一种内置式催化器的制作方法

1.本实用新型涉及内燃机尾气后处理技术领域，尤其涉及一种内置式催化器。


背景技术：

2.随着内燃机尾气排放标准的逐步加严，需要尾气后处理具有更高的转化效率。由于对内燃机气态污染物(一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物)的减排需要较高的排气温度。内燃机排气温度较低的情况一般发生在发动机启动工况或长时间怠速工况时。因此，急需一种在内燃机排气温度较低的情况下仍然能够高效地处理气态污染物的催化器。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提出一种内置式催化器，该内置式催化器在内燃机排气温度较低的情况下仍然能够高效地处理气态污染物。
4.为实现上述技术效果，本实用新型的技术方案如下：
5.本实用新型公开了一种内置式催化器，包括：外壳，所述外壳的两端敞开设置；催化器载体，所述催化器载体设在所述外壳内，所述催化器载体上设有沿其轴向延伸设置的多个安装孔，多个所述安装孔间隔设置；加热件，所述加热件安装在所述安装孔的内侧壁上，所述加热件用于加热所述催化器载体。
6.在一些实施例中，所述催化器载体的两侧分别设有多个正极汇总线和多个负极汇总线，每个所述正极汇总线与多个所述加热件的正极连接，每个所述负极汇总线与所述加热件的负极接触。
7.在一些具体的实施例中，所述催化器载体的两侧分别设有正极接线柱和负极接线柱，所述正极接线柱内设有正极引出线，所述正极引出线与多个所述正极汇总线相连，所述负极接线柱内设有负极引出线，所述负极引出线与多个所述负极汇总线相连。
8.在一些具体的实施例中，所述外壳上设有外部接线正极和外部接线负极，所述外部接线正极与所述正极引出线相连，所述外部接线正极上设有外部正极线，所述外部正极线与外部电源的正极相连，所述外部接线负极与所述负极引出线相连，所述外部接线负极上设有外部负极线，所述外部负极线与外部电源的负极相连。
9.在一些实施例中，所述安装孔的截面为圆形或者多边形。
10.在一些实施例中，所述安装孔的截面为方形，所述加热件设在所述安装孔的拐角处。
11.在一些实施例中所述外壳和所述催化器载体之间设有减震件。
12.在一些实施例中，所述加热件包括电加热丝。
13.在一些实施例中，多个所述安装孔呈多行多列排布；或者多个所述安装孔呈圆周阵列排布。
14.在一些实施例中，所述催化器载体的截面为圆形。
15.本实施例的内置式催化器的有益效果：由于安装孔内植入贯穿了催化器载体轴向
方向的加热件，实现了对内燃机排气温度过低工况时的排气快速升温，降低了加热件引起的排气阻力，弥补了内燃机尾气后处理系统低排气温度时气态污染物难以有效减排的技术缺陷。
16.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
17.图1是本实用新型实施例的内置式催化器的结构示意图；
18.图2是本实用新型实施例的催化器载体的结构示意图；
19.图3是本实用新型的催化器载体的局部结构图。
20.附图标记：
21.1、外壳；2、催化器载体；21、安装孔；3、加热件；4、正极汇总线；5、负极汇总线；6、正极接线柱；7、正极引出线；8、负极接线柱；9、负极引出线；10、外部接线正极；11、外部正极线；12、外部接线负极；13、外部负极线。
具体实施方式
22.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
24.此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.下面参考图1-图3描述本实用新型实施例的内置式催化器的具体结构。
27.本实用新型公开了一种内置式催化器，该内置式催化器包括外壳1、催化器载体2和加热件3，外壳1的两端敞开设置，催化器载体2设在外壳1内，催化器载体2上设有沿其轴向延伸设置的多个安装孔21，多个安装孔21间隔设置，加热件3安装在安装孔21的内侧壁上，加热件3用于加热催化器载体2。
28.可以理解的是，由于安装孔21内植入贯穿了催化器载体2轴向方向的加热件3，使得本实施例的内置式催化器具有在内燃机最初启动及长时间怠速工况时对内燃机排气进
行加热升温的能力，从而提高了内燃机排气温度(使内燃机排气温度达到尾气后处理高效催化工作温度区域)，保证了内燃机尾气后处理系统对气态污染物(一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物)的高效催化减排作用，使内燃机整体循环工况排放满足要求。
29.需要额外说明的是，本实施例的加热件3设在安装孔21的内壁上，并不会影响到催化器载体2的正常涂覆，使得催化器载体2兼顾了对气态污染物催化减排性能和加热气体功能，具有节省安装空间、换热效率高、排气升温速度快的优点。
30.优选地，加热件3植入到催化器载体2的内壁面内，这样不会产生加热件 3裸露在外引起的内燃机排气阻力增大的现象，对内燃机动力性、燃油经济性影响小。需要补充说明的是，加热件3和催化器载体2的安装方式为：预埋加热件3的原胚先后经过载体干燥、烧制等工艺烧制成成品催化器载体2，烧制期间尤其需要严格控制窑炉的升温速率＜5℃/分钟，以避免窑炉升温过快导致因加热件3和催化器载体2材质差出现催化器载体2损坏的现象，烧制后的催化器载体2可以正常进行涂层涂覆操作，完成催化器载体2的制作。
31.当然，在本实用新型的其他实施例中，加热件3还可以通过胶粘等其他方式装配到安装孔21的内壁上，并不限于预埋的安装方式。
32.在一些实施例中，催化器载体2的两侧分别设有多个正极汇总线4和多个负极汇总线5，每个正极汇总线4与多个加热件3的正极连接，每个负极汇总线5与加热件3的负极接触。可以理解的是，如果每个加热件3单独设置一个正极连接线和负极连接线，就会导致催化器载体2上的接线多，不仅组装困难，还容易出现短路等故障。而在本实施例中，增设的正极汇总线4和负极汇总线 5能够大大削减催化器载体2上的连接线数量，既方便了组装，还提升了可靠性。
33.在一些具体的实施例中，催化器载体2的两侧分别设有正极接线柱6和负极接线柱8，正极接线柱6内设有正极引出线7，正极引出线7与多个正极汇总线4相连，负极接线柱8内设有负极引出线9，负极引出线9与多个负极汇总线5相连。可以理解的是，如果多个正极汇总线4以及多个负极汇总线5同时引出，不仅组装困难，还容易出现短路等故障。而在本实施例的中，催化器载体2的两端设有正极接线柱6和负极接线柱8，一方面能够简化引出结构，方便组装，另一方面能够避免内燃机尾气中的冷凝水导致加热件3短路的现象发生，提升了加热件3的可靠性和安全性。
34.在一些具体的实施例中，外壳1上设有外部接线正极10和外部接线负极 12，外部接线正极10与正极引出线7相连，外部接线正极10上设有外部正极线11，外部正极线11与外部电源的正极相连，外部接线负极12与负极引出线 9相连，外部接线负极12上设有外部负极线13，外部负极线13与外部电源的负极相连。可以理解的是，如果正极引出线7和负极引出线9直接穿出外壳1 与外部电源相连，会造成正极引出线7和负极引出线9过长，连接强度降低，容易出现引出线断裂的现象。
35.在一些实施例中，安装孔21的截面为圆形或者多边形。可以理解的是，在实际设计过程中可以根据实际需要调整安装孔21的形状，从而保证最佳的加热效果。在本实用新型的其他实施例中，安装孔21的截面还可以为其他不规则形状。
36.在一些实施例中，安装孔21的截面为方形，加热件3设在安装孔21的拐角处。相比于圆形孔，方形孔能够提升整个催化器载体2的强度，从而延长整个内置式催化器的使用寿命。
37.在一些实施例中，外壳1和催化器载体2之间设有减震件。由此，能够确保催化器载体2在外壳1中的稳定性，避免尾气气流带来的催化器载体2振动，确保尾气处理的正常进行。
38.在一些实施例中，加热件3包括电加热丝。可以理解的是，电加热丝的可塑性较好、安装空间要求低、使用寿命长、加热功率可调。采用电加热丝作为加热件3，既能够降低整个内置式催化器的制造成本，又能够提升内置式催化器的使用可靠性，延长内置式催化器的使用寿命。
39.在一些实施例中，多个安装孔21呈多行多列排布；或者多个安装孔21呈圆周阵列排布。由此，加热件3能够均匀地加热催化器载体2，从而使得尾气流经催化器载体2时，催化器载体2能够均匀地加热以及催化尾气反应，保证了内燃机尾气后处理系统对气态污染物(一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物) 的高效催化减排作用。
40.在一些实施例中，催化器载体2的截面为圆形。当然，在本实用新型的其他实施例中，催化器载体2的截面还可以为其他形状，并不限于圆形。
41.实施例：
42.下面参考图1-图3描述本实用新型一个具体实施例的内置式催化器。
43.如图1-图3所示，本实施例的内置式催化器包括外壳1、催化器载体2和加热件3，外壳1的两端敞开设置，催化器载体2设在外壳1内，催化器载体2 上设有沿其轴向延伸设置的多个安装孔21，安装孔21的截面为正方形，加热件3安装在安装孔21的内侧壁上且位于拐角处，加热件3用于加热催化器载体 2。催化器载体2的两侧分别设有正极接线柱6、负极接线柱8、多个正极汇总线4和多个负极汇总线5，正极接线柱6内设有正极引出线7，正极引出线7与多个正极汇总线4相连，负极接线柱8内设有负极引出线9，负极引出线9与多个负极汇总线5相连。每个正极汇总线4与多个加热件3的正极连接，每个负极汇总线5与加热件3的负极接触。外壳1上设有外部接线正极10和外部接线负极12，外部接线正极10与正极引出线7相连，外部接线正极10上设有外部正极线11，外部正极线11与外部电源的正极相连，外部接线负极12与负极引出线9相连，外部接线负极12上设有外部负极线13，外部负极线13与外部电源的负极相连。
44.本实施例的内置式催化器的优点如下：
45.第一：催化器载体2的安装孔21的孔壁上设有电加热丝，在不影响内置式催化器安装孔21表面涂覆的催化剂使用的前提下，实现了快速提高内燃机排气温度，确保内燃机低排温工况时，尾气后处理系统可高效降低气态污染物；
46.第二：多个电加热丝通过正极汇总线4以及负极汇总线5汇总连接，正极汇总线4以及负极汇总线5和布置在催化器载体2前、后端面上的正极接线柱 6及负极接线柱8连接，便于实际操作时的接线；
47.第三：在催化器载体2前端面和后端面上分别设置正极接线柱6和负极接线柱8，不仅避免正、负接线柱距离较近导致电热丝短路，还避免内燃机尾气中的冷凝水导致电加热丝短路；
48.第四：正极接线柱6及负极接线柱8分别耐高温、耐腐蚀的正极引出线7 和负极引出线9连接到外壳1上的外部接线正极10和外部接线负极12上，既方便了组装，又方便了催化器的维护和更换。
49.在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
50.以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。