DE2358732B2 - Device for deflecting and reducing the speed of a flowing medium - Google Patents
Device for deflecting and reducing the speed of a flowing mediumInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umlenkung und zur Herabsetzung der Geschwindigkeit eines strömenden Mediums vor Eintritt in einen Katalysator, Wärmetauscher od. dglThe invention relates to a device for deflecting and reducing the speed of a flowing medium before entering a catalyst, heat exchanger or the like
Bei bereits bekannten Ausführungen wird das strömende Medium, z. B. Abgase, in einem Auspuffkrümmer gesammelt und durchströmt dann zur Schadstoffreduktion einen Katalysator, der in seiner Querschnittsfläche größer ist, als die Querschnittsfläche der Aus- puffleitung.In already known designs, the flowing medium, for. B. Exhaust gases, in an exhaust manifold collected and then flows through a catalyst to reduce pollutants, the cross-sectional area of which is larger than the cross-sectional area of the exhaust puff pipe.
Eine wirksame katalytische Abgasreinigung ist bekanntlich abhängig von der Verweilzeit der Abgase im Katalysator. Wird nun ein Katalysator von heißen Abgasen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten ungleichmäßig beaufschlagt, so werden die Schadstoffe der Abgase mit höherer Geschwindigkeit wegen der kurzen Verweilzeit chemisch nur unvollständig umgesetzt Die ungleichmäßige Beaufschlagung führt hierbei zu beträchtlichen Temperaturdifferenzen und damit zu hohen Wärmespannungen, die zum Bruch des Katalysatorkörpers führen können. Lebensdauer und Betriebssicherheit sind damit erheblich eingeschränktAn effective catalytic exhaust gas cleaning is known to be dependent on the residence time of the exhaust gases in the Catalyst. Now becomes a catalyst of hot exhaust gases with different velocities unevenly acted upon, the pollutants in the exhaust gases are at a higher speed because of the short residence time chemically only incompletely implemented. The uneven application leads here to considerable temperature differences and thus to high thermal stresses, which can lead to breakage of the catalyst body. Service life and operational reliability are therefore considerably restricted
Weitere Beispiele sind Wärmetauscher und Regeneratoren, wie sie beispielsweise im Stirlingmotor angewendet werden. Leistung und Wirkungsgrad der Maschinen sind abhängig von einer gleichmäßigen Beaufschlagung und Durchsirömung dieser Bauteile.Further examples are heat exchangers and regenerators, such as those used in the Stirling engine will. The performance and efficiency of the machines depend on a uniform application and flow through these components.
Bekanntlich dienen zur Herabsetzung der Strömungsgeschwindigkeit in geschlossenen Kanälen im allgemeinen Diffusoren. Im Fahrzeugbau, insgesondere Personenkraftwagenbau, sind sie aus Platzgründen kaum verwendbar. Auch ein unter der Bezeichnung »Glockendiffusor« bekannter Grenzleistungsdiffusor kann wegen seiner Baulänge nicht verwendet werden.As is known, serve to reduce the flow velocity in closed channels generally diffusers. In vehicle construction, in particular Passenger car construction, they are hardly usable for reasons of space. Also one under the name "Bell diffuser", the well-known limit performance diffuser, cannot be used because of its length.
Selbst die Verwendung von mehreren Teildiffusoren (Multidiffusor) mit kürzerer Baulänge, ist wegen der thermisch und mechanisch hoch beanspruchten Auspuffrohrleitungen bei Brennkraftmaschinen nicht möglich, weil der pulsierende, heiße Abgasstrom im Einbau- und Befestigungssystem Schwingungen anregt, die zu Dauerbrüchen führen.Even the use of several partial diffusers (multi-diffuser) with a shorter overall length is because of the Thermally and mechanically highly stressed exhaust pipes in internal combustion engines are not possible, because the pulsating, hot exhaust gas flow in the installation and fastening system stimulates vibrations that lead to Cause fatigue fractures.
Es sind verschiedene Einbauten in Rohrleitungen bekanntgeworden, die bei sehr kurzer Baulänge eine gleichmäßige Beaufschlagung des Katalysators bewirken, von denen ein vor den Katalysator gelegtes ebenes oder kegelförmiges Lochblech die bekannteste Lösung ist.Various installations in pipelines have become known, which, with a very short overall length, bring about an even loading of the catalytic converter, of which a flat or conical perforated plate placed in front of the catalytic converter is the best known solution is.
Versuche haben gezeigt, daß das aus den Bohrungen des Lochblechs in Form einzelner Freistrahlen strömende Gas anschließend noch eine Beruhigungsstrecke braucht, bis die einzelnen Freistrahlen sich aufgelöst und vermischt haben.Tests have shown that the flowing out of the holes in the perforated plate in the form of individual free jets Gas then needs a calming section until the individual free jets dissolve and have mixed.
Die Einlage von Lochblechen brachte jedoch hinsichtlich Dauerhaltbarkeit keine zufriedenstellende Lösung, da auch hier die gleichen Schwierigkeiten auftraten, wie bei der Verwendung von Multidiffusoren.However, the inlay of perforated sheets did not provide a satisfactory solution in terms of durability, because the same difficulties arose here as with the use of multi-diffusers.
Der geringe zur Verfügung stehende Bauraum für die Katalysatoranlage im Personenkraftwagen erfordert daher eine zweckmäßige und optimale neue Lösung. The small space available for the catalytic converter system in the passenger car requires therefore a practical and optimal new solution.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit baulich einfachen Mitteln eine wirkungsvolle Ausführung zu schaffen, die eine ausreichend gleichmäßige Beaufschlagung und Durchströmung des Katalysators bei geringem Druckverlust gewährleistet.The invention is therefore based on the object of an effective implementation with structurally simple means to create a sufficiently uniform application and flow through the catalytic converter guaranteed with low pressure loss.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Medium in die Mitte einer Kammer mit annähernd runder Querschnittsfläche einströmt etwa parallel zu einer Blende, die eine Wand der Kammer bildet und die im Abstand von einem dahinterliegenden Katalysator. Wärmetauscher od. dgl. angeordnet ist.The object is achieved according to the invention in that the medium in the middle of a chamber with approximately round cross-sectional area flows in approximately parallel to a diaphragm that forms a wall of the chamber and those at a distance from a catalyst behind it. Heat exchanger od. The like. Is arranged.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Kammer mit Blende integraler Bestandteil einer Zuströmleitung, z. B. eines Auspuffkrümmers oder Abgassammeirohres.In an advantageous embodiment of the invention, the chamber with the diaphragm is an integral part an inflow line, e.g. B. an exhaust manifold or exhaust manifold.
Bei einer anderen Ausführung ist die lichte Weite der Kammer zwischen Blende und Außenwand etwa gleich der lichten Weite der Zuströmleitung.In another embodiment, the clear width of the chamber between the diaphragm and the outer wall is approximately the same the clear width of the inflow line.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Fläche der lichten öffnung der Blende etwa gleich der zweifachen Fläche der lichten Weite der Zuströmleitung. In a further embodiment of the invention, the surface the clear opening of the diaphragm approximately equal to twice the area of the clear width of the inflow line.
Eine andere erfindungsgemäße Ausführung zeichnet sich dadurch aus, daß die Querschnittsfläche der Kammer etwa gleich der Querschnittsfläche des Katalyse-Another embodiment of the invention is characterized in that the cross-sectional area of the chamber approximately equal to the cross-sectional area of the catalytic
tors ist.tors is.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht schließlich darin, daß die lichte Weite zwischen Blende und Katalysator etwa gleich der Wurzel aus der Querschnittsfläche des Katalysators minus der Wurzel aus der Querschnittsfläche der lichten Öffnung der Bende ist.Another advantageous embodiment of the invention is that the clear width between Orifice and catalyst approximately equal to the root of the cross-sectional area of the catalyst minus the The root of the cross-sectional area of the clear opening is the Bende.
Für die Erfindung ist es darüber hinaus noch vorteilhaft, daß die Form des Eintrittsbereiches von der Zuströmleitung in die Kammer birnenförmig gestaltet ist.For the invention it is also advantageous that the shape of the inlet area from the inflow line is designed pear-shaped in the chamber.
Schließlich zeichnet sich die Ausführungsform der Erfindung noch dadurch aus, daß die Zuströmleitung in der Kammer bis zum Rand der Blende weitergeführt ist.Finally, the embodiment of the invention is also characterized in that the inflow line in the chamber is continued to the edge of the diaphragm.
Diese Ausführungsformen sind am günstigsten zur Erreichung einer möglichst optimalen Umlenkung, Beaufschlagung und Durchströmung zur Schadstoffreduktion durch wirksame katalytische Abgasreinigung.These embodiments are most favorable for achieving the best possible deflection, loading and flow through to reduce pollutants through effective catalytic exhaust gas cleaning.
In der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausführungsformen beispielsweise dargestellt. Es zeigtIn the drawing, the invention is shown, for example, in two embodiments. It shows
Fig. 1 einen Schnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer 180° Umlenkung,1 shows a section of a device according to the invention with a 180 ° deflection,
Fig. 2 einen Schnitt entsprechend der Linie H-II in Fig. 1,Fig. 2 is a section along the line H-II in Fig. 1,
F i g. 3 einen Schnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer 90° Umlenkung undF i g. 3 shows a section of a device according to the invention with a 90 ° deflection and
F i g. 4 einen Schnitt entsprechend der Linie IV-iV in F i g. 3.F i g. 4 shows a section along line IV-IV in FIG F i g. 3.
Die F i g. 1 und 2 zeigen eine Zuströmleitung 1 (z. B. Auspuffkrümmer oder Abgassammeirohr einer Brennkraftmaschine), die in eine Kammer 2 mündet, deren Querschnittsfläche birnenförmig gestaltet ist und die auf einer Seite eine Blende 3 und anschließend einen Flansch 4 aufweist für den Anschluß eines Katalysators 5.The F i g. 1 and 2 show an inflow line 1 (e.g. exhaust manifold or exhaust gas collection pipe of an internal combustion engine), which opens into a chamber 2, the cross-sectional area of which is designed pear-shaped and which has on one side a cover 3 and then a flange 4 for the connection of a catalytic converter 5.
Durch diese Ausführungsform wird eine Umlenkung eines Gasstromes um etwa 1803 auf engstem Bauraum erreicht.By means of this embodiment, a deflection of a gas flow by approximately 180 3 is achieved in a very confined space.
Die F i g. 3 und 4 zeigen eine Zuströmleitung 6 (z. B. Auspuffkrümmer oder Abgassammeirohr einer Brennkraftmaschine), die in eine Kammer 7 mit birnenförmiger Querschnittsfläche mündet, die auf einer Seite eine Blende 8 und daran anschließend im Abstand einen Flansch 9 aufweist für den Anschluß eines Katalysators 10.The F i g. 3 and 4 show an inflow line 6 (e.g. exhaust manifold or exhaust gas collection pipe of an internal combustion engine), which opens into a chamber 7 with a pear-shaped cross-sectional area, one on one side Has diaphragm 8 and then at a distance a flange 9 for the connection of a catalytic converter 10.
Durch diese Ausführungsform wird eine Umlenkung eines Gasstromes um etwa 90° erreicht.By means of this embodiment, a gas flow is deflected by approximately 90 °.
Andere Umlenkungen im Bereich zwischen 90 und 180° sind ebenfalls denkbar.Other deflections in the range between 90 and 180 ° are also conceivable.
Es ist aber auch eine Ausführungsform denkbar, bei der die Kammer, die Blende und der anschließende Katalysator elliptische Querschnittsflächen aufweisen, die aufeinander abgestimmt sind und die in Zusammenwirkung miteinander vergleichbare und gute Ergebnisse erbringen.However, an embodiment is also conceivable in which the chamber, the diaphragm and the subsequent Catalyst have elliptical cross-sectional areas which are matched to one another and which work together produce comparable and good results.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (8)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE19732358732 DE2358732C3 (en) | 1973-11-26 | Device for deflecting and reducing the speed of a flowing medium | |
| JP13320174A JPS5222708B2 (en) | 1973-11-26 | 1974-11-21 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19732358732 DE2358732C3 (en) | 1973-11-26 | Device for deflecting and reducing the speed of a flowing medium |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2358732A1 DE2358732A1 (en) | 1975-06-12 |
| DE2358732B2 true DE2358732B2 (en) | 1975-12-11 |
| DE2358732C3 DE2358732C3 (en) | 1976-07-15 |
Family
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Also Published As
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| DE2358732A1 (en) | 1975-06-12 |
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| JPS5084954A (en) | 1975-07-09 |
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Legal Events
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| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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