CN114991916B - 一种蜂窝载体的净化器 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种蜂窝载体及净化器，涉及尾气净化技术的领域，其包括瓦楞薄板和外管，瓦楞薄板截面呈正弦波形并一体成型有若干倾斜的气道，瓦楞薄板沿轴向的两端均设有窄板，瓦楞薄板设有若干个且同向或交叉堆叠，瓦楞薄板卷绕呈双S型并固定在外管内。本申请使尾气与瓦楞薄板上涂覆的化学剂充分接触反应，增加尾气净化效果。
Description
技术领域
本申请涉及尾气净化技术的领域，尤其是涉及一种蜂窝载体的净化器。
背景技术
金属蜂窝结构件主要用于通用燃油燃气发动机的尾气净化催化剂的载体，通过在适当类型的蜂窝载体上涂覆催化剂或吸附剂，可有效的去除尾气中的有害成分。
常规型金属蜂窝载体是由一根波纹与带方向垂直的波纹带，从起始点处叠加缠绕形成的螺旋圆柱结构，其叠加旋转缠绕后形成的是直孔型的金属蜂窝载体，由于其整体孔道直通，大部分废气直接从波纹带间通过，只有少部分与孔道内壁接触，使得尾气净化效果较差。
发明内容
为了改善尾气净化效果差的问题，本申请提供一种蜂窝载体的净化器。
本申请提供的一种蜂窝载体的净化器采用如下的技术方案：
一种蜂窝载体的净化器，包括瓦楞薄板和外管，所述瓦楞薄板截面呈正弦波形并一体成型有若干倾斜的气道，所述瓦楞薄板沿轴向的两端均设有窄板，所述瓦楞薄板设有若干个且同向或交叉堆叠，所述瓦楞薄板卷绕呈双S型并固定在外管内，还包括外壳和端盖，所述端盖设有两个并分别连接在外壳的两端，所述外壳内沿轴向的两端均设有保持架，两个所述保持架上均开设有同轴分布的通孔，两个所述通孔内设有进气套筒，所述外管设有多个并逐个插接在进气套筒内，所述进气套筒内设有用于限制外管移动的限制组件；
与进气端对应的所述保持架上开设有若干圆周分布的进气孔，所述外壳内壁与进气套筒间设有多个沿外壳轴向间隔排列的导向环片，所述导向环片截面的单侧轮廓线呈弧形，各个所述导向环片上均开设有贯穿的导孔，所述进气套筒上开设有若干周向排列的第一气槽，所述第一气槽与导向环靠近进气套筒的一端对应，所述外管上开设有与第一气槽一一对应的第二气槽。
通过采用上述技术方案，多层瓦楞薄板堆叠增加了气道的数量，当气流进入气道时，由于气道倾斜设置产生螺旋气流，同时双S型的结构设计增加了气流通过时的紊流特性，使得尾气与瓦楞薄板上涂覆的化学剂充分接触反应，从而增加尾气的净化效果；窄板增加了瓦楞薄板的强度，使得瓦楞薄板的可承载性能提升，当气流进入时，窄板还起到了导流的作用，使得气流分成各小股气流并分别进入各个气道中，从而使得每股气流孙建军与载体上的化学剂充分接触，进一步提高尾气净化效果。
当气流从进气端对应的端盖进入时，一部分气流直接进入外管内，另一部分气流经进气孔进入外壳与进气套筒间的空间中，再经导孔流通，在此过程中，气流在导向环片的引导下经第一气槽、第二气槽进入外管内进行净化，进气量大、进气速度快，同时布置了多个载体，保证了两部分气流的通过路径，使得尾气净化效果提升。
可选的，所述限制组件包括滑杆和螺柱，所述进气套筒内壁开设有沿轴向分布的滑槽，所述滑杆滑动连接在滑槽内，所述滑杆上设有与外管一一对应的凸块，所述外管上开设有供凸块插入的凹槽，所述螺柱穿过滑杆并与滑杆转动连接，所述滑槽底部设有与螺柱螺纹连接的螺孔，所述螺柱和滑杆远离螺孔的一端分别开设有六角槽和拉槽。
通过采用上述技术方案，操作者利用六角扳手插入六角槽中转动螺柱，将螺柱旋出螺孔，再用钩子钩住拉槽将滑杆拉出，拉杆带动外管一起移出端盖外，操作者可对载体进行清理或更换，减小了整体更换净化器而造成的资源浪费，方便灵活。
可选的，所述进气套筒端部设有同轴分布的第一环槽，所述第一环槽内嵌设有密封衬垫，所述密封衬垫外圈嵌设有若干周向分布的压块，各个所述压块上均连接有压杆，所述保持架上开设有与第一环槽对应的第二环槽，所述第二环槽内设有与各个压杆对应的弧形弹片，所述压杆穿进第二环槽内并与弹片相连，所述密封衬垫内壁设有若干牙圈，与密封衬垫对应的所述外管设有与牙圈插接配合的牙槽。
通过采用上述技术方案，密封衬垫在弹片的弹性力作用下通过压杆将密封衬垫抵紧在外管上，同时牙圈与压槽相配合，使得两者的间隙路径延长并复杂，提升了进气套筒与外管间的密封性。
可选的，各个所述瓦楞薄板上开设有紊流孔。
通过采用上述技术方案，紊流孔使得各层瓦楞薄板间相连通，一方面利于增加气流通过时的紊流效果，另一方面利于延长导向环片导入外管内气流的路径，保障净化效果。
可选的，两个所述端盖上均设有环形的挡板，两个所述挡板间设有隔热套，所述挡板上设有供隔热套插入的卡环。
通过采用上述技术方案，隔热套起到了阻隔外壳的作用，减小了净化器在工作时周边人员或物体被高温影响的可能。
可选的，所述外壳内壁设有若干周向排列的通风管，所述通风管的两端均穿出外壳外并连接有管接头，两个所述管接头上均螺纹连接有气管，所述气管沿隔热套轴线方向分布，所述通风管与外壳焊接。
通过采用上述技术方案，外界气流经气管输入通风管中，将净化器内部的部分热量带走，使得净化器的工作温度维持在一定范围内，以便于催化剂与尾气发生氧化还原反应。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.窄板增加了瓦楞薄板的强度，使得瓦楞薄板的可承载性能提升，当气流进入时，窄板还起到了导流的作用，使得气流分成各小股气流并分别进入各个气道中，从而与载体上的化学剂充分接触，进一步提高尾气净化效果；
2.气流在导向环片的引导下经第一气槽、第二气槽进入外管内进行净化，进气量大、进气速度快，布置多个载体，保证了两部分气流的通过路径，使得尾气净化效果提升。
附图说明
图1是本申请实施例的整体结构示意图。
图2是本申请实施例用于体现瓦楞薄板卷制在外管内的结构示意图。
图3是本申请实施例用于体现外壳和端盖的结构示意图。
图4是本申请实施例用于体现密封衬垫的结构示意图。
图5是本申请实施例用于体现导向环片的结构示意图。
图6是本申请实施例用于体现限制组件的结构示意图。
图7是图6中A处放大图。
图8是图6中B处放大图。
附图标记说明：1、瓦楞薄板；11、气道；12、窄板；13、外管；2、外壳；21、端盖；22、保持架；221、通孔；222、进气孔；23、进气套筒；231、第一气槽；24、导向环片；241、导孔；25、第二气槽；3、限制组件；31、滑杆；32、螺柱；321、六角槽；322、拉槽；33、滑槽；34、凸块；35、凹槽；36、螺孔；41、第一环槽；42、密封衬垫；43、压块；44、压杆；45、第二环槽；46、弹片；47、牙圈；48、牙槽；5、紊流孔；6、挡板；61、隔热套；62、卡环；63、通风管；64、管接头；65、气管。
具体实施方式
以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种蜂窝载体的净化器。如图1和图2，蜂窝载体包括瓦楞薄板1和外管13，瓦楞薄板1用于涂覆化学催化剂，瓦楞薄板1截面呈正弦波形并一体成型有气道11，气道11两端贯通，各个气道11相互平行且均沿瓦楞薄板1的轴向倾斜设置，气道11的轴向倾斜角度为5°-10°，相邻两个气道11的开口朝向相反。瓦楞薄板1沿其轴向的两端均设有窄板12，两个窄板12相背的一端均与瓦楞薄板1端面齐平，窄板12轴向长度小于瓦楞薄板1轴向长度，且窄板12的长度范围优选为5mm-20mm。
瓦楞薄板1和窄板12均采用铁铬铝合金材质的薄板，瓦楞薄板1设有若干个且各个瓦楞薄板1以同向或交叉方式堆叠，堆叠的各个瓦楞薄板1卷绕呈双S型并固定在壳体内。瓦楞薄板1截面亦可采用梯形或三角形。
使用时，尾气进入蜂窝载体，窄板12将各个气道11的起始段封住，使得各个气道11相互独立，起到了导流的作用。尾气进入各个气道11中后，由于气道11的倾斜设置，使得尾气的紊流特性增加，保证了气流与蜂窝载体的接触效果，从而提升了尾气的净化效果。
加工时，为了避免窄板12在卷绕过程中产生相对位移，应将窄板12与瓦楞薄板1之间采用柔性焊接的方式进行预固定，保证卷制后窄板12与瓦楞薄板1间贴合的紧密度，减小间隙产生的可能；预固定好后将多个瓦楞薄板1整齐堆叠，置于具有双轴心卷制的卷制设备中进行卷制。然后将卷制好的瓦楞薄板1推入已在内部涂覆有焊料的外管13中，形成蜂窝载体。采用浸泡吸附等方式，在蜂窝载体的瓦楞薄板1与窄板12连接处施加焊料，然后一起进行真空钎焊处理，最终形成成品。
本申请实施例还公开一种应用蜂窝载体的净化器，如图3，包括外壳2，外壳2呈圆柱筒形，且外壳2的两端均螺纹或焊接有端盖21，端盖21最小内径小于外壳2内径，其中一个端盖21与尾气的进气端对应，另一个端盖21与尾气的出气端对应。
外壳2内沿设有两个同轴分布的保持架22，两个保持架22分别位于外壳2沿轴向的两端，两个保持架22上均开设有与外壳2同轴分布的通孔221，两个通孔221内穿设并固定有进气套筒23，进气套筒23外径不大于端盖21的最小内径，进气套筒23内插接有两个沿其轴线依次排列的外管13，进气套筒23内设有用于限制外管13移动的限制组件3。
如图3、图4和图5，与进气端对应的保持架22上开设有若干沿自身轴线周向等距分布的进气孔222，外壳2内壁与进气套筒23间设有两个沿外壳2轴向间隔排列的导向环片24，导向环片24径向截面的单侧轮廓线呈弧形，且弧形向进气套筒23方向内凹，两个导向环片24与进气套筒23连接点的距离不超过各个外管13拼接长度的五分之三，各个导向环片24上均开设有贯穿的导孔241，进气套筒23上开设有两组第一气槽231，两组第一气槽231与两个导向环片24分别对应，每组第一气槽231均沿进气套筒23圆周等距排列并靠近其所对应的导向环片24与进气套筒23连接点位置，外管13上开设有与第一气槽231一一对应的第二气槽25。各个瓦楞薄板1上均开设有贯穿的紊流孔5。
如图4，进气套筒23在靠近尾气输入侧的一端开设有同轴分布的第一环槽41，第一环槽41内嵌设有密封衬垫42，密封衬垫42具有一定弹性且密封衬垫42在自然状态下的内圈内径小于进气套筒23内径，密封衬垫42内圈一体成型有若干环形的牙圈47，牙圈47截面呈梯形并沿密封衬垫42轴向排列。密封衬垫42外圈设有若干周向等距分布的压块43，各个压块43均呈弧形并围成一个圈嵌入密封衬垫42内，各个压块43背离密封衬垫42轴线的一侧均垂直设有压杆44，压杆44位于压块43的中间位置。与第一环槽41对应的保持架22端面开设有与第一环槽41同轴分布的第二环槽45，第二环槽45槽壁设有与各个压杆44一一对应的弧形弹片46，弹片46的弧形开口与第一环槽41的轴线相背，各个压杆44均穿进第二环槽45内并与对应弹片46的弧形顶点相连。与密封衬垫42对应的外管13设有与各个牙圈47相配合的牙槽48，密封衬垫42套在与之对应的外管13上且两者紧配合，牙圈47插接在压槽内。
各个压杆44受到弹片46的弹性力作用推动压块43将密封衬垫42抵紧在外管13上，使得密封衬垫42保持对外管13的收束力，同时牙圈47与牙槽48的配合将外管13与密封衬垫42的间隙曲折化，提高了外管13与进气套筒23间的密封性。
当尾气从进气端端盖21输入时，一部分尾气直接进入外管13内与瓦楞薄板1上的催化剂发生氧化还原反应，另一部尾气经进气孔222输入外壳2与进气套筒23间的区域中，然后经导孔241依次流动至导向环片24间的区域中；尾气在导向环片24的引导下经第一气槽231、第二气槽25进入气道11内，由于瓦楞薄板1上设有紊流孔5，因此尾气在进入气道11内后可在气道11间流动，一方面利于增加气流的紊乱特性，另一方面延长了气流的流动路径，使得气流可与瓦楞薄板1上的催化剂充分接触，从而提升尾气净化效果。尾气进入后分流成两部分，保证了尾气的进气量，使得净化效率增加，同时尾气流在经过导孔241时产生节流效应，气流压力降低，利于减少对净化器的冲击，提高净化器工作的稳定性。
如图6和图7，限制组件3包括滑杆31，进气套筒23内壁开设有沿自身轴向分布的滑槽33，滑槽33位于进气套筒23在竖直方向的底端，滑槽33沿气流流动方向穿出进气套筒23外，滑杆31滑动连接在在滑槽33内，滑杆31上垂直设有与外管13一一对应的凸块34，外管13上开设有与凸块34对应的凹槽35，凸块34插接在凹槽35内。
如图6和图8，滑杆31内穿设并转动连接有螺柱32，螺柱32与滑杆31相平行，滑槽33底部在靠近尾气进气侧的一端设有螺孔36，螺柱32的一端螺纹连接在螺孔36内，另一端开设有六角槽321，六角槽321与螺柱32同轴分布，滑杆31远离螺孔36的一端开设有拉槽322。
螺柱32螺接在螺孔36内，将滑杆31固定在滑槽33内，外管13和滑杆31通过凹槽35和凸块34插接，从而限制了外管13的位移。拆卸时，操作者利用六角扳手从端盖21内伸入并插进六角槽321中转动螺柱32，将螺柱32旋出螺孔36，再用钩子卡入拉槽322内，将滑杆31从端盖21口部拉出，滑杆31带动外管13移动并移出端盖21外，操作者可载体进行更换。
更换后操作者再将滑杆31推入滑槽33内，拧动螺柱32旋入螺孔36内固定；螺柱32在进入螺孔36内的过程中，外管13挤压密封衬垫42和牙圈47，密封衬垫42发生形变，使得密封衬垫42内圈与进气套筒23内壁齐平，当滑杆31移动到位后，牙圈47刚好插入牙槽48内，同时由于牙圈47截面呈梯形，其侧边的斜面在与外管13端部的挤压过程中起到了导向的作用，迫使牙圈47向外移动让位，以便外管13前进；当需要对载体进行更换或清洗时，无需将净化器整个拆开或剖开，既方便了载体的更换，又利于节省资源。
如图3，两个端盖21上均固定有环形的挡板6，两个挡板6间设有隔热套61就，隔热套61套在外壳2上，挡板6侧壁垂直设有供隔热套61插入的卡环62，以限制隔热套61径向位移，隔热套61采用耐高温、隔热材质。
外壳2内壁设有若干沿其轴线周向等距排列的通风管63，通风管63与外壳2轴线平行，各个通风管63的两端均垂直弯折并穿出外壳2外，且穿出的两端均设有管接头64，两个管接头64上均螺纹连接有气管65，两个气管65均穿出隔热套61外且弯折后沿隔热套61轴线平行，同时两个气管65穿出隔热套61外部分相背分布，气管65与隔热套61穿出位置采用焊接密封，通风管63穿出外壳2位置与外壳2采用焊接固定，与通风管63对应的导向环片24上预留有供通风管63插入的孔。
净化器工作时内部温度升高，外界气流经气管65输入通风管63内，再从另一个气管65输出，外壳2内的部分热量传递至气流，由气流带出净化器外，从而使得净化器内的工作温度维持在一个范围内，减小净化器内部温度过高而导致催化剂反应效果降低的可能。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种蜂窝载体的净化器，包括瓦楞薄板(1)和外管(13)，所述瓦楞薄板(1)截面呈正弦波形并一体成型有若干倾斜的气道(11)，所述瓦楞薄板(1)沿轴向的两端均设有窄板(12)，所述瓦楞薄板(1)设有若干个且同向或交叉堆叠，所述瓦楞薄板(1)卷绕呈双S型并固定在外管(13)内，其特征在于：还包括外壳(2)和端盖(21)，所述端盖(21)设有两个并分别连接在外壳(2)的两端，所述外壳(2)内沿轴向的两端均设有保持架(22)，两个所述保持架(22)上均开设有同轴分布的通孔(221)，两个所述通孔(221)内设有进气套筒(23)，所述外管(13)设有多个并逐个插接在进气套筒(23)内，所述进气套筒(23)内设有用于限制外管(13)移动的限制组件(3)；
与进气端对应的所述保持架(22)上开设有若干圆周分布的进气孔(222)，所述外壳(2)内壁与进气套筒(23)间设有多个沿外壳(2)轴向间隔排列的导向环片(24)，所述导向环片(24)截面的单侧轮廓线呈弧形，各个所述导向环片(24)上均开设有贯穿的导孔(241)，所述进气套筒(23)上开设有若干周向排列的第一气槽(231)，所述第一气槽(231)与导向环靠近进气套筒(23)的一端对应，所述外管(13)上开设有与第一气槽(231)一一对应的第二气槽(25)。
2.根据权利要求1所述的蜂窝载体的净化器，其特征在于：所述限制组件(3)包括滑杆(31)和螺柱(32)，所述进气套筒(23)内壁开设有沿轴向分布的滑槽(33)，所述滑杆(31)滑动连接在滑槽(33)内，所述滑杆(31)上设有与外管(13)一一对应的凸块(34)，所述外管(13)上开设有供凸块(34)插入的凹槽(35)，所述螺柱(32)穿过滑杆(31)并与滑杆(31)转动连接，所述滑槽(33)底部设有与螺柱(32)螺纹连接的螺孔(36)，所述螺柱(32)和滑杆(31)远离螺孔(36)的一端分别开设有六角槽(321)和拉槽(322)。
3.根据权利要求1所述的蜂窝载体的净化器，其特征在于：所述进气套筒(23)端部设有同轴分布的第一环槽(41)，所述第一环槽(41)内嵌设有密封衬垫(42)，所述密封衬垫(42)外圈嵌设有若干周向分布的压块(43)，各个所述压块(43)上均连接有压杆(44)，所述保持架(22)上开设有与第一环槽(41)对应的第二环槽(45)，所述第二环槽(45)内设有与各个压杆(44)对应的弧形弹片(46)，所述压杆(44)穿进第二环槽(45)内并与弹片(46)相连，所述密封衬垫(42)内壁设有若干牙圈(47)，与密封衬垫(42)对应的所述外管(13)设有与牙圈(47)插接配合的牙槽(48)。
4.根据权利要求1所述的蜂窝载体的净化器，其特征在于：各个所述瓦楞薄板(1)上开设有紊流孔(5)。
5.根据权利要求1所述的蜂窝载体的净化器，其特征在于：两个所述端盖(21)上均设有环形的挡板(6)，两个所述挡板(6)间设有隔热套(61)，所述挡板(6)上设有供隔热套(61)插入的卡环(62)。
6.根据权利要求5所述的蜂窝载体的净化器，其特征在于：所述外壳(2)内壁设有若干周向排列的通风管(63)，所述通风管(63)的两端均穿出外壳(2)外并连接有管接头(64)，两个所述管接头(64)上均螺纹连接有气管(65)，所述气管(65)沿隔热套(61)轴线方向分布，所述通风管(63)与外壳(2)焊接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210656766.XA CN114991916B (zh) | 2022-06-11 | 2022-06-11 | 一种蜂窝载体的净化器 |
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| CN114991916A CN114991916A (zh) | 2022-09-02 |
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| GB2057908A (en) * | 1979-09-06 | 1981-04-08 | Ici Ltd | Fluid-solid contact |
| US4340501A (en) * | 1979-09-06 | 1982-07-20 | Imperial Chemical Industries Limited | Fluid flow |
| CN1193926A (zh) * | 1995-08-22 | 1998-09-23 | 发射技术有限公司 | 制造一种至少部分由分层结构的金属薄板层构成的蜂窝体的方法 |
| CN104160125A (zh) * | 2012-03-09 | 2014-11-19 | 排放技术有限公司 | 用于排气后处理的蜂窝体 |
-
2022
- 2022-06-11 CN CN202210656766.XA patent/CN114991916B/zh active Active
Patent Citations (4)
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| CN104160125A (zh) * | 2012-03-09 | 2014-11-19 | 排放技术有限公司 | 用于排气后处理的蜂窝体 |
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