DE102023108927A1

DE102023108927A1 - Device for draining condensate from an exhaust system

Info

Publication number: DE102023108927A1
Application number: DE102023108927.7A
Authority: DE
Inventors: Philipp Fischer; Hendrik Marotz; Thomas Mühl; Andreas Rodewald; Jürgen Kobe; Florian Ziegler; Michael Schleh
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Friedrich Boysen GmbH and Co KG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Friedrich Boysen GmbH and Co KG
Priority date: 2023-04-06
Filing date: 2023-04-06
Publication date: 2024-10-10
Also published as: CN120958223A; WO2024208954A1

Abstract

Eine Vorrichtung zum Abführen von Kondenswasser aus einem Abgasstrang umfasst ein Gehäuse, das zur Befestigung an einer Leitungskomponente des Abgasstrangs ausgebildet ist und das einen mit der Leitungskomponente in Fluidverbindung zu bringenden Einlass sowie einen in die Atmosphäre mündenden Auslass aufweist. Der Einlass und der Auslass sind in einem Abstand voneinander angeordnet und ein Abführelement aus einem porösen Material ist zwischen dem Einlass und dem Auslass in dem Gehäuse angeordnet.

A device for removing condensate from an exhaust system comprises a housing which is designed to be attached to a line component of the exhaust system and which has an inlet to be brought into fluid communication with the line component and an outlet opening into the atmosphere. The inlet and the outlet are arranged at a distance from one another and a removal element made of a porous material is arranged between the inlet and the outlet in the housing.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abführen von Kondenswasser aus einem Abgasstrang.The invention relates to a device for removing condensate from an exhaust system.

Beim Verbrennungsprozess in einer Brennkraftmaschine fällt in Abhängigkeit vom Betriebszustand eine bestimmte Menge an Wasserdampf an. Dieser kondensiert in der Abgasanlage an vergleichsweise kalten Oberflächen und sammelt sich als Kondenswasser in bestimmten Bereichen des Abgasstrangs an, insbesondere im hinteren Bereich.During the combustion process in an internal combustion engine, a certain amount of water vapor is produced, depending on the operating state. This condenses on comparatively cold surfaces in the exhaust system and collects as condensate in certain areas of the exhaust system, particularly in the rear area.

Um das Kondenswasser aus dem hinteren Bereich des Abgasstrangs abzuführen, kann im Bereich des Nachschalldämpfers ein Austragungsrohr vorgesehen sein, welches das Wasser mittels des Venturi-Effekts ansaugt und im strömenden Abgas zerstäubt, so dass es aus dem Endrohr geblasen wird. Diese Art der Austragung funktioniert nur während des Betriebs der Brennkraftmaschine.In order to remove the condensate from the rear area of the exhaust system, a discharge pipe can be provided in the area of the rear silencer, which sucks in the water using the Venturi effect and atomizes it in the flowing exhaust gas so that it is blown out of the tailpipe. This type of discharge only works when the internal combustion engine is running.

Zunehmend kommt es auch im mittleren Bereich von Abgassträngen zur Bildung nennenswerter Mengen von Kondenswasser, insbesondere bei Hybridmotoren und/oder im Kurzstreckenbetrieb. Dies stellt ein Problem dar, weil das Kondenswasser infolge von Fahrmanövern wie Bremsen und Beschleunigen umherschwappen und Katalysator- und/oder Filterbauteile benetzen kann. Eine solche Benetzung beeinträchtigt die Funktion der entsprechenden Abgasbehandlungskomponenten und ist daher unerwünscht. Ein weiteres Problem besteht darin, dass in modernen Abgasanlagen Sensoren verbaut sind, die empfindlich gegenüber Kondensat sind und deshalb ebenfalls nicht benetzt werden sollen. Eine Abfuhr von Kondenswasser mittels Zerstäubung ist im mittleren Bereich von Abgasanlagen nicht möglich.Significant amounts of condensate are increasingly forming in the middle section of exhaust systems, particularly in hybrid engines and/or during short-distance driving. This is a problem because the condensate can slosh around as a result of driving maneuvers such as braking and acceleration and wet catalytic converter and/or filter components. Such wetting impairs the function of the corresponding exhaust treatment components and is therefore undesirable. Another problem is that modern exhaust systems contain sensors that are sensitive to condensate and therefore should not be wetted. It is not possible to remove condensate by atomization in the middle section of exhaust systems.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, die ein effizientes Abführen von Kondenswasser aus einem erweiterten Bereich eines Abgasstrangs ermöglicht.It is therefore an object of the invention to provide a device which enables efficient removal of condensate from an extended area of an exhaust system.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The problem is solved by a device having the features of claim 1.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ein Gehäuse, das zur Befestigung an einer Leitungskomponente des Abgasstrangs ausgebildet ist und das einen mit der Leitungskomponente in Fluidverbindung zu bringenden Einlass sowie einen in die Atmosphäre mündenden Auslass aufweist.A device according to the invention comprises a housing which is designed for attachment to a line component of the exhaust system and which has an inlet to be brought into fluid communication with the line component and an outlet opening into the atmosphere.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Einlass und der Auslass in einem Abstand voneinander angeordnet sind und ein Abführelement aus einem porösen Material zwischen dem Einlass und dem Auslass in dem Gehäuse angeordnet ist.According to the invention, the inlet and the outlet are arranged at a distance from one another and a discharge element made of a porous material is arranged between the inlet and the outlet in the housing.

Aufgrund des Abstands zwischen dem Einlass und dem Auslass ergibt sich eine Labyrinth-Wirkung, die sowohl einem Austritt von Abgas als auch einer erhöhten Lärmbelastung entgegenwirkt. Das poröse Material transportiert mittels der Kapillarwirkung das Kondenswasser in Richtung des Auslasses, so dass kein Transport mittels des Venturi-Effekts erforderlich ist. Das heißt eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch im mittleren Bereich eines Abgasstrangs, beispielsweise zwischen einem Katalysator und einem Nachschalldämpfer, vorgesehen sein. Das poröse Material hemmt außerdem einen Abgasübertritt und verhindert ein direktes Herauslaufen von Kondenswasser aus dem Auslass. Ein solcher ungehinderter Austritt wäre mit einer unerwünschten Pfützenbildung unter der Abgasanlage verbunden. Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt dagegen ein kontinuierliches Abführen geringfügiger Wassermengen, also gewissermaßen ein langsames Abtropfen, und zwar sowohl während des Betriebs als auch im Stillstand der Anlage.The distance between the inlet and the outlet results in a labyrinth effect that counteracts both the escape of exhaust gases and increased noise pollution. The porous material transports the condensate towards the outlet by means of capillary action, so that no transport by means of the Venturi effect is required. This means that a device according to the invention can also be provided in the middle area of an exhaust system, for example between a catalytic converter and a rear silencer. The porous material also inhibits the transfer of exhaust gases and prevents condensate from running directly out of the outlet. Such an unhindered escape would be associated with the undesirable formation of puddles under the exhaust system. In a device according to the invention, on the other hand, small amounts of water are continuously drained away, i.e. slowly dripping, both during operation and when the system is not in operation.

Das Abführelement kann sich ausgehend von dem Einlass in Richtung des Auslasses erstrecken, z. B. vollständig vom Einlass bis zum Auslass. Anwendungsabhängig kann es jedoch auch ausreichend sein, wenn sich das Abführelement lediglich über einen Teil der zwischen dem Einlass und dem Auslass zu überwindenden Transportstrecke hinweg erstreckt.The discharge element can extend from the inlet towards the outlet, e.g. completely from the inlet to the outlet. Depending on the application, however, it may also be sufficient if the discharge element only extends over part of the transport distance to be overcome between the inlet and the outlet.

Die Porosität des porösen Materials kann wenigstens 0,1 und vorzugsweise wenigstens 0,2 betragen.The porosity of the porous material may be at least 0.1 and preferably at least 0.2.

Vorzugsweise weist das Gehäuse einen Befestigungsflansch auf, der zum Anlegen an eine untere Außenwand der Leitungskomponente ausgebildet ist, wobei der Auslass in oder an einer dem Befestigungsflansch gegenüberliegenden Unterseite des Gehäuses ausgebildet ist. Der Befestigungsflansch erleichtert eine Nachrüstung eines bestehenden Abgasstrangs mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abführen von Kondenswasser. Hierfür ist lediglich eine Austrittsöffnung an derjenigen Stelle der Leitungskomponente vorzusehen, an welcher sich nach dem Anbringen des Gehäuses der Einlass befindet. Die Anordnung des Auslasses am unteren Bereich des Gehäuses fördert eine Abfuhr von Wasser mittels der Schwerkraft.The housing preferably has a fastening flange which is designed to be placed on a lower outer wall of the line component, with the outlet being designed in or on a lower side of the housing opposite the fastening flange. The fastening flange makes it easier to retrofit an existing exhaust system with a device according to the invention for draining condensate. For this purpose, only an outlet opening needs to be provided at the point on the line component where the inlet is located after the housing has been attached. The arrangement of the outlet in the lower area of the housing promotes drainage of water by means of gravity.

Der Befestigungsflansch kann an eine Außenkontur der Leitungskomponente angepasst sein. Beispielsweise kann sich der Befestigungsflansch in einer Ebene erstrecken, wenn das Gehäuse für die Befestigung an einer ebenen Unterseite eines Schalldämpfer-Gehäuses vorgesehen ist. Der Befestigungsflansch kann jedoch auch einen gekrümmten Verlauf aufweisen, um eine Befestigung an der Unterseite eines Abgasrohrs zu erleichtern.The mounting flange can be adapted to an outer contour of the line component. For example, the mounting flange can extend in a plane if the housing is designed for attachment to a flat base. side of a silencer housing. However, the mounting flange can also have a curved shape to facilitate attachment to the underside of an exhaust pipe.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass durch die gegenüberliegende Anordnung des Befestigungsflansches und der Unterseite eine vertikale Achse des Gehäuses definiert ist und der Abstand zwischen dem Einlass und dem Auslass bezogen auf die vertikale Achse eine horizontale Komponente aufweist. Ein horizontaler Versatz zwischen dem Einlass und dem Auslass verhindert einen schwerkraftgetriebenen geradlinigen Fluiddurchtritt und wirkt somit unerwünschten Leckagen sowie einer erhöhten Lärmbelastung entgegen.One embodiment of the invention provides that a vertical axis of the housing is defined by the opposing arrangement of the mounting flange and the underside and the distance between the inlet and the outlet has a horizontal component with respect to the vertical axis. A horizontal offset between the inlet and the outlet prevents gravity-driven straight fluid passage and thus counteracts undesirable leaks and increased noise pollution.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beträgt die horizontale Komponente wenigstens 1 cm und höchstens 60 cm, vorzugsweise wenigstens 5 cm und höchstens 30 cm. Dies hat sich in der Praxis hinsichtlich der Abführleistung einerseits sowie der Leckage-Mengen andererseits als besonders günstig erwiesen.According to one embodiment of the invention, the horizontal component is at least 1 cm and at most 60 cm, preferably at least 5 cm and at most 30 cm. This has proven to be particularly advantageous in practice with regard to the discharge capacity on the one hand and the leakage quantities on the other.

Die Unterseite des Gehäuses kann wenigstens eine Ausbeulung aufweisen, insbesondere wobei das Abführelement nicht in die Ausbeulung hineinreicht. Die Ausbeulung bildet im montierten Zustand des Gehäuses eine Mulde, die als Sammelkammer für Kondenswasser fungiert. Aus der Sammelkammer gelangt das Wasser durch Kapillarwirkung in das Abführelement und in diesem in Richtung Auslass. Die Möglichkeit zu einer Zwischenspeicherung in der Sammelkammer erhöht die Effizienz der Vorrichtung.The underside of the housing can have at least one bulge, in particular where the discharge element does not extend into the bulge. When the housing is assembled, the bulge forms a depression that acts as a collecting chamber for condensate water. The water passes from the collecting chamber into the discharge element by capillary action and in the latter towards the outlet. The possibility of intermediate storage in the collecting chamber increases the efficiency of the device.

Das Abführelement kann wenigstens einen Kapillarkörper aus einem Fasermaterial umfassen. Ein solcher Kapillarkörper weist eine Dochtwirkung auf und sorgt somit für einen kontinuierlichen Transport von Kondenswasser in Richtung Auslass. Vorzugsweise ist der Kapillarkörper aus einem hitzebeständigen Fasermaterial gefertigt. Gemäß einer speziellen Ausgestaltung ist der Kapillarkörper aus einer Glaswolle, beispielsweise auf Grundlage von E-Glas (electric glass) oder ECR-Glas (electric glass corrosion resistant), und/oder aus einem Aramidfaser-Vlies gefertigt.The discharge element can comprise at least one capillary body made of a fiber material. Such a capillary body has a wicking effect and thus ensures continuous transport of condensate water in the direction of the outlet. The capillary body is preferably made of a heat-resistant fiber material. According to a special embodiment, the capillary body is made of glass wool, for example based on E-glass (electric glass) or ECR glass (electric glass corrosion resistant), and/or of an aramid fiber fleece.

Das Abführelement kann wenigstens einen Kapillarkörper aus einem Sintermetall umfassen. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Abführelement wenigstens einen Kapillarkörper aus einem Fasermaterial und zusätzlich wenigstens einen Kapillarkörper aus einem Sintermetall umfasst. Der Kapillarkörper aus Fasermaterial und der Kapillarkörper aus Sintermetall können bezogen auf eine Verbindungsstrecke zwischen dem Einlass und dem Auslass hintereinander angeordnet sein.The discharge element can comprise at least one capillary body made of a sintered metal. A particularly preferred embodiment of the invention provides that the discharge element comprises at least one capillary body made of a fiber material and additionally at least one capillary body made of a sintered metal. The capillary body made of fiber material and the capillary body made of sintered metal can be arranged one behind the other with respect to a connecting section between the inlet and the outlet.

Eine spezielle Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse ein wannenartiges Basisteil mit einem Wannenboden und einer einseitigen Wannenöffnung umfasst, wobei der Wannenboden einen Befestigungsflansch bildet, eine Ausnehmung des Wannenbodens den Einlass bildet und die einseitige Wannenöffnung durch ein Deckelteil abgedeckt ist, in welchem der Auslass vorgesehen ist. Dies ermöglicht eine besonders einfache Konstruktion.A special embodiment of the invention provides that the housing comprises a trough-like base part with a trough bottom and a trough opening on one side, wherein the trough bottom forms a fastening flange, a recess in the trough bottom forms the inlet and the trough opening on one side is covered by a cover part in which the outlet is provided. This enables a particularly simple construction.

Es kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse ein napfartiges Tiefziehteil mit einer einseitigen Napföffnung und einem umlaufenden Randstreifen umfasst, wobei die einseitige Napföffnung den Einlass bildet und der Randstreifen einen Befestigungsflansch bildet und wobei, vorzugsweise, der Auslass in einer Seitenwand des napfartigen Tiefziehteils vorgesehen ist. Diese Ausgestaltung beansprucht nur wenig Bauraum in Strömungsrichtung.It can be provided that the housing comprises a cup-like deep-drawn part with a one-sided cup opening and a surrounding edge strip, wherein the one-sided cup opening forms the inlet and the edge strip forms a fastening flange and wherein, preferably, the outlet is provided in a side wall of the cup-like deep-drawn part. This design requires only a small amount of installation space in the direction of flow.

Das Gehäuse kann alternativ eine die Leitungskomponente wenigstens teilweise umgreifende Hülse umfassen. Ein solches Gehäuse kann ähnlich wie eine Rohrschelle an der Leitungskomponente angebracht werden. Derjenige Abschnitt der inneren Hülsenwand, der zum Anlegen an die Unterseite des Rohrs vorgesehen ist, also zum Beispiel die untere Hülsenhälfte, kann hierbei den Befestigungsflansch bilden.The housing can alternatively comprise a sleeve that at least partially surrounds the line component. Such a housing can be attached to the line component in a similar way to a pipe clamp. The section of the inner sleeve wall that is intended to be placed against the underside of the pipe, for example the lower sleeve half, can form the fastening flange.

Als Auslass kann eine Anordnung von beabstandeten Löchern oder Schlitzen vorgesehen sein. Dies unterstützt eine verteilte Ausleitung von Kondenswasser.An arrangement of spaced holes or slots can be provided as an outlet. This supports a distributed discharge of condensate.

Ferner können Noppen und/oder Sicken als Positionierhilfe für das Abführelement in das Gehäuse eingeprägt sein. Beispielsweise kann die Lage von Kapillarkörpern im Gehäuse durch die Noppen und/oder Sicken auf einfache Weise festgelegt sein.Furthermore, knobs and/or beads can be embossed into the housing as a positioning aid for the discharge element. For example, the position of capillary bodies in the housing can be easily determined by the knobs and/or beads.

Die Erfindung betrifft auch einen Abgasstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer Anordnung von Leitungskomponenten und einer wie vorstehend beschrieben gestalteten Vorrichtung zum Abführen von Kondenswasser, wobei das Gehäuse der Vorrichtung zum Abführen von Kondenswasser an einer der Leitungskomponenten befestigt ist und eine Öffnung in der Leitungskomponente vorgesehen ist, die eine Fluidverbindung zu dem Einlass des Gehäuses bereitstellt.The invention also relates to an exhaust system for a motor vehicle with an arrangement of line components and a device for draining condensate designed as described above, wherein the housing of the device for draining condensate is attached to one of the line components and an opening is provided in the line component which provides a fluid connection to the inlet of the housing.

In der Leitungskomponente befindliches Kondenswasser gelangt durch die Öffnung und den Einlass in das Gehäuse und - unterstützt durch das Abführelement - bis zum Auslass. Die Öffnung kann beispielsweise ein Loch, ein Schlitz oder eine Anordnung von Löchern und/oder Schlitzen sein.Condensate in the line component passes through the opening and the inlet into the housing and - supported by the Discharge element - to the outlet. The opening can be, for example, a hole, a slot or an arrangement of holes and/or slots.

Es ist bevorzugt, dass der Abgasstrang eine Abgasbehandlungseinrichtung wie einen Katalysator oder einen Partikelfilter und einen Nachschalldämpfer umfasst, wobei die Vorrichtung zum Abführen von Kondenswasser stromabwärts der Abgasbehandlungseinrichtung und/oder stromaufwärts des Nachschalldämpfers in den Abgasstrang integriert ist. Die Vorrichtung zum Abführen von Kondenswasser ist also vorzugsweise im mittleren Bereich des Abgasstrangs vorgesehen, in welchem angesammeltes Kondenswasser besonders ungünstig ist.It is preferred that the exhaust system comprises an exhaust gas treatment device such as a catalyst or a particle filter and a rear silencer, wherein the device for removing condensate is integrated into the exhaust system downstream of the exhaust gas treatment device and/or upstream of the rear silencer. The device for removing condensate is therefore preferably provided in the middle region of the exhaust system, in which accumulated condensate is particularly unfavorable.

Besonders bevorzugt ist das Gehäuse an einer Leitungskomponente befestigt, die sich zwischen dem Katalysator und dem Nachschalldämpfer befindet. Hierbei werden einerseits Leckagen von ungereinigtem Abgas und andererseits Ansammlungen von Wasser in der Nähe des Katalysators vermieden.Particularly preferably, the housing is attached to a line component that is located between the catalytic converter and the rear silencer. This prevents leaks of uncleaned exhaust gas on the one hand and accumulations of water in the vicinity of the catalytic converter on the other.

Bei der Leitungskomponente kann es sich um ein Rohr oder um ein Schalldämpfergehäuse handeln, beispielsweise das Gehäuse eines Mittelschalldämpfers.The line component can be a pipe or a silencer housing, for example the housing of a middle silencer.

Die Vorrichtung zum Abführen von Kondenswasser ist vorzugsweise an der Unterseite der Leitungskomponente befestigt, damit ein selbständiges Abfließen in den Einlass erfolgen kann.The device for draining condensate is preferably attached to the underside of the pipe component so that it can drain independently into the inlet.

Das Gehäuse kann je nach Anwendungsvorgabe an die Leitungskomponente angeschweißt, angeschraubt oder mittels Schellen angeklemmt sein.Depending on the application, the housing can be welded, screwed or clamped to the line component.

Weiterbildungen der Erfindung sind auch den abhängigen Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen zu entnehmen.Further developments of the invention can also be found in the dependent claims, the following description and the accompanying drawings.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

1 zeigt vereinfacht einen erfindungsgemäßen Abgasstrang mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abführen von Kondenswasser aus dem Abgasstrang.
2 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abführen von Kondenswasser aus einem Abgasstrang in einer seitlichen Schnittdarstellung.
3 zeigt ein wannenartiges Basisteil der Vorrichtung gemäß 2 in perspektivischer Darstellung.
4 zeigt das wannenartige Basisteil gemäß 3 mit einem angelegten Deckelteil von unten.
5 zeigt das wannenartige Basisteil gemäß 3 von unten mit einem Abführelement in Form eines Vlieses.
6 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abführen von Kondenswasser aus einem Abgasstrang in einer seitlichen Schnittdarstellung.
7 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abführen von Kondenswasser aus einem Abgasstrang in einer seitlichen Schnittdarstellung.

The invention is described below by way of example with reference to the drawings.

1 shows a simplified exhaust system according to the invention with a device according to the invention for removing condensate from the exhaust system.
2 shows a first embodiment of a device according to the invention for removing condensate from an exhaust system in a side sectional view.
3 shows a tub-like base part of the device according to 2 in perspective view.
4 shows the tub-like base part according to 3 with a lid part attached from below.
5 shows the tub-like base part according to 3 from below with a drainage element in the form of a fleece.
6 shows a second embodiment of a device according to the invention for removing condensate from an exhaust system in a side sectional view.
7 shows a third embodiment of a device according to the invention for removing condensate from an exhaust system in a side sectional view.

Der in 1 lediglich teilweise und schematisch gezeigte Abgasstrang 11 ist einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs zugeordnet und umfasst in grundsätzlich bekannter Weise eine Anordnung von Leitungskomponenten zur Abgasführung, insbesondere einen Katalysator 13, einen Nachschalldämpfer 15 mit Endrohr 17 sowie mehrere Rohrstücke 18, 19, 20. Alternativ oder zusätzlich zu dem Katalysator 13 könnte ein Partikelfilter vorgesehen sein. Die einzelnen Baugruppen des Abgasstrangs 11 sind am Kraftfahrzeugboden 21 befestigt, wobei dies jedoch nicht zwingend ist. Es versteht sich, dass der Abgasstrang 11 weitere Leitungskomponenten wie einen zusätzlichen Katalysator, einen Mittelschalldämpfer sowie zusätzliche Rohrstücke aufweisen kann.The in 1 The exhaust system 11, which is only partially and schematically shown, is associated with an internal combustion engine of a motor vehicle and comprises, in a generally known manner, an arrangement of line components for exhaust gas routing, in particular a catalytic converter 13, a rear silencer 15 with tailpipe 17 and several pipe sections 18, 19, 20. Alternatively or in addition to the catalytic converter 13, a particle filter could be provided. The individual components of the exhaust system 11 are attached to the vehicle floor 21, although this is not mandatory. It is understood that the exhaust system 11 can have further line components such as an additional catalytic converter, a middle silencer and additional pipe sections.

Insbesondere im Kurzstreckenbetrieb und/oder bei einer elektrischen Unterstützung des Verbrennungsmotors kommt es zur Bildung von Kondenswasser in den mittleren und hinteren Bereichen des Abgasstrangs 11. Das Kondenswasser sammelt sich üblicher Weise in einzelnen Abschnitten am Boden 23 der Rohrstücke 18, 19, 20 an. Damit diese Wasseransammlungen nicht umherschwappen, ist eine Vorrichtung 25 zum Abführen von Kondenswasser in den Abgasstrang 11 integriert. Diese umfasst ein Gehäuse 27, das an dem im Bild rechten Rohrstück 20 befestigt ist. Das heißt das Gehäuse 27 ist stromabwärts des Katalysators 13 und stromaufwärts des Nachschalldämpfers 15 angeordnet.Particularly during short-distance operation and/or when the combustion engine is electrically assisted, condensation forms in the middle and rear areas of the exhaust system 11. The condensation usually collects in individual sections on the bottom 23 of the pipe sections 18, 19, 20. To prevent these water accumulations from sloshing around, a device 25 for draining condensation is integrated into the exhaust system 11. This comprises a housing 27 which is attached to the pipe section 20 on the right in the picture. This means that the housing 27 is arranged downstream of the catalytic converter 13 and upstream of the rear silencer 15.

Das Gehäuse 27 weist einen Einlass 28 und einen Auslass 29 auf. Eine in dem Rohrstück 20 ausgebildete Öffnung 31 fluchtet mit dem Einlass 28, so dass eine Fluidverbindung zwischen dem Rohrstück 20 und dem Inneren des Gehäuses 27 besteht. Der Auslass 29 mündet in die Atmosphäre. Wie dargestellt befindet sich die Öffnung 31 im Bereich des Bodens 23 des Rohrstücks 20, das heißt sie ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vom Kraftfahrzeugboden 21 abgewandt. Das Gehäuse 27 ist vorzugsweise aus einem hitzebeständigen Metall, insbesondere Blech, gefertigt und je nach Anwendung an das Rohrstück 20 angeschweißt, angeschraubt und/oder angeklemmt.The housing 27 has an inlet 28 and an outlet 29. An opening 31 formed in the pipe section 20 is aligned with the inlet 28, so that there is a fluid connection between the pipe section 20 and the interior of the housing 27. The outlet 29 opens into the atmosphere. As shown, the opening 31 is located in the area of the bottom 23 of the pipe section 20, i.e. in the embodiment shown it faces away from the motor vehicle floor 21. The housing 27 is preferably made of a heat-resistant metal, in particular sheet metal, and depending on the application connection is welded, screwed and/or clamped to the pipe section 20.

Wie in 1 zu erkennen ist, weisen der Einlass 28 und der Auslass 29 einen horizontalen Abstand 33 voneinander auf. Dieser kann, bezogen auf korrespondierende Abschnitte wie die Mittelpunkte des Einlasses 28 und des Auslasses 29, wenigstens 5 cm und höchstens 50 cm betragen.As in 1 As can be seen, the inlet 28 and the outlet 29 have a horizontal distance 33 from one another. This can be at least 5 cm and at most 50 cm with respect to corresponding sections such as the centers of the inlet 28 and the outlet 29.

Wie in der vergrößerten Ansicht gemäß 2 ersichtlich ist, ist ein Abführelement 35 aus einem porösen Material zwischen dem Einlass 28 und dem Auslass 29 in dem Gehäuse 27 angeordnet.As shown in the enlarged view according to 2 As can be seen, a discharge element 35 made of a porous material is arranged between the inlet 28 and the outlet 29 in the housing 27.

Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 27 zweiteilig ausgeführt. Ein wannenartiges Basisteil 37 des Gehäuses 27 ist in 3 in Einzeldarstellung mit eingelegtem Abführelement 35 gezeigt. Das Abführelement 35 umfasst hier eine Anordnung von länglichen Kapillarkörpern 39 aus Fasermaterial, beispielsweise in Form von Glasfaserschnüren. Das Basisteil 37 ist relativ flach und umfasst einen Wannenboden 41 sowie eine einseitige Wannenöffnung 43. Der Einlass 28 ist durch eine runde Ausnehmung 45 im Wannenboden 41 gebildet, von der aus sich ein Rohrstutzen 47 erstreckt.In the 2 In the embodiment shown, the housing 27 is made in two parts. A trough-like base part 37 of the housing 27 is in 3 shown in individual representation with inserted discharge element 35. The discharge element 35 here comprises an arrangement of elongated capillary bodies 39 made of fiber material, for example in the form of glass fiber cords. The base part 37 is relatively flat and comprises a tank bottom 41 and a one-sided tank opening 43. The inlet 28 is formed by a round recess 45 in the tank bottom 41, from which a pipe socket 47 extends.

Das wannenartige Basisteil 37 ist wie in 2 erkennbar am Boden 23 des Rohrstücks 20 befestigt. Die Anordnung ist so gewählt, dass der Wannenboden 41 am Boden 23 des Rohrstücks 20 anliegt und der Rohrstutzen 47 in die Öffnung 31 hineinragt. Ein ringförmiges Dichtelement könnte sich um den Rohrstutzen 47 herum erstrecken, was in 2 jedoch nicht dargestellt ist.The tub-like base part 37 is as in 2 visibly attached to the bottom 23 of the pipe section 20. The arrangement is selected so that the trough bottom 41 rests on the bottom 23 of the pipe section 20 and the pipe socket 47 projects into the opening 31. An annular sealing element could extend around the pipe socket 47, which in 2 but is not shown.

Der Wannenboden 41 bildet hier also einen Befestigungsflansch 49 des Gehäuses 27. Die einseitige Wannenöffnung 43 ist durch ein Deckelteil 51 abgedeckt. Dieses ist wie in 4 ersichtlich als Platte ausgeführt, welche zwei Ausbeulungen 53 sowie eine Anordnung paralleler Sicken 55. Die Sicken 55 halten im montierten Zustand des Gehäuses 27 die länglichen Kapillarkörper 39 (3) in korrekter Position. Eine in dem Deckelteil 51 vorgesehene Anordnung von parallelen Schlitzen 57 bildet den Auslass 29 des Gehäuses 27. Alternativ könnte in dem Deckelteil 51 auch eine gitterartige Lochung als Auslass 29 vorgesehen sein.The tray bottom 41 forms a mounting flange 49 of the housing 27. The one-sided tray opening 43 is covered by a cover part 51. This is as in 4 visibly designed as a plate, which has two bulges 53 and an arrangement of parallel beads 55. The beads 55 hold the elongated capillary bodies 39 ( 3 ) in the correct position. An arrangement of parallel slots 57 provided in the cover part 51 forms the outlet 29 of the housing 27. Alternatively, a grid-like perforation could also be provided in the cover part 51 as the outlet 29.

Beim Betrieb des Abgasstrangs 11 sammelt sich Kondenswasser am Boden 23 des Rohrstücks 20 an. Dieses gelangt durch die Öffnung 31 und den Einlass 28 in das Gehäuse 27 und wird in diesem aufgrund der Kapillarwirkung des Abführelements 35 bis zu den Schlitzen 57 transportiert, durch welche es dann unterstützt durch die Schwerkraft ins Freie austritt.When the exhaust line 11 is in operation, condensate collects on the bottom 23 of the pipe section 20. This water enters the housing 27 through the opening 31 and the inlet 28 and is transported therein due to the capillary action of the discharge element 35 to the slots 57, through which it then escapes into the open air with the aid of gravity.

Aufgrund der Labyrinth-artigen Gestaltung des Gehäuses 27 sowie das Vorhandensein des Abführelements 35 wird einer Abgas-Leckage sowie erhöhten Lärm-Emissionen entgegengewirkt. Das Abführelement 35 sorgt außerdem für eine gewisse Drosselung, so dass der Austritt von Wasser aus den Schlitzen 57 eher kontinuierlich als schwallartig erfolgt. Durch die Ausbeulungen 53 des Deckelteils 51 sind Sammelkammern 59 gebildet, welche eine Zwischenspeicherung von Wasser ermöglichen. Untersuchungen haben ergeben, dass mit einer Vorrichtung 25 der beschriebenen Art eine Menge von über einem Liter Wasser über einen Zeitraum von 7 Tagen verteilt abgeführt werden kann.Due to the labyrinth-like design of the housing 27 and the presence of the discharge element 35, exhaust gas leakage and increased noise emissions are prevented. The discharge element 35 also ensures a certain throttling so that the water exits the slots 57 continuously rather than in a surge. The bulges 53 of the cover part 51 form collection chambers 59 which allow water to be temporarily stored. Investigations have shown that with a device 25 of the type described, a quantity of more than one liter of water can be discharged over a period of 7 days.

Eine alternative Ausgestaltung eines Abführelements 65 ist in 5 gezeigt. Anstelle einer Anordnung von länglichen Kapillarkörpern 39 ist hier ein einzelner mattenförmiger Kapillarkörper 69 vorgesehen, zum Beispiel auf Basis von Aramidfaser-Vlies.An alternative embodiment of a discharge element 65 is shown in 5 shown. Instead of an arrangement of elongated capillary bodies 39, a single mat-shaped capillary body 69 is provided here, for example based on aramid fiber fleece.

Eine weitere Ausführungsform einer erfindungsmäßigen Vorrichtung 75 zum Abführen von Kondenswasser aus dem Abgasstrang 11 (1) ist in 6 gezeigt. Das Gehäuse 77 ist hier einteilig. Speziell ist das Gehäuse 77 durch ein napfartiges Tiefziehteil 79 mit einer einseitigen Napföffnung 81 und mit einem umlaufenden Randstreifen 83 gebildet. Der Randstreifen 83 ist an den Boden 23 des Rohrstücks 20 angeschraubt oder angenietet, könnte jedoch auch mit diesem verschweißt sein. Das heißt bei der in 6 gezeigten Ausführungsform bildet der Randstreifen 83 den Befestigungsflansch 49. Die einseitige Napföffnung 81 bildet den Einlass 28.A further embodiment of a device 75 according to the invention for removing condensate from the exhaust system 11 ( 1 ) is in 6 shown. The housing 77 is one-piece here. Specifically, the housing 77 is formed by a cup-like deep-drawn part 79 with a one-sided cup opening 81 and with a peripheral edge strip 83. The edge strip 83 is screwed or riveted to the base 23 of the pipe section 20, but could also be welded to it. This means that in the case of the 6 In the embodiment shown, the edge strip 83 forms the fastening flange 49. The one-sided bowl opening 81 forms the inlet 28.

In dem napfartigen Tiefziehteil 79 ist ein Abführelement 85 aufgenommen, das einen ersten, unteren Kapillarkörper 86 aus einem Fasermaterial und einen zweiten, oberen Kapillarkörper 87 aus einem Sintermetall umfasst. Grundsätzlich könnte auch ein einzelner Kapillarkörper aus Fasermaterial oder aus Sintermetall in dem napfartigen Tiefziehteil 79 aufgenommen sein.A discharge element 85 is accommodated in the cup-like deep-drawn part 79, which comprises a first, lower capillary body 86 made of a fiber material and a second, upper capillary body 87 made of a sintered metal. In principle, a single capillary body made of fiber material or sintered metal could also be accommodated in the cup-like deep-drawn part 79.

Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß 2 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 der Auslass 29 nicht am Boden des Gehäuses 77 angeordnet, sondern seitlich. Es ist jedoch wiederum eine Sammelkammer 59 gebildet. In contrast to the embodiment according to 2 is in the embodiment according to 6 the outlet 29 is not arranged at the bottom of the housing 77, but at the side. However, a collection chamber 59 is again formed.

Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform ist das Abführelement in einen Stopfen integriert, der in eine am Rohrstück befestigte Gewindebuchse einschraubbar ist. Hierfür weist die Gewindebuchse ein Innengewinde auf, das zu einem Außengewinde des Stopfens passt. Der Auslass ist vorzugsweise an einer Stirnseite des Stopfens angeordnet. Der Vorteil dieser Variante besteht insbesondere darin, dass das System einfach und schnell ausgewechselt werden kann.According to an embodiment not shown, the discharge element is integrated into a plug that can be screwed into a threaded bushing attached to the pipe section. For this purpose, the threaded bushing has an internal thread that fits an external thread of the plug. The outlet is preferably arranged on a front side of the plug. The advantage of this variant is in particular in particular that the system can be replaced quickly and easily.

7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsmäßigen Vorrichtung 95 zum Abführen von Kondenswasser aus dem Abgasstrang 11. Das Gehäuse 97 umfasst hier eine Schelle oder Hülse 98, die das Rohrstück 20 umgreift. Das Abführelement 35 ist ein Vlies-Streifen, der um das Rohrstück 20 herumgelegt ist. Der Befestigungsflansch 49 ist in diesem Fall durch die untere Hälfte der Hülse 98 gebildet. 7 shows a further embodiment of a device 95 according to the invention for removing condensate from the exhaust system 11. The housing 97 here comprises a clamp or sleeve 98 which surrounds the pipe section 20. The removal element 35 is a fleece strip which is placed around the pipe section 20. The fastening flange 49 is formed in this case by the lower half of the sleeve 98.

Aufgrund der Erfindung ist es möglich, betriebsunabhängig Kondenswasser aus einer Abgasanlage auszuleiten, wie in den 2, 6 und 7 durch Pfeile verdeutlicht ist, insbesondere aus dem mittleren Bereich der Anlage, der einer Wasserausleitung mittels Zerstäubung normaler Weise nicht zugänglich ist.Due to the invention it is possible to discharge condensate from an exhaust system independently of operation, as in the 2 , 6 and 7 indicated by arrows, especially from the central area of the system, which is normally not accessible for water discharge by atomization.

Bezugszeichenliste:List of reference symbols:

1111: Abgasstrangexhaust system
1313: Katalysatorcatalyst
1515: Nachschalldämpferrear silencer
1717: Endrohrtailpipe
1818: Rohrstückpiece of pipe
1919: Rohrstückpiece of pipe
2020: Rohrstückpiece of pipe
2121: Kraftfahrzeugbodenvehicle floor
2323: Boden des Rohrstücksbottom of the pipe section
2525: Vorrichtung zum Abführen von Kondenswasserdevice for draining condensate
2727: GehäuseHousing
2828: Einlassinlet
2929: Auslassoutlet
3131: Öffnungopening
3333: horizontaler Abstandhorizontal distance
3535: Abführelementdischarge element
3737: Basisteilbase part
3939: länglicher Kapillarkörperelongated capillary body
4141: Wannenbodentub floor
4343: einseitige Wannenöffnungone-sided tub opening
4545: Ausnehmungrecess
4747: Rohrstutzenpipe socket
4949: Befestigungsflanschmounting flange
5151: Deckelteillid part
5353: Ausbeulungbulging
5555: Sickebead
5757: Schlitzslot
5959: Sammelkammercollection chamber
6565: Abführelementdischarge element
6969: flacher Kapillarkörperflat capillary body
7575: Vorrichtung zum Abführen von Kondenswasserdevice for draining condensate
7777: GehäuseHousing
7979: napfartiges Tiefziehteilcup-like deep-drawn part
8181: Napföffnungbowl opening
8383: Randstreifenedge strip
8585: Abführelementdischarge element
8686: unterer Kapillarkörperlower capillary body
8787: oberer Kapillarkörperupper capillary body
9595: Vorrichtung zum Abführen von Kondenswasserdevice for draining condensate
9797: GehäuseHousing
9898: Hülsesleeve

Claims

Device (25, 75, 95) for removing condensate from an exhaust system (11), with a housing (27, 77, 97) which is designed to be attached to a line component (20) of the exhaust system (11) and which has an inlet (28) to be brought into fluid communication with the line component (20) and an outlet (29) opening into the atmosphere, wherein the inlet (28) and the outlet (29) are arranged at a distance from one another and a removal element (35, 65, 85) made of a porous material is arranged between the inlet (28) and the outlet (29) in the housing (27, 77, 97).

device according to claim 1 , characterized in that the housing (27, 77, 97) has a fastening flange (49) which is designed to be applied to a lower outer wall of the line component (20), wherein the outlet (29) is formed in or on an underside of the housing (27, 77, 97) opposite the fastening flange (49).

device according to claim 2 , characterized in that a vertical axis of the housing (27, 77, 97) is defined by the opposite arrangement of the fastening flange (49) and the underside and the distance between the inlet (28) and the outlet (29) is has a horizontal component (33) relative to the vertical axis.

device according to claim 3 , characterized in that the horizontal component (33) is at least 1 cm and at most 60 cm, preferably at least 5 cm and at most 30 cm.

Device according to one of the Claims 2 until 4 , characterized in that the underside of the housing (27, 77) has at least one bulge (53), in particular wherein the discharge element (35, 65, 85) does not extend into the bulge (53).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the discharge element (35, 65, 85) comprises at least one capillary body (39, 69, 86) made of a fiber material.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the discharge element (85) comprises at least one capillary body (87) made of a sintered metal.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (27) comprises a trough-like base part (37) with a trough bottom (41) and a one-sided trough opening (43), wherein the trough bottom (41) forms a fastening flange (49), a recess (45) of the trough bottom (41) forms the inlet (28) and the one-sided trough opening (43) is covered by a cover part (51) in which the outlet (29) is provided.

Device according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the housing (77) comprises a cup-like deep-drawn part (79) with a one-sided cup opening (81) and a circumferential edge strip (83), wherein the one-sided cup opening (81) forms the inlet (28) and the edge strip (83) forms the fastening flange (49) and wherein, preferably, the outlet (29) is provided in a side wall of the cup-like deep-drawn part (79).

Device according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the housing (97) comprises a sleeve (98) at least partially enclosing the line component.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that an arrangement of spaced holes or slots (57) is provided as the outlet (29).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that knobs and/or beads (55) are embossed into the housing (27, 77, 97) as a positioning aid for the discharge element (35, 65, 85).

Exhaust system (11) for a motor vehicle with an arrangement of line components (13, 15, 17, 18, 19, 20) and a device (25, 75, 95) for draining condensate according to one of the preceding claims, wherein the housing (27, 77, 97) of the device for draining condensate is attached to one of the line components (20) and an opening (31) is provided in the line component (20) which provides a fluid connection to the inlet (28) of the housing (27, 77, 97).

exhaust system after claim 13 , characterized in that the exhaust line (11) comprises an exhaust gas treatment device (13) such as a catalyst or a particle filter and a rear silencer (15), wherein the device (25, 75, 95) for discharging condensate water is integrated into the exhaust line (11) downstream of the exhaust gas treatment device (13) and/or upstream of the rear silencer (15).

exhaust system after claim 13 or 14 , characterized in that the housing (27, 77, 97) is welded, screwed or clamped to the line component (20).