用于内燃机的排气系统中的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于内燃机的排气系统中的装置，所述装置包括：至少一个载体元件，所述至少一个载体元件包括催化材料并被分成多个区域，所述多个区域由借助于挤压成型法形成的单体载体元件限定，所述多个区域中的每个区域通过所述单体载体元件的一部分连接到所述多个区域中的至少另一个区域；以及至少一个壁，所述至少一个壁至少部分地分隔所述多个区域，其中所述至少一个壁包括用于阻止所述多个区域之间热量流动的隔热材料，所述至少一个壁使所述多个区域分隔成基本上不受相邻区域间气流的影响，其中，在使用期间，所述载体布置在壳体中，并且所述多个区域中的每个区域限定出使气体进口和气体出口流体连通地连接的、大体上分隔开的流动通道。

【技术实现步骤摘要】
该申请是国际申请号为PCT/CA2009/001187、国际申请日为2009年8月27日、国家申请号为200980141926.X、进入中国国家阶段日期为2011年4月22日、专利技术名称为“催化转换器装置”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2008年8月27日提交的美国临时申请No.61/092,110的优先权，其内容在此通过引用而全部并入。
本说明书涉及一种用于内燃机的排气系统中的装置。
技术介绍
下列段落不被认为其中论述的一切都是现有技术或者所属
普通技术人员认知的一部分。Gast的美国专利No.4,394,351公开了一种双体式催化转化器，其具有上下游定位的载体和一种结构，该结构使排出气流横跨每个载体的上游锋面非均匀地分布并在这种锋面的中间集中。该转化器进一步具有位于所述载体之间的腔室。适于与脉冲气体供给连接的、具有开口端的空气分布管穿过并横跨大体上垂直于在载体之间流动的排出气体的腔室并以封闭端结束。位于该腔室内的管具有多个孔，设计这些孔的尺寸并使这些孔沿管间隔开，从而以某种方式贯穿腔室非均匀地分配脉冲空气供给，从而提供与排出气体的非均匀分布一致的合成气流分布。流量分配器沿管间隔并以某种方式基本上平行于载体间的排放气流延伸，从而将该腔室分成多个分别通向所述孔中的所选定孔的离散通道，以接纳不均匀分布的脉冲气体供给的仅一部分和不均匀分布的排出气体的仅一部分，由此当排出气体在载体间流动时在各通道之间保持不均匀的气流分布，以防止排出气体进入下游载体，造成脉冲气体的不当混合，使得下游载体的转化效率最大。White等人的美国专利No.5,578,277公开了一种模块化催化转化器和用来净化来自相对大型柴油发动机的排气的消声器。该装置包括各种结构部件，这些部件安装在位于具有进口和出口的壳体内的排气流动路径中。安装在壳体中的板将壳体分成进气室和出气室。多个催化转化器子罐横跨进气室和出气室之间的板安装。流量分配器安装在该催化转化器子罐上游的壳体内。该流量分配器将一部分排气分开并导向每一催化转化器子罐。一些消声器结构安装在位于催化转化器子罐和出口之间的壳体内以便减少排气中的噪声。Bolander等人的美国专利No.7,210,287公开了一种减少车辆催化转化器装置的废气排放的方法，该装置包括至少一个催化转化器，至少一个催化转化器中的每一个都具有位于车辆预定长度内的催化剂砖。该方法包括引导废气不止一次地通过至少一个催化剂砖中的至少一个的预定长度。该转化器装置可加速催化剂转化反应，从而加速转化器系统点燃。
技术实现思路
根据说明书的一方面，用于内燃机排气系统中的催化转化器装置可包括：壳体，该壳体包括气体进口和气体出口；和至少一个设置在壳体中的载体元件，至少一个载体元件包括催化材料，至少一个载体元件被分成多个区域，每个区域限定出使进口和出口流体连通地连接的、大体上分隔开的流动通道。该装置可进一步包括至少部分地分隔多个区域的至少一个壁。该至少一个壁可以包括用于禁止各区域间热量流动的隔热材料。各区域间隔热材料的厚度是可以变化的。在各区域间的隔热材料的厚度可以小于10mm。隔热材料可包括陶瓷纤维材料。至少一个壁可以将各区域分隔成基本上不受相邻区域间的气流影响。至少一个壁可在从进口延伸到出口的方向上大体沿各区域的整个长度分隔各区域。区域可包括中心区域和至少一个径向区域。分隔中心载体区域和至少一个径向区域的至少一个壁可包括至少一个连接部分。至少一个载体元件在与从进口延伸到出口的气流方向垂直的径向尺寸上基本上填充壳体。各区域可在沿从进口延伸到出口的气流方向上大体平行设置。在与从进口延伸到出口的气流方向垂直的平面内，各区域的横截面面积是可以变化的。位于中心的区域的横截面面积比位于外围的区域的横截面面积更大。每个区域都在与气流方向正交的平面内具有相同的横截面形状。该形状可以选自由梯形、矩形、正方形、三角形、六边形和圆形组成的组。各区域中的催化材料的装填量是可变的。例如，位于中心的区域中的催化材料的装填量可大于位于外围的区域中的催化材料的装填量。类似地，至少一个载体的各区域的催化表面面积也是可变的。例如，位于中心的区域的催化表面面积可大于位于外围的区域的催化表面面积。根据说明书的一方面，用于内燃机排气系统中的催化转化器装置可包括：壳体，该壳体包括气体进口和气体出口；至少一个设置在壳体中的载体元件，至少一个载体元件包括催化材料，至少一个载体元件被分成多个区域，各区域在沿从进口延伸到出口的气流方向上大体上平行设置，每一区域限定出使进口和出口流体连通地连接的、大体上分隔开的流动通道；和至少部分地分隔多个区域的至少一个壁，至少一个壁将各区域分隔成基本上不受相邻区域间气流的影响，至少一个壁包括隔热材料。一种减少内燃机排放量的方法，包括提供如上所述的催化转化器装置并将该装置进口与发动机的排出气流流体连通。根据说明书的一方面，减少内燃机排放量的方法包括：将来自内燃机的排出气流输送到具有多个区域的至少一个载体元件，至少一个载体元件包括位于其中的催化材料，各区域至少部分地彼此分隔成使得通过隔热材料至少部分地阻止各区域间的热量流动，每一区域限定出大体上分隔开的流动通道；使气流经过多个区域从而使气流分成多个单独的流，单独的流与载体元件的催化材料起反应从而形成多个处理过的流；以及排出处理过的流。根据本说明书具体示例的下列描述，在此公开的教导的其他方面和特征对本领域的普通技术人员将变得明了。附图说明本领域普通技术人员应当理解接下来所述的附图仅仅是示例目的。附图未意欲以任何方式限制申请人教导的范围。图1A是装置的侧面剖视图；图1B是图1A中装置的截面图；图1C是图1A中装置的透视剖视图；图2A是装置的侧面剖视图；图2B是图2A中装置的截面图；图2C是图2A中装置的透视剖视图；图3A是装置的侧面剖视图；图3B是图3A中装置的截面图；图3C是图3A中装置的透视剖视图；图4A是装置的侧面剖视图；图4B是图4A中装置的截面图；图4C是图4A中装置的透视剖视图；图5A是装置的侧面剖视图；图5B是图5A中装置的截面图；图5C是图5A中装置的透视剖视图；图6－9是其它装置的截面图；图10是显示试本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃机的排气系统中的装置，该系统包括：壳体，该壳体具有气体进口和气体出口；所述装置包括：至少一个载体元件，所述至少一个载体元件包括催化材料，所述至少一个载体元件被分成多个区域，所述多个区域由借助于挤压成型法形成的单体载体元件限定，所述多个区域中的每个区域通过所述单体载体元件的一部分连接到所述多个区域中的至少另一个区域；以及至少一个壁，所述至少一个壁至少部分地分隔所述多个区域，其中所述至少一个壁包括用于阻止所述多个区域之间热量流动的隔热材料，所述至少一个壁使所述多个区域分隔成基本上不受相邻区域间气流的影响，其中，在使用期间，所述载体布置在壳体中，并且所述多个区域中的每个区域限定出使所述气体进口和所述气体出口流体连通地连接的、大体上分隔开的流动通道。

【技术特征摘要】
2008.08.27 US 61/092,1101.一种用于内燃机的排气系统中的装置，该系统包括：壳体，该
壳体具有气体进口和气体出口；所述装置包括：
至少一个载体元件，所述至少一个载体元件包括催化材料，所述
至少一个载体元件被分成多个区域，所述多个区域由借助于挤压成型
法形成的单体载体元件限定，所述多个区域中的每个区域通过所述单
体载体元件的一部分连接到所述多个区域中的至少另一个区域；以及
至少一个壁，所述至少一个壁至少部分地分隔所述多个区域，其
中所述至少一个壁包括用于阻止所述多个区域之间热量流动的隔热材
料，所述至少一个壁使所述多个区域分隔成基本上不受相邻区域间气
流的影响，
其中，在使用期间，所述载体布置在壳体中，并且所述多个区域
中的每个区域限定出使所述气体进口和所述气体出口流体连通地连接
的、大体上分隔开的流动通道。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述多个区域之间的隔热材
料的厚度是可变的，并且其中所述至少一个壁适于在停机或发动机空
转期间保持高温。
3.如权利要求1所述的装置，其中，所述多个区域之间的隔热材
料的厚度小于10mm。
4.如权利要求1所述的装置，其中，所述隔热材料包括陶瓷纤维
材料。
5.如权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个壁在从所述气
体进口延伸到所述气体出口的方向上基本上沿所述多个区域的整个长
度分隔所述多个区域。

【专利技术属性】
技术研发人员：S·帕拉蒂，M·德塞萨雷，S·阿尔特克，A·西斯蒂利，G·K·科亚纳吉，V·布拉格杰维克，
申请(专利权)人：维达控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA