DE2015843A1

DE2015843A1 - Reaktorauslaßrohr

Info

Publication number: DE2015843A1
Application number: DE19702015843
Authority: DE
Inventors: Yasuo; Kajihara Yoshihiro; Hiroshima Tatsutomi (Japan)
Original assignee: Toyo Kogyo Company Ltd., Hiroshima (Japan)
Priority date: 1969-04-04
Filing date: 1970-04-02
Publication date: 1970-10-15
Also published as: DE2015843B2; US3645092A; GB1303315A

Description

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DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KOHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG

es so« aooo Mönchen is, 2. April 1970

TELEGRAMME. KARPATENT . NUSSBAUMSTRASSE 10

W. 14 776/70 13/Nie

Toyo Kogyo Co., Ltd.
Aki-gun, Hiroshima (Japan)

Reaktorauslaßrohr

Die Erfindung bezieht sich auf eine bauliche Verbesserung eines Reaktorauslaßrohres, das mit einem Ausströmungs_T rohr eine Reaktionskammer eines Reaktors verbindet, der zur Reinigung von Abgas verwendet wird.

Der genannte Reaktor ist allgemein als eine Einrichtung zum Aufbrennen und zum Unschädlichmachen der unverbrannten schädlichen Zusammensetzungen in dem von einem Motor oder einer Kraftmaschine abgegebenen Abgas bekannt. Diese Art von Reaktor, die dazu dient um das Abgas oder Auspuffgas, das aus dem Motor oder der Kraftmaschine herausgelangt, bei einer hohen Temperatur zu halten, um dabei die verbleibenden unverbrannten Zusammensetzungen zu ver brennen, soll in erwünschter Weise einen'Mehrschichten-

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aufbau aufweisen. So ist eine Innenhülle oder ein Innenmantel, der die Reaktionskammer des Reaktors bildet, von einer Außenhülle oder einem Außenmantel umgeben, wobei eine Värmeisolierungskammer dazwischen vorhanden ist. Demgemäß entwickelt sich ein Unterschied in der Wärmeausdehnung zwischen dem Innen- und dem Außenmantel,und wenn dabei die Enden der genannten beiden Mantel starr befestigt sind, tritt somit die Neigung auf, daß die Endteile sich lösen oder daß die beiden Mantel Risse bilden. Ein Mehrschichtenreaktor, in welchem ein InnenmanteJ. beweglich mit Bezug auf den Außenmantel ausgebildet ist, um die vorstehend genannten Schwierigkeiten zu verhindern, ist allgemein bekannt.

Hinsichtlich eines Reaktorauslaßrohres, das das aus dem Reaktor herausgelangende Abgas zu dem Auspuffrohr oder Gasabgaberohr leitet, das mit einem Geräuschdämpfer ausgestattet ist, ist es erwünscht, einen Mehrschichtenaufbau, bestehend aus einer Innen- und einer Außenwandung, die die Außenseite der Innenwandung umgibt, wobei wenigstens eine Wärmeisolierungskammer zwischen beiden gebildet ist, um Wärme zu isolieren und auf diese Weise die Verbrennung des Abgases in dem Auslaßrohr in Gang zu halten, zu schaffen. Ein Auslaßrohr mit einem derartigen Mehrschichtenaufbau, wie im Falle des vorstehend beschriebenen Reaktors, neigt dazu, daß die festen Enden sich lösen oder die Innen- und Außenwände Risse entwickeln aufgrund eines Unterschieds in der Wärmeausdehnung zwischen den beiden Wänden.

Demgemäß ist Zweck der Erfindung die Schaffung eines Reaktorauslaßrohres mit dem Mehrschichtenaufbau ohne die vorstehend geschilderten Nachteile. Ein weiterer Zweck

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der Erfindung ist die Schaffung eines Reaktorauslaßrohres mit einem Mehrschichtenaufbau, der eine Absorption des Unterschiedes der Wärmeausdehnung zwischen einer Inhenwandung„ die den Durchgang für das Abgas bildet, und einer Außenwandung, die die Außenseite der Innenwandung unter einem Zwischenraum, der eine Wärmeisolierkammer bildet, umgibt, ermöglicht. Ferner bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Reaktorauslaßrohres eines Mehrschichtenaufbaus, wobei wenigstens ein Ende einer Innenwandung gleitbar so getragen wird, um in axialer Richtung von einer Außenwandung beweglich zu sein und um dadurch den Unterschied in der Wärmeausdehnung zwischen der Innen-und der Außenwandung zu absorbieren.

Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Reaktorauslaßrohres mit einem Mehrschichtenaufbau, wobei eine Innenwandung, die mit Bezug auf eine Außenwandung beweglich ist, einen Reaktorinnenmantel trägt, der mit Bezug auf einen Außenmantel beweglich ist, um unter Beibehaltung des Abgases bei hoher Temperatur zu gewährleisten, daß das Abgas in der Reaktionskammer zu dem Auspuffrohr oder Abgasrohr ohne Lecken aufgrund einer unterschiedlichen Wärmeausdehnung geführt wird.

Gemäß der Erfindung wird ein Reaktorauslaßrohr geschaffen, das eine Reaktionskammer mit einem Abgasrohr oder Auspuffrohr verbindet und das eine Innenwandung, die den Durchgang für das Abgas bildet, und eine Außenwandung, die die Außenseite der Innenwandung unter einem Zwischenraum, der eine Wärmeisolierkammer bildet, umgibt,, umfaßt, wobei wenigstens ein Ende der Innenwandung gleitbar in axialer Richtung hiervon getragen wird, wodurch ein Unterschied in der Wärmeausdehnung zwischen der Innenwandung und der Außenwandung absorbiert wird.

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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Reaktorauslaßrohres, das gemäß der Erfindung ausgebildet ist.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht entlang Linie II-II von Fig. 1.

Fig. 3 zeigt ein abgeändertes Reaktorauslaßrohr entsprechend zu Fig. 1.

Mit Bezug auf die besondere Ausführungsform gemäß der Erfindung, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, umfaßt ein Reaktor 1 einen Innenmantel 3, der eine Reaktionskammer 2 bildet, und einen Außenmantel 5, der die Außenseite des Innenmantels 3 unter Bildung eines Zwischenraumes, der eine Wärmeisolierkammer 4 bildet, umgibt. Der Reaktor 1 besitzt einen Einlaß (nicht gezeigt), um Abgas aus dem Motor durch einen Außenmantel 5 in eine von demühnenmantel 3 gebildete Reaktionskammer 2 zu leiten. An das eine Ende des Innenmantels 3 ist ein Lagerglied 7 befestigt, das einen Durchgang 6 bildet, wobei das Lagerglied 7 mit einer freien axialen Gleitfähigkeit von dem inneren Ende einer Innenwandung 8 getragen wird, die den Durchgang für das Abgas bildet. Das andere Ende (nicht gezeigt) des Innenmantels 3 wird von dem Außenmantel 5 getragen, und demgemäß ist der Innenmantel 3 bei Ausdehnung durch Wärme in Richtung des Lagergliedes 7 bewegbar, indem er gegen die Innenwandung 8 geschoben wird. Das äußere Ende der Innen-

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wandurLg 8 wird in axialer Gleitfähigkeit an Ihrem Umfang von der Außenwandung 5 so gehalten, daß die Innenwandung 8 sich sowohl zu dem Außenmantel 5 als auch zu dem Lagerglied 7 bewegen kann. Das Außenende der Innenwandung 8 ist an einem Flansch 9 befestigt ,und ebenfalls ist ein Ende einer Außenwandung 10, die die Außenseite der Innenwandung 8 umgibt, an dem Flansch 9 befestigt. Das andere Ende der Außenwand 10 ist an den Außenmantel 5 des Reaktors 1 befestigt,und auf diese Weise wird eine Wärmeisolierkammer 11 zwischen der Innenwandung 8 und der Außenwandung 10 gebildet. Wie in Fig. 2 gezeigt, kann die Außenwandung 10 mühelos aufgebaut werden, indem man die axial gebogenen Teile von zwei gewöhnlich halbkreisförmigen Gliedern 10a und 10b verbindet.

Der Flansch 9 ist mit einem Flansch 13 des Auspffrohres 12 so verbunden, daß das Abgas in der Reaktionskammer 2 durch den Durchgang 6 bei dem Lagerglied 7 und die Innenwandung 8 des Auslaßrohres für die Weiterleitung in das Abgasrohr 12 strömt. Da die Innenwandung 8 durch die Wärmeisolierkammer 11 wärmeisoliert ist, wird verhindert, daß das Abgas seine hohe Temperatur an die Außenseite abstrahlt, wodurch dessen fortgesetztes Verbrennen sichergestellt wird. Die Außenwandung 10 des Auslaßrohres, wird nicht so heiß wie die Innenwandung 8,und die unterschiedlichen Temperaturen der beiden Wände führen zu einem Unterschied in deren Wärmeausdehnung. Jedoch ist die Innenwandung 8 gleitbar an ihrem inneren Ende getragen und kann sich somit frei ausdehnen ohne Beschränkung von irgendwelchen Gliedern und somit tritt keine Temperaturspannung oder Wärmespannung auf. In ähnlicher Weise kann der Innenmantel 3 des Reaktors sich frei ausdehnen.

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Es ist ersichtlich, daß gemäß der Erfindung auch bei Weglassen des Lagergliedes 7 bei dieser Ausführungsfonn daß das Ende des Innenmantels 3 direkt von der Innenwandung 8 getragen werden kann oder daß auch das Lagerglied 7 von dem Umfang des Endes der Innenwandung δ getragen werden kann.

Mit Bezug auf die in Fig. 3 dargestellte abgeänderte Ausführungsform bezeichnen gleiche Bezugszeichen die gleichen Teile wie in Fig. 1. Bei dieser abgeänderten Ausführungsform ist die Innenwandung 8 des Auslaßrohres aus Gußeisen gebildet, wobei dessen inneres Ende starr mit dem Außenmantel 5 des Reaktors 1 verbunden ist. Das innere Ende der Innenwandung 8 trägt gleit- oder verschiebbar ein Lagerglied 7, das an den Innenmantel 3 befestigt ist und einen Durchgang 6 bildet. Das äußere Ende der Innenwandung 8 ist gleitbar in eine öffnung 14 eingepaßt. Ua die Innenwandung 8 herum ist eine Außenwandung 10 angebracht, wobei dazwischen eine Wärmeisolierkammer 11 gebildet ist; das Ende der Außenwandung 10 ist starr an einen ^lansch 9 befestigt_;und das gegenüberliegende Ende der Außenwandung 10 ist wie bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform mit dem Außenmantel 5 verbunden. Ein Flansch 13» der starr auf das Auspuffrohr 12 aufgebracht ist, ist mit Bolzen (nicht gezeigt) an den Flansch 9 befestigt. Der Flansch 13 ist an einer Stelle gegenüber dem äußeren Ende der Innenwandung 8 ausgenommen, um ein Vorstehen oder Hervortreten der Innenwandung 8 bei Aussetzung an eine Wärmeausdehnung zu erlauben.

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Bei der in Fig. 3 dargestellten abgeänderten Äusf ührungsform strömt somit ebenfalls das Abgas aus der Reaktionskammer 2 durch den von dem Lagerglied 7 gebildeten Durchgang 6 und in der Innenwandung 8, um in das Auspüffoder Abgäsrohr 12 geführt zu werden. Der Unterschied der Wärmeausfehnung aufgrund des heißen Abgases zwischen der Innenwandung 8 und der Außenwandung 10 wird absorbiert, indem ein Gleiten der Inhenwandung 8 in die öffnung 14 des Flansches 9 ermöglicht wird. Außerdem kann der Innenmantel 3 des Reaktors 1 frei eine Wärmeausdehnung ausführen, da das Lagerglied 7 gleitfähig von der Innenwandung 8 getragen wird.

Aus den vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß gemäß der Erfindung ein Reaktorauslaßrohr mit einem Mehr Schichtenaufbau geschaffen wird, das eine verbesserte Wärmeisolierwirkung ergibt, um das Aufbrennen der unverbrannten Zusammensetzungen in dem Abgas zu gewährleisten, und das Schädigungen des Auslaßrohres eines gebräuchlichen Mehrschichtenaufbaus positiv verhindert, die sich aus der unterschiedlichen Wärmeausdehnung von der Innen- und der Außenwandung ergeben können.

Die Erfindung kann auch sehr wirksam auf einen Reaktor mit einem Mehrschichtenaufbau angewendet werden, da die Bewegungen des Innenmantels aufgrund der Wärmeausdehnung nicht gehemmt werden.

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Claims

- 8 Patentansprüche

(λ) Reaktorauslaßrohr, das eine Reaktionskammer mit einem Gasablaß- oder Auspuffrohr verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß es eine den Durchgang für das Abgas bildende Innenwandung 8 und eine Außenwandung 10 umfaßt, die die Außenseite der Innenwandung mit einem Zwischenraum dazwischen, der eine Wärmeisolierkammer 11 bildet, umgibt, wobei wenigstens ein Ende der Innenwandung 8 in deren axialer Richtung gleitfähig getragen wird, um dadurch einen Unterschied in der Wärmeausdehnung zwischen der Innenwandung 8 und der Außenwandung 10 zu absorbieren.
2. Reaktorauslaßrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende der Außenwandung 10 starr an einen Flansch 9 befestigt ist, wobei der Plansch 9 mit einem Flansch 13 des Auspuffrohres 12 verbunden ist, und daß das innere Ende der Außenwandung 10 mit einem Ende eines Reaktormantels 5 starr verbunden ist, während das äußere Ende der Innenwandung 8 an den Flansch 9 starr befestigt ist und das innere Ende derselben gleitbar von dem Außenmantel 5 getragen wird.
3. Reaktorauslaßrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor einen Innenmantel 3, der eine Reaktionskammer 2 bildet, und einen Außenmantel 5 umfaßt, der die Außenseite des Innenmantels 3 mit einem Zwischenraum, der eine Wärmeisolierkammer 4 bildet, umgibt, wobei das innere Ende der Innenwandung 8 gleitbar von dem Außenmantel 5 getragen wird und außerdem gleitfähig ein Ende des Innenmantels 3 trägt.

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4. Reaktorauslaßrohr, nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß ein Lagerglied 7 mit einem Durchgang für das Abgas starr an ein Ende des Innenmantels 3 befestigt ist und gleitfähig an das innere Ende der Innenwandung 8 eingepaßt ist. - „·
5. Reaktorauslaßrohr nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende der Außenwandung 11 starr an den Flansch 9, der mit· dem Flansch 13 des Auspuffrohres 12 verbunden ist, befestigt ist, und daß dessen inneres Ende mit einem Reaktormantel verbunden ist, während das innere Ende der Innenwandung 8 fest mit einem Reaktormantel 5 verbunden ist und deren äußeres Ende gleitbar von dem Flansch 9 getragen ist.
6. Reaktorauslaßrohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch 9 eine Ausnehmung oder öffnung aufweist, in welche das äußere Ende der Innenwandung 8 gleitbar eingepaßt ist, wobei der Flansch 13 eine Ausnehmung entsprechend der Gestalt der öffnung 14 aufweist.
7. Reaktorauslaßrohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor einen Innenmantel 3 und einen Außenmantel 5 umfaßt, der die Außenseite des Innenmantels 3 mit einem Zwischenraum, der eine Wärmeisolierkammer 4 bildet, umgibt, wobei das innere Ende der Innenwahdung 8 starr mit dem Außenmantel 5 verbunden ist, und außerdem gleitbar ein Ende des Innenmantels 3 trägt.

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8. Reaktorauslaßrohr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lagerglied 7 mit einem Durchgang für das Abgas starr an den Innenmantel 3 befestigt ist, wobei das Lagerglied 7 von dem inneren Ende der Innenwandung 8 gleitfähig getragen wird.

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ORIGINAL INSPECTED