CN106640300A - 用于集成式催化消声器的优化结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于集成式催化消声器的优化结构以净化来自发动机的废气并当废气流向车辆后部时减小噪音。所述结构包括具有入口和出口的壳体和安装到壳体的SCR催化单元。具体地，所述SCR催化单元的一部分插入壳体中且其余部分暴露在壳体外。所述SCR催化单元通过栓接或夹持连接到壳体。因此，降低了生产成本和重量，并有利于进行维护和修理。

Description

用于集成式催化消声器的优化结构
相关申请的交叉参考
本申请要求于2015年10月29日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0150840号的优先权利益，其公开内容以引用方式并入本文。
发明背景
1.发明领域
本发明涉及一种安装到车辆的消声器(例如，消音器)，并且更具体地涉及一种用于集成式催化消声器的优化结构，其中选择性催化还原(SCR)催化单元通过栓接或夹持整体连接到消声器，以将SCR催化单元的一部分插入消声器中并且将其余部分暴露在消声器外，从而大大降低生产成本和重量并有利于维护和修理。
2.背景技术
一般而言，排气系统安装在车辆的车身底部，以减小噪音并在废气排放到大气之前从发动机产生的废气中除去杂质。排气系统通常包括与发动机气缸盖连接的排气歧管；一个或多个消声器，其被配置成通过向来自发动机的废气流施加阻力来减小噪音；以及催化转换器(催化单元)，其被配置成将包括在废气中的有毒物质诸如烃、一氧化碳、氧化氮等通过氧化还原反应转换为对人体无害的二氧化碳、水、氮、氧气等。
所述排气歧管、消声器和催化转换器经由排气管相互连通，并且与外部连通的排气尾管连接到消声器的远端。所述消声器被配置成通过降低废气的温度和压力减小从排气产生的噪音。近来，具有内置催化转换器的消声器(即，其中嵌入催化转换器的消声器)正被广泛使用，以有效利用用于安装排气系统的空间并简化其布局。具有内置催化转换器的消声器具有由于降低损害催化转换器的风险所致的改善的耐久性和由于降低催化剂活化所需的时间量所致的改善的净化性能的优点。
然而，由于前面提及的具有内置催化转换器的消声器被制造并通过焊接安装到车辆，因而部件的厚度增加。进一步地，由于所述消声器必须由高品质材料制成以能够保证消声器和催化单元一样长，因而重量和生产成本过度增加。因此，对于集成式催化消声器结构是高度需求的，其中催化转换器整体连接到消声器以使重量(例如，厚度)最小化并增加生产成本，从而可以更有效地生产车辆。
发明内容
因此，本发明提供一种用于集成式催化消声器的优化结构，其中SCR催化单元可通过栓接或夹持整体连接到消声器，以允许SCR催化单元的一部分插入消声器中并且其余部分暴露在消声器外，从而降低生产成本和重量。然而，将由本发明完成的目的不限于以上提及的目的，并且本领域的技术人员将从以下描述清楚地理解未提及的其他目的。
根据本发明的方面，以上和其他目的可通过提供用于集成式催化消声器的优化结构来实现，所述结构被配置成净化来自发动机的废气并当废气流向车辆后部时减小噪音，所述优化结构可包括具有入口和出口的壳体，以及安装到壳体的SCR催化单元，以允许SCR催化单元的一部分插入壳体中并且其余部分暴露在壳体外。
SCR催化单元可通过栓接或夹持连接到壳体。用于集成式催化消声器的优化结构可进一步包括安装在壳体中的一个或多个挡板。所述挡板可包括在其中形成的一个或多个孔。用于集成式催化消声器的优化结构可进一步包括设置在壳体中以支承SCR催化单元的支承单元。支承单元可以是挡板。所述挡板可包括在其中形成的开口以支承SCR催化单元。
附图说明
本发明的以上和其他目的、特征以及其他优点将从以下结合附图的详细描述中被更清楚地理解，在附图中：
图1是根据本发明的示例性实施方式的具有夹持连接结构的用于集成式催化消声器的优化结构的透视图；
图2A至图2B是根据本发明的示例性实施方式的具有夹持连接结构的用于集成式催化消声器的优化结构的截面图；以及
图3A至图3B是根据本发明的示例实施例具有栓接连接结构的用于集成式催化消声器的优化结构的透视图。
具体实施方式
应当理解，如本文所用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语一般包括机动车辆，诸如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商业车辆的乘用车，包括各种轮船和舰船的船只，飞行器等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、内燃机车(combusion)、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆，以及其他替代燃料车辆(例如，从非石油资源获得的燃料)。
本文所用的术语仅为了描述具体实施方式的目的，而非旨在限制本发明。如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在同样包括复数形式，除非上下文另外明确指明。应当进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加。如本文所用，术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。
除非特别陈述或从上下文中显而易见，否则如本文所用的，术语“大约”被理解为在本领域正常公差范围内，例如在平均值的2个标准差范围内。“大约”可以被理解为在所述数值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％范围内。除非上下文另外明确指明，否则本文提供的所有数值都被术语“大约”修饰。
现将详细参考本发明的示例性实施方式，其实例在附图中示出。在解释本发明的示例性实施方式之前，应当理解，在以下的说明书和所附权利要求中使用的措辞和术语不应被解释为限于一般意义或字典意义，而是应当在允许本发明人为了最佳解释而限定适当的术语的原则的基础上被解释为根据本发明的精神的意义和概念。在以下说明书中描述的和附图中示出的示例性实施例仅是说明性的，而非旨在表示本发明的所有方面，所以应当理解在不脱离本发明的精神的情况下可以进行各种等效替换和修改。
在本发明的说明书中使用的术语仅仅是为了描述具体实施方式的目的，而非旨在限制本发明。如在本发明的说明书和所附权利要求中所使用，单数形式“一”、“一个”和“该”同样旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指明。
此外，为了减轻车辆的重量和降低车辆的生产成本并且有利于消声器和/或催化单元的维护和修理，本发明提供一种用于集成式催化消声器的优化结构，所述结构可以包括具有入口和出口的壳体100以及安装到壳体的选择性催化还原(SCR)催化单元200，其中SCR催化单元的一部分(例如，第一部分)可插入壳体中并且其余部分(例如，第二部分)可暴露在壳体外。为了更好地理解本发明，图1示出根据本发明的示例性实施方式的具有夹持连接结构的用于集成式催化消声器的优化结构的透视图，并且图2A至图2B示出根据本发明的示例实施方式的具有夹持连接结构的用于集成式催化消声器的优化结构的截面图。
如本发明所使用，术语“消声器”是指被配置成减小从内燃机、通风设备等产生的噪音的装置。通常，消声器由金属材料制成并具有圆柱形形状或矩形箱体形状。当消声器的噪音减小性能增强时，废气的流动阻力也可增大，这导致发动机输出的降低。因此，当制造消声器时重要的是使噪音减小效果和发动机输出平衡。尽管各种类型的消声器在本领域中是已知的，但典型的消声器具有这样的结构，即使用具有约1mm厚度的钢板形成圆柱形主体，并且所述圆柱形主体的内部可被分成若干空间，所述空间干扰声波、减少压力波动，并且当废气流通过消声器时降低废气的温度，从而逐渐减小噪音。
如在本发明所使用，术语“催化单元”是指被配置成将包括在废气中的有毒物质转换为对人类无害的物质(例如，氧气、氮、二氧化碳、水等)的装置。近来，需要根据新的和更严格的条例安装SCR催化单元200，但是由于催化单元和消声器之间的干扰，可能难以将SCR催化单元实施到具有当前规格的车辆。
SCR催化单元200是具有选择性还原催化剂的催化单元，其被配置成在氧化氮排放到大气之前将通过使用矿物燃料产生的氧化氮(例如，引起诸如酸雨、光化学烟雾等问题的有毒物质)转化为诸如氮、氧气等无害物质。根据本发明的用于集成式催化消声器的优化结构可包括具有入口和出口的壳体100以及安装到壳体100的SCR催化单元200，其中SCR催化单元200的一部分可插入壳体100中并且其余部分可暴露在壳体100外。
参考附图，废气可通过连接到SCR催化单元200的暴露部分的排气管10引入SCR催化单元200中，可从SCR催化单元200的插入部分排到壳体100，并且可通过排气管10从壳体100排出。SCR催化单元200可通过栓接110或夹持120连接到壳体100。与焊接连接结构相比，此栓接或夹持连接结构不仅减小厚度，而且当需要维护和修理时允许SCR催化单元200更容易地从壳体100分离。
如图1、图2A和图2B所示，SCR催化单元200可通过夹持120连接到壳体100，并且图3A和图3B示出SCR催化单元200通过栓接110连接到壳体100。另外，多个挡板140可安装在壳体100中，以更有效地减小噪音。挡板140的数目可根据需要进行多种改变。用于废气流动的多个孔可在挡板中形成。
根据本发明的用于集成式催化消声器的优化结构还可以包括安装在壳体100内以支承SCR催化单元200的支承单元130。尽管SCR催化单元200可通过夹持120或栓接110连接到壳体100，但为了进一步增加结构稳定性，可提供支承单元130以在壳体100内支承SCR催化单元200的端部。支承单元130可作为单独支承结构在壳体100内提供，然而，挡板140可形成为用作支承SCR催化单元200的支承单元130。因此，挡板140可具有在其中形成的开口以支承SCR催化单元200。
图3A和图3B示出根据本发明的示例性实施方式的具有栓接连接结构的用于集成式催化消声器的优化结构的透视图。如图所示，SCR催化单元200可通过栓接110来代替前面提及的夹持120连接到壳体100。在该示例性实施方式中，两个挡板140可设置在壳体100内。所述挡板中的设置在(例如，靠近)壳体前端附近的一个挡板(例如，第一挡板)可作为挡板和如上所述的支承单元130两者操作，并且设置在(例如，靠近)壳体后端附近的另一个挡板(例如，第二挡板)可作为典型挡板操作。因此，设置在壳体前端附近的挡板140可包括在其中形成的开口以支承SCR催化单元200。
在图2A、图2B、图3A和图3B中描绘的箭头指示废气的流动。图2A示出废气可通过SCR催化单元200流入壳体100，穿过也作为支承单元130操作的挡板140，并流入排气管10。图2B显示废气的一部分可与图2A中的废气类似地流动，并且废气的其余部分可直接流入排气管而不穿过挡板。图3A和图3B示出废气的各种流动可在相同的挡板140的排列中实现。
如从以上描述显而易见的，本发明提供一种用于集成式催化消声器的优化结构，其中SCR催化单元可通过栓接或夹持整体连接到消声器，以允许SCR催化单元的一部分插入消声器中并且其余部分暴露在消声器外，从而与常规的集成式催化消声器相比，大大地降低了重量和生产成本。进一步地，当集成式催化消声器在行进中发生故障时，集成式催化消声器的上述构造使得可能对于消声器和/或催化单元的维护和修理有帮助。
尽管为了说明性目的已经公开了本发明的示例性实施方式，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离所附权利要求中所公开的本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、添加和替代。

Claims (9)

1.一种用于净化来自发动机的废气并在所述废气流向车辆后部时减小噪音的用于集成式催化消声器的优化结构，所述优化结构包括：
具有入口和出口的壳体；以及
安装到所述壳体的选择性催化还原催化单元，其中所述选择性催化还原催化单元的一部分插入所述壳体中并且其余部分暴露在所述壳体外。
2.根据权利要求1所述的用于集成式催化消声器的优化结构，其中所述选择性催化还原催化单元通过栓接或夹持连接到所述壳体。
3.根据权利要求1所述的用于集成式催化消声器的优化结构，其还包括：
安装在所述壳体内的多个挡板。
4.根据权利要求3所述的用于集成式催化消声器的优化结构，其中所述挡板包括在其中形成的多个孔。
5.根据权利要求1所述的用于集成式催化消声器的优化结构，其进一步包括：
设置在所述壳体中以支承所述选择性催化还原催化单元的支承单元。
6.根据权利要求5所述的用于集成式催化消声器的优化结构，其中所述支承单元是挡板。
7.根据权利要求6所述的用于集成式催化消声器的优化结构，其中所述挡板具有在其中形成的开口以支承所述选择性催化还原催化单元。
8.根据权利要求3所述的用于集成式催化消声器的优化结构，其中第一挡板靠近所述壳体的第一端设置并作为挡板和支承单元两者操作，并且第二挡板靠近所述壳体的后端设置并作为挡板操作。
9.根据权利要求8所述的用于集成式催化消声器的优化结构，其中所述第一挡板包括在其中形成的开口以支承所述选择性催化还原催化单元。
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