专利名称：还原催化器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种还原催化器，尤其涉及用于降低发动机排出的废气中的有害 气体含量的还原催化器。
背景技术：
为了保护环境，世界各国相继出台了控制汽车尾气排放的相关法规，越来越严格 的排放法规使得单纯的机内净化技术很难满足法规要求，必须依靠机外后处理技术予以辅 助。在机外技术处理方面，欧洲的主要汽车和发动机公司主要采用选择性催化还原系统技 术控制柴油机的氮氧化物排放，国内各大排气系统制造商也正在采用选择性催化还原系统 技术。选择性催化还原系统的基本原理是将尿素水溶液喷射到排气管中，尿素水溶液液滴 在排气管中与高温排气混合、蒸发、热解水解为氨气，然后氨气与废气中的氮氧化物在还原 催化器中的催化剂的作用下发生化学反应，生成氮气和水，以达到降低氮氧化物的作用。但是现有的还原催化器在满足背压要求的情况，氮氧化物转化效率较低，并且降 低噪声的效果不明显。
发明内容本实用新型的还原催化器旨在解决上述背景技术中的问题，其通过合理的设计， 使得还原催化器的氮氧化物转化效率大大提高，降低噪声的效果也大大改进。本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案为还原催化器，包括还原催 化器壳体、供废气进入所述还原催化器壳体的废气进口管、供所述废气离开所述还原催化 器壳体的废气出口管、降低噪声的消音管和降低废气中的氮氧化物的催化器总成，其特征 在于所述还原催化器壳体被五个隔板和所述催化器总成分成五个腔室；位于第一和第 二腔室之间的隔板上分布有孔，以使废气从所述第一腔室流动到第二腔室；所述进口管从 所述还原催化器壳体的外部向内部延伸，进入所述第一腔室并延伸到位于所述第一和第二 腔室之间的隔板上，且该进口管上有孔，以使废气从该进气管进入所述第一腔室；所述催化 器总成位于第二和第三腔室之间；所述消音管从第三腔室伸出，通过第四腔室，进入第五腔 室，该消音管位于第四和第五腔室的部分有孔，使得气流从该消音管进入第四和第五腔室 中；所述出口管从位于第三和第四腔室的隔板处延伸，通过第五腔室，延伸到所述还原催化 器壳体的外部，所述出口管上有孔，以将位于第四和第五腔室内的废气排出所述还原催化 器壳体。优选地，位于第一腔室和第二腔室之间的隔板与所述进口管连接的部分上分布有 孔。优选地，位于所述还原催化器壳体内部的所述出口管的端部由位于第三和第四腔 室的隔板挡住。优选地，所述还原催化器还包括供安装进气口废气温度传感器的进气口温度传感器螺母、安装出气口废气温度传感器的出气口温度传感器螺母以及供安装出气口氮氧化物 传感器的氮氧化物传感器螺母。进一步地，所述进气口温度传感器螺母位于第二腔室，所述出气口温度传感器螺 母位于第三腔室，所述氮氧化物传感器螺母位于第四腔室。优选地，所述催化器总成包括催化器总成壳体、载体、涂层、密封条和衬垫；所述衬 垫位于所述载体和催化器总成壳体之间，且所述衬垫在轴向方向的两端各有一密封条；所 述载体为陶瓷蜂窝状，其上有涂层。进一步地，所述载体包括轴向分布的两个，所述还原催化器壳体的中间位置设置 有一条凹筋，而且两端向内收口，用以固定两个所述载体的相对位置。优选地，位于第三和第四腔室的隔板上设置有直接连通第三和第四腔室的孔。优选地，位于第四和第五腔室的隔板上设置有直接连通第四和第五腔室的孔。本实用新型的还原催化器结构紧凑，废气转化效率高，而且大大降低了噪声。
下面将结合附图详细说明本实用新型的方案，其中图1是本实用新型的还原催化器的透视图；图2和图3是本实用新型的还原催化器内部组件的示意图；图4是本实用新型的还原催化器的截面图；图5和图6是本实用新型的还原催化器的催化器总成的局部放大截面图。
具体实施方式
图1-6示出了本实用新型的还原催化器10。该还原催化器10包括具有内部空间 的还原催化器壳体12、进气口连接管14、进气口管16、催化器总成26，消音管38、出气口管 42、隔板50a-e、进气口温度传感器螺母70、出气口温度传感器螺母72和氮氧化物传感器螺 母74。催化器总成26包括催化器总成壳体28、载体30a-b、涂层32a_b、密封条34a_d和衬 垫36a_b。除了载体30a_b、涂层32a_b和衬垫36a_b外，该还原催化器10的其它组件的材 料全部都是不锈钢的。载体30a_b的材料是蜂窝状陶瓷，涂层32a_b的材料成分根据发动 机排出的具体废气成分确定。衬垫36a_b的材料根据催化器总成受力情况确定。但载体 30a_b、涂层32a_b和衬垫36a_b的材料都必须是能承受废气且耐高温的。五个隔板50a-e固定在所述还原催化器壳体12。隔板50a是与该还原催化器壳体 12的前端内部锁紧以封闭所述还原催化器壳体12前端的前隔板。隔板50e是与该还原催 化器壳体12的后端内部锁紧以封闭所述还原催化器壳体12后端的后隔板。隔板50b、50c 和50d位于在该还原催化器壳体12的内部，并在相互间隔的位置依靠进口管和出口管分别 将它们固定。隔板50b、50c、50d和催化器总成26将还原催化器壳体12的内部分隔成五个 腔室第一腔室60a、第二腔室60b、第三腔室60c、第四腔室60d和第五腔室60e。隔板50b 上设置若干个小孔，以使得废气流在所述第一腔室60a和第二腔室60b之间流动，并且气流 均勻分布在催化器表面上。进气口连接管14用以连接发动机后的排气管。来自发动机的废气通过进气口连 接管14和进气口管16进入该还原催化器壳体12。进气口管16通过隔板50a，延伸到隔板50b。该进气口管16具有设置在该还原催化器壳体12外部的第一端部15和设置在第一腔 室32a内部的第二端部17。废气通过第一端部15进入进气口管16，部分气体流经进气口 管上的孔18，进入第一腔室60a，然后流经隔板50b上的孔51进入第二腔室60b ；还有部分 气体从进气口管16直接流经隔板50b上的孔52进入第二腔室60b。催化器总成26位于隔板50b和50c之间。催化器总成26所包括的催化器总成壳 体28和还原催化器壳体12之间的配合是紧密配合。衬垫36a位于载体30a和催化器总成 壳体28之间，且衬垫36a在轴向方向的两端各有一密封条34a和34b ；衬垫36b位于载体 30b和催化器总成壳体28之间，且衬垫36b在轴向方向的两端各有一密封条34c和34d ；载 体30a-b都是陶瓷蜂窝状的，其上分别有涂层32a和32b。催化器总成壳体28在载体30a 和载体30b之间压有一条凹筋27，用以固定两个载体30a和30b。消音管38通过隔板50c和50d，从第三腔室60c经第四腔室60d延伸到第五腔室 60e。消音管38的两个端部是打开的，使得废气可在腔室60c、60d和60e之间流动。消音 管38位于第四腔室60d和第五腔室60e的部分具有多个孔39和孔40，这些孔使得废气可 以分别从消音管38进入第四腔室60d和第五腔室60e。出气口管42从隔板50c起，经第四腔室和第五腔室，延伸至位于还原催化器壳体 12外部出口 43。进入第四腔室和第五腔室中的废气可从出气口管42上的孔44和孔45进 入出气口管42，并排出还原催化器壳体12。出气口管42的一个位于还原催化器壳体12内 部的开口端被隔板50c挡住。进气口温度传感器螺母70位于第二腔室60b，出气口温度传感器螺母72位于第三 腔室60c，氮氧化物传感器螺母74位于第四腔室60d。隔板50c上有孔53，使废气从第三腔室进入消音管38 ；还有一个或多个小孔54， 使废气可以在第三腔室和第四腔室之间流动，以满足降低背压和噪声的要求。隔板50d上有一个或多个孔55，使废气可以在第四腔和第五室之间流动，以提高 消音效果。在实际工作过程中，废气通过进气口连接管14，进入进气口管16，然后部分废气 进入第一腔室60a，并流经隔板50b上的孔51进入第二腔室60b ；还有部分废气从进气口管 16直接流经隔板50b上的孔52进入第二腔室60b。接着，进入第二腔室的废气先后通过载 体30a和30b上孔29、31、33和35，在通过载体时部分氮氧化物与催化剂和氨气发生化学反 应，生成氮气和水，然后废气就进入第三腔室。第三腔室的部分废气进入消声管38，流经孔 39和40分别进入第四和第五腔室；还有部分废气通过孔54直接进入第四和第五腔室。最 后第四和第五腔室的废气由孔44和45进入出气口管42，并排出还原催化器壳体12。通过以上的结构，本实用新型在满足背压的前提下，使得还原催化器的氮氧化物 转化效率大大提高，降低噪声的效果也大大改进。综上，本实用新型已通过上述的实施例来详加描述。但是本实用新型不旨在限定 于上述实施例的内容。在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，本实用新型的还原催 化器可以有许多不同的变形。例如可改变出口管和进口管的位置或直径，也可改变消声器 主体的外部形状，还可以减少隔板的数量或根据需要调整三个传感器螺母的位置。这些变 形都包含在本实用新型后面的权利要求所要求保护的范围之内。
权利要求还原催化器，包括还原催化器壳体、供废气进入所述还原催化器壳体的废气进口管、供所述废气离开所述还原催化器壳体的废气出口管、降低噪声的消音管和降低废气中的氮氧化物的催化器总成，其特征在于所述还原催化器壳体被五个隔板和所述催化器总成分成五个腔室；位于第一和第二腔室之间的隔板上分布有孔，以使废气从所述第一腔室流动到第二腔室；所述进口管从所述还原催化器壳体的外部向内部延伸，进入所述第一腔室并延伸到位于所述第一和第二腔室之间的隔板上，且该进口管上有孔，以使废气从该进气管进入所述第一腔室；所述催化器总成位于第二和第三腔室之间；所述消音管从第三腔室伸出，通过第四腔室，进入第五腔室，该消音管位于第四和第五腔室的部分有孔，使得气流从该消音管进入第四和第五腔室中；所述出口管从位于第三和第四腔室的隔板处延伸，通过第五腔室，延伸到所述还原催化器壳体的外部，所述出口管上有孔，以将位于第四和第五腔室内的废气排出所述还原催化器壳体。
2.根据权利要求1所述的还原催化器，其特征在于位于第一腔室和第二腔室之间的 隔板与所述进口管连接的部分上分布有孔。
3.根据权利要求1或2所述的还原催化器，其特征在于位于所述还原催化器壳体内 部的所述出口管的端部由位于第三和第四腔室的隔板挡住。
4.根据权利要求1或2所述的还原催化器，其特征在于所述还原催化器还包括供安 装进气口废气温度传感器的进气口温度传感器螺母、安装出气口废气温度传感器的出气口 温度传感器螺母以及供安装出气口氮氧化物传感器的氮氧化物传感器螺母。
5.根据权利要求4所述的还原催化器，其特征在于所述进气口温度传感器螺母位于 第二腔室，所述出气口温度传感器螺母位于第三腔室，所述氮氧化物传感器螺母位于第四 腔室。
6.根据权利要求1或2所述的还原催化器，其特征在于所述催化器总成包括催化器 总成壳体、载体、涂层、密封条和衬垫；所述衬垫位于所述载体和催化器总成壳体之间，且所 述衬垫在轴向方向的两端各有一密封条；所述载体为陶瓷蜂窝状，其上有涂层。
7.根据权利要求6所述的还原催化器，其特征在于所述载体包括轴向分布的两个，所 述还原催化器壳体的中间位置设置有一条凹筋，而且两端向内收口，用以固定两个所述载 体的相对位置。
8.根据权利要求1或2所述的还原催化器，其特征在于位于第三和第四腔室的隔板 上设置有直接连通第三和第四腔室的孔。
9.根据权利要求1或2所述的还原催化器，其特征在于位于第四和第五腔室的隔板 上设置有直接连通第四和第五腔室的孔。
专利摘要本实用新型涉及一种还原催化器，其包括还原催化器壳体、废气进口管、废气出口管、消音管和催化器总成。所述还原催化器壳体被隔板和催化器总成分成五个腔室；位于第一和第二腔室之间的隔板上分布有小孔；进口管从还原催化器壳体的外部向内部延伸，进入所述第一腔室并延伸到位于所述第一和第二腔室之间的隔板上，且该进口管上有孔；所述催化器总成位于第二和第三腔室之间；所述消音管从第三腔室伸出，通过第四腔室，进入第五腔室，该消音管位于第四和第五腔室的部分有孔；所述出口管从位于第三和第四腔室的隔板处延伸，通过第五腔室，延伸到所述还原催化器壳体的外部，所述出口管上有孔。本实用新型的还原催化器氮氧化物转化效率高，降噪效果好。
文档编号F01N3/28GK201714465SQ20102025795
公开日2011年1月19日 申请日期2010年7月14日 优先权日2010年7月14日
发明者陈庆东 申请人:陈庆东