[发明专利]隔离排气后处理零件的仪器、系统与方法

说明书

领域

本项发明与内燃机排气系统相关，特别着重于排气后处理零件的隔离。

背景

排气后处理系统可接收及处理内燃机所排出的气体。一般来说，排气后处理系统包含各项专用于减少废气中有害气体的零件。例如，某些用于柴油动力内燃机的排气后处理系统就包含悬浮粒子过滤器、氧化触媒，以及选择性触媒还原(selective catalytic reduction，SCR)催化剂。引擎排出的高温废气一一通过每个零件后，才会排放至环境中。

排气后处理零件包含一个箱体，此箱体即决定排气处理滤器或触媒内部装载空间的大小。当高温废气通过这个内部腔时，废气的热度可能会使箱壁的表面温度提高。由于表面温度过高可能对安全造成危害，因此有相关安全管制条例限制箱体外层表面的最高温度。有鉴于必须遵守安全规定，因此设法降低排气后处理系统零件外层表面的最高温度。在常见的排气后处理系统中，零件箱外层表面会包覆一层绝缘层。

而另一种常见的排气后处理系统，则是在零件箱外壁和内壁之间的空间中放置一层绝缘层。如果利用零件外层表面将零件固定在车辆上，因此无法为零件包覆绝缘层，就非常适合运用这种方法。零件箱外壁和内壁之间是一个完全密闭的隔层，不会直接接触到通过零件的高温废气。再者，零件箱外壁和内壁不会压缩绝缘层。

概述

本应用方式乃因应现阶段技术水准研发而成，特别适用于解决现有排气后处理系统零件绝缘体制作技术尚无法完全解决的问题和需求。因此，本文所述应用技术的主旨在于提供排气后处理零件的仪器、系统和方法，此应用方式至少能够克服旧有绝缘技术的部分下列缺点或其它缺点。

根据已知技术，用于包覆排气后处理零件外层的包覆式绝缘体，可能会覆盖住将零件固定于车辆上所不可或缺的夹钳区域。根据其它已知技术，未包覆零件外层的绝缘体是以金属薄片裹覆，再置于外壁和内壁之间的完全密闭隔层中，这种方式并不能达到必要的密封程度，因此无法避免废气从绝缘层和内外壁之间通过。

将绝缘体封在完全密闭隔层内的结构中，绝缘体就不会接触到高温废气，因此不需将隔层密封。不过，必须采用其它方法确实封住隔层(例如精准而完整的焊接)，避免隔层接触到废气，而这种方式就需要额外的制作步骤和成本才能达到成效。如果封在结构中的绝缘层接触到高温废气，就无法压缩绝缘层，因而不能封住隔层。此外，由于未能压缩绝缘层，导致绝缘纤维或能从绝缘体移至处理后零件中，因而降低零件的效率。同时，封在结构中的已知绝缘层硬度不足，无法将其装于本文所述的绝缘体压缩专用零件中。通常，要安装封于结构中的绝缘体时，会经由后处理零件中的隔层送入绝缘体。如果隔层是专为压缩绝缘层而设计的，那么，一旦绝缘层硬度不足，就会造成隔层隆起，导致无法顺利将绝缘体送入隔层中。因此，本文所述应用技术的主旨在于提供封存排气后处理零件的仪器和系统，这些仪器和系统至少能够克服旧有绝缘技术的部分下列缺点或其它缺点。

根据克服一个或多个旧有技术缺失的代表性具体做法，排气后处理零件内含一个隔层，隔层当中的箱体即构成内部腔，可供废气流动。这个箱体包含内箱、外箱，以及内外箱之间的空间。此外，这个隔层的空间中还有一个绝缘包。绝缘包内含有封在弹性结构中的绝缘媒介。绝缘包另外还包含至少已部分坚固的构件，此构件的硬度大于绝缘媒介和弹性结构的硬度。

进行安装时，绝缘包的长度会以大致上垂直于箱体中心轴的方向延伸。至少部分坚固的构件、绝缘媒介以及弹性结构的硬度，则是大致与箱体中心轴平行的轴向硬度。

根据部分安装方式，至少部分坚固的构件是一块薄板。这个构件可以内嵌在绝缘媒介中，也可以固定在弹性结构的外层表面上。至少部分坚固的构件可以从绝缘包的第一个边侧向延伸至第二边。进行安装时，至少部分坚固的构件会在零件操作期间燃烧。

在某些安装方式中，零件外箱会以大致上与零件中心轴垂直的方向，将绝缘包向内层压。同时，在某些安装方式中，绝缘包、内箱和外箱会形成密封空间，避免废气通过绝缘包和内外箱之间。

根据某些安装方式，内箱可插入外箱中。内箱通常呈圆柱形，其中含有内壁和两个相隔一段距离的侧壁，侧壁呈放射状从内壁向外延伸。上述空间即可由外箱与外箱构成，也可以是内箱和内箱的两个侧壁所构成。内箱的两个侧壁中，至少有一个可以和外箱形成缝隙。绝缘包的弹性结构可以接触到通过缝隙的高温废气。