CN213314329U - 斜波纹金属带及其所制作的混流型金属载体 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种斜波纹金属带，所述斜波纹金属带由平带经模具压制后，沿长度方向形成均匀排布的波纹结构，斜波纹金属带展平后，所述波纹结构延伸走向与斜波纹金属带的宽度方向之间形成夹角α，1°≤α≤18°。利用斜波纹金属带制作的混流型金属载体，所述金属载体包括筒体外壳，筒体外壳内设有一个或者至少两个内芯，所述至少两个内芯沿筒体外壳轴向间隔设置，所述内芯由斜波纹金属带和金属平带卷制而成。本实用新型斜波纹结构设计保证当流体经过其所卷制的载体后，流体能形成有效的气旋，并在后续的管道中充分的混合。

Description

斜波纹金属带及其所制作的混流型金属载体

技术领域

本实用新型涉及汽车尾气净化催化剂的载体技术领域，尤其是一种斜波纹金属带及其所制作的混流型金属载体。

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，也可用于一般的工业、民用过滤催化剂的载体。

目前市面上同类产品采用的是平行的波纹带卷制的常规型金属载体和破孔型波纹带卷制的紊流型金属载体；常规型金属蜂窝载体是由一根平带和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或采用多片平带和波纹带叠加的方式绕两根金属轴旋转缠绕的方式卷制而成。紊流型金属蜂窝载体，是在常规型波纹带的基础上，在波纹的波峰处，将金属带破开并反向弯曲，形成破孔型的金属波纹带，在利用该波纹带，从起始点处叠加缠绕形成的螺旋圆柱结构采用多片平带和波纹带叠加的方式绕两根金属轴旋转缠绕的方式卷制而成。

现有产品缺点：常规型金属载体：因为是采用波纹与带方向垂直的波纹带，其叠加旋转缠绕后形成的是直孔型的金属蜂窝载体，整体孔道直通；当需要催化的流体从中间通过时，只有少部分与孔道内壁接触，而大部分气流是从孔道中间通过的，并未与孔道壁直接接触，未能触碰到孔道壁上的催化剂，使催化效果大大降低。紊流型金属载体：因为采用了孔道反向破开的金属波纹带，紊流型载体再常规型载体的基础上，形成的蜂窝型结构更加复杂，借助破开并反向波纹带形成的反向孔道，当气流通过时，可以打乱原先气流的流动方向，是需要催化的气体，再复杂的孔道内与孔壁的催化剂充分接触；但是紊流型金属载体所使用的破孔型波纹金属箔片，其制备工艺相对复杂，再反向破孔过程中，成品率较低；对于模具的精度要求非常高，且模具较为容易损坏；且因为其内部复杂的孔道结构，需要催化的流体通过时，虽然大大增加了接触性，但使得气体通过的流速大大降低，增加了进入端和流出端的压力差；应为其波纹带被反向破开，所以其形成的蜂窝结构强度大大降低(相对于常规型降低了30％)，对载体的寿命影响较大。

实用新型内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的斜波纹金属带及其所制作的混流型金属载体，保证结构稳定、压差合理、制作成本低的前提下满足流体充分混流的技术要求。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种斜波纹金属带，所述斜波纹金属带由平带经模具压制后，沿长度方向形成均匀排布的波纹结构，斜波纹金属带展平后，所述波纹结构延伸走向与斜波纹金属带的宽度方向之间形成夹角α，1°≤α≤18°。

一种利用斜波纹金属带制作的混流型金属载体，所述金属载体包括筒体外壳，筒体外壳内设有一个或者至少两个内芯，所述至少两个内芯沿筒体外壳轴向间隔设置，所述内芯由斜波纹金属带和金属平带卷制而成。

作为上述技术方案的进一步改进：

沿筒体外壳轴向间隔设置的至少两个内芯，采用同向结构或异向结构，同向结构的两个内芯采用的斜波纹金属带的倾斜方向相同，异向结构的两个内芯采用的斜波纹金属带的倾斜方向相反。

所述内芯的结构为：斜波纹金属带的表面贴合一层金属平带，并从一端起沿带长度方向开始缠绕，形成螺旋圆柱结构。

所述内芯的结构为：多片所述斜波纹金属带及金属平带依次间隔叠放，以中部为缠绕起，进行S形卷绕形成双芯结构。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的斜波纹带的波纹结构的倾斜角度处于1-18度范围内时，当流体经过其所卷制的载体后，流体能形成有效的气旋，并在后续的管道中充分的混合，本实用新型卷制成型的金属载体的优点如下：

1、相对于现有技术破孔形式的紊流型载体，本实用新型波纹金属带的制备难度大大降低，成品率大大提升，可采用一般工艺制备模具，模具的成本与难度、精度都可以大大降低；

2、相对于现有技术破孔形式的紊流型载体，本实用新型因为没有破孔结构，且采用了斜形波纹结构，当卷制成型时，斜形面与平带面可以形成三角支撑，因而由斜波纹带卷制的载体，其结构强度相对常规型与紊流型金属载体大大提升；

3、相对于现有技术常规型载体，本实用新型斜向的波纹与平带产生的孔道，在卷制的过程中，会形成类似螺旋线的孔道结构，当平行进入的流体通过这些孔道时，会顺着孔道的角度，不断的在孔道内反射，可以使流体充分的与孔壁上的催化剂接触，从而达到混流的效果；

4、本实用新型的混流型金属载体，当流体流出载体时，流体因为孔道的约束，会沿着孔道斜向喷出，当喷出后没有孔道继续束缚流体时，流体会再次混合。

附图说明

图1为本实用新型的斜波纹金属带的立体结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本实用新型斜波纹金属带和金属平带卷成内芯前配合状态示意图。

图4为本实用新型金属载体的结构示意图。

图5为本实用新型金属载体的另一实施方式的结构示意图。

图6为现有技术中常规型载体的流体流动状态示意图。

图7为现有技术中紊流型载体的流体流动状态示意图

图8为本实用新型在金属载体的流体流动状态示意图。

其中：1、斜波纹金属带；2、金属平带；3、筒体外壳；4、内芯；11、波纹结构。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1、图2所示，本实施例的斜波纹金属带，斜波纹金属带1由平带经模具压制后，沿长度方向形成均匀排布的波纹结构11，斜波纹金属带1展平后，波纹结构11延伸走向与斜波纹金属带1的宽度方向之间形成夹角α，1°≤α≤18°。

如图3-图5所示，本实施例的利用斜波纹金属带制作的混流型金属载体，金属载体包括筒体外壳3，筒体外壳3内设有一个或者至少两个内芯4，至少两个内芯4沿筒体外壳3轴向间隔设置，内芯4由斜波纹金属带1和金属平带2卷制而成。

沿筒体外壳3轴向间隔设置的至少两个内芯4，采用同向结构或异向结构，同向结构的两个内芯4采用的斜波纹金属带1的倾斜方向相同，异向结构的两个内芯4采用的斜波纹金属带1的倾斜方向相反。

内芯4的结构为：斜波纹金属带1的表面贴合一层金属平带2，并从一端起沿带长度方向开始缠绕，形成螺旋圆柱结构。

内芯4的结构为：多片斜波纹金属带1及金属平带2依次间隔叠放，以中部为缠绕起，进行S形卷绕形成双芯结构。

经过大量实验，当波纹结构的倾斜角度处于1-18度范围内时，如图8所示，流体沿箭头方向流动，流体经过其所卷制形成的载体通道(本实用新型的载体结构因流动特性命名为混流型载体)后，流体能形成有效的气旋，并在后续的管道中充分的混合；如图6、图7所示，分别为现有技术中常规型载体(波纹不倾斜)以及紊流型载体(背景技术中提到的由破孔型波纹带结构制成)的流体流动示意图，可以看出常规型流体混合情况差，破孔型虽然混流效果好，因为其内部复杂的孔道结构，需要催化的流体通过时，虽然大大增加了接触性，但使得气体通过的流速大大降低，增加了进入端和流出端的压力差。

本实用新型采用两节内芯在同一管道中叠加的载体结构，该结构可以采用上下内芯同向结构(波纹倾斜方向相同)，也可以采用异向结构(波纹倾斜方向相反)；当采用同向倾斜的载体结构时，两个同向气旋会产生涡轮效应，减少流体压强的损失；当采用异向倾斜结构的时候，经过两个反向倾斜载体与管道的配合，可以将混合后的流体(第一道载体)再次混合(第二道载体)。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (5)

1.一种斜波纹金属带，其特征在于：所述斜波纹金属带(1)由平带经模具压制后，沿长度方向形成均匀排布的波纹结构(11)，斜波纹金属带(1)展平后，所述波纹结构(11)延伸走向与斜波纹金属带(1)的宽度方向之间形成夹角α，1°≤α≤18°。

2.一种利用如权利要求1所述的斜波纹金属带制作的混流型金属载体，其特征在于：所述金属载体包括筒体外壳(3)，筒体外壳(3)内设有一个或者至少两个内芯(4)，所述至少两个内芯(4)沿筒体外壳(3)轴向间隔设置，所述内芯(4)由斜波纹金属带(1)和金属平带(2)卷制而成。

3.如权利要求2所述的斜波纹金属带制作的混流型金属载体，其特征在于：沿筒体外壳(3)轴向间隔设置的至少两个内芯(4)，采用同向结构或异向结构，同向结构的两个内芯(4)采用的斜波纹金属带(1)的倾斜方向相同，异向结构的两个内芯(4)采用的斜波纹金属带(1)的倾斜方向相反。

4.如权利要求2所述的斜波纹金属带制作的混流型金属载体，其特征在于：所述内芯(4)的结构为：斜波纹金属带(1)的表面贴合一层金属平带(2)，并从一端起沿带长度方向开始缠绕，形成螺旋圆柱结构。

5.如权利要求2所述的斜波纹金属带制作的混流型金属载体，其特征在于：所述内芯(4)的结构为：多片所述斜波纹金属带(1)及金属平带(2)依次间隔叠放，以中部为缠绕起，进行S形卷绕形成双芯结构。

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