CN108691619B - 后处理装置 - Google Patents

Abstract

后处理装置包括具有细长形状的第一垫和具有细长形状的第二垫。其中第一垫和第二垫交错，每个垫与至少两个基材中的每一个的四个侧面中的至少三个接触；此外，第一垫和第二垫至少部分重叠，使得第一舌部至少部分地设置在第二开口中，并且第二舌部至少部分地设置在第一开口中，以形成围绕位于外壳内的至少两个基材中的每一个的所有的侧面的连续层。

Description

后处理装置

技术领域

本专利公开总体上涉及内燃机，并且更具体地，涉及用于将催化剂基材填充到外壳内的基材垫。

背景技术

已知内燃机产生的燃烧副产物通过与发动机相关联的所谓的后处理系统而得到消除。这样的后处理系统典型地包括布置在基材上的一种或多种催化剂，该催化剂被填充到外壳中并且沿着来自发动机的排气的流动路径放置，使得它们能够处理和消除排气中的不希望释放到大气中的物质。

在典型的安装中，沉积在基材上的催化剂，例如陶瓷基材被填充在金属容器中，该金属容器被放置在发动机的排气管中。为了实现适当的配合，提供缓冲并避免气体通过基材泄漏，围绕基材布置有垫。当罐被组装时，垫，其可以由陶瓷纤维制成并且是可压缩的，被放置在基材和罐的内表面之间。典型地，在组装过程中，需要大量的定制以将基材恰当地组装到罐中，因为基材，尤其是正方形的基材，具有宽的公差和尺寸变化。定制包括保留垫的定制切割，以满足所需的空间要求。由于在组装开始之前不知道垫的大小，所以定制导致组装缓慢，并且在预裁切库存中存在挑战。

过去，已经提出了各种解决方案来解决所需定制的耗时方面。先前提出的解决方案的一个例子可以在2016年3月10日公布的授予Rochaz等人的PCT申请公开号WO2016/036802A1(“Rochaz”)中看到。Rochaz描述了一种用于将基材保持在罐中的安装垫。安装垫的尺寸被确定为缠绕基材的三个横向侧面，使得当四个基材以束的形式组装在一起时，每个基材的裸露面被定向成与相邻基材的有垫侧接触，使得全部四个基材在所有四个侧面都具有有垫的表面。尽管Rochaz提出的解决方案能够有效地围绕基材组装垫，但它仍未解决组装过程中的定制问题，因为仍然需要从垫的边缘手动去除过量的安装垫材料，从而当捆绑在一起时，避免相邻垫的重叠。

发明内容

在一个方面，本发明描述了一种后处理装置。后处理装置包括构造成沿着发动机的排气管道设置的外壳，该外壳具有入口和出口开口以及设置在外壳中的至少两个基材，该至少两个基材中的每一个均具有两个轴向端部以及四个侧面，该两个轴向端部构造成与入口和出口开口流体连通，该四个侧面面向外壳的内部。后处理装置还包括具有细长形状的第一垫以及具有细长形状的第二垫，该第一垫至少部分地围绕至少两个基材中的每一个设置，该第一垫在一端处形成第一舌部并且沿着其第一长度形成第一开口，该第二垫至少部分地围绕至少两个基材中的每一个设置，该第二垫在一端处形成第二舌部并且沿着其第二长度形成第二开口。第一垫和第二垫交错，每个垫与至少两个基材中的每一个的四个侧面中的至少三个接触。此外，第一垫和第二垫至少部分重叠，使得第一舌部至少部分地设置在第二开口中，并且第二舌部至少部分地设置在第一开口中，以形成围绕至少两个基材中的每一个的所有的侧面的连续层。

在另一个方面，本发明描述了用于组装后处理装置的方法。该方法包括提供第一垫条带和第二垫条带，该第一垫条带具有延伸经过第一垫的端部的两个第一舌部，以及沿着第一垫条带的主体形成的两个第一开口，该第二垫条带具有延伸经过第二垫的端部的两个第二舌部，以及沿着第二垫条带的主体形成的两个第二开口，将第一垫条带和第二垫条带结合以形成具有四个象限的十字形状，将四个正方形基材放置在四个象限中，使得四个基材中的每一个具有与第一垫条带接触的侧面和与第二垫条带接触的不同的侧面，围绕四个基材中的每一个的两个剩余侧面缠绕第一垫条带和第二垫条带的每一个的两个自由端，并且在插入外壳之前，将第一垫条带的两个第一舌部中的一个至少部分地插入第二垫条带中的两个第二开口中对应的一个。

附图说明

图1是根据本发明的后处理装置的外形图。

图2是图1中所示的后处理装置的剖视图。

图3是根据本发明的基材垫。

图4是根据本发明的两个基材垫的组件。

图5、6和7是根据本发明的围绕一束基材的安装基材垫的外形图。

图8是根据本发明的方法的流程图。

具体实施方式

本发明涉及具有后处理系统的发动机，并且更具体地，涉及具有包括安装到带有垫的罐中的基材的后处理系统的发动机。这些发动机可用于任何类型的海洋或陆地上的移动或固定应用。

图1中示出了根据本发明的后处理装置100的外形图。如图2所示，后处理装置包括围绕并支撑一个或多个基材104的基材外壳102。在图示的实施例中，基材104具有正方形的横截面形状，但应该理解，具有矩形、圆形或椭圆形的基材被认为落入本发明的范围内。基材104布置在四个基材的束106中，但也可以使用少于或多于四个基材104，这取决于特定应用所需的排气量和压降。后处理装置100构造成在运行期间沿着由发动机(未示出)提供的排气的路径使用。为此，并且为了便于将后处理装置连接到管道或导管，基材外壳102包括在基材外壳和入口和出口凸缘108之间会聚或发散的入口和出口扩散器105，每个扩散器围绕气体入口或出口开口110。以这种方式，通过开口110提供的排气可以在被收集之前穿过基材104进行处理，并且通过相对的开口110离开后处理装置。

从图2中可以看出，基材104通过可压缩或可折叠的垫层112悬挂或保持在外壳102内，所述垫层112在基材104的侧面114周围以及之间延伸。如可以理解的那样，在工作过程中，基材104的端面随着气体纵向穿过基材104而打开以供气体进入和退出。可折叠的垫层112可以由陶瓷纤维或其他材料制成，这些材料保持其弹性以将基材104悬挂和保持在外壳102内，并且还密封以防止在外壳和基材104的侧面114之间的空间中的基材周围的气体泄漏。

在图3中，基材垫条带200从侧面透视图展示为处于未折叠位置，并且在图4中，两个垫条带200的组件202展示为处于组装配置。基材垫条带200包括具有长度L和宽度D的细长部分204。在所示的实施例中，细长部分204包括两个开口206和中心狭槽208。当条带200在平坦表面上处于平坦或未折叠状态时，每个开口具有矩形形状并且沿细长部分204的中心线C延伸穿过细长部分204的整个厚度T。每个开口具有宽度和长度，在图示的实施例中其宽度大约等于D/3，即细长部分204的宽度的三分之一，长度大约等于其长度的四倍，或者大约为宽度D的4/3倍。每个开口沿着中心线C在宽度方向上位于中央，并且沿着长度L轴向布置在从任意端测量的细长部分的总长度的大约三分之一处，使得两个开口206的布置将条带200分成长度相等的三个部分。中心狭槽208在条带200的长度L的大约中间处垂直于中心线C延伸，具有约等于厚度T的宽度以及宽度D的一半的长度。轴向上与中心狭槽208共同延伸并且占据条带的宽度D的剩余一半的条带材料的剩余部分可以被限定为接合部分209。

每个条带200进一步包括延伸超过条带200的端部的两个舌部210。如图3所示，每个舌部210形成为开口206的反面，因为它由长度约4/3D且宽度为D/3的条带状材料形成。当条带200处于组装位置时，如图4所示，通过将每个条带的接合部分209插入到另一个条带的中央狭槽208中来连接两个条带，使得当完全就位时，两个条带在宽度D上延伸。然后将每个条带在四条折痕212中的每一条处折叠以形成矩形形状，或者如图4所示，两个开放的正方形形状，其尺寸足以围绕基材104的三个侧面缠绕。在这方面的组装顺序如图5，6和7所示。各种特征的尺寸根据用于构造条带200的材料来选择。例如，两个开口206的宽度基本上匹配舌部210的宽度，并且相应的开口和舌部的长度基于基材的圆周或外围的预期变化来选择。

参照图4-7，可以看出，每个条带的总长度约为正方形基材一侧的长度的六倍，但也可以使用其他长度。类似地，可以增加用于围绕基材的条带的宽度和/或数量，以实现材料的束的外部的期望覆盖。在所示的实施例中，每个条带沿着其中间部分延伸穿过两个基材，并且缠绕到其中一个基材的另外的侧面，使得当两个条带已经被组装时，四个基材的所有四个侧面已经被包裹。在图4-7中所示的组装过程中，使用两对条带来捆扎四个基材，然后可以将该四个基材插入到外壳中。四个基材在图6中编号为“1，2，3”和“4”。

为了说明基材的高度或宽度尺寸的可变性，在组装位置，两个条带200的端部处的舌部210被布置成至少部分地与对应的开口206重叠。更具体地，如图4所示，一对条带中的一个200上的舌部210与该对条带200中的另一个条带200中的开口206重叠。如图7所示，舌部210和开口206之间的重叠区域300被布置为位于两个相邻基材104之间，并且位于结合的基材束302的每个侧边的中间。

工业实用性

本发明适用于后处理装置，所述后处理装置包括基材，该基材通过使用放置在基材与外壳之间的垫被填充到外壳或罐中，以在外壳与基材，或者一束基材之间保持、密封、绝缘和/或以其他方式提供保持功能。图8中示出了组装用于放置到外壳中的一束基材的方法的流程图。该方法包括在402提供形成为细长条带的垫，其在每个端部处包括舌部以及在预定的轴向位置处沿着条带的轴向长度形成的两个开口。在404，提供第二条带，并且在406，将这两个条带组合或编织在一起以形成十字形状。在408，四个基材被放置在十字的象限区域中，并且在410，条带的自由端在相同方向上围绕束中的每个基材的其余两个横向侧缠绕。

根据该过程，在412，将每个条带的每个相应端部处的每个舌部插入到该对条带的另一个中的相应开口中。在414，通过将舌部插入到开口中产生重叠，确保围绕束中的每个基材的整个外围实现密封。在416，在将束插入到罐或外壳中之前，可以沿着基材束的长度在不同位置处施加第二或第三组条带，以重复缠绕过程。缠绕和重叠的垫的一个有利结果是在基材周围和基材之间施加了一层垫，其具有均匀的厚度T(参见图4)，这可以导致在基材之间并且围绕基材的垫材料的大致均匀的压缩。重叠还补偿了基材的外部尺寸的变化，即对较小的尺寸将导致较大程度的重叠，并且对于基材的较大尺寸将导致较小程度的重叠，而不需要切割或以其他方式调整垫，从而使组装更快，更具成本效益。

应该理解，前面的描述提供了所公开的系统和技术的示例。但是,可以预料到，本发明的其他实施方式可与前述例子在细节上不同。对本发明或其示例的所有引用旨在引用在此处讨论的特定示例，而不是旨在更一般地暗示对本发明的范围的任何限制。所有关于某些特征的褒贬语言都旨在表明对这些特征缺乏偏好，但除非另有说明，否则不能将这些完全排除在本发明的范围之外。

本文中数值范围的叙述仅仅意在作为单独地指代落入该范围内的每个独立的数值的简写方法，除非在此另外指出，并且每个独立的数值被合并到说明书中，就好像它在此被单独列举一样。在此所描述的所用方法可以任何合适的次序来执行，除非在此另有所指或与上下文明显矛盾。

Claims (11)

1.一种后处理装置，包括：

外壳，所述外壳构造成沿着发动机的排气管道布置，所述外壳具有入口和出口开口；

设置在外壳中的至少两个基材，所述至少两个基材中的每一个均具有两个轴向端部以及四个侧面，所述两个轴向端部构造成与所述入口和出口开口流体连通，所述四个侧面面向所述外壳的内部；

具有细长形状的第一垫，所述第一垫至少部分地设置在所述至少两个基材中的每一个的周围，所述第一垫在一端形成第一舌部并且沿着其第一长度形成第一开口；

具有细长形状的第二垫，所述第二垫至少部分地设置在所述至少两个基材中的每一个的周围，所述第二垫在一端形成第二舌部并且沿着其第一长度形成第二开口；

其中所述第一垫和所述第二垫交错，每个垫与所述至少两个基材中的至少一个对应基材的所述四个侧面中的至少三个接触；并且

其中，所述第一垫和所述第二垫至少部分重叠，使得所述第一舌部至少部分地设置在所述第二开口中，并且所述第二舌部至少部分地设置在所述第一开口中，以形成围绕所述至少两个基材中的每一个的所有的侧面的连续层。

2.根据权利要求1所述的后处理装置，其中所述至少两个基材是设置在所述外壳中的一束四个基材，并且其中所述第一垫和所述第二垫交错，以围绕所述一束四个基材中的每一个的所有四个侧面而形成所述连续层。

3.根据权利要求2所述的后处理装置，其中所述第一垫和所述第二垫中的每一个还包括中心狭槽，所述中心狭槽相对于中心线垂直延伸超过所述第一垫和所述第二垫的所述细长形状的宽度的一半。

4.根据权利要求3所述的后处理装置，其中，所述第一垫和所述第二垫交错，使得第二垫设置在所述第一垫的中央狭槽中，并且所述第一垫设置在所述第二垫的中央狭槽中。

5.根据权利要求2所述的后处理装置，其中，所述第一垫还包括在所述第一舌部的相对端处的附加的第一舌部和沿着所述第一垫的长度与所述第一开口对称布置的附加的第一开口。

6.根据权利要求5所述的后处理装置，其中，所述第二垫还包括在所述第二舌部的相对端处的附加的第二舌部和沿着所述第二垫的长度与所述第二开口对称布置的附加的第二开口。

7.根据权利要求6所述的后处理装置，其中所述第一垫和所述第二垫至少部分地进一步重叠，使得所述附加的第一舌部至少部分地设置在所述附加的第二开口内，并且其中所述附加的第二舌部至少部分地设置在所述附加的第一开口内。

8.根据权利要求1所述的后处理装置，其中所述第一垫和所述第二垫由陶瓷纤维织物材料制成。

9.根据权利要求1所述的后处理装置，其中，所述至少两个基材中的每一个具有容许公差变化的外围尺寸，并且所述第一垫和所述第二垫构造成在更小的外围尺寸时重叠较多，以及在更大的外围尺寸时重叠较少。

10.根据权利要求1所述的后处理装置，其中所述第一垫和第二垫中的每一个都具有细长的条带形状，该细长的条带形状具有宽度D、长度L和厚度T。

11.根据权利要求10所述的后处理装置，其中，所述第一开口具有矩形形状，其具有等于D/3的宽度和至少为D的长度，并且其中，所述第一舌部具有矩形形状，其具有至少是D的长度和等于D/3的宽度。

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