专利名称：一种自然进风的净化器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种催化净化器，特别是涉及一种能补充二次空气的催化净化器。
在现有技术中，为了保护环境，治理汽车以及其他内燃机排放废气造成的污染，多采用催化净化器。这种净化器用的是氧气型催化剂，需要在具有一定的氧气量的条件下才能获得理想的净化效果。但是，汽油内燃机排放的恰恰是贫氧废气，不利于净化器的氧化催化反应，因此，不具有二次进风结构的净化器往往净化率不高，或者净化率不稳定，时高时低，尤其是当废气浓度很大时，净化率就更低，甚至完全没有净化效果。为了提高净化器的净化效果，就要让外界的空气补充入净化器内，参与催化反应，这补充的空气即为二次进风或称二次空气。由于净化器并不是总需要补气，如当内燃机冷起动时、或怠速、中速时，废气浓度大，含氧量少，需要向净化器补气；当内燃机高速时，废气浓度低，温度高，则应停止补气，否则会使催化剂过热而令催化剂的活性下降甚至失效。因此，国外工业发达国家都要给净化器配装二次进风的附属装置，包括空气泵、空气控制阀、喷气管、真空软管等，此外，为了能根据净化器的需要而补充空气，还要用一个电脑来控制进气阀门的开启和关闭、控制进气量的大小。但是，这一套附属装置既复杂又昂贵，维护困难，不适于我国国情。
本实用新型的目的就是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种能按需要给净化器提供二次进风、提高净化器的净化率的、成本较低的自然进风的净化器。
本实用新型的目的可以通过以下的技术措施来实现它由壳体、进气管、出气管、扩散室、催化室、混合室、收集室、消声室组成，其特征是在净化器的进气部位，即在进气管与壳体的连接处增设一个或一个以上的单向进气阀，该阀的进气孔与外界相通，出气孔则与壳体内扩散室相通，阀门只允许外界空气流进净化器。当净化器工作时，废气从进气管进入扩散室，由于气流通过不同截面，其流速不同，产生压力差，在单向进气阀的出气孔附近形成负压力，使阀门开启，外界空气从单向进气阀被吸入扩散室，与废气混合后再进入催化室；高速时，净化器内产生高温高压，造成正压力，即净化器内的压力大于外界大气压力，使阀门关闭。
本实用新型所述的单向进气阀可以采用钢珠单向进气阀，用限位塞控制钢珠的行程；还可以采用锥形单向进气阀。
本实用新型所述的单向进气阀的数量和阀门的大小是根据催化剂的活性和装量而定，阀体的尺寸随净化器壳体的形状大小而定。当采用数个单向进气阀时，一般将它们均布在净化器壳体与进气管连接处的周围，形成环形的阀体，该阀体的形状和尺寸大小随净化器壳体的形状大小而定，若净化器是圆形断面，则该阀体为圆环形，若净化器为椭圆断面，则该阀体为椭圆环形。
本实用新型还可以在净化器壳体上再装上一个外护罩，外护罩与进气管之间形成一环形缝隙，二次空气可从缝隙经单向进气阀进入净化器内，另外，外护罩与壳体还形成一个空气通道，除了为单向阀提供二次空气外，大部分的空气沿缝隙不断流走，对净化器起到散热、隔热和隔音的效果。
本实用新型与现有技术相比有如下的优点(1)为净化器提供自然进风的结构，可根据需要及时给净化器提供二次空气，或停止供气，大大提高了净化器的净化率，如净化器原来在没有自然进风结构的情况下，净化率是40％的话，使用本实用新型，净化率可以提高到90％以上；(2)它可以降低催化剂的起燃温度、缩短起燃时间，无自然进风结构的净化器起燃温度一般在250℃左右，使用本实用新型后的起燃温度可降到70～100℃，这也大大缩短了起燃的时间，使汽车一经发动，就能在较短的时间里达到起燃温度，改善汽车的性能，又具有净化的作用；(3)结构简单、紧凑、合理，易于制造，成本较低，可取代一套价昂、复杂的供给二次空气的附属装置；(4)性能可靠、坚固耐用，不需要维修保养；(5)可设一个外护罩，保护自然进风的结构和保护壳体，并使之与壳体之间形成空气通道，该通道可提供空气进入单向进气阀，同时又使通道内有大量空气流过，具有良好的隔热和隔音作用；(6)适用范围广，在使用汽油的汽车、汽油内燃机以及矿井、地下工程的工程机械所使用的净化器上，都适用本实用新型，凡是净化器，无论是二元净化器、三元净化器、贵金属或非贵金属净化器，还是颗粒状的净化器、金属蜂窝净化器、陶瓷蜂窝净化器，均适用。
下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述
图1是本实用新型一种实施例的主视剖面图；图2是本实用新型另一种实施例的主视剖面图；图3是图2的A-A剖视图；图4是图2的B-B剖视图；图5是图2的C-C剖视图；图6是本实用新型实施例之三的主视剖面图。
图1所示的具有自然进风的净化器是本实用新型的一种实施例，它由壳体8、进气管1、出气管10、扩散室18、催化室、混合室、收集室12、消声室11组成，其中净化器的断面为椭圆形，催化室分三级，包括第一催化室17、第二催化室15、第三催化室13，催化室内装蜂窝状催化剂5和减振带6，混合室有二个，即第一混合室16和第二混合室14，消声室11位于净化器的尾部，与出气管10相连接，消声室内设蝶形盘7形成收集室12，其特征是在净化器的进气部位，即在进气管1与壳体8的连接处焊接有6个均匀分布在进气管根部的单向进气阀，它们构成一椭圆环形阀体2，单向阀的进气孔与外界相通，出气孔则与壳体内扩散室相通，阀内有一钢珠阀门3，并用限位塞4控制钢珠的行程，在壳体8外另装有形状相似的外护罩9，将包括环形阀体在内的净化器包裹起来，两者之间形成一空气通道。
当内燃机冷起动、或怠速、中速时，废气从进气管1进入扩散室18，由于进气管1的截面小于扩散室18的截面，气流的速度变化引起压差，在进气管与扩散室之间的部位附近形成负压力，使钢珠阀门3开启，外界空气沿着壳体8与外护罩9之间的空气通道进入阀体的进气孔，通过单向进气阀被吸入扩散室，与废气混合后再进入催化室17。当内燃机高速时，废气浓度低，温度高，使净化器内产生高温高压，造成正压力，即净化器内的压力大于外界大气压力，在正压力的作用下，使钢珠左移，关闭阀门，阻止外界空气进入和废气外泄。钢珠阀门随着净化器内脉动气流的变化而随时开启和关闭，根据净化器的需要提供二次空气。
外护罩9与进气管1之间形成一环形缝隙，二次空气就是从缝隙经单向进气阀进入净化器内，另外，外护罩9还与壳体8之间形成一空气通道，空气沿通道不断流走，带走净化器的热量，使净化器具有良好的隔热和隔音作用。
本实施例经过多次试验表明，在相同条件下，未装自然进风结构的净化器怠速排放时，CO和HC的净化率只能达到40～50％，而本例对CO的净化率可高达99.8％，对HC的净化率可高达99.4％。
图2～5所示的自然进风的净化器是本实用新型另一种实施例，净化器的结构与前例基本相同，所不同的是净化器采用颗粒状催化剂，圆环形阀体2由4个单向进气阀构成。
图6所示的自然进风的净化器是本实用新型实施例之三，它由壳体8、进气管1、出气管10、扩散室18、催化室、混合室、收集室12、消声室11组成，其中催化室分三级，包括第一催化室17、第二催化室15、第三催化室13，催化室内装蜂窝状催化剂5和减振带6，混合室有二个，即第一混合室16和第二混合室14，消声室11位于净化器的尾部，与出气管10相连接，消声室内设蝶形盘7形成收集室12，其特征是在净化器的进气部位，即在进气管1与壳体8的连接处焊接有3个均匀分布在进气管根部的单向进气阀，单向阀的进气孔与外界相通，出气孔则与壳体内扩散室相通，阀内有一锥形阀门30，随着净化器内脉动气流的变化而随时开启和关闭，根据净化器的需要提供二次空气。
图面说明箭头O表示空气，箭头F表示废气。
权利要求1.一种自然进风的净化器，它由壳体(8)、进气管(1)、出气管(10)、扩散室(18)、催化室、混合室、收集室(11)、消声室(12)组成，其特征是在净化器的进气部位，即在进气管(1)与壳体(8)的连接处增设一个或一个以上的单向进气阀，该阀的进气孔与外界相通，出气孔则与壳体内扩散室相通，阀内有一钢珠阀门(3)。
2.根据权利要求1所述的一种自然进风的净化器，其特征是还可以在单向进气阀内安装限位塞。
3.根据权利要求1或2所述的一种自然进风的净化器，其特征是当所述的单向进气阀的数量超过1个时，将它们均布在净化器壳体与进气管连接处的周围，形成坏形的阀体(2)。
4.根据权利要求1或2所述的一种自然进风的净化器，其特征是还可以在净化器壳体(8)装上外护罩(9)，外护罩(9)与进气管(1)和壳体(8)之间形成一环形缝隙。
5.根据权利要求3所述的一种自然进风的净化器，其特征是还可以在净化器壳体(8)上装一个外护罩(9)，外护罩(9)与进气管(1)和壳体(8)之间形成一环形缝隙。
专利摘要一种自然进风的净化器,它由壳体(8)、进气管(1)、出气管(10)、扩散室(13)、催化室、混合室、收集室(11)、消声室(12)组成,其特征是在净化器的进气部位,即在进气管(1)与壳体(8)的连接处增设一个或一个以上的单向进气阀,该阀的进气孔与外界相通,出气孔则与壳体内扩散室相通。其优点是可根据需要给净化器提供二次空气,大大提高了净化器的净化率,结构简单,易于制造,成本较低,不需要维修保养,适用范围广。
文档编号F01N3/28GK2273776SQ96236798
公开日1998年2月4日 申请日期1996年4月12日 优先权日1996年4月12日
发明者雷奕森, 钟煦坛, 张书麟 申请人:雷奕森, 钟煦坛, 张书麟