专利名称：封罩的废气后处理设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一个如权利要求1前序部分所述的封罩的废气后处理设备。
背景技术：
以不同的结构形式已知用于尤其汽车、主要是载重汽车的内燃机废气的封罩的后处理设备。尤其也构成具有在外壳内部组成一个结构单元的废气后处理单元，在公共的外壳侧的用于这个废气后处理单元的供给接头中，它本身至少部分地在结构单元内部也封罩。由此不仅产生显著的结构费用并且对于设备需要相当大的空间需求。而且需要适配于不同的使用情况，由此匹配于不同大小的内燃机，后者具有通过废气后处理设备流动的不同的体积流，也分别适配于独立构造的后处理设备，后者具有包括在这个后处理设备中的相应敷设的结构单元。例如由DE 102 50 050 Al已知这种封罩的后处理设备，其中在通过独立的外壳封罩的后处理设备内部具有外壳侧的用于包括在这个结构单元中的废气后处理单元的供给接头部分地仍然设有并需要独立的外罩，用于以所期望的顺序实现通流废气后处理单元。在轴向相互对置的供给接头中入流侧的供给接头通到流入室，从入流室通过轴向要通流的氧催化器入流到后置的、环形的且径向要通流的颗粒过滤器。从颗粒过滤器废气径向向内在中心收集管上流动，在收集管上喷入尿素并且它必要时容纳水解催化器。收集管通到偏转室，从那里逆着收集管通流围绕收集管设置的SCR催化器，它们本身通到与颗粒过滤器相邻的、限制颗粒过滤器的环形偏转室。从这个偏转室废气流动到被SCR催化器穿过的、包围收集管的环室。这个环室与废气侧的且以罩住设备的外壳为基准与入流侧的供给接头轴向对置的供给接头处于连接。由US 3 996 016 A已知封罩的废气后处理设备的另一结构形式。这个废气后处理设备如同在权利要求1前序部分中所述的那样模块化地由片状的结构单元构造。这些废气后处理单元环状地构成以及轴向相互衔接且轴向相互限制、包围中心供给通道地设置。从这个供给通道开始径向通流环状的废气后处理单元并且径向向外被收集通道环状地包围。 这个收集通道通到与供给通道延长体同轴的收集室并且通过这个收集室连接在流出管上， 它在供给通道的轴向延长体上延伸。在由片平面方向通流的且垂直于片平面相互衔接地相互连接的片状结构单元组成的废气后处理设备的这种模块化结构中通过并排排列的模块实现为此的前提，使废气设备以匹配于内燃机气缸的数量为不同的转换率和废气背压设计。而且这一点也仅仅改变对于废气后处理设备作为模块组成的结构单元数量，不改变这些结构单元的结构并且至少在将结构单元组成废气后处理设备时没有原理上的改变。由DE 20 2007 004 230 Ul已知废气后处理设备的另一结构，其中设有在轴向上相互连接的且轴向通流的不同功能的废气后处理单元。它们在公共的外壳里面位置固定地相互间通过支承环支承。公共的管形外壳由对应于废气后处理单元的、轴向相互连接的管段组成，它们分别容纳一个废气后处理单元并且它们在其轴向对置的接触部位由夹紧带包围以及通过这些夹紧带位置固定地且对于设备密封地连接。
发明内容
本发明的目的是，在保持构造的模块性的条件下在功能性和结构方面实现匹配于各运行要求、通过各个设备要处理的废气流参数的灵活性，而且以对于简化加工、执行维护和装配工作的良好前提下，并且需要使各个废气后处理单元热技术地隔离，这一点以总体上轻的但是稳定的封罩的外壳结构实现。对此的基本前提通过权利要求1的特征实现，它能够使所述废气后处理单元由优选块状的功能部件构造，其中这些功能部件分列地垂直于通流方向相互衔接地设置在片平面里面并且优选在功能上是相同的。由此出发以按照本发明的方式实现废气后处理设备的扩展结构，也包括不同的功能部件，尤其是在片状结构单元里面在功能上前后地布置氧化催化器、炭黑颗粒过滤器和/ 或氮氧催化器。为了构造各结构单元，并且在将这些结构单元组成废气后处理设备方面已经证实适宜的是，各结构单元具有形成废气后处理设备的部分罩的框架。这一点能够以简单的方式实现，使所述功能部件在各列的方向上夹紧在对置的框架侧面之间，其中所述功能部件垂直于片平面优选至少几乎与各容纳的框架端面平齐。因此使所述功能部件通过包围的框架在一个杠杆平面中延伸，由此在垂直于片平面夹紧框架时-为了形成罩-也使相互衔接的结构单元的相互对应的功能部件垂直于片平面相互支承。作为功能部件尤其使用陶瓷衬底或金属基体。为了垂直于片平面夹紧框架优选使用不嵌入到结构单元里面的夹紧连接，尤其对于结构单元设有周边侧搭接的夹紧连接。这一点尤其也能够形成罩，即废气后处理设备的外壳，通过它形成结构单元框架。所述框架按照本发明优选垂直于片平面弹性地相互支承， 密封地连接，由此也可以补偿废气设备的热膨胀。形成模块的结构单元的夹紧适宜地通过垂直于片平面延伸的拉杆实现，它们优选周边侧地搭接框架。所述拉杆延伸到框架以外，由此使拉杆基本不接触由运行引起的废气设备温度变化并且保持冷却。所述拉杆在拉方向上相对于盖部件支承，盖部件平行于片平面端面地覆盖各废气后处理设备的端面的结构单元。所述盖部件优选至少在其面对模块的内侧面上平面平行于片平面延伸并且适宜地具有外侧的支承筋，拉杆相对于支承筋周边侧地支承。这适宜地是在拉杆方向上延伸的、被拉杆穿过的眼圈，它们位于边缘环绕的支承筋上。在框架之间且相应地优选也在功能部件之间的弹性支承能够简单且适宜地通过陶瓷纤维垫实现，它们至少在框架和功能部件的部位、优选在框架之间、各框架与被框架夹紧的功能部件之间和功能部件之间形成弹性的且优选也气体密封的中间层，通过它们可以补偿热膨胀并且它们附加地也实现功能部件相互间垂直于其通流方向的边界。由此得到在通流方向上烟 式相互分界的通流路径。这一点不仅涉及各相互衔接的结构单元，而且也涉及分列垂直于通流方向设置在框架内部的功能部件，为此使它们垂直于列方向、即垂直于通流方向通过位于中间的弹性垫、同样尤其陶瓷纤维垫相互分界。由此也在列方向上得到弹性支承，而且在相互对置的各框架侧面之间，并且通过这些弹性支承使功能部件固定在各框架里面的位置。加入在各个列里面的、分别以列形状相互衔接的功能部件在对置的框架侧面之间能够以有利的方式借助于夹紧装置实现，通过它使附属于一列的功能部件在考虑位于功能部件之间的弹性支承、尤其纤维垫弹性的条件下以一个长度夹紧到一起，该长度小于对置的框架侧面之间的距离，功能部件要最终夹紧地位于其间。由此可以使功能部件以列形状组合地插入到相互对置的框架侧面之间。适宜地搭接端面的、与框架侧面相邻的功能部件地设有搭接的支承板。它们优选同样相对于各相邻的功能部件通过弹性中间层、尤其纤维垫支承。所述支承板能够没有点状过负荷地实现功能部件，通过简单的夹紧装置作为装配辅助，因此尤其通过具有从属的夹紧部件的夹紧框架，夹紧一列的功能部件，直到它们可以垂直于片平面且垂直于通流方向插入到各对置的框架侧面之间。在此插入深度首先限制在在插入方向上给定的、相对于夹紧框架外露的功能部件多余部位和被其覆盖的支承板上。 在对置的框架侧面之间首先部分插入功能部件时可以松开夹紧装置。接着可以将包括在一列中的功能部件完全插入到框架里面-直到基本与框架平齐地封闭，其中支承板形成滑动面并且必要时可以相应地覆层。为了使在列方向上位于相互衔接的功能部件之间的纤维垫稳定，它们鉴于垂直于夹紧方向上实现的通流以及取决于废气后处理设备安装状况可能也垂直于夹紧方向承载， 已经证实适宜的是，对于这些纤维垫设有垫支架结构。在这个结构中优选在垫支架两侧在到各顶靠的功能部件过渡中设有纤维垫或者纤维垫式的覆盖垫支架。作为垫支架可以设有孔板或其它形成结构的、起到钩连覆盖纤维垫作用的支承结构。此外尤其根据各功能部件列的长度也可以设有至少单个垫支架相对于框架的支承。例如相对于平行于各功能部件列延伸地拉紧在对置的框架侧面之间。在按照本发明的解决方案中分列夹紧在对置的框架侧面之间的功能部件优选不仅通过这个横向夹紧固定，而且也与其垂直地通过夹紧框架部件的盖部件固定，它们在功能部件部位通过位于其间的纤维垫使功能部件相互夹紧，由此通过功能部件最终也得到对于框架的加固，在轻型的框架结构形式中这导致封罩外壳的高度形状保持性。各框架也可以优选形成各废气后处理单元之间的过渡连接部件。此外这些过渡连接可以通道形地沿着框架延伸，由此使各过渡连接也实现有利地用于功能地作用于各废气后处理单元上的方法。按照本发明例如对于SCR催化器可以通过位于各框架外侧的配量单元实现尿素输入，它通到SCR催化器的过渡连接，由此通过过渡连接也得到用于使尿素与废气在其流入到SCR催化器上的足够长的混合段并由此得到所需的氨释放。尤其与配量单元相结合、 必要时也可以独立地对配量单元后置水解催化器并且优选以相应的方式安置在框架上，用于如上所述分解馈入到过渡连接上的尿素并且由此得到的氨与废气混合。对应于配量单元也可以使维修单元与过渡连接相连接，必要时在到配量单元的结构单元里面，其中通过维修单元可以逆着通流方向吹入压力空气到炭黑过滤器上，为此作为废气输入的供给接头对于短时间的维修运行作为油灰分的排出孔。以相应的方式也可以通过这个供给接头实现再生燃烧器的连接，如果使用这种再生燃烧器的时候，用于燃烧在炭黑过滤器上淀积的炭黑。
由附图和从属的描述给出其它细节和特征。附图中
图1示出按照本发明的废气后处理单元的立体外视图，它模块化地由片状结构单元构成，它们本身在片平面方向上容纳要通流的废气后处理单元，
图2示出这种结构单元的立体图，其框架形成罩住废气后处理设备的部分外壳并且容纳多个、在通流方向上相互衔接的且分别由相同的功能部件构造的废气后处理单元，
图3示出一个结构单元，它部分地在其片平面方向上剖视地示出并且示出组合成框架的在由炭黑过滤器构成的废气后处理单元与后置的氮氧催化器之间的过渡连接，
图4示出与图3类似的且更加简化的视图，在其中未示出从属于结构单元的废气后处理单元，
图5示出对应于图2的结构单元，其中与这个结构单元的框架边缘和这个废气后处理单元的功能部件搭接地设有垫盖，
图6示出与图3类似的局部剖视图，其中代替在图3中位于框架侧面的、在通到框架侧面的过渡连接的配量单元上示出维修单元，
图7和8示出结构单元的另一示意图，示出由氧化催化器、颗粒过滤器和氮氧催化器构成的废气后处理单元，
图9以分解图示出设置在一列中的相同形式的废气后处理单元功能部件之间的垫结
构，
图10示出结构单元的简化局部视图，其中示出过渡连接在容纳未示出的SCR催化器的腔室上的过渡，具有其在作为功能部件的孔板上的废气流均勻分布，
图11至13示出垫结构的不同视图，它设置在SCR催化器的功能部件之间并且它具有与承载的拉紧连接的垫支架，
图14局部放大图示出从炭黑过滤器通到SCR催化器的过渡连接上的配量单元的连接， 具有位于过渡连接中的旋流嵌件，
图15和16示出位于相互衔接的结构单元之间的、与垫载体连接的纤维垫的垫结构， 图17示出在图15和16中所示的垫支架的孤立的立体图，具有用于垫支架的覆层、尤其纤维垫的棱边保护，在其对应于横截面中的废气收集通道的局部部位，其中棱边保护通过带状的衬垫、尤其以弓形状构成，并且以各废气收集通道为基准形成在相互衔接的结构单元框架之间的搭接环节，
图18示出局部的、很大程度上对应于图4的对于图5的截面图，具有在从颗粒过滤器到SCR催化器框架侧面的过渡连接中构成的混合段，
图19示出夹紧装置的简化示意图，通过它的辅助将各废气后处理单元安装到从属结构单元的框架里面。
具体实施例方式图1以立体总图示出废气后处理单元1，它尤其与内燃机相结合使用，在这里主要与大容量的、静止或非静止利用的柴油发动机相结合使用。所述废气设备1模块化地由片状结构单元2构造，它如同在图2中一般示出地那样具有被废气通流的废气后处理单元3，它们在片平面方向上通流。在所示的实施例中废气后处理单元3都相同方向地通流并且通过相应的箭头表示通流方向4。每个在实施例中相同构造的片状结构单元2具有包围的框架5，它参照图1的视图形成部分罩6并由此形成部分通过结构单元2框架5形成的外壳，它在垂直于片平面相互衔接设置的框架5中在端面上通过盖部件7封闭。通过相对于盖部件7支承的拉杆8夹紧片状的结构单元2。如图2且尤其还由图7和8所示，所述片状结构单元2配有废气后处理单元3，它们在本实施例中通过氧化催化器9、颗粒过滤器10和氮氧催化器11在扩展结构中形成所谓的SCR催化器。这个催化器以尿素作为再生剂工作。尿素相应地配量废气地在从颗粒过滤器10到氮氧催化器11的过渡上雾化地输送。必要时使尿素通过后置于配量单元34的水解催化器分解并且将由此产生的氨输送到废气尤其在从颗粒过滤器10到氮氧催化器11的过渡里面。各废气后处理单元3由功能部件12至14构造，它们通过最好陶瓷的或金属的衬底形成并且具有适合于分列布置的形状。在所示的实施例中以矩形方块形状构成衬底，它们位于平行地在通流方向4上延伸的框架5侧面15，16之间并且夹紧在这些侧面15，16之间。在夹紧方向上并排的功能部件12或13或14之间以及也在与框架侧面15，16相邻的功能部件与这些框架侧面15，16之间的过渡中分别作为中间层设有陶瓷纤维垫17，通过它们使各块状的功能部件12或13或14相互间且相对于框架侧面15，16弹性地支承。优选使中间层、在这里所示的陶瓷纤维垫17也是气体密封的，由此对应于尤其陶瓷的功能部件 12或13或14的横截面分别得到烟囱式的相互分界的通流横截面。对应于罩6并由此也对应于框架5的六角形周边轮廓在入流侧与排流侧的氧化催化器9的功能部件12与氮氧催化器11的功能部件14以及与各屋顶形覆盖的、连接在通流方向4平行的框架侧面15，16的框架侧面18，19或21，21之间得到自由空间，它们作为用于废气后处理设备1的模块化的、片状结构单元2的公共的废气收集通道22，23。废气收集通道22形成入流侧的收集通道并且废气收集通道23形成排流侧的收集通道。对收集通道 22，23附设在至少一个盖部件侧面的、在本实施例中对应于在图1中可见的、正面的盖部件 7的供给接头24，25。废气收集通道22，23的横截面能够通过各屋顶形相互倾斜的框架侧面18，19或20，21之间的敞开角度确定，它在本实施例中约为140°，由此对于各废气收集通道22或23在与框架侧面15，16直角延伸的废气后处理单元3中得到钝角的三角形的横截面。在夹紧块状的功能部件12至14在平行于通流方向4的框架侧面15，16之间方面， 它们-参照本实施例-与屋顶形相互调整的框架侧面18，19或20，21相比是相当长的并且在长度上约1. 5至2倍于这个屋顶形相互竖立的框架侧面18，19或20，21，已经证实适宜的是，它们与通流方向4平行的框架侧面15，16通过横臂沈连接，它优选在位于框架侧面 15，16的纵向中间部位并且在颗粒过滤器10与氮氧催化器11之间的过渡中延伸。在按照本发明的氮氧催化器11作为SCR催化器的扩展结构中这个横臂沈能够作为腔室27，28之间的隔离部件使用，其中一个腔室27容纳氧化催化器9和颗粒过滤器10 并且其另一腔室观容纳SCR催化器，并且能够作为过渡连接四的一部分，通过它将从颗粒过滤器10排出的废气在完成喷射尿素或混合氨以后输送到SCR催化器11。
为此将横臂沈分成两个通道部分，其中一个通道部分30相对于颗粒过滤器10是敞开的并且其中另一通道部分31相对于SCR催化器11是敞开的，并且通过包围腔室27的框架侧面的连接通道32相互间这样连接，使从颗粒过滤器10到通道部分30排出的气体通过框架侧面的连接通道32输送到相对于SCR催化器11敞开的通道部分31。在结构上能够以简单的方式由此将横臂沈分成两个通道部分30和31，该横臂具有H形的轮廓，在其平行于片平面延伸的轮廓腿之间延伸轮廓臂33作为对角线，由此在片平面的方向上得到与楔形延伸的通道部分30和31相反的矩形横截面。这尤其也可以由简示的、平行于片平面剖视的结构单元2视图看出，它如同例如由图3和4所示的那样示出固定在框架5上的配量单元34，用于喷射尿素在过渡连接四上、尤其通道部分30的过渡部位中的连接通道32上。尤其与配量单元34相结合或者附属于配量单元可以在过渡连接四与位于过渡连接的混合段66的过渡中设有水解催化器。适宜地这样构成过渡连接四，使得尿素或氨与输送到SCR催化器11的废气良好混合，为此在过渡连接四中可以设有隔板、转向体或类似部件。关于这一点图14示出在从通道部分30在连接通道32的过渡中通过凸缘形的凸起35形成的缝隙变窄，该凸起例如通过旋流板或类似部件构成。形成这个凸起35的旋流板在图14中通过在连接通道32的横截面中弯曲的且对准框架5的连接通道32外壳的端部段形成，它本身相对于框架固定并且通过向着框架5敞开的、U形壁部件围限，或者也直接地通过框架5本身在相应的扩展结构中相同地构成。所述过渡连接四由于其长度并且也由于其角度的变化已经对于“混合段”、即对于尿素或氨与废气的混合提供了良好的前提。在图18所示的优选实施例中，所述过渡连接四在连接通道32部位尤其在尿素或氨与废气强烈混合方面这样设计混合段66，使连接通道32通过其部分长度上在横截面中细分成反向通流的通道段、尤其分成通道段67和68。在通流方向上在收集室69中反向的条件下实现从一个通道段67偏转到另一通道段68，逆流的通道段67通到在收集室上并且从那里连接顺流的通道段68。通道段67和68通过端面的、短臂70的自由排出的部位分开，它源自面对功能部件12，13的与框架侧面16平行的连接通道32分段的内壁71并且使连接通道32收缩地在收集室69上分开。所述短臂70优选终结在废气收集通道22的屋顶形轮廓的三角墙部位81(图18)， 尤其在通流方向上三角墙那一侧，由此以收缩到收集室69上得到折弯的流体走向。这个方向变化且尤其接着的在过渡到在相反方向上通流的通道段68上时给出通流方向约180° 偏转导致相应的离心力作用在废气-尿素-或氨混合物上，由废气、蒸汽和可能的水滴组成。尤其滴状的废气-尿素或氨混合物的组成部分在收集室69中分离，因此首先保留在连接通道32的混合段66部位并由此一般在其蒸发后才从混合段66排出。所述收集室69优选一直延伸到平行于框架侧面15的连接通道32段的外壁72， 其中收集室69通过量取到入流侧的废气收集通道22的、连接通道32的外部横截面部位形成。这个部位通过短臂73向内在废气收集通道22的方向上限定。短臂73与短臂70具有搭接部位并且在这个搭接部位限制通道段68，它在偏转室74上流出，偏转室在功能上也形成收集室。通过偏转室74相对于收集室69和通道段68限制短臂73，从这个偏转室伸出排流侧的通道段75，它通到平行于框架侧面15延伸的连接通道32部位。
因此通过混合段66实现废气导引，通过其走向由于其沿着屋顶形延伸的连接通道32部位的长度得到数次的具有相应的混合效应的偏转。这种效应由此得到加强，使连接通道32的横截面在混合段66部位分成多个通道段67，68，75，其中在通流方向上相互衔接的分别在相反方向上通流，由此得到发卡形的偏转部位，而且在收集室69和/或偏转室74 的部位。因为在基本相等的连接通道32横截面中通过混合段66实现经过混合段66反向通流的通道段67，68，75，尤其通过混合段66由于不同的通道段和收集室或偏转室的横截面也得到不同的通流速度，这有利地作用于废气-尿素或氨混合物的相应制备，由此不会显著地影响结构上的费用，如同按照图18的视图所示的那样。在本发明的范围内也形成过渡四，具有与图18相反地连接混合段66在到颗粒过滤器10排流侧的通道部分30，由此使废气不象在图18中那样在箭头83的方向上流入到通道段67上，而是在虚线的箭头84方向上流入到通道段75上，为此通过混合段66得到与在图18中标注的箭头方向相反的通流。这一点例如在废气后处理设备里面的温度分布和围绕废气后处理设备的温度分布方面可能是所期望的。图6以与图4类似的截面图示出基本只通过其对于框架5的固定表示的维修单元 36代替配量单元34的接头，其中维修单元36包括压力空气接头37以及截止阀38。在其在图6所示的截止位置截止阀38在连接通道32部位截止从向着颗粒过滤器10敞开的通道部分30到相对于SCR催化器11敞开的通道部分31的过渡，由此在压力空气加载时通过压力空气接头37在工作运行中在与通流方向4相反的方向上吹通并由此净化在图6中所示的颗粒过滤器10，如同所示的那样。对应于维修单元36或配量单元34也可以设有或设置水解催化器，通过它将氨馈入到过渡连接四、尤其是连接通道32上。在本发明的范围内，使维修单元36与配量单元34和/或水解催化器连接成工作单元，由此对于维修无需改装措施。截止阀38在这种结构中可以获得一个结构，它根据位置能够实现其对于旋流和混合馈入的尿素与废气在正常运行中的利用。图1和2示例地示出片状结构单元2的框架5与向外放置的边缘39的结构，由此各框架侧面作为向着框架外侧面敞开的U形轮廓具有位于边缘39之间的、垂直于片平面延伸的短臂40。由此使框架5具有一个结构，它以有利的方式并且以微少的费用也以板结构形式以微少的焊接费用制成，例如由钢带材料制成。例如通过倒棱边放置的边缘39也形成加固筋，由此可以通过相当微少的材料厚度加工。在模块化组成的废气后处理设备1中片状结构单元2通过其边缘39相互支承，其中按照本发明在相互衔接的结构单元2的边缘39之间设有弹性的且密封的中间层41。这个中间层41按照本发明仍然优选通过纤维垫17带构成。图5示出，在本发明的范围内使位于边缘39之间作为中间层41的带通过纤维垫的边缘区构成，如同对于纤维垫17作为平行于片平面的、覆盖在废气后处理单元3和边缘 39部位中的结构单元2的覆层42那样。尤其通过纤维垫构成的覆层42在边缘39部位作为中间层41形成垂直于拉杆8 的夹紧方向弹性的密封袋，并且也在平面的覆盖废气后处理单元3的部位形成气体密封的相互衔接的结构单元2之间的边界，它在覆盖部位空出废气收集通道22，23。在这个基本方案的适宜扩展结构中按照图15和16代替形成中间层41和覆层42的纤维垫17也设有具有垫支架43的垫结构44，它平面地构成并且对应于纤维垫具有边缘侧的中间层41和被中间层包围的、位于覆盖废气后处理单元3的对应于覆层42的表面。在这个表面42部位使垫支架43优选打孔或者另外形成结构地构成。优选使垫支架43与覆盖的纤维垫-或者其它以相应的方式弹性且密封的盖-一起形成结构单元，类似于缸头密封，它可以整体地加入到各并排的结构单元2之间并且夹紧在其间。尤其与这种通过垫支架43加固的垫结构44相结合，对于它也可以考虑其它结构的垫支架43，在较大的废气后处理设备1中通过结构单元2相互间的交替侧的支承也得到高的横向稳定性。在困难的条件下，例如在汽车或类似的使用中的振动负荷、冲击负荷下，也可以仅仅相互间通过盖侧支承的拉杆8轴向夹紧结构单元2，保证在废气后处理设备 1中的形状保持性。拉杆8轴向仅仅相对于盖部件7支承并且在所示的实施例中不穿过夹紧的结构单元2。适宜地使拉杆8在结构单元2上延伸，必要时-如图所示-在拉杆8侧面相对于结构单元8支承时在块体45上延伸，它们适宜地通过位于边缘39上的且突出于边缘的凸起构成，如同例如由图1和图2所示的那样。图5以及图15和16示出陶瓷纤维垫17，它们作为覆层42-具有或没有垫支架43 地-夹紧在相互衔接且相互夹紧的结构单元2的框架5与功能部件12，14之间。垫17或覆层42具有对应于局部76，77的废气收集通道22，23的横截面，后者具有限制废气收集通道22，23的棱边。为了保护这个棱边，例如防止通过流入到功能部件12里面的、从功能部件14流出的和/或在废气收集通道22，23中流动的废气或废气-尿素-或废气-氨混合物加载，对于棱边按照本发明已经证实一个屏蔽或盖是适宜的，它也在相互衔接的结构单元2 的过渡中形成保护的搭接82。这种搭接的盖可以位于框架5侧面，或者参照按照图15和16的扩展结构，位于垫支架42侧面，如同在图17中以垫支架43的配置所简示的那样。鉴于片状结构单元2的厚度和相应的、垂直于片平面测量的框架宽度在棱边部位有害的纤维垫17只具有微小的厚度并因此为了保护也只需要窄的覆盖。在相对于框架5固定时它们可以通过带状的衬垫78、尤其窄的带构成，如图17所示，它们优选以跟随废气收集通道22，23轮廓的弓形状成形，它通过其相互间屋顶形的弓侧面相对于相应的框架侧面18，19或20，21固定并且通过其对置的长边、必要时通过在片平面方向上延伸的支承榫加固，覆盖地沿着功能部件12，14延伸的纤维垫17棱边延伸。参照按照图15和16的具有纤维垫支架43的解决方案，可以使这个垫支架如图17 所示包围对应于各废气收集通道22，23的局部76，77 (图16)具有带状的衬垫78 (图17)， 它对应于跟随废气收集通道22，23三角形状的局部76，77，由三角形弓79，80构成。在这解决方案中平面的、尤其由板制成的垫支架43与T形轮廓类似地形成支承臂，在其上安置带状的、弯曲成弓79或80的衬垫作为法兰。相应地带状衬垫78在宽度上在两侧突出于平面的垫支架43作为“支承臂”，并由此搭接包围各局部76，77的位于垫支架 43上作为覆层42的纤维垫棱边。在这个解决方案中，通过带、尤其扁平材料形成的弓79，80尤其可以通过焊接以简单的方式固定垫支架43。但是在本发明的范围内也可以是其它结构，它们以相应的方式形成覆盖废气收集通道22，23否则露出的覆层42的棱边，它们优选通过纤维垫、首先是陶瓷纤维垫构成。但是在本发明的范围内，可以使用其它结构的覆层42，只要覆层在功能上对应于纤维垫，因此至少基本是气体密封的，以及在结构单元2的夹紧方向上是弹性柔韧的。与带状的、尤其弓79，80形状的衬垫78相结合使衬垫78基于装配的废气后处理设备1形成相互衔接的结构单元2之间的搭接环节，由此使各废气收集通道22，23向外受到结构单元2的框架5和搭接的、带状衬垫78的限制。这一点也以相应的方式实现，如果带状的衬垫78 (未示出)固定在框架5上并且侧面垂直于框架侧面这样多地突出于框架侧面固定，使得覆盖位于相互衔接的框架5之间的垫。以简单的方式也可以使带状衬垫79在边缘侧突出于框架5相对于其内圆周固定，尤其焊接，由此也以简单的方式得到相互衔接的结构单元框架5之间的搭接。图1还示出对于扁平的相当大面积的盖部件7的筋结构46，具有分别从耳圈47延伸出来的筋。耳圈47在周边侧设有边缘环绕的各盖部件7的筋48并且形成用于拉杆8的盖侧支承，它们垂直于结构单元2沿着废气后处理设备1延伸。如同在图9中所示的那样，与相互衔接的结构单元2之间的垫结构44类似，也可以在片平面中相互衔接的与夹紧在框架侧面15和16之间的块状功能部件12或13或14 (只看到功能部件12和13)之间分别设有垫结构49，后者具有垫支架50和位于垫支架两侧的陶瓷纤维垫51。在此垫支架50也可以通过孔板或者其它平面的具有结构的部件构成， 它用于钩连陶瓷纤维垫51。通过这种具有夹紧在框架侧面15，16之间的结构能够与支承和夹紧相结合通过盖部件7实现各个、尤其由陶瓷衬底作为功能部件构造的废气后处理单元3的进一步稳定性，也在考虑在内燃机中以废气和/或作用于废气后处理设备1上的脉冲加载、尤其冲击式加速度力的情况下。图11至13示出这个原理的改进方案，它尤其对于在片平面方向上夹紧在框架侧面15，16之间的废气后处理单元3的较大夹紧宽度是适宜的。在这种结构中规定的在相互对置的框架侧面15，16之间拉紧也是有利的，用于以尽可能轻的框架5结构没有框架变形地也可以施加相对较大的夹紧力在夹紧在框架侧面15，16之间的功能部件上，在这里它们是通过陶瓷或金属的衬底构成氮氧催化器11的功能部件14。在图11中通过扁杆53示出拉紧52，扁杆在框架侧面15，16之间延伸并且相对于框架侧面锚接，其中扁杆53通过其平侧面垂直于通流方向4并由此在通流方向4上也具有一定的柔韧性。图11至13还示出夹紧在框架侧面15，16之间的、形成氮氧催化器11功能部件14 的压力敏感的衬底之间的垫结构54，具有垫支架55和相对于垫支架55在两侧顶靠的陶瓷纤维垫6作为弹性的中间层，它们通过垫支架55稳定地连接，由此通过尤其在图12中所示的垫支架55与扁杆53的连接附加地实现对于功能部件14的承载的支承。为了与扁杆53 连接使垫支架阳在其面对扁杆53的端面上配有突出的连接板57，通过它们使垫支架55例如通过与扁杆53的螺栓连接58固定。已经证实垫支架55的与通过扁杆53构成的承载的拉紧52的这种可拆卸的连接是适宜的，用于使功能部件、在这里功能部件14夹紧地加入到封闭的框架里面的其框架侧面14和15之间。图19示出用于弹性地相互支承的功能部件、例如功能部件12的夹紧和装配方法， 它们通过陶瓷纤维垫17弹性地相互支承并且为了插入到框架侧面15，16之间必需顶压到一个长度，该长度小于在夹紧方向上测量的框架侧面15，16之间的距离。
在图19中示出的夹紧装置59具有封闭的夹紧框架62，它包围各安装在框架侧面 15，16之间的废气后处理单元3在夹紧方向上的功能部件并且通过相应的夹紧部件60、以螺栓表示在夹紧方向上加载。为此形成废气后处理单元3的各功能部件组、即例如功能部件12分别通过形状刚性的支承板61搭接在在夹紧方向上相互对置的侧面上，由此通过夹紧部件60可以使各功能部件组顶压到插入长度，该长度小于框架侧面15，16之间的距离。因此可以使各废气后处理单元3首先垂直于框架平面5在框架侧面15，16之间对应于顶压的废气后处理单元3的状态通过夹紧框架62的平面插入到框架5里面并且由于这样实现的相对于框架侧面15，16的支承可以松开夹紧装置59。形状刚性的支承板61还形成用于位于其间的、弹性地相互支承的功能部件12的支承，它们可以整体地、即成组地在通过支承板62相对于框架侧面15，16支承时插入到框架5里面，由此使框架与废气后处理单元3形成所期望的、片状结构单元2。在插入的状态如同结合图11至13所述的那样，建立用于拉紧52的规定的螺栓连接58，因此对于各废气后处理单元给出这种附加的支承。尤其在垂直于通流方向4实现的输入废气到废气后处理单元3的各个功能部件时，首先在一列中相互衔接的氧化催化器9的功能部件12和氮氧催化器11的功能部件14 证实有利的是，采取预防措施，用于对于各功能部件12或14与各入流状况无关地实现基本等质量的废气加载。为此可以设有相应的导引装置。在本发明的范围中优选且特别适宜的解决方案在于，如图10所示，但是也由图12 看出，在入流侧的功能部件覆盖中设有在功能部件上限制溢流横截面的结构且尤其以导引盖63的形式，它通过孔板64构成。孔板64适宜地配有小孔65，即通孔，它们在其面积上与各入流特性相协调。因此在参照图10的通道部分31的流入段中(在其中给出全部的废气加载)小孔65在孔横截面上小于导引盖63的跟随范围，由此以简单的措施实现基本相同的功能部件加载，它们参照图10的视图通过未示出的、设置在腔室观里面的氮氧催化器11 的功能部件14构成。
1权利要求
1.一种封罩的废气后处理设备(1)，它具有罩侧的供给接头(24，25)并且模块化地由片状结构单元(2)构造，它们垂直于片平面相互衔接地相互连接并且具有在片平面的方向上通流的废气后处理单元(3)，它们以在片平面方向上延伸的结构单元(2)的通流方向为基准位于收集通道(22，23)之间，它们组合到结构单元(2)里面，垂直于片平面在结构单元 (2)上连续地延伸并且向着供给接头(24，25)敞开，其特征在于，一个结构单元(2)的废气后处理单元(3)设置在垂直于其通流方向延伸的列里面，它们在结构单元(2)的通流方向上相互衔接。
2.如权利要求1所述的废气后处理设备，其特征在于，在结构单元(2)里面在通流方向上前后地设置不同功能的废气后处理单元(3)。
3.如权利要求1或2所述的废气后处理设备，其特征在于，所述结构单元(2)分室地构成并且分别具有入流侧的腔室(27)以及排流侧的腔室(28)，它们作为功能部件(12至14) 容纳不同功能的废气后处理单元(3)并且通过过渡(29)连接。
4.如上述权利要求中任一项所述的废气后处理设备，其特征在于，所述附属于结构单元(2)的功能部件(12至14)具有氧化催化器(9)、颗粒过滤器(10)和/或氮氧催化器(11)。
5.如权利要求3或4所述的废气后处理设备，其特征在于，所述入流侧的腔室(27)作为功能单元(12，13)容纳氧化催化器(9)和颗粒过滤器(12)。
6.如权利要求3至5中任一项所述的废气后处理设备，其特征在于，所述排流侧的腔室(28 )作为功能部件(14 )容纳氮氧催化器(11)，它通过过渡(29 )入流。
7.如权利要求6所述的废气后处理设备，其特征在于，所述氮氧催化器(11)由SCR催化器构成并且通过过渡连接(29)连接在尿素输入上、尤其以配量单元(34)的形式，和/或连接在尤其后置于配量单元(34)的水解催化器上。
8.如上述权利要求中任一项所述的废气后处理设备，其特征在于，各个结构单元(2) 具有形成部分罩的框架(5)并且所述过渡(29)至少部分地通过在框架(5)中或沿着框架 (5)延伸的通道(30至32)构成。
9.如权利要求6或8所述的废气后处理设备，其特征在于，所述过渡(29)围卡地用于入流侧的腔室(27)。
10.如权利要求3至9中任一项所述的废气后处理设备，其特征在于，所述入流侧的腔室(27)与排流侧的腔室(28)通过框架(5)的横臂(26)分开，它位于从入流侧的腔室(27) 开始的与在排流侧的腔室(28)上流出的过渡(29)的通道部件(30，31)之间。
11.如权利要求9或10所述的废气后处理设备，其特征在于，所述过渡(29)包括连接通道(32)，它在通过短臂(33)分开的通道部件(30，31)之间周边侧围卡地延伸到入流侧的腔室(27)。
12.如权利要求6至11中任一项所述的废气后处理设备，其特征在于，所述过渡(29) 具有用于维修单元(36)的接头。
13.如权利要求6至12中任一项所述的废气后处理设备，其特征在于，所述配量单元 (34)与维修单元(36)可交换地设置和/或由结构单元构成。
14.如权利要求7至13中任一项所述的废气后处理设备，其特征在于，所述过渡(29) 由混合段(66)构成。
15.如权利要求14所述的废气后处理设备，其特征在于，所述过渡(29)在连接通道(32)部位由混合段(66)构成。
16.如权利要求3至15中任一项所述的废气后处理设备，其特征在于，所述垂直于通流方向(4)在片平面中相互衔接的功能部件(12至14)块状地构成。
17.如权利要求3至16中任一项所述的废气后处理设备，其特征在于，所述在结构单元(2)的片平面中垂直于通流方向相互衔接的功能部件(12至14)通过中间层相互支承。
18.如权利要求3至17中任一项所述的废气后处理设备，其特征在于，所述相互衔接的结构单元(2)的功能部件垂直于结构单元(2)的通流方向通过中间层(41)相互支承。
19.如权利要求18所述的废气后处理设备，其特征在于，所述相互衔接的结构单元 (2)的相互对应的功能部件(例如12，13)垂直于结构单元(2)的通流方向通过中间层(41) 相互支承。
20.如权利要求17至19中任一项所述的废气后处理设备，其特征在于，所述中间层 (例如41)弹性地构成。
21.如权利要求17至20中任一项所述的废气后处理设备，其特征在于，所述中间层 (例如41)气体密封地构成。
22.如权利要求17至21中任一项所述的废气后处理设备，其特征在于，所述纤维垫 (17)作为中间层(例如41)被设置。
23.如权利要求17至22中任一项所述的废气后处理设备，其特征在于，所述中间层通过纤维垫(56)和纤维垫支架(55)构成。
24.如权利要求17至23中任一项所述的废气后处理设备，其特征在于，通过中间层对于在通流方向(4)上相互衔接的功能部件(12，13)形成烟@式相互分界的通流路径。
25.如权利要求17至M中任一项所述的废气后处理设备，其特征在于，所述功能部件 (12至14)在一列中夹紧在相互对置的、在通流方向(4)上延伸的框架(5)侧面之间。
26.如权利要求17至25中任一项所述的废气后处理设备，其特征在于，所述相互衔接的结构单元(2)通过位于中间的纤维垫(17)在框架(5)和功能部件(12至14)的部位相互分界和支承。
27.如权利要求17至沈中任一项所述的废气后处理设备，其特征在于，对于向着废气收集通道(22，23)外露的位于相互衔接的结构单元(2)之间的过渡中的中间层的棱边附设覆盖的搭接(82)。
28.如上述权利要求中任一项所述的废气后处理设备，其特征在于，至少部分地对于功能部件设有尤其端面前支承地限制其自由入流横截面的覆盖尤其是孔板(64)。
29.如上述权利要求中任一项所述的废气后处理设备，其特征在于，所述模块化地由片状结构单元(2)构造的废气后处理设备(1)具有端面的盖部件(7)并且通过拉杆(8)夹紧的盖部件(7)夹紧位于其间的片状结构单元(2)。
30.如权利要求四所述的废气后处理设备，其特征在于，所述拉杆(8)搭接框架(5)地延伸。
全文摘要
一种封罩结构形式的废气后处理设备(1)模块化地由片状结构单元(2)构造，它们分别容纳废气后处理单元(3)并且它们在片平面方向上通流地与罩侧的供给接头(24,25)连接，其中所述结构单元(2)被框架(5)包围，它们垂直于片平面相互衔接地尤其弹性地相互连接并夹紧。
文档编号F01N3/035GK102405335SQ201080016742
公开日2012年4月4日 申请日期2010年4月12日 优先权日2009年4月16日
发明者祖德曼斯 H., 赫勒 M. 申请人:Mtu 腓特烈港有限责任公司