CN102159802B - 用于减少汽车尾气的过滤装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于减少汽车尾气的过滤装置。所述装置包括：箱体；前法兰盘，安装在所述箱体内；后法兰盘，安装在所述箱体内；过滤部件，安装在所述前法兰盘和后法兰盘之间。所述箱体包括流入口、多孔管以及排出口。所述过滤部件包括泡沫金属过滤器和护套，所述泡沫金属过滤器安装在所述前法兰盘和后法兰盘之间并具有层叠形或卷绕形，所述护套包覆所述泡沫金属过滤器。所述尾气流过通过所述泡沫金属过滤器的多孔管内部。所述护套使所述泡沫金属过滤器保持原有形状的同时，使泡沫金属过滤器具有耐久性。所述护套上形成有长方形通孔。所述护套紧握所述过滤器，以保持所述过滤器的形状、结构及位置。

Description

用于减少汽车尾气的过滤装置
技术领域
本发明涉及一种用于减少汽车尾气的过滤装置。过滤器的厚度薄且捕集效率高的结构及配置在过滤装置中起重要作用，因此本发明的过滤装置，通过使用一个或多个隔板，使尾气通过多重的过滤器，在不加厚过滤器的情况下延长尾气流道的长度，从而可提高颗粒物的捕集效率，并且可以通过隔板将一个过滤部件内部分成多个过滤部分，而各部分分别用各种催化剂进行处理且可安装在一个过滤部件内，从而可去除尾气中的各种气体。而且泡沫金属过滤器以层叠或卷绕方式构成，且以内向型(inward)或外向型(outward)方式形成尾气流道，从而可提高捕集效率，而且后法兰盘的表面形成有不同大小的槽，在与流入口侧的多孔管连结时，使凸槽容易确定管的位置，从而可减少生产时出现的产品缺陷，并且后法兰盘上的褶皱槽可以减少焊接流入口侧的管和法兰盘时产生的高温所导致的变形，从而可以维持法兰盘表面的平面度，而且前法兰盘与流入口侧的多孔管的焊接位置平行于前法兰盘或流入口侧的多孔管，所以焊接时产生的热向流入口侧的多孔管的长度方向传递，因此热传递所导致的变形局限在垂直于法兰盘面的方向上，从而可使法兰盘面的热变形最小化。而且在流入口侧的多孔管上形成长方形或菱形通孔，从而可确保最大流动面积，同时可使振动及内外部的外力引起的变形最小化，而且用多孔护套或金属衬垫卷绕安装在过滤装置内的泡沫金属过滤器，从而可以维持泡沫金属过滤器的原有形状，因而可提高过滤装置的耐久性并确保流动面积。
背景技术
通常，汽车尾气是指燃烧后的混合气体从发动机经排气管排放到大气中的气体。这种尾气中主要包含一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、未燃烧的碳氢化合物(HC)等有害物质。因此，对这种尾气的限制正在强化之中，所以排气再循环装置、三元催化剂、MPI装置等的尾气控制装置，以及包括活性碳罐(canister)、净化控制电磁阀(purge control solenoid value)等的蒸发气体控制装置等在车辆中得到应用。另外，虽然柴油车在燃料费、输出功率方面具有优势，但与汽油发动机不同尾气中含有相当多的氮氧化物和颗粒物(PM：Particulate Matter)。就柴油车而言，空气在大部分驾驶条件下均能够充分燃烧，因此与汽油车相比排出的CO和HC非常少，但是排出的NOx和颗粒物(煤烟)较多。
因此，柴油车尾气排放规定主要针对氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)，与之相对应的技术有延迟燃料喷射时间、通过尾气再循环装置(Exhaust GasRecirculation)减少氮氧化物浓度、为减少颗粒物的发动机燃烧性能的改善及改良技术，当前以这些技术为重点正在进行开发。即，柴油车尾气排放规定的具体对策分为发动机的改良和后处理技术。首先，柴油车发动机的改良技术有燃料室改良、吸气系统改良(涡轮增压器+中冷器)、燃料喷射系统改良(电子调控高压燃料喷射装置)、尾气再循环装置等，这些技术已得到适用或者正在开发之中。而且，后处理技术有以下三种技术。第一，用于净化颗粒物(PM)中的高沸点碳氢化合物的氧化催化剂；第二，在过氧环境下分解或还原氮氧化物(NOx)的DeNOx催化剂；第三，用过滤器过滤颗粒物(PM)的柴油颗粒物去除用过滤系统(Diesel Particulate Filter：以下简称为DPF)。但是，这些后处理技术中，颗粒物(PM)去除用过滤系统虽然具有确实可以捕集煤烟，从而减少排量的优点，但随着时间的推移由于DPF上捕集到的颗粒物增加，导致尾气背压上升，因此发动机的负担也随之增加。
因此，降低所述DPF本身的背压，且通过燃烧去除捕集到的颗粒物的再生方法成为左右DPF性能的重要因素。
目前，由于燃烧再生时的热膨胀及耐久性等问题，碳化硅(SiC)作为所述DPF的材料备受关注。如图1和图2所示，利用所述碳化硅材料制作碳化硅单元110，并用与碳化硅成分相似的粘接剂粘接该单元110，从而制作所需大小的DPF100。目前，利用单元密度和气孔率相同的所述碳化硅单元110来制作所需大小的DPF100，但是具有相同单元密度和气孔率的DPF100为了捕集从发动机排出的颗粒物，以颗粒物的排出量为基准来确定其大小。因此，如果设置直径小于尾气排气管直径的DPF100或者相同直径的DPF100，则DPF100的设置长度就会相当长，尾气背压也就非常大，从而导致发动机不能运转。因此，为了抑制柴油发动机的尾气排出压力的上升，同时为了去除颗粒物，设置直径大于排气管直径的DPF100是不可避免的。由此，会出现尾气的流动只集中在DPF100中央的现象，并且其边缘捕集的颗粒物使尾气排出的再生模式下尾气流动不通畅，结果在某一时间丧失功能，从而DPF100的尾气通过面积缩小，因此发动机的尾气压力上升，从而会导致发动机出现故障。
而且，在过多捕集颗粒物的状态下进行再生时，由于温度急速上升，从而会导致DPF100损坏。
另外，使用常规的放射型泡沫金属过滤器的情况下，如果尾气向内管方向流入，则被堵塞的内管后端的压力高，因此通过过滤器后端的尾气流速加快，而内管前端的压力低，因此通过过滤器前端的流速变慢。如上所述，在整个过滤器中流速不同时，由于后端的流速快，同一时间内的流量多，因此捕集到的颗粒物也多，而由于前端的流速慢，同一时间内的流量少，因此捕集到的颗粒物也少。如果在上述情况下进行再生，那么由于温度梯度，过滤器不仅会损坏，而且还会扭曲。
另外，以往后法兰盘的表面上没有形成大小不同的槽，因此当与流入口侧的多孔管连结时，不容易确定管的位置，而且由于没有安装多孔护套，因此无法确保流动面积，同时无法对应于过滤器的膨胀力而稳固地保持过滤器的形状、结构及位置。
发明内容
本发明为解决上述问题而作，其目的在于提供一种用于减少汽车尾气的过滤装置。过滤器的厚度薄且捕集效率高的结构及配置在过滤装置中起重要作用，因此本发明的过滤装置，通过使用一个或多个隔板，使尾气通过多重的过滤器，在不加厚过滤器的情况下延长尾气流道的长度，从而可提高颗粒物的捕集效率。
本发明的另一目的在于，提供一种可通过隔板将一个过滤部件内部分成多个过滤部分，而各部分分别用各种催化剂进行处理且可安装在一个过滤部件内，从而可去除尾气中的各种气体的用于减少汽车尾气的过滤装置。
本发明的另一目的在于，提供一种以层叠或卷绕方式构成泡沫金属过滤器，且以内向型或外向型方式形成尾气流道，从而可提高捕集效率的用于减少汽车尾气的过滤装置。
本发明的另一目的在于，提供一种后法兰盘的表面形成有不同大小的槽，在与流入口侧的多孔管连结时，使凸槽容易确定管的位置，从而可减少生产时出现的产品缺陷的用于减少汽车尾气的过滤装置。
本发明的另一目的在于，提供一种通过后法兰盘上的褶皱槽减少焊接流入口侧的管和法兰盘时产生的高温所导致的变形，从而可以维持法兰盘表面的平面度的用于减少汽车尾气的过滤装置。
本发明的另一目的在于，提供一种前法兰盘与流入口侧的多孔管的焊接位置平行于前法兰盘或流入口侧的多孔管，所以焊接时产生的热向流入口侧的多孔管的长度方向传递，因此热传递所导致的变形局限在垂直于法兰盘面的方向，从而可使法兰盘面的热变形最小化的用于减少汽车尾气的过滤装置。
而且，本发明的另一目的在于，提供一种在流入口侧的多孔管上形成长方形或菱形通孔，从而可确保最大流动面积，同时可使振动及内外部的外力引起的变形最小化的用于减少汽车尾气的过滤装置。
本发明的另一目的在于，提供一种用多孔护套或金属衬垫卷绕安装在过滤装置内的泡沫金属过滤器，从而维持泡沫金属过滤器的原有形状，因而不仅可提高过滤装置的耐久性，而且可确保流动面积的用于减少汽车尾气的过滤装置。
为了达到上述目的，本发明的用于减少汽车尾气的过滤装置包括：流入口，燃烧后的尾气通过该流入口从发动机流入到管道形状的内多孔管；多孔管，其上形成所述尾气流入后通过泡沫金属过滤器而排出的多个通孔，以确保最大流动面积，同时使振动及外力引起的变形最小化；箱体，其上形成有排出口，通过所述多孔管的尾气经流道由该排出口排出；前法兰盘，其安装在所述箱体内，且垂直固定在围绕多孔管的泡沫金属过滤器的前端，以固定多孔管并防止泡沫金属过滤器被推挤到前方，而且与流入口侧的多孔管的焊接位置平行于前法兰盘或流入口侧的多孔管，所以焊接所产生的热向流入口侧的多孔管的长度方向传递，因此热传递所导致的变形局限在垂直于法兰盘面的方向，从而使法兰盘面的热变形最小化；后法兰盘，其安装在所述箱体内，且垂直固定在围绕多孔管的泡沫金属过滤器的后端，以固定多孔管并防止泡沫金属过滤器被推挤到后方，而且在后法兰盘的表面上形成不同大小的槽，从而在与流入口侧的多孔管连结时，使凸槽容易确定管的位置，且形成有褶皱槽，其用于减少焊接流入口侧的多孔管和法兰盘时产生的高温引起的变形，从而维持法兰盘表面的平面度；过滤部件，其包括泡沫金属过滤器和护套，所述泡沫金属过滤器为层叠形或卷绕形，且安装在所述前法兰盘和后法兰盘之间，使流入到多孔管内的尾气通过该泡沫金属过滤器，所述护套为网状，且包覆所述泡沫金属过滤器，从而维持所述泡沫金属过滤器的原有形状，使泡沫金属过滤器具有耐久性，所述护套还形成有长方形通孔，且包覆泡沫金属过滤器的状态下予以固定，以确保流动面积的同时对应于过滤器的膨胀力而稳固地保持过滤器的形状、结构及位置。
上述本发明的特征在于，所述护套可以用金属衬垫代替，所述金属衬垫具有网状结构，用于卷绕泡沫金属过滤器，从而维持泡沫金属过滤器的原有形状，使泡沫金属过滤器具有耐久性。
上述本发明的特征在于，所述过滤装置还包括一个或者多个隔板，所述隔板形成在所述箱体内，用于改变尾气流道，使流入到流入口的尾气通过泡沫金属过滤器由排出口排出。
上述本发明的特征在于，所述前法兰盘和后法兰盘可抑制并防止泡沫金属过滤器与箱体、箱体与前法兰盘或后法兰盘、前法兰盘或后法兰盘与多孔管之间的间隙，而且使与箱体焊接的前法兰盘或后法兰盘的邻近焊接面向垂直于法兰盘面的方向弯曲，从而使前法兰盘或后法兰盘与箱体之间便于组装，且可限制由于焊接而产生的热变形。
上述本发明的特征在于，所述后法兰盘的槽位于所述后法兰盘内且形成有一个或多个，用于抑制并防止由于热变形而可能产生的泡沫金属过滤器与箱体、箱体与前法兰盘或后法兰盘、前法兰盘或后法兰盘与多孔管之间的间隙。
上述本发明的特征在于，利用冲模以长方形的形状对所述护套进行穿孔，以确保最大的流动面积，之后以套在过滤器的状态进行缠绕，并且弯曲除了孔以外的剩余面积，通过卷边折叠的方式或者焊接的方式固定该部位。
上述本发明的特征在于，所述尾气流道包括：外向型方式，尾气进入到过滤部件的内部通过过滤部件流到外部，之后又流到内部；内向型方式，流入的尾气从过滤部件外部通过过滤部件流入到过滤部件内部，又流到外部再流到内部之后排出到箱体外。
上述本发明的特征在于，通过隔板将所述一个过滤部件内部分成多个过滤部分，而各部分分别用各种催化剂进行处理且安装在一个过滤部件内，从而可去除尾气中的各种气体。
如上所述，在本发明的用于减少汽车尾气的过滤装置中，过滤器的厚度薄且捕集率高的结构及配置在过滤装置中起重要作用，因此本发明的过滤装置，通过使用一个或多个隔板，使尾气通过多重的过滤器，在不加厚过滤器的情况下延长尾气流道的长度，从而可提高颗粒物的捕集效率，并且可以通过隔板将一个过滤部件内部分成多个过滤部分，而各部分分别用各种催化剂进行处理且可安装在一个过滤部件内，从而可去除尾气中的各种气体。而且泡沫金属过滤器以层叠或卷绕方式构成，且以内向型(inward)或外向型(outward)方式形成尾气流道，从而可提高捕集效率，而且后法兰盘的表面形成有不同大小的槽，在与流入口侧的多孔管连结时，使凸槽容易确定管的位置，从而可减少生产时出现的产品缺陷，并且后法兰盘上的褶皱槽可以减少焊接流入口侧的管和法兰盘时产生的高温所导致的变形，从而可以维持法兰盘表面的平面度，而且前法兰盘与流入口侧的多孔管的焊接位置平行于前法兰盘或流入口侧的多孔管，所以焊接时产生的热向流入口侧的多孔管的长度方向传递，因此热传递所导致的变形局限在垂直于法兰盘面的方向上，从而可使法兰盘面的热变形最小化。而且在流入口侧的多孔管上形成长方形或菱形通孔，从而可确保最大流动面积，同时可使振动及内外部的外力引起的变形最小化，而且用多孔护套或金属衬垫包裹安装在过滤装置内的泡沫金属过滤器，从而可以维持泡沫金属过滤器的原有形状，因而可提高过滤装置的耐久性并确保流动面积。
附图说明
图1是用于去除普通柴油发动机的颗粒物的过滤系统的示意图。
图2是用于去除现有柴油发动机的颗粒物的过滤器的示意图。
图3是本发明一实施例涉及的用于减少汽车尾气的过滤装置中用于抑制过滤部件变形的结构图。
图4是显示本发明一实施例涉及的用于减少汽车尾气的过滤装置中构成过滤部件的前法兰盘形状的示意图。
图5是显示本发明一实施例涉及的用于减少汽车尾气的过滤装置中构成过滤部件的后法兰盘形状的示意图。
图6是显示本发明一实施例涉及的用于减少汽车尾气的过滤装置中构成过滤部件的多孔管形状和穿孔的金属板形状的示意图。
图7是显示本发明一实施例涉及的用于减少汽车尾气的过滤装置中构成过滤部件的护套和护套连结形状的示意图。
图8是显示本发明一实施例涉及的用于减少汽车尾气的过滤装置中构成过滤部件的金属衬垫的安装状态的示意图。
图9是显示本发明一实施例涉及的用于减少汽车尾气的过滤装置中构成过滤部件的层叠形泡沫金属过滤器形状的示意图。
图10是显示本发明一实施例涉及的用于减少汽车尾气的过滤装置中构成过滤部件的卷绕形泡沫金属过滤器形状的示意图。
图11是显示在本发明一实施例涉及的用于减少汽车尾气的过滤装置中具有一个隔板的尾气流道以内向型和外向型的复合方式形成的过滤装置的示意图。
图12是显示在本发明一实施例涉及的用于减少汽车尾气的过滤装置中具有一个隔板的尾气流道以内向型和外向型的复合方式形成的过滤装置的示意图。
具体实施方式
下面，参照附图详细说明本发明的优选实施例。在对本发明进行详细说明时，如果认为对公知技术或者结构的具体说明会使本发明变得不清楚，则将省略其详细说明。下述技术用语是考虑到本发明的性能而定义的，其根据使用者、运用者的意图或者惯例等会有所不同，因此其应以说明本发明涉及的用于净化汽车尾气的过滤装置的通篇说明书的内容为基础来定义。
图3是本发明一实施例涉及的用于减少汽车尾气的过滤装置中用于抑制过滤部件变形的结构图。图4是显示本发明一实施例涉及的用于减少汽车尾气的过滤装置中构成过滤部件的前法兰盘形状的示意图。图5是显示本发明一实施例涉及的用于减少汽车尾气的过滤装置中构成过滤部件的后法兰盘形状的示意图。图6是显示本发明一实施例涉及的用于减少汽车尾气的过滤装置中构成过滤部件的多孔管形状和穿孔的金属板形状的示意图。图7是显示本发明一实施例涉及的用于减少汽车尾气的过滤装置中构成过滤部件的护套和护套连结形状的示意图。图8是显示本发明一实施例涉及的用于减少汽车尾气的过滤装置中构成过滤部件的金属衬垫的安装状态的示意图。图9是显示本发明一实施例涉及的用于减少汽车尾气的过滤装置中构成过滤部件的层叠形泡沫金属过滤器形状的示意图。图10是显示本发明一实施例涉及的用于减少汽车尾气的过滤装置中构成过滤部件的卷绕形泡沫金属过滤器形状的示意图。图11是显示在本发明一实施例涉及的用于减少汽车尾气的过滤装置中具有一个隔板的尾气流道以内向型和外向型的复合方式形成的过滤装置的示意图。图12是显示在本发明一实施例涉及的用于减少汽车尾气的过滤装置中具有一个隔板的尾气流道以内向型和外向型的复合方式形成的过滤装置的示意图。
下面，参照附图进一步详细地说明本发明的优选实施例。附图中相同的附图标记表示同一个部件。
本发明涉及的用于减少汽车尾气的过滤装置80包括流入口11、通孔12、排出口13、流道14、多孔管15、前法兰盘20、焊接部位21、后法兰盘30、槽31、金属衬垫40、过滤部件50、泡沫金属过滤器51、贯穿孔52、保持架53、护套54、箱体60、隔板70。
如图3至图12所示，用于减少汽车尾气的过滤装置80包括：流入口11，燃烧后的尾气通过该流入口从发动机流入到管道形状的内部多孔管15；多孔管15，其上形成所述尾气流入后通过泡沫金属过滤器51而排出的多个通孔12，以确保最大流动面积，同时使振动及外力所导致的变形最小化；箱体60，其上形成有排出口13，通过所述多孔管15的尾气经流道14由该排出口排出；前法兰盘20，其安装在所述箱体内，且垂直固定在围绕多孔管15的泡沫金属过滤器51的前端，以固定多孔管15并防止泡沫金属过滤器51被推挤到前方，而且与流入口侧的多孔管的焊接位置平行于前法兰盘20或流入口侧的多孔管15，所以焊接所产生的热向流入口侧的多孔管的长度方向传递，从而热传递所导致的变形局限在垂直于法兰盘面的方向上，以使法兰盘面的热变形最小化；后法兰盘30，其安装在所述箱体内，且垂直固定在围绕多孔管15的泡沫金属过滤器51的后端，以固定多孔管15并防止泡沫金属过滤器51被推挤到后方，而且在后法兰盘30的表面上形成不同大小的槽31，从而在与流入口侧的多孔管15连结时，使凸槽31容易确定管的位置，且形成有褶皱槽31，其减少焊接流入口侧的多孔管15和法兰盘时产生的高温所导致的变形，从而可以维持法兰盘表面的平面度；过滤部件50，其包括泡沫金属过滤器51和护套54，所述泡沫金属过滤器51为层叠形或卷绕形，且安装在所述前法兰盘20和后法兰盘30之间，使流入到多孔管15内的尾气通过该泡沫金属过滤器51，并且所述护套54为网状，且包覆所述泡沫金属过滤器51，从而维持所述泡沫金属过滤器的原有形状，使泡沫金属过滤器具有耐久性，所述护套54还形成有长方形通孔12，且包覆泡沫金属过滤器51的状态下予以固定，从而可以确保流动面积，同时对应于过滤器的膨胀力而稳固地保持过滤器的形状、结构及位置。
参照图3至图12详细说明本发明实施例涉及的用于减少汽车尾气的过滤装置的主要技术装置的性能。
所述箱体60包括：流入口11，燃烧后的尾气通过该流入口从发动机流入到管道形状的内部多孔管15；多孔管15，其上形成所述尾气流入后通过泡沫金属过滤器51而排出的多个通孔12，以确保最大流动面积，同时使振动及外力所导致的变形最小化；排出口13，通过所述多孔管15的尾气经流道14由该排出口排出。所述多孔管15上形成有多个多边形的通孔12，且由金属材料制成。
如图3和图6所示，利用冲模在多孔管15上以长方形或菱形进行穿孔，可得到更大的流动面积，即表面气孔度(surface porosity)。孔的个数可以根据作用于多孔管15的振动及外力而改变，可得到60％至90％的气孔率。因此，通过较大的流动面积来降低压力，而且可以防止与前法兰盘20及后法兰盘30连结时因振动或外力导致的变形，从而可制作经久耐用的产品。
所述前法兰盘20安装在箱体60内，且垂直固定在围绕多孔管15的泡沫金属过滤器51的前端，以固定多孔管15并防止泡沫金属过滤器51被推挤到前端。
如图3和图4所示，所述前法兰盘20与流入口侧的多孔管15的焊接位置平行于前法兰盘20或流入口侧的多孔管15，所以焊接所产生的热向流入口侧的多孔管的长度方向传递，因此热传递所导致的变形局限在垂直于法兰盘面的方向上，从而使法兰盘面的热变形最小化。由于热传递所导致的变形局限在垂直于法兰盘面的方向上，从而可使法兰盘面的热变形最小化，因而可抑制并防止由于热变形而产生的泡沫金属过滤器51与箱体60、箱体60与前法兰盘20、前法兰盘20与多孔管15之间的间隙。而且，将与箱体60焊接的前法兰盘20的邻近焊接部位21向垂直于法兰盘面的方向弯曲，从而使前法兰盘与箱体之间便于组装，且可以限制由于焊接而产生的热变形。
所述后法兰盘30安装在所述箱体内，且垂直固定在围绕多孔管15的泡沫金属过滤器51的后端，以固定多孔管15并防止泡沫金属过滤器51被推挤到后端。
如图3和图5所示，所述后法兰盘30的表面形成有大小不同的槽31，从而当与流入口侧的多孔管15连结时，使凸槽31容易确定管的位置，且形成有褶皱槽31，其减少焊接流入口侧的多孔管15和法兰盘时产生的高温所导致的变形，从而维持法兰盘表面的平面度。所述槽31的位置及形状或者个数与所使用的尾气减少装置暴露的焊接时的高温环境有关。所述槽31位于所述后法兰盘内，可以是一个至数十个。而且，所述槽31减少热变形，从而可抑制并防止由于热变形可能产生的泡沫金属过滤器51与箱体60、箱体60与后法兰盘30、后法兰盘30与多孔管15之间的间隙。
所述过滤部件50包括：层叠形或卷绕形的泡沫金属过滤器51，其安装在前法兰盘20和后法兰盘30之间，使流入到多孔管15内的尾气通过该泡沫金属过滤器51；网状的护套54，其包覆所述泡沫金属过滤器51，从而维持所述泡沫金属过滤器的原有形状，使泡沫金属过滤器具有耐久性，所述护套54还形成有长方形通孔12，且包覆泡沫金属过滤器51的状态下予以固定，从而确保流动面积，同时对应于过滤器的膨胀力而稳固地保持过滤器的形状、结构及位置。在此，所述通孔12的形状可以是钻石形状。
所述泡沫金属过滤器51以层叠或卷绕的方式围绕多孔管，使流入到所述多孔管15的尾气通过所述泡沫金属过滤器51。为了增加有效接触面积，且在局限的空间内使尾气通过的流道长度更长，将多个所述泡沫金属过滤器51以层叠的方式垂直安装在一个或多个隔板70之间。
如图9和图10所示，位于所述过滤部件50内的泡沫金属过滤器51有层叠方式或卷绕方式。所述层叠方式，是在泡沫镍的中央形成贯穿孔52之后，通过加压法对泡沫镍叠层加压封装的方式。所述卷绕方式，是将泡沫镍合金卷绕在保持架53上的方式。常规的金属合金表面和侧面的气孔率几乎相同，但由于侧面的气孔大小为表面气孔的50％，使侧面的气孔小而气孔率相同，从而可增加捕集效率。构成所述泡沫金属过滤器51的金属合金的表面气孔大小为200至2500μm，气孔率为88％±8％。另外，所述泡沫金属过滤器51由添加铬和铁的镍基(Ni base)合金构成。
所述隔板70安装在所述箱体60内，以防止流入到流入口的尾气不通过过滤器而排出，并且所述隔板70可根据流道特性和使用环境设置一个或多个。因此，可以通过增加初期的有效接触面积来降低背压，并且可通过进一步增加尾气通过金属过滤器的长度来提高捕集效率。而且，可通过多个隔板70将一个过滤部件50内部分成多个过滤部分，而各部分分别用各种催化剂进行处理且可安装在一个过滤部件50内，从而可去除尾气中的各种气体。
所述护套54安装在所述前法兰盘20和后法兰盘30之间，所述护套54具有网状结构且包覆泡沫金属过滤器51，从而维持泡沫金属过滤器51的原有形状，使泡沫金属过滤器具有耐久性。
如图3和图7所示，为了使所述护套54包覆整个泡沫金属过滤器51，以围绕前法兰盘20和后法兰盘30之间的整个部分的形式安装所述护套54。而且，所述护套54上最好形成有长方形的通孔12，所述通孔12也可以是钻石形状。另外，所述护套54在包覆泡沫金属过滤器51的状态下予以固定，从而可确保流动面积的同时，对应于过滤器的膨胀力而稳固地保持过滤器的形状、结构及位置。为了确保最大的流动面积，利用冲模以长方形的形状对所述护套54进行穿孔，之后以套在过滤器的状态缠绕，并弯曲除孔以外的剩余面积，通过卷边折叠的方式或者焊接的方式固定该部位。因此，通过较大的流动面积来降低压力，并以卷边折叠的方式固定或者焊接，从而使护套54与过滤器充分地贴紧。因此，对应于过滤器在捕集或再生中受到的、周期性地加热并冷却到高温及低温的环境下产生的膨胀力，所述护套54可以保持过滤器的形状、结构及位置。
如图8所示，本发明的过滤装置还可以包括具有网状的金属衬垫40，并且其包覆泡沫金属过滤器51，从而维持所述泡沫金属过滤器51的原有形状，并使泡沫金属过滤器51具有耐久性。为了使金属衬垫40包覆所述泡沫金属过滤器51的两侧，将所述金属衬垫40安装在所述泡沫金属过滤器51的前后侧。
所述流道14形成在所述箱体60内，使流入到流入口11的尾气经该流道通过泡沫金属过滤器51由排出口13排出。
如图11和图12所示，所述尾气流道40有两种方式。即，尾气进入过滤部件50的内部通过过滤部件流到外部，之后又流到内部的外向型方式；以及流入的尾气从过滤部件外部通过过滤部件流到过滤部件内部，又流到外部再流到内部之后排出到箱体60外的内向型方式。图11和图12是包括外向型方式和内向型方式的复合方式。所述外向型方式利用焊接、cock′g、钎焊、螺栓连结或者间隙插入方式堵住过滤部件50和箱体60之间，以防止尾气不通过过滤部件50而泄漏。而且，尾气流动应支撑在过滤部件50或箱体60上，以阻挡尾气流动。另外，内向型方式也应利用焊接、cock′g、钎焊、螺栓连结或者间隙插入的方式，以防止流道14中的尾气向另一侧泄漏，即防止各部位的泄漏。如图11所示，位于各过滤部位边界上的隔板70，可支撑在过滤部件50内部或者箱体60上。
以上通过实施例和附图说明了本发明，但本发明并不局限于此。所属技术领域的技术人员可以理解，在不脱离本发明的精神范围内对本发明所做的各种修改和变更仍然属于本发明的权利要求范围内。
如上所述，在本发明的用于减少汽车尾气的过滤装置中，过滤器的厚度薄且捕集效率高的结构及配置在过滤装置中起重要作用，因此本发明的过滤装置，通过使用一个或多个隔板，使尾气通过多重的过滤器，在不加厚过滤器的情况下延长尾气流道的长度，从而可提高颗粒物的捕集效率，并且可以通过隔板将一个过滤部件内部分成多个过滤部分，而各部分分别用各种催化剂进行处理且可安装在一个过滤部件内，从而可去除尾气中的各种气体。而且泡沫金属过滤器以层叠或卷绕方式构成，且以内向型(inward)或外向型(outward)方式形成尾气流道，从而可提高捕集效率，而且后法兰盘的表面形成有不同大小的槽，在与流入口侧的多孔管连结时，使凸槽容易确定管的位置，从而可减少生产时出现的产品缺陷，并且后法兰盘上的褶皱槽可以减少焊接流入口侧的管和法兰盘时产生的高温所导致的变形，从而可以维持法兰盘表面的平面度，而且前法兰盘与流入口侧的多孔管的焊接位置平行于前法兰盘或流入口侧的多孔管，所以焊接时产生的热向流入口侧的多孔管的长度方向传递，因此热传递所导致的变形局限在垂直于法兰盘面的方向上，从而可使法兰盘面的热变形最小化。而且在流入口侧的多孔管上形成长方形或菱形通孔，从而可确保最大流动面积，同时可使振动及内外部的外力引起的变形最小化，而且用多孔护套或金属衬垫包裹安装在过滤装置内的泡沫金属过滤器，从而可以维持泡沫金属过滤器的原有形状，因而可提高过滤装置的耐久性并确保流动面积。

Claims (8)

1.一种用于减少汽车尾气的过滤装置，其特征在于，包括：
流入口，燃烧后的尾气通过该流入口从发动机流入到管道形状的内部多孔管；
多孔管，其上形成所述尾气流入后通过泡沫金属过滤器而排出的多个通孔，以确保最大流动面积，同时使振动及外力所引起的变形最小化；
箱体，其上形成有排出口，通过所述多孔管的尾气经流道由该排出口排出；
前法兰盘，其安装在所述箱体内，且垂直固定在围绕多孔管的泡沫金属过滤器的前端，以固定多孔管并防止泡沫金属过滤器被推挤到前方，而且与流入口侧的多孔管的焊接的位置平行于流入口侧的多孔管，所以焊接时产生的热向流入口侧的多孔管的长度方向传递，因此热传递所导致的变形局限在垂直于法兰盘面的方向，从而使法兰盘面的热变形最小化；
后法兰盘，其安装在所述箱体内，且垂直固定在围绕多孔管的泡沫金属过滤器的后端，以固定多孔管并防止泡沫金属过滤器被推挤到后方，而且在后法兰盘的表面上形成不同大小的槽，从而在与流入口侧的多孔管连结时，使凸槽容易确定管的位置，且形成有褶皱槽，其用于减少焊接流入口侧的多孔管和后法兰盘时产生的高温引起的变形，从而维持后法兰盘表面的平面度；
过滤部件，其包括泡沫金属过滤器和护套，所述泡沫金属过滤器为层叠形或卷绕形，且安装在所述前法兰盘和后法兰盘之间，使流入到多孔管内的尾气通过该泡沫金属过滤器，所述护套为网状，且包覆所述泡沫金属过滤器，从而维持所述泡沫金属过滤器的原有形状，使泡沫金属过滤器具有耐久性，所述护套还形成有长方形通孔，且卷绕泡沫金属过滤器的状态下予以固定，以确保流动面积的同时对应于过滤器的膨胀力而稳固地保持过滤器的形状、结构及位置。
2.根据权利要求1所述的用于减少汽车尾气的过滤装置，其特征在于：
所述护套可以用金属衬垫代替，所述金属衬垫具有网状结构，用于包覆泡沫金属过滤器，从而维持泡沫金属过滤器的原有形状，使泡沫金属过滤器具有耐久性。
3.根据权利要求1所述的用于减少汽车尾气的过滤装置，其特征在于，还包括：
一个或者多个隔板，所述隔板形成在所述箱体内，用于改变尾气流道，使流入到流入口的尾气通过泡沫金属过滤器由排出口排出。
4.根据权利要求1所述的用于减少汽车尾气的过滤装置，其特征在于：
所述前法兰盘和后法兰盘抑制并防止泡沫金属过滤器与箱体、箱体与前法兰盘或后法兰盘、前法兰盘或后法兰盘与多孔管之间的间隙，而且使与箱体焊接的前法兰盘或后法兰盘的邻近焊接面向垂直于法兰盘面的方向弯曲，从而使前法兰盘或后法兰盘与箱体之间便于组装，且限制由于焊接而产生的热变形。
5.根据权利要求1所述的用于减少汽车尾气的过滤装置，其特征在于：
所述后法兰盘的槽位于所述后法兰盘内且形成有一个或多个，用于抑制并防止由于热变形而产生的泡沫金属过滤器与箱体、箱体与前法兰盘或后法兰盘、前法兰盘或后法兰盘与多孔管之间的间隙。
6.根据权利要求1所述的用于减少汽车尾气的过滤装置，其特征在于：
利用冲模以长方形的形状对所述护套进行穿孔，以确保最大的流动面积，之后以套在过滤器的状态进行卷绕，并弯曲除了孔以外的剩余面积，通过卷边折叠的方式或者焊接的方式固定该部位。
7.根据权利要求1或3所述的用于减少汽车尾气的过滤装置，其特征在于：
所述尾气流道包括：外向型方式，尾气进入到过滤部件的内部通过过滤部件流到外部，之后又流到内部；内向型方式，流入的尾气从过滤部件外部通过过滤部件流入到过滤部件内部，再流入到外部又流入到内部之后排出到箱体外。
8.根据权利要求3所述的用于减少汽车尾气的过滤装置，其特征在于：
通过隔板将所述一个过滤部件内部分成多个过滤部分，而各部分分别用各种催化剂进行处理且安装在一个过滤部件内，从而去除尾气中的各种气体。
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