机动车尾气微粒捕集装置的制作方法

本实用新型涉及环保设备的技术领域，尤其涉及一种机动车尾气微粒捕集装置。

背景技术：

当前汽车工业中，内燃机是重要的汽车动力源，燃料燃烧均会留下有害的残留物，例如炭烟颗粒(PM)，我国新颁布的《中华人民共和国大气污染防治法》对机动车尾气排放提出了更加严格的要求，世界各国也均制定了更加严格的排放法规，以降低汽车尾气对环境的污染。目前，对发动机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。

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。

技术实现要素：

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，其克服现有技术陶瓷颗粒捕集器背压大、制作工艺繁琐的缺点，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，安装在发动机后的废气排气通道上，其包括至少一个捕集筒，其特征在于：

所述捕集筒内沿气流方向封闭固定有滤芯，所述滤芯包括滤芯本体以及滤芯本体内设置的多层气道层，每层气道层由多个间隔分布的相互平行的气道构成，每层气道层内的气道均在同一侧开口而另一侧封闭，并且相邻设置的两个气道层的开口方向平行且封闭侧相反。

其中：所述滤芯包含采用合金纤维烧结毡制成的多块层叠的波纹板，相邻的两层波纹板之间形成一层由多个处在同一平面上的气道构成的气道层。

其中：所述合金纤维烧结毡为铁铬铝合金纤维烧结毡。

其中：铁铬铝合金纤维毡孔隙率为30-85％。

其中：所述波纹板包含波纹面，所述波纹面的波形为正弦波形或三角波形。

其中：所述滤芯截面的气道目数为30～150目。

其中：该波纹板为单面波纹板，相邻的两层单面波纹板之间形成了一层由多个处在同一平面上的截面为三角形的气道构成的气道层。

其中：该波纹板为双面波纹板，堆叠后相邻的两层双面波纹板的波纹的波峰与波峰对应而形成由多个截面为菱形的气道构成的气道层。

其中：包含多个并联的捕集筒。

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.捕集器纳污容量大，过滤精度高，压力上升慢，更换周期长；

2.本捕集器具有较高的空隙率和优良的渗透率，压力损失小，流量大；

3.采用金属纤维毡，耐腐蚀耐高温，可在高温环境中长期使用，并且易于加工、成型、焊接；

4、由于金属纤维毡，比现有陶瓷捕集器热容小，有利于颗粒被动净化。

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为本实用新型机动车尾气微粒捕集装置的结构示意图；

图2为本实用新型单面波纹板的结构示意图；

图3为本实用新型单面波纹板压制成的滤芯的横切面示意图；

图4为本实用新型的工作原理示意图；

图5为本实用新型双面波纹板结构示意图。

附图标记：

1单面波纹板，2波纹面，3平板面，4双面波纹板，5气道，6滤芯，7捕集筒，8气道层。

具体实施方式

参见图1，显示了本实用新型的机动车尾气微粒捕集装置。

所述机动车尾气微粒捕集装置安装在发动机后的废气排气通道上，包括一个捕集筒7，捕集筒7内沿气流方向封闭固定有滤芯6，滤芯6贴合筒体内壁并且不留缝隙，保证机动车的废气全部从滤芯6 通过，起到较好的过滤效果，滤芯6包括滤芯本体以及滤芯本体内设置的多层气道层8，每层气道层8由多个间隔分布的相互平行的气道构成，每层气道层内的气道均在同一侧开口而另一侧封闭，并且相邻设置的两个气道层的开口方向平行且封闭侧相反，所述滤芯本体具有金属三维网状结构。

如图2、图3所示，在其中一个实施例中，所述滤芯6包含采用合金纤维烧结毡(优选为铁铬铝合金纤维烧结毡)制成的多块层叠的波纹板，该波纹板为单面波纹板1，优选的，所述单面波纹板1包含一波纹面2，所述波纹面2的波形为正弦波形或三角波形，统一的各单面波纹板的波纹面朝上层层堆叠、压制而成整个滤芯，堆叠后，相邻的两层单面波纹板之间即形成了一层由多个处在同一平面上的截面近似三角形的气道5构成的气道层8，每层气道层8内的所有气道均在同一端开口，另一端焊接封口，并且上下相邻的两个气道层之间的气道的开口方向相反。如图4所示，汽车尾气进入一层气道层8后，由于该层的气道末端密封，故而尾气不得不穿过采用铁铬铝合金纤维烧结毡制成的滤芯本体，进入其相邻的气道层内，由于其相邻的气道层的开口方向与其相反，故而气体即可从相邻的气道层末端流出，这种结构设计使得尾气都必须穿透滤芯本体才能从滤芯中流出，确保了过滤的效果。另外，每层气道层由多个间隔分布的相互平行的气道构成，这样可以分流尾气，充分利用滤芯本体，发挥其吸附过滤功能，提高过滤精度，增强过滤效果。另外，相邻金属纤维毡的波峰与波谷相对应，这样使得相邻气道层内的气道交错分布，不仅能增强过滤效果，而且还能提高滤芯的强度。采用铁铬铝合金纤维毡，使得本捕集器的滤芯耐腐蚀耐高温，可在高温环境中长期使用，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5所示，显示了本实用新型的第二实施例，在该实施例中，滤芯6包含多块层叠的采用铁铬铝合金纤维烧结毡制成的双面波纹板4，所述双面波纹板4包含两波纹面，所述波纹面的波形为正弦波形或三角波形，各波纹板堆叠压制而成整个滤芯，堆叠后，波纹的波峰与波峰对应，由此形成由多个截面近似菱形的气道构成的气道层，每层气道层内的所有气道均在同一端开口，另一端焊接封口，并且上下相邻的两个气道层之间的气道的开口方向相反。本实施例其余部分同实施例一。采用该种结构，可以提高滤芯气道的孔径，增大气体流量，以适应多样的过滤需求。

由此，本实用新型的金属三维网状结构疏松多孔，具有强力吸附和过滤功能，可以用来捕集尾气中的微粒，并且金属材质易于压制加工成型。相邻两个气道层的开口方向平行且相反，这种设计使得汽车尾气进入一层气道后，由于该层气道末端密封，故而尾气不得不穿过滤芯本体，进入其相邻的气道层，由于其相邻的气道层的开口方向与其相反，故而气体即可从相邻的气道层末端流出，这种结构设计使得尾气都必须穿透滤芯本体才能从滤芯中流出，确保了过滤的效果。另外，每层气道层由多个间隔分布的相互平行的气道构成，这样可以分流尾气，充分利用滤芯本体，发挥其吸附过滤功能，提高过滤精度，增强过滤效果。

进一步地，滤芯为单面波纹板状的金属纤维毡同向顺序层层堆叠的结构，相邻金属纤维毡的波峰与波谷相对应并且二者之间具有由多个截面类似三角形的气道构成的气道层，每个气道层内的气道均在同一侧开口，另一侧焊接封口，并且相邻两个气道层的气道开口方向平行且相反。为双面波纹板状的金属纤维毡的波峰与波峰相对应并且二者之间具有由多个截面类似菱形的气道构成的气道层，每个气道层内的气道均在同一侧开口，另一侧焊接封口，并且相邻两个气道层的气道开口方向平行且相反。

采用波纹板状的金属纤维毡层层堆叠，形成较厚的滤芯，并且具有细密排列的气道，进而形成多层气道层，不仅能起到较好的过滤和捕集效果，并且无论取材还是制作过程、制作成本，相比于现有的陶瓷过滤器都简化很多。前述的滤芯还可以根据其孔径的不同在同一个捕集筒中选择多个配合使用，以形成孔径梯度，进而具有更好的过滤效果。当采用双面波纹板状的金属纤维毡制作滤芯时，不仅可以将多层金金属纤维毡直接层层堆叠、压制、焊接封口，并且还可以将一个双面波纹板状的金属纤维毡沿其长度方向z形来回折叠、压制、焊接封口，后者制作工艺上来说更加简便一些。优选地，波纹板中波纹面的波形为正弦波形或三角形，金属纤维毡为能够捕集23nm以上粒径颗粒的铁铬铝合金纤维烧结毡。

进一步地，滤芯本体为滤芯本体为能够捕集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。铁铬铝合金纤维毡孔隙率为30-85％，具有良好的过滤性能，并且易于加工成型。

进一步地，滤芯截面的气道目数为30～150目。目数过大则气体流速慢流量小，目数过小又起不到较好的过滤效果，合适的目数既能起到较好的过滤效果，并且保证合适的流量，提高过滤的效率。

进一步地，微粒捕集装置主要由多个捕集筒并联而成。微粒捕集装置可针对不同的车型及排气系统，设计不同形状以满足不同过滤要求。多个捕集筒并联的结构有助于分流废气，提高微粒捕集的效率。

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。