CN2406067Y

CN2406067Y - 经济型卷涡反应器

Info

Publication number: CN2406067Y
Application number: CN 00200922
Authority: CN
Inventors: 高欣聪; 王炤程
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-01-20
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2000-11-15
Anticipated expiration: 2010-01-20

Abstract

一种经济型卷涡反应器,主要是将一胴板弯曲卷绕呈旋涡状,并将胴板的外层末端与外层壁面焊接相连成一结合部,藉此制成卷涡状反应器,促使反应器内覆盖触媒的卷涡胴板上的作用面积及其净化废气效率均能介于热管型与蜂巢型触媒载体之间,以利于排气量小于1500C.C.以下的小引擎排气管内装使用;因此能大幅降低制造成本,有效吸收热膨胀,增加其耐用性及产业上的经济效益。

Description

经济型卷涡反应器

本实用新型涉及一种经济型卷涡反应器。

在已知技术中，利用触媒净化引擎排放废气的装置技术，主要利用一载体内触媒，以制成一触媒反应器；该触媒反应器12可被装置在排气管的扩散管11的颈口上，或是排气管1的消音室13内(如图1所示)，促使反应器内的触媒能与排气管内的废气充分接触，进而达到净化废气的作用，因此，该触媒使用的载体内，必须具有较大的废气接触面积，以提高触媒净化废气的效率，且其构成材料也需具备足够的强度以耐热应力及热腐蚀，同时，该载体亦需设法降低其所造成的排气压力损失，以增加内燃机引擎的作功效率，且另需设法减少材料用量以降低价格，并尽可能简化其结构，增加该触媒载体于产业上的利用价值。

针对内燃机引擎使用的触媒载体的种类繁多不胜枚举，其主要可区分为热管型(如图2所示)与蜂巢型(如图3所示)两种形式，其中，该热管型触媒载体2是以金属平板或孔板所弯制成圆筒状，该蜂巢型触媒3主要是以金属平板与波板所交错卷绕而成，使蜂巢型触媒载体具有如同蜂窝状的多数密集通道31，由此促使废气通过热管型或蜂巢型触媒载体时，可与媒载接触完成废气净化的作用，然而，该热管型触媒载体所形成的废气接触面积有限，需通过其增加圆筒长度以弥补废气接触面积的不足，蜂巢型触媒载体虽具有上述的各项要件，且能充分适用于具有净化大量废气需求的场合，但是，该蜂巢型触媒载体的制造非常复杂困难，使其制造成本高昂，对于排气量低于1500C.C.的内燃机专用的触媒转化器而言形成不必要的资源浪费。

针对现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种经济型卷涡反应器，一种排气量低于1500C.C.以下的小排气量引擎专用的触媒反应器，使其废气接触面积与净化效率介于热管型与蜂巢型触媒载体之间，促使该触媒反应器可装置使用于小排气量引擎的排气管内，同时能降低触媒反应器的制造成本。

为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的；一种经济型卷涡反应器，其特征在于：其主要由胴板和结合部组成；胴板弯曲卷绕呈旋涡状，且有管筒状的外层壁面与旋涡状的内层壁面；结合部位于上述旋涡状胴板的外环末端，外环胴板的末端与上述外层壁面焊接固定；胴板及结合部组合构成一旋涡管状具有簧性的载体，其表面覆盖触媒，且上述载体的断面呈螺旋摆线状。

旋涡管筒状载体内的每一旋涡层之间具有相等或不相等的间距。

旋涡状胴板的外层壁面开设数个通孔。

旋涡状胴板的内层壁面开设数个通孔。

胴板弯曲卷绕呈旋涡斜锥状。

本实用新型一种经济型卷涡反应器，特别适合应用于排气量低于1500C.C.小排气量引擎，可装设使用于机车、汽车、割草机、锯木机、可携式发电机或水上摩托车等小引擎的排气管内，其废气接触面积与净化率介于传统的热管型与蜂巢型触媒载体之间，且具有使用寿命长的功效，同时能有效降低制造成本。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

图1为传统的触媒转化器的配置示意图；

图2为传统的热管型触媒载体的立体图；

图3为传统的蜂巢型触媒载体的立体图；

图4为本实用新型的立体图；

图5为本实用新型的正视图；

图6为本实用新型的胴板旋涡间距较紧密的实施例正视图；

图7为本实用新型的胴板旋涡间距较疏松的实施例正视图；

图8为本实用新型的胴板旋涡中心间距较紧密的实施例正视图；

图9为本实用新型的胴板旋涡中心间距较疏松的实施例正视图；

图10为本实用新型的胴板开设通孔的实施例剖视图；

图11为本实用新型的胴板内侧开设通孔的实施例剖视图；

图12为本实用新型的胴板部分开设通孔的实施例剖视图；

图13为本实用新型的另一实施例的立体图。

如图4所示，本实用新型一种经济型卷涡反应器，主要由一胴板5与结合部6等组合构成；其中，该胴板5弯曲卷绕呈等间距h的旋涡状，且一次成型有管筒状的外层壁面50与旋涡状的内层壁面501，该胴板5采用较接近排气管材料所使用的膨胀系数，其耐热应力及热腐蚀性均为较佳的不锈钢金属，使胴板5可长期耐置于高温高压的恶劣环境中，具有使用寿命长的效能。

该结合部6位于旋涡状胴板5的外环末端，且结合部6以纯气电弧熔接作业，使该外环胴板5的末端与外层壁面50相焊接固定，因此可省略传统蜂巢型触媒载体的复杂真空焊接作业，进而大幅降低制造成本，且也能大幅提高生产速度，促使卷涡反应器4具有增加产业上利用价值。

上述的胴板5弯曲卷绕呈旋涡状后，经由结合部6使外环胴板5的末端与外层壁面50相焊接固定，由此组合构成一卷涡反应器4，该卷涡反应器4的断面呈螺旋摆线状(如图5所示)，使卷涡反应器4具有簧性效能，促使卷涡反应器4置于高温高压环境中，胴板5受高温热度所产生的变形应力可通过螺旋摆线向卷涡反应器4的中心传导，进而轻易分散胴板5的热应力，使卷涡反应器4更具有使用寿命长的功效。

将本实用新型的触媒覆盖于卷涡反应器4的胴板5上，即构成一卷涡状的触媒反应器。其可设置于一般排气管的消音室内，或是排气管的扩散管的颈口上(配合图1所示)。

该卷涡反应器4的胴板5所形成的废气接触面积，大于相同外径规格的传统热管型触媒载体2(配合图2所示)，其废气净化效能远较热管型触媒载体为佳，同时，卷涡反应器4所构成的流道7远较传统的蜂巢型触媒载体3的通道31宽广(配合图3所示)，促使卷涡反应器4所产生的排气压损，远小于蜂巢型触媒载体，使卷涡反应器4可经济有效的应用于小排气量内燃机引擎的废气净化场合，增加内燃机引擎的作功效率。

本实用新型的胴板5弯曲卷绕的旋涡状间距h可按内燃机引擎排气量的不同饿而改变，使卷涡反应器4可适用于各种规格不同的内燃机引擎；例如当卷涡反应器41使用于排气量稍大的内燃机引擎时，其胴板5是采用旋涡间距h1较紧密的实施方式(配合图6所示)，促使胴板5可增加其废气接触面积，以符合其环境保护的废气净化标准，反之亦然，若卷涡反应器42使用于排气量较小的内燃机引擎时，其胴板5是采用旋涡间距h2较疏松的实施方式(如图7所示)，促使胴板5可减少其废气接触面积，以适量的胴板5达到相同净化目的，提高卷涡反应器42在应用于产业的经济效益。

如上所述，该胴板5弯曲卷绕的旋涡状间距h也可按排气状况的不同而改变，使卷涡反应器4可架设于排气管内任意所需位置；例如卷涡反应器43需架设于扩散管内，其扩散管中心的废气浓度大于环周时，其胴板5是采用旋涡中心间距h3较紧密的实施方式(如图8所示)，促使排气管中心的较浓废气可接触较多的胴板5，以增加废气净化的效率；反之，若卷涡反应器44配合使用于内燃机引擎排气出口时，为避免产生排气压损影响内燃机引擎效能，其胴板5是采用旋涡中心间距h4较疏松的实施方式(如图9所示)，促使卷涡反应器44除可大幅降低排气压损增加内燃机引擎作功效率外，也可同时完成废气净化作业，再者，本实用新型的胴板5还具有多种弯曲卷绕呈旋涡状的实施方式，凡利用胴板5卷制呈单一旋涡状的载体者，均属于本创作的应用范围。

本实用新型的旋涡状胴板5的外层壁面50与内层壁面501另外可开设数个通孔，其中，该通孔的数量与分布状态也按排气状况的不同而改变，使废气通过卷涡反应器时能产生数个流道，进而可控制废气通过卷涡反应器4所需的时间，以增加废气净化效能，同时，也可籍此促使卷涡反应器4更具有消音器的作用；例如当卷涡反应器45使用于排气压力较大的内燃机引擎时，其胴板51采用内、外层壁面整体开设数个通孔8的实施方式(如图10所示)，使废气通过卷涡反应器45时产生交错繁杂的多数个流道71，促使排气必须耗用较多时间通过卷涡反应器45，进而使废气通过卷涡反应器45后的流速减缓，更具有消音器的作用，同时，也可采用该胴板52的外层壁面521不开孔，而内层壁面522开设数个通孔81的实施方式，使涡卷反应器46除具有交错繁杂的数个流道72外，同时使涡卷反应器46的外层避免521具有良好的强度(如图11所示)，使卷涡反应器组设于排气管内部时具有优异的耐震性。

如上所述，若为避免上述胴板51或52实施方式造成较大的排气压损，也可将胴板53的外层壁面531与内层壁面532可另采用分段部分分开设数个通孔82的实施方式(配合图12所示)，使废气通过卷涡反应器47时，产生较上述更为单纯的局部交错数个流道73，促使部分废气必须耗用较多的时间通过卷涡反应器47，其余部分的废气可快速通过卷涡反应器47，进而降低卷涡反应器7所产生的排气压损，并同时具备部分消音的作用，使设于排气管末端的消音器可缩短其排气路径的行距，减少因设置消音器而产生的排气压损，本实用新型的胴板5还具有多种开设数个通孔的实施方式，凡胴板5开设数个通孔的均属于本实用新型的应用范围，在此一并说明。

本实用新型的卷涡反应器48也可呈锥状体(如图13所示)，使卷涡反应器48设于扩散管的颈口时，可紧密贴合扩散管的内环周壁面，促使卷涡反应器48设于扩散管内部时具有优异的减震性，且该卷涡反应器48的胴板54与间距h5也可采用上述各种实施方式，使卷涡反应器48可适用于各种小排气量引擎的废气净化场合。

综上所述，本实用新型经济型卷涡反应器通过胴板5弯曲卷绕呈旋涡状的特性，能大幅降低触媒载体的制造成本，使其废气接触面积与净化效率介于热管型与蜂巢型触媒载体之间，促使该卷涡反应器特别适合应用于排气量低于1500C.C.以下的小排气量内燃机引擎的废气净化场合，能降低排气压损，增加内燃机引擎作功效率，同时还具有消音的作用。

Claims

1、一种经济型卷涡反应器，其特征在于：其主要由胴板和结合部组成；胴板弯曲卷绕呈旋涡状，且有管筒状的外层壁面与旋涡状的内层壁面；结合部位于上述旋涡状胴板的外环末端，外环胴板的末端与上述外层壁面焊接固定；胴板及结合部组合构成一旋涡管状具有簧性的载体，其表面覆盖触媒，且上述载体的断面呈螺旋摆线状。

2、如权利要求1所述的经济型卷涡反应器，其特征在于：旋涡管筒状载体内的每一旋涡层之间具有相等或不相等的间距。

3、如权利要求1所述的经济型卷涡反应器，其特征在于：旋涡状胴板的外层壁面开设数个通孔。

4、如权利要求1所述的经济型卷涡反应器，其特征在于：旋涡状胴板的内层壁面开设数个通孔。

5、如权利要求1所述的经济型卷涡反应器，其特征在于：胴板弯曲卷绕呈旋涡斜锥状。