JPH04350315A - 排ガス系 - Google Patents
排ガス系Info
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- JPH04350315A JPH04350315A JP3006205A JP620591A JPH04350315A JP H04350315 A JPH04350315 A JP H04350315A JP 3006205 A JP3006205 A JP 3006205A JP 620591 A JP620591 A JP 620591A JP H04350315 A JPH04350315 A JP H04350315A
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- exhaust gas
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- gas system
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
- F01N3/025—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S55/00—Gas separation
- Y10S55/30—Exhaust treatment
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、粒子フィルタと、該粒
子フィルタを再生するためのバーナとを備えた排ガス系
であって、バーナに、燃料ノズルと炎管とが設けられて
おり、該炎管が少なくとも部分的に排ガス案内系に突入
していて、炎管に排ガスが供給されるようになっている
形式のものに関する。
子フィルタを再生するためのバーナとを備えた排ガス系
であって、バーナに、燃料ノズルと炎管とが設けられて
おり、該炎管が少なくとも部分的に排ガス案内系に突入
していて、炎管に排ガスが供給されるようになっている
形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】いわゆる全流・バーナ・排ガス系におい
ては、排ガスが部分的にバーナの周囲を流れて、バーナ
流出部において高温ガスと混合するように、バーナは排
ガス管に配置されている。この構成の利点は、排ガスを
放出する機関運転中にもバーナを点火することができる
ということである。ＥＰ３０６７４３Ａ２に基づいて公
知であるこのような形式の系では、排ガスは環状間隙を
通ってバーナの炎管に垂直に衝突し、炎管を長手方向に
擦過し、最終的に横方向流混合装置においてバーナの高
温ガスと混合される。このために炎管の端面には、高温
ガス・流出開口と、間隔をおいてこの開口に対向して位
置しているバッフルプレートとが設けられており、この
バッフルプレートによって、軸方向に流出した高温ガス
は、排ガスと混合される前に、半径方向に変向される。
ては、排ガスが部分的にバーナの周囲を流れて、バーナ
流出部において高温ガスと混合するように、バーナは排
ガス管に配置されている。この構成の利点は、排ガスを
放出する機関運転中にもバーナを点火することができる
ということである。ＥＰ３０６７４３Ａ２に基づいて公
知であるこのような形式の系では、排ガスは環状間隙を
通ってバーナの炎管に垂直に衝突し、炎管を長手方向に
擦過し、最終的に横方向流混合装置においてバーナの高
温ガスと混合される。このために炎管の端面には、高温
ガス・流出開口と、間隔をおいてこの開口に対向して位
置しているバッフルプレートとが設けられており、この
バッフルプレートによって、軸方向に流出した高温ガス
は、排ガスと混合される前に、半径方向に変向される。
【０００３】このような構成では、流れ特性が不都合で
ある場合に、排ガスが、バッフルプレートと炎管端面と
の間に形成された流出リングから不均一に分割されて流
出することがあり、この結果、局部的な高温の流れがフ
ィルタを局所的に損傷することがある。この場合また、
バーナからの未燃焼の燃料が半径方向の流出部において
、排ガスに含まれた残留酸素によって点火して二次炎を
生ぜしめることがあり、この二次炎は、大きな寸法つま
り大きな炎長さを有しており、同様に、バーナの比較的
近くに配置されたすすフィルタを局部的に破壊するおそ
れがある。このような場合粒子フィルタは、安全性の理
由から、バーナから大きく離して配置することが必要で
あり、このことによって、排ガス系の構造容積が増大せ
しめられ、排ガス系の価格が高騰してしまう。
ある場合に、排ガスが、バッフルプレートと炎管端面と
の間に形成された流出リングから不均一に分割されて流
出することがあり、この結果、局部的な高温の流れがフ
ィルタを局所的に損傷することがある。この場合また、
バーナからの未燃焼の燃料が半径方向の流出部において
、排ガスに含まれた残留酸素によって点火して二次炎を
生ぜしめることがあり、この二次炎は、大きな寸法つま
り大きな炎長さを有しており、同様に、バーナの比較的
近くに配置されたすすフィルタを局部的に破壊するおそ
れがある。このような場合粒子フィルタは、安全性の理
由から、バーナから大きく離して配置することが必要で
あり、このことによって、排ガス系の構造容積が増大せ
しめられ、排ガス系の価格が高騰してしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ゆえに本発明の課題は
、冒頭に述べた形式の排ガス系を改良して、バーナの近
くに配置されたフィルタを過熱するおそれのない排ガス
系を提供することである。
、冒頭に述べた形式の排ガス系を改良して、バーナの近
くに配置されたフィルタを過熱するおそれのない排ガス
系を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、炎管に、多数の高温ガス・流出開
口が設けられており、該流出開口が、フィルタ流入面に
対してほぼ平面平行である少なくとも１つの平面に位置
している。
に本発明の構成では、炎管に、多数の高温ガス・流出開
口が設けられており、該流出開口が、フィルタ流入面に
対してほぼ平面平行である少なくとも１つの平面に位置
している。
【０００６】
【発明の効果】炎管における高温ガス・流出開口を介し
て高温ガスは、比較的小さな多数の高温ガス流に分割さ
れる。これによって得られる利点としては、排ガスと高
温ガスとの間における均一かつ完全な混合が可能である
こと及び、大きな二次炎の発生のおそれを回避できるこ
とが挙げられる。排ガスの密な混合によって、既に混合
箇所において、ほぼ均一な温度を有する混合ガスが生ぜ
しめられる。これによって、粒子フィルタもしくはすす
フィルタをバーナの極めて近くに設けることが可能にな
り、これに関連した種々の利点を得ることができる。
て高温ガスは、比較的小さな多数の高温ガス流に分割さ
れる。これによって得られる利点としては、排ガスと高
温ガスとの間における均一かつ完全な混合が可能である
こと及び、大きな二次炎の発生のおそれを回避できるこ
とが挙げられる。排ガスの密な混合によって、既に混合
箇所において、ほぼ均一な温度を有する混合ガスが生ぜ
しめられる。これによって、粒子フィルタもしくはすす
フィルタをバーナの極めて近くに設けることが可能にな
り、これに関連した種々の利点を得ることができる。
【０００７】高温ガス・流出開口は有利には炎管に均一
に、かつ炎管の直径に対して、流出する高温ガス流が互
いに可能な限り接触しないように、分配配置されている
。直径は可能な限り小さく、かつ流出開口の数は可能な
限り大きく選択されていると有利であり、この場合下限
及び上限は、使用例に応じて、必要な圧力条件及び流れ
条件によって制限される。
に、かつ炎管の直径に対して、流出する高温ガス流が互
いに可能な限り接触しないように、分配配置されている
。直径は可能な限り小さく、かつ流出開口の数は可能な
限り大きく選択されていると有利であり、この場合下限
及び上限は、使用例に応じて、必要な圧力条件及び流れ
条件によって制限される。
【０００８】複数の流出開口を備えた炎管は、排ガス流
路において種々様々に配置することができる。例えば、
排ガスが炎管を冷却するために該炎管の周囲を流れ、最
後に直角方向で高温ガス・流出開口に衝突するような配
置形式を選択すると有利である。混合動作を強化するた
めには、排ガスが炎管に接線方向で衝突し、該炎管の周
囲を螺旋状に流れて、高温ガス流に衝突するような配置
形式を選択すると有利である。
路において種々様々に配置することができる。例えば、
排ガスが炎管を冷却するために該炎管の周囲を流れ、最
後に直角方向で高温ガス・流出開口に衝突するような配
置形式を選択すると有利である。混合動作を強化するた
めには、排ガスが炎管に接線方向で衝突し、該炎管の周
囲を螺旋状に流れて、高温ガス流に衝突するような配置
形式を選択すると有利である。
【０００９】本発明の別の有利な構成では、高温ガス・
流出開口は、炎管の端部における単数又は複数の横方向
平面において炎管の全周にわたって均一な間隔をおいて
分配配置されており、この場合炎管の端面は閉鎖されて
いる。高温ガスはこの場合、複数の半径方向の部分流の
形で炎管から流出し、この場合これらの部分流は、フィ
ルタの流入面に対して平行に方向付けられた平面に位置
している。
流出開口は、炎管の端部における単数又は複数の横方向
平面において炎管の全周にわたって均一な間隔をおいて
分配配置されており、この場合炎管の端面は閉鎖されて
いる。高温ガスはこの場合、複数の半径方向の部分流の
形で炎管から流出し、この場合これらの部分流は、フィ
ルタの流入面に対して平行に方向付けられた平面に位置
している。
【００１０】上に述べた構成における利点としては、高
温ガスが対称的に分配され、この結果フィルタの前にお
けるガス温度を均一化させることができるということが
ある。通常、炎管における高温ガス・流出開口の位置は
、排ガス系のその都度の構成構想に基づいて決定される
。例えば、フィルタに対して直角に方向付けられたバー
ナでは、流出開口は、直径方向で互いに向かい合って位
置する炎管の２つの母線と、両母線を接続する炎管端面
の直径とに設けられる。
温ガスが対称的に分配され、この結果フィルタの前にお
けるガス温度を均一化させることができるということが
ある。通常、炎管における高温ガス・流出開口の位置は
、排ガス系のその都度の構成構想に基づいて決定される
。例えば、フィルタに対して直角に方向付けられたバー
ナでは、流出開口は、直径方向で互いに向かい合って位
置する炎管の２つの母線と、両母線を接続する炎管端面
の直径とに設けられる。
【００１１】排ガスと高温ガスとの混合は、本発明の別
の構成によれば、ねじれプレートが排ガス又はガス混合
体の流れ経路に設けられることによって、さらに最適化
することができる。ねじれプレートは複数のスリットと
、これらのスリットの間に位置していて幾分ねじられた
金属薄板とを有している。スリットを通る貫流時に、既
に混合されたガス又は排ガスは、渦流状の複数のガス流
に分割され、これによって、極めて短い区間において排
ガスと高温ガスとを強力に混合させることができる。 ねじれプレートは有利には、排ガス流れ方向で見て、炎
管からの排ガスの流出部の直前に配置されており、この
ように構成されていると、ねじれプレートにおける剥離
縁の後ろにおける部分流は、高温ガス流と一緒に渦流運
動させられることになる。
の構成によれば、ねじれプレートが排ガス又はガス混合
体の流れ経路に設けられることによって、さらに最適化
することができる。ねじれプレートは複数のスリットと
、これらのスリットの間に位置していて幾分ねじられた
金属薄板とを有している。スリットを通る貫流時に、既
に混合されたガス又は排ガスは、渦流状の複数のガス流
に分割され、これによって、極めて短い区間において排
ガスと高温ガスとを強力に混合させることができる。 ねじれプレートは有利には、排ガス流れ方向で見て、炎
管からの排ガスの流出部の直前に配置されており、この
ように構成されていると、ねじれプレートにおける剥離
縁の後ろにおける部分流は、高温ガス流と一緒に渦流運
動させられることになる。
【００１２】ねじれプレートは同時に、排ガス流の広が
りを集中させるために働くことができ、これによって、
炎管の外側における炎管輪郭を、フィルタケーシング形
状に適合させることができる。
りを集中させるために働くことができ、これによって、
炎管の外側における炎管輪郭を、フィルタケーシング形
状に適合させることができる。
【００１３】さらに排ガス系は、例えば機関の排ガス温
度に関連して出力可変に設計することができる公知のブ
ルーバーナの使用によって、より有利になる。この場合
には、機関の低い負荷範囲においてバーナの理論的な運
転が可能であり、特にブルーバーナでは、有害物質値及
び不燃焼の燃料量が僅かになり、そしてこれらは排ガス
における残留酸素と共に容易に後燃焼させることができ
る。
度に関連して出力可変に設計することができる公知のブ
ルーバーナの使用によって、より有利になる。この場合
には、機関の低い負荷範囲においてバーナの理論的な運
転が可能であり、特にブルーバーナでは、有害物質値及
び不燃焼の燃料量が僅かになり、そしてこれらは排ガス
における残留酸素と共に容易に後燃焼させることができ
る。
【００１４】また場合によっては、排ガスを２つの流れ
に分割することが有利であり、この場合一方の部分流は
炎管を通して貫流させられる。このことは、本発明によ
る構成において容易に可能であり、所要スペースが構造
的に小さい場合に有利である。
に分割することが有利であり、この場合一方の部分流は
炎管を通して貫流させられる。このことは、本発明によ
る構成において容易に可能であり、所要スペースが構造
的に小さい場合に有利である。
【００１５】
【実施例】図１に示された内燃機関１０の排ガス導管１
１には、粒子フィルタ１２とバーナ１３とが配置されて
いる。内燃機関１０から流出した排ガスはケーシング１
４内に達し、このケーシングの中には、バーナ１３とフ
ィルタ１２とが流れ方向で見て前後に配置されている。 通常、機関１０の回転時にはバーナ１３は休止状態であ
るので、排ガスからのすす粒子はフィルタ１２において
集められる。場合場合によって異なった判断基準に基づ
いて、バーナ１３は必要に応じて、アーク１５を用いた
点火と燃料１６及び燃焼空気１７の供給とによって運転
させられる。バーナ１３から流出する高温ガスは、フィ
ルタ１２の前室１８において、排ガス温度を高めながら
排ガスと混合して、フィルタ１２において集められたす
す粒子を酸化する。
１には、粒子フィルタ１２とバーナ１３とが配置されて
いる。内燃機関１０から流出した排ガスはケーシング１
４内に達し、このケーシングの中には、バーナ１３とフ
ィルタ１２とが流れ方向で見て前後に配置されている。 通常、機関１０の回転時にはバーナ１３は休止状態であ
るので、排ガスからのすす粒子はフィルタ１２において
集められる。場合場合によって異なった判断基準に基づ
いて、バーナ１３は必要に応じて、アーク１５を用いた
点火と燃料１６及び燃焼空気１７の供給とによって運転
させられる。バーナ１３から流出する高温ガスは、フィ
ルタ１２の前室１８において、排ガス温度を高めながら
排ガスと混合して、フィルタ１２において集められたす
す粒子を酸化する。
【００１６】例えばケーシング１４の構造寸法は、特に
、バーナ１３とフィルタ１２との間において維持されね
ばならない間隔によって決定される。この間隔は通常、
フィルタ１２の流入側における局部的な過熱を回避する
ために、比較的大きく保たれねばならない。フィルタ１
２の流入側におけるこの局部的な過熱は、排ガスと高温
ガスとの不均一な混合と前室１８における二次炎とに起
因して生ぜしめられる。
、バーナ１３とフィルタ１２との間において維持されね
ばならない間隔によって決定される。この間隔は通常、
フィルタ１２の流入側における局部的な過熱を回避する
ために、比較的大きく保たれねばならない。フィルタ１
２の流入側におけるこの局部的な過熱は、排ガスと高温
ガスとの不均一な混合と前室１８における二次炎とに起
因して生ぜしめられる。
【００１７】この不都合を回避するために本発明では、
バーナ１３の高温ガスは、炎管における１つの開口を通
してではなく、炎管における複数の開口を介して流出す
るようになっており、この場合これらの開口は、フィル
タ１２の流入面２０に対して平行に位置している平面に
配置されている。またフィルタ１２は、バーナ１３がフ
ィルタ１２の流入面２０に対してどのように方向付けら
れているかに応じて、種々様々な形式で設けられ得る。
バーナ１３の高温ガスは、炎管における１つの開口を通
してではなく、炎管における複数の開口を介して流出す
るようになっており、この場合これらの開口は、フィル
タ１２の流入面２０に対して平行に位置している平面に
配置されている。またフィルタ１２は、バーナ１３がフ
ィルタ１２の流入面２０に対してどのように方向付けら
れているかに応じて、種々様々な形式で設けられ得る。
【００１８】図２に示された構成では、炎管２１がフィ
ルタ１２の流入面２０に対して平行に延びている。この
場合排ガス流出開口２２は、炎管２１の直径方向で互い
に向かい合って位置している２つの母線２４，２５と、
両母線２４，２５を結合する端面２６における線とによ
って形成されている平面２３に位置している。この平面
２３はさらに、該平面がフィルタ１２の流入面２０に対
して平行に位置するように、選択されている。この縦断
平面は、図３において流出する高温ガス流２７と共に示
されている。バーナ２１とフィルタ１２とを取り囲んで
いるケーシング１４に流入する排ガス流１１は、垂直方
向で排ガス部分流２７に衝突し、排ガスの分割に基づい
てこの排ガス部分流と極めて均一に混合する。
ルタ１２の流入面２０に対して平行に延びている。この
場合排ガス流出開口２２は、炎管２１の直径方向で互い
に向かい合って位置している２つの母線２４，２５と、
両母線２４，２５を結合する端面２６における線とによ
って形成されている平面２３に位置している。この平面
２３はさらに、該平面がフィルタ１２の流入面２０に対
して平行に位置するように、選択されている。この縦断
平面は、図３において流出する高温ガス流２７と共に示
されている。バーナ２１とフィルタ１２とを取り囲んで
いるケーシング１４に流入する排ガス流１１は、垂直方
向で排ガス部分流２７に衝突し、排ガスの分割に基づい
てこの排ガス部分流と極めて均一に混合する。
【００１９】多数の小さな流れに高温ガスを分割させる
ことは、フィルタ１２の流入面２０に対して垂直に配置
されている炎管との関連において有利に実施される。こ
の配置形式は図１に示されている。
ことは、フィルタ１２の流入面２０に対して垂直に配置
されている炎管との関連において有利に実施される。こ
の配置形式は図１に示されている。
【００２０】このための実施例は図４に示されている。
バーナ１３は、炎管３０と混合管３１と霧化ノズル３２
とから成っている。炎管３０の、霧化ノズル３２に対向
して位置している端面３３は、完全に閉鎖されている。 この端部の近くにおいて炎管３０は、全周に均一に分配
された流出開口３４を有しており、これらの流出開口は
すべて、フィルタの流入平面２０に対して平行に方向付
けられた平面３５に位置している。Ｖ−Ｖ線に沿った断
面図で図５に示されているように、排ガス３６は星形に
多数の部分流３７として、例えばフィルタ１２の流入面
２０に対して平行に、炎管３０から流出する。図５に示
されているように排ガス４０は、炎管３０が配置されて
いる前室１８に接線方向で流入し、炎管３０の周囲を螺
旋状に流れる。炎管３０の端部において排ガス４０は、
高温ガス部分流３７と垂直方向で衝突し、この場合両方
のガスは、最短の区間において互いにほぼ完全に混合す
る。炎管３０からの小さな軸方向間隔をおいて既に、前
室１８においてはほぼ均一な温度が生ぜしめられる。こ
れによって、フィルタ１２をバーナ１３の端面３３に極
めて接近させて配置することが可能になる。
とから成っている。炎管３０の、霧化ノズル３２に対向
して位置している端面３３は、完全に閉鎖されている。 この端部の近くにおいて炎管３０は、全周に均一に分配
された流出開口３４を有しており、これらの流出開口は
すべて、フィルタの流入平面２０に対して平行に方向付
けられた平面３５に位置している。Ｖ−Ｖ線に沿った断
面図で図５に示されているように、排ガス３６は星形に
多数の部分流３７として、例えばフィルタ１２の流入面
２０に対して平行に、炎管３０から流出する。図５に示
されているように排ガス４０は、炎管３０が配置されて
いる前室１８に接線方向で流入し、炎管３０の周囲を螺
旋状に流れる。炎管３０の端部において排ガス４０は、
高温ガス部分流３７と垂直方向で衝突し、この場合両方
のガスは、最短の区間において互いにほぼ完全に混合す
る。炎管３０からの小さな軸方向間隔をおいて既に、前
室１８においてはほぼ均一な温度が生ぜしめられる。こ
れによって、フィルタ１２をバーナ１３の端面３３に極
めて接近させて配置することが可能になる。
【００２１】図４の構成は図２に示された構成に比べて
次のような利点、すなわち、炎管３０の端部における流
出開口３４から良好に燃焼される高温ガス３６が流出す
るという利点を有している。さらにまた、第１の平面３
５に対して平行な単数又は複数の平面に配置されている
流出開口の別の列を、高温ガス３６のためにさらに設け
ることも可能である。図４には、流出開口４５を備えた
別の平面４６が一点鎖線で示されている。この第２の平
面４６の流出開口４５は、第１の平面３５の流出開口３
４に対してずらされていてもよい。
次のような利点、すなわち、炎管３０の端部における流
出開口３４から良好に燃焼される高温ガス３６が流出す
るという利点を有している。さらにまた、第１の平面３
５に対して平行な単数又は複数の平面に配置されている
流出開口の別の列を、高温ガス３６のためにさらに設け
ることも可能である。図４には、流出開口４５を備えた
別の平面４６が一点鎖線で示されている。この第２の平
面４６の流出開口４５は、第１の平面３５の流出開口３
４に対してずらされていてもよい。
【００２２】混合管３１及び／又は高温ガス再循環装置
を備えたもしくは備えていないいわゆるブルーバーナと
、高温ガスの流出分割形式とを関連させることによって
、別の利点、すなわちブルーバーナの幅広い出力範囲に
おける比較的良好な燃焼に基づいて、可変のバーナ出力
を備えた排ガス系が製造可能であるという利点を得るこ
とができる。バーナ出力は機関の排ガス温度に合わせら
れ、これによって、燃料を節約する設計及び、フィルタ
における排ガス流入温度の最適な調整が可能である。 従って、多数の小さな排ガス部分流３７に分割すること
によって、ガス温度の均一化のみならず、特に理論上の
バーナ運転において生じる不燃性の成分の後燃焼におけ
る二次炎長さをも減じることができる。つまり高温ガス
３６の分割によって、それぞれのガス量が少ないことに
基づいて、小さな炎長さしか生じ得ない。従ってこのこ
とから、粒子フィルタ表面の局部的な燃焼もしくは粒子
フィルタの不均一な自由燃焼のおそれを回避することが
できる。
を備えたもしくは備えていないいわゆるブルーバーナと
、高温ガスの流出分割形式とを関連させることによって
、別の利点、すなわちブルーバーナの幅広い出力範囲に
おける比較的良好な燃焼に基づいて、可変のバーナ出力
を備えた排ガス系が製造可能であるという利点を得るこ
とができる。バーナ出力は機関の排ガス温度に合わせら
れ、これによって、燃料を節約する設計及び、フィルタ
における排ガス流入温度の最適な調整が可能である。 従って、多数の小さな排ガス部分流３７に分割すること
によって、ガス温度の均一化のみならず、特に理論上の
バーナ運転において生じる不燃性の成分の後燃焼におけ
る二次炎長さをも減じることができる。つまり高温ガス
３６の分割によって、それぞれのガス量が少ないことに
基づいて、小さな炎長さしか生じ得ない。従ってこのこ
とから、粒子フィルタ表面の局部的な燃焼もしくは粒子
フィルタの不均一な自由燃焼のおそれを回避することが
できる。
【００２３】図６に示された実施例では、排ガス４０の
流れ方向で見て高温ガスの流出開口３４の前に、ねじれ
プレート５０が流出開口３４の平面３５に対して平行に
配置されている。図７に平面図で部分的に示されている
ねじれプレート５０は、環状円板から成っており、この
環状円板は、炎管３０に押し嵌められていて、ケーシン
グ又は炎管と堅く結合されていて、多数の半径方向のス
リット５１〜５３を有している。スリット５１〜５３に
よって形成されている積層体５４は、半径方向軸線を中
心にして幾分ねじられている。流入する排ガス４０は、
ねじれプレート５０によって多数の部分流に分割され、
これらの部分流はねじれプレート５０の後方において各
１つの渦流を形成する。高温ガスのための流出開口３４
とねじれプレート５０とは有利には次のように、つまり
、各排ガス渦流５５が高温ガス部分流内に進入し、これ
によって高温ガス流出部３４において既に両ガスの混合
がほぼ達成されるように、構成されかつ配置されている
。
流れ方向で見て高温ガスの流出開口３４の前に、ねじれ
プレート５０が流出開口３４の平面３５に対して平行に
配置されている。図７に平面図で部分的に示されている
ねじれプレート５０は、環状円板から成っており、この
環状円板は、炎管３０に押し嵌められていて、ケーシン
グ又は炎管と堅く結合されていて、多数の半径方向のス
リット５１〜５３を有している。スリット５１〜５３に
よって形成されている積層体５４は、半径方向軸線を中
心にして幾分ねじられている。流入する排ガス４０は、
ねじれプレート５０によって多数の部分流に分割され、
これらの部分流はねじれプレート５０の後方において各
１つの渦流を形成する。高温ガスのための流出開口３４
とねじれプレート５０とは有利には次のように、つまり
、各排ガス渦流５５が高温ガス部分流内に進入し、これ
によって高温ガス流出部３４において既に両ガスの混合
がほぼ達成されるように、構成されかつ配置されている
。
【００２４】デフレクタとして働くねじれプレート５０
の積層体５４はさらに次のように、すなわち該積層体が
部分流を渦流にするだけでなく、部分流を必要に応じて
、例えばバーナ軸線の方向につまり排ガス流を集中させ
るべく又はこれとは逆に排ガス流を拡散させるべく偏向
させるように、方向付けられていてもよい。
の積層体５４はさらに次のように、すなわち該積層体が
部分流を渦流にするだけでなく、部分流を必要に応じて
、例えばバーナ軸線の方向につまり排ガス流を集中させ
るべく又はこれとは逆に排ガス流を拡散させるべく偏向
させるように、方向付けられていてもよい。
【００２５】ねじれプレート５０のスリットは、図７に
おいて符号５１で示されているように、半径方向に延び
ていてもよいし、又はねじれプレート５０における流過
横断面を増大させるために半径方向に対して多く（５２
）又は少なく（５３）斜めに延びるように選択されてい
てもよい。ねじれプレート５０は、排ガスと高温ガスと
の間における混合距離を短縮するために役立ち、ひいて
はバーナ１３とフィルタ１２との間における距離をさら
に縮めることができる。
おいて符号５１で示されているように、半径方向に延び
ていてもよいし、又はねじれプレート５０における流過
横断面を増大させるために半径方向に対して多く（５２
）又は少なく（５３）斜めに延びるように選択されてい
てもよい。ねじれプレート５０は、排ガスと高温ガスと
の間における混合距離を短縮するために役立ち、ひいて
はバーナ１３とフィルタ１２との間における距離をさら
に縮めることができる。
【００２６】ねじれプレート５０が排ガス流において不
都合なせき止めを生ぜしめる場合には、部分流、通常は
僅かな部分流１１′（図１）をバーナ１３の中に導くこ
とも可能であり、この中において排ガス中の残留酸素を
同時に使用することができる。
都合なせき止めを生ぜしめる場合には、部分流、通常は
僅かな部分流１１′（図１）をバーナ１３の中に導くこ
とも可能であり、この中において排ガス中の残留酸素を
同時に使用することができる。
【図１】排ガス設備を概略的に示す図である。
【図２】本発明による排ガス系の第１実施例を示す図で
ある。
ある。
【図３】図２の一部を詳しく示す図である。
【図４】本発明による排ガス系の第２実施例を示す図で
ある。
ある。
【図５】図４に示された排ガス系の横断面の半分を示す
図である。
図である。
【図６】別の実施例を示す図である。
【図７】さらに別の実施例を示す図である。
Claims (13)
- 【請求項１】 粒子フィルタと、該粒子フィルタを再
生するためのバーナとを備えた排ガス系であって、バー
ナに、燃料ノズルと炎管とが設けられており、該炎管が
少なくとも部分的に排ガス案内系に突入していて、炎管
に排ガスが供給されるようになっている形式のものにお
いて、炎管（２１，３０）に、多数の高温ガス・流出開
口（２２，３４）が設けられており、該流出開口が、フ
ィルタ流入面（２０）に対してほぼ平面平行である少な
くとも１つの平面（２３，３５；４６）に位置している
ことを特徴とする排ガス系。 - 【請求項２】 高温ガス・流出開口（２２，３４，４
５）が、均一な間隔をおいて炎管（２１；３０）に分配
配置されている、請求項１記載の排ガス系。 - 【請求項３】 排ガス（１１，４０）と流出開口（２
２，３４，４５）から流出した高温ガス（２７，３７）
との間において横方向流混合が生じるように、排ガス系
がバーナ（１３）の範囲において構成されている、請求
項１又は２記載の排ガス系。 - 【請求項４】 粒子フィルタ（１２）が、排ガス流れ
方向で見てバーナ（１３）の直後に配置されている、請
求項１から３までのいずれか１項記載の排ガス系。 - 【請求項５】 バーナ（１３）に、混合管（３１）及
び／又は排ガス（３６）の再循環装置が設けられている
、請求項１から４までのいずれか１項記載の排ガス系。 - 【請求項６】 機関負荷に関連してバーナ出力を調整
する燃料・燃焼空気調整装置が、バーナ（１３）に配属
されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の
排ガス系。 - 【請求項７】 炎管（３０）が、ノズルに対向して位
置している端面（３３）において閉鎖されており、該端
面近くの炎管端部に、ほぼ半径方向の高温ガス・流出開
口（３４，４５）が設けられている、請求項１から６ま
でのいずれか１項記載の排ガス系。 - 【請求項８】 排ガス・流出開口（３４）が、互いに
規則的な間隔をおいて炎管（３０）の周囲における横方
向平面に分配配置されている、請求項７記載の排ガス系
。 - 【請求項９】 付加的な高温ガス・流出開口が、炎管
（３０）の第２の横方向平面（４６）に設けられている
、請求項８記載の排ガス系。 - 【請求項１０】 炎管（３０）の回りを排ガスが螺旋
状に流れるように、炎管（３０）と排ガスガイド（１１
）とが配置されている、請求項７から９までのいずれか
１項記載の排ガス系。 - 【請求項１１】 排ガス流又は排ガス・高温ガス混合
流に、ガス流を渦を巻く複数の部分流（５５）に分割す
るねじれプレート（５０）が設けられている、請求項１
から１０までのいずれか１項記載の排ガス系。 - 【請求項１２】 ねじれプレート（５０）が、排ガス
流れ方向で見て高温ガスの流出開口（３４；４５）の直
前に配置されている、請求項１１記載の排ガス系。 - 【請求項１３】 ねじれプレート（５０）の形状付与
によって、炎の輪郭がフィルタケーシングの形状に適合
可能である、請求項１１記載の排ガス系。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4002130.0 | 1990-01-25 | ||
| DE4002130 | 1990-01-25 | ||
| DE4009201A DE4009201A1 (de) | 1990-01-25 | 1990-03-22 | Abgassystem mit einem partikelfilter und einem regenerierungsbrenner |
| DE4009201.1 | 1990-03-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04350315A true JPH04350315A (ja) | 1992-12-04 |
Family
ID=25889401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3006205A Pending JPH04350315A (ja) | 1990-01-25 | 1991-01-23 | 排ガス系 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5140814A (ja) |
| EP (1) | EP0438682B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04350315A (ja) |
| AT (1) | ATE108865T1 (ja) |
| DE (2) | DE4009201A1 (ja) |
| DK (1) | DK0438682T3 (ja) |
| ES (1) | ES2031055T3 (ja) |
| GR (1) | GR920300093T1 (ja) |
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