燃料转换机构及采用该燃料转换机构的柴油尾气净化装置的制造方法

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燃料转换机构及采用该燃料转换机构的柴油尾气净化装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种燃料转换机构及采用该燃料转换机构的柴油尾气净化装置,该燃料转换机构包括上密封端盖、设有喷油孔的下密封端盖、供热体和进油管,所述上密封端盖和下密封端盖形成一个密闭的气化腔;所述供热体上设有加热部,所述加热部设在所述气化腔内,所述加热部上套设有导热柱;所述进油管的出油端穿过上密封端盖或下密封端盖设置,所述出油端设在气化腔内;所述导热柱包括套设在加热部外的导热体和绕设在导热体上的若干个环形散热片,所述环形散热片上靠近进油管设置的侧面上开设有至少一个与气化腔连通的第一换热槽,所述第一换热槽沿着环形散热片的径向设置;具有提高液体柴油气化率的效果。
【专利说明】
燃料转换机构及采用该燃料转换机构的柴油尾气净化装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及尾气净化领域,特别涉及一种燃料转换机构及采用该燃料转换机构的柴油尾气净化装置。
【背景技术】
[0002]内燃机是重要的汽车动力源,燃料燃烧会留下有害的残留物,例如炭黑颗粒(PM),世界各国均制定了严格的排放法规以降低汽车尾气排放对环境的污染。柴油尾气属于致癌物质,其致癌危害等级已划归为“确定致癌”类别,其始终是汽车工业中较为专注的焦点之一。目前,各国均加强对柴油尾气排放的限制,促使制造商进行技术革新,以便降低柴油尾气对人体的伤害。
[0003]申请公布号为CN103867264A、申请公布日为2014年6月18日的中国专利公开了一种柴油机尾气净化升温装置、净化系统及净化方法。该柴油机尾气净化系统的工作原理是:将注入的柴油通过燃料转换机构转化成高压气态柴油后点燃,将点燃后的高温混合气体排入升温腔中以除去堵塞的颗粒;其中,在燃料转换机构的主要功能是:由供热体将导热体(由导热体本体和若干环形散热片一体成型)加热,导热体将通过进油管引入的液态柴油加热,柴油在上、下密封端盖密闭形成的腔体(即气化腔)中经过高温作用迅速膨胀,转化为高压气态柴油,同时高压气态柴油从喷油口中喷出至设有引燃器的工作腔内。
[0004]现有技术的不足之处在于,当液体柴油通过进油管进入气化腔内时,液体柴油先与导热体上靠近进油管出油端的部分接触,部分液体柴油气化,而剩余的部分液体柴油则顺着导热体的外表面流动并逐渐气化;由于导热体的外表面和供热体之间存在一定的距离,其导热存在一定的滞后性,所以其存在导热体的外表面和供热体之间的导热速度慢于液体柴油气化速度的情况,则在同功率加热导热体的情况下存在后续引入的液体柴油不能完全气化的情况。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的第一目的是提供一种燃料转换机构,其解决了在同功率加热导热体的情况下液体柴油可能存在的不能完全气化的问题,具有提高液体柴油气化率的效果。
[0006]本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
[0007]—种燃料转换机构,包括上密封端盖、设有喷油孔的下密封端盖、供热体和进油管,所述上密封端盖和下密封端盖形成一个密闭的气化腔;所述供热体上设有加热部,所述加热部设在所述气化腔内,所述加热部上套设有导热柱;所述进油管的出油端穿过上密封端盖或下密封端盖设置,所述出油端设在气化腔内;所述导热柱包括套设在加热部外的导热体和绕设在导热体上的若干个环形散热片,所述环形散热片上靠近进油管设置的侧面上开设有至少一个与气化腔连通的第一换热槽,所述第一换热槽沿着环形散热片的径向设置。
[0008]采用上述结构,加热部将导热柱加热,液态柴油通过进油管被引进气化腔内,一部分液态柴油在一出出油端后直接气化,另一部分液态柴油先与第一换热槽的槽壁或环形散热片上设有第一换热槽的一侧接触,该部分先接触后的液态柴油或直接气化或顺着第一换热槽的槽壁或环形散热片的外表面流动,其在流动过程中逐渐气化;增加了液态柴油和环形散热片的接触面,进一步提高柴油气化率;第一换热槽沿着环形散热片的径向设置,液态柴油在沿着第一换热槽的槽壁流动的过程中其接触到的槽壁的温度会有一定的提高(靠近加热部设置的第一换热槽的槽壁的温度相对较高),进一步提高气化效果;液态柴油在高温作用下膨胀,转化为高压气态柴油,由于体积膨胀,其在密闭的气化腔内产生高压,气态柴油从喷油孔喷出,能进一步提高能量转换效果。
[0009]进一步优选为:靠近进油管设置的所述环形散热片上的第一换热槽同轴设置;所述进油管穿过环形散热片设置,且所述出油端设在同轴设置的所述第一换热槽内。
[0010]采用上述结构,将出油端设在第一换热槽内,从出油端喷出的液态柴油流动至第一换热槽的时间较短,液态柴油能快速进入接触面较大的第一换热槽内及其槽壁上进行气化,提高气化速度;当出油端设在第一换热槽内时,出油端更靠近加热部设置,相对环形散热片的外表面来说,加热部传导至第一换热槽内的热量更高且更快,所以液态柴油的气化速度和效果也得到提高,同时第一换热槽的槽壁上的能量在损耗后补充的速度更快,有利于液态柴油的连续气化工作。
[0011]进一步优选为:所述第一换热槽包括互相连通的第一长方形孔和第一弧形槽,所述第一弧形槽的槽壁的两侧分别与第一长方形孔的两侧内壁连接;所述第一长方形孔与气化腔连通设置,且所述第一弧形槽设在第一长方形孔上靠近导热体的一侧。
[0012]采用上述结构,第一长方形孔的孔壁之间的距离固定可控,方便进油管的伸入,同时第一长方形孔的孔壁对称设置,从出油端输出的液态柴油进入第一长方形孔时无特殊选择性,有利于充分利用第一长方形孔的孔壁来进行气化;在第一长方形孔上靠近导热体的一侧设有第一弧形槽,有利于液态柴油的流动;同时第一弧形槽靠近导热体设置其温度相对较高且热能补充及时,且第一弧形槽的槽壁的表面积更大,进一步提高气化面积和气化效率。
[0013]进一步优选为:沿着所述第一长方形孔至所述导热体的方向上,所述第一弧形槽的槽壁之间的宽度逐渐减少。
[0014]使用时一般将燃料转换机构倾斜设置,采用上述结构,有利于重力作用下的液态柴油在第一弧形槽的槽壁上流动,不需要使用外加动力装置推动液态柴油的流动;同时,有利于液态柴油在相邻的环形散热片之间流动,进一步充分利用环形散热片。
[0015]进一步优选为:所述环形散热片上依次环设有第二换热槽、第三换热槽和第四换热槽,且第二换热槽靠近第一换热槽设置;所述第二换热槽和第三换热槽均成对设置且每对均对称设置;所述第一换热槽、第二换热槽和第四换热槽平行设置,且第四换热槽设在环形散热片上远离进油管的侧面上;所述第三换热槽和第二换热槽互相垂直设置;所述第一换热槽、第二换热槽、第三换热槽和第四换热槽之间不互相连通。
[0016]采用上述结构,经第一换热槽换热后的液态柴油可依次沿着在同一环形散热片上的环形散热片的外表面、第二换热槽的槽壁、环形散热片的外表面、第三换热槽的槽壁、环形散热片的外表面和第四换热槽的槽壁流动,充分利用环形散热片并提高其接触面积,提高气化率;液态柴油也可在相邻的环形散热片之间流动,进一步提高气化率。
[0017]进一步优选为:所述第二换热槽至加热部的最短距离、所述第三换热槽至加热部的最短距离、所述第四换热槽至加热部的最短距离均小于所述第一换热槽至加热部的最短距离。
[0018]采用上述结构,液态柴油在第二换热槽、第三换热槽和第四换热槽内流动时,液态柴油和加热部的最短距离较小,液态柴油能接受到的热量更高且热传导更快,有利于液态柴油的充分气化;而液态柴油在第一换热槽内流动是,液态柴油和加热部的最短距离相对较大,部分液态柴油不能完全气化,其将顺着环形散热片的外表面和其他换热槽的槽壁流动并进一步气化,其能提高气化处理的区域,充分利用环形散热片。
[0019]进一步优选为:所述第一换热槽、第二换热槽、第三换热槽和第四换热槽的槽壁以及环形散热片的外表面均经抛光处理。
[0020]采用上述结构,经抛光处理后的表面更为光滑,液态柴油在其上流动顺畅且速度相对可控,液态柴油的流动或气态柴油的流动紊乱的几率低,减少紊乱引起的局部液态柴油未能气化的情况。
[0021]进一步优选为:沿着所述环形散热片的外表面至导热体的方向上,所述第二换热槽、第三换热槽和第四换热槽上靠近导热体设置的一端的管壁之间的距离逐渐减少。
[0022]使用时一般将燃料转换机构倾斜设置,采用上述结构,有利于重力作用下的液态柴油在换热槽的槽壁上流动,不需要使用外加动力装置推动液态柴油的流动;同时,有利于液态柴油在相邻的环形散热片之间流动,进一步充分利用环形散热片。
[0023]进一步优选为:所述导热体上靠近上密封端盖的一端设有环状的连接块,所述连接块的侧壁与上密封端盖焊接并密封设置;所述进油管和上密封端盖或下密封端盖的连接处密封设置。
[0024]采用上述结构,密封处理后的气化腔内的热量损失相对较小,其能充分利用加热部的热量来对液态柴油进行气化处理;同时当液态柴油在高温作用下膨胀,转化为高压气态柴油,其在密闭的气化腔能最快产生高压,气态柴油从喷油孔喷出。
[0025]本实用新型的第二目的是提供柴油尾气净化装置。
[0026]本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
[0027]一种柴油尾气净化装置,采用所述的燃料转换机构。
[0028]综上所述,本实用新型具有以下有益效果:
[0029]加热部将导热柱加热,液态柴油通过进油管被引至同轴设置的环形散热片上的第一换热槽内;一部分液态柴油在进油管的出油端立即气化,另一部分液态柴油先与第一换热槽或环形散热片上设有第一换热槽的一侧接触,该部分先接触后的液态柴油或直接气化或顺着经抛光处理的槽壁或环形散热片的外表面流动,其在与环形散热片的外表面、第一换热槽、第二换热槽、第三换热槽或第四换热槽接触的过程中气化;液态柴油在同一环形散热片和相邻的环形散热片之间流动过程中,气化率能提高至99%及以上。
【附图说明】
[°03°]图1是实施例1的立体结构示意图;
[0031]图2是图1的A-A结构示意图;
[0032]图3是实施例1的导热柱、连接块和进油管及其连接关系示意图;
[0033]图4是图3的B部放大结构示意图;
[0034]图5是实施例2的主视结构不意图;
[0035]图6是图5的C-C结构示意图;
[0036]图7是图5的D部放大结构示意图;
[0037I图8是实施例2的侧视结构示意图。
[0038]图中,1、上密封端盖;2、下密封端盖;3、气化腔;4、供热体;41、加热部;42、供热部;
5、导热柱;51、导热体;52、环形散热片;6、连接块;7、第一换热槽;71、第一长方形孔;72、第一弧形槽;8、第二换热槽;9、第三换热槽;10、第四换热槽;11、进油管;12、导热套管;13、隔热体;14、喷油孔;15、工作管;16、尾气入口端;17、尾气出口端;18、工作腔;181、连接腔;182、混合腔;183、升温腔;19、预处理管;20、预处理腔;21、预处理端盖;22、供气管;23、引燃器;24、挡流板;25、导向部;26、颗粒捕集器。
【具体实施方式】
[0039]以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0040]本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释,其并不是对本实用新型的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
[0041 ]实施例1: 一种燃料转换机构,如图1-4所示。
[0042]参照图1,该燃料转换机构包括上密封端盖I和下密封端盖2,上密封端盖I和下密封端盖2形成一个密闭的气化腔3(如图2所示)。
[0043]参照图2,供热体4穿过上密封端盖I设置,且供热体4上设有的加热部41设在气化腔3内。导线穿过上密封端盖I和供热部42并与加热部41连接。
[0044]参照图3,加热部41上套设有与其抵接的导热柱5,导热柱5的一端设有环形的连接块6。安装时,连接块6套设在供热体4(如图2所示)上,且连接块6的侧壁与上密封端盖1(如图2所示)焊接并密封。导热柱5包括套设在加热部41外的导热体51和绕设在导热体51上的若干个环形散热片52。相邻的环形散热片52之间等间距设置,且所有环形散热片52同轴设置。
[0045]参照图4,每个环形散热片52的一侧面上开设有一个沿着环形散热片52径向设置的第一换热槽7,不同环形散热片52上的第一换热槽7同轴设置。第一换热槽7包括与气化腔3(如图2所示)连通的第一长方形孔71和设在第一长方形孔71上靠近导热体51—侧的第一弧形槽72,第一长方形孔71和第一弧形槽72连通设置。沿着第一长方形孔71至导热体51的方向上,第一弧形槽72的槽壁之间的宽度逐渐减少。第一换热槽7的槽壁以及环形散热片52的外表面均经抛光处理。
[0046]参照图3,环形散热片52上靠近第一换热槽7处设有一对沿着第一换热槽7对称设置的第二换热槽8。第二换热槽8和第一换热槽7平行设置且其设在环形散热片52的同侧面上。沿着环形散热片52的外表面至导热体51的方向上,第二换热槽8上靠近导热体51设置的一端的管壁之间的距离逐渐减少。第二换热槽8的槽壁经抛光处理。
[0047]参照图3,环形散热片52上设有两对沿着导热体51对称设置的第三换热槽9,第三换热槽9设在第二换热槽8上远离第一换热槽7的一侧。第三换热槽9的延长线和第一换热槽7的延长线互相垂直设置,且其设在环形散热片52的不同侧面上。沿着环形散热片52的外表面至导热体51的方向上,第三换热槽9上靠近导热体51设置的一端的管壁之间的距离逐渐减少。第三换热槽9的槽壁经抛光处理。
[0048]参照图3,环形散热片52上设有五个第四换热槽10,第四换热槽10设在第三换热槽9上远离第二换热槽8的一侧。第四换热槽10和第一换热槽7平行设置,且其设在环形散热片52上对称的侧面上。沿着环形散热片52的外表面至导热体51的方向上,第四换热槽10上靠近导热体51设置的一端的管壁之间的距离逐渐减少。第四换热槽10的槽壁经抛光处理。
[0049]参照图3,第一换热槽7、第二换热槽8、第三换热槽9和第四换热槽10之间不互相连通。第二换热槽8至加热部41的最短距离、第三换热槽9至加热部41的最短距离、第四换热槽10至加热部41的最短距离均小于所述第一换热槽7至加热部41的最短距离。第二换热槽8、第三换热槽9和第四换热槽10的槽壁之间的宽度均小于所述第一换热槽7的槽壁之间的宽度。
[0050]参照图2,进油管11的一端穿过上密封端盖I或下密封端盖2,且进油管11和上密封端盖I或下密封端盖2的连接处密封设置。参照图3,进油管11上的出油端伸入同轴设置的环形散热片52上的第一换热槽7内,设在第一换热槽7内的进油管11部分与环形散热片52垂直设置。
[0051]参照图2,导热柱5的外侧设有导热套管12,导热套管12与上1、下密封端盖2之间还设有由保温材料加工而成的隔热体13。下密封端盖2上设有喷油孔14。
[0052]使用时,加热部41将导热柱5加热,液态柴油通过进油管11被引至同轴设置的环形散热片52上的第一换热槽7内;一部分液态柴油在进油管11的出油端立即气化,另一部分液态柴油先与第一换热槽7或环形散热片52上设有第一换热槽7的一侧接触,该部分先接触后的液态柴油或直接气化或顺着经抛光处理的槽壁或环形散热片52的外表面流动,其在与环形散热片52的外表面、第一换热槽7、第二换热槽8、第三换热槽9或第四换热槽10接触的过程中气化;液态柴油在高温作用下膨胀,转化为高压气态柴油,由于体积膨胀,产生高压,气态柴油从喷油孔14喷出。
[0053]实施例2:—种柴油尾气净化装置,如图5-8所示。
[0054]参照图5,该柴油尾气净化装置包括工作管15,工作管15的一端为尾气入口端16,其另一端为尾气出口端17。参照图6,工作管15内设有工作腔18,工作腔18包括沿着尾气入口端16至尾气出口端17方向上依次设置的连接腔181、混合腔182和升温腔183。混合腔182的侧面上设有预处理管19(如图5所示),预处理管19的两侧分别与连接腔181的侧面、升温腔183的侧面焊接,焊接处形成27-67°的夹角。
[0055]结合参照图6和7,预处理管19内设有预处理腔20,预处理腔20和混合腔182连通。预处理腔20内设有如实施例1所述的燃料转换机构,且加热部41(参照实施例1)和预处理管19同轴设置。预处理管19的一端设有预处理端盖21。供热部42固定在预处理端盖21上,且供热部42和预处理端盖21的连接处密封。进油管11上与供油机构连通的一端和预处理端盖21固定,且其连接处密封。预处理端盖21上固定有用于连通供气机构和预处理腔20的供气管22,且预处理端盖21和供气管22的连接处密封。
[0056]参照图7,预处理腔20上靠近升温腔183的一侧腔壁上设有用于将高压气态柴油引燃的引燃器23,且引燃器23位于喷油孔14(参照实施例1)的前端。
[0057]参照图6,预处理管19和连接腔181侧面的焊接处的内部沿预处理腔20腔壁延伸的方向还焊接有挡流板24 (如图8所示)。
[0058]参照图6,升温腔183内设有用于将柴油尾气和高压气态柴油引燃形成的高温气体混合的螺旋形的导向部25。升温腔183上远离混合腔182的一端设有颗粒捕集器26。
[0059]尾气处理时,柴油尾气通过尾气入口端16进入工作腔18内,柴油尾气依次通过连接腔181、混合腔182和升温腔183,其在升温腔183内设有的颗粒捕集器26作用下脱去颗粒物质,处理后的尾气符合排放标准,其通过尾气出口端17排入大气中或后续处理工序中;
[0060]当颗粒捕集器26上的颗粒物质吸附过多时,感应器给予信号反馈并控制开启去颗粒工作,该反馈和控制的过程为现有技术,在此不作赘述;
[0061 ]去颗粒工作时,液态柴油经燃料转换机构转化成高压气态柴油后从喷油孔14喷至预处理腔20内,高压气态柴油在预处理腔20内与供气管22输入的空气混合,该混合气体在引燃器23作用下引燃,引燃后的混合气体进入升温腔183,该混合气体在导向部25的作用下使得升温腔183内的温度均匀分布,燃烧除去吸附的颗粒物质。
【主权项】
1.一种燃料转换机构,包括上密封端盖(I)、设有喷油孔(14)的下密封端盖(2)、供热体(4)和进油管(11),所述上密封端盖(I)和下密封端盖(2)形成一个密闭的气化腔(3);所述供热体(4)上设有加热部(41),所述加热部(41)设在所述气化腔(3)内,所述加热部(41)上套设有导热柱(5);所述进油管(11)的出油端穿过上密封端盖(I)或下密封端盖(2)设置,所述出油端设在气化腔(3)内;其特征在于,所述导热柱(5)包括套设在加热部(41)外的导热体(51)和绕设在导热体(51)上的若干个环形散热片(52),所述环形散热片(52)上靠近进油管(11)设置的侧面上开设有至少一个与气化腔(3)连通的第一换热槽(7),所述第一换热槽(7)沿着环形散热片(52)的径向设置。2.根据权利要求1所述的燃料转换机构,其特征在于,靠近进油管(11)设置的所述环形散热片(52)上的第一换热槽(7)同轴设置;所述进油管(11)穿过环形散热片(52)设置,且所述出油端设在同轴设置的所述第一换热槽(7)内。3.根据权利要求1所述的燃料转换机构,其特征在于,所述第一换热槽(7)包括互相连通的第一长方形孔(71)和第一弧形槽(72),所述第一弧形槽(72)的槽壁的两侧分别与第一长方形孔(71)的两侧内壁连接;所述第一长方形孔(71)与气化腔(3)连通设置,且所述第一弧形槽(72)设在第一长方形孔(71)上靠近导热体(51)的一侧。4.根据权利要求3所述的燃料转换机构,其特征在于,沿着所述第一长方形孔(71)至所述导热体(51)的方向上,所述第一弧形槽(72)的槽壁之间的宽度逐渐减少。5.根据权利要求1所述的燃料转换机构,其特征在于,所述环形散热片(52)上依次环设有第二换热槽(8)、第三换热槽(9)和第四换热槽(10),且第二换热槽(8)靠近第一换热槽(7)设置;所述第二换热槽(8)和第三换热槽(9)均成对设置且每对均对称设置;所述第一换热槽(7)、第二换热槽(8)和第四换热槽(10)平行设置,且第四换热槽(10)设在环形散热片(52)上远离进油管(11)的侧面上;所述第三换热槽(9)和第二换热槽(8)互相垂直设置;所述第一换热槽(7)、第二换热槽(8)、第三换热槽(9)和第四换热槽(10)之间不互相连通。6.根据权利要求5所述的燃料转换机构,其特征在于,所述第二换热槽(8)至加热部(41)的最短距离、所述第三换热槽(9)至加热部(41)的最短距离、所述第四换热槽(10)至加热部(41)的最短距离均小于所述第一换热槽(7)至加热部(41)的最短距离。7.根据权利要求5所述的燃料转换机构,其特征在于,所述第一换热槽(7)、第二换热槽(8)、第三换热槽(9)和第四换热槽(10)的槽壁以及环形散热片(52)的外表面均经抛光处理。8.根据权利要求5所述的燃料转换机构,其特征在于,沿着所述环形散热片(52)的外表面至导热体(51)的方向上,所述第二换热槽(8)、第三换热槽(9)和第四换热槽(10)上靠近导热体(51)设置的一端的管壁之间的距离逐渐减少。9.根据权利要求1所述的燃料转换机构,其特征在于,所述导热体(51)上靠近上密封端盖(I)的一端设有环状的连接块(6),所述连接块(6)的侧壁与上密封端盖(I)焊接并密封设置;所述进油管(11)和上密封端盖(I)或下密封端盖(2)的连接处密封设置。10.一种柴油尾气净化装置,其特征在于,采用如权利要求1-9任一项所述的燃料转换机构。
【文档编号】F01N3/025GK205605273SQ201620339020
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】楼永良, 张志明, 吴丽威
【申请人】杭州携蓝环保科技有限公司
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