CN103573339B - 基于多层网筛式汽车尾气pm2.5抓捕器 - Google Patents
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Abstract
本发明专利公开一种基于多层网筛式汽车尾气PM2.5抓捕器。外壳内设有过滤箱体，箱体内装有溶液；箱体后端使用卡扣与外壳后端相固定；箱体前端设有进气口，进气口与外壳前端排气管相连通；箱体内由数块竖隔栅将箱体分隔成若干区间，每块隔栅上都开有水平缝隙和气体通道；箱体内设有多层水平网筛，每层网筛均固定在隔栅上的缝隙中；在顶层网筛上部设有消音层。该抓捕器的外壳后端设有涡轮排气泵,涡轮排气泵输出端与末端排气管相连。本发明能够降低汽车尾气中PM2.5排放并兼有汽车消音器功能；采用涡轮排气泵技术，在加速排气同时，有利于提高发动机动力性能，降低油耗。该抓捕器针对柴油发动机排气系统的使用效果更佳。
Description
技术领域
本发明专利技术属于汽车工程领域，具体涉及一种基于多层网筛式汽车尾气PM2.5抓捕器。
背景技术
随着汽车工业的迅猛发展，汽车尾气已经成为大气中主要流动的污染源之一，尾气中排放的大量PM2.5等颗粒物是形成雾霾气象的主要原因，其对自然环境以及动植物生态造成无法估量的破坏，特别是对人体健康造成严重的危害。权威医学研究表明：微细颗粒物携带空气中的大量病毒和细菌，可以深入到人体的呼吸系统，诱发肺部硬化、哮喘、支气管炎、心血管等疾病，甚至癌症，严重侵害人体的免疫功能。因此针对如何有效减少PM2.5排放技术的研究迫在眉睫。
对于减少汽车PM2.5等污染物排放的处理和控制技术一般有两种方法。一是机外净化，即在内燃机的排气系统中加设过滤器和催化剂，以期减少尾气中有害物质的排放。另一种是机内净化，即在燃料中调制添加剂，促进燃油提高燃烧率，减少PM2.5、CO、HC、NOx、等有害物的排放。目前常用的有三元催化、DPF处理技术、和LYWSQ治理剂技术等，这些技术在尾气处理方面起到了一定的作用，但是各自也都存在着不可克服的缺点。三元催化技术主要是针对CO和NO等有害气体的处理，而对于PM2.5固体物的处理无效，相反三元催化剂容易遭受PM2.5覆盖导致其原有的功能减弱，并造成排气不畅。一些欧美国家则利用DPF技术处理PM2.5，其采用小孔径蜂窝状滤膜，这种方法更容易于造成尾气排放不顺畅，导致发动机背压增大，排气的能量消耗随之增大，从而增加油耗，排放更多的污染物；另外DOC辅助DPF再生及怠速再生的方法都会造成能量损耗和DOC与DPF性能老化，况且我国尚未真正掌握这门技术，加上价格十分昂贵，因此不适合我国的汽车市场。LYWSQ汽车尾气PM2.5治理剂技术，是燃料中添加助燃剂以提高燃烧效率来减少尾气污染物排放的方法，其效果欠佳、耐用性不好、成本较高，同时在内燃机里参与燃烧是否有负面效应尚不能确定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于多层网筛式汽车尾气PM2.5抓捕器，该抓捕器具备良好的处理PM2.5的能力，同时能够降低汽车排气的背压，有利于提高发动机有效功率的输出，减少油耗，还具备消音功能，替换排气系统末端消音器。该设备结构简单、性能稳定、清洁方便，成本较低,该抓捕器针对柴油发动机排气系统的使用效果更佳。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
基于多层网筛式汽车尾气PM2.5抓捕器的外壳内设有过滤箱体，该箱体内装有溶液；箱体后端外侧设有拉手和注液口；箱体后端使用卡扣与外壳后端相固定；箱体前端设有进气口，进气口与外壳前端排气管相连通；箱体内由数块垂直隔栅将箱体横向分隔成若干区间，每块隔栅上都开有数条等距离的水平缝隙和气体通道；箱体内设有多层水平网筛，每层网筛均固定在隔栅上的水平缝隙中；箱体进气口上设有导引管。所述外壳底部设有一个排液孔和螺钉；外壳底部内表面还设有两条对称轨道，箱体前端下部设有两个对称滑轮，形成抽屉式箱体；所述外壳的后端还设有涡轮排气泵，排气泵输出端与汽车排气系统末端排气管相连接。。
所述顶层水平网筛上方设有一层消音网，其主要作用是减少溶液蒸发和消音。
所述箱体的体积是外壳体积的3/5～2/3，箱体内的溶液储量是箱体容积的80%～90%（以具体车型而定）。
所述多层水平网筛从下至上网孔孔径逐渐变小。
所述的网筛及箱体内工作面均采用纳米技术处理制作。
所述每块隔栅上开有气体通道。
所述隔栅两侧外边缘与箱体两侧的内边缘相固定，且隔栅下部与箱体底部间也留有气流通道。
所述箱体内的溶液主要成分为水，废气在水溶液中得到水浴净化。
本发明的有益效果：
1、汽车内燃机排放的废气，由前置管道将废气导入抓捕器箱体内的溶液中进行“水浴”，气泡在水浴过程中被多层水平网筛逐层进行分割，实现对PM2.5的净化过滤。由于网筛上的孔径是从下至上逐层变小，因此，提高了过滤效果，降低了汽车尾气中有害物质对空气的污染。
2、由于采用了涡轮排气泵技术，经过净化后的气体能够及时快速排出，由于外壳腔内形成负压，从而降低内燃机排气背压，提高有效输出功率，降低耗油量。
3、废气经过水浴后，再经过消音层进行消音，有效实现消音功能，可替换末端消音器。
4、通过对前端排气管的拱桥形状处理，避免了因箱体中的溶液回流影响到汽车发动机的正常工作。
5、由于外壳底部设有排液装置、外壳底部内表面设有两条对称轨道、箱体前端下部设有两个对称滑轮、箱体后端设有注液口和拆装拉手、以及纳米技术的防粘附处理，使得应用过程中方便更换溶液和清洗箱体，大大提高使用寿命。
附图说明
图1为本发明侧面结构示意图；
图2为本发明与前端气流管道相连的剖面结构示意图；
图3为本发明与后端排气管相连的剖面结构示意图；
图4为本发明部分网筛放大结构示意图；
图5为本发明导引管放大结构示意图；
图6为本发明隔栅结构示意图。
图中：1-外壳；2-箱体；3-溶液；4-卡扣；5-进气口；6-引导管；7-前端排气管；8-拉手；9-网筛；10-涡轮排气泵；11-后端排气管；12-排放螺钉；13-密封圈；14-消音网；15-隔栅；16-气体通道；17-隔栅缝隙；18-注液孔；19-对称轨道；20-对称滑轮。
具体实施方式：
为了展示本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的及其功效，易于了解明白，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1～6所示，基于多层网筛式汽车尾气PM2.5抓捕器包括外壳1，外壳1内设有过滤箱体2，该箱体2内装有溶液3；箱体2后端使用卡扣4与外壳1后端相固定；箱体2前端开有进气口5，箱体2通过数块隔栅15将箱体2横向分割成若干区间，防止溶液前后晃动以维持溶液面相对稳定，每块隔栅15上开有数条等距离的水平缝隙17；箱体2内设有多层水平网筛9，网筛在分割气泡的同时也能防止溶液飞溅，每层网筛9穿过所有隔栅15上的水平缝隙17，隔栅对网筛还起到固定和增加工作强度的作用。进气口5上设有气体导引管6，该导引管6上还套有密封圈13，导引管6与外壳1前端排气管7相连通。箱体2后端外侧设有拉手8和注液口18。外壳1底部设有一个排液孔和排放螺钉12，该排放螺钉12自外壳1底部从外向内旋入箱体2。外壳1底部内表面设有两条对称轨道19，箱体2前端下部设有两个对称滑轮20，形成抽屉式箱体。
外壳1后端上部位设有涡轮排气泵10，涡轮排气泵10输出端与汽车排气系统末端排气管11相连接。
顶层水平网筛9上方设置一层消音网14，主要作用是减少溶液3蒸发和消音功能。
箱体2的体积是外壳1体积的3/5～2/3（以具体车型而定）。
多层水平网筛9从下至上网孔逐渐变小。网筛9及箱体2内表面均采用纳米技术防粘附处理。
每块隔栅15上开有若干个气体通道16。隔栅15两侧外边缘与箱体2两侧的内边缘相固定，且隔栅15底部与箱体2底部间留出气流通道。
箱体2内的溶液3主要成分为水，箱体内的溶液储量是箱体容积的80%～90%。
本发明是将汽车发动机所排出的废气先导入箱体2内的溶液3中进行水浴，依次通过各层由大变小的多层水平网筛9进行过滤逸出，在这个过程中有效抓捕废气中PM2.5等固体颗粒物，从而净化和过滤了尾气，减小了尾气对空气的污染。在外壳1后端设置一个涡轮排气泵10，保证了外壳1内部排气顺畅，减小内燃机排气的背压，可以提高汽车发动机有效输出功率，降低耗油量，从而有效实现减排和节能的双重目标。
以上描述了本发明专利技术的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明专利不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明技术的原理，在不脱离本发明专利精神和范围的前提下，本发明技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都纳入要求保护的本发明专利范围内。本发明专利要求保护的范围由所附的权利要求书及其相关等效物界定。
Claims (3)
1.基于多层网筛式汽车尾气PM2.5抓捕器，其特征在于：外壳内设有过滤箱体，该箱体内装有溶液；箱体后端外侧设有拉手和注液口；外壳底部内表面设有两条对称轨道，箱体前端下部设有两个对称滑轮，形成抽屉式箱体,所述箱体后端使用卡扣与外壳后端相固定；箱体前端设有进气口，进气口与外壳前端排气管相连通；箱体内由数块垂直隔栅将箱体横向分隔成若干区间，每块隔栅上都开有数条等距离的水平缝隙和气体通道；箱体内设有多层水平网筛，每层网筛均固定在隔栅上的水平缝隙中；箱体进气口上设有导引管，所述外壳底部设有一个排液孔和螺钉；外壳后端还设有涡轮排气泵，所述涡轮排气泵输出端与汽车排气系统末端排气管相连接；所述在顶层网筛的上方设有一层消音网，其主要作用是减少溶液蒸发和消音；所述箱体的体积是外壳体积的3/5～2/3；所述多层水平网筛从下至上网孔孔径逐渐变小。
2.根据权利要求1所述基于多层网筛式汽车尾气PM2.5抓捕器，其特征在于：所述的网筛及箱体内工作面均采用纳米技术防粘附处理。
3.根据权利要求1所述基于多层网筛式汽车尾气PM2.5抓捕器，其特征在于：所述隔栅两侧外边缘与箱体两侧的内边缘相固定，且隔栅下部与箱体底部间也留出气流通道。
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