[发明专利]催化器装置

说明书

本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的、用于内燃机的催化器装置，该催化器装置具有可供内燃机的废气流过的催化器主体、围绕该催化器主体的壳体罩和用于将催化器主体固定在壳体罩内部的装置。本发明还涉及一种用于制造这种催化器装置的方法。

催化器装置在现有技术中充分已知。例如DE 102006035957A1描述了一种催化器装置，其具有固定在催化器壳体内部的催化器主体。为了将催化器主体固定在催化器壳体内部，设置有输入端的轴向织物环和输出端的轴向织物环，所述轴向织物环在催化器壳体的轴向和径向上固定催化器主体。在输入端的轴向织物环与输出端的轴向织物环之间，在具有外径的催化器主体的外周表面与具有内径的催化器主体壳体的内周表面之间的缝隙中设置有支承垫或膨胀垫，该支承垫或膨胀垫借助绝热纸层与催化器主体分隔开。由于两个轴向织物环和绝热纸层防止了废气进入支承垫或膨胀垫，从而使废气流过催化器主体在废气流动方向上的整个长度。

然而当在催化器装置中使用膨胀垫时，在制造中需要较高的准确性和精度，因为膨胀垫分别具有完全确定的膨胀特性。催化器主体和催化器壳体之间的缝隙的缝隙尺寸需要保持得很精确，以使膨胀垫在膨胀过程后如期望的那样固定并且支承催化器主体。如果缝隙尺寸过紧，也就是说为膨胀垫的膨胀过程提供的用于扩展或膨胀的体积过小，则可能因为作用力过大而导致催化器主体受损。相反若缝隙尺寸过宽，作用力过小，则无法确保催化器主体得到稳定的固定或支承。

在此背景下本发明所要解决的技术问题在于，对已知的催化器装置及其制造方法进行扩展设计，使得由此能以简单的方式实现催化器主体稳定的固定。

该技术问题按本发明通过一种具有权利要求1所述特征的催化器装置和一种具有权利要求8所述特征的、用于制造这种催化器装置的方法解决。

按照本发明，在开头所述类型的催化器装置中规定，所述用于将催化器主体固定在壳体罩内部的装置具有填缝泡沫以进行固定，该填缝泡沫连接催化器主体与壳体罩。按本发明的用于制造催化器装置的方法规定，将催化器主体安装到壳体罩内并且随后用填缝泡沫填充形成于催化器主体和壳体罩之间的缝隙。

本发明的核心在于，始终存在于催化器主体和催化器壳体之间的缝隙与其精确的缝隙尺寸无关地用填缝泡沫而不是用已知的膨胀垫地填充，并且不会有造成损坏的力作用在催化器主体上。通过取消膨胀垫也消除了与之关联的缺点。由此不再需要精确地保持缝隙尺寸，这简化了催化器装置的结构设计及其制造，并且因此使得成本减小。

为了使催化器主体稳定而可靠地支承在催化器壳体内部并且使填缝泡沫具有较高的稳定性，该填缝泡沫优选包含精炼钢作为基本材料。

在按本发明的催化器装置中，填缝泡沫以有利的方式设计为闭孔泡沫。这一方面使得废气不能流过填缝泡沫，而是只能流过催化器主体，另一方面通过包含在泡沫中的气泡产生绝热效果。由此可以减少或省去其它产生成本的附加热防护措施。

为了在按本发明的填缝泡沫中形成适当的并且较大的气泡，填缝泡沫优选由含有钛混合物的发泡剂发泡成型。

为了使填缝泡沫具有一定的柔性和弹性用于吸收碰撞地固定催化器主体并且为了调和所使用的不同材料的不同热膨胀系数，在按本发明的催化器装置中，可以在填缝泡沫中加入由氧化物材料、氮化物材料、陶瓷材料和/或复合材料制成的掺杂物。

为了确保填缝泡沫正常工作并且确保其稳定性，该填缝泡沫的持续耐热强度优选为至少500℃。所述填缝泡沫的持续耐热强度尤其优选为至少650℃。

以下参照唯一的附图根据对实施例的详细说明进一步阐述本发明。

在图1中示出了按照本发明的具有壳体罩2的催化器装置1的横剖图。在壳体罩2中布置有催化器主体3或核心体，未示出的内燃机的废气可流过该催化器主体3或核心体。废气流动方向在图1中用箭头表示。

在催化器主体3的外表面4与壳体罩2的内表面5之间存在缝隙尺寸为S的缝隙。所述位于催化器主体3和壳体罩2之间的缝隙在缝隙尺寸的范围内由填缝泡沫6填充，该填缝泡沫6在壳体罩2的内表面5与催化器主体3的外表面4之间提供了稳定和牢固的连接。填缝泡沫6通过其相对较大的闭孔式构造由于气泡而在催化器主体3和壳体罩2之间起到绝热作用。此外，通过闭孔式构造防止废气流过填缝泡沫6，使得全部废气流必须流过催化器主体3。

催化器装置1能够以适当方式布置在排气设备中。尤其是壳体罩2可在其入口侧或出口侧由适当的盖子(未示出)至少部分地封闭。