專利名稱：機(jī)動(dòng)車尾氣多級凈濾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)動(dòng)車尾氣處理裝置，具體是一種在發(fā)動(dòng)機(jī)外對機(jī)動(dòng)車尾氣進(jìn)行凈化處理的機(jī)動(dòng)車尾氣多級凈濾裝置。
背景技術(shù)：
汽車尾氣污染是由汽車排放的廢氣造成的環(huán)境污染。主要污染物為碳?xì)浠衔铩?氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫、含鉛化合物、苯并芘及固體顆粒物等。目前實(shí)現(xiàn)歐三排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)手段基本為電控，電控高壓共軌，電控單體泵等，上述方法都是在發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)完成的。要實(shí)現(xiàn)歐四及以上的排放標(biāo)準(zhǔn)則需要在發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)加裝后處理系統(tǒng)。目前國外有兩種主流技術(shù)歐洲路線是缸內(nèi)降低排氣中顆粒物(PM)同時(shí)采用選擇性還原催化器(SCR)處理NOx，選擇性還原催化器是保證缸內(nèi)燃燒顆粒達(dá)標(biāo)排放后。美國路線是排氣再循環(huán)裝置(EGR)加上柴油顆粒過濾器(DPF)。而國內(nèi)在發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣尤其是柴油機(jī)尾氣處理方面，還沒有國產(chǎn)化的技術(shù)。在當(dāng)前柴油機(jī)所采取的排放標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施過程中，由于國內(nèi)油品問題，也使得歐三標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施很難達(dá)到。目前常用在汽車尾氣凈化材料中最為常用的是以碳化硅蜂窩陶瓷為代表的陶瓷蜂窩體，使用上述材料的弊端是成本高、產(chǎn)量少、加工難度大。而且當(dāng)面對過高含硫量的尾氣時(shí)，尾氣中的所含的硫會(huì)使得凈化材料上的催化劑中毒而失去處理效率。鑒于上述原因，也有人提出對機(jī)動(dòng)車尾氣進(jìn)行分級分段處理。如專利號為 99220662. 6，發(fā)明名稱為“機(jī)動(dòng)車尾氣凈化器”的中國專利中公開了一種機(jī)動(dòng)車尾氣凈化器，由三層過濾構(gòu)成，其特征是一級過濾芯由焦炭制成圓柱濾芯，二級過濾芯由活性炭制成圓柱濾芯，三級過濾網(wǎng)膜纖維素酯制成圓柱薄膜，三只濾芯膜上設(shè)有毛孔，三只濾芯膜上中心處設(shè)有圓孔，螺桿穿入圓孔由螺母連接固定，凈化器連接固定于機(jī)動(dòng)車尾氣排氣管上。上述方案的缺點(diǎn)和不足是制作成本高、凈濾效果差。又如專利號為201010586456. 2，專利名稱為“一種機(jī)動(dòng)車尾氣凈濾裝置”的中國專利中公開了一種機(jī)動(dòng)車尾氣凈濾裝置，包括密封的殼體，殼體上設(shè)置有進(jìn)氣口和出氣口，殼體內(nèi)設(shè)置有一級凈濾層和二級凈濾層，一級凈濾層設(shè)置在二級凈濾層之前，所述的一級凈濾層其過濾材料為聚四氟乙烯紗線編織而成的織物，二級凈濾層其過濾材料為聚四氟乙烯薄膜層壓復(fù)貼耐高溫材料制成的網(wǎng)格布或非織造布，殼體底部設(shè)置有回收倉，所述的回收倉位于一級凈濾層的下方，回收倉內(nèi)上部設(shè)置有防溢網(wǎng)層。上述方案的缺點(diǎn)和不足是對有害氣體的凈化作用差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種生產(chǎn)成本低、凈濾效果好、便于安裝、容易更換的機(jī)動(dòng)車尾氣多級凈濾裝置。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是該機(jī)動(dòng)車尾氣多級凈濾裝置，包括密封的殼體，殼體上分別設(shè)置有進(jìn)氣口和排氣口，其特征在于所述的殼體內(nèi)從進(jìn)氣口到排
3氣口依次設(shè)置有粗濾段，有害氣體反應(yīng)段和凈濾段三個(gè)工作段，上述的粗濾段、有害氣體反應(yīng)段和凈濾段各段均與殼體活動(dòng)固定，兩兩工作段之間設(shè)置有緩沖區(qū)域。本發(fā)明通過設(shè)置粗濾段、有害氣體反應(yīng)段和凈濾段，將汽車尾氣中的碳?xì)浠衔?、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫、含鉛化合物、苯并芘及固體顆粒物等主要污染物去除。在兩兩工作段之間設(shè)置緩沖區(qū)域，減小了氣流的壓強(qiáng)，可以延長整體的使用壽命。本發(fā)明所述的粗濾段其大顆粒固體雜質(zhì)的過濾介質(zhì)為玻璃纖維氈、貼附有聚四氟乙烯織物的玻璃纖維氈、聚四氟乙烯氈、竹炭或活性炭中的一種，上述大顆粒固體雜質(zhì)的過濾介質(zhì)其橫截面形狀大小與殼體橫截面形狀大小匹配，粗濾段中硫化物的過濾介質(zhì)為聚四氟乙烯氈或聚四氟乙烯織物，上述硫化物的過濾介質(zhì)為插片式，插片形狀大小與殼體橫截面形狀大小匹配。機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)排出的尾氣一般溫度大約為200°C，因此要求粗濾段所用的材料必須是耐高溫耐高壓的。玻璃纖維氈、貼附有聚四氟乙烯織物的玻璃纖維氈、聚四氟乙烯氈、竹炭或活性炭都具有耐高溫耐高壓的特性，而且取材廣泛，成本低廉。由于尾氣中含硫量會(huì)影響后續(xù)催化凈化的效果，因此在尾氣進(jìn)入催化凈化處理之前必須先有效減少含硫量，本發(fā)明中采用聚四氟乙烯氈或聚四氟乙烯織物，由于聚四氟乙烯具有耐高溫耐腐蝕去硫效果好等特性，因此其氈制品或織物能起到很好的去硫效果。本發(fā)明所述的有害氣體反應(yīng)段其催化劑載體為燒結(jié)竹炭、燒結(jié)活性炭、玻璃纖維氈或聚四氟乙烯氈，上述催化劑載體上浸漬有催化劑。作為催化載體的要求是耐高溫、多微孔、耐腐蝕等，燒結(jié)竹炭、燒結(jié)活性炭、玻璃纖維氈或聚四氟乙烯氈在滿足上述要求的同時(shí)， 相較于常規(guī)使用的陶瓷蜂窩體成本大幅降低。本發(fā)明所述的凈濾段其微細(xì)顆粒的過濾介質(zhì)為粘附在支撐材料上的聚四氟乙烯薄膜，支撐材料優(yōu)選為聚四氟乙烯氈和玻璃纖維氈。聚四氟乙烯膜是以聚四氟乙烯為原料， 經(jīng)壓延、擠出、雙向拉伸等方法制成的微孔性薄膜，孔隙率85%以上，每平方厘米約有14億個(gè)微孔，孔徑范圍0.02微米到15微米。利用聚四氟乙烯微孔膜獨(dú)特的節(jié)點(diǎn)原纖性、表面光滑、耐化學(xué)物質(zhì)、透氣不透水、透氣量大、阻燃、耐高溫、抗強(qiáng)酸堿、無毒等特性，非常適合處理廢氣，該膜所制成的產(chǎn)品過濾效率高達(dá)99. 99%，近于零排放。且運(yùn)行阻力低，過濾速度快。使用壽命長，可重復(fù)使用，從而降低運(yùn)行費(fèi)用。本發(fā)明所述的緩沖區(qū)域長度為2cm-20cm，由于發(fā)動(dòng)機(jī)直接輸出的尾氣為高溫高壓氣體，因此設(shè)置多個(gè)工作段可以使得氣體逐步降溫降壓，同時(shí)各段之間設(shè)置緩沖區(qū)域，當(dāng)尾氣到達(dá)采用聚四氟乙烯薄膜作為過濾介質(zhì)的最后一個(gè)工作段時(shí)，其溫度和壓強(qiáng)均適宜聚四氟乙烯的工作條件，能進(jìn)一步延長使用壽命。本發(fā)明所述的大顆粒固體雜質(zhì)的過濾介質(zhì)中竹炭或活性炭放置在通透的容器中， 容器活動(dòng)固定在殼體內(nèi)部，且容器橫截面形狀大小與殼體橫截面形狀大小匹配。本發(fā)明所述的大顆粒固體雜質(zhì)的過濾介質(zhì)中玻璃纖維氈、貼附有聚四氟乙烯織物的玻璃纖維氈或聚四氟乙烯氈的安裝結(jié)構(gòu)有三種，第一種是將上述氈體直接活動(dòng)式固定在殼體內(nèi)，氈體為平面片狀或塊狀，氈體橫截面形狀大小與殼體橫截面形狀大小匹配；第二種是將平面片狀的上述氈體卷成筒狀，筒體形狀大小與殼體匹配，筒的兩端封口，筒的側(cè)壁為風(fēng)琴折狀；第三種是將塊狀的上述氈體兩端封口，氈體形狀大小與殼體匹配，塊狀氈體上設(shè)置有蜂窩狀氣流孔。第一種結(jié)構(gòu)為氣體直接通過過濾介質(zhì)，后兩種結(jié)構(gòu)氣體進(jìn)入筒狀或塊狀的過濾介質(zhì)后并最終從側(cè)壁上透氣，增加了氣體與過濾介質(zhì)的接觸面積。
本發(fā)明所述的催化劑載體為柱狀，催化劑載體上設(shè)置有多個(gè)氣流孔，各個(gè)氣流孔之間設(shè)置有滲透壁，上述結(jié)構(gòu)增加了尾氣與催化劑的接觸面積，有利于徹底催化轉(zhuǎn)化有害氣體。本發(fā)明所述的凈濾段中將粘附有聚四氟乙烯薄膜的支撐材料形成風(fēng)琴折后卷成筒體，在凈濾段的進(jìn)出口分別設(shè)置有過濾插片，所述的過濾插片包括支撐材料和粘附在支撐材料一個(gè)表面上的聚四氟乙烯薄膜或聚四氟乙烯織物。上述結(jié)構(gòu)的作用是增加了尾氣與過濾介質(zhì)的接觸面積，除了凈濾段的進(jìn)出口的過濾插片外，整個(gè)筒體側(cè)壁都可以進(jìn)行凈化處理，且將原本平面的側(cè)壁改成褶皺的側(cè)壁，進(jìn)一步增加了接觸面積。本發(fā)明所述的支撐材料厚度為3mm-10mm，過濾插片中貼附有聚四氟乙烯薄膜或聚四氟乙烯織物的表面朝向筒體，筒體中優(yōu)選在風(fēng)琴折的內(nèi)壁上粘附聚四氟乙烯薄膜。在內(nèi)表面設(shè)置四氟乙烯薄膜或聚四氟乙烯織物的好處是便于清灰。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明能將汽車尾氣中的大小固體顆粒以及有害氣體都去除，凈化效率高，使用方便，可以活動(dòng)替換，使用壽命長，成本低。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明有害氣體反應(yīng)段截面示意圖。圖3為本發(fā)明有害氣體反應(yīng)段工作原理示意圖。圖4為本發(fā)明凈濾段結(jié)構(gòu)主視圖。圖5為圖4中A-A向剖視圖。圖6為圖5中B處放大圖。圖7為本發(fā)明凈濾段中過濾插片結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1，本發(fā)明包括密封的殼體1，殼體1上分別設(shè)置有進(jìn)氣口 2和排氣口 3，所述的殼體1內(nèi)從進(jìn)氣口 2到排氣口 3依次粗濾段I、有害氣體反應(yīng)段II和凈濾段III三個(gè)工作段，上述的工作段均為裝卸式，活動(dòng)設(shè)置在殼體1內(nèi)，根據(jù)實(shí)際使用的情況更換。兩兩工作段之間設(shè)置有緩沖區(qū)域VI，緩沖區(qū)域長度VI為2cm-20cm。上述粗濾段I其作用是去除大顆粒固體雜質(zhì)和硫化物，其中去除大顆粒固體雜質(zhì)的過濾介質(zhì)7為玻璃纖維氈、貼附有聚四氟乙烯織物的玻璃纖維氈、聚四氟乙烯氈、竹炭或活性炭中的一種，當(dāng)選用竹炭或活性炭時(shí)，優(yōu)選將竹炭或活性炭放置在通透的容器中，容器活動(dòng)固定在殼體1內(nèi)部，且容器橫截面形狀大小與殼體1橫截面形狀大小匹配。當(dāng)選用玻璃纖維氈、貼附有聚四氟乙烯織物的玻璃纖維氈或聚四氟乙烯氈時(shí)，優(yōu)選三種安裝結(jié)構(gòu)，第一種可以將上述氈體直接活動(dòng)固定在殼體內(nèi)，氈體為平面片狀或塊狀，氈體橫截面形狀大小與殼體橫截面形狀大小匹配。第二種是將平面片狀的上述氈體卷成筒狀，筒體形狀大小與殼體匹配，筒的兩端封口，筒的側(cè)壁為風(fēng)琴折狀；第三種是將塊狀的上述氈體兩端封口， 氈體形狀大小與殼體匹配，塊狀氈體上設(shè)置有蜂窩狀氣流孔。粗濾段I中去除硫化物的過濾介質(zhì)V為聚四氟乙烯氈或聚四氟乙烯織物。將聚四氟乙烯氈或聚四氟乙烯織物制成插片，插片形狀大小與殼體1橫截面形狀大小匹配，插片活動(dòng)固定在殼體1內(nèi)。參見圖2 圖3，有害氣體反應(yīng)段II其作用是通過催化劑反應(yīng)轉(zhuǎn)化碳?xì)浠衔?、氮氧化合物、一氧化碳等有害氣體。有害氣體反應(yīng)段II中設(shè)置有催化劑載4，催化劑載體4上浸漬有催化劑。上述催化劑載體為燒結(jié)竹炭、燒結(jié)活性炭、玻璃纖維氈或聚四氟乙烯氈，所述的催化劑載體4為柱狀，催化劑載體4上設(shè)置有多個(gè)氣流孔5，各個(gè)氣流孔5長度與催化劑載體4的長度匹配，氣流孔5 —端封閉，各個(gè)氣流孔5之間設(shè)置有滲透壁6。由于選用的燒結(jié)竹炭、燒結(jié)活性炭、玻璃纖維氈或聚四氟乙烯氈材料本身均為多孔結(jié)構(gòu)，具有良好的透氣性，因此有害氣體進(jìn)入催化劑載體4之后，會(huì)經(jīng)過多個(gè)滲透壁6最終滲透出去，在此過程中充分與催化劑載體上附著的催化劑接觸，在催化劑的作用下，轉(zhuǎn)化成無害氣體。參見圖Γ圖7，凈濾段III其作用是去除微細(xì)顆粒固體雜質(zhì)。將粘附有聚四氟乙烯薄膜8的支撐材料9形成風(fēng)琴折10后卷成筒體11，在進(jìn)濾段的進(jìn)出口分別設(shè)置有過濾插片 12，所述的過濾插片12為雙層結(jié)構(gòu)，包括支撐材料13和粘附在支撐材料13 —個(gè)表面上的聚四氟乙烯薄膜14或聚四氟乙烯織物14。所述的支撐材料9和13的厚度為3mm-10mm，過濾插片中貼附有聚四氟乙烯薄膜14或聚四氟乙烯織物14的表面朝向筒體11，筒體11中優(yōu)選在風(fēng)琴折10的內(nèi)壁上粘附聚四氟乙烯薄膜。雖然本發(fā)明已以實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，任何熟悉該項(xiàng)技術(shù)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍內(nèi)所作的更動(dòng)與潤飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)動(dòng)車尾氣多級凈濾裝置，包括密封的殼體，殼體上分別設(shè)置有進(jìn)氣口和排氣口，其特征在于所述的殼體內(nèi)從進(jìn)氣口到排氣口依次設(shè)置有粗濾段，有害氣體反應(yīng)段和凈濾段三個(gè)工作段，上述的粗濾段、有害氣體反應(yīng)段和凈濾段各段均與殼體活動(dòng)固定，兩兩工作段之間設(shè)置有緩沖區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車尾氣多級凈濾裝置，其特征在于所述的粗濾段中設(shè)置有大顆粒固體雜質(zhì)過濾介質(zhì)和硫化物過濾介質(zhì)，其大顆粒固體雜質(zhì)的過濾介質(zhì)為玻璃纖維氈、貼附有聚四氟乙烯織物的玻璃纖維氈、聚四氟乙烯氈、竹炭或活性炭中的一種，上述大顆粒固體雜質(zhì)的過濾介質(zhì)其橫截面形狀大小與殼體橫截面形狀大小匹配，粗濾段中硫化物的過濾介質(zhì)為聚四氟乙烯氈或聚四氟乙烯織物，上述硫化物的過濾介質(zhì)為插片式，插片形狀大小與殼體橫截面形狀大小匹配。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車尾氣多級凈濾裝置，其特征在于所述的有害氣體反應(yīng)段中設(shè)置有催化劑載體，該催化劑載體為燒結(jié)竹炭、燒結(jié)活性炭、玻璃纖維氈或聚四氟乙烯氈，上述催化劑載體上浸漬或涂覆有催化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車尾氣多級凈濾裝置，其特征在于所述的凈濾段中設(shè)置有微細(xì)顆粒過濾介質(zhì)，該微細(xì)顆粒的過濾介質(zhì)為粘附在支撐材料上的聚四氟乙烯薄膜， 支撐材料優(yōu)選為聚四氟乙烯氈和玻璃纖維氈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車尾氣多級凈濾裝置，其特征在于所述的緩沖區(qū)域長度為 2cm_20cmo
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)動(dòng)車尾氣多級凈濾裝置，其特征在于所述的大顆粒固體雜質(zhì)的過濾介質(zhì)中竹炭或活性炭放置在通透的容器中，容器活動(dòng)固定在殼體內(nèi)部，且容器橫截面形狀大小與殼體橫截面形狀大小匹配。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)動(dòng)車尾氣多級凈濾裝置，其特征在于所述的大顆粒固體雜質(zhì)的過濾介質(zhì)中玻璃纖維氈、貼附有聚四氟乙烯織物的玻璃纖維氈或聚四氟乙烯氈的安裝結(jié)構(gòu)有三種，第一種是將上述氈體直接活動(dòng)式固定在殼體內(nèi)，氈體為平面片狀或塊狀，氈體橫截面形狀大小與殼體橫截面形狀大小匹配；第二種是將平面片狀的上述氈體卷成筒狀，筒體形狀大小與殼體匹配，筒的兩端封口，筒的側(cè)壁為風(fēng)琴折狀；第三種是將塊狀的上述氈體兩端封口，氈體形狀大小與殼體匹配，塊狀氈體上設(shè)置有蜂窩狀氣流孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)動(dòng)車尾氣多級凈濾裝置，其特征在于所述的催化劑載體為柱狀，催化劑載體上設(shè)置有多個(gè)氣流孔，各個(gè)氣流孔之間設(shè)置有滲透壁。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)動(dòng)車尾氣多級凈濾裝置，其特征在于所述的凈濾段中將粘附有聚四氟乙烯薄膜的支撐材料形成風(fēng)琴折后卷成筒體，在凈濾段的進(jìn)出口分別設(shè)置有過濾插片，所述的過濾插片包括支撐材料和粘附在支撐材料一個(gè)表面上的聚四氟乙烯薄膜或聚四氟乙烯織物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機(jī)動(dòng)車尾氣多級凈濾裝置，其特征在于所述的支撐材料厚度為3mm-10mm，過濾插片中貼附有聚四氟乙烯薄膜或聚四氟乙烯織物的表面朝向筒體，筒體中優(yōu)選在風(fēng)琴折的內(nèi)壁上粘附聚四氟乙烯薄膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)動(dòng)車尾氣處理裝置，包括密封的殼體，殼體上分別設(shè)置有進(jìn)氣口和排氣口，其特征在于所述的殼體內(nèi)從進(jìn)氣口到排氣口依次設(shè)置有粗濾段，有害氣體反應(yīng)段和凈濾段三個(gè)工作段，上述的粗濾段、有害氣體反應(yīng)段和凈濾段各段均與殼體活動(dòng)固定，兩兩工作段之間設(shè)置有緩沖區(qū)域。本發(fā)明生產(chǎn)成本低、凈濾效果好、便于安裝、容易更換。
文檔編號F01N3/035GK102410066SQ20111029879
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者虞躍平 申請人:虞躍平