CN103742237B - 柴油内燃机排气捕集器 - Google Patents
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Abstract
一种柴油内燃机排气捕集器，包含捕集器内芯和捕集器外筒，所述捕集器外筒的出气端固定有一真空钎焊成型的金属蜂窝载体，所述金属蜂窝载体包含蜂窝芯体和金属蜂窝外壳，所述蜂窝芯体位于所述金属蜂窝外壳内，在捕集器外筒的进气端再放置一个金属蜂窝载体，所述捕集器内芯为耐高温金属纤维编织物与金属箔片卷绕成的蜂窝状内芯，由此，本发明的柴油内燃机排气捕集器结构简单，大部分不需要真空钎焊，大幅降低成本，又不用销钉，减少了气阻，降低了油耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种柴油内燃机排气颗粒捕集器，尤其涉及一种从柴油内燃机排放的废气中捕集碳黑颗粒的装置。
背景技术
柴油内燃机在运行过程中排出的废气中含有大量碳黑颗粒，这些颗粒会和废气一起进入大气，严重污染我们的生存环境。能捕集碳黑颗粒，减少其排放的碳黑颗粒捕集装置(以下称捕集器)，成为柴油内燃机尾气净化技术的主流产品。
捕集器目前主要分陶瓷基和金属基二种。陶瓷基以壁流式结构，使废气通过捕集器时，大部分碳黑颗粒被拦截；金属基捕集器，主要由耐高温合金材料，如金属纤维编织物(金属毡，丝网)，或金属箔片卷成蜂窝状内芯，也有金属丝，金属泡沫压制成型，以达到截流吸附碳黑颗粒。无论何种捕集器，均需要采用再生技术，例如在捕集器部分或全部涂覆氧化催化剂，及时清除积累的碳黑颗粒，恢复捕集器的捕集功能。
中国发明专利号为01809527.5的“从废气中去除碳黑颗粒的方法和对应的捕集器原件”中提供了一种金属基捕集器，其有许多捕集元件，使废气可以自由通过，而碳黑颗粒则通过废气的转向，被甩向捕集元件的壁，使颗粒附着并在那里与颗粒附聚。颗粒强烈的附聚作用，从而使得存在足够大的概率，使颗粒和存在于废气中的氮氧化合物反应，直至绝大部分被捕获的碳黑颗粒被清除。
现有技术中的该捕集器确能捕集大部分碳黑颗粒，并经涂覆氧化催化剂后，具有再生功能。但为了防止在运行过程中，内芯被气流从外筒吹出。该捕集器的内芯波片与平片之间，内芯与外筒之间，均采用真空钎焊工艺，真空钎焊需耗用昂贵的镍钎料，电力(真空钎焊需加热到1200℃左右)和超纯惰性气体，制作成本很高。
现有国内市场上出现的多种捕集器(参见图1和图2)，大都采用耐高温合金，金属纤维编织物(金属毡，丝网)，或金属箔片，卷绕成金属蜂窝状内芯(用于颗粒捕集)。套入不锈钢外筒中。为了降低成本，不采用真空钎焊。但为了金属蜂窝内芯不被排气气流从外筒吹出，在内芯101与外筒102采用不锈钢销钉103固定。由于蜂窝状内芯采用的金属纤维编织物，箔片比较薄，为了增加固定强度，销钉一般采用Φ8以上，销钉数量4条以上。这类产品成本是大幅降低了，但由于采用多根较粗销钉，增加了不必要的气阻，增加了油耗。
为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种柴油内燃机排气颗粒捕集器，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：现有技术耗用昂贵钎料，制作成本很高；而采用多根销钉，增加了不必要的气阻，增加了油耗。
为解决上述问题，本发明公开了一种柴油内燃机排气颗粒捕集器，包含捕集器内芯和捕集器外筒，其特征在于：所述捕集器外筒的出气端固定有一真空钎焊成型的金属蜂窝载体，所述金属蜂窝载体包含蜂窝芯体和金属蜂窝外壳，所述蜂窝芯体位于所述金属蜂窝外壳内。
其中：在捕集器外筒的进气端再放置一个金属蜂窝载体。
其中：所述捕集器内芯为耐高温金属纤维编织物与金属箔片卷绕成的蜂窝状内芯。
其中：所述蜂窝芯体包含多个并列设置的金属蜂窝平片，两两所述金属蜂窝平片之间设有金属蜂窝波片。
其中：所述金属蜂窝平片和金属蜂窝波片卷绕成型且两者连接位置设有真空钎焊层。
其中：所述金属蜂窝载体的目数为50目—300目。
其中：所述金属蜂窝载体的高度为10MM—60MM，其外壳外径少于柴油内燃机排气捕集器外筒的内径。
其中：所述蜂窝芯体由耐高温材料制成，所述真空钎焊层为镍基钎焊材料。
通过上述结构可知，本发明的柴油内燃机排气捕集器结构简单，大部分不需要真空钎焊，大幅降低成本，又不用销钉，减少了气阻，降低了油耗。
本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。
附图说明
图1显示了现有技术中的结构示意图；
图2显示了现有技术的另一方向示意图；
图3显示了本发明柴油内燃机排气捕集器的结构示意图；
图4显示了本发明金属蜂窝载体的结构示意图；
图5显示了本发明的部分剖视图。
附图标记：
1、捕集器内芯；2、捕集器外筒；4、金属蜂窝载体；5、金属蜂窝波片；6、金属蜂窝平片；7、金属蜂窝外壳。
具体实施方式
参见图3-5，显示了本发明的柴油内燃机排气颗粒捕集器。
所述柴油内燃机排气颗粒捕集器包含捕集器内芯1和捕集器外筒2，所述捕集器外筒2为中空圆筒状，所述捕集器内芯1位于捕集器外筒2内，其中，所述捕集器外筒2的出气端固定有一金属蜂窝载体4。
所述金属蜂窝载体4包含蜂窝芯体和金属蜂窝外壳7，所述金属蜂窝外壳7为中空筒状，所述蜂窝芯体位于所述金属蜂窝外壳7内，所述蜂窝芯体包含多个并列设置的金属蜂窝平片6，两两所述金属蜂窝平片6之间设有金属蜂窝波片5，所述金属蜂窝平片6和金属蜂窝波片5卷绕成型且两者连接位置设有真空钎焊层，从而利用钎焊层将金属蜂窝平片6和金属蜂窝波片5牢固的进行连接，提供充足的支承力。
其中，所述捕集器内芯1为耐高温金属纤维编织物(金属毡或丝网)与金属箔片卷绕成的蜂窝状内芯。
其中，所述金属蜂窝载体4的目数为50目—300目。
其中，所述金属蜂窝载体的高度为10MM—60MM，其外壳7的外径略少于柴油内燃机排气捕集器外筒2的内径。
本发明的金属蜂窝载体4，其蜂窝芯体由耐高温材料(铁铬铝材料)分别作为金属蜂窝波片5及金属蜂窝平片6，在金属蜂窝波片与金属蜂窝平片之间施加镍基钎焊材料，卷制成型。然后套入已在内壁施加镍基钎料的外壳7中。最后真空钎焊。
其中，所述金属蜂窝载体4的体积优选的为捕集器体积的1/10左右，所以可节省9/10左右的真空钎焊成本。
由于真空钎焊成型的金属蜂窝载体，强度较好，耐压力可达2000N/㎝2，作为支撑体，其强度足够使捕集器的内芯，不被气流吹出。同时，金属蜂窝载体4的开口率85％以上，排气气阻不大。金属蜂窝载体的高度，孔目数，视柴油机的功率而定。柴油功率越大，金属蜂窝载体的高度越高(10MM—60MM)孔目数也越大(50目—300目)把真空钎焊成型的金属蜂窝载体4，放置于捕集器外筒2出气端，并用氩弧焊或滚边方式固定。
再把耐高温金属编织物或箔带卷绕成捕集器内芯1置于捕集器外筒2中。
优选的是，还可在捕集器外筒2的进气端再放置一个金属蜂窝载体4，也用氩弧焊或滚边方式固定。
通过上述结构可知，本发明的柴油内燃机排气颗粒捕集器结构简单，大部分不需要真空钎焊，大幅降低成本，又不用销钉，减少了气阻，降低了油耗。
显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。
Claims (6)
1.一种柴油内燃机排气捕集器，包含捕集器内芯和捕集器外筒，其特征在于：所述捕集器外筒的出气端固定有一真空钎焊成型的金属蜂窝载体，所述金属蜂窝载体包含蜂窝芯体和金属蜂窝外壳，所述蜂窝芯体位于所述金属蜂窝外壳内；
在捕集器外筒的进气端再放置一个金属蜂窝载体；
所述捕集器内芯为耐高温金属纤维编织物与金属箔片卷绕成的蜂窝状内芯。
2.如权利要求1所述的柴油内燃机排气捕集器，其特征在于：所述蜂窝芯体包含多个并列设置的金属蜂窝平片，两两所述金属蜂窝平片之间设有金属蜂窝波片。
3.如权利要求2所述的柴油内燃机排气捕集器，其特征在于：所述金属蜂窝平片和金属蜂窝波片卷绕成型且两者连接位置设有真空钎焊层。
4.如权利要求2所述的柴油内燃机排气捕集器，其特征在于：所述金属蜂窝载体的目数为50目—300目。
5.如权利要求2所述的柴油内燃机排气捕集器，其特征在于：所述金属蜂窝载体的高度为10MM—60MM，其外壳外径少于捕集器外筒的内径。
6.如权利要求2所述的柴油内燃机排气捕集器，其特征在于：所述蜂窝芯体由耐高温材料制成，所述真空钎焊层为镍基钎焊材料。
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