CN206376915U - 机动车尾气微粒捕集装置 - Google Patents
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Abstract
一种机动车尾气微粒捕集装置，包括捕集筒以及捕集筒内封闭固定的滤芯，滤芯由多个同轴的套筒由外至内依次套接固定而成，每个套筒呈圆台形并且高度相等，每个套筒的小径端与其内部相邻的套筒的大径端直径相等并与之沿周向一圈封闭连接，滤芯中心处的套筒的小径端封闭，其大径端与外部相邻套筒的小径端直径相等并与之沿周向一圈封闭连接，套筒之间形成截面呈同心环状的交替分布的进气腔与出气腔，套筒的筒壁具有金属三维网状结构；由此，本实用新型制作工艺简单而过滤效果好，耐高温耐腐蚀，更换周期长。
Description
技术领域
本实用新型涉及机动车尾气环保的技术领域，尤其涉及一种机动车尾气微粒捕集装置。
背景技术
目前，对发动机尾气中的炭烟颗粒(PM)处理的较为有效的方式是采用颗粒捕集器，现有的颗粒捕集器大多数为陶瓷制成，具有背压大、制作工艺繁琐等缺点，目前也存在一些采用半通透的烧结金属纤维毡制成的微粒捕集器，但制作方法复杂，急需发明一种制作简单过滤效果良好的微粒捕集器。
为此，本实用新型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，研究设计出一种机动车尾气微粒捕集装置，以克服上述缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种机动车尾气微粒捕集装置，其结构简单，操作方便，制作工艺简单而过滤效果好。
为解决上述问题，本实用新型公开了一种机动车尾气微粒捕集装置，安装在机动车发动机后的废气排气通道上，其包括一个捕集筒，其特征在于：
所述捕集筒为圆筒状且内封闭固定有至少一个滤芯，所述滤芯贴合于捕集筒壁且不留缝隙，所述滤芯由多个采用铁铬铝合金纤维毡制成的同轴套筒由外至内依次套接固定而成，各套筒采用铁铬铝合金纤维毡制成，所述多个套筒至少由外至内包含第一套筒、第二套筒、第三套筒和中心套筒，每个套筒均呈圆台形、高度相等且均包含一大径端和一小径端，最外侧的第一套筒的大径端直径与捕集筒壁的内径相等，且各套筒的小径端与内侧相邻的套筒的大径端直径相等并与之沿周向一圈封闭连接，位于滤芯最内侧中心处的中心套筒的小径端形成封闭，大径端与外侧相邻套筒的小径端直径相等并与之沿周向一圈封闭连接。
其中：进气腔开口在滤芯左侧，而出气腔开口在滤芯右侧，每个套筒的上、下直径差值相等保持进气腔以及出气腔端面开口的宽度一致。
其中：所述进气腔与出气腔的端面开口的宽度取值取值范围为：1-50mm。
其中：所述捕集筒内沿气流方向封闭依次固定两个滤芯，分别为第一滤芯和第二滤芯，所述第一滤芯的尾部嵌入第二滤芯的头部。
其中：第一滤芯的每层进气腔的尾部嵌入第二滤芯的进气腔开口内，并位于进气腔开口的中部。
其中：两个滤芯分别由19个呈圆台形的套筒正反插装固定而成。
其中：所述铁铬铝合金纤维毡的孔隙率为30-85％。
通过上述结构可知，本实用新型的机动车尾气微粒捕集装置具有如下效果：
1、套筒具有金属三维网状结构，成本较低并且具有过滤吸附功能，可用来捕集尾气中的微粒，并且金属材质易于压制加工成型；而套筒与套筒之间所形成的交替分布的进气腔与出气腔可以实现良好的过滤功能，气体可正好从一侧进入，穿透筒壁后从另一侧的出气腔流出；
2、相比于手风琴褶皱状的滤芯，或者螺旋结构的滤芯，不仅制作过程简单，并且由于其圆台形的设计，使得滤芯在强气流冲击下也能保持形状，无需加装固定用的卡条、固定杆等附属部件，极大提高了装配效率。
3、每个套筒的上、下直径差值相等，能够保持进气腔以及出气腔端面开口的宽度一致，有利于均匀分流，起到良好的过滤捕集效果。
本实用新型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显示了本实用新型机动车尾气微粒捕集装置实施例一的剖视图。
图2显示了实施例一左侧端面结构示意图；
图3为制成实施例一滤芯的多个套筒的扇形金属纤维毡；
图4为本实用新型实施例二中多个滤芯的组合连接示意图；
图5为滤芯端面结构示意图；
图6为制成滤芯的套筒结构示意图；
图7为套筒连接边示意图。
附图标记：
1第一套筒，2第二套筒，3第三套筒，4进气腔，5出气腔，6中心套筒，7捕集筒壁，8第一滤芯，9第二滤芯，10连接边。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。本实用新型的机动车尾气微粒捕集装置安装在机动车发动机后的废气排气通道上，其包括一个捕集筒，所述捕集筒为圆筒状且内封闭固定有至少一个滤芯，所述滤芯贴合于捕集筒壁7且不留缝隙，以保证发动机的废气全部从滤芯通过，起到较好的过滤效果。
如图1至图3所示，所述滤芯由多个采用铁铬铝合金纤维毡制成的同轴套筒由外至内依次套接固定而成，各套筒采用铁铬铝合金纤维毡制成，使得本捕集器的滤芯耐腐蚀耐高温，可在480℃的环境中长期使用，并且易于加工、成型、焊接，加工成本低，适合普遍推广使用。
如图1、图2所示，所述多个套筒至少由外至内包含第一套筒1、第二套筒2、第三套筒3和中心套筒6，图示优选的在第三套筒3和中心套筒之间还依次包含五个套筒，每个套筒均呈圆台形、高度相等且均包含一大径端和一小径端，最外侧的第一套筒1的大径端直径与捕集筒壁7的内径相等，且各套筒的小径端与内侧相邻的套筒的大径端直径相等并与之沿周向一圈封闭连接，位于滤芯最内侧中心处的中心套筒6的小径端形成封闭，大径端与外侧相邻套筒的小径端直径相等并与之沿周向一圈封闭连接，由此，各套筒之间形成截面呈同心环状的交替分布的进气腔与出气腔；图2中示出相邻的进气腔4与出气腔5，进气腔4开口在滤芯左侧，而出气腔5开口在滤芯右侧，这样，气体就能穿透筒壁，起到过滤吸附的效果。每个套筒的上、下直径差值相等，这样能够保持进气腔以及出气腔端面开口的宽度一致，有利于均匀分流，起到良好的过滤捕集效果。
参见图4，显示了本实用新型的实施例二，所述机动车尾气微粒捕集装置包括一个捕集筒，捕集筒内沿气流方向封闭依次固定两个滤芯，分别为第一滤芯8，第二滤芯9，所述第一滤芯8的尾部嵌入第二滤芯9的头部，即第一滤芯8的每层进气腔的尾部嵌入第二滤芯9的进气腔开口内，并位于进气腔开口的中部。这样可以在气流冲击下保持进气腔开口宽度固定，并且提高气流的通过效率。在图4的实施例中，两个滤芯分别由19个呈圆台形的套筒正反插装固定而成。本实施例其余部分同实施例一。该捕集筒内的滤芯结构可以使得气流可以通过多层滤芯套筒的筒壁，起到更好的过滤吸附效果。
采用这种结构，一方面，整个机动车尾气微粒捕集装置的套筒具有金属三维网状结构，成本较低并且具有过滤吸附功能，可用来捕集尾气中的微粒，并且金属材质易于压制加工成型；而套筒与套筒之间所形成的交替分布的进气腔与出气腔可以实现良好的过滤功能，气体可正好从一侧进入，穿透筒壁后从另一侧的出气腔流出；另外，本结构相比于手风琴褶皱状的滤芯，或者螺旋结构的滤芯，不仅制作过程简单，并且由于其圆台形的设计，使得滤芯在强气流冲击下也能保持形状，无需加装固定用的卡条、固定杆等附属部件，极大提高了装配效率。
具体的来说，手风琴褶皱状的滤芯，在装配时需要加装固定部件，以控制各进气口或出气口的宽度，而螺旋状的滤芯结构，不仅在制作时，需要辅助装置辅助卷制，操作复杂，并且成型后还需加装固定部件保持进气口或出气口的宽度。
进一步地，每个套筒的上、下直径差值相等。采用该结构，能够保持进气腔以及出气腔端面开口的宽度一致，有利于均匀分流，起到良好的过滤捕集效果。
进一步地，所述进气腔与出气腔的端面开口的宽度取值范围为：1-50mm。
进一步地，所述套筒的筒壁为能够捕集23nm以上粒径颗粒的铁铬铝合金纤维烧结毡。金属纤维毡具有三维网状结构，空隙率高，表面积大，能较长时间保持较高的过滤率，具有较大的纳污能力，有效避免了普通金属网易堵、易损的弱点以及陶瓷过滤产品易碎、流量小的不足；并且，金属纤维毡耐高温、耐腐蚀、精度高，适合处理高温废气。所述铁铬铝合金纤维毡的孔隙率为30-85％，具有良好的过滤性能，并且易于加工成型。
进一步地，所述微粒捕集装置可以由多个滤芯在捕集筒内组合连接而成。多个滤芯采用组合连接的方式，如将相同规格的滤芯依次排列，使得气流可以通过多层滤芯套筒的筒壁，起到更好的过滤吸附效果；或者沿气流方向按照进气腔与出气腔的端面宽度依次减小的顺序排列，有利于形成过滤梯度，提高过滤吸附效率；或者采用不同吸附能力的金属纤维毡制成的滤芯按照吸附孔径从大到小的顺序排列，有助于形成过滤吸附层次，逐步过滤吸附大颗粒及微小颗粒，有助于分流废气，递进式提高过滤精度，提高微粒捕集的效率。
如图5至图7所示，图5至图7示出了本实用新型的制作方法，，首先按下面公式确定制成每个套筒的每片扇形的大小及弧度，然后将每片扇形金属纤维毡卷制成圆台状并将边缘焊接固定，最后将各个套筒按次序正反插装焊接固定在一起，即形成一个滤芯。
微粒捕集装置内的滤芯制作方法如下：具体产品的内径D，内芯最小直径d，高度H，层数A；如图5所示，具体步骤为：
1、在D与d之间均匀等分为A层(含D与d)。
每一层的周长分别为L1、L2、L3……LA。
2、扇形夹角α＝πD/(2πHA/360)。
3、第1个扇形:上弧长＝L2下弧长＝L1；
第2个扇形:上弧长＝L3下弧长＝L2；
第3个扇形:上弧长＝L4下弧长＝L3；
……
第A个扇形:上弧长＝LA下弧长＝LA-1。
4、每一段扇形圆弧定位，圆心为任一点(图6中圆弧的的圆心为同一点)。
第1个弧长半径R1＝HA；
第2个弧长半径R2＝(360L2/π/α)/2；
第3个弧长半径R3＝(360L3/π/α)/2；
……
第A个弧长半径RA＝(360LA/π/α)/2。
5、裁剪时，每个扇形边缘偏置出合适长度的连接边10，如图7所示，用于扇形金属纤维毡卷制焊接固定，长度可取6mm。
所述套筒的筒壁具有金属三维网状结构。
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实用新型的公开内容、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，但本实用新型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实用新型的教导的特定例子，本实用新型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 (7)
1.一种机动车尾气微粒捕集装置，安装在机动车发动机后的废气排气通道上，其包括一个捕集筒，其特征在于：
所述捕集筒为圆筒状且内封闭固定有至少一个滤芯，所述滤芯贴合于捕集筒壁且不留缝隙，所述滤芯由多个采用铁铬铝合金纤维毡制成的同轴套筒由外至内依次套接固定而成，各套筒采用铁铬铝合金纤维毡制成，所述多个套筒至少由外至内包含第一套筒、第二套筒、第三套筒和中心套筒，每个套筒均呈圆台形、高度相等且均包含一大径端和一小径端，最外侧的第一套筒的大径端直径与捕集筒壁的内径相等，且各套筒的小径端与内侧相邻的套筒的大径端直径相等并与之沿周向一圈封闭连接，位于滤芯最内侧中心处的中心套筒的小径端形成封闭，大径端与外侧相邻套筒的小径端直径相等并与之沿周向一圈封闭连接。
2.如权利要求1所述的机动车尾气微粒捕集装置，其特征在于：进气腔开口在滤芯左侧，而出气腔开口在滤芯右侧，每个套筒的上、下直径差值相等保持进气腔以及出气腔端面开口的宽度一致。
3.如权利要求2所述的机动车尾气微粒捕集装置，其特征在于：所述进气腔与出气腔的端面开口的宽度取值范围为：1-50mm。
4.如权利要求1-3中任一所述的机动车尾气微粒捕集装置，其特征在于：所述捕集筒内沿气流方向封闭依次固定两个滤芯，分别为第一滤芯和第二滤芯，所述第一滤芯的尾部嵌入第二滤芯的头部。
5.如权利要求4所述的机动车尾气微粒捕集装置，其特征在于：第一滤芯的每层进气腔的尾部嵌入第二滤芯的进气腔开口内，并位于进气腔开口的中部。
6.如权利要求4所述的机动车尾气微粒捕集装置，其特征在于：两个滤芯分别由19个呈圆台形的套筒正反插装固定而成。
7.如权利要求1-3、5-6中任一所述的机动车尾气微粒捕集装置，其特征在于：所述铁铬铝合金纤维毡的孔隙率为30-85％。
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Cited By (1)
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