多孔螺旋管汽车尾气pm2.5抓捕器及其抓捕方法
【专利摘要】本发明专利公开一种多孔螺旋管汽车尾气PM2.5抓捕器及其抓捕方法，该抓捕器包括外壳，所述的外壳内设有抽屉式过滤箱体，该箱体内装有溶液；所述箱体后端使用卡扣与外壳相固定；箱体前端设有一个进气嘴；所述箱体后端外侧设有可拆卸盖板以及拉手和注液孔；所述进气嘴上的进气部分伸出外壳与前端排气导管相连；所述箱体内设有数根螺旋管，螺旋管上打有许多逸气孔；所述箱体内设有数块竖隔栅，相关工作面均可增加纳米材料涂层。本发明结构简单、对汽车尾气净化效果好、性能稳定、清洗方便、成本低，该方法能有效过滤汽车废气中的PM2.5。该抓捕器针对汽油或燃气发动机的排气系统的使用效果更佳。
【专利说明】多孔螺旋管汽车尾气PM2.5抓捕器及其抓捕方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车工程领域，具体涉及一种基于多孔螺旋管汽车尾气PM2.5抓捕器及其抓捕方法。
【背景技术】
[0002]随着汽车工业的迅猛发展，汽车尾气已经成为大气中主要流动的污染源之一，尾气中排放的大量PM2.5等颗粒物是形成雾霾气象的主要原因，其对自然环境以及动植物生态造成无法估量的破坏，特别是对人体健康造成严重的危害。权威医学研究表明:微细颗粒物携带空气中的大量病毒和细菌，可以深入到人体的呼吸系统，诱发肺部硬化、哮喘、支气管炎、心血管等疾病，甚至癌症，严重侵害人体的免疫功能。因此针对如何有效减少PM2.5排放技术的研究迫在眉睫。
[0003]对于减少汽车PM2.5等污染物排放的处理和控制技术一般有两种方法。一是机外净化，即在内燃机的排气系统中加设过滤器和催化剂，以期减少尾气中有害物质的排放。另一种是机内净化，即在燃料中调制添加剂，促进燃油提高燃烧率，减少PM2.5、C0、HC、N0x、等有害物的排放。目前常用的有三元催化、DPF处理技术、和LYWSQ治理剂技术等，这些技术在尾气处理方面起到了一定的作用，但是各自也都存在着不可克服的缺点。三元催化技术主要是针对CO和NO等有害气体的处理，而对于PM2.5固体物的处理无效，相反三元催化剂容易遭受PM2.5覆盖导致其原有的功能减弱，并造成排气不畅。一些欧美国家则利用DPF技术处理PM2.5，其采用小孔径蜂窝状滤膜，这种方法更容易于造成尾气排放不顺畅，导致发动机背压增大，排气的能量消耗随之增大，并且增加油耗，排放更多的污染物；另外DOC辅助DPF再生及怠速再生的方法都会造成能量损耗和DOC与DPF性能老化，况且我国尚未真正掌握这门技术，加上价格十分昂贵，因此不适合我国的汽车市场。LYWSQ汽车尾气PM2.5治理剂技术，是燃料中添加助燃剂以提高燃烧效率来减少尾气污染物排放的方法，其效果欠佳、耐用性不好、成本较高，同时在内燃机里参与燃烧是否有负面效应尚不能确定。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于提供一种多孔螺旋管式汽车尾气PM2.5抓捕器，该抓捕器具备良好的处理PM2.5的能力；同时能够降低汽车排气的背压，有利于提高发动机有效功率的输出，减少油耗；兼有消音功能，可替换排气系统末端消音器。该设备结构简单、性能稳定、清洁方便、成本较低。该抓捕器针对汽油或燃气发动机的排气系统的使用效果更佳。
[0005]本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。
[0006]多孔螺旋管汽车尾气PM2.5抓捕器的外壳后端设有涡轮排气泵，所述涡轮排气泵输出端与汽车排气系统末端排气管相连接。所述的外壳内设有抽屉式过滤箱体，该箱体内装有溶液；箱体内由数块垂直隔栅将箱体横向分隔成若干区间，并与箱体内的数根横置的多孔螺旋管相固定；箱体后端外侧设有可拆卸盖板以及拉手和注液孔；箱体后端使用卡扣与外壳后端相固定；箱体前端设有进气口，进气口与外壳前端排气导管相连通；箱体进气口上设有导引管。所述外壳底部设有一个排液孔和螺钉；外壳底部内表面设有两条对称轨道，箱体前端下部设有两个对应滑轮，形成抽屉式箱体。
[0007]所述箱体内设有数根螺旋管和数块隔栅，其中每块隔栅上开有数个通液孔，所述螺旋管穿过所有垂直隔栅，一端与箱体前端面上的进气口相连通，另一端与箱体后端面固定相连。
[0008]所述箱体内的螺旋管上方设一层防溅网，该防溅网上方的外壳内再设一层消音网，该消音网主要作用是减少溶液的蒸发和消音。
[0009]所述外壳后端设有一个涡轮排气泵，涡轮排气泵输出端与汽车排气系统末端排气管相连。
[0010]所述的进气嘴安装在抽屉式过滤箱体的前端面上，所述的进气嘴与过滤箱体对应的前端面位置上，开设有数个分别与螺旋管相连的圆形通气孔，所述进气嘴外围还套有密封圈。
[0011 ] 所述螺旋管上有规律地开设很多个逸气微孔。
[0012]所述外壳底部还设有一个排液孔和排放螺钉，该排放螺钉经排液孔自外壳底部外面向内旋入及至箱体内。
[0013]为了避免箱体内的溶液回流至前端排气导管，所述的前端排气管形状设计为拱桥形。
[0014]所述的箱体为半圆柱形状。
[0015]所述箱体内的溶液主要成分为水。
[0016]所述箱体内的容积为外壳总容积的3/5?2/3，溶液储量为箱体容积的80%?90%(以具体车型而定)。
[0017]便于所述PM2.5抓捕器清洁和长寿命循环使用，在其相关工作面上增加防粘附纳米材料涂层工艺处理。
[0018]该发明还包括一种对汽车尾气PM2.5的抓捕方法，该方法具体步骤如下:
步骤1、在外壳内装有抽屉式箱体，并在箱体内注入约80%?90%容积的水溶液，实行“水浴法”清洗尾气；
步骤2、发动机排出的废气通过前端排气导管输送到外壳内箱体中的多孔螺旋管内，再通过多孔螺旋管上的微孔进入水溶液中进行“水浴”；
步骤3、汽车尾气经过水浴后，尾气中含有的PM2.5等颗粒物被水溶液清洗后，大部分凝聚在溶液中或下沉至箱体底部，经过净化后的气体逸出水面，经过消音，再由涡轮排气泵排出，从而实现对PM2.5的有效抓捕，减少汽车尾气污染物对大气环境的排放。
[0019]本发明的有益效果是:
1.尾气经过“水浴法”净化，对PM2.5进行过滤抓捕后，减少了汽车尾气中有害物质对大气环境的排放量，有效实现减排的目标；
2.净化后的尾气通过涡轮排气泵及时排出，同时降低了抓捕器外壳内部的压强形成负压，从而降低发动机排气背压，提高有效输出功率，增强动力性能，适当节约燃油消耗，有效实现节能的目标；
3.有效替换尾部消声器，降低成本； 4.拱桥形状设计的前端排气导管，避免了箱体中溶液回流而影响汽车发动机的正常工作。
[0020]5.底部排放螺钉、箱体一端的可拆卸盖板及拉手和注液孔、工作面防粘附处理等设计，便于使用过程中更换溶液和清洗箱体，提高循环使用的效能。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明侧面结构示意图；
图2为本发明与前端排气导管相连的剖面结构示意图；
图3为本发明与末端排气管相连的剖面结构示意图；
图4为本发明外壳与箱体结构示意图；
图5为本发明进气嘴放大结构示意图；
图6为本发明螺旋管放大结构示意图；
图7为图1部分结构放大示意图；
图8为本发明隔栅结构放大示意图。
[0022]图中:1_外壳；2_过滤箱体；3-溶液；4-卡扣；5_进气嘴；6_拉手；7_前端排气导管；8_末端排气管；9_多孔螺旋管；10_涡轮排气泵；11_排放螺钉；12_防溅网；13_消音网；14-密封圈；15_隔栅；16-通液孔；17-注液孔；18-对称轨道；19-对称滑轮；20_活动盖板；21_活动转轴；51_进气口 ；52_圆形通气孔；91_逸气微孔。
【具体实施方式】
[0023]为了展示本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0024]如图1?8所示，多孔螺旋管汽车尾气PM2.5抓捕器，该抓捕器的外壳I内设有箱体2。该箱体2内装有溶液3 ;箱体2后端通过卡扣4与外壳I相固定；箱体2前端设有一个进气嘴5 ;箱体2后端设有可拆卸活动盖板20及拉手6盒注液孔17 ;进气嘴5上的进气部分伸出外壳I与前端排气导管7相连。
[0025]箱体2内设有数根螺旋管9和数块垂直隔栅15，其中每块隔栅15上开有数个通液孔16，隔栅起到固定螺旋管和防止溶液前后晃动的作用；螺旋管9穿过所有隔栅15，一端与箱体2前端的进汽嘴5上的圆形通孔52相连，另一端与箱体2后端面相连固定。
[0026]箱体2内的螺旋管9上方设一层防溅网12，防溅网的功能是防止溶液面晃溅；防溅网12上方的外壳I内再设一层消音网13，对汽车尾气进入箱体2内溶液3时所产生的声音进行消音，并减少容易蒸发。
[0027]外壳I后端设有一个润轮排气泵10,润轮排气泵10输出端与末端排气管8相连。
[0028]进气嘴5 —面设有一个进气口 51，另一面设有数个分别与螺旋管9相连的圆形通气孔52，进气嘴5上的进气口 51与圆形通气孔52之间为连通，进气嘴5外套有密封圈14。
[0029]螺旋管9上有规律地开设很多个逸气微孔91。
[0030]箱体2底部设有一个排放螺钉11，该排放螺钉11自外壳I底部外面旋入箱体2。
[0031]为了避免箱体2内的溶液回流至前端排气导管7，前端排气管7形状设计为拱桥形。[0032]箱体2为半圆柱形状。箱体的容积为外壳总容积的3/5?2/3 ;箱体内的溶液主要成分为水3 ;箱体内的溶液储量为箱体容积的80%?90% (以具体车型而定)。
[0033]一种对汽车尾气PM2.5的抓捕方法，该方法具体步骤如下:
①在外壳I内装有抽屉式箱体2，并在箱体2内注入箱体容积80%?90%的水溶液3(以具体车型而定)；
②发动机的废气通过前端排气导管7输送到箱体2中的螺旋管9内，通过多孔螺旋管9上的逸气微孔91进入水溶液中进行“水浴”；
③汽车尾气经水浴后，尾气中含的PM2.5颗粒被水清洗，凝固在水溶液中或沉积至箱体2底部，过滤后的尾气则会逸出水面，通过外壳I后端的涡轮排气泵10排出。从而降低了尾气对空气的污染，同时减小外壳I内部的压强主动排气，适当提高汽车发动机有效输出功率，降低耗油量。
[0034]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都纳入要求保护的本发明范围内。本发明专利要求保护的范围由所附的权利要求书及其相关等效物界定。
【权利要求】
1.多孔螺旋管汽车尾气PM2.5抓捕器，其特征在于:该抓捕器的外壳内设有抽屉式过滤箱体，该箱体内装有溶液；箱体后端使用卡扣与外壳后端相固定；箱体前端设有进气嘴，进气口与外壳前端排气导管相连通；箱体后端外侧设有可拆卸盖板以及拉手和注液孔，所述外壳底部内表面设有两条对称轨道，过滤箱体前端下部设有两个对应滑轮，形成抽屉式箱体；所述箱体内设有数根横置多孔螺旋管和数块竖隔栅，其中每块隔栅上开有数个通液孔，所述螺旋管穿过所有隔栅，且一端与箱体前端的进气口相连，其另一端与箱体后端面相固定，所述箱体内的螺旋管上方设一层防溅网，该防溅网上方的外壳内再设一层消音网，其主要作用是减小溶液晃溅、蒸发和消音。
2.根据权利要求1所述多孔螺旋管汽车尾气PM2.5抓捕器，其特征在于:所述外壳末端设有一个涡轮排气泵，所述涡轮排气泵输出端连接排气系统末端排气管。
3.根据权利要求1所述多孔螺旋管汽车尾气PM2.5抓捕器，其特征在于:所述的进气嘴安装抽屉式过滤箱体的前端面上，所述的进气嘴与过滤箱体对应的前端面位置上，开设有数个分别与螺旋管相连的圆形出气口，所述进气嘴外围还套有密封圈。
4.根据权利要求1所述多孔螺旋管汽车尾气PM2.5抓捕器，其特征在于:所述螺旋管上有规律地开设很多个逸气小孔。
5.根据权利要求1所述多孔螺旋管汽车尾气PM2.5抓捕器，其特征在于:所述外壳底部还设有一个排液孔和排放螺钉，该排放螺钉经排液孔自外壳底部外面向内旋入及至箱体内。
6.根据权利要求1所述多孔螺旋管汽车尾气PM2.5抓捕器，其特征在于:所述的前端排气导管形状为拱桥形。
7.根据权利要求1所述多孔螺旋管汽车尾气PM2.5抓捕器，其特征在于:所述的箱体为半圆柱形状。
8.根据权利要求1所述多孔螺旋管汽车尾气PM2.5抓捕器，其特征在于:所有工作面均增加纳米材料涂层。
9.根据权利要求1所述多孔螺旋管汽车尾气PM2.5抓捕器，其特征在于:所述箱体内的溶液主要成分为水。
10.根据权利要求1所述多孔螺旋管汽车尾气PM2.5抓捕器，其特征在于:所述箱体内的容积为外壳总容积的3/5?2/3，溶液储量约为箱体容积的80%?90% (以具体车型而定)。
11.一种对汽车尾气PM2.5的抓捕方法，其特征如下: (1)在外壳内装有抽屉式箱体，并在箱体内注入80%?90%容积的水溶液，实行“水浴法”清洗尾气； (2)汽车废气通过前端排气管导入该装置外壳内箱体中的螺旋管内，汽车废气通过螺旋管上的多孔进入水溶液中进行“水浴”； (3)废气中含有的PM2.5等颗粒被水浴清洗，大部分凝聚下沉至箱体底部，经过净化后的气体逸出水面，经过消音，再由涡轮排气泵排出，从而实现对PM2.5的抓捕，减少汽车尾气污染物对大气环境的排放，有效实现减排和节能的双重目标。
【文档编号】F01N3/033GK103573338SQ201310527901
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】徐照仪, 徐晔, 朱祖辰 申请人:合肥格伦堡公共安全科技有限公司