一种排气消音净化机构的制作方法

1.本发明涉及一种排气净化消音机构，尤其涉及一种排气消音净化机构。


背景技术：

2.在内燃机工作过程中，因燃料的不充分燃烧，会生成碳烟颗粒(pm)，一氧化碳、碳氢化合物(hcs)和氮氧化合物(nox)等有害成分。为降低内燃机有害成分的排放，在内燃机的排气系统中都设置有净化催化剂(如汽油车使用三效催化剂，柴油车使用氧化催化剂、nox存储还原催化剂、四效催化剂等)，用以将排气中有害成分co、hcs、nox和pm转化为无害成分。
3.由于净化催化剂的活性需要在一定的温度下(比如350℃)才能发挥作用，而在内燃机冷启动阶段因排气处理催化剂表面温度低，无法在启动的初期立即有效地处理排气中有害成分。
4.综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。


技术实现要素：

5.针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种排气消音净化机构，以解决上述背景技术中提出预热慢、消音效果差的问题。
6.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
7.一种排气消音净化机构，包括上游净化组件，所述上游净化组件的后端安装有用于排气消音的消音部，所述消音部的后端连接有下游净化组件；所述上游净化组件包括上游净化器壳体，所述上游净化器壳体内固定安装有蜂窝状的催化剂层，所述催化剂层内设置有循环流道,所述循环流道内设置有用于对催化剂层加热的介质，所述上游净化器壳体的前端外部固定安装有循环加热泵，所述上游净化器壳体的后端设置有与循环流道相连通的回流管，所述回流管与所述循环加热泵相连通；所述消音部包括前端固定安装在所述上游净化器壳体末端的基体，所述基体的内部开设有供气体通过的环形气道，所述基体的末端与下游净化组件固定连接且其连接部设置有排气面，所述环形气道在排气面上设置有出口。
8.以下是本发明对上述技术方案的进一步优化：
9.所述下游净化组件包括下游净化器壳体，所述下游净化器壳体内呈蜂窝状固定安装有催化剂层，下游净化器壳体的催化剂层的通孔内部均固定安装有电热丝，所述电热丝通过加热器提供热能。
10.进一步的：所述循环流道包含有相邻蜂窝状催化剂层之间的间隙，保证介质与每一个催化剂层进行热交换。
11.进一步的：所述介质为超临界流体，且所述超临界流体内添加有用于润滑的石墨。
12.进一步的：所述环形气道共设置有若干个，均呈螺旋状开设在消音部的内部且位于内侧的环形气道螺旋半径不断减小，若干个所述环形气道之间均为互不干涉关系。
13.进一步的：所述排气面上呈平行且间隔设置有多个锯齿状的气流干扰面，所述出口开设在所述气流干扰面凹陷处，所述气流干扰面的凸起处与下游净化器壳体的前端相顶接。
14.进一步的：所述循环加热泵和所述回流管的连接处与循环加热泵和循环流道连接处呈相对布设。
15.进一步的：所述上游净化组件内的蜂窝状催化剂层的废气通过口小于所述下游净化组件内的蜂窝状催化剂层的废气通过口。
16.本发明采用上述技术方案，构思巧妙，汽车在冷启动后，循环流道开始工作，对介质进行加热，所述介质从循环流道内泵出进入到上游净化器壳体内对催化剂层进行热交换，然后循环至回流管位置处，回流管将介质输送至循环流道处再次进行加热，进行下一次循环，在此期间，所有的介质均通过所述蜂窝状催化剂层之间的间隙，对所有的催化剂层进行加热处理，快速将催化剂层的加热至工作温度。
17.与现有使用加热丝对催化剂层进行加热，使用循环流道对催化剂层进行加热，具有加热更均匀的效果，并且在内燃机废气被催化剂层处理后的颗粒物会附着在催化剂层上，便于清理，以往的加热丝在使用过程中，会因为废气中的颗粒物不断附着，在附着的颗粒物较多时，会影响到加热效果，因加热丝不便于清理，所以使用寿命受到限制，间接影响到汽车的后期使用成本。
18.所述介质使用超临界流体，超临界流体对温度和压力的改变十分敏感，具有十分独特的物理性质，它的黏度低、密度大，有良好的流动、传质、传热和溶解性能，因此作为热循环介质具有优异的效果，并且在其内部添加石墨，能够起到使超临界流体更顺滑的效果，因其导热效果好，所以能够更快地将催化剂层加热至工作温度。
19.使用超临界流体作为介质进行加热处理，比加热丝的效果更好，其具有加热更均匀，预热更快的效果，以解决汽车在冷启动后，净化装置温度不够无法对废气进行处理的现状。
20.经过初步净化的废气通过环形气道进入到下游净化组件内进行下一步净化，因为环形气道设置有多个，所以在通气过程中能够保证通气顺畅，不会出现气体积压的情况发生，并且环形的气道具有能够起到优异的消音效果。
21.所述气流干扰面能够让经过此处的气流改变其原有路径，进行横向流通，然后进入到下游净化组件内，起到将废气均匀进入到下游净化组件内作用，并且锯齿状结构具有一定消音效果。
22.所述气流干扰面能够让经过此处的气流改变其原有路径，进行横向流通，然后进入到下游净化组件内，起到将废气均匀进入到下游净化组件内作用，并且锯齿状结构具有一定消音效果。
23.启动上游净化组件的同时启动下游净化组件，经过上游净化组件初步净化的废气进入到下游净化组件，下游净化组件对其进行二次净化，相比较单次排气净化具有更优异的效果，并且经过上游净化组件初步净化后的废气，在进入到下游净化组件后，其内部的颗粒物明显减少，能够降低下游净化组件内的颗粒附着量，起到保护加热丝的作用，提高加热丝的使用寿命。
24.所述上游净化组件内的蜂窝状催化剂层的废气通过口小于所述下游净化组件内
的蜂窝状催化剂层的废气通过口，因为废气初步净化后其中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物明显减少，并且加热后的废气其体积会增大，为减少上游净化组件压力，所以增大下游净化组件排气量，保证下游净化组件排气量大于上游净化组件的进气量。
附图说明
25.图1为本发明的总体结构示意图；
26.图2为图1的主视图；
27.图3为图1的俯视图；
28.图4为消音部的内部结构示意图；
29.图5为循环流道的结构示意图。
具体实施方式
30.实施例：请参阅图1-5，一种排气消音净化机构，包括上游净化组件1，所述上游净化组件1的后端安装有用于排气消音的消音部2，所述消音部2的后端连接有下游净化组件3。
31.所述上游净化组件1与内燃机的排气端相连接，所述上游净化组件1包括上游净化器壳体，所述上游净化器壳体的整体结构呈圆柱形且其内部与两端设有开口，所述上游净化器壳体内固定安装有蜂窝状的催化剂层4，所述催化剂层4的开口方向沿所述上游净化器壳体的长度方向布设，且在其内部形成用于处理内燃机废气工作位。
32.所述上游净化器壳体内呈蜂窝状布设的催化剂层4，采用蜂窝状布设能够极大地增加内燃机废气的通过速率与催化面积，最大程度上对内燃机废气进行氧化处理，尽可能大地将废气中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物转化为二氧化碳、氮气和水，以达到初步净化的效果。
33.所述催化剂层4内开设有用于介质6流动的循环流道5，所述介质6用于对催化剂层4进行加热，在所述上游净化器壳体的前端外部固定安装有循环加热泵7，所述循环加热泵7用于对在循环流道5流动的介质6进行加热和循环，所述上游净化器壳体的后端设置有与循环流道5相连通的回流管8，所述回流管8的另一端与所述循环加热泵7相连通。
34.所述循环加热泵7和所述回流管8的连接处与循环加热泵7和循环流道5连接处呈相对布设。
35.所述循环流道5包含有相邻蜂窝状催化剂层4之间的间隙11，保证介质6与每一个催化剂层4进行热交换。
36.所述介质6为超临界流体，且所述超临界流体内添加有用于润滑的石墨。
37.在工作中，汽车在冷启动后，循环加热泵7开始工作，对介质6进行加热，所述介质6从循环加热泵7内泵出进入到上游净化器壳体内对催化剂层4进行热交换，然后循环至回流管8位置处，回流管8将介质6输送至循环加热泵7处再次进行加热，进行下一次循环，在此期间，所有的介质6均通过所述蜂窝状催化剂层4之间的间隙11，对所有的催化剂层4进行加热处理，快速将催化剂层4的加热至工作温度。
38.这样设计，与现有使用加热丝对催化剂层4进行加热，使用循环加热泵7对催化剂层4进行加热，具有加热更均匀的效果，并且在内燃机废气被催化剂层4处理后的颗粒物会
附着在催化剂层4上，由于催化剂层4为平面，相比较使用加热丝更加便于清理，加热丝在使用过程中，会因为废气中的颗粒物不断附着，在附着的颗粒物较多时，会影响到加热效果，因加热丝不便于清理，所以使用寿命受到限制，间接影响到汽车的后期使用成本。
39.所述介质6使用超临界流体，超临界流体对温度和压力的改变十分敏感，具有十分独特的物理性质，它的黏度低、密度大，有良好的流动、传质、传热和溶解性能，因此作为热循环介质6具有优异的效果，并且在其内部添加石墨，能够起到使超临界流体更顺滑的效果，因其导热效果好，所以能够更快地将催化剂层4加热至工作温度。
40.使用超临界流体作为介质6进行加热处理，比加热丝的效果更好，其具有加热更均匀，预热更快的效果，以解决汽车在冷启动后，净化装置温度不够无法对废气进行处理的现状。
41.所述消音部2包括前端固定安装在所述上游净化器壳体末端的基体，所述基体的内部开设有供气体通过的环形气道9，所述基体的末端与下游净化组件3固定连接且其连接部设置有排气面10，所述环形气道9在排气面10上设置有出口。
42.所述环形气道9共设置有若干个，均呈螺旋状开设在消音部2的内部且位于内侧的环形气道9螺旋半径不断减小，若干个所述环形气道9之间均为互不干涉关系。
43.在工作中，从上游净化组件1经过初步净化的废气通过环形气道9进入到下游净化组件3内进行下一步净化。
44.这样设计，经过初步净化的废气通过环形气道9进入到下游净化组件3内进行下一步净化，因为环形气道9设置有多个，所以在通气过程中能够保证通气顺畅，不会出现气体积压的情况发生，并且环形的气道具有能够起到优异的消音效果。
45.所述排气面10上呈平行且间隔设置有多个锯齿状的气流干扰面12，所述出口开设在所述气流干扰面12凹陷处，所述气流干扰面12的凸起处与下游净化器壳体的前端相顶接。
46.这样设计，所述气流干扰面12能够让经过此处的气流改变其原有路径，进行横向流通，然后进入到下游净化组件3内，起到将废气均匀进入到下游净化组件3内作用，并且锯齿状结构具有一定消音效果。
47.所述下游净化组件3包括下游净化器壳体，所述下游净化器壳体内呈蜂窝状固定安装有催化剂层4，在下游净化器壳体的催化剂层4的通孔内部均固定安装有电热丝，所述电热丝与所述催化剂层4的通孔同轴布设，所述电热丝通过加热器提供热能。
48.这样设计，启动上游净化组件1的同时启动下游净化组件3，经过上游净化组件1初步净化的废气进入到下游净化组件3，下游净化组件3对其进行二次净化，相比较单次排气净化具有更优异的效果，并且经过上游净化组件1初步净化后的废气，在进入到下游净化组件3后，其内部的颗粒物明显减少，能够降低下游净化组件3内的颗粒附着量，起到保护加热丝的作用，提高加热丝的使用寿命。
49.所述上游净化组件1内的蜂窝状催化剂层4的废气通过口小于所述下游净化组件3内的蜂窝状催化剂层4的废气通过口，因为废气初步净化后其中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物明显减少，并且加热后的废气其体积会增大，为减少上游净化组件1压力，所以增大下游净化组件3排气量，保证下游净化组件3排气量大于上游净化组件1的进气量。
50.所述下游净化组件3为现有技术，现阶段所使用的汽车尾气处理装置多数由此装
置完成，且公开充分，为本领域常用的技术手段，因此不再进行过多赘述。
51.上游净化组件1与消音部2、消音部2与下游净化组件3之间均为可拆卸连接，其可拆卸的连接方式有很多种，可以为卡接、螺纹连接等连接方式，对此本实施例中不作具体限定。
52.本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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发明的限制。
53.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，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。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
54.当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。