本申請(qǐng)要求于2015年10月29日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2015-0150840號(hào)的優(yōu)先權(quán)利益，其公開內(nèi)容以引用方式并入本文。

發(fā)明背景

1.發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種安裝到車輛的消聲器(例如，消音器)，并且更具體地涉及一種用于集成式催化消聲器的優(yōu)化結(jié)構(gòu)，其中選擇性催化還原(SCR)催化單元通過(guò)栓接或夾持整體連接到消聲器，以將SCR催化單元的一部分插入消聲器中并且將其余部分暴露在消聲器外，從而大大降低生產(chǎn)成本和重量并有利于維護(hù)和修理。

2.

背景技術(shù)：

一般而言，排氣系統(tǒng)安裝在車輛的車身底部，以減小噪音并在廢氣排放到大氣之前從發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的廢氣中除去雜質(zhì)。排氣系統(tǒng)通常包括與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋連接的排氣歧管；一個(gè)或多個(gè)消聲器，其被配置成通過(guò)向來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣流施加阻力來(lái)減小噪音；以及催化轉(zhuǎn)換器(催化單元)，其被配置成將包括在廢氣中的有毒物質(zhì)諸如烴、一氧化碳、氧化氮等通過(guò)氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)換為對(duì)人體無(wú)害的二氧化碳、水、氮、氧氣等。

所述排氣歧管、消聲器和催化轉(zhuǎn)換器經(jīng)由排氣管相互連通，并且與外部連通的排氣尾管連接到消聲器的遠(yuǎn)端。所述消聲器被配置成通過(guò)降低廢氣的溫度和壓力減小從排氣產(chǎn)生的噪音。近來(lái)，具有內(nèi)置催化轉(zhuǎn)換器的消聲器(即，其中嵌入催化轉(zhuǎn)換器的消聲器)正被廣泛使用，以有效利用用于安裝排氣系統(tǒng)的空間并簡(jiǎn)化其布局。具有內(nèi)置催化轉(zhuǎn)換器的消聲器具有由于降低損害催化轉(zhuǎn)換器的風(fēng)險(xiǎn)所致的改善的耐久 性和由于降低催化劑活化所需的時(shí)間量所致的改善的凈化性能的優(yōu)點(diǎn)。

然而，由于前面提及的具有內(nèi)置催化轉(zhuǎn)換器的消聲器被制造并通過(guò)焊接安裝到車輛，因而部件的厚度增加。進(jìn)一步地，由于所述消聲器必須由高品質(zhì)材料制成以能夠保證消聲器和催化單元一樣長(zhǎng)，因而重量和生產(chǎn)成本過(guò)度增加。因此，對(duì)于集成式催化消聲器結(jié)構(gòu)是高度需求的，其中催化轉(zhuǎn)換器整體連接到消聲器以使重量(例如，厚度)最小化并增加生產(chǎn)成本，從而可以更有效地生產(chǎn)車輛。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明提供一種用于集成式催化消聲器的優(yōu)化結(jié)構(gòu)，其中SCR催化單元可通過(guò)栓接或夾持整體連接到消聲器，以允許SCR催化單元的一部分插入消聲器中并且其余部分暴露在消聲器外，從而降低生產(chǎn)成本和重量。然而，將由本發(fā)明完成的目的不限于以上提及的目的，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員將從以下描述清楚地理解未提及的其他目的。

根據(jù)本發(fā)明的方面，以上和其他目的可通過(guò)提供用于集成式催化消聲器的優(yōu)化結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述結(jié)構(gòu)被配置成凈化來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣并當(dāng)廢氣流向車輛后部時(shí)減小噪音，所述優(yōu)化結(jié)構(gòu)可包括具有入口和出口的殼體，以及安裝到殼體的SCR催化單元，以允許SCR催化單元的一部分插入殼體中并且其余部分暴露在殼體外。

SCR催化單元可通過(guò)栓接或夾持連接到殼體。用于集成式催化消聲器的優(yōu)化結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步包括安裝在殼體中的一個(gè)或多個(gè)擋板。所述擋板可包括在其中形成的一個(gè)或多個(gè)孔。用于集成式催化消聲器的優(yōu)化結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步包括設(shè)置在殼體中以支承SCR催化單元的支承單元。支承單元可以是擋板。所述擋板可包括在其中形成的開口以支承SCR催化單元。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的以上和其他目的、特征以及其他優(yōu)點(diǎn)將從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中被更清楚地理解，在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的具有夾持連接結(jié)構(gòu)的用于集成式催化消聲器的優(yōu)化結(jié)構(gòu)的透視圖；

圖2A至圖2B是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的具有夾持連接結(jié)構(gòu)的用于集成式催化消聲器的優(yōu)化結(jié)構(gòu)的截面圖；以及

圖3A至圖3B是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例具有栓接連接結(jié)構(gòu)的用于集成式催化消聲器的優(yōu)化結(jié)構(gòu)的透視圖。

具體實(shí)施方式

應(yīng)當(dāng)理解，如本文所用的術(shù)語(yǔ)“車輛”或“車輛的”或其他類似術(shù)語(yǔ)一般包括機(jī)動(dòng)車輛，諸如包括運(yùn)動(dòng)型多用途車輛(SUV)、公共汽車、卡車、各種商業(yè)車輛的乘用車，包括各種輪船和艦船的船只，飛行器等，并且包括混合動(dòng)力車輛、電動(dòng)車輛、內(nèi)燃機(jī)車(combusion)、插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛、氫動(dòng)力車輛，以及其他替代燃料車輛(例如，從非石油資源獲得的燃料)。

本文所用的術(shù)語(yǔ)僅為了描述具體實(shí)施方式的目的，而非旨在限制本發(fā)明。如本文所用，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”旨在同樣包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外明確指明。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，當(dāng)在本說(shuō)明書中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包含”指定所陳述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其群組的存在或添加。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括相關(guān)聯(lián)的所列項(xiàng)目中的一個(gè)或多個(gè)的任何和所有組合。

除非特別陳述或從上下文中顯而易見，否則如本文所用的，術(shù)語(yǔ)“大約”被理解為在本領(lǐng)域正常公差范圍內(nèi)，例如在平均值的2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差范圍內(nèi)?！按蠹s”可以被理解為在所述數(shù)值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％范圍內(nèi)。除非上下文另外明確指明，否則本文提供的所有數(shù)值都被術(shù)語(yǔ)“大約”修飾。

現(xiàn)將詳細(xì)參考本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，其實(shí)例在附圖中示出。在解釋本發(fā)明的示例性實(shí)施方式之前，應(yīng)當(dāng)理解，在以下的說(shuō)明書和所附權(quán)利要求中使用的措辭和術(shù)語(yǔ)不應(yīng)被解釋為限于一般意義或字典意 義，而是應(yīng)當(dāng)在允許本發(fā)明人為了最佳解釋而限定適當(dāng)?shù)男g(shù)語(yǔ)的原則的基礎(chǔ)上被解釋為根據(jù)本發(fā)明的精神的意義和概念。在以下說(shuō)明書中描述的和附圖中示出的示例性實(shí)施例僅是說(shuō)明性的，而非旨在表示本發(fā)明的所有方面，所以應(yīng)當(dāng)理解在不脫離本發(fā)明的精神的情況下可以進(jìn)行各種等效替換和修改。

在本發(fā)明的說(shuō)明書中使用的術(shù)語(yǔ)僅僅是為了描述具體實(shí)施方式的目的，而非旨在限制本發(fā)明。如在本發(fā)明的說(shuō)明書和所附權(quán)利要求中所使用，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”同樣旨在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外明確指明。

此外，為了減輕車輛的重量和降低車輛的生產(chǎn)成本并且有利于消聲器和/或催化單元的維護(hù)和修理，本發(fā)明提供一種用于集成式催化消聲器的優(yōu)化結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)可以包括具有入口和出口的殼體100以及安裝到殼體的選擇性催化還原(SCR)催化單元200，其中SCR催化單元的一部分(例如，第一部分)可插入殼體中并且其余部分(例如，第二部分)可暴露在殼體外。為了更好地理解本發(fā)明，圖1示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的具有夾持連接結(jié)構(gòu)的用于集成式催化消聲器的優(yōu)化結(jié)構(gòu)的透視圖，并且圖2A至圖2B示出根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施方式的具有夾持連接結(jié)構(gòu)的用于集成式催化消聲器的優(yōu)化結(jié)構(gòu)的截面圖。

如本發(fā)明所使用，術(shù)語(yǔ)“消聲器”是指被配置成減小從內(nèi)燃機(jī)、通風(fēng)設(shè)備等產(chǎn)生的噪音的裝置。通常，消聲器由金屬材料制成并具有圓柱形形狀或矩形箱體形狀。當(dāng)消聲器的噪音減小性能增強(qiáng)時(shí)，廢氣的流動(dòng)阻力也可增大，這導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的降低。因此，當(dāng)制造消聲器時(shí)重要的是使噪音減小效果和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出平衡。盡管各種類型的消聲器在本領(lǐng)域中是已知的，但典型的消聲器具有這樣的結(jié)構(gòu)，即使用具有約1mm厚度的鋼板形成圓柱形主體，并且所述圓柱形主體的內(nèi)部可被分成若干空間，所述空間干擾聲波、減少壓力波動(dòng)，并且當(dāng)廢氣流通過(guò)消聲器時(shí)降低廢氣的溫度，從而逐漸減小噪音。

如在本發(fā)明所使用，術(shù)語(yǔ)“催化單元”是指被配置成將包括在廢氣中的有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)換為對(duì)人類無(wú)害的物質(zhì)(例如，氧氣、氮、二氧化碳、水等)的裝置。近來(lái)，需要根據(jù)新的和更嚴(yán)格的條例安裝SCR催化單 元200，但是由于催化單元和消聲器之間的干擾，可能難以將SCR催化單元實(shí)施到具有當(dāng)前規(guī)格的車輛。

SCR催化單元200是具有選擇性還原催化劑的催化單元，其被配置成在氧化氮排放到大氣之前將通過(guò)使用礦物燃料產(chǎn)生的氧化氮(例如，引起諸如酸雨、光化學(xué)煙霧等問題的有毒物質(zhì))轉(zhuǎn)化為諸如氮、氧氣等無(wú)害物質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的用于集成式催化消聲器的優(yōu)化結(jié)構(gòu)可包括具有入口和出口的殼體100以及安裝到殼體100的SCR催化單元200，其中SCR催化單元200的一部分可插入殼體100中并且其余部分可暴露在殼體100外。

參考附圖，廢氣可通過(guò)連接到SCR催化單元200的暴露部分的排氣管10引入SCR催化單元200中，可從SCR催化單元200的插入部分排到殼體100，并且可通過(guò)排氣管10從殼體100排出。SCR催化單元200可通過(guò)栓接110或夾持120連接到殼體100。與焊接連接結(jié)構(gòu)相比，此栓接或夾持連接結(jié)構(gòu)不僅減小厚度，而且當(dāng)需要維護(hù)和修理時(shí)允許SCR催化單元200更容易地從殼體100分離。

如圖1、圖2A和圖2B所示，SCR催化單元200可通過(guò)夾持120連接到殼體100，并且圖3A和圖3B示出SCR催化單元200通過(guò)栓接110連接到殼體100。另外，多個(gè)擋板140可安裝在殼體100中，以更有效地減小噪音。擋板140的數(shù)目可根據(jù)需要進(jìn)行多種改變。用于廢氣流動(dòng)的多個(gè)孔可在擋板中形成。

根據(jù)本發(fā)明的用于集成式催化消聲器的優(yōu)化結(jié)構(gòu)還可以包括安裝在殼體100內(nèi)以支承SCR催化單元200的支承單元130。盡管SCR催化單元200可通過(guò)夾持120或栓接110連接到殼體100，但為了進(jìn)一步增加結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，可提供支承單元130以在殼體100內(nèi)支承SCR催化單元200的端部。支承單元130可作為單獨(dú)支承結(jié)構(gòu)在殼體100內(nèi)提供，然而，擋板140可形成為用作支承SCR催化單元200的支承單元130。因此，擋板140可具有在其中形成的開口以支承SCR催化單元200。

圖3A和圖3B示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的具有栓接連接結(jié)構(gòu)的用于集成式催化消聲器的優(yōu)化結(jié)構(gòu)的透視圖。如圖所示，SCR催化單元200可通過(guò)栓接110來(lái)代替前面提及的夾持120連接到殼體 100。在該示例性實(shí)施方式中，兩個(gè)擋板140可設(shè)置在殼體100內(nèi)。所述擋板中的設(shè)置在(例如，靠近)殼體前端附近的一個(gè)擋板(例如，第一擋板)可作為擋板和如上所述的支承單元130兩者操作，并且設(shè)置在(例如，靠近)殼體后端附近的另一個(gè)擋板(例如，第二擋板)可作為典型擋板操作。因此，設(shè)置在殼體前端附近的擋板140可包括在其中形成的開口以支承SCR催化單元200。

在圖2A、圖2B、圖3A和圖3B中描繪的箭頭指示廢氣的流動(dòng)。圖2A示出廢氣可通過(guò)SCR催化單元200流入殼體100，穿過(guò)也作為支承單元130操作的擋板140，并流入排氣管10。圖2B顯示廢氣的一部分可與圖2A中的廢氣類似地流動(dòng)，并且廢氣的其余部分可直接流入排氣管而不穿過(guò)擋板。圖3A和圖3B示出廢氣的各種流動(dòng)可在相同的擋板140的排列中實(shí)現(xiàn)。

如從以上描述顯而易見的，本發(fā)明提供一種用于集成式催化消聲器的優(yōu)化結(jié)構(gòu)，其中SCR催化單元可通過(guò)栓接或夾持整體連接到消聲器，以允許SCR催化單元的一部分插入消聲器中并且其余部分暴露在消聲器外，從而與常規(guī)的集成式催化消聲器相比，大大地降低了重量和生產(chǎn)成本。進(jìn)一步地，當(dāng)集成式催化消聲器在行進(jìn)中發(fā)生故障時(shí)，集成式催化消聲器的上述構(gòu)造使得可能對(duì)于消聲器和/或催化單元的維護(hù)和修理有幫助。

盡管為了說(shuō)明性目的已經(jīng)公開了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在不脫離所附權(quán)利要求中所公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以進(jìn)行各種修改、添加和替代。