CN1055873C - 与外套管仅部分相连的蜂窝体 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种蜂窝体制品，它主要用于内燃机排气系统促使废气产生催化反应的装置。建议用沿着蜂窝体(2)纵向长度一部分延伸的金属薄板的平滑段(8、9)来包围峰窝体(2)。该金属薄板是蜂窝体的组成部分，并位于蜂窝体与套管(1)之间的轴向的部分区域。在蜂窝体(2)的圆周上，平滑段形成一个外层部分，该部分围绕着蜂窝体并靠在套管上，从而可以在没有钎焊料在平滑段和套管之间通过的情况下将金属板在蜂窝体端面处由钎焊相互连接。

Description

与外套管仅部分相连的蜂窝体
本发明涉及一种蜂窝体，尤其是用于排气系统中的废气催化反应装置的蜂窝体，特别适用于内燃机的排气系统，最好用于快燃发动机。本蜂窝体是一种外装套管、内可通废气的蜂窝体。通废气的通道是由缠绕式的或分层式的金属薄板构成的相互挨紧的孔径，这些金属薄板至少其中一部分还具有某种特殊的构型。蜂窝体只有沿其纵向轴线的一部分与套管焊在一起。
从DE 43 06 052A1中，一种外装套管、内可通废气的蜂窝体被披露。蜂窝体由平滑的和波浪式的金属薄板构成，这些金属薄板相间呈螺旋状卷绕，这样在板层之间形成了一些通道。在这里平滑板层在外面。为实现与套管的可靠焊接，在平滑金属薄板层上，沿外周等距离的一些地方，布置了许多缺口。
DE 2924592 A1公开了一种蜂窝体。对于蜂窝体与套管的连接问题，DE 2924592提出如下建议：把装在套管中的蜂窝体浸入淬火槽内，使其端面能接触粘合剂，由此可形成一些浸润的区域。从焊料桶里取出焊料放到筛子上，再筛到已浸润的端面上，这样涂焊料膜的程序就完成了。这样涂了膜的蜂窝体就可在真空或在充气保护的情况下与套管焊接起来。
DE 2924592还公布，应把套管中的蜂窝体之端面浸入已熔化的焊料里。
WO 93/12904披露了废气催化剂的载体之焊接工艺。首先把颗粒大小合适的焊粉放在粘合剂和液体的混合液中，并使其化开，接着将这种液体注入蜂窝体的废气通道，于是将焊料放于蜂窝体的金属薄板上的过程就完成了。混合液注入之后，多余的就从废气通道溢出。
原先用过的工艺，既可按照DE 29 24 592，也可按照WO 93/12904公布的方法，来获得将蜂窝体外层与套管焊接起来的载体。这样蜂窝体与套管就焊牢了。
WO 94/06594已披露，蜂窝体只需在沿其纵向轴线的部分区域上与套管焊接，其方法是从里面将焊点处的套管上先挂上焊料，接着将蜂窝体推入套管里面去。
在WO 93/25339里，披露了另外一种焊接蜂窝体的工艺。具体方法是把焊料从端面注入蜂窝体里。
大多数已公布的焊接方法，特别是那种把焊料从端面注入的方法，不仅可导致蜂窝体的金属薄板之间相互焊住，而且还可将蜂窝体与套管焊住。这种情况主要出现在由多层螺旋形的或展开线形的金属薄板构成的蜂窝体上，但外层是波浪式的，螺旋形缠绕的蜂窝体也有这种情况。因此从结合这样的焊接工艺来看，只在蜂窝体某个沿纵向轴线的部分焊接套管，实现起来不会是顺顺当当的。在蜂窝体与套管之间，特别是在端面上，经常需要增加焊接。
因为蜂窝体和套管具有不同的热膨胀特性，所以在蜂窝体与套管之间直接实施刚性焊接是不可取的，因为这样一来，蜂窝体中会出现热膨胀，它会导致损坏蜂窝体。
本发明的目的在于，对公知的废气催化转化装置作进一步的改进，以求不受焊接技术的影响而避免在确定的轴向区域中的蜂窝体焊接在套筒之上。
根据本发明提供一种设在套管中可通过废气的蜂窝体，在缠绕或分层的金属薄板的相邻层之间形成其气流通道，这些金属薄板至少其中一部分具有某种特殊的构型，蜂窝体沿其纵向长度的一部分与套管焊在一起，至少金属薄板之一包括至少一个平滑段，该段从至少一个端在蜂窝体轴向长度的一部分上延伸并且至少部分包围蜂窝体，其特征在于，在蜂窝体的圆周上，平滑段形成一个外层部分，该部分围绕着蜂窝体并且这样靠在套管上，即可以在没有钎焊料在平滑段和套管之间通过的情况将金属薄板在蜂窝体的端面处通过钎焊相互连接。
根据本发明的蜂窝体最适于排气系统中废气催化转化装置。它有如下的特征：蜂窝体的金属薄板至少有一块从一个端部沿蜂窝体纵向长度延伸并至少部分地围绕着蜂窝体的平滑段。这个平滑段构成蜂窝体圆周面的一层外层，该外层位于套筒之上。由于它位于套管之上，因此不管采用何种焊接方法，都不会有焊料到达平滑段与套筒之间(或只有少量的焊料)。可以如现有技术那样供应焊料。蜂窝体与套管之间的连接是沿着套管纵向长度的一部分来完成的，平滑段在蜂窝体的轴向方向上只能延伸到蜂窝体和套管之间的连接区。
由于目前只能在一个或几个焊接区内使蜂窝体与套管发生联系，因此蜂窝体会沿纵向出现热膨胀现象。在蜂窝体和套管的其它部位，没有不必要的蜂窝体与套管的焊接。
平滑段可以是一块平滑的金属薄板的一部分，该金属薄板也是蜂窝体的组成部分。
如下的构造应优先加以考虑，一个蜂窝体至少有一块金属薄板具有第一和第二平滑段，它们分别从蜂窝体端面沿蜂窝体纵向长度的一部分延伸，最多延伸到蜂窝体与套管之间的连接区，并且这两段平滑段围绕着蜂窝体。由于采取这一措施，就可从蜂窝体的一个或两个端面上焊料，这样就不会把蜂窝体的外层与套管连在一起。这种实施例还有其它优点：无论在制造这种蜂窝体，还是在焊接一个端面时，均不必考虑应从哪个端面向蜂窝体上焊料。这样就简化了蜂窝体的管理和制造。
如果蜂窝体内有一个金属薄板叠层，金属薄板至少一部分是型板，而且叠层的端部分别反向地围着至少两个固定点缠绕在一起，这就建议，设置两块金属薄板，这两块金属薄板至少有一个平滑段，该平滑段至少从一个端部沿蜂窝体纵向长度的一部分延伸，并围绕蜂窝体。这两块金属薄板可分别作为叠层的最上层或最下层。也可以将这样的金属薄板设在叠层内部。下列的实施形式可优先考虑，即在一个金属薄板上制作一个或多个平滑段时，可把金属薄板置于靠近叠层中央的位置。这样做的优点是，当只用一块金属薄板缠绕成S形的蜂窝体时，可获取预期的效果。
最好使平滑段在圆周方向上部分重叠，这样就可确保由平滑段组成的蜂窝体外层是一个整体，这样就不会使焊料流到平滑段与套管之间。
根据本发明的装置还有其它优点和特点，可通过下述三个实施例来阐述。下列各图为：
图1配有套管的蜂窝体纵剖视图。
图2缠绕成S形的蜂窝体。
图3有长延伸横截面的蜂窝体之结构。
图4有长延伸横截面的蜂窝体。
图5为图3中的蜂窝体之边缘部分放大后的V型断面图。
图6是一个平滑段的第一实施例。
图7是一个平滑段的第二实施例。
图1示意表示了用于排气系统中使废气产生催化反应的装置。它特别适用于内燃机，尤其是快燃式发动机系统。该装置包括一个设在套管1中、其中可通废气的蜂窝体2，其气流通道3是由相邻的平滑金属薄板4的层和特殊构型的、最好是波浪形的金属薄板5构成。蜂窝体2沿其纵轴线L的一段与套管相连。在图1中，蜂窝体与套管之间焊接区域以12标出。
蜂窝体2在金属薄板5上有第一个平滑段8和第二个平滑段9，这些平滑段8，9沿圆周方向围裹蜂窝体2。第一平滑段8和第二平滑段9通常从端面6或11起沿蜂窝体的纵向延伸，最长可一直延伸至蜂窝体2与套管1之间的连接区域12。
图2显示蜂窝体的第一实施例。为了便于阅览，图2至图5没有显示套管1。蜂窝体2包含有一个由多个平滑金属薄板4和波浪式的金属薄板5组成的叠层13，该叠层13的端部分别反向地缠绕在固定点14、15。在蜂窝体内安置有两段金属薄板16、17，它们分别包括一个平滑段10或20。平滑的金属薄板16、17组成叠层13的外层。
平滑段20、10延伸到邻近的金属薄板16或17的平滑段10或20。
图3显示蜂窝体的第二实施例。这个蜂窝体包括一个由金属薄板4、5组成的叠层13，它们构成蜂窝体2里的气流通道3。叠层13围着固定点14、15缠绕而成。在叠层13里安置了金属薄板18，该金属板有一个在蜂窝体整个圆周上延伸的平滑段10。
图4是本发明的另一种实施形式。大约在叠层13中的中心处设置一个由平滑段10、20构成的金属薄板19。平滑段10、20在圆周上整个包围着蜂窝体2。
图5是放大图，其中表示根据图3的平滑段10如何置于薄板叠层13的金属薄板4，5之上。
图6和图7显示在一段金属薄板4，5上构成的平滑段8、9。在图6所示的实施形式中，在平滑段8、9之间设有一个空隙21，这个空隙使蜂窝体2与套管1的连接区域12空出。此外，还可设置其它的平滑段，通过空隙使其相间设置。平滑段的几何形状可与连接区的造型相匹配。

Claims (5)

1.设在套管中可通过废气的蜂窝体，在缠绕或分层的金属薄板的相邻层之间形成其气流通道，这些金属薄板至少其中一部分具有特殊的构型，蜂窝体沿其纵向长度(L)的一部分与套管焊在一起，至少金属薄板之一包括至少一个平滑段，该段从至少一个端在蜂窝体轴向长度(L)的一部分上延伸并且至少部分包围蜂窝体，其特征在于，在蜂窝体的圆周上，平滑段形成一个外层部分，该部分围绕着蜂窝体并且这样靠在套管上，即可以在没有钎焊料在平滑段和套管之间通过的情况将金属板在蜂窝体的端面处通过钎焊相互连接。
2.如权利要求1所述的蜂窝体，其特征在于，至少金属薄板之一有一个第一和一个第二平滑段，这些平滑段分别沿蜂窝体的纵向长度(L)的一部分从端部延伸，最长至蜂窝体与套管之间的连接区域，并且包围着蜂窝体。
3.如权利要求1或2的蜂窝体，其中蜂窝体包括一个至少部分是特殊造型的金属薄板的叠层，并且该叠层的端部分别反向地围着至少两个固定点缠绕着，其特征在于，这个或这些平滑段是在金属薄板之一上形成的，该金属薄板设在叠层中心附近。
4.如权利要求1或2的蜂窝体，其特征在于，平滑段在圆周方向上部分地重叠。
5.如权利要求1或2的蜂窝体，其特征在于，两个或多个平滑段在圆周方向上共同完整地围绕蜂窝体。
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