專利名稱：用于制造特別用于機(jī)動車輛排氣系統(tǒng)的儲氨筒的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制造儲氨筒的方法。這種筒特別地設(shè)計成配備在機(jī)動車輛排氣系統(tǒng)中。
背景技術(shù)：
為了特別地針對柴油機(jī)減少廢氣中的氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)排放，氨(NH3)通常被注射到排氣系統(tǒng)中。之后，氨與氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)反應(yīng),產(chǎn)生氮和水。為了安全起見，氨沒有被以其原始形式存儲，而是通常以由金屬亞氯酸鹽吸收或吸附氨制成的材料的形式存儲。然后，因此獲得的該材料被存儲在所述筒中。在使用期間，該筒被加熱，使得存儲在所述筒中的氨被解吸附，從而以氣態(tài)形式注射到排氣系統(tǒng)中。從現(xiàn)有技術(shù)，特別是從W02006/081824已經(jīng)已知用于制造特別用于機(jī)動車輛排氣系統(tǒng)的方法，該方法包括:-提供能夠吸收或吸附氨并且解吸附氨的材料的步驟，所述材料被至少部分地充
滿氨，-制造中間元件的步驟，該步驟包括壓緊所述材料以形成中間元件，以及-在筒的殼體中堆疊至少兩個中間元件的步驟。通過使用這種方法制造的筒的效力不是最佳的，這是由于在中間元件之間以及在中間元件與殼體中間留有間隙。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的特別目的在于通過提供下述方法來解決該缺點(diǎn):該方法用于制造特別在筒中的熱傳遞方面具有最優(yōu)化效力的儲氨筒。為此，特別地，本發(fā)明涉及一種用于制造特別用于機(jī)動車輛排氣系統(tǒng)的儲氨筒的方法，該方法包括:-提供能夠吸收或吸附氨，并至少部分地充滿氨的材料的步驟，-制造中間元件的步驟，該步驟包括壓緊所述材料以形成中間元件，-在筒的殼體中堆疊至少兩個中間元件的步驟，其特征在于，該制造方法還包括沿堆疊方向?qū)んw中的中間元件的堆疊體施加壓力的步驟。根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施方式，用于施加壓力的步驟是進(jìn)行壓縮而基本不改變所述材料的密度的步驟。實(shí)際上，壓緊步驟和壓縮步驟之間的差別在于:壓緊步驟改變了被壓緊材料的密度，而壓縮步驟基本上沒有改變材料的密度。因此，壓縮步驟設(shè)計成使中間元件相互疊置，使得所述中間元件達(dá)到彼此緊密接觸而沒有間隙。
根據(jù)該第一實(shí)施方式的方法僅包括壓緊步驟，使得其能夠容易地控制材料的密度。中間元件的該軸向壓縮特別地導(dǎo)致了所述中間元件的徑向延伸，使得能夠確保所述中間元件與殼體的內(nèi)壁之間的接觸。以此方式，確保了所堆疊的中間元件之間的以及中間元件與殼體的內(nèi)壁之間的最佳接觸。該最佳接觸使得能夠確保筒中的良好的熱耗散。應(yīng)當(dāng)指出的是，這些中間元件在該壓縮期間的變形是相對小的，該變形限制了壓縮期間發(fā)出的熱。因此，限制了壓縮期間的氨解吸附。此外，該壓縮在殼體中造成了非常小的應(yīng)變，這使得能夠避免在壓縮期間所述殼體的變形和磨損。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式，用于提供壓力的步驟是進(jìn)行壓緊以改變被壓緊的材料的密度的第二步驟。根據(jù)本發(fā)明的方法可以包括以下特征中的一個或更多個，所述一個或多個特征可單獨(dú)地或根據(jù)所有技術(shù)上可能的組合而考慮:-材料的壓緊是在第一壓力下執(zhí)行的，并且中間元件的壓縮是在低于第一壓力的第二壓力下執(zhí)行的，-在制造中間元件的步驟期間，優(yōu)選地在壓緊之后，所述材料被至少一個導(dǎo)熱箔，例如鋁箔覆蓋，-制造中間元件的步驟的執(zhí)行方式是使得每個中間元件具有下表面和上表面，該下表面和該上表面相互平行并且各具有凸起部，-所述材料被下部箔覆蓋，并且優(yōu)選地被上部箔覆蓋，其中，該下部箔限定了包括凹入部的下表面，該上部箔限定了大致平行于下表面的上表面，-每個中間元件被構(gòu)造成使得其凹入部呈大致漸縮的形狀，-每個中間元件被構(gòu)造成使得其凹入部大致呈球形部的形狀，-殼體具呈大致為圓筒形的形狀，并且每個中間元件呈繞中央軸線回轉(zhuǎn)的總體形狀，該殼體具有大于在壓縮步驟之前的中間元件的直徑的內(nèi)直徑，-該殼體呈大致為圓筒形的形狀，該方法包括:在壓縮步驟之后，使用蓋通過例如壓接或裝訂方式在殼體的每個端部處封閉殼體的步驟，優(yōu)選地在殼體與每個蓋之間設(shè)置有密封圈。-至少一個蓋呈與和其接觸的端部中間元件的表面的形狀互補(bǔ)的形狀，-在壓緊之后，所述材料具有包括在1.25Kg/dm3和1.4Kg/dm3之間的密度，-其中，吸收鹽是金屬亞氯酸鹽，例如氯化鍶(SrCl2)鹽，以及-該方法還包括在每個中間元件中制造中央軸向孔的步驟，所述中央孔設(shè)計成允許在筒(10)的使用期間熱阻在筒(10)內(nèi)通過。本發(fā)明還涉及一種特別用于機(jī)動車輛排氣系統(tǒng)的儲氨筒，該儲氨筒包括堆疊在殼體中的多個中間元件，其特征在于，每個中間元件具有下表面和上表面，該下表面與該上表面相互平行并各具有凸起部。


在閱讀了作為示例提供并參照附圖進(jìn)行的以下描述之后，將更好地理解本發(fā)明，在附圖中:-圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的制造方法的步驟；-圖2至圖4示意性示出在覆蓋能夠吸收或吸附氨且至少部分地充滿氨的材料的步驟期間的壓力機(jī)；-圖5是在覆蓋步驟結(jié)束時制成的中間元件的軸向截面圖；-圖6示出了執(zhí)行中間元件的壓縮步驟的機(jī)器；-圖7是使用根據(jù)本發(fā)明的方法制造的儲氨筒的軸向截面圖；-圖8是壓緊材料以制造包括中央孔的至少一個中間元件的軸向截面圖；-圖9是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的儲氨筒的局部軸向截面圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了用于制造特別用于機(jī)動車輛排氣系統(tǒng)的儲氨筒的方法的步驟。在圖7中示出的存儲筒總體上由附圖標(biāo)記10表示。所述方法包括第一步驟100，該第一步驟100用于提供能夠吸收或吸附氨并解吸附氨的材料，該材料例如包括吸收鹽，例如金屬-亞氯酸鹽，特別是氯化鍶(SrCl2)鹽。為此，氯化鍶鹽在與氨混合之前被干燥，之后被冷卻，使得氨被吸收，直到飽和為止。因此獲得的材料由化學(xué)式Sr(NH3)8Cl2表示?？商娲?，該材料可以使用任意適當(dāng)類型的吸收鹽來吸收或吸附氨而獲得。通常，該材料的化學(xué)式寫為Ma (NH3)nXz，其中，“M”代表從堿金屬、堿土金屬和過渡金屬中選出的至少一種陽離子，所述堿金屬例如為鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)或銫(Cs),所述堿土金屬例如為鎂(Mg)、I丐(Ca)或銀(Sr)、招(Al)，所述過渡金屬例如為釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、或鋅(Zn),或者所述元素的任何可能的組合,例如NaAl、KAl、K2Zru CsCu或K2Fe,“ X ”代表從氟化物、氯化物、溴化物(bromine )、碘化物、硝酸鹽、硫氰酸鹽、硫酸鹽、鑰酸鹽以及磷酸鹽中選出的至少一個陰離子， “ a ”是每個鹽分子的陽離子的數(shù)量，“z”是每個鹽分子的陰離子的數(shù)量，以及“n”是包括在2和12之間的配位數(shù)(coordination number)。該方法則包括制造中間元件的步驟110，在步驟110期間，提供步驟100結(jié)束時獲得的材料被至少一個導(dǎo)熱箔覆蓋以形成中間元件。參照圖2到圖4對每個覆蓋步驟進(jìn)行了描述。該步驟110是通過使用第一壓力機(jī)12執(zhí)行的，該第一壓力機(jī)12包括固定部分12A和移動部分12B。第一壓力機(jī)12包括模具14,該模具14具有被第一壓力機(jī)12的固定部分12A支承的下部部分14A以及被被第一壓力機(jī)12的移動部分12B支承的上部部分14B。模具14呈繞軸線回轉(zhuǎn)的總體形狀。下部部分14A具有大致漸縮的陽模區(qū)域15A，并且上部部分14B具有與陽模區(qū)域15A互補(bǔ)的陰模區(qū)域15B。因此，第一壓力機(jī)12特別使得能夠通過提供在模具14中被按壓的平箔來構(gòu)造由鋁制成的隔熱箔。因此，獲得了下部片16A，該下部片16A特別地限定了下表面18A，該下表面18A包括大致漸縮的陰部20A，如圖5中所示。該下部箔16A還限定了圓形側(cè)表面22A。
可替代地，該下表面可以具有與前述不同的凸起部。如圖3中所示，模具14之后被材料23填充。之后，該材料23在第一壓力下被壓緊，直到獲得了包括在1.25Kg/dm3和1.4Kg/dm3之間的密度為止，其中，該第一壓力例如包括在lt/cm2和2t/cm2之間，如圖4中所示。在該壓緊期間，材料23的高度例如從65mm到20mm。步驟110有利地以添加上部箔16B而結(jié)束，使得能夠限定大致平行于下表面18A的上表面18B。特別地，上表面18B包括大致漸縮的陽部20B，該大致漸縮的陽部20B呈與漸縮的陰部20A的形狀互補(bǔ)的形狀。可替代地，中間元件24可以不包括上部箔。圖5示出了因此在所述步驟110的結(jié)束時獲得的中間元件24。有利地，每個中間元件24可以可替代地包括中央軸向孔，從而允許在筒10的使用期間熱阻在筒10中通過。圖8示出了用于制造這種中間元件24的壓力機(jī)12。此壓力機(jī)12類似于之前所描述的壓力機(jī)，但該壓力機(jī)12還包括在模具14中縱向延伸的中央桿25。為此，第一模具部分14A和第二模具部分14B包括用于中央桿25通過的縱向孔。因此，該材料圍繞所述中央桿25被壓緊，使得由壓緊而產(chǎn)生的中間元件24具有與所述桿25互補(bǔ)的中央孔。如圖6所示，在堆疊所述中間元件24的步驟120中，所獲得的中間元件24之后被從第一壓力機(jī)12移除，以在第二壓力機(jī)26中與其他中間元件24堆疊。為此，設(shè)置有移除裝置27，該移除裝置27包括可在第一壓力機(jī)和12和第二壓力機(jī)26之間移動的臂27，該臂27設(shè)置有用于抓取中間元件24的裝置27B。該臂27A將中間元件24布置在筒殼體28中，使得能夠在殼體28中形成所述中間元件24的堆疊體。該殼體28呈內(nèi)直徑大于中間元件24的直徑的大致圓筒形。第二壓力機(jī)26包括支承桿30，支承桿30設(shè)計成接納中間元件24的堆疊體。支承桿30包括頭部32，該頭部32具有與每個中間元件24的下表面18A的形狀互補(bǔ)的形狀，使得該堆疊體穩(wěn)定地保持在所述頭部32上。應(yīng)當(dāng)指出的是，由于在堆疊體中相鄰的中間元件24的下表面18A和上表面18B的互補(bǔ)的陰、陽形狀，這些中間元件24相對于彼此沿軸線居中并且穩(wěn)定地彼此堆疊。在步驟130期間，堆疊的中間元件在殼體28中受到由第二壓力機(jī)26施加的第二壓力。優(yōu)選地，該第二壓力低于第一壓力。根據(jù)制造方法的第一示例性實(shí)施方式，用于施加壓力的該步驟130是基本上不改變材料密度的壓縮步驟。在這種情況下，第二壓力優(yōu)選地小于第一壓力的十分之一。可替代地，根據(jù)該制造方法的第二示例性實(shí)施方式，用于施加壓力的步驟130為改變了被壓緊的材料的密度的第二壓緊步驟。由于這些中間元件24的漸縮形狀，這些中間元件24在其壓縮期間徑向地延伸，直到其與殼體28的內(nèi)壁接觸為止。該壓縮沒有顯著地改變中間元件24的密度。例如，殼體28具有102mm的內(nèi)直徑，并且每個中間元件在壓縮之前具有101.5mm
的直徑。
在該壓縮之后，中間元件24被堆疊成在中間元件24之間沒有間隙并且相對于殼體28的內(nèi)壁沒有間隙。堆疊和壓縮可以以單個操作或通過多個連續(xù)的操作來執(zhí)行。中間元件24在壓縮期間幾乎不變形，使得限制了在壓縮期間損失材料23的風(fēng)險。應(yīng)當(dāng)指出的是，通過該壓縮，中間元件24與殼體28可逆地連接。因此，在使用筒之后，當(dāng)已經(jīng)從中間元件24提取氨時，可以將中間元件24從殼體28移除以對其進(jìn)行更換，并因此可以重新使用殼體28來制造新的筒10。在中間元件24已經(jīng)在殼體28的整個長度上被堆疊并壓縮之后，該方法包括用于使用上蓋34和下蓋36來封閉殼體的步驟140。優(yōu)選地，上蓋34具有與其所接觸的中間端部元件24的上表面18B的形狀互補(bǔ)的形狀。下蓋36也可以具有與和其所接觸的中間端部元件24的下表面18A的形狀互補(bǔ)的形狀，或者如圖7所示，具有平面形狀。有利地，筒10包括連接器38，連接器38設(shè)計成能夠連接到設(shè)計成能夠在筒的使用期間收集從所述材料提取的NH3氣體的軟管(未示出)。優(yōu)選地，并且特別是在呈平形形狀的下蓋36的情況中，該連接器38也在下蓋36與中間端部元件24的下表面18A之間形成了橫檔件。優(yōu)選地，封閉步驟是通過將蓋34和36壓接或裝訂在殼體28的每個端部處來執(zhí)行的。不同于在現(xiàn)有技術(shù)中通常采用的焊接步驟，這種壓接或裝訂步驟不會產(chǎn)生熱，并因此不會弓I起對所存儲的氨的解吸附作用。有利地，在蓋34和36中的每個與殼體28之間設(shè)置有密封圈。應(yīng)當(dāng)指出的是，本發(fā)明不限于前述實(shí)施方式，而是可以在不超出權(quán)利要求的范圍的情況下采取各種替代方案。特別地，壓縮步驟130可以可選地通過使殼體28收縮一即，通過徑向壓縮一來執(zhí)行，使得能夠減小殼體28的直徑，直到中間元件24被徑向壓緊為止。此外，中間元件24可以呈現(xiàn)為其他形式，例如呈現(xiàn)具有多邊形的橫截面的形式。圖9中示出了中間元件24的另一形式，其中，部分地示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的筒10。在該圖中，與前述附圖中的元件類似的元件使用相同附圖標(biāo)記來指示。根據(jù)該第二實(shí)施方式，每個中間元件24構(gòu)造成使得其凹入部20A大致呈球形形狀。這種形狀使得可以使筒10的填充體積最優(yōu)化，并且可以將壓緊力更好地分布在每個中間元件24的下表面18A和18B上。
權(quán)利要求
1.一種用于制造特別用于機(jī)動車輛排氣系統(tǒng)的儲氨筒(10)的方法，所述方法包括: -提供材料(23)的步驟(100)，所述材料(23)能夠吸收或吸附氨，且至少部分地充滿氨， -制造中間元件(24)的步驟(110)，該步驟包括壓緊所述材料(23)，以便形成所述中間元件(24); -在所述筒(10)的殼體(28)中沿堆疊方向堆疊至少兩個中間元件(24)的步驟(120)，其特征在于，所述制造方法還包括沿所述堆疊方向?qū)λ鰵んw(28)中的所述中間元件的堆疊體施加壓力的步驟(130)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，所述施加壓力的步驟(130)是在所述殼體(28)中壓縮所述中間元件的堆疊體而基本上不改變所述材料的密度的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，所述施加壓力的步驟(130)是進(jìn)行壓緊和改變被壓緊的所述材料的密度的第二步驟。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，對所述材料(23)的所述壓緊是在第一壓力下執(zhí)行的，并且對所述中間元件(24)的所述壓縮是在低于所述第一壓力的第二壓力下執(zhí)行的。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，在所述制造所述中間元件(24)的步驟(110)期間，優(yōu)選地在壓緊之后，所述材料(23)被至少一個導(dǎo)熱箔(16A，16B)，例如鋁箔覆蓋。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，所述制造中間元件(24)的步驟(110)的執(zhí)行方式為使得每個中間元件(24)具有下表面(18A)和上表面(18B)，所述下表面(18A)和所述上表面(18B)相互平行并且各具有凸起部。
7.根據(jù)權(quán)利要求5和6所述的制造方法，其中，所述材料(23)被下部箔(16A)覆蓋，并優(yōu)選地被上部箔(16B)覆蓋，所述下部箔(16A)限定了包括凹入部(20A)的下表面(18A)，所述上部箔(16B)限定了大致平行于所述下表面(18A)的上表面(18B)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法，其中，每個中間元件(24)的構(gòu)造方式為使得所述每個中間元件(24)的凹入部(20A)呈大致漸縮的形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法，其中，每個中間元件(24)的構(gòu)造方式為使得所述每個中間元件(24)的凹入部(20A)大致呈球形部的形狀。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，所述殼體(28)呈大致為圓筒形的形狀，并且每個中間元件(24)呈繞中央軸線回轉(zhuǎn)的總體形狀，所述殼體(28)的內(nèi)直徑大于所述壓縮步驟(130)之前所述中間元件(24)的直徑。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，所述殼體(28)呈大致為圓筒形的形狀，所述方法包括:在所述壓縮步驟(130)之后，使用蓋(34，36)通過例如壓接或裝訂在所述殼體(28)的每個端部處封閉所述殼體(28)的步驟(140)，在所述殼體與每個蓋(34，36)之間優(yōu)選地設(shè)置有密封圈。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制造方法，其中，至少一個蓋(34)的形狀與和所述至少一個蓋(34)接觸的端部中間元件(24)的表面(18B)的形狀互補(bǔ)。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，在壓緊以形成所述中間元件(24)之后，所述材料(23)具有包括在1.25Kg/dm3和1.4Kg/dm3之間的密度。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，所述吸收鹽是金屬亞氯酸鹽，例如氯化鍶(SrCl2)鹽。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的制造方法，所述方法包括在每個中間元件(24)中制造中央軸向孔的步驟，所述中央孔設(shè)計成允許熱阻在所述筒(10)的使用期間在所述筒(10)內(nèi)通過。
16.一種特別用于機(jī)動車輛排氣系統(tǒng)的儲氨筒(10)，所述儲氨筒(10)包括堆疊在殼體(28 )中的多個中間元件(24)，其特征在于，每個中間元件(24)具有下表面(18A)和上表面(18B)，所述下表 面(18A)與所述上表面(18B)相互平行并各具有凸起部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造方法，包括通過用吸收鹽吸收或吸附氨來提供材料的步驟；制造中間元件(24)的步驟(110)，該步驟包括壓緊所述材料以形成中間元件(24)；在筒(10)的殼體(28)中堆疊至少兩個中間元件(24)的步驟；以及在殼體(28)中壓緊中間元件的堆疊體的步驟。
文檔編號B01J20/04GK103097004SQ201180033289
公開日2013年5月8日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者塞爾日·圣-迪迪埃 申請人:佛吉亞排氣系統(tǒng)有限公司