專利名稱：用于減少汽車尾氣的過濾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于減少汽車尾氣的過濾裝置。過濾器的厚度薄且捕集效率高的結(jié)構(gòu)及配置在過濾裝置中起重要作用，因此本發(fā)明的過濾裝置，通過使用一個或多個隔板， 使尾氣通過多重的過濾器，在不加厚過濾器的情況下延長尾氣流道的長度，從而可提高顆粒物的捕集效率，并且可以通過隔板將一個過濾部件內(nèi)部分成多個過濾部分，而各部分分別用各種催化劑進(jìn)行處理且可安裝在一個過濾部件內(nèi)，從而可去除尾氣中的各種氣體。而且泡沫金屬過濾器以層疊或卷繞方式構(gòu)成，且以內(nèi)向型(inward)或外向型(outward)方式形成尾氣流道，從而可提高捕集效率，而且后法蘭盤的表面形成有不同大小的槽，在與流入口側(cè)的多孔管連結(jié)時，使凸槽容易確定管的位置，從而可減少生產(chǎn)時出現(xiàn)的產(chǎn)品缺陷，并且后法蘭盤上的褶皺槽可以減少焊接流入口側(cè)的管和法蘭盤時產(chǎn)生的高溫所導(dǎo)致的變形，從而可以維持法蘭盤表面的平面度，而且前法蘭盤與流入口側(cè)的多孔管的焊接位置平行于前法蘭盤或流入口側(cè)的多孔管，所以焊接時產(chǎn)生的熱向流入口側(cè)的多孔管的長度方向傳遞， 因此熱傳遞所導(dǎo)致的變形局限在垂直于法蘭盤面的方向上，從而可使法蘭盤面的熱變形最小化。而且在流入口側(cè)的多孔管上形成長方形或菱形通孔，從而可確保最大流動面積，同時可使振動及內(nèi)外部的外力引起的變形最小化，而且用多孔護套或金屬襯墊卷繞安裝在過濾裝置內(nèi)的泡沫金屬過濾器，從而可以維持泡沫金屬過濾器的原有形狀，因而可提高過濾裝置的耐久性并確保流動面積。
背景技術(shù)：
通常，汽車尾氣是指燃燒后的混合氣體從發(fā)動機經(jīng)排氣管排放到大氣中的氣體。 這種尾氣中主要包含一氧化碳(Co)、氮氧化物(NOx)、未燃燒的碳?xì)浠衔?HC)等有害物質(zhì)。因此，對這種尾氣的限制正在強化之中，所以排氣再循環(huán)裝置、三元催化劑、MPI裝置等的尾氣控制裝置，以及包括活性碳罐(canister)、凈化控制電磁閥(purge control solenoid value)等的蒸發(fā)氣體控制裝置等在車輛中得到應(yīng)用。另外，雖然柴油車在燃料費、輸出功率方面具有優(yōu)勢，但與汽油發(fā)動機不同尾氣中含有相當(dāng)多的氮氧化物和顆粒物 (PM Particulate Matter)。就柴油車而言，空氣在大部分駕駛條件下均能夠充分燃燒，因此與汽油車相比排出的CO和HC非常少，但是排出的NOx和顆粒物(煤煙)較多。因此，柴油車尾氣排放規(guī)定主要針對氮氧化物(NOx)和顆粒物(PM)，與之相對應(yīng)的技術(shù)有延遲燃料噴射時間、通過尾氣再循環(huán)裝置(Exhaust Gas Recirculation)減少氮氧化物濃度、為減少顆粒物的發(fā)動機燃燒性能的改善及改良技術(shù)，當(dāng)前以這些技術(shù)為重點正在進(jìn)行開發(fā)。即，柴油車尾氣排放規(guī)定的具體對策分為發(fā)動機的改良和后處理技術(shù)。首先，柴油車發(fā)動機的改良技術(shù)有燃料室改良、吸氣系統(tǒng)改良(渦輪增壓器+中冷器)、燃料噴射系統(tǒng)改良(電子調(diào)控高壓燃料噴射裝置)、尾氣再循環(huán)裝置等，這些技術(shù)已得到適用或者正在開發(fā)之中。而且，后處理技術(shù)有以下三種技術(shù)。第一，用于凈化顆粒物(PM)中的高沸點碳?xì)浠衔锏难趸呋瘎?；第二，在過氧環(huán)境下分解或還原氮氧化物(NOx)的DeNOx催化劑；第三，用過濾器過濾顆粒物(PM)的柴油顆粒物去除用過濾系統(tǒng)(Diesel ParticulateFilter 以下簡稱為DPF)。但是，這些后處理技術(shù)中，顆粒物(PM)去除用過濾系統(tǒng)雖然具有確實可以捕集煤煙，從而減少排量的優(yōu)點，但隨著時間的推移由于DPF上捕集到的顆粒物增加，導(dǎo)致尾氣背壓上升，因此發(fā)動機的負(fù)擔(dān)也隨之增加。因此，降低所述DPF本身的背壓，且通過燃燒去除捕集到的顆粒物的再生方法成為左右DPF性能的重要因素。目前，由于燃燒再生時的熱膨脹及耐久性等問題，碳化硅(SiC)作為所述DPF的材料備受關(guān)注。如圖1和圖2所示，利用所述碳化硅材料制作碳化硅單元110，并用與碳化硅成分相似的粘接劑粘接該單元110，從而制作所需大小的DPF100。目前，利用單元密度和氣孔率相同的所述碳化硅單元110來制作所需大小的DPF100，但是具有相同單元密度和氣孔率的DPF100為了捕集從發(fā)動機排出的顆粒物，以顆粒物的排出量為基準(zhǔn)來確定其大小。因此，如果設(shè)置直徑小于尾氣排氣管直徑的DPF100或者相同直徑的DPF100，則DPF100的設(shè)置長度就會相當(dāng)長，尾氣背壓也就非常大，從而導(dǎo)致發(fā)動機不能運轉(zhuǎn)。因此，為了抑制柴油發(fā)動機的尾氣排出壓力的上升，同時為了去除顆粒物，設(shè)置直徑大于排氣管直徑的DPF100是不可避免的。由此，會出現(xiàn)尾氣的流動只集中在DPF100中央的現(xiàn)象，并且其邊緣捕集的顆粒物使尾氣排出的再生模式下尾氣流動不通暢，結(jié)果在某一時間喪失功能，從而DPF100的尾氣通過面積縮小，因此發(fā)動機的尾氣壓力上升，從而會導(dǎo)致發(fā)動機出現(xiàn)故障。而且，在過多捕集顆粒物的狀態(tài)下進(jìn)行再生時，由于溫度急速上升，從而會導(dǎo)致 DPF100 損壞。另外，使用常規(guī)的放射型泡沫金屬過濾器的情況下，如果尾氣向內(nèi)管方向流入，則被堵塞的內(nèi)管后端的壓力高，因此通過過濾器后端的尾氣流速加快，而內(nèi)管前端的壓力低， 因此通過過濾器前端的流速變慢。如上所述，在整個過濾器中流速不同時，由于后端的流速快，同一時間內(nèi)的流量多，因此捕集到的顆粒物也多，而由于前端的流速慢，同一時間內(nèi)的流量少，因此捕集到的顆粒物也少。如果在上述情況下進(jìn)行再生，那么由于溫度梯度，過濾器不僅會損壞，而且還會扭曲。另外，以往后法蘭盤的表面上沒有形成大小不同的槽，因此當(dāng)與流入口側(cè)的多孔管連結(jié)時，不容易確定管的位置，而且由于沒有安裝多孔護套，因此無法確保流動面積，同時無法對應(yīng)于過濾器的膨脹力而穩(wěn)固地保持過濾器的形狀、結(jié)構(gòu)及位置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述問題而作，其目的在于提供一種用于減少汽車尾氣的過濾裝置。過濾器的厚度薄且捕集效率高的結(jié)構(gòu)及配置在過濾裝置中起重要作用，因此本發(fā)明的過濾裝置，通過使用一個或多個隔板，使尾氣通過多重的過濾器，在不加厚過濾器的情況下延長尾氣流道的長度，從而可提高顆粒物的捕集效率。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種可通過隔板將一個過濾部件內(nèi)部分成多個過濾部分，而各部分分別用各種催化劑進(jìn)行處理且可安裝在一個過濾部件內(nèi)，從而可去除尾氣中的各種氣體的用于減少汽車尾氣的過濾裝置。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種以層疊或卷繞方式構(gòu)成泡沫金屬過濾器，且以內(nèi)向型或外向型方式形成尾氣流道，從而可提高捕集效率的用于減少汽車尾氣的過濾裝置。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種后法蘭盤的表面形成有不同大小的槽，在與流入口側(cè)的多孔管連結(jié)時，使凸槽容易確定管的位置，從而可減少生產(chǎn)時出現(xiàn)的產(chǎn)品缺陷的用于減少汽車尾氣的過濾裝置。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種通過后法蘭盤上的褶皺槽減少焊接流入口側(cè)的管和法蘭盤時產(chǎn)生的高溫所導(dǎo)致的變形，從而可以維持法蘭盤表面的平面度的用于減少汽車尾氣的過濾裝置。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種前法蘭盤與流入口側(cè)的多孔管的焊接位置平行于前法蘭盤或流入口側(cè)的多孔管，所以焊接時產(chǎn)生的熱向流入口側(cè)的多孔管的長度方向傳遞，因此熱傳遞所導(dǎo)致的變形局限在垂直于法蘭盤面的方向，從而可使法蘭盤面的熱變形最小化的用于減少汽車尾氣的過濾裝置。而且，本發(fā)明的另一目的在于，提供一種在流入口側(cè)的多孔管上形成長方形或菱形通孔，從而可確保最大流動面積，同時可使振動及內(nèi)外部的外力引起的變形最小化的用于減少汽車尾氣的過濾裝置。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種用多孔護套或金屬襯墊卷繞安裝在過濾裝置內(nèi)的泡沫金屬過濾器，從而維持泡沫金屬過濾器的原有形狀，因而不僅可提高過濾裝置的耐久性，而且可確保流動面積的用于減少汽車尾氣的過濾裝置。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的用于減少汽車尾氣的過濾裝置包括流入口，燃燒后的尾氣通過該流入口從發(fā)動機流入到管道形狀的內(nèi)多孔管；多孔管，其上形成所述尾氣流入后通過泡沫金屬過濾器而排出的多個通孔，以確保最大流動面積，同時使振動及外力引起的變形最小化；箱體，其上形成有排出口，通過所述多孔管的尾氣經(jīng)流道由該排出口排出；前法蘭盤，其安裝在所述箱體內(nèi)，且垂直固定在圍繞多孔管的泡沫金屬過濾器的前端， 以固定多孔管并防止泡沫金屬過濾器被推擠到前方，而且與流入口側(cè)的多孔管的焊接位置平行于前法蘭盤或流入口側(cè)的多孔管，所以焊接所產(chǎn)生的熱向流入口側(cè)的多孔管的長度方向傳遞，因此熱傳遞所導(dǎo)致的變形局限在垂直于法蘭盤面的方向，從而使法蘭盤面的熱變形最小化；后法蘭盤，其安裝在所述箱體內(nèi)，且垂直固定在圍繞多孔管的泡沫金屬過濾器的后端，以固定多孔管并防止泡沫金屬過濾器被推擠到后方，而且在后法蘭盤的表面上形成不同大小的槽，從而在與流入口側(cè)的多孔管連結(jié)時，使凸槽容易確定管的位置，且形成有褶皺槽，其用于減少焊接流入口側(cè)的多孔管和法蘭盤時產(chǎn)生的高溫引起的變形，從而維持法蘭盤表面的平面度；過濾部件，其包括泡沫金屬過濾器和護套，所述泡沫金屬過濾器為層疊形或卷繞形，且安裝在所述前法蘭盤和后法蘭盤之間，使流入到多孔管內(nèi)的尾氣通過該泡沫金屬過濾器，所述護套為網(wǎng)狀，且包覆所述泡沫金屬過濾器，從而維持所述泡沫金屬過濾器的原有形狀，使泡沫金屬過濾器具有耐久性，所述護套還形成有長方形通孔，且包覆泡沫金屬過濾器的狀態(tài)下予以固定，以確保流動面積的同時對應(yīng)于過濾器的膨脹力而穩(wěn)固地保持過濾器的形狀、結(jié)構(gòu)及位置。上述本發(fā)明的特征在于，所述護套可以用金屬襯墊代替，所述金屬襯墊具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，用于卷繞泡沫金屬過濾器，從而維持泡沫金屬過濾器的原有形狀，使泡沫金屬過濾器具有耐久性。上述本發(fā)明的特征在于，所述過濾裝置還包括一個或者多個隔板，所述隔板形成在所述箱體內(nèi)，用于改變尾氣流道，使流入到流入口的尾氣通過泡沫金屬過濾器由排出口排出。 上述本發(fā)明的特征在于，所述前法蘭盤和后法蘭盤可抑制并防止泡沫金屬過濾器與箱體、箱體與前法蘭盤或后法蘭盤、前法蘭盤或后法蘭盤與多孔管之間的間隙，而且使與箱體焊接的前法蘭盤或后法蘭盤的鄰近焊接面向垂直于法蘭盤面的方向彎曲，從而使前法蘭盤或后法蘭盤與箱體之間便于組裝，且可限制由于焊接而產(chǎn)生的熱變形。
上述本發(fā)明的特征在于，所述后法蘭盤的槽位于所述后法蘭盤內(nèi)且形成有一個或多個，用于抑制并防止由于熱變形而可能產(chǎn)生的泡沫金屬過濾器與箱體、箱體與前法蘭盤或后法蘭盤、前法蘭盤或后法蘭盤與多孔管之間的間隙。上述本發(fā)明的特征在于，利用沖模以長方形的形狀對所述護套進(jìn)行穿孔，以確保最大的流動面積，之后以套在過濾器的狀態(tài)進(jìn)行纏繞，并且彎曲除了孔以外的剩余面積，通過卷邊折疊的方式或者焊接的方式固定該部位。上述本發(fā)明的特征在于，所述尾氣流道包括外向型方式，尾氣進(jìn)入到過濾部件的內(nèi)部通過過濾部件流到外部，之后又流到內(nèi)部；內(nèi)向型方式，流入的尾氣從過濾部件外部通過過濾部件流入到過濾部件內(nèi)部，又流到外部再流到內(nèi)部之后排出到箱體外。上述本發(fā)明的特征在于，通過隔板將所述一個過濾部件內(nèi)部分成多個過濾部分， 而各部分分別用各種催化劑進(jìn)行處理且安裝在一個過濾部件內(nèi)，從而可去除尾氣中的各種氣體。如上所述，在本發(fā)明的用于減少汽車尾氣的過濾裝置中，過濾器的厚度薄且捕集率高的結(jié)構(gòu)及配置在過濾裝置中起重要作用，因此本發(fā)明的過濾裝置，通過使用一個或多個隔板，使尾氣通過多重的過濾器，在不加厚過濾器的情況下延長尾氣流道的長度，從而可提高顆粒物的捕集效率，并且可以通過隔板將一個過濾部件內(nèi)部分成多個過濾部分，而各部分分別用各種催化劑進(jìn)行處理且可安裝在一個過濾部件內(nèi)，從而可去除尾氣中的各種氣體。而且泡沫金屬過濾器以層疊或卷繞方式構(gòu)成，且以內(nèi)向型(inward)或外向型 (outward)方式形成尾氣流道，從而可提高捕集效率，而且后法蘭盤的表面形成有不同大小的槽，在與流入口側(cè)的多孔管連結(jié)時，使凸槽容易確定管的位置，從而可減少生產(chǎn)時出現(xiàn)的產(chǎn)品缺陷，并且后法蘭盤上的褶皺槽可以減少焊接流入口側(cè)的管和法蘭盤時產(chǎn)生的高溫所導(dǎo)致的變形，從而可以維持法蘭盤表面的平面度，而且前法蘭盤與流入口側(cè)的多孔管的焊接位置平行于前法蘭盤或流入口側(cè)的多孔管，所以焊接時產(chǎn)生的熱向流入口側(cè)的多孔管的長度方向傳遞，因此熱傳遞所導(dǎo)致的變形局限在垂直于法蘭盤面的方向上，從而可使法蘭盤面的熱變形最小化。而且在流入口側(cè)的多孔管上形成長方形或菱形通孔，從而可確保最大流動面積，同時可使振動及內(nèi)外部的外力引起的變形最小化，而且用多孔護套或金屬襯墊包裹安裝在過濾裝置內(nèi)的泡沫金屬過濾器，從而可以維持泡沫金屬過濾器的原有形狀， 因而可提高過濾裝置的耐久性并確保流動面積。


圖1是用于去除普通柴油發(fā)動機的顆粒物的過濾系統(tǒng)的示意圖。圖2是用于去除現(xiàn)有柴油發(fā)動機的顆粒物的過濾器的示意圖。圖3是本發(fā)明一實施例涉及的用于減少汽車尾氣的過濾裝置中用于抑制過濾部件變形的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是顯示本發(fā)明一實施例涉及的用于減少汽車尾氣的過濾裝置中構(gòu)成過濾部件的前法蘭盤形狀的示意圖。圖5是顯示本發(fā)明一實施例涉及的用于減少汽車尾氣的過濾裝置中構(gòu)成過濾部件的后法蘭盤形狀的示意圖。圖6是顯示本發(fā)明一實施例涉及的用于減少汽車尾氣的過濾裝置中構(gòu)成過濾部件的多孔管形狀和穿孔的金屬板形狀的示意圖。圖7是顯示本發(fā)明一實施例涉及的用于減少汽車尾氣的過濾裝置中構(gòu)成過濾部件的護套和護套連結(jié)形狀的示意圖。圖8是顯示本發(fā)明一實施例涉及的用于減少汽車尾氣的過濾裝置中構(gòu)成過濾部件的金屬襯墊的安裝狀態(tài)的示意圖。圖9是顯示本發(fā)明一實施例涉及的用于減少汽車尾氣的過濾裝置中構(gòu)成過濾部件的層疊形泡沫金屬過濾器形狀的示意圖。圖10是顯示本發(fā)明一實施例涉及的用于減少汽車尾氣的過濾裝置中構(gòu)成過濾部件的卷繞形泡沫金屬過濾器形狀的示意圖。圖11是顯示在本發(fā)明一實施例涉及的用于減少汽車尾氣的過濾裝置中具有一個隔板的尾氣流道以內(nèi)向型和外向型的復(fù)合方式形成的過濾裝置的示意圖。圖12是顯示在本發(fā)明一實施例涉及的用于減少汽車尾氣的過濾裝置中具有一個隔板的尾氣流道以內(nèi)向型和外向型的復(fù)合方式形成的過濾裝置的示意圖。
具體實施例方式下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明時，如果認(rèn)為對公知技術(shù)或者結(jié)構(gòu)的具體說明會使本發(fā)明變得不清楚，則將省略其詳細(xì)說明。下述技術(shù)用語是考慮到本發(fā)明的性能而定義的，其根據(jù)使用者、運用者的意圖或者慣例等會有所不同，因此其應(yīng)以說明本發(fā)明涉及的用于凈化汽車尾氣的過濾裝置的通篇說明書的內(nèi)容為基礎(chǔ)來定義。圖3是本發(fā)明一實施例涉及的用于減少汽車尾氣的過濾裝置中用于抑制過濾部件變形的結(jié)構(gòu)圖。圖4是顯示本發(fā)明一實施例涉及的用于減少汽車尾氣的過濾裝置中構(gòu)成過濾部件的前法蘭盤形狀的示意圖。圖5是顯示本發(fā)明一實施例涉及的用于減少汽車尾氣的過濾裝置中構(gòu)成過濾部件的后法蘭盤形狀的示意圖。圖6是顯示本發(fā)明一實施例涉及的用于減少汽車尾氣的過濾裝置中構(gòu)成過濾部件的多孔管形狀和穿孔的金屬板形狀的示意圖。圖7是顯示本發(fā)明一實施例涉及的用于減少汽車尾氣的過濾裝置中構(gòu)成過濾部件的護套和護套連結(jié)形狀的示意圖。圖8是顯示本發(fā)明一實施例涉及的用于減少汽車尾氣的過濾裝置中構(gòu)成過濾部件的金屬襯墊的安裝狀態(tài)的示意圖。圖9是顯示本發(fā)明一實施例涉及的用于減少汽車尾氣的過濾裝置中構(gòu)成過濾部件的層疊形泡沫金屬過濾器形狀的示意圖。圖 10是顯示本發(fā)明一實施例涉及的用于減少汽車尾氣的過濾裝置中構(gòu)成過濾部件的卷繞形泡沫金屬過濾器形狀的示意圖。圖11是顯示在本發(fā)明一實施例涉及的用于減少汽車尾氣的過濾裝置中具有一個隔板的尾氣流道以內(nèi)向型和外向型的復(fù)合方式形成的過濾裝置的示意圖。圖12是顯示在本發(fā)明一實施例涉及的用于減少汽車尾氣的過濾裝置中具有一個隔板的尾氣流道以內(nèi)向型和外向型的復(fù)合方式形成的過濾裝置的示意圖。
下面，參照附圖進(jìn)一步詳細(xì)地說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記表示同一個部件。本發(fā)明涉及的用于減少汽車尾氣的過濾裝置80包括流入口 11、通孔12、排出口 13、流道14、多孔管15、前法蘭盤20、焊接部位21、后法蘭盤30、槽31、金屬襯墊40、過濾部件50、泡沫金屬過濾器51、貫穿孔52、保持架53、護套M、箱體60、隔板70。如圖3至圖12所示，用于減少汽車尾氣的過濾裝置80包括流入口 11，燃燒后的尾氣通過該流入口從發(fā)動機流入到管道形狀的內(nèi)部多孔管15 ；多孔管15，其上形成所述尾氣流入后通過泡沫金屬過濾器51而排出的多個通孔12，以確保最大流動面積，同時使振動及外力所導(dǎo)致的變形最小化；箱體60，其上形成有排出口 13，通過所述多孔管15的尾氣經(jīng)流道14由該排出口排出；前法蘭盤20，其安裝在所述箱體內(nèi)，且垂直固定在圍繞多孔管15 的泡沫金屬過濾器51的前端，以固定多孔管15并防止泡沫金屬過濾器51被推擠到前方， 而且與流入口側(cè)的多孔管的焊接位置平行于前法蘭盤20或流入口側(cè)的多孔管15，所以焊接所產(chǎn)生的熱向流入口側(cè)的多孔管的長度方向傳遞，從而熱傳遞所導(dǎo)致的變形局限在垂直于法蘭盤面的方向上，以使法蘭盤面的熱變形最小化；后法蘭盤30，其安裝在所述箱體內(nèi)， 且垂直固定在圍繞多孔管15的泡沫金屬過濾器51的后端，以固定多孔管15并防止泡沫金屬過濾器51被推擠到后方，而且在后法蘭盤30的表面上形成不同大小的槽31，從而在與流入口側(cè)的多孔管15連結(jié)時，使凸槽31容易確定管的位置，且形成有褶皺槽31，其減少焊接流入口側(cè)的多孔管15和法蘭盤時產(chǎn)生的高溫所導(dǎo)致的變形，從而可以維持法蘭盤表面的平面度；過濾部件50，其包括泡沫金屬過濾器51和護套M，所述泡沫金屬過濾器51為層疊形或卷繞形，且安裝在所述前法蘭盤20和后法蘭盤30之間，使流入到多孔管15內(nèi)的尾氣通過該泡沫金屬過濾器51，并且所述護套M為網(wǎng)狀，且包覆所述泡沫金屬過濾器51，從而維持所述泡沫金屬過濾器的原有形狀，使泡沫金屬過濾器具有耐久性，所述護套M還形成有長方形通孔12，且包覆泡沫金屬過濾器51的狀態(tài)下予以固定，從而可以確保流動面積， 同時對應(yīng)于過濾器的膨脹力而穩(wěn)固地保持過濾器的形狀、結(jié)構(gòu)及位置。參照圖3至圖12詳細(xì)說明本發(fā)明實施例涉及的用于減少汽車尾氣的過濾裝置的主要技術(shù)裝置的性能。所述箱體60包括流入口 11，燃燒后的尾氣通過該流入口從發(fā)動機流入到管道形狀的內(nèi)部多孔管15 ；多孔管15，其上形成所述尾氣流入后通過泡沫金屬過濾器51而排出的多個通孔12，以確保最大流動面積，同時使振動及外力所導(dǎo)致的變形最小化；排出口 13，通過所述多孔管15的尾氣經(jīng)流道14由該排出口排出。所述多孔管15上形成有多個多邊形的通孔12，且由金屬材料制成。如圖3和圖6所示，利用沖模在多孔管15上以長方形或菱形進(jìn)行穿孔，可得到更大的流動面積，即表面氣孔度(surface porosity)。孔的個數(shù)可以根據(jù)作用于多孔管15的振動及外力而改變，可得到60%至90%的氣孔率。因此，通過較大的流動面積來降低壓力， 而且可以防止與前法蘭盤20及后法蘭盤30連結(jié)時因振動或外力導(dǎo)致的變形，從而可制作經(jīng)久耐用的產(chǎn)品。所述前法蘭盤20安裝在箱體60內(nèi)，且垂直固定在圍繞多孔管15的泡沫金屬過濾器51的前端，以固定多孔管15并防止泡沫金屬過濾器51被推擠到前端。如圖3和圖4所示，所述前法蘭盤20與流入口側(cè)的多孔管15的焊接位置平行于前法蘭盤20或流入口側(cè)的多孔管15，所以焊接所產(chǎn)生的熱向流入口側(cè)的多孔管的長度方向傳遞，因此熱傳遞所導(dǎo)致的變形局限在垂直于法蘭盤面的方向上，從而使法蘭盤面的熱變形最小化。由于熱傳遞所導(dǎo)致的變形局限在垂直于法蘭盤面的方向上，從而可使法蘭盤面的熱變形最小化，因而可抑制并防止由于熱變形而產(chǎn)生的泡沫金屬過濾器51與箱體60、 箱體60與前法蘭盤20、前法蘭盤20與多孔管15之間的間隙。而且，將與箱體60焊接的前法蘭盤20的鄰近焊接部位21向垂直于法蘭盤面的方向彎曲，從而使前法蘭盤與箱體之間便于組裝，且可以限制由于焊接而產(chǎn)生的熱變形。所述后法蘭盤30安裝在所述箱體內(nèi)，且垂直固定在圍繞多孔管15的泡沫金屬過濾器51的后端，以固定多孔管15并防止泡沫金屬過濾器51被推擠到后端。如圖3和圖5所示，所述后法蘭盤30的表面形成有大小不同的槽31，從而當(dāng)與流入口側(cè)的多孔管15連結(jié)時，使凸槽31容易確定管的位置，且形成有褶皺槽31，其減少焊接流入口側(cè)的多孔管15和法蘭盤時產(chǎn)生的高溫所導(dǎo)致的變形，從而維持法蘭盤表面的平面度。所述槽31的位置及形狀或者個數(shù)與所使用的尾氣減少裝置暴露的焊接時的高溫環(huán)境有關(guān)。所述槽31位于所述后法蘭盤內(nèi)，可以是一個至數(shù)十個。而且，所述槽31減少熱變形， 從而可抑制并防止由于熱變形可能產(chǎn)生的泡沫金屬過濾器51與箱體60、箱體60與后法蘭盤30、后法蘭盤30與多孔管15之間的間隙。所述過濾部件50包括層疊形或卷繞形的泡沫金屬過濾器51，其安裝在前法蘭盤 20和后法蘭盤30之間，使流入到多孔管15內(nèi)的尾氣通過該泡沫金屬過濾器51 ；網(wǎng)狀的護套M，其包覆所述泡沫金屬過濾器51，從而維持所述泡沫金屬過濾器的原有形狀，使泡沫金屬過濾器具有耐久性，所述護套M還形成有長方形通孔12，且包覆泡沫金屬過濾器51的狀態(tài)下予以固定，從而確保流動面積，同時對應(yīng)于過濾器的膨脹力而穩(wěn)固地保持過濾器的形狀、結(jié)構(gòu)及位置。在此，所述通孔12的形狀可以是鉆石形狀。所述泡沫金屬過濾器51以層疊或卷繞的方式圍繞多孔管，使流入到所述多孔管 15的尾氣通過所述泡沫金屬過濾器51。為了增加有效接觸面積，且在局限的空間內(nèi)使尾氣通過的流道長度更長，將多個所述泡沫金屬過濾器51以層疊的方式垂直安裝在一個或多個隔板70之間。如圖9和圖10所示，位于所述過濾部件50內(nèi)的泡沫金屬過濾器51有層疊方式或卷繞方式。所述層疊方式，是在泡沫鎳的中央形成貫穿孔52之后，通過加壓法對泡沫鎳疊層加壓封裝的方式。所述卷繞方式，是將泡沫鎳合金卷繞在保持架53上的方式。常規(guī)的金屬合金表面和側(cè)面的氣孔率幾乎相同，但由于側(cè)面的氣孔大小為表面氣孔的50%，使側(cè)面的氣孔小而氣孔率相同，從而可增加捕集效率。構(gòu)成所述泡沫金屬過濾器51的金屬合金的表面氣孔大小為200至2500 μ m，氣孔率為88% 士8%。另外，所述泡沫金屬過濾器51由添加鉻和鐵的鎳基(Ni base)合金構(gòu)成。所述隔板70安裝在所述箱體60內(nèi)，以防止流入到流入口的尾氣不通過過濾器而排出，并且所述隔板70可根據(jù)流道特性和使用環(huán)境設(shè)置一個或多個。因此，可以通過增加初期的有效接觸面積來降低背壓，并且可通過進(jìn)一步增加尾氣通過金屬過濾器的長度來提高捕集效率。而且，可通過多個隔板70將一個過濾部件50內(nèi)部分成多個過濾部分，而各部分分別用各種催化劑進(jìn)行處理且可安裝在一個過濾部件50內(nèi)，從而可去除尾氣中的各種氣體。
所述護套M安裝在所述前法蘭盤20和后法蘭盤30之間，所述護套M具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)且包覆泡沫金屬過濾器51，從而維持泡沫金屬過濾器51的原有形狀，使泡沫金屬過濾器具有耐久性。如圖3和圖7所示，為了使所述護套M包覆整個泡沫金屬過濾器51，以圍繞前法蘭盤20和后法蘭盤30之間的整個部分的形式安裝所述護套M。而且，所述護套M上最好形成有長方形的通孔12，所述通孔12也可以是鉆石形狀。另外，所述護套M在包覆泡沫金屬過濾器51的狀態(tài)下予以固定，從而可確保流動面積的同時，對應(yīng)于過濾器的膨脹力而穩(wěn)固地保持過濾器的形狀、結(jié)構(gòu)及位置。為了確保最大的流動面積，利用沖模以長方形的形狀對所述護套M進(jìn)行穿孔，之后以套在過濾器的狀態(tài)纏繞，并彎曲除孔以外的剩余面積，通過卷邊折疊的方式或者焊接的方式固定該部位。因此，通過較大的流動面積來降低壓力，并以卷邊折疊的方式固定或者焊接，從而使護套M與過濾器充分地貼緊。因此，對應(yīng)于過濾器在捕集或再生中受到的、周期性地加熱并冷卻到高溫及低溫的環(huán)境下產(chǎn)生的膨脹力，所述護套M可以保持過濾器的形狀、結(jié)構(gòu)及位置。如圖8所示，本發(fā)明的過濾裝置還可以包括具有網(wǎng)狀的金屬襯墊40，并且其包覆泡沫金屬過濾器51，從而維持所述泡沫金屬過濾器51的原有形狀，并使泡沫金屬過濾器51 具有耐久性。為了使金屬襯墊40包覆所述泡沫金屬過濾器51的兩側(cè)，將所述金屬襯墊40 安裝在所述泡沫金屬過濾器51的前后側(cè)。所述流道14形成在所述箱體60內(nèi)，使流入到流入口 11的尾氣經(jīng)該流道通過泡沫金屬過濾器51由排出口 13排出。如圖11和圖12所示，所述尾氣流道40有兩種方式。即，尾氣進(jìn)入過濾部件50的內(nèi)部通過過濾部件流到外部，之后又流到內(nèi)部的外向型方式；以及流入的尾氣從過濾部件外部通過過濾部件流到過濾部件內(nèi)部，又流到外部再流到內(nèi)部之后排出到箱體60外的內(nèi)向型方式。圖11和圖12是包括外向型方式和內(nèi)向型方式的復(fù)合方式。所述外向型方式利用焊接、cock' g、釬焊、螺栓連結(jié)或者間隙插入方式堵住過濾部件50和箱體60之間，以防止尾氣不通過過濾部件50而泄漏。而且，尾氣流動應(yīng)支撐在過濾部件50或箱體60上，以阻擋尾氣流動。另外，內(nèi)向型方式也應(yīng)利用焊接、cock' g、釬焊、螺栓連結(jié)或者間隙插入的方式，以防止流道14中的尾氣向另一側(cè)泄漏，即防止各部位的泄漏。如圖11所示，位于各過濾部位邊界上的隔板70，可支撐在過濾部件50內(nèi)部或者箱體60上。以上通過實施例和

了本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于此。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在不脫離本發(fā)明的精神范圍內(nèi)對本發(fā)明所做的各種修改和變更仍然屬于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。如上所述，在本發(fā)明的用于減少汽車尾氣的過濾裝置中，過濾器的厚度薄且捕集效率高的結(jié)構(gòu)及配置在過濾裝置中起重要作用，因此本發(fā)明的過濾裝置，通過使用一個或多個隔板，使尾氣通過多重的過濾器，在不加厚過濾器的情況下延長尾氣流道的長度，從而可提高顆粒物的捕集效率，并且可以通過隔板將一個過濾部件內(nèi)部分成多個過濾部分， 而各部分分別用各種催化劑進(jìn)行處理且可安裝在一個過濾部件內(nèi)，從而可去除尾氣中的各種氣體。而且泡沫金屬過濾器以層疊或卷繞方式構(gòu)成，且以內(nèi)向型(inward)或外向型 (outward)方式形成尾氣流道，從而可提高捕集效率，而且后法蘭盤的表面形成有不同大小的槽，在與流入口側(cè)的多孔管連結(jié)時，使凸槽容易確定管的位置，從而可減少生產(chǎn)時出現(xiàn)的產(chǎn)品缺陷，并且后法蘭盤上的褶皺槽可以減少焊接流入口側(cè)的管和法蘭盤時產(chǎn)生的高溫所導(dǎo)致的變形，從而可以維持法蘭盤表面的平面度，而且前法蘭盤與流入口側(cè)的多孔管的焊接位置平行于前法蘭盤或流入口側(cè)的多孔管，所以焊接時產(chǎn)生的熱向流入口側(cè)的多孔管的長度方向傳遞，因此熱傳遞所導(dǎo)致的變形局限在垂直于法蘭盤面的方向上，從而可使法蘭盤面的熱變形最小化。而且在流入口側(cè)的多孔管上形成長方形或菱形通孔，從而可確保最大流動面積，同時可使振動及內(nèi)外部的外力引起的變形最小化，而且用多孔護套或金屬襯墊包裹安裝在過濾裝置內(nèi)的泡沫金屬過濾器，從而可以維持泡沫金屬過濾器的原有形狀， 因而可提高過濾裝置的耐久性并確保流動面積。
權(quán)利要求
1.一種用于減少汽車尾氣的過濾裝置，其特征在于，包括流入口，燃燒后的尾氣通過該流入口從發(fā)動機流入到管道形狀的內(nèi)部多孔管；多孔管，其上形成所述尾氣流入后通過泡沫金屬過濾器而排出的多個通孔，以確保最大流動面積，同時使振動及外力所引起的變形最小化；箱體，其上形成有排出口，通過所述多孔管的尾氣經(jīng)流道由該排出口排出；前法蘭盤，其安裝在所述箱體內(nèi)，且垂直固定在圍繞多孔管的泡沫金屬過濾器的前端， 以固定多孔管并防止泡沫金屬過濾器被推擠到前方，而且與流入口側(cè)的多孔管的焊接的位置平行于前法蘭盤或流入口側(cè)的多孔管，所以焊接時產(chǎn)生的熱向流入口側(cè)的多孔管的長度方向傳遞，因此熱傳遞所導(dǎo)致的變形局限在垂直于法蘭盤面的方向，從而使法蘭盤面的熱變形最小化；后法蘭盤，其安裝在所述箱體內(nèi)，且垂直固定在圍繞多孔管的泡沫金屬過濾器的后端， 以固定多孔管并防止泡沫金屬過濾器被推擠到后方，而且在后法蘭盤的表面上形成不同大小的槽，從而在與流入口側(cè)的多孔管連結(jié)時，使凸槽容易確定管的位置，且形成有褶皺槽， 其用于減少焊接流入口側(cè)的多孔管和法蘭盤時產(chǎn)生的高溫引起的變形，從而維持法蘭盤表面的平面度；過濾部件，其包括泡沫金屬過濾器和護套，所述泡沫金屬過濾器為層疊形或卷繞形，且安裝在所述前法蘭盤和后法蘭盤之間，使流入到多孔管內(nèi)的尾氣通過該泡沫金屬過濾器， 所述護套為網(wǎng)狀，且包覆所述泡沫金屬過濾器，從而維持所述泡沫金屬過濾器的原有形狀， 使泡沫金屬過濾器具有耐久性，所述護套還形成有長方形通孔，且卷繞泡沫金屬過濾器的狀態(tài)下予以固定，以確保流動面積的同時對應(yīng)于過濾器的膨脹力而穩(wěn)固地保持過濾器的形狀、結(jié)構(gòu)及位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于減少汽車尾氣的過濾裝置，其特征在于所述護套可以用金屬襯墊代替，所述金屬襯墊具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，用于包覆泡沫金屬過濾器，從而維持泡沫金屬過濾器的原有形狀，使泡沫金屬過濾器具有耐久性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于減少汽車尾氣的過濾裝置，其特征在于，還包括一個或者多個隔板，所述隔板形成在所述箱體內(nèi)，用于改變尾氣流道，使流入到流入口的尾氣通過泡沫金屬過濾器由排出口排出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于減少汽車尾氣的過濾裝置，其特征在于所述前法蘭盤和后法蘭盤抑制并防止泡沫金屬過濾器與箱體、箱體與前法蘭盤或后法蘭盤、前法蘭盤或后法蘭盤與多孔管之間的間隙，而且使與箱體焊接的前法蘭盤或后法蘭盤的鄰近焊接面向垂直于法蘭盤面的方向彎曲，從而使前法蘭盤或后法蘭盤與箱體之間便于組裝，且限制由于焊接而產(chǎn)生的熱變形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于減少汽車尾氣的過濾裝置，其特征在于所述后法蘭盤的槽位于所述后法蘭盤內(nèi)且形成有一個或多個，用于抑制并防止由于熱變形而產(chǎn)生的泡沫金屬過濾器與箱體、箱體與前法蘭盤或后法蘭盤、前法蘭盤或后法蘭盤與多孔管之間的間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于減少汽車尾氣的過濾裝置，其特征在于利用沖模以長方形的形狀對所述護套進(jìn)行穿孔，以確保最大的流動面積，之后以套在過濾器的狀態(tài)進(jìn)行卷繞，并彎曲除了孔以外的剩余面積，通過卷邊折疊的方式或者焊接的方式固定該部位。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的用于減少汽車尾氣的過濾裝置，其特征在于所述尾氣流道包括外向型方式，尾氣進(jìn)入到過濾部件的內(nèi)部通過過濾部件流到外部， 之后又流到內(nèi)部；內(nèi)向型方式，流入的尾氣從過濾部件外部通過過濾部件流入到過濾部件內(nèi)部，再流入到外部又流入到內(nèi)部之后排出到箱體外。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于減少汽車尾氣的過濾裝置，其特征在于通過隔板將所述一個過濾部件內(nèi)部分成多個過濾部分，而各部分分別用各種催化劑進(jìn)行處理且安裝在一個過濾部件內(nèi)，從而去除尾氣中的各種氣體。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于減少汽車尾氣的過濾裝置。所述裝置包括箱體；前法蘭盤，安裝在所述箱體內(nèi)；后法蘭盤，安裝在所述箱體內(nèi)；過濾部件，安裝在所述前法蘭盤和后法蘭盤之間。所述箱體包括流入口、多孔管以及排出口。所述過濾部件包括泡沫金屬過濾器和護套，所述泡沫金屬過濾器安裝在所述前法蘭盤和后法蘭盤之間并具有層疊形或卷繞形，所述護套包覆所述泡沫金屬過濾器。所述尾氣流過通過所述泡沫金屬過濾器的多孔管內(nèi)部。所述護套使所述泡沫金屬過濾器保持原有形狀的同時，使泡沫金屬過濾器具有耐久性。所述護套上形成有長方形通孔。所述護套緊握所述過濾器，以保持所述過濾器的形狀、結(jié)構(gòu)及位置。
文檔編號B01J35/04GK102159802SQ200880131185
公開日2011年8月17日 申請日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日
發(fā)明者金鉉泰 申請人:阿蘭圖姆公司