[發明專利]用于處理排氣的催化單元以及這種單元的制造方法

無效

• 申請號: 200980144817.3
• 申請日: 2009-11-11
• 公開（公告）號: CN102209842A
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發明（設計）人: K·奧利維耶;R·萊瑟姆
• 申請（專利權）人: 坦尼科汽車營業公司
• 主分類號: F01N13/00
• 分類號: F01N13/00;F01N3/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 原紹輝

相關申請的交叉引用

本申請要求2008年11月11日提交的第61/113,593號的美國臨時申請的權益，通過參考將其全部合并于此。

聯邦政府資助的研究或開發

不適用。

微縮膠片/版權參考

不適用。

技術領域

本發明涉及用于處理來自燃燒過程的排氣的催化單元，例如，用于機動車的壓縮發動機的催化轉化器、柴油氧化催化劑（DOC）以及選擇性催化還原催化劑（SCR），更具體地，涉及這樣的催化單元，其中，在催化載體結構的外圓周表面周圍放置支撐或安裝墊，用于在殼體或殼內支撐該結構。

背景技術

已知在機動車產業包括利用一個或多個催化單元的排氣處理系統，諸如催化轉化器、柴油氧化催化單元或選擇性催化還原催化單元，以改善排氣中的排放物。在這種催化單元中，通常將催化劑作為涂層而承載在支撐基底結構上，諸如具有單片結構的陶瓷基底。通常，這種催化劑載體的橫截面是橢圓或圓形，并且通常包裹著位于催化劑載體和該單元的外殼或殼之間的一層支撐或安裝墊，幫助保護催化劑載體免受可能從外殼或殼傳遞到該載體的沖擊和振動力。通常，支撐或安裝墊由耐熱減震型材料制成，諸如玻璃纖維或巖棉墊。這些墊通常用結合劑進行處理，該結合劑可以在將墊子切割為預定尺寸時并且在用墊子進行包裹和催化單元的組裝期間，改善工人對墊子的處理能力。在這些結構適合于它們的預期目的，但還是有改進的余地。

通常，這些結構包括圍繞催化劑載體包裹的單層墊子。這些結構中的墊子由多卷墊子材料形成，多卷墊子材料首先被切成片，然后在模切為包裹所需的寬度和長度之前用結合劑處理。雖然這種工藝滿足期望目的，但是其產生大量墊子材料的廢料（平均高達產出的30%），由于在制造和組裝期間為模切墊子所需的處理而需要使用結合劑，并且對于每個特定催化單元設計需要的每個不同尺寸和形狀的模切需要保持不同零件編號的庫存。圖1是此工藝的示圖。

通常在這些結構中，在催化單元的外殼或殼與催化劑載體之間壓縮支撐墊，以在催化劑載體上產生保持力。然而，因為支撐墊在組裝到這些單元之前其密度就被設定，所以由于所述支撐墊的密度的可變性，很難精確地維持該保持力。對支撐墊提供期望的組裝密度的一種已知方法是在將催化劑載體和支撐墊放置到殼內之后減小單元的外殼或殼的尺寸，其中，基于支撐墊的期望組裝密度確定殼的最終外徑。

發明內容

在一個特征中，提供一種處理來自燃燒過程的排氣的催化單元。催化單元包括催化劑載體和包裹在催化劑載體周圍的至少一層支撐墊，支撐墊沒有任何結合劑。

在另一特征中，基于需要實現期望墊密度的外殼的內徑與催化劑載體之間的墊的實際環形體積計算具有包裹在外殼中包含的支撐墊中的催化劑載體的催化單元結構的目標外殼直徑。

作為另一特征，通過首先測量作為單獨組件的催化劑載體和外殼或殼的重量，然后測量催化劑載體、支撐墊和外殼的整體組裝重量，并且從組裝重量減去外殼和催化劑載體的重量，間接地確定給定催化單元的支撐墊的質量/重量。

在另一特征中，通過消除了與傳統模切工藝相關的浪費，并且通過減少與傳統模切工藝所需的多個零件編號相關的庫存，改善了支撐墊的產出效率。在這方面，在“按需”或所謂“剛好及時”的基礎上，提供一大卷支撐墊，并且沿其寬度將該支撐墊割開以產生多個最終單元特定墊卷，其中，每個最終單元特定墊卷具有催化單元的具體配置或設計特有的寬度。通過認真選擇在大卷上提供的支撐墊的長度，或者通過認真選擇從大卷上割下來的每個最終單元特定支撐墊卷上設置的長度，或者通過在生產與每個最終單元特定支撐墊卷相關的催化單元時認真選擇從該最終單元特定卷切下來的支撐墊的長度，或者通過上述所有中的一種或多種的組合，可以進一步縮減浪費。

在另一方面，支撐墊的前邊緣和后邊緣被切割成一定角度，以減少在傳統結構中經常發生的材料密度的變化，在傳統結構中，當支撐墊包裹在催化劑載體周圍時，支撐墊的相鄰層部分重疊在該墊的前邊緣和后邊緣的之上或之下。

在另一方面，通過優化在催化劑載體周圍包裹支撐墊時的層數，減小在支撐墊的相鄰層部分重疊在該墊的前邊緣和后邊緣之上或之下的區域中的墊密度的變化。

根據整個說明書的描述，包括所附權利要求以及附圖，其他目的、特定和優點將變得更加明顯。

根據整個說明書的描述，包括所附權利要求以及附圖，本發明的其他目的、特定和優點將變得更加明顯。

附圖說明

圖1是提供催化劑載體中使用的支撐墊的現有技術工藝的圖解；

圖2是包括根據本發明的催化單元的燃燒過程和系統的圖解；

圖3是沿圖2的線3-3放大的部分截面圖；