[发明专利]用于废气净化设备的加热模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于连接在内燃机的出口上的废气净化设备的加热模块，所述加热模块包括催化燃烧器，该催化燃烧器带有碳氢化合物喷射器且带有在废气的流动方向上后接于碳氢化合物喷射器的氧化催化器，以用于将热能提供到废气净化设备的废气净化装置，其中加热模块具有主管路、包含催化燃烧器的副管路和用于控制流过副管路的废气质量流的装置。

背景技术

目前尤其是柴油发动机的内燃机具有接入废气道内的设备以降低有害的或不希望的排放。此类设备例如可以是氧化催化器、微粒过滤器和/或SCR级。微粒过滤器用于捕获从内燃机排出的炭黑微粒。在微粒过滤器的入流侧表面上聚积了在废气中携带的炭黑。为使得在连续的炭黑蓄积过程中不面临废气背压过高地升高和/或导致过滤器堵塞的危险，在微粒过滤器装载足够多的炭黑的情况下触发再生过程。在此再生过程中，蓄积在过滤器上的炭黑被烧掉(氧化)。在此炭黑氧化完成之后，再生微粒过滤器。仅保留有不可燃烧的灰分。为进行炭黑的氧化，炭黑必须具有一定的温度。此温度通常为600摄氏度。例如当氧化温度通过添加剂和/或通过提供NO₂降低时，导致此炭黑氧化开始的温度可能更低。当炭黑具有低于其氧化温度的温度时，为触发再生过程要求提供热能，以便以此方式可主动地触发再生。主动再生可通过发动机内的措施引入，方法是改变燃烧过程，以便废气以更高的温度排出。但在大量应用中，尤其在野外领域中，优选的是导致主动再生的发动机后的措施。在许多情况中，在废气清洁的范围内不能对发动机方面的措施造成影响。

从DE 20 2009 005 251 U1中已知一种废气净化设备，其中为主动导致微粒过滤器再生的目的，将废气道分为主管路和副管路。这两个管路段形成加热模块。在副管路内连接有催化燃烧器，通过所述催化燃烧器将流过副管路的废气流加热且然后以通与流动通过主管路的废气部分流汇合，以便以此方式使混合的废气质量流具有明显更高的温度。废气流的温度升高用于将蓄积在微粒过滤器的流入侧上的炭黑加热到足以触发再生过程的温度。作为催化燃烧器，使用布置在副管路内的带有前接的碳氢化合物喷射的氧化催化器。为控制流过副管路的废气质量流，在主管路内具有废气阀，通过所述废气阀可调节主管路内的可自由流动通过的横截面。为了将接入副管路内的氧化催化器加热到其起燃温度，即从此温度起在催化表面上进行希望的放热碳氢化合物转化，将电加热元件前接于此氧化催化器。如果必须将此氧化催化器加热到其起燃温度，则此电加热元件工作。在此文献中也描述了接入副管路内的催化燃烧器可以向外喷出，以便以此方式将碳氢化合物提供给在流动方向上可直接前接于微粒过滤器的第二氧化催化器，以便使所述第二氧化催化器能以此第二氧化催化器的催化表面上的相同的放热反应进行反应。因此，在此预先已知的废气净化设备的情况中，可进行废气的双级加热。从第二氧化催化器流出的废气则具有将蓄积在微粒过滤器的流入侧上的炭黑加热到使之被氧化所需的温度。

以相同的方式可能希望升高例如氧化催化器或SCR级的另外的废气净化设备的温度，以使其迅速地到达其运行温度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是改进前述类型的加热模块，使得所述加热模块可结构紧凑地构造。

根据本发明，此技术问题通过前述类型的加热模块解决，其中加热模块的输入区域内的主管路具有带有溢流口的溢流管段，通过所述溢流口在主管路和副管路之间建立流体连通。