長さＬｚの流入セクション２．２を有している。混合箱１の入口Ｅ及び軸流から始まり、流入開口部２．３にわたって、排気ガスは径方向に偏向され、入口チューブ２から主な流れ方向Ｈに従って出口チューブ３に向かって流れる。出口チューブ３は、今度は長さＬａの流出セクション３．２を有している。排気ガスは、流出セクション３．２を通じてハウジング４の内部から出口チューブ３内に、Ａチューブ軸に対する放射方向（径方向）において、流れ込む。そしてそこから、出口チューブ３の軸線方向に出口３．８を通流し、混合箱１を後にする。ハウジング４内に中間壁９．２が設けられており、当該中間壁９．２は、主な流れ方向Ｈと平行に整列されている。
【００３９】
図３のｙ−ｙ側面図を示す図４ａ及び図４ｂによれば、ハウジング４は、内面４ｉ及び外面４ｏを有し、排気ガスが存在しない周囲の領域に対してハウジングの体積Ｖを画定する、ハウジング壁４．３を有している。ハウジング４は、矩形の側面を有する基本形状を有している。図の左半分では、ハウジング壁内に凹部４．５が示されている。更に、ハウジング壁４．３は、左下の縁部に、丸められた（湾曲した）端部４．７を有している。入口チューブ２または流入セクション２．２は、直径Ｄｚを有しており、出口チューブ３または流出セクション３．２は、直径Ｄａを有している。図７ａ及び図７ｂに例示するように、直径Ｄｚ及び／または直径Ｄａは、それぞれの長さＬｚ、Ｌａにわたり、変化して良い。
【００４０】
図の右半分では、凹部４．５及び丸められた端部４．７について、２つの代替例が示されている。ハウジング４内に、２つの流れガイド要素９．１、９．３が設けられている。各流れガイド要素９．１、９．３は、分離したバッフルプレートの形態で、内側のガス側部９ｇ及び壁側部９ｗを有している。バッフルプレート９．３は、凹部４．５に似た傾斜部を形成している。バッフルプレート９．１は、丸められた端部４．７に似た丸められたセクション（湾曲セクション）を形成している。
【００４１】
流れガイド要素９．１、９．３は、排気ガスが存在しない周囲の領域Ｇに対して体積Ｖを画定するようには機能していないため、ハウジング壁４．３の一部ではない。結局、壁側部９ｗは、ハウジング４の内部に配置されており、当該周囲の領域には存在していない。
【００４２】
図４ａによれば、入口チューブ２及び出口チューブ３の両方は、ハウジング４内に対称的に配置されている。流れ区域Ｓが２つのチューブ２、３の間に、上はチューブ軸線２．１の高さまで、下はチューブ軸３．１の高さまで、広がっている。流れ区域Ｓは、側部にて２つの境界領域Ｂ１、Ｂ２によって画定されている。境界領域Ｂ１は、チューブ軸２．１から距離ａ１２で、及び、チューブ軸３．１から距離ａ１３で、配置されている。境界領域Ｂ２は、チューブ軸２．１から距離ａ２２で、及び、チューブ軸３．１から距離ａ２３で、配置されている。距離ａ１２及び／またはａ２２は、長さＬｚにわたって変化して良い。選択的に、または更に、距離ａ１３及び／またはａ２３は、長さＬｚにわたって変化して良い。
【００４３】
流れ区域Ｓの軸線方向の広がりは、流入セクション２．２または流出セクション３．２の軸線方向の広がり、すなわちそれぞれの長さＬｚまたはＬａ、に対応している。
【００４４】
以下の式がそれぞれの距離ａ１２、ａ１３、ａ２２、ａ２３について成立する。
０＜ａ１２＜＝ｘ１  Ｄｚ、０＜ａ１３＜＝ｘ２  Ｄａ、０＜ａ２２＜＝ｘ３  Ｄｚ、及び、０＜ａ２３＜＝ｘ４  Ｄａ．
ここで、それぞれの値ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４は、図４によればおよそ０．３である。
【００４５】
図４ａにおける境界領域Ｂ２では、距離ａ２２、ａ２３が最大化されている。境界領域Ｂ２は、ハウジング４内に配置されたバッフルプレート９．３の高さに位置している。流れガイド要素９．３が流れ区域Ｓの外側に配置されているが、凹部４．５は、流れ区域Ｓ内にてハウジング壁４．３の一部として配置されている。
【００４６】
図４ｂには、チューブ２、３とハウジング壁４との間の距離ｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４、ｒ５、及び、一例としてチューブ３と流れガイド要素９．１との間の距離ｒ６の双方が、示されている。壁部の距離ｒ１〜ｒ４は、それぞれのチューブ軸２．１、３．１に対して直交して配置された軸Ａ１、Ａ２に関して略同じ大きさを有している。壁部の距離ｒ１〜ｒ４の大きさは、最大で１０％から３０％ずれている。図の左半分では、ハウジング４の内側には、入口チューブ２から出口チューブ３への直接的な流入に影響を及ぼす流れガイド要素が設けられていない。せいぜい、ハウジング壁の凹部４．５または丸められた端部４．７が影響を与える程度である。これらは、ハウジング壁の一部として簡素な態様で製造されるべきである。距離ｒ５は、出口チューブと凹部４．５との間に存在している。
【００４７】
図の右半分には、２つの流れガイド要素９．１、９．３が別々のバッフルプレートの形態で示されている。それらは流れに対して類似の影響を及ぼし得るが、別々に装着されなければならない個別的な構造部品である。距離ｒ６は、チューブ３と流れガイド要素９．１、９．３との間の距離について引かれている。
【００４８】
出口チューブ３の半径Ｒａは、壁部の距離ｒ１〜ｒ５より、あるいは流れガイド要素９．１からの距離ｒ６より、約２０％大きい。
【００４９】
ハウジング４内で改善される出口チューブ３の対称的な配置を可能にするために、ハウジング４は、図の左半分に凹部４．５を有し、更に、丸められた端部４．７を有している。これらは、出口チューブ３とハウジング壁４．３との間の径方向の距離ｒ５が約１４０°である角度範囲βに対してほとんど理想的であるということを、保証する。これに加えて、図４ｂでは、バッフルプレート９．３、９．１が設けられている。これらは、今度は出口チューブ３の対応する寸法ｒ６に対する距離を画定し、角度範囲βが、当該角度範囲βによって出口チューブ３が隣のハウジング壁４．３または隣の流れガイド要素９．１まで略同じ距離を有するのであるが、図４では略２８０°まで増加する。上方に方向付けられ、且つ入口チューブ２に向かう出口チューブの部分のみが、残りのハウジング壁４．３から極めて大きな距離を有している。この領域は、今度は入口チューブに相対して配置され、流れベクトルＴに沿って移動する流れフィラメントＦが入口チューブ２から出口チューブ３まで中断されずに流れ得るようになっている。流れベクトルＴは、今度は２つのチューブ軸２．１、３．１を接続する。更に、他の流れフィラメントが可能であり、これを通じて排気ガス流が入口チューブ２から、出口チューブ３に向かって、更に偏向されることなく流れ始めることができる。
【００５０】
必要な距離を保証するために、対応する凹部４．５及び／またはハウジング壁４．３の丸められた端部４．７、あるいは、対応する流れガイド要素９．３、９．１が設けられ得る。流れガイド要素９．３、９．１は、流れ区域Ｓの定義によれば当該流れ区域Ｓ内に位置することは許容されていないが、これはハウジング壁４．３または側壁部分には適用されない。
【００５１】
図４ｃは、流出セクション３．２の長さＬａの原理図を示している。混合列または混合ステージとして存在する流出開口部３．３がその長さＬａ全体にわたって分配されて配置されている。
【００５２】
図４ｄによれば、流出セクション３．２は２つの部分を有している。流出開口部３、または混合列、または混合ステージ、の２つのセグメントが設けられている。これらはそれぞれ流出セクション３．２の部分を形成している。長さＬａは、したがって、両セグメントの合計である。
【００５３】
図４ｅでは、一方では長さＬａ内に異なる流れ区域Ｓが示されており、他方では異なる流れガイド要素９．３、９．１が示されている。長さＬａの約７７％以上にわたって、流れ区域Ｓによって画定される流量（流れの体積）Ｖｓが形成されている。流量Ｖｓは、第１流れ区域Ｓから始まって、右側で定型的な態様で部分的にのみ示されている。流出セクション３．２の前方部分は、流れガイド要素９．３によってブロックされ、この領域において、流れ区域Ｓが、または少なくとも流量Ｖｓが形成され得ないようになっている。この流量において、流れ区域Ｓの部分Ｓｆが自由であるが、残りの部分Ｓｂは流れガイド要素９．１によってブロックされる。
【００５４】
図５は、混合箱１及びそれに接続された排気ガス管５．１、５．２を有する排気システム５の原理図である。当該排気ガス管５．１、５．２を介して、排気システムが車両または排気ガスマフラーに接続されている。
【００５５】
図６によれば、出口チューブ３は、開口部３．３の複数の列３．５と、入口３．７上のインジェクションノズル８と、出口３．８の開口端（開放端）と、を有している。更に、第１セクターＳ１には平均開口プロファイル（横断面）Ｑを有する開口部３．３の２つの列３．５が設けられている、すなわち第１番目の２つのステージＭ１が設けられている。開口部３．３はそれぞれ、ハウジング壁４．３のブレードを有しない凹部として形成されている。セクター１の全ての開口プロファイルＱ１の和は、ＳＱ１である。出口チューブ３の全ての列３．５の全ての開口部３．３の全ての開口プロファイルＱの和は、ＳＱである。ＳＱ１とＳＱとの間の比率について、ＳＱ１＜＝０．１５ＳＱが初期に成立している。
【００５６】
更に、出口チューブ３内で、第２セクターＳ２が、平均化以降プロファイルＱ２を有する複数の開口部３．３の複数の列３．５の複数のステージＭ２を有して形成されている。セクターＳ２の全ての開口プロファイルＱ２の和は、ＳＱ２である。開口部３．３は、ハウジング壁４．３上にモールディングとして形成されており、ハウジング壁４．３の当該モールディング部分は、ブレード３．４を形成している。
【００５７】
更に、第３セクターＳ３には平均開口プロファイルＱ３を有する開口部３．３の列３．５が設けられている。後者は、チューブ端または出口３．８の円錐状の拡張部または円錐３．９に接続されており、拡大された直径が達成されるようになっている。全ての開口部３．３は周方向Ｕに延在している。
【００５８】
インジェクションノズル８は、名目上（流れを考慮しないで）約８０°の開口角度ｏを有するスプレーコーン８．１を含んでいる。スプレーコーン８．１は、セクターＳ２内に配置された交差地点Ｘにて出口チューブ３を切断している。
【００５９】
図７ａ、図７ｂ及び図８に示す例示的な実施の形態によれば、入口チューブ２と出口チューブ３の両方がそれらの切頭円錐状としての基本形状Ｇ１、Ｇ２内に、設計されている。図７ａ、図７ｂによれば、両方のチューブ２、３は、チューブ軸２．１、３．１に沿って整列方向とは反対の方向に配置されているが、図８に示す例示的な実施の形態では、両方のチューブ２，３は同じ方向に配置されている。この場合、ハウジング４も、少なくとも横断面において、構造の空間条件に応じて使用される、切頭円錐形状の基本形状を有している。対応する基本形状の形態または対応する流れガイド要素の利用は、上述した距離ａ１２〜ａ２３、あるいは距離ｒ１〜ｒ６を保証するために、すなわち対称的な流れの条件のために、必要である。
【００６０】
図９ａ及び図９ｂに示す例示的な実施の形態によれば、ハウジング縁部４ａ、４ｂ、それ以上は示されていないが、２つのハウジングセクション４．１、４．２が９０°の差で提供されるように、正方形である、すなわち、区画平面ｅの計測基準Ｎに関して点対称である。本例示的な実施の形態によれば、右方向に９０°の回転が行われる。更に１８０°、２７０°または−９０°の選択的な回転が、当然に可能である。両方のチューブ２，３は、流路７．１〜７．４のいずれかに、一対にて支持されている。
【００６１】
図９によれば、ハウジングの第１半分または第１ハウジングセクション４．１、及び、ハウジングの第２半分または第２ハウジングセクション４．２は、相対位置Ｐ１に配置されている。図９ｂに示す実施の形態では、両方のハウジングシェル４．１、４．２は、互いに９０°だけ回転された相対位置Ｐ２に配置されている。これは、結局、入口チューブ２及び出口チューブ３を９０°の角度αだけ回転させることになる。
【００６２】
図９ｃは、区画平面ｅ及び接続されたハウジング縁部４ａ、４ｂを有する、図９ｂの側面図を示している。入口チューブ２及び出口チューブ３は、流路として形成されたそれぞれのベアリング位置２．４、３．６に、位置付けられている。２つのチューブ軸２．１、３．１は、平行に整列されている。チューブ２．３は、共に、それぞれの半分のハウジング２．１、４．２に関する相対位置Ｐ２に配置されている。
【００６３】
図１０ａ及び図１０ｂに示す混合箱１は、ハウジングシェルとして形成された２つのハウジングセクション４．１、４．２を有するハウジング４を備えている。ここにおいて、モールディング６．１、６．３内では入口チューブ２が位置Ｐ１に配置されており、モールディング６．２、６．４内では出口チューブ３がやはり位置Ｐ１に配置されている。各チューブ２、３は、ベアリング位置２．４、２．５、３．６を有しており、これによってそれぞれのモールディング内に支持されている。
【００６４】
各ハウジング縁部４ａ、４ｂは、チューブ軸２．１、３．１と平行に整列されている。ハウジング縁部４ａ、４ｂが互いに接触するようになり得る場所では、それらはハウジング４についての区画平面ｅを形成する。入口チューブ２及び出口チューブ３の双方は、チューブ軸２．１、３．１を有し、各軸は、それぞれのモールディングの対（ペア）６．１、６．３及び６．２、６．４の中央軸線６ａ、６ｂと同軸に整列されている。
【００６５】
図１０ｂに示す例示的な実施の形態によれば、図１０ａに示す実施の形態とは対照的に、入口チューブ２は、１８０°だけ回転されている。入口チューブ２は、位置Ｐ２に位置付けられているが、出口チューブ３は位置Ｐ１のままである。入口チューブ２は、ベアリング位置２．４、２．５の領域において、すなわちそれぞれのモールディング６．１、６．３の領域において、等しい直径Ｄを有しており、当該チューブが容易に１８０°だけ回転され得るようになっている。２つのハウジングセクション４．１、４．２は、互いに同じ相対位置Ｐ１のままである。同じことが出口チューブ３にもあてはまる。
【符号の説明】
【００６６】
１  混合箱
２  入口チューブ
２．１  Ｅチューブ軸
２．２  流入セクション
２．３  流入開口部
２．４  ベアリング位置
２．５  ベアリング位置
３  出口チューブ
３．１  Ａチューブ軸
３．２  流出セクション
３．３  流出開口部
３．４  ブレード、フラップ
３．５  ３．３の列
３．６  ベアリング位置
３．７  ３の入口
３．８  ３の出口
３．９  コーン
４  ハウジング
４ａ  ハウジング縁部
４ｂ  ハウジング縁部
４ｉ  内面
４ｏ  外面
４．１  半分のハウジング、ハウジングセクション
４．２  半分のハウジング、ハウジングセクション
４．３  ハウジング壁
４．４  連結フランジ
４．５  ハウジング壁部分、凹部
４．７  ハウジング壁部分、丸められた端部
５  排気システム
５．１  排ガス管
５．２  排ガス管
６．１  モールディング
６．２  モールディング
６．３  モールディング
６．４  モールディング
６ａ  中央軸６．１、６．３
６ｂ  中央軸６．２、６．４
７．１  流路
７．２  流路
７．３  流路
７．４  流路
８  インジェクションノズル、添加物のための供給設備、添加装置
８．１  スプレーコーン
９．１  バッフルプレート、流れガイド要素
９．２  中間壁
９．３  バッフルプレート、流れガイド要素
９ｇ  ガス側
９ｗ  壁側
１０  旋回混合器
α  角度
β  角度
δ  スプレー角度
Ａ  混合箱の出口
Ａ１  軸
Ａ２  軸
ａ１２  Ｂ１から２．１までの距離
ａ２２  Ｂ２から２．１までの距離
ａ１３  Ｂ１から３．１までの距離
ａ２３  Ｂ２から３．１までの距離
Ｂ１  境界領域
Ｂ２  境界領域
Ｄ  直径
Ｄｚ  ２．２の直径
Ｄａ  ３．２の直径
Ｅ  混合箱の入口
ｅ  区画平面
Ｆ  流れフィラメント
Ｇ  周囲領域
Ｇ１  ２の基本形状
Ｇ２  ３の基本形状
Ｈ  主な流れ方向
Ｋ  曲率半径
Ｌａ  ３．２の長さ
Ｌｚ  ２．２の長さ
Ｍ  ステップ
Ｍ１  ステップ
Ｍ２  ステップ
Ｍ３  ステップ
Ｎ  計測基準
Ｐ１  位置
Ｐ２  位置
Ｑ  平均開口プロファイル
Ｑ１  開口プロファイル
Ｑ２  開口プロファイル
Ｑ３  開口プロファイル
Ｒ  Ａチューブ軸の径方向
Ｒａ  ３．２の半径
ｒ１  ３．１の径方向距離
ｒ２  径方向距離３．１
ｒ３  ２．１の径方向距離
ｒ４  径方向距離２．１
ｒ５  径方向距離３．１
ｒ６  径方向距離
Ｓ  流れ区域
Ｓｆ  自由な流れ区域部分
Ｓｂ  ブロックされた流れ区域部分
Ｓ１  セクター
Ｓ２  セクター
Ｓ３  セクター
ＳＱ  全てのＱの合計
ＳＱ１  Ｓ１の合計
ＳＱ２  Ｓ２の合計
Ｔ  流れベクトル
Ｕ  周囲部、Ａチューブ軸の周方向
Ｖ  体積
Ｖｓ  流量（流れの体積）
Ｖ２３  体積
Ｘ  交差地点
Ｚ  円筒半径
【図１】
2018508700.tif 000003
【図２】
2018508700.tif 000004
【図３】
2018508700.tif 000005
【図４ａ】
2018508700.tif 000006
【図４ｂ】
2018508700.tif 000007
【図４ｃ】
2018508700.tif 000008
【図４ｄ】
2018508700.tif 000009
【図４ｅ】
2018508700.tif 000010
【図５】
2018508700.tif 000011
【図６】
2018508700.tif 000012
【図７ａ−７ｂ】
2018508700.tif 000013
【図８】
2018508700.tif 000014
【図９ａ】
2018508700.tif 000015
【図９ｂ】
2018508700.tif 000016
【図９ｃ】
2018508700.tif 000017
【図１０ａ】
2018508700.tif 000018
【図１０ｂ】
2018508700.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月13日(2017.11.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の目的は、以下の事実によっても達成され得る。
ａ）出口チューブは、チューブ半径Ｒａ＝Ｄａ／２を有し、ハウジング壁の内面及び／または流れガイド要素まで径方向の距離ｒ１、ｒ２、ｒ５、ｒ６を有し、
ａ１）Ａチューブ軸に対して直角に配置されているそれぞれの軸Ａ２との関係において距離ｒ１、ｒ２に等しく、または最大で１０％または２０％または３０％だけずれており、または、
ａ２）Ａチューブ軸まわりに少なくとも９０°から２７０°、または、少なくとも１６０°から２００°の角度範囲βに関して、
ａ２ｉ）隣の流れガイド要素までの距離ｒ６、及び／または、隣のハウジング壁までの距離ｒ５は、同じか、最大で１０％または２０％または３０％だけずれており、及び／または、
ａ２ｉｉ）距離ｒ１、ｒ５、ｒ６のうち少なくとも１つに対するチューブ半径Ｒａの比が、最大で６、または最大で３であり、あるいは、
ｂ）流入セクション及び流出セクションは、体積Ｖ２３及び差分体積Ｖ１＝Ｖ−Ｖ２３画定し、または、体積Ｖが、Ｖ１＞＝１．２Ｖ２３またはＶ＞＝２．２Ｖ２３という条件を満たす。体積Ｖ１は、したがって、最大で２０％だけ流入区画と流出区画との体積の環としての体積Ｖ２３よりも大きい。２つのチューブの体積Ｖ２３は、両方のチューブの体積の和によりもたらされる。Ｖ２３＝π／４（Ｌｚ  Ｄｚ  Ｄｚ  ＋  Ｌａ  Ｄａ  Ｄａ）。対応する大きさのハウジングを用いることによって、とりわけ出口チューブまたは入口区画に流れ込む間、排気ガス流の均一化が保証される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
図４ｂには、チューブ２、３とハウジング壁４．３または凹部４．５との間の距離ｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４、ｒ５、及び、一例としてチューブ３と流れガイド要素９．１との間の距離ｒ６の双方が、示されている。壁部の距離ｒ１〜ｒ４は、それぞれのチューブ軸２．１、３．１に対して直交して配置された軸Ａ１、Ａ２に関して略同じ大きさを有している。壁部の距離ｒ１〜ｒ４の大きさは、最大で１０％から３０％ずれている。図の左半分では、ハウジング４の内側には、入口チューブ２から出口チューブ３への直接的な流入に影響を及ぼす流れガイド要素が設けられていない。せいぜい、ハウジング壁の凹部４．５または丸められた端部４．７が影響を与える程度である。これらは、ハウジング壁の一部として簡素な態様で製造されるべきである。距離ｒ５は、出口チューブと凹部４．５との間に存在している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガス流内に添加物を取り込むための、内燃エンジンの排気システムのための混合箱であって、
Ｅチューブ軸（２．１）を有する少なくとも１つの入口チューブ（２）と、
Ａチューブ軸（３．１）を有する少なくとも１つの出口チューブ（３）と、
閉鎖端の前記入口チューブ（２）及び前記出口チューブ（３）を保持するための、内面（４ｉ）及び外面（４ｏ）を含むハウジング壁（４．３）を有するハウジング（４）と、を備え、  前記ハウジング（４）は、前記混合箱（１）の体積Ｖを周囲から区画し、
前記入口チューブ（２）は、前記ハウジング（４）内に配置され、直径Ｄｚ及び長さＬｚを有し、及び、前記ハウジング（４）内に前記排気ガスを導入するための少なくとも１つの流入開口部（２．３）が装備された、流入セクション（２．２）を有し、
前記出口チューブ（３）は、端面上に添加装置（８）と、前記ハウジング（４）内に配置され、直径Ｄａ及び長さＬａを有し、前記ハウジング（４）から前記排気ガスを排出するための少なくとも１つの流出開口部（３．３）が装備された、流出セクション（３．２）と、を有し、
流れ区域Ｓが、前記入口チューブ（２）と前記出口チューブ（３）との間に設けられており、当該流れ区域Ｓは、それぞれのチューブ軸（２．１、３．２）上のそれぞれの地点まで最短距離ａ１２、ａ１３、ａ２２、ａ２３を有する２つの境界領域Ｂ１、Ｂ２によって側部が区画されており、
前記長さＬａの少なくとも３０％から５０％にわたって、前記流れ区域Ｓの少なくとも一部であるＳｆ＝７０％、８０％または９０％が、流れガイド要素（９．１）を有しておらず、
流れガイド要素（９．１）が前記Ａチューブ軸（３．１）に対して放射状の方向Ｒへと流れの偏向を引き起こし、
前記流れガイド要素（９．１）は、前記体積Ｖの内部に共に配置された壁側側面（９ｗ）及びガス側側面（９ｇ）を有している
ことを特徴とする混合箱。
【請求項２】
それぞれの前記距離ａ１２、ａ１３、ａ２２、ａ２３について、
０＜ａ１２＜＝ｘ１  Ｄｚ、０＜ａ１３＜＝ｘ２  Ｄａ、
０＜ａ２２＜＝ｘ３  Ｄｚ、０＜ａ２３＜＝ｘ４  Ｄａ
但し、ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４のそれぞれの値は、（３；２，５；２；１，５；１；１／２；１／４）の数のグループの要素である、という関係が成り立ち、
それぞれの前記距離ａ１２、ａ１３、ａ２２、ａ２３は、それぞれの前記長さＬｚ、Ｌａにわたって大きさが異なり得る、及び／または、変化し得る
ことを特徴とする請求項１に記載の混合箱（１）。
【請求項３】
排気ガス流内に添加物を取り込むための、内燃エンジンの排気システムのための混合箱であって、
Ｅチューブ軸（２．１）を有する少なくとも１つの入口チューブ（２）と、
Ａチューブ軸（３．１）を有する少なくとも１つの出口チューブ（３）と、
閉鎖端の前記入口チューブ（２）及び前記出口チューブ（３）を保持するための、内面（４ｉ）及び外面（４ｏ）を含むハウジング壁（４．３）を有するハウジング（４）と、を備え、  前記ハウジング（４）は、前記混合箱（１）の体積Ｖを周囲から区画し、
前記入口チューブ（２）は、前記ハウジング（４）内に配置され、直径Ｄｚ及び長さＬｚを有し、及び、前記ハウジング（４）内に前記排気ガスを導入するための少なくとも１つの流入開口部（２．３）が装備された、流入セクション（２．２）を有し、
前記出口チューブ（３）は、端面上に添加装置（８）と、前記ハウジング（４）内に配置され、直径Ｄａ及び長さＬａを有し、前記ハウジング（４）から前記排気ガスを排出するための少なくとも１つの流出開口部（３．３）が装備された、流出セクション（３．２）と、を有し、
ａ）前記出口チューブ（３）は、チューブ半径Ｒａ＝Ｄａ／２を有し、前記ハウジング壁（４．３）の前記内面（４ｉ）及び／または流れガイド要素（９．１）まで径方向の距離ｒ１、ｒ２、ｒ５、ｒ６を有し、
ａ１）前記Ａチューブ軸（３．１）に対して直角に配置されたそれぞれの軸Ａ２上の前記距離ｒ１、ｒ２は、互いから最大で１０％から３０％だけずれており、または、
ａ２）前記Ａチューブ軸（３．１）まわりに少なくとも９０°から２７０°、または、少なくとも１６０°から２００°の角度範囲βに関して、
ａ２ｉ）隣の流れガイド要素（９．１）までの前記距離ｒ６、及び／または、隣のハウジング壁（４．３）までの前記距離ｒ５は、互いから最大で１０％から３０％だけずれており、及び／または、
ａ２ｉｉ）前記距離ｒ１、ｒ５、ｒ６のうち少なくとも１つに対する前記チューブ半径Ｒａの比が、最大で６、または最大で３であり、あるいは、
ｂ）前記流入セクション（２．２）及び前記流出セクション（３．２）は、体積Ｖ２３を画定し、差分体積Ｖ１＝Ｖ−Ｖ２３は、Ｖ１＝１．２Ｖ２３という条件を満たす
ことを特徴とする混合箱（１）。
【請求項４】
前記流出セクション（３．２）では、３６０°にわたりその外側まわりの流れが可能である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の混合箱（１）。
【請求項５】
前記直径Ｄａは、０．８Ｄｚ＜＝Ｄａ＜＝１．５Ｄｚを満たしている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の混合箱（１）。
【請求項６】
前記添加装置（８）は、前記出口チューブ（３）と同軸に配置されており、
前記添加装置（８）は、スプレー角δを有し、５°＜＝δ＜＝８０°または１０°＜＝δ＜＝６０°である
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の混合箱（１）。
【請求項７】
前記出口チューブ（３）は、２つの対向する位置で前記ハウジング壁（４．１）を貫通している
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の混合箱（１）。
【請求項８】
前記出口チューブ（３）は、径方向の内側または外側に突出した１つ以上の流出開口部（３．３）の領域内において、少なくとも１つの側面にヒンジ結合されたブレード（３．４）を有している
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の混合箱（１）。
【請求項９】
前記入口チューブ（２）内にて、流れ方向において開口の程度が減少している
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の混合箱（１）。
【請求項１０】
主な流れ方向Ｈと平行に整列され周方向において流れの偏向に影響を及ぼさない中間壁（９．２）を更に備えた
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の混合箱（１）。
【請求項１１】
前記入口チューブ（２）は、切頭円錐形状の基本形状Ｇ１を有し、及び／または、前記出口チューブ（３）は、切頭円錐形状の基本形状Ｇ２を有し、
前記入口チューブ（２）及び前記出口チューブ（３）は、前記基本形状Ｇ１、Ｇ２に関して同じ方向においてまたは反対方向において、整列され得る
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の混合箱（１）。
【請求項１２】
前記ハウジング（４）は、少なくとも２つから３つのハウジングセクション（４．１、４．２）から形成されており、当該のハウジングセクション（４．１、４．２）は、単一のまたは２つの壁と、両方の当該ハウジングセクション（４．１、４．２）のための少なくとも１つの連結フランジ（４．４）とで、形成され得る
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の混合箱（１）。
【請求項１３】
前記出口チューブ（３）は、周縁部Ｕにわたって配置された出口開口部（３．３）の複数の列（３．５）を有し、当該出口開口部（３．３）を通じて前記排気ガスが前記出口チューブ（３）の内部に流入し得るようになっており、
１つの列（３．５）の少なくとも１つの前記出口開口部（３．３）は、それぞれステップＭを形成しており、
各ステップＭは、その寸法に応じて、前記開口部（１．２）の平均開口プロファイルＱによって特徴付けられており、
前記出口チューブ（３）の全ての列（３．５）の全ての出口開口部（３．３）の全ての開口プロファイルＱの和は、ＳＱに等しく、
第１番目の少なくとも１つのステップである、ステップＭ１が設けられており、
前記ステップＭ１は、平均開口プロファイルＱ１を有する出口開口部（３．３）を含み、
追加的に第２番目の少なくとも１つのステップであるステップＭ２が設けられている場合には、ステップＭ２は平均開口プロファイルＱ２を有する出口開口部（３．３）を含み、当該平均開口プロファイルＱ２は、Ｑ２＞＝ｆＱ１、但し５＜＝ｆ＜＝２５、であり、  すすぎセクターとして設計され、少なくとも１つの前記ステップＭ１から形成された、第１セクターＳ１が設けられている場合には、及び、混合セクターとして形成され、少なくとも１つの前記ステップＭ２から形成された、第２セクターＳ２が設けられている場合には、流れ方向において、最初に、前記第１セクター５１が位置付けられ、次いで第２セクターＳ２が位置付けられる
ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の混合箱（１）。
【請求項１４】
前記セクターＳ１は、前記開口プロファイルＱ１の合計ＳＱ１を有し、ＳＱ１＜＝ｘ１
ＳＱ、０．０５＜ｘｌ＜＝０．２５であり、及び／または、前記セクターＳ１は、最大で３から５のステップＭ１からなる
ことを特徴とする請求項１３に記載の混合箱（１）。
【請求項１５】
噴射角δを有する噴射コーンが設けられており、前記噴射角δは、前記流れ方向において前記第１セクターＳ１の後で、及び／または、前記第２セクターＳ２内で、交差地点Ｘが前記噴射コーンと前記出口チューブ（３）との間に設けられるという態様で、選択される
ことを特徴とする請求項１３または１４に記載の混合箱（１）。
【請求項１６】
前記ハウジング（４）は、第１ハウジング縁部（４ａ）を有する第１ハウジングセクション（４．１）と、第２ハウジング縁部（４ｂ）を有する少なくとも１つの第２ハウジングセクション（４．２）と、を有し、
両方のハウジングセクション（４．１、４．２）は、前記ハウジング縁部（４ａ、４ｂ）を介して少なくとも部分的に接続されており、
前記入口チューブ（２）が前記ハウジング（４）内に配置された流入セクション（２．２）を有する場合には、当該入口チューブ（２）には、前記ハウジング（４）内に前記排気ガスを導入するための少なくとも１つの流入開口部（２．３）が装備されており、
ａ）各ハウジング縁部（４ａ、４ｂ）は、少なくとも２つのモールディング（６．１〜６．４）を有し、それぞれが中央軸線（６ａ、６ｂ）を有しており、及び／または、
ｂ）各ハウジングセクション（４．１、４．２）は、少なくとも２つの流路（７．１〜７．４）を有し、それぞれが１本の中央軸線（７ａ、７ｂ）を有しており、各チューブ（２；３）は、ベアリング位置（２．４、３．６）を有し、当該ベアリング位置（２．４、３．６）によって、それが前記モールディング（６．１、６．２）の内部または前記流路（７．１、７．２）の内部に支持されており、
ｉ）各チューブ（２、３）は、前記ベアリング位置（２．４、３．６）の配置に関して対称的に形成されており、及び、設置のために各モールディング（６．１、６．２）内の少なくとも２つの異なる位置Ｒ１、Ｒ２に支持され得るか、あるいは、
ｉｉ）前記入口チューブ（２）及び前記出口チューブ（３）は、前記ベアリング位置（２．４、３．６）の配置に関して同様に設計されている
ことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の混合箱（１）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４ｂ】
2018508700.tif 000020
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９ａ】
2018508700.tif 000021
【国際調査報告】
2018508700.tif 000022
2018508700.tif 000023
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