專利名稱：廢氣凈化裝置和用于制造廢氣凈化裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有外殼體、布置在其中的芯體和圍繞芯體的彈性補(bǔ)償元 件的廢氣凈化裝置。而且，本發(fā)明涉及用于制造包括外殼體、布置在其中 的芯體和圍繞芯體的彈性補(bǔ)償元件的廢氣凈化裝置的方法。特別地，根據(jù)本發(fā)明的廢氣凈化裝置是催化器、微粒過(guò)濾器或者其組 合。所述廢氣凈化裝置通常包括陶瓷基底形式的芯體，其用作機(jī)械過(guò)濾器(微 粒過(guò)濾器)或者涂覆上用于廢氣凈化的催化材料。芯體用彈性補(bǔ)償元件(通常 稱為支撐墊)包覆并通過(guò)徑向夾緊留持在外殼體中。為了該目的，彈性補(bǔ)償 元件在芯體上施加保持力，其必須足夠大以防止在駕駛操作中例如由于氣 體壓力和由于振動(dòng)而會(huì)發(fā)生的芯體相對(duì)于外殼體軸向位移。
背景技術(shù)：
在從現(xiàn)有技術(shù)已知的廢氣凈化裝置中，當(dāng)形成所謂的膨脹墊的支撐墊 響應(yīng)升高的溫度而膨脹(或者"脹大")時(shí)，才實(shí)現(xiàn)施加在芯體上的必需的保持力，這是不利的。但是，為了該目的，膨脹墊必須一次性地暴露到大約300。C 至350°C的溫度中。但是，在城市交通的正常駕駛操作中，在具有新穎的 廢氣凈化裝置的車輛中，特別地是在由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛中，其廢氣 凈化裝置布置在底部區(qū)域中，起初只實(shí)現(xiàn)大約200°C的溫度。因此，支撐 墊維持在其非膨脹狀態(tài)一段延長(zhǎng)的時(shí)間，例如直到微粒過(guò)濾器首次再生 (regeneration),其中墊的膨脹溫度那時(shí)才首次實(shí)現(xiàn)，這是可能的。這樣，直 到此時(shí)，存在由于不足夠的保持力芯體在殼體中軸向位移的風(fēng)險(xiǎn)。為了防 止這發(fā)生，已知的支撐墊制造得非常厚，或者進(jìn)行額外的軸向和可能的徑 向支撐，例如通過(guò)金屬絲網(wǎng)環(huán)。另一可能性在于使用非膨脹支撐墊，借助 其通過(guò)較大的缺口區(qū)域?qū)崿F(xiàn)充分的保持力。但是，非膨脹支撐墊比膨脹墊 顯然更加昂貴。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于制造廢氣凈化裝置，其中從一開(kāi)始(也就是，同樣在 排氣系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)高的溫度之前)芯體得以安全地留持，并且其特征在于少的 構(gòu)建努力和低的制造成本。因此，根據(jù)本發(fā)明，在上述的廢氣凈化裝置中，至少在首次操作之前， 在芯體和補(bǔ)償元件之間和/或補(bǔ)償元件和外殼體之間提供粘合層。借助于粘 合層，在芯體和補(bǔ)償元件之間(或者在補(bǔ)償元件和外殼體之間)實(shí)現(xiàn)粘合，并 且在補(bǔ)償元件膨脹之前芯體已經(jīng)得以安全地留持在其安裝位置。甚至在非 膨脹支撐墊的情況下，這樣的粘合層可以是有利的，因?yàn)槠溆欣谠谏?的溫度下的保持力的增強(qiáng)，在該溫度外殼體稍微擴(kuò)大。有利地，粘合層形成的以使得在升高的溫度，特別地在直到350°C的 溫度，其粘合屬性得以保持。如已經(jīng)提及的，支撐墊在大約300。C至350。C 的溫度下膨脹，于是由于墊施加的夾持力，芯體足夠安全地留持在殼體中。 在墊的膨脹溫度實(shí)現(xiàn)之前，粘合層防止芯體相對(duì)于外殼體的位移。粘合層 可以形成的以使得當(dāng)其不再需要留持芯體時(shí)在升高的溫度下熔化或者燃 燒。有利地，粘合層是由在蒸發(fā)或者燃燒過(guò)程中并不分出任何有毒物質(zhì)的 粘合劑形成。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，粘合層是由雙面粘合帶形成，其特征在于特別良 好的可處理性、均一的層厚度和短的設(shè)置時(shí)間。借助粘合帶，同樣確保粘 合劑不會(huì)滲透到支撐墊或者補(bǔ)償元件中。雙面粘合帶可以唯一地由粘合膜組成，也就是完全形成為例如膜的形 式，沒(méi)有載體層?；蛘?，粘合層還可由液體粘合劑或者噴霧粘合劑形成。再者，需要注 意粘合劑不要滲透到補(bǔ)償元件中?？蔁峒せ畹恼澈蟿┑恼澈蠈拥氖褂锰峁┢渌鼉?yōu)點(diǎn)。其通過(guò)所謂的填塞 (stu伍ng)方法提供用于制造廢氣凈化裝置，其中粘合層施加到芯體、彈性補(bǔ) 償元件和/或外殼體上，并且具有圍繞的補(bǔ)償元件的芯體填塞到外殼體中。 粘合劑僅在填塞后，特別地，僅在車輛的首次操作過(guò)程中被激活。但是， 在這種情況中，粘合劑的激活溫度應(yīng)當(dāng)明顯處于在車輛的首次起動(dòng)過(guò)程中 獲得的溫度之下。原則上，可以使用任何類型的粘合劑，并且粘合層可以例如由基于橡 膠的粘合劑或者基于丙烯酸鹽的粘合劑形成。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供用于制造廢氣凈化裝置的方法，其包括下面的步驟提供芯體、彈性補(bǔ)償元件和外殼體或者形成外殼體的片狀金屬。然后，為芯體的外表面和/或補(bǔ)償元件的內(nèi)表面和/或補(bǔ)償元件的外表面 和/或外殼體或者片狀金屬的內(nèi)表面提供粘合層。最后，安裝芯體和補(bǔ)償元 件到外殼體中。通過(guò)本發(fā)明的方法，廢氣凈化裝置得以制造，其中在任何 時(shí)候，也就是從制造的時(shí)候開(kāi)始，芯體安全地留持在外殼體中。


本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)從下面的參照附圖的數(shù)個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的描述獲得，其中圖1示出通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的廢氣凈化裝置的縱向截面； 圖2示出從圖1的放大的詳細(xì)視圖；圖3示出類似于圖2但是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的廢氣凈化裝置的i羊細(xì)-見(jiàn)圖；牙口圖4示出本發(fā)明的用于制造廢氣凈化裝置的方法的示意性表示。
具體實(shí)施方式
圖1示出用于汽車排氣系統(tǒng)的廢氣凈化裝置10。廢氣凈化裝置10是微粒過(guò)濾器、廢氣催化劑或者其組合。廢氣凈化裝置10的中心部分是芯體12，在此為一長(zhǎng)型圓柱的基底，其 由例如陶覺(jué)基底、某種類型的巻繞的瓦楞板或者 一些其它的催化載體或者 過(guò)濾材料組成，具有涂覆或者沒(méi)有涂覆。芯體12可以具有圓柱的或者非圓 形橫截面。僅示出圓柱的橫截面以便簡(jiǎn)化表示?；子芍螇|圍繞，其用作芯體12和外殼體16之間的彈性補(bǔ)償元件 14。特別地，外殼體16由片狀金屬形成且壁非常薄。在上游和下游，入口 漏斗狀物18和出口漏斗狀物20與外殼體16連才妄。在芯體12和補(bǔ)償元件14之間提供粘合層22(同樣見(jiàn)圖2)。粘合層22 可以由例如雙面粘合帶、液體粘合劑或者噴霧粘合劑形成，并防止芯體12 相對(duì)于補(bǔ)償元件14(或者外殼體16)的位移。圖1和2示出在首次操作之前的情形下的廢氣凈化裝置10。在駕駛操 作中，廢氣流動(dòng)通過(guò)在端面上的入口漏斗狀物18進(jìn)入芯體12中并在相對(duì)的端面離開(kāi)芯體12而具有較少的有害物質(zhì)，以通過(guò)出口漏斗狀物20離開(kāi) 廢氣凈化裝置10。當(dāng)在車輛的操作中，例如在微粒過(guò)濾器的再生過(guò)程中， 廢氣凈化裝置10達(dá)到超過(guò)350。C溫度時(shí)，粘合層22例如通過(guò)熔化、蒸發(fā) 或者燃燒被熱破壞。但是，從此刻開(kāi)始，補(bǔ)償元件14已經(jīng)膨脹，仍確保芯 體12可靠地留持在外殼體16中。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的廢氣凈化裝置，其與圖1和2的 廢氣凈化裝置的不同點(diǎn)僅在于在補(bǔ)償元件14和外殼體16之間還額外地提 供粘合層22。粘合層22防止補(bǔ)償元件相對(duì)于外殼體16滑動(dòng)。當(dāng)然，粘合 層22還可以僅設(shè)置在補(bǔ)償元件14和外殼體16之間。隨后，將參照?qǐng)D4簡(jiǎn)要解釋廢氣凈化裝置的制造。首先，在補(bǔ)償元件 14(支撐墊)巻繞在芯體12上(圖4b)之前，在芯體12外表面上提供粘合層 22(圖4a)。然后，外殼體16,其從片狀金屬例如通過(guò)心軸彎曲或者輥彎曲(圖 4c)預(yù)制而成，稍微膨脹，芯體與補(bǔ)償元件14 一起側(cè)向推入外殼體16中。 閉合外殼體16，以便外殼體的搭接邊被推動(dòng)到彼此之上并焊接到彼此(圖 4d)。除了上述巻繞方法，可以相應(yīng)地修改任何已知的用于制造廢氣凈化裝 置的方法。例如，可以通過(guò)所謂的定徑(sizing)進(jìn)行安裝芯體和補(bǔ)償元件在 外殼體中，其中多個(gè)可徑向移動(dòng)的夾持鉗使得預(yù)制的管狀外殼體塑性變形。 此外，同樣可能通過(guò)輥?zhàn)踊蛘咚^的旋壓而定徑。外殼體還可以由兩個(gè)或 者更多的殼組成，其被彼此推入到彼此中然后焊接到彼此，接縫或者焊接。 與補(bǔ)償元件一起將芯體填塞到預(yù)制的管狀外殼體中同樣是可能的。標(biāo)號(hào)歹'J表10 廢氣凈化裝置12 芯體14 補(bǔ)償元件16 外殼體18 入口漏斗狀物20 出口漏斗狀物22 粘合層
權(quán)利要求
1.一種廢氣凈化裝置，包括外殼體(16)，布置在其中的芯體(12)，和圍繞所述芯體(12)的彈性補(bǔ)償元件(14)，其特征在于，至少在首次操作之前在所述芯體(12)和所述補(bǔ)償元件(14)之間和/或在所述補(bǔ)償元件(14)和所述外殼體(16)之間提供粘合層(22)。
2. 如權(quán)利要求1所述的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述粘合層(22) 形成的以使得其粘合屬性在升高的溫度，特別地，在直到350°C的溫度得 以維持。
3. 如權(quán)利要求1或者2所述的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述粘合 層(22)是由雙面粘合帶形成。
4. 如權(quán)利要求3所述的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述雙面粘合帶 唯一地由粘合膜形成。
5. 如權(quán)利要求1或者2所述的廢氣凈化裝置 層C22)是由液體粘合劑形成。
6. 如權(quán)利要求1或者2所述的廢氣凈化裝置 層(22)是由噴霧粘合劑形成。
7. 如前述任一權(quán)利要求所述的廢氣凈化裝置 層(22)是由可熱激活的粘合劑形成。
8. 如前述任一權(quán)利要求所述的廢氣凈化裝置 層(22)是由基于橡膠的粘合劑形成。
9. 如權(quán)利要求1至7所述的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述粘合層 (22)是由基于丙烯酸鹽的粘合劑形成。
10. 如前述任一權(quán)利要求所述的廢氣凈化裝置，其特征在于，所述粘合 層(22)是由在蒸發(fā)或者燃燒過(guò)程中并不分出任何有毒物質(zhì)的粘合劑形成。
11. 一種用于制造廢氣凈化裝置(10)的方法，所述廢氣凈化裝置(10)包 括外殼體(16)、布置在其中的芯體(12)和圍繞所述芯體(12)的彈性補(bǔ)償元件 (14)，其中，所述方法包括以下步驟提供所述芯體(12)、所述彈性補(bǔ)償元件(14)和所述外殼體(16)或者形成，其特征在于，所述粘合 ,其特征在于，所述粘合 ,其特征在于，所述粘合 ,其特征在于，所述粘合所述外殼體(16)的片狀金屬；為所述芯體(12)的外表面和/或所述補(bǔ)償元件(14)的內(nèi)表面和/或所述補(bǔ) 償元件(14)的外表面和/或所述外殼體(16)或者所述片狀金屬的內(nèi)表面提供 粘合層(22);和將所述芯體(12)和所述補(bǔ)償元件(14)安裝在所述外殼體(16)中。
全文摘要
一種廢氣凈化裝置(10)，具有外殼體(16)、布置在其中的芯體(12)和圍繞芯體(12)的彈性補(bǔ)償元件(14)，其特征在于，至少在首次操作開(kāi)始之前，在芯體(12)和補(bǔ)償元件(14)之間和/或在補(bǔ)償元件(14)和外殼體(16)之間提供粘合層(22)。還描述一種用于制造廢氣凈化裝置的方法。
文檔編號(hào)F01N3/28GK101405490SQ200780009553
公開(kāi)日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2007年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月19日
發(fā)明者彼得·克羅納, 斯蒂芬·施米特, 斯蒂芬·默施科特 申請(qǐng)人:埃姆肯技術(shù)德國(guó)(奧格斯堡)有限責(zé)任公司