CN105587377A - 一种具有尾气净化功能及可更换滤芯并具有显著消音效果的发动机排气管消音器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有尾气净化功能及可更换滤芯并具有显著消音效果的发动机排气管消音器，由后进气管、消音器壳体及排气尾管、顺序装入消音器壳体的后泡沫金属或多层金属滤网、滤芯组件、前泡沫金属或多层金属滤网组成，后进气管与消音器壳体及排气尾管通过法兰孔中的螺栓和螺母连接，滤芯组件由滤芯罐体及滤芯罐盖、滤芯组成；滤芯由整体或颗粒状活性炭或层状活性炭颗粒及由层状泡沫金属滤网或泡沫岩棉或泡沫玻璃棉交替叠加组成；不仅能过滤及吸附发动机尾气中重金属氧化物、硫化物、碳粉颗粒、燃油残余等；而且具有显著的消音效果。当使用一定时间后，活性炭滤芯过滤及吸附能力饱和，可通过拆卸法兰孔中的螺栓和螺母，方便更换滤芯组件。

Description

一种具有尾气净化功能及可更换滤芯并具有显著消音效果的发动机排气管消音器

技术领域

伴随汽车在我国的大规模普及，在给人们生活带来很大便利的同时，汽车尾气对大气环境的污染日益严重，并且汽车引起的噪音污染也日益严重，给人们的身心健康带来了严重的损害，如何减少尾气污染及噪音污染已成为人们面临的一个严重的问题和挑战。

背景技术

传统的发动机排气管消音器是在消音器腔体内利用多个金属隔板分隔成几个腔体，腔体间通过错开的通气管来改变尾气的行进方向，吸收冲击并产生气体紊流，降低气体震动产生的噪音，并且具有降低尾气温度的作用。但由于消音器内金属隔板与消音器金属外壳采用焊接工艺形成刚性连接，并不能有效消除发动机尾气冲击而产生的震动，因而，消音效果并不显著，对尾气几乎没有净化效果；另一种发动机排气管消音器结构是在排气管一段长度上径向加工多个小孔，小孔外部包裹吸音棉，吸音棉外部用金属板腔体封闭，此种结构能吸收一定量的尾气冲击和震动，但由于排气管中间是畅通的，排气阻力最小，因此，消音效果很有限，对尾气净化效果很小；并且，发动机尾气尽管经过前端三元催化装置净化，但由于三元催化装置需要达到一定温度才能起作用，在发动机刚启动时起不到净化作用；而且，三元催化装置有很大局限性：对于油品中的重金属、硫化物等有害物质的净化效果并不显著，油品质量问题也会造成的三元催化装置失效；尤其对于柴油发动机，燃料的不完全燃烧会排出大量碳粉颗粒，造成排气管冒黑烟现象，造成发动机尾气的严重污染。目前尾气污染如此严重，以至于每当气压低的时候，人们不得不戴着口罩出行，街道上汽车发动机的轰鸣声也让人夜不能寐，解决尾气污染及噪音污染问题，已到了刻不容缓的地步。

发明内容

本发明专利即是为了解决上述问题而提出的一种解决方案。

本发明专利位于发动机排气管后段，由两端带法兰的后进气管、一端带与后进气管法兰配对法兰的消音器壳体及排气尾管、顺序装入消音器壳体的后泡沫金属或多层金属滤网、滤芯组件、前泡沫金属或多层金属滤网组成，后进气管一端法兰与消音器壳体及排气尾管法兰通过法兰孔中的螺栓和螺母连接，后进气管另一端法兰与前段发动机排气管法兰连接；滤芯组件由滤芯罐体及滤芯罐盖、滤芯组成；滤芯装在滤芯罐体内，滤芯罐体底部及滤芯罐盖均匀分布有通气孔，滤芯由整体活性炭或颗粒状活性炭或层状活性炭颗粒及由层状泡沫金属滤网或泡沫岩棉或泡沫玻璃棉交替分隔、叠加组成；前泡沫金属或多层金属滤网具有将尾气流通过细小空隙转化为微气体紊流，起到降低噪音、散热、吸收发动机尾气冲击引发的震动的效果；后泡沫金属或多层金属滤网不仅有和前泡沫金属或多层金属滤网同样的作用，还具有将由发动机震动导致的活性炭破碎产生的颗粒拦截在滤网中的功能，防止二次污染；滤芯罐体及滤芯罐盖是为了保护中间的活性炭滤芯免受发动机震动的冲击而破损；滤芯是通过活性炭优良的过滤及吸附性能，过滤及吸附发动机尾气中有害的重金属氧化物、硫化物、燃料不完全燃烧导致的碳粉颗粒、燃油残余等；由于活性炭巨大的表面积，可有效分散和效吸收尾气流的冲击，因此，也有显著的消音效果。当使用一定时间后，活性炭滤芯过滤及吸附能力饱和，可通过拆卸后进气管与消音器壳体及排气尾管法兰孔中的螺栓和螺母，方便更换滤芯组件，并且前、后泡沫金属或多层金属滤网、滤芯罐体及滤芯罐盖经清洗后可多次重复使用，滤芯也可回收，经专业处理后用作其他用途。

附图说明

附图1：消音器整体结构图

(1)、连接前段排气管法兰，材质为碳钢或不锈钢；(2)后进气管，材质为碳钢或不锈钢；(3)连接螺栓及螺母，材质为碳钢或不锈钢；(4)前泡沫金属或多层金属滤网，材质为海绵铜或海绵铝或多层铜丝或不锈钢丝或铝丝网；(5)滤芯组件，详细说明见附图2、附图3、附图4；(6)后泡沫金属或多层金属滤网，材质为海绵铜或海绵铝或多层铜丝或不锈钢丝或铝丝网；(7)消音器壳体及排气尾管，材质为碳钢或不锈钢，消音器壳体截面形状为圆形或椭圆形或矩形。。

附图2：滤芯组件结构图之一

(1)、滤芯罐盖，材质为铝或不锈钢，分布有多个小通气孔；(2)滤芯，由颗粒状活性炭组成；(3)滤芯罐体，材质为铝或不锈钢，底部分布有多个小通气孔。

附图3：滤芯组件结构图之二

(1)、滤芯罐盖，材质为铝或不锈钢，分布有多个小通气孔；(2)滤芯隔层，由泡沫金属或多层金属滤网或泡沫岩棉或泡沫玻璃棉组成，泡沫金属的材质可为铜或铝，多层金属滤网的材质可为铜或不锈钢或铝；(3)滤芯罐体，材质为铝或不锈钢，底部分布有多个小通气孔；(4)滤芯吸附过滤层，由颗粒状活性炭组成。

附图4：滤芯组件结构图之三

(1)、滤芯罐盖，材质为铝或不锈钢，分布有多个小通气孔；(2)滤芯，由二次整体成型活性炭颗粒组成，与滤芯罐体内腔尺寸一致；(3)滤芯罐体，材质为铝或不锈钢，底部分布有多个小通气孔。

具体实施方式

下面结合说明书附图及实施例进行详细说明。

具体实施方案，方案一：

参照说明书附图1及附图2，本发明专利由连接前段排气管法兰(附图1(1))焊接在后进气管(附图1(2))左端，与排气管前段连接；另一端带与后进气管法兰(附图1(2))配对法兰的消音器壳体及排气尾管(附图1(7))通过法兰孔中的螺栓和螺母(附图1(3))连接；顺序装入消音器壳体及排气尾管(附图1(7))壳体内腔的后泡沫金属或多层金属滤网(附图1(6))、滤芯组件(附图1(5))、前泡沫金属或多层金属滤网(附图1(4))；滤芯组件(附图1(5))由滤芯罐盖(附图2(1))、滤芯(附图2(2))及滤芯罐体(附图2(3))组成；滤芯罐体(附图2(3))底部及滤芯罐盖(附图2(1))均匀分布有多个通气孔，滤芯(附图2(2))由填满滤芯罐体(附图2(3))的颗粒状活性炭组成；前泡沫金属或多层金属滤网(附图1(4))具有将尾气流通过细小空隙转化为微小气体紊流，起到降低噪音、散热、吸收发动机尾气冲击引发的震动的效果；后泡沫金属或多层金属滤网(附图1(6))不仅有和前泡沫金属或多层金属滤网(附图1(4))同样的作用，还具有将由发动机震动导致的活性炭颗粒破碎产生的微小颗粒拦截在滤网中，防止二次污染；由颗粒状活性炭组成的滤芯(附图2(2))是通过活性炭优良的过滤及吸附性能，过滤及吸附发动机尾气中有害的重金属氧化物、硫化物、燃料不完全燃烧导致的碳粉颗粒、燃油残余等；同时具有显著的消音效果。当使用一定时间后，活性炭颗粒过滤及吸附能力饱和，可通过拆卸连接前段排气管法兰(附图1(1))以及后进气管(附图1(2))与消音器壳体及排气尾管(附图1(7))法兰孔中的螺栓和螺母(附图1(3))，方便更换滤芯组件(附图1(5))中的滤芯(附图2(2))，即更换活性炭颗粒；并且前、后泡沫金属或多层金属滤网(附图1(4))(附图1(6))、由于滤芯罐盖(附图2(1))及滤芯罐体(附图2(3))采用类似金属瓶盖的卡口式连接，很容易装卸，经清洗后可多次重复使用，滤芯(附图2(2))中的活性炭颗粒也可经专业处理后回收，用作其他用途。

具体实施方案，方案二：

参照说明书附图1及附图3，本发明专利由连接前段排气管法兰(附图1(1))焊接在后进气管(附图1(2))左端，与排气管前段连接；另一端带与后进气管法兰(附图1(2))配对法兰的消音器壳体及排气尾管(附图1(7))通过法兰孔中的螺栓和螺母(附图1(3))连接；顺序装入消音器壳体及排气尾管(附图1(7))壳体内腔的后泡沫金属或多层金属滤网(附图1(6))、滤芯组件(附图1(5))、前泡沫金属或多层金属滤网(附图1(4))；滤芯组件(附图1(5))由滤芯罐盖(附图3(1))、滤芯隔层(附图3(2))、滤芯吸附过滤层(附图3(4))及滤芯罐体(附图3(3))组成；滤芯罐体(附图3(3))底部及滤芯罐盖(附图1(1))均匀分布有多个通气孔，滤芯隔层(附图3(2))由泡沫金属或多层金属滤网或泡沫岩棉或泡沫玻璃棉组成；滤芯吸附过滤层(附图3(4))由颗粒状活性炭组成；前泡沫金属或多层金属滤网(附图1(4))具有将尾气流通过细小空隙转化为微小气体紊流，起到降低噪音、散热、吸收发动机尾气冲击引发的震动的效果；后泡沫金属或多层金属滤网(附图1(6))不仅有和前泡沫金属或多层金属滤网(附图1(4))同样的作用，还具有将由发动机震动导致的活性炭颗粒破碎产生的微小颗粒拦截在滤网中，防止二次污染；由活性炭颗粒组成的滤芯吸附过滤层(附图3(4))及由泡沫金属滤网或泡沫岩棉或泡沫玻璃棉组成的滤芯隔层(附图3(2))多层交替叠加，组成滤芯，是通过活性炭优良的过滤及吸附性能，过滤及吸附发动机尾气中有害的重金属氧化物、硫化物、燃料不完全燃烧导致的碳粉颗粒、燃油残余等；同时具有显著的消音效果。滤芯隔层(附图3(2))不仅具有减震、通气、散热的功能，同时还具有支撑由颗粒状活性炭组成的滤芯过滤层(附图3(4))，防止活性炭颗粒破碎的功能；当使用一定时间后，活性炭颗粒过滤及吸附能力饱和，可通过拆卸连接前段排气管法兰(附图1(1))以及后进气管(附图1(2))与消音器壳体及排气尾管(附图1(7))法兰孔中的螺栓和螺母(附图1(3))，方便更换滤芯组件(附图1(5))，前泡沫金属或多层金属滤网(附图1(4))、后泡沫金属或多层金属滤网(附图1(6))经清洗后可多次重复使用，滤芯罐盖(附图3(1))及滤芯罐体(附图3(3))经回收、清洗后可重复使用，由活性炭颗粒组成的滤芯吸附过滤层(附图3(4))及由泡沫金属滤网或泡沫岩棉或泡沫玻璃棉组成的滤芯隔层(附图3(2))也可经回收、专业处理后用作他用。

方案三：

参照说明书附图1及附图4，本发明专利由连接前段排气管法兰(附图1(1))焊接在后进气管(附图1(2))左端，与排气管前段连接；另一端带与后进气管(附图1(2))法兰配对法兰的消音器壳体及排气尾管(附图1(7))通过法兰孔中的螺栓和螺母(附图1(3))连接；顺序装入消音器壳体及排气尾管(附图1(7))壳体内腔的后泡沫金属或多层金属滤网(附图1(6))、滤芯组件(附图1(5))、前泡沫金属或多层金属滤网(附图1(4))；滤芯组件(附图1(5))由滤芯罐盖(附图4(1))、滤芯(附图4(2))及滤芯罐体(附图4(3))组成；滤芯罐体(附图4(3))底部及滤芯罐盖(附图4(1))均匀分布有多个通气孔，滤芯(附图4(2))由装入罐体(附图4(3))的整体二次成型活性炭颗粒组成；前泡沫金属或多层金属滤网(附图1(4))具有将尾气流通过细小空隙转化为微小气体紊流，起到降低噪音、散热、吸收发动机尾气冲击引发的震动的效果；后泡沫金属或多层金属滤网(附图1(6))不仅有和前泡沫金属或多层金属滤网(附图1(4))同样的作用，还具有将由发动机震动导致的活性炭破碎产生的微小颗粒拦截在滤网中，防止二次污染；由颗粒状活性炭二次成型制成的整体滤芯(附图4(2))是通过活性炭优良的过滤及吸附性能，过滤及吸附发动机尾气中有害的重金属氧化物、硫化物、燃料不完全燃烧导致的碳粉颗粒、燃油残余等；同时可有效吸收气流冲击，具有显著的消音效果。当使用一定时间后，活性炭过滤及吸附能力饱和，可通过拆卸连接前段排气管法兰(附图1(1))以及后进气管(附图1(2))与消音器壳体及排气尾管(附图1(7))法兰孔中的螺栓和螺母(附图1(3))，方便更换滤芯组件(附图1(5))中的滤芯(附图4(2))，即更换整体活性炭滤芯；并且前、后泡沫或多层金属滤网(附图1(4))(附图1(6))、以及由于罐盖(附图4(1))及罐体(附图4(3))采用金属挡片式连接，很容易装卸，经清洗后可多次重复使用，滤芯(附图4(2))中的活性炭也可经专业处理后回收，用作其他用途。

Claims (4)

1.一种具有尾气净化功能及可更换滤芯并具有显著消音效果的发动机排气管消音器，其特征是：由两端带法兰的后进气管、一端带与后进气管法兰配对法兰的消音器壳体及排气尾管、顺序装入消音器壳体的后泡沫金属或多层金属滤网、滤芯组件、前泡沫金属或多层金属滤网组成，后进气管一端法兰与消音器壳体及排气尾管法兰通过法兰孔中的螺栓和螺母连接，后进气管另一端法兰与发动机前段排气管法兰连接，滤芯组件由滤芯罐盖及滤芯、滤芯罐体组成，滤芯装入滤芯罐体，滤芯罐盖及滤芯罐体底部均匀分布有通气孔，前泡沫金属或多层金属滤网、后泡沫金属或多层金属滤网中泡沫金属的材质为铜或铝，多层金属滤网的材质为铜或铝或不锈钢，滤芯罐盖、滤芯罐体的材质为铝或不锈钢。

2.如权利要求1所述的一种具有尾气净化功能及可更换滤芯并具有显著消音效果的发动机排气管消音器，其特征是：滤芯由装入滤芯罐体的颗粒状活性炭组成。

3.如权利要求1所述的一种具有尾气净化功能及可更换滤芯并具有显著消音效果的发动机排气管消音器，其特征是：滤芯由装入滤芯罐体的层状泡沫金属滤网或泡沫岩棉或泡沫玻璃棉与层状颗粒状活性炭交替叠加组成。

4.如权利要求1所述的一种具有尾气净化功能及可更换滤芯并具有显著消音效果的发动机排气管消音器，其特征是：滤芯由装入滤芯罐体的整体活性炭组成。