[发明专利]采用导向感应加热的气态排放物处理装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于处理气态排放物的组件，组件包括具有用于使排放物气体通过的巢室的基体。金属线的长度位于巢室的选定巢室中，感应加热线圈安装在基体附近，以用于产生变化的电磁场。这样，金属线被加热，导致加热基体并且加热在巢室中流动的废气。金属线非均匀地分布在基体上，以获得预期的加热模式。

相关专利的交叉引用

本申请要求享有以下优先权：

·2015年9月29日提交的名称为“采用定向感应加热的催化转化器结构”的美国临时申请序列No.62234166；

·2015年11月20日提交的名称为“采用受控感应加热的催化转化器系统和使用方法”的美国临时申请序列No.62258071；

·2016年3月11日提交的名称为“用于感应加热的结构”的美国临时申请序列No.62306885；以及

·2016年4月14日提交的名称为“感应加热结构”的美国临时申请序列No.62322719。

技术领域

本发明涉及用于处理废气以减少有害污染的催化转化器、颗粒过滤器(PF)及类似结构的结构和操作方法，并且本发明具有特定但非排他性的应用以减少内燃机在启动以及空转时产生的污染物。

背景技术

美国运输部(DOT)和美国环境保护局(EPA)已经建立了设定国家温室气体排放标准的美国联邦条例。从2012年型车辆开始，要求汽车制造商的车群范围内的温室气体排放每年减少大约百分之五。包含在要求中的是，例如新标准命令在2016年型车中，新型客车、轻型货车以及中型客车的预估组合平均排放水平必须不大于每英里250克二氧化碳(CO₂)。

催化转化器和DPF用在内燃机中来减小在燃料被燃烧时产生的有害废气排放物，以作为燃烧循环的一部分。在这些排放物中，值得注意的是一氧化碳和一氧化氮。这些气体危及健康，但可以通过分别被氧化为二氧化碳和氮气/氧气而被转化为毒性较小的气体。其它的有害气态排放物产品(包括未被燃烧的烃类)也可以通过氧化或还原而被转化为毒性较小的形式。如果转化过程在高温下以及存在适当催化剂的情况下进行，则转化过程可以被影响或被加速，该适当催化剂与待被处理以及转化为良性气态形式的特定有害排放物气体相匹配。例如，用于将一氧化碳转化为二氧化碳的典型催化剂是微细分碎的铂和钯，而用于将一氧化氮转化为氮气和氧气的典型催化剂是微细分碎的铑。

催化转化器和PF在低温(即从环境空气启动温度到300℃量级的温度或点火温度的运行温度)时效率低，点火温度是金属催化剂开始加速前述污染物转化过程的温度。点火温度经常被表征为有害排放物中出现50％降低时的温度，并且对于汽油而言该温度是大约300℃。低于点火温度时，很少乃至无催化作用发生。因而这是车辆日常使用期间的一个产生车辆大部分污染排放物的时期。使催化转化器或PF尽可能快速地变热对于减少低温启动排放而言是重要的。

共同在审的美国专利申请14452800(采用感应加热的催化转化器结构)示出了一种具有基体的催化转化器组件，所述基体具有用于使排放物气体通过其中的多个巢室。金属位于基体中的预定位置处，并且电磁场发生器被安装在基体附近，以用于产生变化的电磁场，从而感应地加热金属并因此加热基体。

发明内容