CN108331640A - 一种汽车尾气除尘装置 - Google Patents

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赵智力
宋来瑞
白宇慧
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Abstract

本发明涉及一种汽车尾气除尘装置，由气流导通系统、涡轮驱动系统以及除尘系统三部分组成。所述的气流导通系统用于尾气的外排；所述的涡流驱动系统为尾气除尘提供动力；所述的除尘系统用于收集废尘。所述装置的整体采用铝合金（3030）材料制作。本发明的优点是：结构简单，成本较低，装置轻便，易于推广应用。

Description

一种汽车尾气除尘装置
技术领域
本发明涉及一种除尘装置，尤其是一种用于汽车尾气中PM2.5的除尘。
背景技术
近些年来，PM2.5产生的雾霾严重影响了我们的生活，而汽车尾气是大、中城市中PM2.5的主要来源之一，控制以及去除汽车尾气中的PM2.5的排放量对于我们生活质量的提高具有重要意义。现有汽车尾气除尘器多安装在汽车排气系统的通道中，并主要借助于静电吸附、电磁吸附等技术进行除尘。该类除尘器至少包括气流入口管道、灰尘分离器、灰尘收集装置和新鲜气流出口管道。这类汽车尾气除尘装置并不鲜见，类似装置包括CN94204502.5公开的一种汽车尾气除尘装置。然而汽车尾气的除尘装置较一般除尘装置更难于实施，例如，为满足发动机在满负荷下的工况要求，汽车尾气除尘装置对气流阻力不能过大；为了便于安装，汽车尾气除尘装置的体积不应过大；另外，利用静电或电磁吸附技术可能会在一定程度上影响到汽车电子系统的正常工作。但目前多数的汽车尾气除尘装置体积较大，设备原理复杂，很难应用到汽车尾气的处理上。随着汽车逐渐作为家庭出行工具的普及，汽车尾气的大量排放造成的空气污染问题越发严重，亟需成本低、效果显著的汽车尾气除尘装置。
发明内容
本发明的目的是克服现有汽车尾气除尘装置体积大、成本较高的问题，提供了一种利用涡流技术的汽车尾气除尘装置。
本发明主要利用涡流技术中的边界层分离理论，当流体流过气室壁面时，由于流体本身的粘性，靠近壁面的流体速度为零，而离开壁面一定距离的流体的速度则不受粘性的影响。在物面和不受粘性影响的流体之间的这一部分为边界层。在气室的任一横断面上，任意瞬时气流中颗粒浓度是均匀分布的，但在近气室内壁处的边界层内，是层流流动，只要颗粒在离心效应下浮游进入此边界层内，就可以被捕集分离下来。
本发明的技术方案是，一种利用流体涡流技术的汽车尾气除尘装置，包括气流入口管道、电机、太阳能电池板及供电装置、涡轮、气流出口管道、气室、气流导管、锥形筒和集尘斗。其中，气流入口管道与气室连接，之后通过气流导管接入气流出口管道；电机和太阳能电池板及供电装置用来驱动涡轮并调节涡轮转速；被分离出的微小颗粒直接通过气室内壁和锥形筒内壁流入集尘斗中。
所述除尘装置的气流入口管道、气流出口管道、锥形筒和集尘斗等部件采用铝合金（3030）材料制作，可以在一定程度上减轻除尘装置的重量。
所述气流入口管道上设有贴附在入口处的内部密封圈。
所述的气室内壁和锥形筒内壁表面喷涂一层光滑的PV表面材料。
所述供电装置由太阳能电池板作为备用供电能源，主要供电由锂电池提供。
本发明的有益效果
本发明汽车尾气除尘装置结构简单，实用性较好，易于推广应用；装置使用太阳能电池板作为备用供电能源，绿色低碳；装置整体采用铝合金材料制作，装置轻便，成本较低，具有较高实用价值。
附图说明
图1是本发明汽车尾气除尘装置安装位置示意图；图2是本发明汽车尾气除尘装置结构示意图；图3为气室内气流流动图；其中，1-气流入口管道、2-电机、3-太阳能电池板及供电装置、4-涡轮、5-气流出口管道、6-气室、7-气流导管、8-锥形筒、9-集尘斗、10-微尘颗粒、11-气流流向。
具体实施例
下面通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明：
本发明汽车尾气除尘装置用于汽车尾气中微小颗粒的去除，其由气流导通系统、涡轮驱动系统以及除尘系统三部分组成。其中，气流导通系统是尾气外排的通道，由气流入口管道1、气室6、气流导管7、气流出口管道4所组成；涡轮驱动系统由电机2、太阳能电池板及供电装置3、涡轮4构成；除尘系统由气室6、锥形筒8以及集尘斗9组成。
气流入口管道1通过内部密封圈和汽车的尾管相连，整个汽车尾气除尘装置贴附在车尾。汽车启动后，涡轮驱动系统开始工作，太阳能电池板以及锂电池3提供电流，驱动电机2转动，转动的电机2带动涡轮4转动，为气流导通系统中的气流提供高速流动的动力。气流导通系统中，由于涡轮4的带动，尾气由气流入口管道1高速进入气室6，又由于气流导管7结构的影响，尾气气流11在气室内做高速自上而下的旋转运动，气流中的微粒受气流的旋转所形成的离心力作用，部分被甩向气室6的内壁的边界层，并沿气室6内壁以及锥形筒8内壁滑落到集尘斗9中。旋转下降的气流由于受到锥体收缩的影响，逐渐地开始返回上升，形成一股自下而上的清洁的旋转气流。这股气流在负压的作用下，通过气流导管7进入气流出口管道5排出，从而达到清洁尾气的目的。

Claims (5)

1.一种汽车尾气除尘装置，其特征在于：其由气流导通系统、涡轮驱动系统以及除尘系统三部分组成，其中，气流导通系统是尾气外排的通道，由气流入口管道、气室、气流导管、气流出口管道组成；涡轮驱动系统由电机、太阳能电池板及供电装置、涡轮组成；除尘系统由气室、锥形筒以及集尘斗组成，主要负责除去并收集尾气中的微尘颗粒。
2.根据权利要求1所述的汽车尾气除尘装置，其特征在于：气流导通系统以及除尘系统的主要材料为铝合金（3030），可以一定程度上减轻除尘装置的重量。
3.根据权利要求1所述的汽车尾气除尘装置，其特征在于：所述气流入口管道上设有贴附在入口处的密封圈。
4.根据权利要求1所述的汽车尾气除尘装置，其特征在于：所述锥形筒的内壁表面喷涂一层光滑的表面材料，使锥形筒上的微粒易于滑落和收集。
5.根据权利要求1所述的汽车尾气除尘装置，其特征在于：采用太阳能电池板作为备用供电，为装置提供环保的能源。
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