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CN108104906B - 废气处理装置 - Google Patents

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CN108104906B CN201711053711.5A CN201711053711A CN108104906B CN 108104906 B CN108104906 B CN 108104906B CN 201711053711 A CN201711053711 A CN 201711053711A CN 108104906 B CN108104906 B CN 108104906B
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Abstract

本发明涉及一种废气处理装置，尤其是用于车辆的内燃机的废气设备，具有沿壳体纵轴线(L)的方向长形延伸的壳体(12)、在壳体(12)中设置的废气处理单元(18)以及至少一个与壳体(12)的轴向敞开的轴向端部区域(16)处于流动连接中的第一废气导向装置(24)，其中第一废气导向装置(24)提供沿壳体(12)的外侧(22)引导的第一流动路径区域(38)以及将第一流动路径区域(38)与壳体(12)的轴向敞开的轴向端部区域(16)连接的第二流动路径区域(47)。

Description

废气处理装置
技术领域
本发明涉及一种废气处理装置，其可以在车辆的内燃机的废气设备中使用，以便减小在由内燃机喷出的废气中的有害物质部分。这样的废气处理装置具有废气处理单元，所述废气处理单元例如可以具有催化器结构组合件或/和颗粒过滤器结构组合件。
背景技术
在这样的废气处理装置原则上的问题在于，为了总是更好的废气处理，处理体积、亦即尤其是废气处理单元的体积应该增大，而另一方面在车辆中可供使用的用于这样的废气处理装置的结构空间减少。
发明内容
本发明的任务是，提供一种废气处理装置、尤其是用于车辆的内燃机的废气设备，所述废气设备在紧凑的结构型式的情况下提供用于流经其的废气的大的处理体积。
按照本发明，该任务通过一种废气处理装置解决，尤其是用于车辆的内燃机的废气设备，具有沿壳体纵轴线的方向长形延伸的壳体、在壳体中设置的废气处理单元以及至少一个与壳体的轴向敞开的轴向端部区域处于流动连接中的第一废气导向装置，其中，第一废气导向装置提供沿壳体的外侧引导的第一流动路径区域以及将第一流动路径区域与壳体的轴向敞开的轴向端部区域连接的第二流动路径区域。
因为在废气处理装置的按照本发明的构造中，废气向或从在壳体中设置的废气处理单元局部地沿壳体的外侧引导，所以在壳体的内部提供的体积可以基本上完全被用于废气处理单元。
由此有利于紧凑的结构型式，第一流动路径区域基本上沿壳体纵轴线的方向沿壳体的外侧引导，或/和第一流动路径区域具有在壳体的轴向敞开的轴向端部区域的轴向的区域中设置的轴向的第一端部区域或/和轴向在壳体的另一个轴向端部区域的区域中设置的轴向的第二端部区域。
为了可以利用简单的机构实现废气沿壳体的外侧的引导，提出，废气导向装置具有在壳体的外侧上设置的第一废气导向元件，其中，第一流动路径区域通过第一废气导向元件至少局部地限定。在这里要指出的是，废气导向元件在壳体的外侧上的设置不必然表示，该废气导向元件固定在壳体本身上或与壳体接触。
在一种特别紧凑的结构型式中可以设置为，第一废气导向元件固定在壳体的外侧上，并且第一流动路径区域基本上通过第一废气导向元件和壳体限定。
在一种尤其是关于壳体和在其中设置的废气处理单元的热负载有利的设计变型中，在壳体的外侧上可以固定第二废气导向元件，其中，第一废气导向元件固定在第二废气导向元件或/和壳体的外侧上并且第一流动路径区域基本上通过第一废气导向元件和第二废气导向元件限定。
为了可以以简单和紧凑的方式提供从第一流动路径区域到壳体中的流动连接，提出，设置封闭壳体的轴向敞开的轴向端部区域的并且至少局部地限定第二流动路径区域的、优选基本上罩状的第三流动导向元件。
为了相互连接两个流动路径区域，第三流动导向元件可以在壳体的周边区域中为了将第二流动路径区域与第一流动路径区域的轴向的第一端部区域连接径向向外超过壳体伸出。尤其是在此可以设置为，第三废气导向元件径向覆盖第一废气导向元件和壳体的轴向敞开的轴向端部区域。
为了将废气处理装置与废气设备的在废气处理装置上连接的系统区域进行连接而提出，设置在第一流动路径区域的轴向的第二端部区域中通入第一流动路径区域中的流动导向管。
为了确保壳体的可穿流性，可以设置为，壳体具有两个轴向敞开的轴向端部区域，并且配置于壳体的两个轴向端部区域中的至少一个轴向端部区域设置与该轴向端部区域处于流动连接中的第一废气导向装置。
配置于壳体的两个轴向端部区域之一，可以设置第二废气导向装置，其中，第二废气导向装置可以具有封闭壳体的该轴向端部区域的、优选基本上漏斗状的第四流动导向元件。在此，例如第一废气导向装置可以设置在废气处理单元上游，并且第二废气导向装置可以设置在废气处理单元下游。流动方向也可以反转，从而第一废气导向装置设置在废气处理单元下游并且第二废气导向装置设置在废气处理单元上游。
为了在流经壳体方面基本上对称的构造提出，配置于壳体的每个轴向端部区域分别设置与该端部区域处于流动连接中的第一废气导向装置。
为了可以引起有效率的废气净化，此外提出，废气处理单元具有催化器结构组合件或/和颗粒过滤器结构组合件。
本发明此外涉及一种用于车辆的内燃机的废气设备，其具有沿废气流方向可流经的按照本发明的废气处理装置。
附图说明
接着参考附图详细说明本发明。其中：
图1示出废气处理装置的侧视图；
图2示出图1的废气处理装置的示图，其沿图1的线II-II剖切；
图3示出备选的设计型式的对应于图1的视图；
图4示出图2的废气处理装置的示图，其沿图3的线IV-IV剖切。
具体实施方式
图1和2示出总体以10表示的并且可集成到车辆的内燃机的废气设备中的废气处理装置的第一设计形式。废气处理装置10具有沿壳体纵轴线L的方向延伸的、管状的、基本上圆柱形的壳体12。壳体12在其两个轴向端部区域14、16上沿壳体纵轴线L的方向原则上轴向敞开。在壳体12的内部设置总体以18表示的例如可以具有催化器结构组合件或/和颗粒过滤器结构组合件的废气处理单元。废气处理单元18可以例如在中间支承对废气处理单元在外侧进行包围的、由纤维材料构造的垫的情况下在壳体12中保持，从而废气处理单元18的流入侧19处于壳体12的轴向端部区域16的区域中并且流出侧20定位在壳体12的轴向端部区域14的区域中。
在壳体12的外侧22上设置总体以24表示的第一废气导向装置，通过所述第一废气导向装置，由内燃机喷出的废气引入壳体12的内部。第一废气导向装置24具有在壳体12的外侧22上设置的、基本上沿壳体纵轴线L的方向延伸的、半壳状的第一废气导向元件26。第一废气导向装置24此外具有在壳体12的外侧22上设置的并且优选材料锁合、例如通过焊接连接到壳体12的外周边面28上的第二废气导向元件30。第二废气导向元件30在沿周向中央的区域中具有凹形或碗状地拱形的区域32并且沿周向连接在其上地分别具有支腿区域34、36，利用所述支腿区域，第二废气导向元件固定在壳体12的外周面28上。在这些支腿区域34、36上，第一废气导向元件26优选材料锁合、例如通过焊接固定，从而两个废气导向元件26、30一起限定沿外侧22基本上沿壳体纵轴线L的方向延伸的第一流动路径区域38。第一流动路径区域38的第一轴向端部区域40轴向处于壳体12的轴向端部区域16的区域中。第一流动路径区域38的轴向的第二端部区域42轴向处于壳体12的轴向端部区域14的区域中。在该轴向的第二端部区域42的区域中，流动导向管44通入第一流动路径区域38中，其中，流动导向管44的纵轴线R1可以例如基本上正交于沿壳体12的外侧22的第一流动路径区域38的延伸方向。备选地，纵轴线R1也可以相对于第一流动路径区域38的延伸方向在不同于90°的角度下设置或这样设置，使得流动导向管44轴向接续流动路径区域38。
通过提供两个基本上共同限定第一流动路径区域的流动导向元件26、30，朝壳体12的方向输送的废气沿壳体12的外侧22没有与所述壳体的显著的热接触地引导，从而可以避免在该周边区域中废气处理单元18的过量的热负载。
在壳体12的轴向端部区域16上设置基本上盖状或罩状构成的第三流动导向元件46。该第三流动导向元件46覆盖壳体12的轴向端部区域16和第一流动路径区域38的轴向的第一端部区域或在该区域中的两个流动导向元件26、30并且因此提供气密的封闭部以及第二流动路径区域47，以用于建立第一流动路径区域38和壳体12的轴向敞开的轴向端部区域16之间的流动连接。如通过流体箭头P1表示的，流经第一流动路径区域38的并且在第一流动路径区域的轴向的第一端部区域40上离开第一流动路径区域的废气大致以180°换向，从而废气朝废气处理装置18的流入侧19流动。第三废气导向元件46可以利用搭接壳体12和两个流动导向元件26、30的柱形的区段48在这些构件的外侧上优选材料锁合、例如通过焊接固定。
在壳体12的轴向端部区域14的区域中，提供第二废气导向装置49的第四流动导向元件50在壳体12上优选材料锁合地、例如通过焊接固定。例如基本上罩状成形的第四流动导向元件50的基本上圆柱形的区段52可以嵌入壳体12的轴向端部区域14中并且在其上固定。流动导向管54通入第四流动导向元件50中，其中，流动导向管54的纵轴线R2可以相对于壳体纵轴线L的方向大致正交，从而优选流动导向管44、54的两个纵轴线R1、R2彼此成角度。在壳体的轴向端部区域14上离开壳体12的废气在第四流动导向元件50中如通过流体箭头P2表示的大致以90°换向，之后所述废气进入流动导向管54中。流动导向管54也可以这样设置，使得进行以不同于90°的角度的换向或基本上没有进行换向，从而流动导向管54将流经其的废气基本上沿壳体纵轴线L的方向继续引导。
利用在先所述构造获得废气处理装置10的紧凑的结构方式，其中尽管如此提供用于废气处理单元18的相对大的体积。纵轴线R1、R2的延伸方向可以一方面通过第一流动导向元件26的对应的设计，另一方面通过第四流动导向元件50的定位的选择在大的角度范围中自由选择，从而所述构造与各种废气设备的适配是容易地实现。
此外也可以配置于壳体12的轴向端部区域14设置对应于包括流动导向元件26、30、46的第一废气导向装置24的布置结构。此外废气流经壳体12和在其中设置的废气处理单元18的流动方向可以相对于在先所述流动方向反转，从而废气在轴向端部区域14的区域中进入壳体12中并且在轴向端部区域16的区域中离开所述壳体。
在图3和4中示出的废气处理装置10与在先所述废气处理装置的区别主要在于，第一废气导向装置24只具有两个流动导向元件26、46。第一流动导向元件26沿壳体12的外侧22延伸地直接在外周边面28上优选材料锁合地、例如通过焊接固定，从而第一流动路径区域38通过第一流动导向元件26和壳体12的周边区域限定。因此可以在较小数量构件的情况下实现还更紧凑的结构型式。
最后要指出的是，在前面所述废气处理装置中，流动导向元件、流动导向管和壳体优选可以由如下板料构造，所述板料一方面确保容易的可成形性，另一方面确保将各构件通过材料锁合相互连接的可能性。同时在这些构件由板料的构造中，几乎排除所述构件通过过度加热损坏的危险。

Claims (13)

1.废气处理装置，具有沿壳体纵轴线(L)的方向长形延伸的壳体(12)、在壳体(12)中设置的废气处理单元(18)以及至少一个与壳体(12)的轴向敞开的轴向端部区域(16)处于流动连接中的第一废气导向装置(24)，其中，第一废气导向装置(24)提供沿壳体(12)的外侧(22)引导的第一流动路径区域(38)以及将第一流动路径区域(38)与壳体(12)的轴向敞开的轴向端部区域(16)连接的第二流动路径区域(47)，第一流动路径区域(38)沿壳体纵轴线(L)的方向沿壳体(12)的外侧(22)引导，且第一流动路径区域(38)具有在壳体(12)的轴向敞开的轴向端部区域(16)的轴向的区域中设置的第一轴向端部区域(40)，其中，废气导向装置(24)具有在壳体(12)的外侧(22)上设置的第一废气导向元件(26)，其中，第一流动路径区域(38)通过第一废气导向元件(26)至少局部地限定，其中，设置封闭壳体(12)的轴向敞开的轴向端部区域(16)的并且至少局部地限定第二流动路径区域(47)的罩状的第三流动导向元件(46)，第三流动导向元件(46)在壳体(12)的周边区域中为了将第二流动路径区域(47)与第一流动路径区域(38)的第一轴向端部区域(40)连接而径向向外超过壳体(12)伸出，并且第三废气导向元件(46)径向覆盖第一废气导向元件(26)和壳体(12)的轴向敞开的轴向端部区域(16)。
2.按照权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于，第一流动路径区域(38)具有轴向在壳体(12)的另一个轴向端部区域(14)的区域中设置的轴向的第二端部区域(42)。
3.按照权利要求1或2所述的废气处理装置，其特征在于，第一废气导向元件(26)固定在壳体(12)的外侧(22)上，并且第一流动路径区域(38)通过第一废气导向元件(26)和壳体(12)限定。
4.按照权利要求1或2所述的废气处理装置，其特征在于，在壳体(12)的外侧(22)上固定第二废气导向元件(30)，第一废气导向元件(26)固定在第二废气导向元件(30)或/和壳体(12)的外侧(22)上，并且第一流动路径区域(38)通过第一废气导向元件(26)和第二废气导向元件(30)限定。
5.按照权利要求2所述的废气处理装置，其特征在于，设置有在第一流动路径区域(38)的轴向的第二端部区域(42)中通入第一流动路径区域(38)中的流动导向管(44)。
6.按照权利要求1或2所述的废气处理装置，其特征在于，壳体(12)具有两个轴向敞开的轴向端部区域(14、16)，并且配置于壳体(12)的两个轴向端部区域(14、16)中的至少一个轴向端部区域设置与该轴向端部区域(14)处于流动连接中的第一废气导向装置(24)。
7.按照权利要求6所述的废气处理装置，其特征在于，配置给壳体(12)的两个轴向端部区域(14、16)之一设置第二废气导向装置(49)，其中，第二废气导向装置(49)具有封闭壳体(12)的该轴向端部区域(14)的第四流动导向元件(50)。
8.按照权利要求7所述的废气处理装置，其特征在于，第二废气导向装置(49)具有封闭壳体(12)的该轴向端部区域(14)的漏斗状的第四流动导向元件(50)。
9.按照权利要求7所述的废气处理装置，其特征在于，第一废气导向装置(24)设置在废气处理单元(18)上游，并且第二废气导向装置(49)设置在废气处理单元(18)下游。
10.按照权利要求7所述的废气处理装置，其特征在于，第一废气导向装置(24)设置在废气处理单元(18)下游，并且第二废气导向装置(49)设置在废气处理单元(18)上游。
11.按照权利要求6所述的废气处理装置，其特征在于，配置于壳体(12)的每个轴向端部区域(14、16)分别设置与该轴向端部区域处于流动连接中的第一废气导向装置(24)。
12.按照权利要求1或2所述的废气处理装置，其特征在于，废气处理单元(18)具有催化器结构组合件或/和颗粒过滤器结构组合件。
13.用于车辆的内燃机的废气设备，所述废气设备具有按照权利要求1至12之一所述的废气处理装置(10)，所述废气处理装置沿废气流动方向可被流经。
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