特許 7461193 ＳＣＲ触媒コンバータ、排ガス後処理システム及び内燃機関

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-26

(45)【発行日】2024-04-03

(54)【発明の名称】ＳＣＲ触媒コンバータ、排ガス後処理システム及び内燃機関

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/08 20060101AFI20240327BHJP

   F01N 3/28 20060101ALI20240327BHJP

   B01D 53/86 20060101ALI20240327BHJP

   B01D 53/94 20060101ALI20240327BHJP

【ＦＩ】

F01N3/08 B ZAB

F01N3/28 301C

F01N3/28 301U

B01D53/86 222

B01D53/94 400

【請求項の数】 10

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020058278

(22)【出願日】2020-03-27

(65)【公開番号】P2020165427

(43)【公開日】2020-10-08

【審査請求日】2022-11-25

(31)【優先権主張番号】10 2019 108 091.6

(32)【優先日】2019-03-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】510153962

【氏名又は名称】マン・エナジー・ソリューションズ・エスイー

【氏名又は名称原語表記】ＭＡＮ ＥＮＥＲＧＹ ＳＯＬＵＴＩＯＮＳ ＳＥ

【住所又は居所原語表記】Ｓｔａｄｔｂａｃｈｓｔｒ．１ ８６１５３ Ａｕｇｓｂｕｒｇ，ＧＥＲＭＡＮＹ

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】プラーメン・トシェフ

(72)【発明者】

【氏名】フランシス・ナナ

【審査官】畔津 圭介

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１７８２６３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－６６２１９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｎ ３／０８

Ｆ０１Ｎ ３／２８

Ｂ０１Ｄ ５３／８６

Ｂ０１Ｄ ５３／９４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関の排ガス後処理システム（３）、すなわちＳＣＲ排ガス後処理システムのためのＳＣＲ触媒コンバータ（９）であって、
前記ＳＣＲ触媒コンバータ（９）は、排ガスが貫流可能であるハニカム構造体（２５）のための支持構造（２４）を有しており、前記ハニカム構造体（２５）は、金属製のハウジング（２６）によって部分的に包囲されており、
前記支持構造（２４）は、第１の開口部（３１）を有する第１のプレート状の支持体（２７）と、第２の開口部（３２）を有する第２のプレート状の支持体（２８）と、前記支持体（２７、２８）の間に延在するブレース（２９）と、を有しており、前記ブレースは、共に、前記ハニカム構造体（２５）のための受容領域（３０）を画定しており、
前記ハニカム構造体（２５）のそれぞれは、前記ハウジング（２６）それぞれによって包囲された前記ハニカム構造体（２５）よりも大きな横断面面積を有する、前記第１の支持体（２７）の前記第１の開口部（３１）を備え、前記ハニカム構造体（２５）それぞれのための前記受容領域（３０）それぞれに導入可能であり、前記第２の支持体（２８）の前記第２の開口部（３２）それぞれは、前記ハウジング（２６）それぞれによって包囲された前記ハニカム構造体（２５）よりも小さい横断面面積を有しているので、前記ハニカム構造体（２５）それぞれは、専ら前記第１の開口部（３１）それぞれを通じて、前記受容領域（３０）それぞれに導入可能であると共に、前記受容領域（３０）それぞれから取り出し可能であり、
前記受容領域（３０）それぞれに配置された前記ハニカム構造体（２５）を、前記支持構造（２４）内に固定するために、１つ以上の前記ハニカム構造体（２５）のための枠状保持手段（３３）が、前記第１の支持体（２７）と接続されている、ＳＣＲ触媒コンバータ（９）。

【請求項2】

前記枠状保持手段（３３）が、前記ハニカム構造体（２５）それぞれの前記ハウジング（２６）を覆っており、前記枠状保持手段と、前記ハニカム構造体それぞれの前記ハウジングと、の間には、シール要素（３６）が配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のＳＣＲ触媒コンバータ。

【請求項3】

前記枠状保持手段（３３）と、前記ハニカム構造体（２５）の前記ハウジング（２６）と、の間の前記シール要素（３６）それぞれが、ガラス繊維材料から成るシールコードであることを特徴とする、請求項２に記載のＳＣＲ触媒コンバータ。

【請求項4】

前記枠状保持手段（３３）それぞれが、固定ネジ又は固定ボルト（３４）を通じて、前記第１の支持体（２７）と接続されており、前記固定ネジ又は固定ボルト（３４）の少なくともいくつかは、前記第１のバネ要素（３５）を貫いて延在しており、前記第１のバネ要素は、第１の端部で前記枠状保持手段（３３）に、かつ、第２の端部で前記固定ネジ又は固定ボルト（３４）それぞれに支持されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のＳＣＲ触媒コンバータ。

【請求項5】

前記固定ネジ又は固定ボルト（３４）それぞれが、前記第１のバネ要素（３５）を貫いて延在していることを特徴とする、請求項４に記載のＳＣＲ触媒コンバータ。

【請求項6】

前記第２の支持体（２８）と、前記ハウジングによって包囲された前記ハニカム構造体（２５）と、の間には、第２のバネ要素（３７）が配置されていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のＳＣＲ触媒コンバータ。

【請求項7】

前記第２のバネ要素（３７）が、第１の端部で前記第２の支持体（２８）に、かつ、第２の端部で前記ハニカム構造体（２５）それぞれの前記ハウジング（２６）に支持されていることを特徴とする、請求項６に記載のＳＣＲ触媒コンバータ。

【請求項8】

内燃機関の排ガス後処理システム（３）、すなわちＳＣＲ排ガス後処理システムであって、
反応チャンバ（１０）内に受容されたＳＣＲ触媒コンバータ（９）と、
前記反応チャンバ（１０）に、及び、従って前記ＳＣＲ触媒コンバータ（９）に至る排ガス供給管（８）、並びに、前記反応チャンバ（１０）から、及び、従って前記ＳＣＲ触媒コンバータ（９）から遠ざかる排ガス排出管（１１）と、
還元剤を排ガスに導入するための、前記排ガス供給管（８）に配設された導入装置（１６）と、
前記排ガスに前記還元剤を、前記反応チャンバ（１０）又は前記ＳＣＲ触媒コンバータ（９）の上流において混合するための、前記排ガス供給管（８）から、前記導入装置（１６）の下流に供給された混合区間（１８）と、を有する排ガス後処理システムにおいて、
前記ＳＣＲ触媒コンバータ（９）が、請求項１から７のいずれか一項に従って構成されていることを特徴とする排ガス後処理システム（３）。

【請求項9】

請求項８に記載の排ガス後処理システム（３）を有する、内燃機関（１）。

【請求項10】

高圧タービン（６）を含む第１の排ガスターボチャージャ（４）と、低圧タービン（７）を含む第２の排ガスターボチャージャ（５）と、を備えた多段排ガス過給システム（２）を有しており、前記排ガス後処理システム（３）は、前記高圧タービン（６）と前記低圧タービン（７）との間に接続されていることを特徴とする、請求項９に記載の内燃機関。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関の排ガス後処理システムのためのＳＣＲ触媒コンバータに関する。本発明はさらに、ＳＣＲ触媒コンバータを有する排ガス後処理システムと、排ガス後処理システムを有する内燃機関と、に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば発電所において用いられるような定置された内燃機関における燃焼プロセス、及び、例えば船舶において用いられるような定置されていない内燃機関における燃焼プロセスでは、窒素酸化物が発生し、これらの窒素酸化物は、典型的には、石炭、瀝青炭、褐炭、石油、重油、又は、ディーゼル燃料、のような硫黄を含有する化石燃料の燃焼に際して発生する。従って、このような内燃機関には、内燃機関から排出される排ガスの浄化、特に脱窒に用いられる排ガス後処理システムが配設されている。

【0003】

排ガス中の窒素酸化物を還元するために、実践から知られた排ガス後処理システムでは、まず第一に、いわゆるＳＣＲ触媒コンバータが使用される。ＳＣＲ触媒コンバータでは、窒素酸化物の選択的触媒還元が行われ、窒素酸化物の還元のために、還元剤としてアンモニア（ＮＨ_３）が必要とされる。このために、アンモニア又はアンモニア前駆物質である尿素等は、ＳＣＲ触媒コンバータの上流で、液体の形において排ガスに導入され、アンモニア又はアンモニア前駆物質は、ＳＣＲ触媒コンバータの上流において、排ガスと混合される。このために、実践によると、アンモニア又はアンモニア前駆物質の導入部とＳＣＲ触媒コンバータとの間に、混合区間が設けられている。

【0004】

実践から知られたＳＣＲ触媒コンバータと、ＳＣＲ触媒コンバータを含む、実践から知られた排ガス後処理システムと、を用いて、排ガス後処理、特に窒素酸化物の還元が、すでに成功裏に実施可能ではあるが、ＳＣＲ触媒コンバータ及び排ガス後処理システムをさらに改善する必要性が存在する。特に、このようなＳＣＲ触媒コンバータ及び排ガス後処理システムの構造を小型化する必要性が存在する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このような必要性を基点にして、本発明の課題は、新型のＳＣＲ触媒コンバータと、内燃機関の新型の排ガス後処理システムと、このような排ガス後処理システムを有する内燃機関と、を創出することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本課題は、請求項１に記載の内燃機関の排ガス後処理システムのためのＳＣＲ触媒コンバータによって解決される。本発明に係るＳＣＲ触媒コンバータは、排ガスが貫流可能であるハニカム構造体のための支持構造を有しており、当該支持構造は、金属製のハウジングによって部分的に包囲されている。当該支持構造は、第１の開口部を有する第１のプレート状の支持体と、第２の開口部を有する第２のプレート状の支持体と、当該支持体の間に延在するブレースと、を有しており、当該ブレースは、共に、ハニカム構造体のための受容領域を画定している。各ハニカム構造体は、各ハウジングによって包囲されたハニカム構造体よりも大きな横断面面積を有する第１の支持体の各第１の開口部を通じて、各ハニカム構造体のための各受容領域に導入可能であり、第２の支持体の各第２の開口部は、各ハウジングによって包囲されたハニカム構造体よりも小さい横断面面積を有しているので、各ハニカム構造体は、専ら各第１の開口部を通じて、各受容領域に導入可能であると共に、各受容領域から取り出し可能である。各受容領域に配置されたハニカム構造体を、支持構造内に固定するために、１つ以上のハニカム構造体のための枠状保持手段が、第１の支持体と接続されている。

【0007】

このようなＳＣＲ触媒コンバータは、小型な構造を特徴としている。各ハニカム構造体は、小型な構造の場合、容易かつ確実に、ＳＣＲ触媒コンバータの支持構造に取り付けられ得る。必要な場合には、各ハニカム構造体は、交換され得る。

【0008】

有利なさらなる発展形態によると、各枠状保持手段は、固定ネジ又は固定ボルトを通じて、第１の支持体と接続されており、少なくともいくつか、好ましくは全ての固定ネジ又は固定ボルトは、第１のバネ要素を貫いて延在しており、第１のバネ要素は、第１の端部で、枠状保持手段に、かつ、第２の端部で、各固定ネジ又は各固定ボルトに支持されている。第２の支持体と、ハウジングによって包囲されたハニカム構造体と、の間には、好ましくは第２のバネ要素が配置されており、第２のバネ要素は、第１の端部で、第２の支持体に、かつ、第２の端部で、各ハニカム構造体のハウジングに支持されている。これらのさらなる発展形態は、ＳＣＲ触媒コンバータの小型構造の提供に役立つ。当該特徴のさらなる利点は、支持構造及びハニカム構造体の領域における、熱に起因する長さの変化が補償され得ることにある。

【0009】

有利なさらなる発展形態によると、枠状保持手段は、各ハニカム構造体のハウジングを覆っており、枠状保持手段と、各ハニカム構造体のハウジングとの間には、シール要素が配置されており、当該シール要素は、好ましくは、ガラス繊維材料から成るシールコードである。このようなシール要素は、小型構造の提供を支援する。特に、バネ要素との組み合わせで、シール要素は、熱に起因する長さの変化が生じた場合にも、支持構造及びハニカム構造体の領域において、ＳＣＲ触媒コンバータのハニカム構造体の良好な密閉を保証する。

【0010】

本発明に係る排ガス後処理システムは、請求項８に規定されている。本発明に係る内燃機関は、請求項９に規定されている。

【0011】

本発明の好ましいさらなる発展形態は、従属請求項及び以下の説明から明らかになる。本発明の実施例を、図面を用いて詳細に説明するが、それに限定されるものではない。示されているのは以下の図である。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】排ガス後処理システムを有する内燃機関の概略的斜視図である。

【図2】図１の排ガス後処理システムの詳細を示す図である。

【図3】ＳＣＲ触媒コンバータの領域における、図１及び図２の排ガス後処理システムの詳細を示す図である。

【図4】ＳＣＲ触媒コンバータの領域における、排ガス後処理システムのさらなる詳細を示す図である。

【図5】ＳＣＲ触媒コンバータの部分的横断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明は、排ガス後処理システムのためのＳＣＲ触媒コンバータと、内燃機関、例えば発電所内の定置された内燃機関、又は、船舶において用いられるような定置されていない内燃機関の排ガス後処理システムと、に関する。特に、当該排ガス後処理システムは、重油で動作する船舶用ディーゼル内燃機関で用いられる。

【0014】

図１は、排ガス過給システム２及び排ガス後処理システム３を有する内燃機関１の配置を示している。内燃機関１は、定置されていない内燃機関、又は、定置された内燃機関であってよいが、特に定置されずに運転される船舶用内燃機関である。

【0015】

内燃機関１のシリンダから離れた排ガスは、排ガス過給システム２において、排ガスの熱エネルギーから、内燃機関１に供給されるべき給気を圧縮するための力学的エネルギーを得るために用いられる。

【0016】

図１は、排ガス過給システム２を有する内燃機関１を示しており、排ガス過給システム２は、複数の排ガスターボチャージャ、つまり第１の、高圧側排ガスターボチャージャ４と、第２の、低圧側ターボチャージャ５と、を含んでいる。内燃機関１のシリンダから離れた排ガスは、まず、第１の排ガスターボチャージャ４の高圧タービン６を通って流れ、高圧タービン６内で膨張し、その際に得られたエネルギーは、第１の排ガスターボチャージャ４の高圧圧縮機内で、給気を圧縮するために用いられる。排ガスの流れる方向に見て、第１の排ガスターボチャージャ４の下流には、第２の排ガスターボチャージャ５が配置されており、第２の排ガスターボチャージャ５を通って、第１の排ガスターボチャージャ４の高圧タービン６をすでに貫流した排ガスが導かれ、すなわち第２の排ガスターボチャージャ５の低圧タービン７を通るように導かれる。第２の排ガスターボチャージャ５の低圧タービン７内で、排ガスはさらに膨張し、その際に得られたエネルギーは、第２の排ガスターボチャージャ５の低圧圧縮機内で、同様に内燃機関１のシリンダに供給されるべき給気を圧縮するために用いられる。

【0017】

両方の排ガスターボチャージャ４及び５を有する排ガス過給システム２に加えて、内燃機関１は、排ガス後処理システム３を含んでおり、排ガス後処理システム３は、ＳＣＲ排ガス後処理システムである。ＳＣＲ排ガス後処理システム３は、好ましくは第１の圧縮機５の高圧タービン６と、第２の排ガスターボチャージャ５の低圧タービン７との間に接続されているので、第１の排ガスターボチャージャ４の高圧タービン６を離れた排ガスは、第２の排ガスターボチャージャ５の低圧タービン７の領域に到達する前に、まずＳＣＲ排ガス後処理システム３を通るように導かれ得る。

【0018】

図１には、排ガス後処理システム３が、内燃機関１の上方に直立して配置されている。排ガス後処理システム３は、代替的に、例えば内燃機関１の上方又は横に、水平に配置されていてもよい。

【0019】

図１は、排ガス供給管８を示しており、排ガス供給管８を通って、排ガスが、第１の排ガスターボチャージャ４の高圧タービン６から、反応チャンバ１０内に配置されたＳＣＲ触媒コンバータ９の方向に誘導され得る。

【0020】

さらに、図１は、排ガス排出管１１を示しており、排ガス排出管１１は、ＳＣＲ触媒コンバータ９から、第２の排ガスターボチャージャ５の低圧タービン７の方向に排ガスを排出するために用いられる。低圧タービン７から、排ガスは、導管２１を通って、特に屋外へと流れる。

【0021】

反応チャンバ１０に、従って反応チャンバ１０内に配置されたＳＣＲ触媒コンバータ９に至る排ガス供給管８、及び、反応チャンバ１０から、従ってＳＣＲ触媒コンバータ９から遠ざかる排ガス排出管１１は、バイパス１２を通じて連結されており、バイパス１２には、遮断要素１３が組み込まれている。遮断要素１３が閉じている場合、バイパス１２は閉じているので、バイパス１２を通って排ガスが流れることはできない。これに対して、遮断要素１３が開いている場合、排ガスは、バイパス１２を通り、反応チャンバ１０を通過して、従って反応チャンバ１０内に配置されたＳＣＲ触媒コンバータ９を通過して流れることができる。図２は、矢印１４で、バイパス１２が遮断要素１３によって閉じられている場合の、排ガス後処理システム３を通る排ガスの流れを明らかにしており、図２からは、排ガス供給管８が、下流側端部１５で、反応チャンバ１０内に開口していることが認識可能であり、排ガス供給管８の当該端部１５の領域における排ガスは、約１８０°又は１８０°に近い角度において流れる方向を転換しており、排ガスは、流れを方向転換した後で、ＳＣＲ触媒コンバータ９を通るように誘導される。

【0022】

排ガス後処理システム３の排ガス供給管８には、導入装置１６が配設されており、当該導入装置によって、排ガスフローに、特にアンモニア又はアンモニア前駆物質等の、ＳＣＲ触媒コンバータ９の領域において、排ガスの窒素酸化物を決められた通り変換するために必要な還元剤が導入され得る。排ガス後処理システム３の導入装置１６は、好ましくは噴射ノズルであり、当該噴射ノズルによって、アンモニア又はアンモニア前駆物質が、排ガス供給管８内で排ガスフローに注入される。図２は、円錐１７によって、排ガス供給管８の領域における排ガスフローへの還元剤の注入を示している。排ガスの流れる方向に見て、導入装置１６の下流かつＳＣＲ触媒コンバータ９の上流に位置している排ガス後処理システム３の区間は、混合区間と称される。特に、排ガス供給管８は、導入装置１６の下流において、混合区間１８を供給しており、当該混合区間においては、排ガスが、ＳＣＲ触媒コンバータ９の上流において、還元剤と混合され得る。

【0023】

排ガス供給管８は、下流側端部１５で、反応チャンバ１０内に開口している。この排ガス供給管８の下流側端部１５には、バッフル要素２０が配設されており、バッフル要素２０は、排ガス供給管８の下流側端部１５に対して変位可能である。図示された例では、バッフル要素２０は、反応チャンバ１０内に開口している排ガス供給管８の端部１５に対して、直線的に変位可能である。バッフル要素２０は、排ガス供給管８の下流側端部１５に対して変位可能であり、それによって、排ガス供給管８が下流側端部１５で遮断されるか、又は、排ガス供給管８が下流側端部１５で開放される。バッフル要素２０が、排ガス供給管８を、下流側端部１５で遮断する場合、好ましくは、排ガスを完全に、ＳＣＲ触媒コンバータ９又はＳＣＲ触媒コンバータ９を受容する反応チャンバ１０を通過させるために、バイパス１２の遮断要素１３が開かれる。バッフル要素２０が、排ガス供給管８の下流側端部１５を開放する場合、バイパス１２の遮断要素１３は、完全に閉じられるか、又は、少なくとも部分的に開かれていてよい。

【0024】

バッフル要素２０が、排ガス供給管８の下流側端部１５を開放する場合、バッフル要素２０の、排ガス供給管８の下流側端部１５に対する相対位置は、特に排ガス供給管８を通る排ガス質量流量、及び／又は、排ガス供給管８内の排ガスの排ガス温度、及び／又は、導入装置１６によって排ガスフローに導入される還元剤の量に依存する。

【0025】

排ガス供給管８の下流側端部１５が開放されている場合におけるバッフル要素２０のさらなる機能は、場合によっては排ガスフロー内に存在する液状還元剤の液滴が、バッフル要素２０に到達し、バッフル要素２０において捕集され、噴霧され、それによって、このような液状還元剤の液滴が、ＳＣＲ触媒コンバータ９の領域に到達することが回避されることにある。下流側端部１５が開放されている場合におけるバッフル要素２０の、排ガス供給管８の下流側端部１５に対する相対位置を通じて、特に、排ガス供給管８の下流側端部１５の領域において、バッフル要素２０の領域で方向転換される排ガスを、ＳＣＲ触媒コンバータ９の径方向内側に位置するセクションの方向により強く、又は、ＳＣＲ触媒コンバータ９の径方向外側に位置するセクションの方向により強く誘導する若しくは方向付けるかが決定され得る。

【0026】

バッフル要素２０は、好ましくは、排ガス供給管８に対向する面２０ａにおいて、排ガスのための流路を形成しながら湾曲しており、好ましくは鐘状に湾曲している。従って、排ガス供給管８の下流側端部１５に対向するバッフル要素２０の面２０ａは、バッフル要素２０の径方向内側部分において、その径方向外側部分におけるよりも、排ガス供給管８の下流側端部１５に対して小さい間隔を有している。従って、バッフル要素２０は、面２０ａの中心で、排ガス供給管８の下流側端部１５の方向において、排ガスの流れる方向に反して引っ込んでいるか、又は、湾曲している。

【0027】

すでに述べたように、排ガス供給管８は、その下流側端部１５で、ＳＣＲ触媒コンバータ９を受容する反応チャンバ１０内に開口している。その際、図２によると、排ガス供給管８は、ＳＣＲ触媒コンバータ９のリセスを貫通し、その下流側端部１５で、反応チャンバ１０の上側の面２３に隣接して終端しており、すでに述べたように、排ガス供給管を下流側端部１５で離れる排ガスは、その後でＳＣＲ触媒コンバータ９を通って流れる前に、１８０°方向を転換される。

【0028】

ＳＣＲ触媒コンバータ９は、複数のハニカム構造体２５のための支持構造２４を有している。その際、図示された実施例では、ハニカム構造体２５は、好ましくは長方形の横断面を有しており、ハニカム構造体２５は、ハニカムとも呼ばれる。ハニカム構造体２５は、動作中に排ガスによって貫流され、排ガスは、ハニカム構造体２５の第１の端面において、ハニカム構造体２５に流入し、反対側の第２の端面において、ハニカム構造体２５から流出する。端面の間に延在するハニカム構造体２５の長側面において、ハニカム構造体２５は、金属製のハウジングによって部分的に包囲されており、この金属製のハウジング２６は、キャニングとも呼ばれる。

【0029】

図３に詳細に示されたＳＣＲ触媒コンバータ９の支持構造２４は、第１のプレート状支持体２７、第２のプレート状支持体２８、及び、これらのプレート状支持体２７、２８の間に延在するブレース２９を有しており、当該ブレースは共に、ＳＣＲ触媒コンバータ９のハニカム構造体２５のための受容領域３０を画定している。

【0030】

ＳＣＲ触媒コンバータ９の支持構造２４の第１の支持体２７は、第１の開口部３１を有している。第１の開口部３１は、各ハウジング２６によって包囲されたハニカム構造体２５よりも大きい横断面を有しているので、金属製のハウジング２６によって部分的に包囲されたハニカム構造体２５のそれぞれは、第１の開口部３１を通って、各受容領域３０に導入され得る。

【0031】

支持構造２４の第２の支持体２８は、第２の開口部３２を有しており、第２の開口部３２の横断面面積は、ハウジングによって包囲されたハニカム構造体２５の横断面面積よりも小さい。従って、各ハウジング２６によって包囲されているハニカム構造体２５は、専ら各第１の開口部３１を通って、各ハニカム構造体２５のための各受容領域３０に導入されるか、又は、各受容領域３０から取り出され得るが、各第２の開口部３２を通じてではない。

【0032】

受容領域３０にはめ込まれたハニカム構造体２５を、支持構造２４に固定するために、枠状保持手段３３が用いられ、各枠状保持手段３３は、１つ以上のハニカム構造体２５の支持構造２４への固定のために用いられる。特に、各枠状保持手段３３は、複数のハニカム構造体２５を支持構造２４へ共に固定するために用いられる。

【0033】

各枠状保持手段３３は、支持構造２４の第１の支持体２７と、固定ネジ又は固定ボルト３４を通じて接続されており、各枠状保持手段３３は、各ハニカム構造体２５のハウジング２６を、第１のプレート状支持体２７の領域において覆っている。

【0034】

固定ネジ３４は、第１のバネ要素３５を貫いて延在しており、各第１のバネ要素３５は、第１の端部で、枠状保持手段３３に、かつ、反対側の第２の端部で、各固定ネジ又は各固定ボルト３４に支持されている。動作中に例えば、熱に起因する長さの変化が、支持構造２４又はハニカム構造体２５の領域において生じた場合、長さの変化は、第１のバネ要素２５を通じて、補償され得る。

【0035】

すでに述べたように、各枠状保持手段３３は、各保持手段３３によって支持構造２４に固定された１つ又は各ハニカム構造体２５のハウジング２６を覆っており、枠状保持手段３３と各ハニカム構造体２５のハウジング２６との間には、シール要素３６が配置されている。当該シール要素３６は、好ましくはガラス繊維材料から成るシールコードである。

【0036】

支持構造２４の第２の支持体２８と、ハニカム構造体２５、すなわちハニカム構造体２５のハウジング２６との間には、第２のバネ要素３７が位置しており、第２のバネ要素３７は、第１の端部で、支持構造２４の第２の支持体２８に、第２の端部で、各ハニカム構造体２５のハウジング２６に支持されている。この第２のバネ要素３７は、ハニカム構造体２５又はそのハウジング２６を、シール要素３６に対して、枠状保持手段３３の方向に押し付ける。この第２のバネ要素３７によっても、熱に起因する長さの変化が補償され得る。

【0037】

ＳＣＲ触媒コンバータ９は、従って、複数のハニカム構造体２５を受容する支持構造２４を有しており、各ハニカム構造体２５は、部分的に、金属製のハウジング２６によって包囲されており、その際、ハニカム構造体２５の端面は開放されており、当該端面を通って、排ガスは、各ハニカム構造体２５に流入、又は、各ハニカム構造体２５から流出する。

【0038】

支持構造２４は、ブレース２９によって互いに離間した、互いに対して平行に延在するプレート状の支持体２７及び２８を有しており、当該支持体は、開口部３１及び３２を有している。ハニカム構造体２５は、第１の支持体２７の第１の開口部３１を通って、各受容領域３０に導入され、次に、枠状保持手段３３を通じて、支持構造２４に固定され得る。

【0039】

その際、枠状保持手段３３は、それぞれ好ましくは、複数のハニカム構造体２５の固定に用いられ、各保持手段３３は、各ハニカム構造体２５のハウジング２６を、第１の支持体２７の領域において覆っている。

【0040】

各保持手段３３と、各保持手段３３によって固定された１つ又は各ハニカム構造体２５との間には、好ましくはシール要素３６が配置されている。第１のバネ要素３５と第２のバネ要素３７とは、熱に起因する長さの変化の補償に用いられ、第１のバネ要素３５は、各枠状保持手段３３及び固定ネジ又は固定ボルト３４に支持されており、第２のバネ要素３７は、ＳＣＲ触媒コンバータ９又は支持構造２４又はハニカム構造体２５の反対側の面において、一方ではハニカム構造体２５に、他方では第２のプレート状支持体２８に支持されている。

【符号の説明】

【0041】

１ 内燃機関
２ 排ガス過給システム
３ 排ガス後処理システム
４ 排ガスターボチャージャ
５ 排ガスターボチャージャ
６ 高圧タービン
７ 低圧タービン
８ 排ガス供給管
９ ＳＣＲ触媒コンバータ
１０ 反応チャンバ
１１ 排ガス排出管
１２ バイパス
１３ 遮断要素
１４ 排ガス流路
１５ 端部
１６ 導入装置
１７ 噴射円錐
１８ 混合区間
１９ 壁
２０ バッフル要素
２１ 導管
２２ 面
２３ 面
２４ 支持構造
２５ ハニカム構造体
２６ ハウジング
２７ 支持体
２８ 支持体
２９ ブレース
３０ 受容領域
３１ 開口部
３２ 開口部
３３ 保持手段
３４ 固定ネジ／固定ボルト
３５ 第１のバネ要素
３６ シール要素
３７ 第２のバネ要素

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】