DE102007019999A1 - Verdampfereinheit zur Einbringung einer oxidierbaren Substanz in den Gasstrom einer Abgasleitung - Google Patents

Abstract

Eine Verdampfereinheit zur Einbringung einer oxidierbaren Substanz in den Gasstrom einer Abgasleitung, mit einem Gehäuse, das einen in die Abgasleitung ragenden Abschnitt mit einer Einlaßöffnung aufweist, und einem Heizelement, das in einer im Gehäuse ausgebildeten Kammer angeordnet ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der in die Abgasleitung ragende Abschnitt nahe der Einlaßöffnung ein Abfangelement aufweist, das verhindert, daß Tropfen der oxidierbaren Substanz zur Innenwandung der Abgasleitung gelangen.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Verdampfereinheit zur Einbringung einer oxidierbaren Substanz in den Gasstrom einer Abgasleitung, mit einem Gehäuse, das einen in die Abgasleitung ragenden Abschnitt mit einer Auslaßöffnung aufweist, und einem Heizelement, das in einer im Gehäuse ausgebildeten Kammer angeordnet ist.
• Derartige Verdampfereinheiten sind bekannt und dienen beispielsweise dazu, Kraftstoff in den Abgasstrom stromaufwärts eines Partikelfilters mit vorgeschaltetem Oxidationskatalysator einzubringen, um auf diese Weise eine Regeneration des Partikelfilters zu bewirken.
• Unter bestimmten Betriebsbedingungen können kleine Tropfen der oxidierbaren Substanz die Auslaßöffnung des in den Abgasleitung ragenden Abschnitts erreichen. Diese geraten in einen stromabwärts des in die Abgasleitung ragenden Abschnitts gebildeten Wirbel und fließen schließlich an der Außenwand des Abschnitts nach unten, wo sie sich an der Innenwandung der Abgasleitung sammeln. Die Verdampfung dieser Tropfen ist sehr zeitintensiv und hängt von der Oberflächentemperatur der Leitungswandung in diesem Bereich ab.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, für eine gleichmäßigere und schnellere Verdampfung der oxidierbaren Substanz zu sorgen.
• Erfindungsgemäß weist dazu bei einer Verdampfereinheit der eingangs genannten Art der in die Abgasleitung ragende Abschnitt nahe der Auslaßöffnung ein Abfangelement auf, das verhindert, daß Tropfen der oxidierbaren Substanz zur Innenwandung der Abgasleitung gelangen. Da sich die Tropfen nun nicht mehr an der Innenwandung der Abgasleitung absetzen können, wird eine gleichmäßigere und schnellere Verdampfung erreicht.
• Die erfindungsgemäße Verdampfereinheit inklusive spezieller Ausgestaltungen wird anhand der beigefügten 1 bis 7 erläutert.
• 1 zeigt eine Verdampfereinheit 10, deren Gehäuse 12 mit einem Abschnitt 14 in eine Abgasleitung 16 ragt und eine Auslaßöffnung 18 aufweist. Im Inneren des Gehäuses 12 ist eine Kammer ausgebildet, in der ein Heizelement 20 in Form einer Glühkerze angeordnet ist. Das Gehäuse 12 weist außerdem eine Einlaßöffnung 22 für Kraftstoff auf. Der Pfeil A bezeichnet die Hauptströmungsrichtung des Abgases. Der Abschnitt 14 hat nahe der Auslaßöffnung 18 (hier genau unterhalb der Auslaßöffnung 18) ein Abfangelement 24 in Form eines pfannenartig ausgebildeten Tropfenfängers. Wenn nur eine kleine Menge von Tropfen aus der Auslaßöffnung 18 austritt, sammeln sie sich im Tropfenfänger und verdampfen in der heißen Umgebung des Abgases.
• Um eine größere Oberfläche für die Verdampfung der Tropfen bereitzustellen, kann, wie in 2 dargestellt, ein Drahtgestrick oder -geflecht, ein Schaum oder irgendein anderes poröses Material verwendet werden, das als Abfangelement 24 dient und die Tropfen auffängt. In 2 ist mit 26 die in der Kammer 28 aufsteigende Flüssigkeit bezeichnet. 30 bezeichnet einen an der Auslaßöffnung gebildeten Tropfen. Der aus der Auslaßöffnung 18 austretende Dampf trägt das Bezugszeichen 32.
• Die 3 bis 5 zeigen eine weitere Ausgestaltung der Verdampfereinheit 10. Hier wird als Abfangelement 24 eine ebene Führungsplatte verwendet. Diese ist ebenfalls unterhalb der Auslaßöffnung 18 angebracht und steigt in Strömungsrichtung A des Abgases gesehen an. Die Tropfen 30, die die Wirbelzone 34 der Strömung 36 auf der stromabwärtigen Seite des Abschnitts 14 erreichen, werden zur Außenseite der Führungsplatte geführt. Hier hat das Abgas eine höhere Strömungsgeschwindigkeit. In 5 ist mit 38 die Strömungstrennung aufgrund des in die Abgasleitung ragenden Abschnitts 14 bezeichnet. Durch den Geschwindigkeitsunterschied zwischen den Tropfen und dem Abgas erfolgt eine bessere Verdampfung der flüssigen Substanz, insbesondere des Kraftstoffs.
• Die in 6 gezeigte Ausgestaltung weist einen in die Abgasleitung ragenden Abschnitt 14 auf, der im Querschnitt oval geformt ist, um den vorgenannten Wirbelbereich stromabwärts des Abschnitts 14 zu vermeiden. Durch Verwendung einer zusätzlichen Führungsplatte als Abfangelement 24, wie in 7 dargestellt, das unter einem spitzen Winkel zur Hauptströmungsrichtung A des Abgases angeordnet ist, kann zudem ein veränderter Wirbel 40 zur besseren Vermischung des Dampfes mit dem Abgasstrom erzeugt werden.
• Insgesamt läßt sich durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eine höhere Leistung der Verdampfereinheit 10 erzielen. Außerdem bewirkt die erfindungsgemäße Verdampfereinheit 10 eine bessere Vermischung der eingebrachten oxidierbaren Substanz mit dem Abgasstrom.

Claims (1)

1. Verdampfereinheit zur Einbringung einer oxidierbaren Substanz in den Gasstrom einer Abgasleitung, mit einem Gehäuse, das einen in die Abgasleitung ragenden Abschnitt mit einer Einlaßöffnung aufweist, und einem Heizelement, das in einer im Gehäuse ausgebildeten Kammer angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Abgasleitung ragende Abschnitt nahe der Einlaßöffnung ein Abfangelement aufweist, das verhindert, daß Tropfen der oxidierbaren Substanz zur Innenwandung der Abgasleitung gelangen.