[发明专利]用于排气系统的废气处理装置和制造废气处理装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于排气系统的废气处理装置，所述排气系统尤其是比如车辆的内燃机的排气系统。

背景技术

已知这样的用于柴油机废气的颗粒过滤器，在所述颗粒过滤器中，含有颗粒的废气流经由多孔基质制成的中空体，所述多孔基质的孔隙尺寸被选择为使得积碳颗粒沉积在多孔基质上。由泡沫金属制成的片材是用于制造这些中空体的优选基质。当组装片材以形成中空体时，重要之处在于防止在各单个节段之间形成任何气体漏洞——载有颗粒的废气会未经过滤地流经这些气体漏洞，因为这将会与过滤器的功用相背。

发明内容

本发明的目的是提供一种废气处理装置，在所述废气处理装置中，能够以简单的方式避免在多孔基质的片材边缘之间形成任何间隙。

为此，在用于排气系统的废气处理装置中，包括：壳体，所述壳体具有入口和出口；以及至少一个中空体，所述中空体构造成能够透气、并且布置在从所述入口至所述出口的流动路径中。其中，所述中空体由至少一个基本元件形成，所述基本元件由多孔基质制成，每个基本元件包括至少两个连接区域。并且，设置成使得同一或不同基本元件的两个连接区域均在连接的区域中搭接以形成所述中空体。基本元件的相邻部分的连接区域的搭接确保了不会形成允许废气未经过滤地穿过中空体的漏洞。该构造以简单的方式确保不会出现泄漏，因为仅仅需要将各单个基本元件的坯件的尺寸选择为适当大。这样，一个单个(弯曲)基本元件的连接区域以及相邻的独立基本元件的连接区域能够连接。

对于多孔基质而言，比如，可以采用泡沫金属、金属海绵、金属中空球体结构，或者，概括说来，可以采用多孔金属。在这些材料中，金属形成了孔隙尺寸在几微米至若干毫米的范围中的栅格结构或蜂窝结构，其中通常地，材料的80％或更多由空腔形成。这种类型的泡沫金属是比如通过使熔融金属膨胀、对合适的金属粉末进行烧结或者通过对提供有合适发泡剂的金属粉末进行加热而制成。金属海绵比如可以在由塑料材料制成的、并用金属粉末处理的前体泡沫体的基础上在烧结工艺过程中制成。

作为替代方案，由比如碳化硅或陶瓷材料的纤维制成的非织造垫片也适合于用作多孔基质。

为了在各个连接区域之间形成连接，优选地，连接区域被按压并通过彼此接合的基质的表面结构而彼此连接，所述表面结构比如表面区域中的松散纤维部分或开放孔隙的边缘。当将两个连接区域平放成一个位于另一个之上并彼此顶靠者按压时，两个连接区域中的多孔基质如同一种钩环紧固件一样地作用。一个连接区域的表面结构刺入相应的另一连接区域的表面，并且表面结构被彼此卡止。由此，在沿着两个连接区域的整个搭接的区域上形成连接部，从而确保不会留有允许废气未经过滤地穿过连接部的间隙。

通过仅仅利用基质的钩环紧固件效果，可以仅仅通过彼此接合的一个或多个基本元件的表面结构而使连接区域彼此固定。尤其是，能够通过选择搭接区域的表面积来限定紧固效果。

然而，可替代地，连接区域也可以通过夹紧或缝合或者通过任何其它合适的附接方式而彼此固定。在这种情况下，仍然通过彼此搭接和接合的连接区域来实现泄漏的避免。但是，连接区域的彼此固定通过进一步的措施而得以加强，使得在操作期间连接区域不能够彼此拆离。

可以由多个基本元件制造中空体，所述基本元件通过按压而在相邻的连接区域彼此连接。

基本元件的总长度优选地被选择为比中空体的周边长，并且以螺旋形式将基本元件卷起，使得中空体具有多层壁。

各单个基本元件可以具有不同的透气性、密度和/或孔隙度。而且，它们的长度不需要相同。

连接区域可以既形成在一个或多个基本元件的边缘上又形成在基本元件的表面上。后者在中空体具有螺旋卷绕的多层壁的情况下是有利的。优选地，在这种情况下，位于边缘上的连接区域与位于表面上的连接区域按压在一起以便使中空体闭合。

在优选实施方式中，中空体包括被弯曲而形成锥体或截锥体的基本元件或基本元件组。在这种情况下，将平坦的坯件卷起以形成锥体或截锥体。为了闭合，比如，同一基本元件的连接区域彼此连接。使中空体闭合的另一种方式是，使位于边缘上的连接区域与已形成的中空体的表面上的连接区域连接。

可以制造比如两个这种类型的中空体，并将所制成的锥体或截锥体反向地彼此装配，以便使壳体中气体流经的表面尽可能地大。

如果基本元件的厚度是大约1至10mm，且特别优选地是1至3mm，那么基质片材非常适合于被卷起而形成中空体，不管材料的脆性如何。

采用这种厚度，用于使连接区域彼此紧固的按压也会进行得很好。