CN106907217A - 一种螺旋窄隙式陶瓷叶片尾气净化装置 - Google Patents

一种螺旋窄隙式陶瓷叶片尾气净化装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种螺旋窄隙式陶瓷叶片尾气净化装置，包括净化器筒体（1）、陶瓷过滤芯体（2）、筒体出口端盖（3），所述过滤芯体（2）由中心筒体（4）、导流内锥筒（5）、螺旋叶片（6）、外筒体（7）、高温石绵（14）、固定卡环（15）构成，所述导流内锥筒（5）顶部固定在中心筒体（4）的底部内侧中心，底部外侧的六边形凸台（16）固定在中心筒体（4）侧壁顶端内侧；所述螺旋叶片（6）设置在中心筒体（4）和外筒体（7）的侧壁之间；所述外筒体（7）外侧设置有高温石绵（14），所述外筒体（7）和高温石绵（14）的两端处设置有固定卡环（15）。本尾气净化装置结构新颖、使用方便、成本低廉，具有广阔的应用前景。

Description

一种螺旋窄隙式陶瓷叶片尾气净化装置
技术领域
本发明涉及汽车尾气净化领域，尤其是一种螺旋窄隙式陶瓷叶片尾气净化装置。
背景技术
汽车尾气中常常会含有不少碳氢化合物、CO、NO等物质，目前为了控制汽车的尾气环境污染，会在汽车排气管处安装尾气净化装置，尾气净化装置中一般采用圆柱形蜂窝陶瓷作为净化催化剂的载体，然而由于尾气中会残留不完全燃烧物质，会造成蜂窝陶瓷的孔洞堵塞，造成尾气净化的效率下降。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种结构新颖、使用方便、净化效率高的螺旋窄隙式陶瓷叶片尾气净化装置。
为解决上述技术问题本发明的技术方案为：一种螺旋窄隙式陶瓷叶片尾气净化装置，包括净化器筒体、陶瓷过滤芯体、筒体出口端盖，所述净化器筒体一端设置有筒体出口端盖，内部设置有过滤芯体，其特征在于：所述过滤芯体由中心筒体、导流内锥筒、螺旋叶片、固定条、高温石绵、固定卡环构成，所述中心筒体为一端开口的陶瓷圆柱形筒体，其筒体侧壁顶端内侧设置有六角形安装凹槽一，侧壁上设置有安装插孔一，其筒体底部上设置有通气孔一，底部外侧设置有六角形安装凹槽二；所述导流内锥筒为一端开口的陶瓷圆锥筒体，其侧壁上设置有通气孔二，底部外侧设置有六边形凸台；所述固定条上设置有安装插孔二；所述导流内锥筒顶部固定在中心筒体的底部内侧，底部外侧的六边形凸台固定在中心筒体侧壁顶端内侧的六角形安装凹槽一上；所述螺旋叶片设置在中心筒体侧壁上的安装插孔一和固定条上的安装插孔二之间；所述固定条外侧设置有高温石绵，所述固定条和高温石绵的两端处设置有固定卡环。
所述净化器筒体内设置有多个过滤芯体，所述多个过滤芯体之间是通过前一个过滤芯体的导流内锥筒底部外侧的六边形凸台与后一个过滤芯体的中心筒体底部外侧的六角形安装凹槽二相固定。
所述螺旋叶片表面和净化器筒体及导流内锥筒的筒壁上均设置有净化催化剂。
上述螺旋叶片的厚度h=2～4mm。
所述过滤芯体上螺旋叶片之间的中心间距Δ=1～4mm。
所述中心筒体的外表面直径D1的确定公式为：
,取整至小数点后一位
其中，N为单个过滤芯体上的螺旋叶片数。
所述多个过滤芯体螺旋叶片之间位错角δ的计算公式为：
，取整至小数点后一位
所述外筒体为分体结构，由四段圆弧板构成。
本发明在净化装置中，宽大的陶瓷叶片在中心筒体和外筒体间呈螺旋式密排安装，中心筒体内安装有导流内锥筒，锥筒和中心筒侧壁以及中心筒底部均设计为通孔结构；外筒体采用三段四分式结构，以利于安装；安装叶片后的外筒体通过卡环进行一体化固定，并缠绕耐高温石绵，以实现载体与外界金属筒体的隔热和减振；在叶片表面和筒壁上均浸涂净化催化剂。尾气经由入口进入净化装置后，大部分经由导流内锥筒侧壁通气孔和中心筒侧壁面通气孔而进入叶片窄隙中，并经过三层过滤芯体的过滤后排出，在过程中实现逐级净化。
通过实施本发明可以取得以下有益技术效果：
1、过滤芯体全部采用陶瓷材料制备，且为组合式，除了叶片为较为复杂的空间曲面结构外，内外筒体和导流锥筒均为规则结构，由于陶瓷制造工艺简单，因此具有低成本优势；
2、过滤芯体的工作面不再是目前蜂窝陶瓷纤细的空间支架结构，而是密排的整体叶片，由于承载面积的大大增加，提高了其承受冲击载荷的能力和机械强度；
3、过滤芯体的螺旋叶片表面较大，可以大幅提高净化催化剂在其表面的附着性。
附图说明
图1是本发明尾气净化装置的结构示意图；
图2是本发明尾气净化装置过滤芯体的结构示意图。
具体实施例
下面结合附图1-2和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
一种螺旋窄隙式陶瓷叶片尾气净化装置，包括净化器筒体1、三个陶瓷过滤芯体2、筒体出口端盖3，所述筒体出口端盖3套接在净化器筒体1一端，所述过滤芯体2卡接在净化器筒体1内部。
所述陶瓷过滤芯体2由中心筒体4、导流内锥筒5、螺旋叶片6、外筒体7、高温石绵14、固定卡环15构成，所述中心筒体4为一端开口的陶瓷圆柱形筒体，其筒体侧壁顶端内侧通过注浆成型有六角形安装凹槽一10，侧壁上通过注浆成型有安装插孔一8，其筒体底部上通过注浆成型有通气孔一9，底部外侧通过注浆成型有六角形安装凹槽二12；
所述导流内锥筒5为一端开口的陶瓷圆锥筒体，其侧壁上通过注浆成型有通气孔二11，底部外侧通过注浆成型有六边形凸台16；
所述外筒体7为分体结构，由四段圆弧板构成，圆弧板上通过注浆成型有安装插孔二13；
所述导流内锥筒5顶部固定在中心筒体4的底部内侧中心，底部外侧的六边形凸台16固定在中心筒体4侧壁顶端内侧的六角形安装凹槽一10上；所述螺旋叶片6插在中心筒体4侧壁上的安装插孔一8和外筒体7四段圆弧板上的安装插孔二13之间，所述螺旋叶片6之间的中心间距Δ=3mm。
所述三个过滤芯体2之间是通过前一个过滤芯体2的导流内锥筒5底部外侧的六边形凸台16与后一个过滤芯体2的中心筒体4底部外侧的六角形安装凹槽二12相连接固定，所述外筒体7外侧固定有高温石绵14，所述外筒体7和高温石绵14的两端处卡接有固定卡环15，使得三个过滤芯体2连接为一体；
所述单个过滤芯体上的螺旋叶片数N=36；
所述螺旋叶片的厚度h=3mm；
所述中心筒体的外表面直径通过公式，计算获得D1=24.3mm；
所述多个过滤芯体2螺旋叶片6之间位错角通过公式，计算获得δ=4.7度。
所述螺旋叶片6表面和净化器筒体1及导流内锥筒5的筒壁上均通过化学气相沉积法制备有或贵金属催化剂。
本发明的使用方法：
本发明尾气净化装置净化器筒体1的另一端与汽车尾气出口相连，尾气经由净化器筒体1入口进入过滤芯体2后，大部分经由导流内锥筒5侧壁通气孔二11和中心筒体4侧壁面通气孔一9而进入螺旋叶片6窄隙中，并经过三层过滤芯体2的过滤后排出，在过程中实现逐级净化。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种螺旋窄隙式陶瓷叶片尾气净化装置，包括净化器筒体（1）、陶瓷过滤芯体（2）、筒体出口端盖（3），所述净化器筒体（1）一端设置有筒体出口端盖（3），内部设置有过滤芯体（2），其特征在于：所述过滤芯体（2）由中心筒体（4）、导流内锥筒（5）、螺旋叶片（6）、固定条（7）、高温石绵（14）、固定卡环（15）构成，所述中心筒体（4）为一端开口的陶瓷圆柱形筒体，其筒体侧壁顶端内侧设置有六角形安装凹槽一（10），侧壁上设置有安装插孔一（8），其筒体底部上设置有通气孔一（9），底部外侧设置有六角形安装凹槽二（12）；所述导流内锥筒（5）为一端开口的陶瓷圆锥筒体，其侧壁上设置有通气孔二（11），底部外侧设置有六边形凸台（16）；所述固定条（7）上设置有安装插孔二（13）；所述导流内锥筒（5）顶部固定在中心筒体（4）的底部内侧，底部外侧的六边形凸台（16）固定在中心筒体（4）侧壁顶端内侧的六角形安装凹槽一（10）上；所述螺旋叶片（6）设置在中心筒体（4）侧壁上的安装插孔一（8）和固定条（7）上的安装插孔二（13）之间；所述固定条（7）外侧设置有高温石绵（14），所述固定条（7）和高温石绵（14）的两端处设置有固定卡环（15）。
2.根据权利要求1所述的尾气净化装置，其特征在于：所述净化器筒体（1）内设置有多个过滤芯体（2），所述多个过滤芯体（2）之间是通过前一个过滤芯体（2）的导流内锥筒（5）底部外侧的六边形凸台（16）与后一个过滤芯体（2）的中心筒体（4）底部外侧的六角形安装凹槽二（12）相固定。
3.根据权利要求1所述的尾气净化装置，其特征在于：所述螺旋叶片（6）表面和净化器筒体（1）及导流内锥筒（5）的筒壁上均设置有净化催化剂。
4.根据权利要求1或2所述的尾气净化装置，其特征在于：所述螺旋叶片（6）的厚度h=2～4mm。
5.根据权利要求4所述的尾气净化装置，其特征在于：所述过滤芯体（2）上螺旋叶片（6）之间的中心间距Δ=1～4mm。
6.根据权利要求5所述的尾气净化装置，其特征在于：所述中心筒体（4）的外表面直径D1的确定公式为：
其中，N为单个过滤芯体上的螺旋叶片数。
7.根据权利要求6所述的尾气净化装置，其特征在于：所述多个过滤芯体（2）螺旋叶片（6）之间位错角δ的计算公式为：
。
8.根据权利要求1所述的尾气净化装置，其特征在于：所述外筒体（7）为分体结构，由四段圆弧板构成。
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