專利名稱：還原催化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種還原催化器，尤其涉及用于降低發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣中的有害 氣體含量的還原催化器。
背景技術(shù)：
為了保護(hù)環(huán)境，世界各國(guó)相繼出臺(tái)了控制汽車尾氣排放的相關(guān)法規(guī)，越來(lái)越嚴(yán)格 的排放法規(guī)使得單純的機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)很難滿足法規(guī)要求，必須依靠機(jī)外后處理技術(shù)予以輔 助。在機(jī)外技術(shù)處理方面，歐洲的主要汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)公司主要采用選擇性催化還原系統(tǒng)技 術(shù)控制柴油機(jī)的氮氧化物排放，國(guó)內(nèi)各大排氣系統(tǒng)制造商也正在采用選擇性催化還原系統(tǒng) 技術(shù)。選擇性催化還原系統(tǒng)的基本原理是將尿素水溶液噴射到排氣管中，尿素水溶液液滴 在排氣管中與高溫排氣混合、蒸發(fā)、熱解水解為氨氣，然后氨氣與廢氣中的氮氧化物在還原 催化器中的催化劑的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氮?dú)夂退?，以達(dá)到降低氮氧化物的作用。但是現(xiàn)有的還原催化器在滿足背壓要求的情況，氮氧化物轉(zhuǎn)化效率較低，并且降 低噪聲的效果不明顯。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的還原催化器旨在解決上述背景技術(shù)中的問(wèn)題，其通過(guò)合理的設(shè)計(jì)， 使得還原催化器的氮氧化物轉(zhuǎn)化效率大大提高，降低噪聲的效果也大大改進(jìn)。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為還原催化器，包括還原催 化器殼體、供廢氣進(jìn)入所述還原催化器殼體的廢氣進(jìn)口管、供所述廢氣離開(kāi)所述還原催化 器殼體的廢氣出口管、降低噪聲的消音管和降低廢氣中的氮氧化物的催化器總成，其特征 在于所述還原催化器殼體被五個(gè)隔板和所述催化器總成分成五個(gè)腔室；位于第一和第 二腔室之間的隔板上分布有孔，以使廢氣從所述第一腔室流動(dòng)到第二腔室；所述進(jìn)口管從 所述還原催化器殼體的外部向內(nèi)部延伸，進(jìn)入所述第一腔室并延伸到位于所述第一和第二 腔室之間的隔板上，且該進(jìn)口管上有孔，以使廢氣從該進(jìn)氣管進(jìn)入所述第一腔室；所述催化 器總成位于第二和第三腔室之間；所述消音管從第三腔室伸出，通過(guò)第四腔室，進(jìn)入第五腔 室，該消音管位于第四和第五腔室的部分有孔，使得氣流從該消音管進(jìn)入第四和第五腔室 中；所述出口管從位于第三和第四腔室的隔板處延伸，通過(guò)第五腔室，延伸到所述還原催化 器殼體的外部，所述出口管上有孔，以將位于第四和第五腔室內(nèi)的廢氣排出所述還原催化 器殼體。優(yōu)選地，位于第一腔室和第二腔室之間的隔板與所述進(jìn)口管連接的部分上分布有 孔。優(yōu)選地，位于所述還原催化器殼體內(nèi)部的所述出口管的端部由位于第三和第四腔 室的隔板擋住。優(yōu)選地，所述還原催化器還包括供安裝進(jìn)氣口廢氣溫度傳感器的進(jìn)氣口溫度傳感器螺母、安裝出氣口廢氣溫度傳感器的出氣口溫度傳感器螺母以及供安裝出氣口氮氧化物 傳感器的氮氧化物傳感器螺母。進(jìn)一步地，所述進(jìn)氣口溫度傳感器螺母位于第二腔室，所述出氣口溫度傳感器螺 母位于第三腔室，所述氮氧化物傳感器螺母位于第四腔室。優(yōu)選地，所述催化器總成包括催化器總成殼體、載體、涂層、密封條和襯墊；所述襯 墊位于所述載體和催化器總成殼體之間，且所述襯墊在軸向方向的兩端各有一密封條；所 述載體為陶瓷蜂窩狀，其上有涂層。進(jìn)一步地，所述載體包括軸向分布的兩個(gè)，所述還原催化器殼體的中間位置設(shè)置 有一條凹筋，而且兩端向內(nèi)收口，用以固定兩個(gè)所述載體的相對(duì)位置。優(yōu)選地，位于第三和第四腔室的隔板上設(shè)置有直接連通第三和第四腔室的孔。優(yōu)選地，位于第四和第五腔室的隔板上設(shè)置有直接連通第四和第五腔室的孔。本實(shí)用新型的還原催化器結(jié)構(gòu)緊湊，廢氣轉(zhuǎn)化效率高，而且大大降低了噪聲。

下面將結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的方案，其中圖1是本實(shí)用新型的還原催化器的透視圖；圖2和圖3是本實(shí)用新型的還原催化器內(nèi)部組件的示意圖；圖4是本實(shí)用新型的還原催化器的截面圖；圖5和圖6是本實(shí)用新型的還原催化器的催化器總成的局部放大截面圖。
具體實(shí)施方式
圖1-6示出了本實(shí)用新型的還原催化器10。該還原催化器10包括具有內(nèi)部空間 的還原催化器殼體12、進(jìn)氣口連接管14、進(jìn)氣口管16、催化器總成26，消音管38、出氣口管 42、隔板50a-e、進(jìn)氣口溫度傳感器螺母70、出氣口溫度傳感器螺母72和氮氧化物傳感器螺 母74。催化器總成26包括催化器總成殼體28、載體30a-b、涂層32a_b、密封條34a_d和襯 墊36a_b。除了載體30a_b、涂層32a_b和襯墊36a_b外，該還原催化器10的其它組件的材 料全部都是不銹鋼的。載體30a_b的材料是蜂窩狀陶瓷，涂層32a_b的材料成分根據(jù)發(fā)動(dòng) 機(jī)排出的具體廢氣成分確定。襯墊36a_b的材料根據(jù)催化器總成受力情況確定。但載體 30a_b、涂層32a_b和襯墊36a_b的材料都必須是能承受廢氣且耐高溫的。五個(gè)隔板50a-e固定在所述還原催化器殼體12。隔板50a是與該還原催化器殼體 12的前端內(nèi)部鎖緊以封閉所述還原催化器殼體12前端的前隔板。隔板50e是與該還原催 化器殼體12的后端內(nèi)部鎖緊以封閉所述還原催化器殼體12后端的后隔板。隔板50b、50c 和50d位于在該還原催化器殼體12的內(nèi)部，并在相互間隔的位置依靠進(jìn)口管和出口管分別 將它們固定。隔板50b、50c、50d和催化器總成26將還原催化器殼體12的內(nèi)部分隔成五個(gè) 腔室第一腔室60a、第二腔室60b、第三腔室60c、第四腔室60d和第五腔室60e。隔板50b 上設(shè)置若干個(gè)小孔，以使得廢氣流在所述第一腔室60a和第二腔室60b之間流動(dòng)，并且氣流 均勻分布在催化器表面上。進(jìn)氣口連接管14用以連接發(fā)動(dòng)機(jī)后的排氣管。來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣通過(guò)進(jìn)氣口連 接管14和進(jìn)氣口管16進(jìn)入該還原催化器殼體12。進(jìn)氣口管16通過(guò)隔板50a，延伸到隔板50b。該進(jìn)氣口管16具有設(shè)置在該還原催化器殼體12外部的第一端部15和設(shè)置在第一腔 室32a內(nèi)部的第二端部17。廢氣通過(guò)第一端部15進(jìn)入進(jìn)氣口管16，部分氣體流經(jīng)進(jìn)氣口 管上的孔18，進(jìn)入第一腔室60a，然后流經(jīng)隔板50b上的孔51進(jìn)入第二腔室60b ；還有部分 氣體從進(jìn)氣口管16直接流經(jīng)隔板50b上的孔52進(jìn)入第二腔室60b。催化器總成26位于隔板50b和50c之間。催化器總成26所包括的催化器總成殼 體28和還原催化器殼體12之間的配合是緊密配合。襯墊36a位于載體30a和催化器總成 殼體28之間，且襯墊36a在軸向方向的兩端各有一密封條34a和34b ；襯墊36b位于載體 30b和催化器總成殼體28之間，且襯墊36b在軸向方向的兩端各有一密封條34c和34d ；載 體30a-b都是陶瓷蜂窩狀的，其上分別有涂層32a和32b。催化器總成殼體28在載體30a 和載體30b之間壓有一條凹筋27，用以固定兩個(gè)載體30a和30b。消音管38通過(guò)隔板50c和50d，從第三腔室60c經(jīng)第四腔室60d延伸到第五腔室 60e。消音管38的兩個(gè)端部是打開(kāi)的，使得廢氣可在腔室60c、60d和60e之間流動(dòng)。消音 管38位于第四腔室60d和第五腔室60e的部分具有多個(gè)孔39和孔40，這些孔使得廢氣可 以分別從消音管38進(jìn)入第四腔室60d和第五腔室60e。出氣口管42從隔板50c起，經(jīng)第四腔室和第五腔室，延伸至位于還原催化器殼體 12外部出口 43。進(jìn)入第四腔室和第五腔室中的廢氣可從出氣口管42上的孔44和孔45進(jìn) 入出氣口管42，并排出還原催化器殼體12。出氣口管42的一個(gè)位于還原催化器殼體12內(nèi) 部的開(kāi)口端被隔板50c擋住。進(jìn)氣口溫度傳感器螺母70位于第二腔室60b，出氣口溫度傳感器螺母72位于第三 腔室60c，氮氧化物傳感器螺母74位于第四腔室60d。隔板50c上有孔53，使廢氣從第三腔室進(jìn)入消音管38 ；還有一個(gè)或多個(gè)小孔54， 使廢氣可以在第三腔室和第四腔室之間流動(dòng)，以滿足降低背壓和噪聲的要求。隔板50d上有一個(gè)或多個(gè)孔55，使廢氣可以在第四腔和第五室之間流動(dòng)，以提高 消音效果。在實(shí)際工作過(guò)程中，廢氣通過(guò)進(jìn)氣口連接管14，進(jìn)入進(jìn)氣口管16，然后部分廢氣 進(jìn)入第一腔室60a，并流經(jīng)隔板50b上的孔51進(jìn)入第二腔室60b ；還有部分廢氣從進(jìn)氣口管 16直接流經(jīng)隔板50b上的孔52進(jìn)入第二腔室60b。接著，進(jìn)入第二腔室的廢氣先后通過(guò)載 體30a和30b上孔29、31、33和35，在通過(guò)載體時(shí)部分氮氧化物與催化劑和氨氣發(fā)生化學(xué)反 應(yīng)，生成氮?dú)夂退?，然后廢氣就進(jìn)入第三腔室。第三腔室的部分廢氣進(jìn)入消聲管38，流經(jīng)孔 39和40分別進(jìn)入第四和第五腔室；還有部分廢氣通過(guò)孔54直接進(jìn)入第四和第五腔室。最 后第四和第五腔室的廢氣由孔44和45進(jìn)入出氣口管42，并排出還原催化器殼體12。通過(guò)以上的結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型在滿足背壓的前提下，使得還原催化器的氮氧化物 轉(zhuǎn)化效率大大提高，降低噪聲的效果也大大改進(jìn)。綜上，本實(shí)用新型已通過(guò)上述的實(shí)施例來(lái)詳加描述。但是本實(shí)用新型不旨在限定 于上述實(shí)施例的內(nèi)容。在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，本實(shí)用新型的還原催 化器可以有許多不同的變形。例如可改變出口管和進(jìn)口管的位置或直徑，也可改變消聲器 主體的外部形狀，還可以減少隔板的數(shù)量或根據(jù)需要調(diào)整三個(gè)傳感器螺母的位置。這些變 形都包含在本實(shí)用新型后面的權(quán)利要求所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求還原催化器，包括還原催化器殼體、供廢氣進(jìn)入所述還原催化器殼體的廢氣進(jìn)口管、供所述廢氣離開(kāi)所述還原催化器殼體的廢氣出口管、降低噪聲的消音管和降低廢氣中的氮氧化物的催化器總成，其特征在于所述還原催化器殼體被五個(gè)隔板和所述催化器總成分成五個(gè)腔室；位于第一和第二腔室之間的隔板上分布有孔，以使廢氣從所述第一腔室流動(dòng)到第二腔室；所述進(jìn)口管從所述還原催化器殼體的外部向內(nèi)部延伸，進(jìn)入所述第一腔室并延伸到位于所述第一和第二腔室之間的隔板上，且該進(jìn)口管上有孔，以使廢氣從該進(jìn)氣管進(jìn)入所述第一腔室；所述催化器總成位于第二和第三腔室之間；所述消音管從第三腔室伸出，通過(guò)第四腔室，進(jìn)入第五腔室，該消音管位于第四和第五腔室的部分有孔，使得氣流從該消音管進(jìn)入第四和第五腔室中；所述出口管從位于第三和第四腔室的隔板處延伸，通過(guò)第五腔室，延伸到所述還原催化器殼體的外部，所述出口管上有孔，以將位于第四和第五腔室內(nèi)的廢氣排出所述還原催化器殼體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的還原催化器，其特征在于位于第一腔室和第二腔室之間的 隔板與所述進(jìn)口管連接的部分上分布有孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的還原催化器，其特征在于位于所述還原催化器殼體內(nèi) 部的所述出口管的端部由位于第三和第四腔室的隔板擋住。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的還原催化器，其特征在于所述還原催化器還包括供安 裝進(jìn)氣口廢氣溫度傳感器的進(jìn)氣口溫度傳感器螺母、安裝出氣口廢氣溫度傳感器的出氣口 溫度傳感器螺母以及供安裝出氣口氮氧化物傳感器的氮氧化物傳感器螺母。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的還原催化器，其特征在于所述進(jìn)氣口溫度傳感器螺母位于 第二腔室，所述出氣口溫度傳感器螺母位于第三腔室，所述氮氧化物傳感器螺母位于第四 腔室。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的還原催化器，其特征在于所述催化器總成包括催化器 總成殼體、載體、涂層、密封條和襯墊；所述襯墊位于所述載體和催化器總成殼體之間，且所 述襯墊在軸向方向的兩端各有一密封條；所述載體為陶瓷蜂窩狀，其上有涂層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的還原催化器，其特征在于所述載體包括軸向分布的兩個(gè)，所 述還原催化器殼體的中間位置設(shè)置有一條凹筋，而且兩端向內(nèi)收口，用以固定兩個(gè)所述載 體的相對(duì)位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的還原催化器，其特征在于位于第三和第四腔室的隔板 上設(shè)置有直接連通第三和第四腔室的孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的還原催化器，其特征在于位于第四和第五腔室的隔板 上設(shè)置有直接連通第四和第五腔室的孔。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種還原催化器，其包括還原催化器殼體、廢氣進(jìn)口管、廢氣出口管、消音管和催化器總成。所述還原催化器殼體被隔板和催化器總成分成五個(gè)腔室；位于第一和第二腔室之間的隔板上分布有小孔；進(jìn)口管從還原催化器殼體的外部向內(nèi)部延伸，進(jìn)入所述第一腔室并延伸到位于所述第一和第二腔室之間的隔板上，且該進(jìn)口管上有孔；所述催化器總成位于第二和第三腔室之間；所述消音管從第三腔室伸出，通過(guò)第四腔室，進(jìn)入第五腔室，該消音管位于第四和第五腔室的部分有孔；所述出口管從位于第三和第四腔室的隔板處延伸，通過(guò)第五腔室，延伸到所述還原催化器殼體的外部，所述出口管上有孔。本實(shí)用新型的還原催化器氮氧化物轉(zhuǎn)化效率高，降噪效果好。
文檔編號(hào)F01N3/28GK201714465SQ20102025795
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月14日
發(fā)明者陳慶東 申請(qǐng)人:陳慶東