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STAND DER TECHNIK
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgaseinheit, die einen Durchgang von Abgas erlaubt.
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Eine Abgaseinheit wird beispielsweise von der japanischen nicht geprüften Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. 2006-207531, vorgeschlagen, bei der ein Katalysator und ein Schalldämpfer in einem einzelnen Gehäuse angeordnet sind.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Bezüglich Abgaseinheiten gibt es Bedarf zur Verbesserung der Leistung von Katalysatoren, Schalldämpfern und so weiter und einer Verbesserung der Funktionsfähigkeit der Abgaseinheiten beispielsweise beim Platzsparen.
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Bevorzugt stellt die vorliegende Offenbarung einen Aspekt einer Abgaseinheit mit verbesserter Funktionsfähigkeit bereit.
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Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung sieht eine Abgaseinheit vor, die ein Gehäuse, ein Wandelement, einen Katalysator und eine Schalldämpferkammer umfasst. Das Gehäuse umfasst einen Zufuhreinlass und einen Abfuhrauslass. Das Gehäuse ist ausgestaltet, sodass Abgas eines Verbrennungsmotors von dem Zufuhreinlass eingeführt wird und das Abgas aus dem Abfuhrauslass abgeführt wird. Das Wandelement ist in dem Gehäuse angeordnet und bildet einen zylindrischen Strömungspfad, der eine Strömung des Abgases führt, das von dem Zufuhreinlass eingeführt wird, um entlang eines Außenumfangs eines Innern des Gehäuses gekrümmt zu verlaufen. Der Katalysator ist in dem Strömungspfad angeordnet. Die Schalldämpferkammer in dem Strömungspfad kommuniziert mit dem Strömungspfad auf einer stromabwärts gelegenen Seite des Katalysators. Das Wandelement dient als ein Teil einer Wand, die ein Inneres und ein Äußeres der Schalldämpferkammer bestimmt.
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Aufgrund dieser Struktur, in der der Strömungspfad die Strömung des Abgases führt, sodass sie gekrümmt verläuft, kann der Raum für den Strömungspfad im Vergleich zu einem Fall, in dem der Strömungspfad in einer geraden Weise angeordnet ist, vermindert werden. Ferner kann, da die Schalldämpferkammer an dem Strömungspfad anliegt, in dem der Katalysator angeordnet ist, der Katalysator aufgrund des Abgases in der Schalldämpferkammer warmgehalten werden. Somit kann diese Struktur die Funktionsfähigkeit der Abgaseinheit verbessern.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung können das Wandelement und eine Außenwand des Gehäuses den Strömungspfad bilden. Aufgrund dieser Struktur wird die Außenwand des Gehäuses als ein Teil des Strömungspfads verwendet, und somit können die Anzahl von Bauteilen in der Abgaseinheit und das Gewicht der Abgaseinheit vermindert werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann das Gehäuse ferner ein erstes Element und ein zweites Element, das mit dem ersten Element zusammengesetzt ist, umfassen. Mindestens eines, das erste Element und/oder das zweite Element, kann mit einem Neigungsabschnitt vorgesehen sein, der ausgestaltet ist, sodass ein Intervall zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element zu dem Katalysator hin breiter wird. Die Abgaseinheit kann ferner ein Plattenelement umfassen, das zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element in einer stehenden Weise angeordnet ist. Das Plattenelement kann in Kontakt mit dem Neigungsabschnitt und dem Wandelement sein, zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element eingesetzt sein und damit eine Drückkraft übertragen, die aus dem Neigungsabschnitt des Wandelements aufgenommen wird.
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Aufgrund dieser Struktur drückt das Plattenelement den Katalysator durch das Wandelement hindurch. Dies kann es dem Wandelement erleichtern, den Katalysator zu halten und somit die Bewegung des Katalysators innerhalb des Gehäuses einzuschränken.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann das Plattenelement als Unterteilungsplatten dienen, die die Schalldämpferkammer in mehrere Kammern aufteilen.
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Aufgrund dieser Struktur kann das Plattenelement auch als ein Teil der Schalldämpferkammer verwendet werden, und somit können die Anzahl von Bauteilen in der Abgaseinheit und das Gewicht der Abgaseinheit vermindert werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann der Abfuhrauslass in einer Richtung ausgerichtet sein, die den Strömungspfad schneidet.
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Aufgrund dieser Struktur kann die folgende Struktur einfach erzielt werden; das Abgas wird von dem Zufuhreinlass her eingeführt, strömt entlang des Außenumfangs des Innern des Gehäuses und wird dann aus der Nachbarschaft der Mitte des Gehäuses abgeführt, was von dem Außenumfang des Innern des Gehäuses entfernt ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Abgaseinheit ferner einen Wärmeaustauscher umfassen, der in dem Strömungspfad angeordnet ist und ausgestaltet ist, das Abgas zu kühlen.
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Aufgrund dieser Struktur kann das Volumen des Abgases zuerst von dem Wärmeaustauscher vermindert werden, und dann wird das Abgas in die Schalldämpferkammer eingeführt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Abgaseinheit ferner einen Abgasentnahmeauslass umfassen, der auf einer stromabwärts gelegenen Seite des Wärmeaustauschers in dem Strömungspfad angeordnet ist. Der Abgasentnahmeauslass kann ein Ausgang für das Abgas sein, der unterschiedlich von dem Abfuhrauslass ist.
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Aufgrund dieser Struktur kann das Abgas, dass mittels Durchgangs durch den Wärmeaustauscher gekühlt wurde, von dem Abgasentnahmeauslass herausgenommen werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann der Wärmeaustauscher in einem Abschnitt des Außenumfangs des Innern des Gehäuses angeordnet sein. Der Abschnitt befindet sich in einer Unterseite in einer vertikalen Richtung, wenn die Abgaseinheit verwendet wird.
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Bei dieser Struktur ist der Wärmeaustauscher in der Unterseite des Gehäuses in der vertikalen Richtung angeordnet. Entsprechend kann Kondenswasser, das von dem Kühlen des Abgases erzeugt wird, daran gehindert werden, in andere Teile des Gehäuses zu strömen.
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Figurenliste
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Nachfolgend wird eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beispielhaft mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
- 1 ein Blockdiagramm ist, das eine Struktur einer Abgaseinheit zeigt;
- 2 eine Schnittansicht der Abgaseinheit entlang einer Linie II-II von 1 ist; und
- 3 eine Schnittansicht der Abgaseinheit entlang einer Linie III-III von 1 ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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[Struktur]
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Eine Abgaseinheit 1, die in 1 gezeigt ist, ist in einem Fahrzeug, beispielsweise einem Elektrofahrzeug mit Reichweitenverlängerer (Range Extender Electric Vehicle, REEV), installiert. Die Abgaseinheit 1 weist eine Funktion auf, um Abgas zu reinigen und Geräusche zu dämpfen, während der Durchgang des Abgases ermöglicht ist.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst die Abgaseinheit 1 ein Gehäuse 10. Das Gehäuse 10 ist so ausgestaltet, dass Abgas eines Verbrennungsmotors 100 von einem Zufuhreinlass 11 eingeführt wird und aus einem Abfuhrauslass 12 abgeführt wird. Die Abgaseinheit 1 kann einen ersten Flansch 11J, einen Abgasrohrverbinder 12J, einen Kühlmedieneinführabschnitt 23IN, einen Kühlmedienabfuhrabschnitt 23OUT und einen Abgasentnahmeabschnitt 25J umfassen. Das Gehäuse 10 kann Sensorbefestigungen 10B, 10C, 10D und zweite Flansche 10J1 bis 10J4 umfassen.
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Wie in 2 gezeigt, sind die Sensorbefestigungen 10B, 10C, 10D auf der vorgelagerten Seite und der stromabwärts gelegenen Seite von Katalysatoren 21, 22 in einem Strömungspfad 16, die nachfolgend beschrieben werden, vorgesehen, um das Innere und das Äußere des Gehäuses 10 miteinander in Verbindung zu bringen. Die vorgelagerte Seite und die nachgelagerte Seite, die hier erwähnt sind, zeigen jeweils die vorgelagerte Seite und die nachgelagerte Seite in Bezug auf die Richtung der Strömung des Abgases an.
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Die Sensorbefestigungen 10B, 10C, 10D sind Abschnitte, an denen Sensoren 26, 27, 28 an dem Gehäuse 10 befestigt sind. Wenn die Sensoren 26, 27, 28 installiert sind, sind die Sensorbefestigungen 10B, 10C, 10D versiegelt. Beispiele der Sensoren 26, 27, 28 umfassen Sauerstoffsensoren, Stickoxidsensoren und Temperatursensoren.
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Die zweiten Flansche 10J1, 10J2, 10J3, 10J4 sichern das Gehäuse 10. Die zweiten Flansche 10J1 bis 10J4 sind auf dem Perimeter des Gehäuses 10 angeordnet. Die zweiten Flansche 10J1 bis 10J4 können beispielsweise auf einer Oberfläche angeordnet sein, die parallel zu einer Oberfläche ist, in der das Abgas in dem Gehäuse 10 zirkuliert. Die zweiten Flansche 10J1 bis 10J4 umfassen jeweils Einführbohrungen 10H1, 10H2, 10H3, 10H4, in die Sicherungselemente wie z. B. Bolzen eingeführt werden. Die Abgaseinheit 1 ist an dem Verbrennungsmotor 100, der als ein elektrischer Generator des REEV dient, oder auf einer Bodenplatte, auf der der Verbrennungsmotor 100 montiert ist, befestigt, indem die Sicherungselemente, die in die Einführbohrungen 10H1 bis 10H4 eingeführt sind, an gesicherten Abschnitten, wie z. B. Buchsen, die an dem Verbrennungsmotor 100 oder der Bodenplatte vorgesehen sind, eingepasst werden.
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Der erste Flansch 11J ist vorgesehen, um den Zufuhreinlass 11 mit einem anderen Element zu koppeln. Insbesondere muss ein Abgasrohr des Verbrennungsmotors 100 mit dem ersten Flansch 11J verbunden sein. Bei dem ersten Flansch 11J ist der Zufuhreinlass 11 gebildet, um das Abgas von dort einzuführen. Wenn der erste Flansch 11J mit dem Abgasrohr verbunden ist, kommuniziert der Zufuhreinlass 11 mit dem Abgasrohr, und das Abgas kann von dem Abgasrohr in den Zufuhreinlass 11 eingeführt werden.
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Mit dem Abgasrohrverbinder 12J muss ein Abgasrohr verbunden sein, das mit atmosphärischer Luft kommuniziert. Bei dem Abgasrohrverbinder 12J ist der Abfuhrauslass 12 gebildet, durch den hindurch das Abgas, das das Innere des Gehäuses 10 durchlaufen hat, abgeführt wird. Der Abfuhrauslass 12 kann mit atmosphärischer Luft durch eine andere Einrichtung hindurch kommunizieren. Der Abfuhrauslass 12 ist in einer Richtung ausgerichtet, die den Strömungspfad 16 schneidet. Das heißt, der Abfuhrauslass 12 ist in einer Richtung ausgerichtet, die eine Oberfläche in einem rechten Winkel schneidet, in der das Abgas in dem Strömungspfad 16 zirkuliert. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Abfuhrauslass 12 in einer Richtung ausgerichtet, die orthogonal zu dem Strömungspfad 16 ist.
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Mit dem Kühlmedieneinführabschnitt 23IN ist ein Rohr, das eine Strömung eines Wärmeaustauschmediums, z. B. Kühlwasser, führt, verbunden. Durch dieses Rohr hindurch wird das Wärmeaustauschmedium eingeführt. Mit dem Kühlmedienabfuhrabschnitt 23OUT ist ein Rohr, das die Strömung des Wärmeaustauschmediums führt, verbunden. Durch dieses Rohr hindurch wird das Wärmeaustauschmedium abgeführt.
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In dem Abgasentnahmeabschnitt 25J ist ein Abgasentnahmeauslass 25 gebildet, und ein Rohr, das die Strömung des Abgases führt, ist verbunden. Durch dieses Rohr hindurch wird ein Teil des Abgases abgeführt. Der Abgasentnahmeauslass 25 ist ein unterschiedlicher Auslass von dem Abfuhrauslass 12, aus dem das meiste des Abgases abgeführt wird. Das Abgas, das aus dem Abgasentnahmeauslass 25 abgeführt wird, wird beispielsweise zur Abgasrückführung (ARF) verwendet.
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Als Nächstes wird die innere Struktur des Gehäuses 10 unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Wie in 2 gezeigt, sind in dem Gehäuse 10 ein Wandelement 17 und die Katalysatoren 21, 22 vorgesehen. Ein Wärmeaustauscher 23, ein Einlassrohr 24, Plattenelemente 31, 32 und ein Ventil 33 können auch in dem Gehäuse 10 vorgesehen sein.
Das Wandelement 17 ist im Innern des Gehäuses 10 angeordnet, um den zylindrisch geformten Strömungspfad 16 zu bilden, der die Strömung des Abgases führt, das von dem Zufuhreinlass 11 eingeführt wird, um entlang des Außenumfangs des Innern des Gehäuses 10 gekrümmt zu verlaufen.
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Ferner sind in dem Gehäuse 10 Schalldämpferkammern 18A, 18B, 18C auf der stromabwärts gelegenen Seite in dem Strömungspfad 16 vorgesehen. Die Schalldämpferkammern 18A, 18B, 18C sind in einem unterteilten Raum vorgesehen, der in dem Gehäuse 10 mittels des Wandelements 17 hergestellt wird und somit von der Innenoberfläche des Gehäuses 10, dem Einlassrohr 24 und dem Wandelement 17 umgeben ist. Der unterteilte Raum ist in die Schalldämpferkammern 18A, 18B, 18C mittels der Plattenelemente 31, 32 aufgeteilt.
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Das heißt, das Wandelement 17 bildet zusammen mit einer Außenwand 10A des Gehäuses 10 den Strömungspfad 16 und bildet einen Teil der Schalldämpferkammern 18A, 18B, 18C. Das Wandelement 17 dient als ein Teil einer Wand, die eine Fläche bestimmt, die das Abgas unmittelbar, nachdem es von dem Zufuhreinlass 11 und den Schalldämpferkammern 18A, 18B, 18C eingeführt wurde, durchläuft. Die Außenwand 10A des Gehäuses 10 bildet einen Teil des Strömungspfads 16, und die Sensorbefestigungen 10B, 10C, 10D sind an der Außenwand 10A vorgesehen. Entsprechend können Sensoren in einer verglichen mit einer Struktur, bei der zusätzliche Rohre in der Innenseite der Außenwand 10A des Gehäuses 10 vorgesehen sind, einfachen Weise installiert werden.
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Bei einer Struktur, bei der Rohre in der Innenseite der Außenwand 10A des Gehäuses 10 vorgesehen sind, kann die Differenz bei der thermischen Beanspruchung zwischen dem Gehäuse 10 und den Rohren eine Verlagerung der Sensorbefestigungen 10B, 10C, 10D verursachen. Andererseits ist es bei der Struktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform nicht erforderlich, eine derartige Verlagerung einzubeziehen, da die Außenwand 10A des Gehäuses 10 ein Teil des Strömungspfads 16 ist.
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Die Katalysatoren 21, 22 sind in dem Strömungspfad 16 angeordnet und weisen die Funktion gut bekannter Katalysatoren auf. Mit anderen Worten weisen die Katalysatoren 21, 22 eine Funktion des Erleichterns einer Reinigung des Abgases auf, wenn sie in einem spezifizierten Bereich einer Betriebstemperatur sind. Da die Katalysatoren 21, 22 den Schalldämpferkammern 18A, 18B, 18C benachbart angeordnet sind, wobei das Wandelement 17 zwischen ihnen platziert ist, können die Katalysatoren 21, 22 von der Restwärme des Abgases in den Schalldämpferkammern 18A, 18B, 18C warmgehalten werden, um so die Betriebstemperatur aufrechtzuerhalten.
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Der Wärmeaustauscher 23 ist in einem Abschnitt des Außenumfangs des Innern des Gehäuses 10 angeordnet, der sich in der Unterseite in der vertikalen Richtung befindet, wenn die Abgaseinheit 1 verwendet wird. Der Wärmeaustauscher 23 arbeitet wie ein gut bekannter Wärmeaustauscher. Das heißt, der Wärmeaustauscher 23 tauscht Wärme aus zwischen dem Abgas, das in dem Strömungspfad 16 strömt, und dem Wärmeaustauschmedium, das aus dem Kühlmedieneinführabschnitt 23IN eingeführt und von dem Kühlmedienabfuhrabschnitt 23OUT abgeführt wird.
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Der Wärmeaustauscher 23 verringert die Temperatur des Abgases und vermindert dadurch das Volumen und den Druck des Abgases. Dies erleichtert den Durchgang des Abgases durch die Katalysatoren 21, 22. Entsprechend kann im Vergleich zu einer Struktur, bei der die Abgaseinheit 1 nicht mit dem Wärmeaustauscher 23 in dem Gehäuse 10 vorgesehen ist, das Abgas in der Nachbarschaft der Katalysatoren 21, 22 daran gehindert werden, aus dem Gehäuse 10 nach außen auszutreten.
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Das Einlassrohr 24 umfasst Bohrungen 24H, die das Innere und das Äußere des Einlassrohrs 24 miteinander in Verbindung bringen. Durch diese Bohrungen 24H wird das Abgas, das in dem Einlassrohr 24 strömt, einer beliebigen der Schalldämpferkammern 18A, 18B, 18C zugeführt. Das Einlassrohr 24 bildet zusammen mit der Außenwand 10A des Gehäuses 10 den schlauchförmigen Strömungspfad 16.
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Die Plattenelemente 31, 32 dienen als Unterteilungsplatten, die die Schalldämpferkammer 18A, 18B, 18C als unterteilte Kammern bestimmen. Das Plattenelement 32 aus den Plattenelementen 31, 32, das näher an dem Wärmeaustauscher 23 angeordnet ist, umfasst das Ventil 33, das den Kommunikationszustand zwischen den Schalldämpferkammern 18A und 18B ändern kann.
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Die Schalldämpferkammer 18A fungiert als eine Expansionskammer, die das Abgas expandiert. Die Schalldämpferkammer 18C fungiert als eine Resonanzkammer, die mit einem Abgaston schwingt. Die Schalldämpferkammer 18B fungiert als eine Expansionskammer oder eine Resonanzkammer in Abhängigkeit davon, ob das Ventil 33 geöffnet oder geschlossen ist.
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Das Ventil 33 umfasst einen Öffnungs-Schließ-Abschnitt 33A. Der Öffnungs-Schließ-Abschnitt 33A ist ausgestaltet, offen zu sein, wenn sich beispielsweise der Druck des Abgases vergrößert und geschlossen zu sein, wenn der Druck des Abgases sich verringert. Aufgrund dieser Struktur kann das Ventil 33 den Durchgang des Abgases ändern zwischen: dem Durchgang, wo das Abgas nur in die Schalldämpferkammer 18A von den Schalldämpferkammern 18A, 18B, 18C strömen kann; und einem Durchgang, wo das Abgas in die Schalldämpferkammern 18A und 18B von den Schalldämpferkammern 18A, 18B, 18C strömen kann. Mit anderen Worten, die Abgaseinheit 1 kann die Größen der Expansionskammer und der Resonanzkammer mittels des Ventils 33 ändern und kann somit die Frequenz des Abgastons, der gedämpft werden soll, ändern.
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Wie in 3 gezeigt, ist das Gehäuse 10 gebildet, indem ein erstes Element 40 und ein zweites Element 50 zusammengesetzt werden. Mindestens eines, das erste Element 40 und/oder das zweite Element 50, umfasst einen Neigungsabschnitt 50A, der so ausgestaltet ist, dass das Intervall zwischen dem ersten Element 40 und dem zweiten Element 50 zu den Katalysatoren 21, 22 hin breiter wird. Das zweite Element 50 des Gehäuses 10 umfasst einen Nutabschnitt 10M (siehe 1), der so gebildet ist, dass die Innenseite des zweiten Elements 50 genutet ist, sodass sich der Nutabschnitt 10M nach außen hin erstreckt.
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Das Plattenelement 31, das entfernt von dem Wärmeaustauscher 23 angeordnet ist, ist von dem ersten Element 40, dem zweiten Element 50, dem Einlassrohr 24 und dem Wandelement 17 im Wesentlichen ohne einen Spalt umgeben. Das Plattenelement 31 liegt insbesondere an dem Neigungsabschnitt 50A und dem Wandelement 17 an. Die Kante des Plattenelements 31 ist mit dem Nutabschnitt 10M im Eingriff, und dadurch ist die Bewegung des Plattenelements 31 in der vertikalen Richtung von 1 eingeschränkt.
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Wenn das erste Element 40 und das zweite Element 50 zusammengesetzt sind, ist das Plattenelement 31 zwischen dem ersten Element 40 und dem zweiten Element 50 eingesetzt und überträgt dadurch Drückkraft, die aus dem Neigungsabschnitt 50A aufgenommen wird, auf das Wandelement 17. Genauer gesagt wird eine Kraft in der vertikalen Richtung, die erforderlich ist, um das erste Element 40 und das zweite Element 50 zusammenzusetzen, in die Drückkraft in einer schrägen Richtung umgewandelt, die mit einem Pfeil mit Schraffierung von 3 gezeigt ist. Beim Aufnehmen der schrägen Drückkraft aus dem Neigungsabschnitt 50A erzeugt das Plattenelement 31 eine Kraft gegen das Wandelement 17 in der horizontalen Richtung entlang des zweiten Elements 50. Die hier erwähnte vertikale Richtung ist die Auf-ab-Richtung von 3, und die horizontale Richtung ist die Rechts-links-Richtung von 3.
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Beim Aufnehmen der horizontalen Kraft aus dem Plattenelement 31 drückt das Wandelement 17 den Katalysator 21. Das erste Element 40 und das zweite Element 50 umfassen jeweils abgestufte Abschnitte 40B, 50B etwa dort, wo das untere Ende und das obere Ende des Wandelements 17 jeweils an dem ersten Element 40 und dem zweiten Element 50 anliegt. Die abgestuften Abschnitte 40B, 50B sind so ausgestaltet, dass auf der Seite des Wandelements 17 das Gehäuse 10 von innen etwa um die Dicke des Wandelements 17 vergrößert ist.
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Ferner sind die abgestuften Abschnitte 40B, 50B so ausgestaltet, dass beim Zusammensetzen des ersten Elements 40 und des zweiten Elements 50 ein Spalt zwischen dem Wandelement 17 und den abgestuften Abschnitten 40B, 50B vorgesehen ist, und wenn das Wandelement 17 die horizontale Kraft aus dem Plattenelement 31 aufnimmt, werden das Wandelement 17 und die abgestuften Abschnitte 40B, 50B in Kontakt gebracht.
Bei dieser Struktur sind, wenn das erste Element 40 und das zweite Element 50 zusammengesetzt sind, die Katalysatoren 21, 22 zwischen dem ersten Element 40 und dem zweiten Element 50 eingesetzt und nehmen dadurch die vertikale Kraft auf und werden von dem ersten Element 40 und dem zweiten Element 50 gehalten. Ferner sind die Katalysatoren 21, 22 zwischen dem Wandelement 17 und der Außenwand 10A eingesetzt und nehmen dadurch die horizontale Kraft auf und werden von dem Wandelement 17 und der Außenwand 10A gehalten.
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[Wirkung]
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Die folgenden Wirkungen können mittels der oben ausführlich beschriebenen Ausführungsform erzielt werden.
- (1a) Die Abgaseinheit 1 gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Gehäuse 10, das Wandelement 17, die Katalysatoren 21, 22 und die Schalldämpferkammern 18A, 18B, 18C. Das Gehäuse 10 ist so ausgestaltet, dass das Abgas des Verbrennungsmotors 100 von dem Zufuhreinlass 11 eingeführt wird und das Abgas aus dem Abfuhrauslass 12 abgeführt wird. Das Wandelement 17 ist in dem Gehäuse 10 angeordnet und bildet den zylindrischen Strömungspfad 16, der die Strömung des Abgases führt, das von dem Zufuhreinlass 11 eingeführt wird, um entlang des Außenumfangs des Innern des Gehäuses 10 gekrümmt zu verlaufen.
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Die Katalysatoren 21, 22 sind in dem Strömungspfad 16 angeordnet. Die Schalldämpferkammern 18A, 18B, 18C kommunizieren mit dem Strömungspfad 16 auf der stromabwärts gelegenen Seite der Katalysatoren 21, 22 in dem Strömungspfad 16. Ferner dient das Wandelement 17 bei den Schalldämpferkammern 18A, 18B, 18C als ein Teil einer Wand, die das Innere und das Äußere der Schalldämpferkammern 18A, 18B, 18C bestimmt.
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Aufgrund dieser Struktur, in der der Strömungspfad 16 die Strömung des Abgases führt, sodass sie gekrümmt verläuft, kann der Raum für den Strömungspfad 16 im Vergleich zu einem Fall, in dem der Strömungspfad 16 in einer geraden Weise angeordnet ist, vermindert werden. Ferner können, da die Schalldämpferkammern 18A, 18B, 18C an dem Strömungspfad 16 anliegen, in dem die Katalysatoren 21, 22 angeordnet sind, die Katalysatoren 21, 22 aufgrund des Abgases in den Schalldämpferkammern 18A, 18B, 18C warmgehalten werden. Somit kann diese Struktur die Funktionsfähigkeit der Abgaseinheit 1 verbessern.
- (1b) Bei der Abgaseinheit 1 bildet das Wandelement 17 zusammen mit der Außenwand 10A des Gehäuses 10 den Strömungspfad 16.
Aufgrund dieser Struktur wird die Außenwand 10A des Gehäuses 10 als ein Teil des Strömungspfads 16 verwendet, und somit können die Anzahl von Bauteilen in der Abgaseinheit 1 und das Gewicht der Abgaseinheit 1 vermindert werden.
- (1c) Bei der Abgaseinheit 1 umfasst das Gehäuse 10 ferner das erste Element 40 und das zweite Element 50. Das zweite Element 50 ist mit dem ersten Element 40 zusammengesetzt. Mindestens eines, das erste Element 40 und/oder das zweite Element 50, ist mit dem Neigungsabschnitt 50A vorgesehen, der so ausgestaltet ist, dass das Intervall zwischen dem ersten Element 40 und dem zweiten Element 50 zu den Katalysatoren 21, 22 hin breiter wird. Die Abgaseinheit 1 umfasst ferner das Plattenelement 31. Das Plattenelement 31 ist ein plattenförmiges Element, das zwischen dem ersten Element 40 und dem zweiten Element 50 in einer stehenden Weise angeordnet ist. Das Plattenelement 31 ist in Kontakt mit dem Neigungsabschnitt 50A und dem Wandelement 17, ist zwischen dem ersten Element 40 und dem zweiten Element 50 eingesetzt und überträgt dadurch die Drückkraft, die aus dem Neigungsabschnitt 50A aufgenommen wird, auf das Wandelement 17.
- Aufgrund dieser Struktur drückt das Plattenelement 31 die Katalysatoren 21, 22 durch das Wandelement 17 hindurch. Dies kann es dem Wandelement 17 erleichtern, die Katalysatoren 21, 22 zu halten und somit die Bewegung der Katalysatoren 21, 22 innerhalb des Gehäuses 10 einzuschränken.
- (1d) Bei der Abgaseinheit 1 dienen die Plattenelemente 31, 32 als Unterteilungsplatten, die die Schalldämpferkammern 18A, 18B, 18C als unterteilte Kammern bestimmen.
Aufgrund dieser Struktur werden die Plattenelemente 31, 32 auch als ein Teil der Schalldämpferkammern 18A, 18B, 18C verwendet, und somit können die Anzahl von Bauteilen in der Abgaseinheit 1 und das Gewicht der Abgaseinheit 1 vermindert werden.
- (1e) Bei der Abgaseinheit 1 ist der Abfuhrauslass 12 in einer Richtung ausgerichtet, die orthogonal zu dem Zufuhreinlass 11 ist.
Aufgrund dieser Struktur kann die folgende Struktur einfach erzielt werden; das Abgas wird von dem Zufuhreinlass 11 her eingeführt, strömt entlang des Außenumfangs des Innern des Gehäuses 10 und wird dann aus der Nachbarschaft der Mitte des Gehäuses 10 abgeführt, was von dem Außenumfang des Innern des Gehäuses entfernt ist.
- (1f) Die Abgaseinheit 1 umfasst ferner den Wärmeaustauscher 23, der in dem Strömungspfad 16 angeordnet ist.
Aufgrund dieser Struktur kann das Volumen des Abgases zuerst von dem Wärmeaustauscher 23 vermindert werden, und dann wird das Abgas in die Schalldämpferkammern 18A, 18B, 18C eingeführt.
- (1g) Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Abgaseinheit 1 ferner den Abgasentnahmeauslass 25, der auf der stromabwärts gelegenen Seite des Wärmeaustauschers 23 in dem Strömungspfad 16 angeordnet ist. Der Abgasentnahmeauslass 25 ist ein Ausgang des Abgases, der unterschiedlich von dem Abfuhrauslass 12 ist.
Aufgrund dieser Struktur kann das Abgas, dass mittels Durchgangs durch den Wärmeaustauscher 23 gekühlt wurde, von dem Abgasentnahmeauslass 25 herausgenommen werden.
- (1h) Bei der Abgaseinheit 1 ist der Wärmeaustauscher 23 in einem Abschnitt des Außenumfangs des Innern des Gehäuses 10 angeordnet. Der Abschnitt befindet sich in der Unterseite in der vertikalen Richtung, wenn die Abgaseinheit 1 verwendet wird.
Bei dieser Struktur ist der Wärmeaustauscher 23 in der Unterseite des Gehäuses 10 in der vertikalen Richtung angeordnet. Entsprechend kann Kondenswasser, das von dem Kühlen des Abgases erzeugt wird, daran gehindert werden, in andere Teile des Gehäuses 10 zu strömen.
- [2. Andere Ausführungsformen]
Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorstehend erläutert wurden, kann die vorliegende Offenbarung in verschiedenen Abwandlungen erzielt werden, ohne auf die vorstehend erwähnten Ausführungsformen beschränkt zu sein.
- (2a) Bei der vorstehend erwähnten Ausführungsform ist das zweite Element 50 des Gehäuses 10 mit dem Neigungsabschnitt 50A vorgesehen. Der Neigungsabschnitt 50A kann an mindestens einem, dem ersten Element 40 und/oder dem zweiten Element 50, vorgesehen sein.
- (2b) Bei der vorstehend erwähnten Ausführungsform ist der Neigungsabschnitt 50A mit einer geraden Oberfläche vorgesehen, sodass der Querschnitt des Neigungsabschnitts 50A eine lineare Neigung wird. Der Neigungsabschnitt 50A muss jedoch nur so gebildet sein, dass ein Abschnitt des Neigungsabschnitts 50A, der in Kontakt mit dem Plattenelement 31 ist, in Bezug auf die Richtung geneigt ist, in der das erste Element 40 und das zweite Element 50 zusammengesetzt sind. Entsprechend kann der Neigungsabschnitt 50A beispielsweise mit einer gekrümmten Oberfläche vorgesehen sein, sodass der Querschnitt des Neigungsabschnitts 50A wie beispielsweise ein kreisförmiger Bogen gekrümmt ist.
- (2c) Die vorstehend erwähnte Ausführungsform hat eine Struktur beschrieben, bei der das Plattenelement 31 aus den Plattenelementen 31, 32 den Katalysator 21 durch das Wandelement 17 hindurch hält. Das andere Plattenelement, nämlich das Plattenelement 32, kann in der gleichen Weise gebildet sein wie das Plattenelement 31, sodass das Plattenelement 32 den Katalysator 22 durch das Wandelement 17 hindurch hält. In diesem Fall kann ein Neigungsabschnitt auf einem Abschnitt von mindestens einem, dem ersten Element 40 und/oder dem zweiten Element 50, vorgesehen sein, der sich dort befindet, wo dieses Element in Kontakt mit dem Plattenelement 32 ist. Diese Struktur kann etwa die gleiche Wirkung erzielen wie die, die mit der vorstehend erwähnten Ausführungsform erzielt wird.
- (2d) Obgleich das Gehäuse 10 in der vorstehend erwähnten Ausführungsform mit dem Wärmeaustauscher 23 vorgesehen ist, ist auch eine Struktur ohne den Wärmeaustauscher 23 möglich. Ferner ist das Gehäuse 10 in der vorstehend erwähnten Ausführungsform mit zwei Katalysatoren 21, 22 vorgesehen. Die Anzahl der Katalysatoren kann jedoch eins, drei oder mehr sein.
- (2e) Funktionen eines einzelnen Bauteils in den oben beschriebenen Ausführungsformen können von mehreren Bauteilen erzielt werden; eine einzelne Funktion eines einzelnen Bauteils kann von mehreren Bauteilen erzielt werden. Funktionen von mehreren Bauteilen können von einem einzelnen Bauteil erzielt werden; eine einzelne Funktion, die von mehreren Bauteilen erzielt wird, kann von einem einzelnen Bauteil erzielt werden. Ein Teil der Ausgestaltung der oben beschriebenen Ausführungsformen kann weggelassen werden. Mindestens ein Teil der Ausgestaltung der oben beschriebenen Ausführungsformen kann hinzugefügt oder mit einem anderen Teil der Ausgestaltung der vorstehend erwähnten Ausführungsformen ersetzt werden. Alle Modi, die in der technischen Idee umfasst sind, die durch die Formulierungen bestimmt ist, die in den Ansprüchen beschrieben sind, sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Abgaseinheit,
- 10
- Gehäuse,
- 10A
- Außenwand,
- 10B, 10C, 10D
- Sensorbefestigung,
- 10H1, 10H2, 10H3, 10H4
- Einführbohrung,
- 10J1, 10J2, 10J3, 10J4
- zweiter Flansch,
- 11
- Zufuhreinlass,
- 11J
- erster Flansch,
- 12
- Abfuhrauslass,
- 12 J
- Abgasrohrverbinder,
- 16
- Strömungspfad,
- 17
- Wandelement,
- 18A, 18B, 18C
- Schalldämpferkammer,
- 21, 22
- Katalysator,
- 23
- Wärmeaustauscher,
- 23IN
- Kühlmedieneinführabschnitt,
- 23OUT
- Kühlmedienabfuhrabschnitt,
- 24
- Einlassrohr,
- 25
- Abgasentnahmeauslass,
- 25J
- Abgasentnahmeabschnitt,
- 31, 32
- Plattenelement,
- 33
- Ventil,
- 3 3A
- Öffnungs-Schließ-Abschnitt,
- 40
- erstes Element,
- 40B, 50B
- abgestufter Abschnitt,
- 50
- zweites Element,
- 50A
- Neigungsabschnitt,
- 100
- Verbrennungsmotor.
