專利名稱：汽車尾氣的三元凈化裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是涉及對環(huán)境大氣危害甚大的汽車尾氣進行凈化處理的裝置。
目前我國汽車的保有量隨著現(xiàn)代化事業(yè)的日益發(fā)展，正在逐年增多。
據(jù)有關統(tǒng)計資料表明在全世界由于各種燃料的不完全燃燒。一年內(nèi)要向大氣排入一氧化碳(CO)約有2億多噸。而汽車排出的一氧化碳(CO)卻有1億多噸。約占一氧化碳(CO)年總排入量的50％?？梢娖囄矚鈱Νh(huán)境質(zhì)量影響的嚴重性。
面對大氣污染日益嚴重的課題，引起了國內(nèi)外有關部門與廣大科技工作者的高度觀注。致使我國自85年實行專利法以來在這一技術領域中出現(xiàn)了100多項專利。
汽車尾氣的主要污染物有CO、HC、NOx及少量的SO2與Pb等。后兩項因所占比例甚微，故只對前三項進行治理。故稱為三元凈化裝置。
但目前在這一領域的現(xiàn)有技術中，三元凈化裝置的設計尚不多見。在檢索了自85年到現(xiàn)在為止的100多項專利技術中，僅從專利號為CN1070984A中見到。發(fā)明人引入臭氧——催化劑凈化工藝。條件是需要有一臺臭氧發(fā)生器，其工藝方能實現(xiàn)。顯然不足之處就在這里。臭氧發(fā)生器成本高、體積大、重量多，這是與汽車本身要求重量輕、體積小、成本低不相適應的。
還見到專利號為CN2106895u及CN2076606u的設計。盡管設有多個凈化室。但關鍵在于沒有一個凈化室導入新鮮空氣，故不能起到三元凈化的作用。仍然是屬二元凈化范圍。
本實用新型設計的目的是要提供一種體積小、重量輕、成本低且能具有凈化CO、HC及NOx三種有毒污染物性能的三元凈化裝置。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的將凈化室的設計分成兩段。即分為前室與后室。前室用來對NOx進行還原凈化處理。后室用來對CO及HC進行氧化處理。凈化床采用蜂窩陶資稀土金屬催化劑制成。這是因為稀土金屬催化劑的催化活性在凈化CO、HC及NOx中的效果最好。但其本身是不參予化學反應的。僅僅是激活、促進氧化反應或還原反應更加充分地進行而已。以達到提高其凈化效率的目的。
在前室對NOx進行凈化處理的機理是利用尾氣中所含CO及HC作還原劑。在稀土金屬催化劑的激活下，進行著最充分的化學反應。其反應方程式如下…………………………………(1)…………………………(2)…………………………(3)在后室對CO及HC運行凈化處理的機理是利用本裝置特設的壓氣泵提供給后室的新鮮空氣作為進行氧化處理時的氧化劑。且在稀土金屬催化劑的激活下，完成充分的氧化反應。其反應方程如下…………………………………………(4)……………………………………(5)……………………………………………(6)當汽車尾氣流經(jīng)前室與后室之后，則尾氣立即進行還原反應與氧化反應。流出裝置的尾氣即對CO、HC及NOx三種有害氣體進行了凈化。其凈化效果可以達到90％以上的理想值。
本實用新型的具體結(jié)構(gòu)由下面的實施例及附圖
給出圖一是根據(jù)本實用新型提出的三元凈化裝置的剖面圖。
圖二是A-A剖面圖。
由圖一可看出本實用新型提出的三元凈化裝置具體的結(jié)構(gòu)與工作細節(jié)。
本裝置主要是有筒體(1)；凈化床前室(2)；凈化床后室(3)；在二室之間設有隔套(7)，且在隔套中部開有通氣孔，而空氣管(11)的頭部與該氣孔聯(lián)接。其尾部則接壓氣泵(10)，當汽車啟動后，則壓氣泵(10)通過氣管(11)與隔套(7)中部氣孔向凈化床后室(3)提供氧化處理所需要的氧氣。
在汽車尾氣進入該裝置的入口處設有三通伐(9)和旁通管(8)。而出口處則設有溫度傳感器(6)。且傳感器(6)與三通伐(9)是聯(lián)鎖的。即當凈化床的溫度≥設定的控制溫度(例如800℃)時，傳感器給出信號，這時三通伐(9)立即關閉氣體進入凈化床的通道。同時接通旁通管(8)。尾氣即可直排入消聲器中。保證凈化床工作在設定的控制溫度范圍之內(nèi)。以提高裝置的使用壽命。
凈化床前室(2)和后室(3)，所使用的材料與結(jié)構(gòu)對提高凈化效率有著重要的作用。該裝置采用具有稀土金屬催化劑的蜂窩陶瓷材料。且制成片狀組合結(jié)構(gòu)。前室由5片組成，后室由7片組成。
權(quán)利要求1.該汽車尾氣的三元凈化裝置，是針對NOx與CO、HC的不同凈化機理進行設計的，前者是還原反應，后者則是氧化反應，故裝置的凈化床設有前室(2)和后室(3)，在二室之間有隔套(7)，其特征在于隔套(7)的中部開有通氣孔，而空氣管(11)的頭部與該氣孔聯(lián)接，其尾部則接壓氣泵(10)，其次溫度傳感器(6)與旁通管的三通伐(9)聯(lián)鎖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征是隔套(7)中部氣孔與空氣管(11)聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征是溫度傳感器(6)與三通伐(9)聯(lián)鎖，而三通伐(9)與旁通管(8)相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置。其特征是凈化床采用具有稀土金屬催化劑的蜂窩陶瓷材料，且制成片狀的組合結(jié)構(gòu)，前室由5片組成，后室由7片組成。
專利摘要本實用新型裝置是由凈化床前室(2)和后室(3)構(gòu)成?？蓪崿F(xiàn)汽車尾氣的三元凈化處理。前室(2)對Nox化物進行還原凈化。后室(3)對CO及HC化物進行氧化凈化。裝置還設有溫度傳感器(6)，且與三通閥門(9)聯(lián)鎖。即當凈化床溫度≥設定的控制溫度時，可立即將汽車尾氣旁通至消聲器中，可靠地保持催化劑的使用壽命。凈化床采用稀士金屬催化劑蜂窩陶瓷組成。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、性能優(yōu)良，易于制造推廣。
文檔編號F01N3/28GK2242724SQ94229859
公開日1996年12月18日 申請日期1994年11月16日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月16日
發(fā)明者高慶喜 申請人:高慶喜