废气处理装置.pdf

《废气处理装置.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《废气处理装置.pdf（7页完成版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 102220893 A (43)申请公布日 2011.10.19 CN 102220893 A *CN102220893A* (21)申请号 201110093446.X (22)申请日 2011.04.14 102010015271.4 2010.04.15 DE F01N 3/00(2006.01) F01N 13/14(2010.01) (71)申请人 J埃贝斯佩歇合资公司 地址 德国埃斯林根埃贝斯佩歇大街 24 号 (72)发明人 罗兰施万茨 约翰内斯格鲁普 马尔科文茨 (74)专利代理机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 代理人 楼高潮 (54)。

2、 发明名称 废气处理装置 (57) 摘要 本发明涉及一种用于内燃机、 特别是机动车 辆的内燃机的排气系统 （4） 的废气处理装置， 其 具有包括一夹套 (6) 和一出口漏斗 (7) 的壳体 (2)， 具有至少一设置在夹套 (6) 内并经由一支撑 环 (15) 轴向地支撑在壳体 (2) 上的废气处理元 件 (3)， 其中， 出口漏斗 (7) 包括一外部漏斗 (8) 和一内部漏斗(9)， 如果外部漏斗(8)在面向夹套 (6) 的内端 (12) 以固定方式连接到夹套 (6)， 并 且在远离夹套 (6) 的外端 （13） 以固定的方式连接 到内部漏斗(9)， 如果在外部漏斗(8)和内部漏斗 (9) 之。

3、间在圆周方向上圆周地形成一个绝缘空间 (10)， 并且内部漏斗(9)在其面向夹套(6)的内端 (16) 具有支撑环 (15)， 并且相对于内部漏斗 (8) 至少在轴向上是可分开的， 那么可以获得一个简 化的设计。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 CN 102220904 A1/1 页 2 1. 一种用于内燃机、 特别是机动车辆的内燃机的排气系统 （4） 的废气处理装置， 其 - 具有包括夹套 (6) 和出口漏斗 (7) 的壳体 (2)， - 具有至少一安装在在夹套 (6) 。

4、内的废气处理元件 (3)， 并且废气处理元件 (3) 通 过一支撑环 (15) 轴向地支撑在壳体 (2) 上， - 其中， 出口漏斗 (7) 包括一外部漏斗 (8) 和一内部漏斗 (9)， - 其中， 外部漏斗(8)在面向夹套(6)的内端(12)以固定方式连接到夹套(6)， 并且 在远离夹套 (6) 的外端 （13） 以固定的方式连接到内部漏斗 (9)， - 在内部漏斗 (9) 和外部漏斗 (8) 之间， 绝缘空间 (10) 在圆周方向上沿圆周形成， - 其中， 内部漏斗 (9) 在其面向夹套 (6) 的内端 (16) 具有支撑环 (15)， 并且相对于 外部漏斗 (8) 至少在轴向方向上是可。

5、分开的。 2. 根据权利要求 1 所述的废气处理装置， 其特征在于， 内部漏斗 (9) 的内端 (16) 形成 用于支撑环 (15) 的整体夹具 (17)。 3. 根据权利要求 2 所述的废气处理装置， 其特征在于， 夹具 (17) 包括一环形圆盘形支 撑底部 (18)， 在其上， 支撑环 (15) 轴向地自我支撑， 该支撑底部 (18) 径向向外地远离内部 漏斗 (9)。 4. 根据权利要求 2 或 3 所述的废气处理装置， 其特征在于， 夹具 (17) 包括一环形支承 套环 (19)， 在其上， 支撑环 (15) 能够径向向外自我支撑， 其轴向向内地远离内部漏斗 (9)， 其中， 更优选地。

6、支承套环 (19) 在支撑底部 (18) 上形成。 5.根据权利要求1-4中任一项所述的废气处理装置， 其特征在于， 内部漏斗(9)的内端 (16) 径向远离外部漏斗 (8) 的内端 (12)， 即更优选地， 沿着圆周方向闭合。 6. 根据权利要求 1-5 中任一项所述的废气处理装置， 其特征在于， 漏斗 (8, 9) 的两外 端 (13, 22) 通过一焊接连接 (23) 彼此固定， 其中， 更优选地焊接连接 (23) 配置为在面端 处的圆周焊缝。 7. 根据权利要求 1-6 中任一项所述的废气处理装置， 其特征在于， 漏斗 (8, 9) 的两外 端 (13, 22) 固定在其同轴设置的一套。

7、管 (24) 上。 8. 根据权利要求 7 所述的废气处理装置， 其特征在于， 通过焊接连接 (23)， 漏斗 (8， 9) 的两外端 (13， 22) 固定在套管 (24) 上， 其中， 更优选地焊接连接 (23) 配置为圆周焊缝， 其 在面端处将漏斗 (8， 9) 的两外端 (13， 22) 连接到套管 (24) 的外部或内部。 9. 根据权利要求 1-8 中任一项所述的废气处理装置， 其特征在于， - 在绝缘空间 (10) 中， 设置一热绝缘材料 (25)， 或 - 在绝缘空间(10)中， 设置绝缘体(26)， 其径向地自我支撑在外部漏斗(8)的外部， 及径向地自我支撑在内部漏斗 (9)。

8、 的内侧， 并且其由热膨胀绝缘材料 (25) 组成。 10.根据权利要求所述9的废气处理装置， 其特征在于， 绝缘体(26)在面向夹套(6)的 内端 (27)、 在支撑环 (15) 的区域内轴向支撑内部漏斗 (9)。 权 利 要 求 书 CN 102220893 A CN 102220904 A1/4 页 3 废气处理装置 技术领域 0001 本发明涉及一种用于内燃机、 特别是机动车辆的内燃机的排气系统的废气处理装 置。 技术背景 0002 通常地， 废气处理装置， 例如催化转化器或颗粒过滤器， 其包括一个壳体和至少一 个废气处理元件， 例如安装于其中的催化转化器元件或颗粒过滤器元件。常规设计。

9、的壳体 具有一夹套和一出口漏斗， 并且通常也存在一入口漏斗。 一般来说， 各个废气处理装置通过 一轴承垫设置在壳体的夹套中， 所述轴承垫沿圆周方向包围废气处理元件并且经由一支撑 环轴向地支撑在壳体上。 0003 为了减小废气处理装置的环境的热负荷， 原则上可安装具有气隙绝缘的出口漏 斗， 为此， 出口漏斗至少在一定区域中是双壁设计。为此， 出口漏斗可以包括一外部漏斗和 一内部漏斗， 其中形成绝缘空间。 0004 这样的废气处理装置存在的问题是运行过程中出现的热膨胀效应， 其导致相对移 动并且因此在相关部件中出现机械应力。例如， 在运行过程中内部漏斗比外部漏斗加热更 快。此外， 与外部漏斗相比，。

10、 内部漏斗可以达到更高的温度。这导致了外部漏斗与内部漏斗 之间不同的热膨胀。 发明内容 0005 本发明解决了这样一个问题， 即描述了在开始时提到的类型的废气处理装置的改 进的实施方式， 更优选地， 其特征在于， 在废弃处理装置中， 优选地在出口漏斗区域内， 减少 热诱导的应力。此外， 在外部漏斗区域中可实现改进的热绝缘， 优选地， 热绝缘关于耐疲劳 性得到了改进。 0006 根据本发明， 该问题通过独立权利要求的主题来解决。从属权利要求的主题是有 利的实施方式。 0007 本发明基于这样一个总的思想， 即仅通过外部漏斗将出口漏斗连接至夹套， 仅在 远离夹套的外端区域以固定的方式将内部漏斗与外。

11、部漏斗连接， 并且支撑环仅支撑在内部 漏斗上。因此， 在绝缘空间的区域内， 内部漏斗相对于外部漏斗是可分开的， 并且在面向夹 套的内端区域， 其至少在轴向上是可移动的。因此内部漏斗和外部漏斗之间的热诱导应力 实际上可以被减少。 同时， 通过支撑环将废气处理元件支撑在内部漏斗上极大简化了设计， 因为可以省去额外的例如可以支撑在夹套上的夹持装置。 一方面， 这降低了制造费用， 另一 方面， 降低了组装费用。 0008 根据一个有利的实施方式， 内部漏斗的内端可以形成为用于支撑环的整体夹具。 因此， 该用于废气处理元件的内部漏斗的轴向支撑作用或支撑功能能够被改进。 0009 例如， 夹具可以具有环形。

12、圆盘形的支撑底部， 支撑环在其上自我支撑， 并且其径向 上向外侧远离内部漏斗。 因此， 可以形成用于支撑环的平坦并坚固的支撑， 其允许吸收相对 说 明 书 CN 102220893 A CN 102220904 A2/4 页 4 较大的轴向支撑力。 0010 此外或者可选的， 夹具可以具有一环形保持套环， 支撑环在其上径向向外自我支 撑， 并且其轴向上向外侧远离内部漏斗， 也就是在夹套或废气处理元件的方向上。结果， 可 实现支撑环在夹具上以及内部漏斗上的径向固定或定位。实际上， 所述支承套环能够形成 在支撑底部， 从而内部漏斗在其内端初步进入到支撑底部中， 并在此之后进入支承套环。 0011 。

13、根据另一有利的实施方式， 内部漏斗的内端能够径向远离外部漏斗的内端， 即更 优选地， 沿着整个圆周。 因此， 这确保了内部漏斗至少在内端的区域内能够相对于外部漏斗 径向膨胀， 而在此过程中不产生机械应力。 0012 根据另一优选实施方式， 漏斗的两外端能够通过一焊接连接彼此固定。 此处， 优选 工作面端上的圆周焊缝。 0013 可选地， 漏斗的两外端可以固定于一套管上， 所述套管与漏斗的外端同轴设置。 一 方面， 这样的套管导致漏斗外端的稳定， 另一方面， 使排气系统中的废气处理装置的简单集 成成为可能。 通过该套管， 例如， 废气处理装置可以连接到一排气管或排气系统的另外部件 上。 0014。

14、 根据有利的进一步配置， 漏斗的两外端可以通过焊接连接固定到套管上， 其中， 可 选地， 该焊接连接以圆周焊缝形式存在， 其在面端处将漏斗的两外端连接到套管的外侧或 内侧。 此处， 实现了所谓的三板焊缝 （three-sheet seam） ， 其通过一单独的焊接操作将三个 独立的部分连接起来。 0015 根据一特别有利的实施方式， 在绝缘空间可以沿圆周方向圆周地设置热绝缘材 料， 所述圆周方向在内部漏斗和外部漏斗之间径向地形成。 因此， 在出口漏斗内的热绝缘能 够基本上被改进。本发明中特别感兴趣的是这个事实， 即支撑在内部漏斗上的支撑环同时 实现了排气通道和绝缘空间之间的密封， 从废气不能进。

15、入绝缘空间。更优选地， 作为结果， 可避免绝缘材料不必要地暴露于热废气。 0016 例如， 因此， 绝缘材料的损坏和绝缘材料从绝缘空间的释放可以被减少或避免。 实 际上， 支撑环在轴向地在废气处理元件的面端上的外部横截面中设置在废气处理元件上。 更优选地， 支撑环定位在废气处理元件上， 从而来自废气处理元件中的废气能够仅存在于 径向定位在支撑环中的区域内。换句话说， 支撑环在出口侧径向地定位在废气处理元件的 轴向面端， 从而不存在径向位于支撑环外部的出口区域。 0017 根据一可选的实施例， 一绝缘体， 其将自己径向支撑在外部漏斗外侧， 并径向支撑 在内部漏斗内侧， 其由热绝缘材料组成， 所述。

16、热绝缘材料设置在绝缘空间中。 这样的绝缘体 包括一特定的形状， 其与绝缘空间的形状相匹配， 因此相对于触点压力， 其具有特别有利的 特征， 能够起到支撑作用和绝缘作用。 0018 通过从属权利要求、 附图和根据附图的相关的附图说明可以获得本发明进一步的 重要特征和优点。 0019 应当理解的是上面提到以及下文仍将要解释的特征并不仅用于所述的各个组合， 在不脱离本发明的范围内， 其可以用于其他组合或单独应用。 0020 在附图中示出了本发明的优选的典型的实施例， 通过以下说明将更加详细的进行 解释。 说 明 书 CN 102220893 A CN 102220904 A3/4 页 5 附图说明 。

17、0021 唯一的图 1 示出了在出口漏斗区域中的纵剖面的废气处理装置的略微的透视图。 具体实施例 0022 根据图 1， 此处仅部分地示出了废气处理装置 1， 其包括一壳体 2 和至少一安装在 壳体 2 上的废气处理元件 3。废气处理装置 1 适合在内燃机的排气系统 4 中使用， 更优选 地， 其该内燃机可位于一机动车辆中。此处仅示出了废气处理装置 1 与其连接的排气系统 4 的部件 5。 0023 壳体 2 包括一夹套 6 和一出口漏斗 7。通常地， 壳体 2 可还包括一入口漏斗。出口 漏斗 7 包括一外部漏斗 8 和一内部漏斗 9。内部漏斗 9 和外部漏斗 8 在尺寸上彼此匹配， 从 而在。

18、内部漏斗 9 和外部漏斗 8 之间形成绝缘空间 10， 其在圆周方向沿着圆周闭合。在这种 情况下， 圆周方向指的是壳体2或者废气处理装置1的纵向中心轴11。 在这种情况下， 纵向 中心轴 11 限定废气处理装置 1 或壳体 2 以及废气处理元件 3 的轴向方向或纵向方向。 0024 外部漏斗 8 在面向夹套 6 的内端 12 以固定方式连接到夹套 6。在图 1 的示出实施 例中， 外部漏斗 8 同轴地插入到夹套 6 中。实际上， 外部漏斗 8 可以焊接到夹套 6 上。同样 可能的是在外侧将外部漏斗 8 安装到夹套 6 上。此外， 也可想到一个整体设计， 其中夹套 6 和外部漏斗 8 可以由片金。

19、属部件通过成型加工例如深冲压制备。然而， 优选的为此处示出 的设计， 其中夹套 6 和外部漏斗 8 形成单独的部件， 而外部漏斗 8 插入到夹套 6 中。 0025 此外， 外部漏斗 8 以固定的方式在远离夹套 6 的外端 13 处连接到内部漏斗 9。 0026 例如， 废气处理元件 3可以是一颗粒过滤器元件。 同样可以是一催化转化器元件。 因此， 废气处理装置 1 实际上是一颗粒过滤器装置或一催化转化器装置或其组合。 0027 废气处理元件 3 被一轴承垫 14 在圆周方向上包围， 并连同该轴承垫 14 一起被设 置在夹套 6 中。因此， 废气处理元件 3 经由轴承垫 14 径向地支撑在夹套。

20、 6 上。在这种情况 下， 该径向方向指的是纵向中心轴 11。轴向地， 废气处理元件 3 经由支撑环 15 支撑在出口 漏斗 7 上。 通过此处介绍的废气处理装置 1， 支撑环 15 被支撑在面向夹套 6 的内部漏斗 9 的内端 16， 而不是在外部漏斗 8 上。因此， 内部漏斗 9 在其内端 16 带有支撑环 15。此外， 内部漏斗 9 在其内端 16 的区域内相对于外部漏斗 8 至少在轴向方向上是可分开的。换句 话说， 内部漏斗 9 和外部漏斗 8 在他们的内端 12、 16 的区域内至少在轴向方向上不是彼此 固定的， 而是相对于彼此可移动的。因此， 这同样适用于绝缘空间 10 的区域， 。

21、其中， 两个漏 斗 8， 9 彼此不接触。 0028 此处示出的配置是优选地， 其中， 内部漏斗 9 的内端 16 径向地间隔远离外部漏斗 8 的内端 12， 即更优选地， 沿着整个圆周方向。因此， 内部漏斗 9 和外部漏斗 8 同样在它们 的内端 12、 16 的区域上径向地可分开或彼此不固定或可相对彼此移动。该实施例中， 内部 漏斗 9 从而以自由面向内部的方式安装在外部漏斗 8 上。 0029 在这种情况下， 内部漏斗 9 的内端 16 形成用于支撑环 15 的整体夹具 17。换句话 说， 提供用以接收支撑环 15 的夹具 17 整体形成在内部漏斗 9 上。在这种情况下， 所述夹具 17。

22、 包括一环形圆盘形支撑底部 18。在该支撑底部 18 上， 支撑环 15 被轴向支撑， 该支撑底 部 18 径向向外地远离内部漏斗 9。实际上， 其定位在垂直纵向中心轴 11 延伸的支撑底部 平面中。另外， 夹具 17 额外的包括一环形支承套环 19。在该支承套环 19 上， 支撑环 15 能 说 明 书 CN 102220893 A CN 102220904 A4/4 页 6 够径向向外自我支撑。为此， 支承套环 19 轴向向内地远离内部漏斗 9， 即在废气处理元件 3 的方向上。此处， 夹具 17 包括一支撑底部 18 和一支承套环 19， 实际上， 支承套环 19 在支撑 底部 18 上。

23、形成。因此， 内部漏斗 9 在其内端 16 的区域内开始整体并入到支撑底部 18 中并 进入支承套环 19。 0030 实际上， 支撑环 15 尽可能地在面向出口漏斗 7 的出口侧， 径向向外定位在废气处 理元件 3 的轴向面端 20。因此， 可以阻止支撑环 15 径向外部的废气轴向地从废气处理元 件 3 中排出。更优选地， 支撑环 15 完成与废气处理元件 3 的外侧或外圆周径向向外平齐 ； 同样， 支撑环 15 可以径向伸出废气处理元件 3 的外部横截面。 0031 在所示的实施例中， 支撑环 15 可以配备有几个径向通道开口 21， 例如， 通过其使 排气通道和安装轴承垫 14 和绝缘空。

24、间 10 的区域之间的压力平衡成为可能。这些通道开口 21 实际上设置在面向废气处理元件 3 的面端的支撑环 15 上。 0032 外部漏斗 8 的外端 13 能够以固定的方式通过焊接连接与远离夹套 6 的内部漏斗 9 的外端 22 连接。在图 1 中， 用箭头 23 表示各自的焊接连接， 其实际上可以被设计为在面 端上的圆周焊缝。在该实施例中， 借助于该圆周焊缝， 两个漏斗 8， 9 的两个外端 13， 22 与套 管 24 固定连接， 其中套管与两个漏斗 8， 9 的两个出口侧或外端 13， 22 同轴设置。在这种情 况下， 该焊接连接 23 可以将面端上的漏斗 8， 9 的两个外端 13。

25、， 22 连接到套管 24 的外侧， 只 要套管 24 插入到内部漏斗 9 中， 如图 2 的实施例所示。随后， 焊缝 23 可以简单的应用在外 部。然而， 原则上， 套管 24 可以被安装在外部漏斗 8 的外侧， 从而焊缝 23 将不得不应用于 套管 24 的内部。然而， 实际上， 焊缝 23 可以表现为三板缝 （three-sheet-seam） ， 其以固定 的方式用一单独的焊接操作将三个部件， 即两个漏斗 8， 9 和套管 24 连接在一起。 0033 关于在图 1 中所示的具体实施例， 一热绝缘材料 25 被设置在绝缘空间 10 中。在 这种情况下， 该绝缘材料 25 能够以绝缘垫的。

26、形式应用， 原则上， 其可以具有一与轴承垫 14 相似的结构。可选地， 绝缘材料 25 可以绝缘体 26 的形式实现， 其是绝缘材料 25 的成形体， 并径向地在外部漏斗 8 的外部自我支撑， 及径向地在内部漏斗 9 的内侧自我支撑。通过与 外部漏斗 8 和内部漏斗 9 互补的绝缘体 26 的成形， 产生对内部漏斗 9 的稳定性， 因为其可 以有效地通过绝缘体 26 支撑在外部漏斗 8 上。因此， 更优选地， 内部漏斗 9 的壁厚小于外 部漏斗 8。例如， 内部漏斗 9 的壁厚大约为外部漏斗 8 壁厚的一半。 0034 此处示出的绝缘体 26 可以形成在面向夹套 6 的内端 27， 从而其在支。

27、撑环 15 的区 域内轴向支撑内部漏斗 9。例如， 为此， 绝缘体 26 的内端 27 可以具有一环形圆盘形轴向面 端， 其在夹具17的区域内轴向地支撑内部漏斗9的内端16， 更优选地在支撑底部18的区域 内。因此， 获得了一个在夹具 17 区域内的平坦的并且有效的对于内部漏斗 9 支撑， 从而， 可 以经由支撑环到内部漏斗 9 和经过绝缘体 26 或经由绝缘材料 25 到外部漏斗 8 传递轴向支 撑力， 其轴向地将废气处理元件 3 定位在壳体 2 内。此处， 绝缘体 26 将内部漏斗支撑在面 向外部漏斗 8 的外部。 0035 例如， 支撑环 15 可以由编织的金属丝网制造。轴承垫 14 可以用常规的轴承材料 制造。废气处理装置 3 可以由金属制造。然而， 优选陶瓷的废气处理元件 3。更优选地， 废 气处理元件 3 可以为整体制品， 优选陶瓷整体制品。 说 明 书 CN 102220893 A CN 102220904 A1/1 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 102220893 A 。