本實(shí)用新型涉及環(huán)保設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種機(jī)動(dòng)車尾氣微粒捕集裝置。
背景技術(shù):
當(dāng)前汽車工業(yè)中,內(nèi)燃機(jī)是重要的汽車動(dòng)力源,燃料燃燒均會(huì)留下有害的殘留物,例如炭煙顆粒(PM),我國(guó)新頒布的《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》對(duì)機(jī)動(dòng)車尾氣排放提出了更加嚴(yán)格的要求,世界各國(guó)也均制定了更加嚴(yán)格的排放法規(guī),以降低汽車尾氣對(duì)環(huán)境的污染。目前,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)PM處理的較為有效的方式是采用顆粒捕集器,現(xiàn)有的顆粒捕集器大多數(shù)為陶瓷制成,具有背壓大、制作工藝繁瑣等缺點(diǎn)。
為此,本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)者有鑒于上述缺陷,通過潛心研究和設(shè)計(jì),綜合長(zhǎng)期多年從事相關(guān)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗(yàn)和成果,研究設(shè)計(jì)出一種機(jī)動(dòng)車尾氣微粒捕集裝置,以克服上述缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種機(jī)動(dòng)車尾氣微粒捕集裝置,其克服現(xiàn)有技術(shù)陶瓷顆粒捕集器背壓大、制作工藝繁瑣的缺點(diǎn),制作工藝簡(jiǎn)單而過濾效果好。
為解決上述問題,本實(shí)用新型公開了一種機(jī)動(dòng)車尾氣微粒捕集裝置,安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)后的廢氣排氣通道上,其包括至少一個(gè)捕集筒,其特征在于:
所述捕集筒內(nèi)沿氣流方向封閉固定有濾芯,所述濾芯包括濾芯本體以及濾芯本體內(nèi)設(shè)置的多層氣道層,每層氣道層由多個(gè)間隔分布的相互平行的氣道構(gòu)成,每層氣道層內(nèi)的氣道均在同一側(cè)開口而另一側(cè)封閉,并且相鄰設(shè)置的兩個(gè)氣道層的開口方向平行且封閉側(cè)相反。
其中:所述濾芯包含采用合金纖維燒結(jié)氈制成的多塊層疊的波紋板,相鄰的兩層波紋板之間形成一層由多個(gè)處在同一平面上的氣道構(gòu)成的氣道層。
其中:所述合金纖維燒結(jié)氈為鐵鉻鋁合金纖維燒結(jié)氈。
其中:鐵鉻鋁合金纖維氈孔隙率為30-85%。
其中:所述波紋板包含波紋面,所述波紋面的波形為正弦波形或三角波形。
其中:所述濾芯截面的氣道目數(shù)為30~150目。
其中:該波紋板為單面波紋板,相鄰的兩層單面波紋板之間形成了一層由多個(gè)處在同一平面上的截面為三角形的氣道構(gòu)成的氣道層。
其中:該波紋板為雙面波紋板,堆疊后相鄰的兩層雙面波紋板的波紋的波峰與波峰對(duì)應(yīng)而形成由多個(gè)截面為菱形的氣道構(gòu)成的氣道層。
其中:包含多個(gè)并聯(lián)的捕集筒。
通過上述結(jié)構(gòu)可知,本實(shí)用新型的機(jī)動(dòng)車尾氣微粒捕集裝置具有如下效果:
1.捕集器納污容量大,過濾精度高,壓力上升慢,更換周期長(zhǎng);
2.本捕集器具有較高的空隙率和優(yōu)良的滲透率,壓力損失小,流量大;
3.采用金屬纖維氈,耐腐蝕耐高溫,可在高溫環(huán)境中長(zhǎng)期使用,并且易于加工、成型、焊接;
4、由于金屬纖維氈,比現(xiàn)有陶瓷捕集器熱容小,有利于顆粒被動(dòng)凈化。
本實(shí)用新型的詳細(xì)內(nèi)容可通過后述的說明及所附圖而得到。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型機(jī)動(dòng)車尾氣微粒捕集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型單面波紋板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實(shí)用新型單面波紋板壓制成的濾芯的橫切面示意圖;
圖4為本實(shí)用新型的工作原理示意圖;
圖5為本實(shí)用新型雙面波紋板結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記:
1單面波紋板,2波紋面,3平板面,4雙面波紋板,5氣道,6濾芯,7捕集筒,8氣道層。
具體實(shí)施方式
參見圖1,顯示了本實(shí)用新型的機(jī)動(dòng)車尾氣微粒捕集裝置。
所述機(jī)動(dòng)車尾氣微粒捕集裝置安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)后的廢氣排氣通道上,包括一個(gè)捕集筒7,捕集筒7內(nèi)沿氣流方向封閉固定有濾芯6,濾芯6貼合筒體內(nèi)壁并且不留縫隙,保證機(jī)動(dòng)車的廢氣全部從濾芯6 通過,起到較好的過濾效果,濾芯6包括濾芯本體以及濾芯本體內(nèi)設(shè)置的多層氣道層8,每層氣道層8由多個(gè)間隔分布的相互平行的氣道構(gòu)成,每層氣道層內(nèi)的氣道均在同一側(cè)開口而另一側(cè)封閉,并且相鄰設(shè)置的兩個(gè)氣道層的開口方向平行且封閉側(cè)相反,所述濾芯本體具有金屬三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
如圖2、圖3所示,在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述濾芯6包含采用合金纖維燒結(jié)氈(優(yōu)選為鐵鉻鋁合金纖維燒結(jié)氈)制成的多塊層疊的波紋板,該波紋板為單面波紋板1,優(yōu)選的,所述單面波紋板1包含一波紋面2,所述波紋面2的波形為正弦波形或三角波形,統(tǒng)一的各單面波紋板的波紋面朝上層層堆疊、壓制而成整個(gè)濾芯,堆疊后,相鄰的兩層單面波紋板之間即形成了一層由多個(gè)處在同一平面上的截面近似三角形的氣道5構(gòu)成的氣道層8,每層氣道層8內(nèi)的所有氣道均在同一端開口,另一端焊接封口,并且上下相鄰的兩個(gè)氣道層之間的氣道的開口方向相反。如圖4所示,汽車尾氣進(jìn)入一層氣道層8后,由于該層的氣道末端密封,故而尾氣不得不穿過采用鐵鉻鋁合金纖維燒結(jié)氈制成的濾芯本體,進(jìn)入其相鄰的氣道層內(nèi),由于其相鄰的氣道層的開口方向與其相反,故而氣體即可從相鄰的氣道層末端流出,這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得尾氣都必須穿透濾芯本體才能從濾芯中流出,確保了過濾的效果。另外,每層氣道層由多個(gè)間隔分布的相互平行的氣道構(gòu)成,這樣可以分流尾氣,充分利用濾芯本體,發(fā)揮其吸附過濾功能,提高過濾精度,增強(qiáng)過濾效果。另外,相鄰金屬纖維氈的波峰與波谷相對(duì)應(yīng),這樣使得相鄰氣道層內(nèi)的氣道交錯(cuò)分布,不僅能增強(qiáng)過濾效果,而且還能提高濾芯的強(qiáng)度。采用鐵鉻鋁合金纖維氈,使得本捕集器的濾芯耐腐蝕耐高溫,可在高溫環(huán)境中長(zhǎng)期使用,并且易于加工、成型、焊接,加工成本低,適合普遍推廣使用。
如圖5所示,顯示了本實(shí)用新型的第二實(shí)施例,在該實(shí)施例中,濾芯6包含多塊層疊的采用鐵鉻鋁合金纖維燒結(jié)氈制成的雙面波紋板4,所述雙面波紋板4包含兩波紋面,所述波紋面的波形為正弦波形或三角波形,各波紋板堆疊壓制而成整個(gè)濾芯,堆疊后,波紋的波峰與波峰對(duì)應(yīng),由此形成由多個(gè)截面近似菱形的氣道構(gòu)成的氣道層,每層氣道層內(nèi)的所有氣道均在同一端開口,另一端焊接封口,并且上下相鄰的兩個(gè)氣道層之間的氣道的開口方向相反。本實(shí)施例其余部分同實(shí)施例一。采用該種結(jié)構(gòu),可以提高濾芯氣道的孔徑,增大氣體流量,以適應(yīng)多樣的過濾需求。
由此,本實(shí)用新型的金屬三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)疏松多孔,具有強(qiáng)力吸附和過濾功能,可以用來(lái)捕集尾氣中的微粒,并且金屬材質(zhì)易于壓制加工成型。相鄰兩個(gè)氣道層的開口方向平行且相反,這種設(shè)計(jì)使得汽車尾氣進(jìn)入一層氣道后,由于該層氣道末端密封,故而尾氣不得不穿過濾芯本體,進(jìn)入其相鄰的氣道層,由于其相鄰的氣道層的開口方向與其相反,故而氣體即可從相鄰的氣道層末端流出,這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得尾氣都必須穿透濾芯本體才能從濾芯中流出,確保了過濾的效果。另外,每層氣道層由多個(gè)間隔分布的相互平行的氣道構(gòu)成,這樣可以分流尾氣,充分利用濾芯本體,發(fā)揮其吸附過濾功能,提高過濾精度,增強(qiáng)過濾效果。
進(jìn)一步地,濾芯為單面波紋板狀的金屬纖維氈同向順序?qū)訉佣询B的結(jié)構(gòu),相鄰金屬纖維氈的波峰與波谷相對(duì)應(yīng)并且二者之間具有由多個(gè)截面類似三角形的氣道構(gòu)成的氣道層,每個(gè)氣道層內(nèi)的氣道均在同一側(cè)開口,另一側(cè)焊接封口,并且相鄰兩個(gè)氣道層的氣道開口方向平行且相反。為雙面波紋板狀的金屬纖維氈的波峰與波峰相對(duì)應(yīng)并且二者之間具有由多個(gè)截面類似菱形的氣道構(gòu)成的氣道層,每個(gè)氣道層內(nèi)的氣道均在同一側(cè)開口,另一側(cè)焊接封口,并且相鄰兩個(gè)氣道層的氣道開口方向平行且相反。
采用波紋板狀的金屬纖維氈層層堆疊,形成較厚的濾芯,并且具有細(xì)密排列的氣道,進(jìn)而形成多層氣道層,不僅能起到較好的過濾和捕集效果,并且無(wú)論取材還是制作過程、制作成本,相比于現(xiàn)有的陶瓷過濾器都簡(jiǎn)化很多。前述的濾芯還可以根據(jù)其孔徑的不同在同一個(gè)捕集筒中選擇多個(gè)配合使用,以形成孔徑梯度,進(jìn)而具有更好的過濾效果。當(dāng)采用雙面波紋板狀的金屬纖維氈制作濾芯時(shí),不僅可以將多層金金屬纖維氈直接層層堆疊、壓制、焊接封口,并且還可以將一個(gè)雙面波紋板狀的金屬纖維氈沿其長(zhǎng)度方向z形來(lái)回折疊、壓制、焊接封口,后者制作工藝上來(lái)說更加簡(jiǎn)便一些。優(yōu)選地,波紋板中波紋面的波形為正弦波形或三角形,金屬纖維氈為能夠捕集23nm以上粒徑顆粒的鐵鉻鋁合金纖維燒結(jié)氈。
進(jìn)一步地,濾芯本體為濾芯本體為能夠捕集23nm以上粒徑顆粒的鐵鉻鋁合金纖維燒結(jié)氈。金屬纖維氈具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),空隙率高,表面積大,能較長(zhǎng)時(shí)間保持較高的過濾率,具有較大的納污能力,有效避免了普通金屬網(wǎng)易堵、易損的弱點(diǎn)以及陶瓷過濾產(chǎn)品易碎、流量小的不足;并且,金屬纖維氈耐高溫、耐腐蝕、精度高,適合處理高溫廢氣。鐵鉻鋁合金纖維氈孔隙率為30-85%,具有良好的過濾性能,并且易于加工成型。
進(jìn)一步地,濾芯截面的氣道目數(shù)為30~150目。目數(shù)過大則氣體流速慢流量小,目數(shù)過小又起不到較好的過濾效果,合適的目數(shù)既能起到較好的過濾效果,并且保證合適的流量,提高過濾的效率。
進(jìn)一步地,微粒捕集裝置主要由多個(gè)捕集筒并聯(lián)而成。微粒捕集裝置可針對(duì)不同的車型及排氣系統(tǒng),設(shè)計(jì)不同形狀以滿足不同過濾要求。多個(gè)捕集筒并聯(lián)的結(jié)構(gòu)有助于分流廢氣,提高微粒捕集的效率。
顯而易見的是,以上的描述和記載僅僅是舉例而不是為了限制本實(shí)用新型的公開內(nèi)容、應(yīng)用或使用。雖然已經(jīng)在實(shí)施例中描述過并且在附圖中描述了實(shí)施例,但本實(shí)用新型不限制由附圖示例和在實(shí)施例中描述的作為目前認(rèn)為的最佳模式以實(shí)施本實(shí)用新型的教導(dǎo)的特定例子,本實(shí)用新型的范圍將包括落入前面的說明書和所附的權(quán)利要求的任何實(shí)施例。