JP2003120271A - ガス分配方法、ガス分配装置および消音器−触媒システム - Google Patents
ガス分配方法、ガス分配装置および消音器−触媒システムInfo
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Abstract
提供し、それが装置にわたり最小限の圧力低下を保証す
ることを提供する。 【解決手段】 渦流室に対して接線方向に置かれた入口
区間を通してガスを渦流室に送り込む、ガスを分配する
方法および装置において、均一に配置された曲がった多
数の羽根を通過することによって、渦流室でガスの渦動
作を停止させ、羽根の上流部の表面が渦流室の軸に対し
て直角な平面にあり、羽根の下流部が渦流室の軸に対し
て平行であり、さらに羽根が半径方向に外側に向かって
延びており、渦流室の下流に置かれた出口区間を、ガス
を通過することを特徴とするガスを分配する方法および
装置により解決される。
Description
いるガスを分配するためのプロセスおよび装置に関す
る。特に本発明は、ガス分配装置を通して、小さな圧力
低下および良好なガス分配を生じる、高速流動ガスの分
配に関する。
あり、特に重要な分野は燃焼システムの排ガス処理であ
る。
機関からの排ガスが、応用された消音器−触媒システム
に接線方向に入るということが基準になっている。必要
なシステムが可能な限り小さいことを空間不足が要求す
るので、この基準は重要である。しかしながら、この基
準はガスの分配を強いるし、圧力減少と排ガス流の流れ
分布に影響を与える。
下の有効性を備えられる。しかし、前記触媒−消音器ユ
ニットの場合、均一の流れ分布ならびに低減された圧力
損失が必要とされる。
る。ヨ−ロッパ特許出願第1022048号明細書で
は、内燃機関の排気管における排ガスを伴った低減する
媒体の混合物の中の均一な分布と均質性を開示してい
る。これは排気管の中で渦巻くガスの動きを発生させる
配置された羽根を利用して達成され、さらにこの動きは
流れの分布において重力に逆らう。
混合相反応器の反応スペ−スにおいて環状に均一された
流れを促進するためのプロセスが記載されている。均一
流れは、供給流体をある装置に移送することにより達成
できる。この装置は、固定された羽根を備えた外側ハウ
ジングと回転する羽根車の羽根を備えた内部のリサイク
ルポンプから成る。
なるタイプの羽根から成り、たとえばロシア連邦特許第
2113600号明細書とソ連特許出願第171967
11号明細書に述べられている。円錐形の渦発生器を使
うことは、ガスの回転運動を作るためには、音を弱める
効果があるとして、十分述べられてきた。
翼、羽根等なしでこの技術を利用する装置は文献に記載
されている。たとえば国際出願第9701387号明細
書を参照のこと。この文書には、連続した長手方向のチ
ャンネルにおける排気ヒュ−ムとそれとは逆の方向にお
ける流れとに関して、低減する媒体の反応が記載されて
いる。ヨ−ロッパ特許出願第0894523号明細書に
は、混合する要素に関する静的ミキサーが記載されてお
り、混合する要素はミキサ−を通じて流体流れに渦を発
生させる。さらにドイツ特許出願第4203807号明
細書にはもう一つのタイプの混合装置が記載されてい
る。
来のプロセスには、均一な流れおよび圧力変動の制限を
明示するいかなるデザインも含まない。
プロセスおよび装置を提供することにある。
の方法と装置を提供し、それが装置に渡り最小限の圧力
低下を保証することにある。
均一な流れを保証するガスの分配のための方法と装置を
提供することある。
より達成され、渦流室に対して接線方向に配置された入
口区間を通してガスを渦流室に送り込む、ガスを分配す
る方法において、均一に配置された曲がった多数の羽根
をガスを通過させることによって、渦流室のガスの渦動
作を停止させ、羽根の上流部の表面が渦流室の軸に対し
て直角な平面にあり、羽根の下流部が渦流室の軸に対し
て平行であり、さらに羽根が半径方向に外側に向かって
延びており、ガスが渦流室の下流に位置する出口区間を
ガスを通過させることを特徴とするガスを分配する方法
を提供する。
において有効なガス分配装置を提供する。
間および出口区間を有する渦流室を備え、入口区間が渦
流室に対して接線方向に配置され、さらに出口区間が渦
流室の下流に配置され、渦流室が多数の均一に配置され
た曲がった羽根から成る要素を有し、羽根の上流部の表
面が渦流室の軸に対して直角な平面にあり、羽根の下流
部が渦流室の軸に平行であり、羽根が半径方向に外側に
向かって延びている。
ステムに分配するために、内燃機関と連結して使用され
る。さらにほかのタイプのシステムにおいてガス分配の
ために使用され、そこでは制限される圧力変化が、シス
テムの有効機能のために必要となる。
施例により詳細に説明する。
ば100m/sの高い速度のガスの流れる方向が、90
°向きを変えることが可能である。同時に、出口表面区
域上で、入口表面区域よりも10から20倍広くガスを
均一に分配することができる。本発明の装置は、圧力損
失を制御するのに役立ち、圧力が極わずかしか落ちない
ことが観測できる。圧力低下が低減されるのは、ガス分
配装置を通過した後に、均一なガスの流れができること
と考えられる。
合、装置の軸方向の寸法は入口パイプの直径の最大2.
5倍に制限される。このような制限は、純粋に消音器の
中の利用できる最小のスペ−スであることとガス分配装
置が大き過ぎて消音器に合わなくなるためである。この
装置が消音器に設置されれば、装置は触媒床から約10
0mm上流に設置できる。
され、渦流室1により構成されていて、渦流室1は入口
2と出口3を備えている。円筒形の入口は、ガスが渦流
室に接線方向に入るように配置されている。この渦流室
は静止したプロペラ状の要素を備え、このプロペラ状の
要素は多数の均一に配置された曲がった羽根4を有して
いる。図2を参照のこと。
て直角な平面にある。羽根の下流部は、渦流室の軸に対
して平行であり、羽根は半径方向に外側へ向かって延び
ている。
表面に接触する。その後ガスは羽根を通って分配され、
そして羽根の下流部にはいり、その下流部は渦流室の軸
と平行である。このようにして、ガスの方向は90°方
向転換する。
消音器において触媒に出合う。触媒は流れを低減させる
働きをし、かつここでは吸気パイプの速度水頭の約1/
3の圧力が減少する。
移(平均値)率として定義され、両方の値は軸方向のガ
ス速度構成要素に関して計算され、ガスは重み関数とし
て働きながら分配される渦流室において羽根は各々、少
なくとも二つの位置で曲げられたプレ−トに形成されて
いる。例えば、このプレ−トはそれぞれの位置で40°
と50°の角度で曲げられている。図3を参照のこと。
プレ−トは一方の端部で軸に固定され、図2で示される
ように半径方向に外側へ向かって延びている。
も良く、さらにそれらは二つ以上の曲げを有してもよ
い。本発明の実施例では、多数の曲がった羽根を備えた
装置であり、プレ−トは上流面と下流面の間で湾曲面を
有する。
す。
単位で計測され、その圧力は入口の異なる区間における
ガスの動圧である。
は、内燃機関の触媒消音器ユニットにおいて触媒から1
00mmのところに配置されている。ガス分配装置を通
過後の圧力低下および触媒床を通過前後の圧力低下が計
測された。
て良好に分配したことを示す。
有した従来のガス分配装置を使用した。その結果は: 従来の分配装置を通過後および触媒床の表面における圧力低下 :2.64速度水頭 触媒床の中における圧力低下:0.34速度水頭 触媒床に対する入口での歪度:50%以上 排ガスの触媒反応後、触媒において低い転化が得られる
ことが観測された。これは、触媒床に入る際にガスの流
れが弱いためであった。
法により、最小限の圧力低下が保証される。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 渦流室に対して接線方向に配置された入
口区間を通してガスを渦流室に送り込む、ガスを分配す
る方法において、 均一に配置された曲がった多数の羽根をガスを通過させ
ることによって、渦流室のガスの渦動作を停止させ、羽
根の上流部の表面が渦流室の軸に対して直角な平面にあ
り、羽根の下流部が渦流室の軸に対して平行であり、さ
らに羽根が半径方向に外側に向かって延びており、 ガスが渦流室の下流に配置された出口区間を通してガス
を通過させることを特徴とするガスを分配する方法。 - 【請求項2】 入口区間および出口区間を有する渦流室
を備え、入口区間が渦流室に対して接線方向に配置さ
れ、さらに出口区間が渦流室の下流に配置され、渦流室
が多数の均一に配置された曲がった羽根から成る要素を
有し、羽根の上流部の表面が渦流室の軸に対して直角な
平面にあり、羽根の下流部が渦流室の軸に平行であり、
羽根が半径方向に外側に向かって延びていることを特徴
とする請求項1に記載のガス分配方法で使用されるガス
分配装置。 - 【請求項3】 装置の軸方向の寸法が、入口のパイプの
直径の最大2.5倍であることを特徴とする請求項2記
載のガス分配装置。 - 【請求項4】 過流室の羽根が、40°および50°の
角度でそれぞれ曲がっていることを特徴とする請求項2
記載のガス分配装置。 - 【請求項5】 渦流室の羽根が、上流部の表面と羽根の
下流部の間の区間に湾曲面を形成するために曲げられて
いることを特徴とする請求項2に記載のガス分配装置。 - 【請求項6】請求項2〜5のいずれか一つに記載のガス
分配装置を備えた内燃機関のための消音器−触媒システ
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