[實用新型]涂層單元

有效

• 申請號: 201921467347.1
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN211058887U
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發明（設計）人: M·弗爾斯特;A·奧爾特斯多夫;N·戴貝爾;S·策爾勒;J·科赫;M·根施;W·哈塞爾曼
• 申請（專利權）人: 優美科股份公司及兩合公司
• 主分類號: F01N3/035
• 分類號: F01N3/035
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 呂晨芳

本實用新型涉及一種涂層單元，用于采用干粉末?氣體氣溶膠來為壁流式過濾器涂層。所述單元由三個相互連接的子單元組成，所述子單元安裝在涂層設備中，使得可使用粉末?氣體氣溶膠來為所述壁流式過濾器涂層。具有本實用新型的特征的特殊涂層單元是簡單而優化的。

技術領域

本實用新型涉及一種涂層單元。

背景技術

機動車輛中的內燃機的排氣通常包含有害氣體一氧化碳(CO)和碳氫化合物(HC)、氮氧化物(NO_x)和可能的硫氧化物(SO_x)以及顆粒，這些顆粒主要由固體碳質微粒和可能粘附的有機附聚物組成。這些物質被稱為主要排放物。一氧化碳、碳氫化合物和顆粒是燃料在發動機的燃燒室中不完全燃燒的產物。如果燃燒溫度超過了1200℃，氣缸中進氣的氮氣和氧氣就會產生氮氧化物。硫氧化物由有機硫化合物的燃燒產生，這些有機硫化合物總是少量地包含在非合成燃料中。未來在歐洲、中國、北美和印度遵守適用的法定機動車輛排氣限值需要從排氣中大規模地除去所謂的有害物質。為了從機動車輛的排氣中除去這些對環境和健康有害的排放物質，開發出了許多催化廢氣凈化技術，其基本原理通常以以下方法為根據：將待凈化的排氣引導通過流通式 (flow-through)蜂窩體或壁流式(wall-flow)蜂窩體，該蜂窩體帶有涂覆于其上的催化活性涂層。催化劑在形成無害的產物、例如二氧化碳、水和氮氣的情況下促進各種排氣組分的化學反應。

剛才描述的流通式蜂窩體或壁流式蜂窩體也被稱為催化劑載體、載體或基材孔芯，然而在其表面或形成其表面的壁中承載催化活性涂層。該催化活性涂層通常在所謂的涂層過程中以懸浮液的形式涂覆在催化劑載體上。汽車廢氣催化器制造商過去為此公開了許多這類方法 (EP1064094B1、EP2521618B1、WO10015573A2、EP1136462B1、 US6478874B1、US4609563A、WO9947260A1、JP5378659B2、 EP2415522A1、JP2014205108A2)。

為除去顆粒排放物，帶或不帶附加催化活性涂層的柴油顆粒過濾器(DPF)或汽油顆粒過濾器(GPF)是合適的機組。為滿足法律標準，對于當前和未來的內燃機廢氣后處理應用而言，出于成本原因，但是也出于結構空間原因，將顆粒過濾器與其他催化活性功能相結合是值得期待的。顆粒過濾器(無論其是否帶有活性涂層)的使用導致與相同尺寸的流通載體相比排氣背壓的明顯提高，并由此導致發動機扭矩的降低或可能燃料消耗的增加。為使排氣背壓不再繼續升高，用于催化器的催化活性貴金屬或過濾器中的氧化催化劑材料的氧化載體材料的涂覆量通常小于流通載體中的涂覆量。因此，帶催化涂層的顆粒過濾器的催化有效性通常不如同樣大尺寸設計的流通孔芯。

已經做出了一些努力來提供這樣的顆粒過濾器：其由于活性涂層而具有良好的催化活性并且還是具有盡可能低的排氣背壓。一方面，經證明有益的是：催化活性涂層并非作為層位于多孔的壁流式過濾器的壁上，而是將過濾器的壁執行為帶有催化活性材料(WO2005016497A1、JPH01-151706、EP1789190B1)。為此，如此選擇催化涂層的顆粒尺寸，使得顆粒可侵入壁流式過濾器的細孔中并在該處通過煅燒被固定。

過濾器的可通過涂層進行優化的另一功能性在于其過濾效率、即過濾效果本身。在WO2011151711A1中描述了一種方法，借助該方法為無涂層或帶催化涂層的過濾器施加干的氣溶膠。氣溶膠通過顆粒尺寸為0.2μm至5μm的粉狀高熔點金屬氧化物的分布來提供，并且借助氣流通過壁流式過濾器的進氣端來引導。在此，單個顆粒聚集成橋接的顆粒網絡，并且作為層沉淀在單個穿越壁流式過濾器的進氣道的表面。過濾器的粉末典型裝載量為每升過濾器容積5g至50g。明確指出，不期望使用金屬氧化物在壁流式過濾器的細孔中實現涂層。