[发明专利]用于排气处理装置的安装垫

说明书

技术领域

本发明公开一种用于排气处理装置（例如用于汽车排气系统中的催化转化器和柴油机颗粒捕集器）中的垫或模制预成型件。所述垫或预成型件可用作将易碎整体件安装在排气处理装置的外部壳体内的安装垫或用作排气处理装置的端锥区域中的绝热件。

背景技术

排气处理装置被用于汽车上以减少来自发动机排放的大气污染。广泛使用的排气处理装置的实例包括催化转化器和柴油机颗粒捕集器、选择性催化还原单元、NOx捕集器，等等。

用于处理汽车发动机排气的催化转化器包括：壳体；用于保持催化剂的易碎催化剂支承结构，所述催化剂用于进行一氧化碳和碳氢化合物的氧化以及氮氧化物的还原；和安装垫，其设置在易碎催化剂支承结构的外表面与壳体的内表面之间，以将易碎催化剂支承结构弹性保持在壳体内。

用于对柴油机产生的污染进行控制的柴油机颗粒捕集器通常包括：壳体；易碎颗粒过滤器或捕集器，其用于收集来自柴油机排放的颗粒；和安装垫，其设置在过滤器或捕集器的外表面与壳体的内表面之间，以将易碎过滤器或捕集器结构弹性保持在壳体内。

包括易碎催化剂支承结构的材料通常为表现出高耐热性、低热膨胀系数和低耐冲击性的易碎或脆性材料。所述易碎催化剂支承结构通常包括由易碎金属材料或脆性陶瓷材料（例如氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化锆、堇青石、碳化硅等）制成的整体式结构。这些材料提供了具有多个气流通道的骨架式结构。这些整体件结构可能非常易碎，以至于即使是较小的冲击负荷或应力也往往会足以使其破裂或碎裂。为了保护易碎结构避免热冲击和机械冲击以及上述其它应力并且为了提供绝热性和气密性，将安装垫布置在易碎结构与壳体之间的间隙内。

包括基底的几何结构通常会促成高的表面积与体积比。该基底几何结构可包括多个较薄和易碎的元件。并无限制意义，基底的常用几何结构为整体件，其包括中空直角棱镜单元的阵列，其限定由较薄的易碎壁分开的细小流动通道，例如呈蜂窝型构造。

总之，对于基底的几何结构和材料的考虑，通常会得到这样的基底，其易于受到冲击、碾压破碎或源于小冲击负荷或应力的其它机械故障的影响并且其在很高的温度下工作。为了解决基底易碎性质的问题，通常将基底保护在壳体内，所述壳体通常为金属壳体，其中在基底的外表面与壳体的内表面之间具有空间或间隙。为了保护基底避免热冲击和机械冲击以及其它应力并且为了提供绝热性，已知将至少一个安装材料片布置在基底与壳体之间的间隙内。

由于排气处理装置被设计来在显著高于环境温度的温度下工作并且被设计成在未工作时冷却至环境温度，因此排气处理装置被设计为承受显著的温度波动。基底的安装被设计来在装置所要暴露的整个温度范围（从环境温度到工作温度）内对基底进行保护。温度波动使基底安装系统的设计面临严峻的挑战。

安装基底的常见方式包括在基底与金属壳体之间添加绝热安装垫。安装垫可包裹基底并且可通过在其周围封闭壳体而被压缩。选择压缩程度来在壳体与垫之间和垫与基底之间提供接合力，所述接合力产生的安装力或保持力不仅足够高以相对于外壳固定基底，而且足够低以避免损坏基底。另外，安装垫将固有地具有一定程度的耐热流性，并且在某些实施方案中是良好的绝热体；垫抵抗热从基底向壳体的传播，从而针对基底的给定稳态工作温度来降低外壳的稳态工作温度。

选择安装材料的类型和安装材料经受的环境温度压缩负荷以在排气处理装置经历的所有温度产生可接受的安装力或保持力，这仍然是造成困难的原因。解决此困难需要的是在基底与具有低导热系数的壳体之问的绝热材料，但其不会向装置增加不希望的重量或体积。

微孔硅垫是已知的绝热器。不过，如果排气处理装置暴露于水，微孔硅垫可能损失作为绝热器工作的能力，其在排气系统内的冷凝形成中是经常存在的。使绝热材料暴露于水使绝热材料损失它的绝热能力，因而将绝热材料转入隔离，其并不比支承垫显著地要好。

发明内容

提供了一种安装垫，其包括单层或多层垫，所述单层或多层垫包括微孔绝热材料和柔性纤维材料层，其中微孔绝热材料被隔离以防暴露于液体或液体蒸汽。

还提供了一种排气处理装置，所述装置包括壳体；位于所述壳体内的易碎结构；和设置在所达壳体与所述易碎结构之间的安装垫，所述垫包括：单层或多层垫，所述单层或多层垫包括微孔绝热材料和柔性纤维材料，其中微孔绝热材料被隔离以防暴露于液体或液体蒸汽。