本實用新型涉及車輛技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種排氣凈化裝置。在此基礎(chǔ)上，本實用新型還涉及具有所述排氣凈化裝置的車輛。

背景技術(shù)：

隨著生活環(huán)境的惡化，世界各國都制定了相應(yīng)的法規(guī)和標準，以期把汽車有害排放物控制在較低的水平。為此，汽車界開發(fā)和創(chuàng)造出多種凈化排氣的新技術(shù)和新裝置。例如，針對發(fā)動機燃燒產(chǎn)生的一氧化碳、碳氫化合物和/或氮氧化物等污染物，可以利用催化轉(zhuǎn)換裝置中的催化劑將其轉(zhuǎn)換(三效催化或二效催化)為對人體無害的氣體；利用廢氣再循環(huán)技術(shù)將發(fā)動機排出的部分廢氣回送到進氣支管，并與新鮮混合氣一起在此進入氣缸，以通過廢氣中的二氧化碳降低燃燒室的燃燒溫度，減少氮氧化物的生成量；利用多孔陶瓷等制造的濾芯(微粒過濾裝置)過濾尾氣中的微粒；以及，利用強制式曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)將竄入曲軸箱內(nèi)的可燃混合氣和燃燒產(chǎn)物引入進氣管，以避免其排放到大氣中等。

其中，上述催化轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換過程和微粒過濾裝置的過濾過程具有共同之處：在尾氣流過時通過化學(xué)反應(yīng)和/或物理吸附的方式去除污染物。本實用新型主要關(guān)注此類排氣凈化裝置。具體地，針對傳統(tǒng)技術(shù)中的排氣凈化裝置，利用流體力學(xué)軟件分析發(fā)現(xiàn)，尾氣經(jīng)過其中流動時的均勻性系數(shù)較低，主要表現(xiàn)為經(jīng)過中心部分的氣體量較多，而邊緣部分利用率較低。

由此可知現(xiàn)有排氣凈化裝置(如三效催化轉(zhuǎn)換器)凈化效率較低且易于失效的一個重要原因，即在工作過程中，主要依賴于位于中心部分的催化劑或陶瓷部分催化或吸附污染物，而邊緣部分則近乎處于閑置狀態(tài)，且在中心部分由于例如吸附飽和等失效后要求整體更換。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型旨在提出一種排氣凈化裝置，以具有較高的凈化效率和較長的使用壽命。

為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種排氣凈化裝置，包括具有容腔的殼體和設(shè)置于所述容腔內(nèi)的載體，所述殼體具有分別位于所述載體的兩側(cè)的進氣端和出氣端，所述進氣端設(shè)置有用于引導(dǎo)由所述進氣端通入的流體朝向所述載體螺旋輸送的螺旋導(dǎo)流片。

進一步的，所述螺旋導(dǎo)流片沿著所述殼體的中心軸線扭轉(zhuǎn)延伸。

進一步的，所述螺旋導(dǎo)流片的軸向兩端之間的扭轉(zhuǎn)角度為85°～95°。

進一步的，所述殼體包括圓筒狀的本體部和在所述進氣端一側(cè)連接至所述本體部的進氣端錐部，所述螺旋導(dǎo)流片的朝向所述載體的一端延伸至所述進氣端錐部內(nèi)。

進一步的，所述螺旋導(dǎo)流片的延伸至所述進氣端錐部內(nèi)的軸向長度為15mm～20mm。

進一步的，所述螺旋導(dǎo)流片的遠離所述載體的一端設(shè)置有導(dǎo)流片支架，所述導(dǎo)流片支架沿所述螺旋導(dǎo)流片的徑向延伸并在徑向兩端分別連接至所述進氣端。

進一步的，所述導(dǎo)流片支架形成為片狀結(jié)構(gòu)，并與所述螺旋導(dǎo)流片的厚度均為2mm～3mm。

進一步的，所述進氣端形成有第一插槽，所述導(dǎo)流片支架的徑向兩端分別插裝至所述第一插槽內(nèi)。

進一步的，所述進氣端連接有進氣管，所述進氣管的朝向所述殼體的一端形成有用于插裝所述導(dǎo)流片支架的第二插槽，所述導(dǎo)流片支架的軸向長度小于或等于所述第一插槽和所述第二插槽的軸向長度，且所述進氣管的外壁面貼合于所述進氣端的內(nèi)壁面。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型所述的排氣凈化裝置具有以下優(yōu)勢：

(1)本實用新型所述的排氣凈化裝置能夠利用設(shè)置于進氣端的螺旋導(dǎo)流片引導(dǎo)通入的流體(如尾氣)朝向載體螺旋輸送，從而使得尾氣中的污染物在輸送過程中向外擴散，相對均勻地流過載體，有效提高其均勻性系數(shù)，改善凈化效率，并且由此具有較長的使用壽命。

(2)本實用新型所述的螺旋導(dǎo)流片可以通過導(dǎo)流片支架插裝至進氣端的插槽內(nèi)而進行安裝，結(jié)構(gòu)簡單、安裝工藝性好，且能夠防止其在氣流作用下發(fā)生抖動、移位等，避免產(chǎn)生振動和噪聲。

本實用新型的另一目的在于提出一種車輛，以具有較高的排氣凈化效率。

為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種車輛，所述車輛包括本實用新型提供的上述排氣凈化裝置。

所述車輛與上述排氣凈化裝置相對于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢相同，在此不再贅述。

本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

構(gòu)成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施方式及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本實用新型實施方式所述的催化轉(zhuǎn)換器的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施方式所述的催化轉(zhuǎn)換器的分解圖；

圖3a和圖3b分別為圖2中催化轉(zhuǎn)換器的螺旋導(dǎo)流片及導(dǎo)流片支架的主視圖和俯視圖。

附圖標記說明：

1-容腔，2-殼體，21-進氣端，21a-第一插槽，22-出氣端，6a-第二插槽，23-本體部，24-進氣端錐部，25-出氣端錐部，3-載體，4-螺旋導(dǎo)流片，5-導(dǎo)流片支架，6-進氣管，7-出氣管。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施方式及實施方式中的特征可以相互組合。

另外，在本實用新型的實施方式中所提到的排氣凈化裝置，既可以為利用附著在載體上的催化劑將尾氣中的污染物催化轉(zhuǎn)換為其他對人體無害的物質(zhì)的催化轉(zhuǎn)換裝置(如三效催化轉(zhuǎn)換器)，也可以為利用吸附材料等過濾尾氣中的污染物的過濾裝置等。只要其具有隨附權(quán)利要求書限定的結(jié)構(gòu)并能夠通過使具有污染物的流體經(jīng)過載體以進行凈化，均屬于本實用新型的構(gòu)思范圍。

典型地，催化轉(zhuǎn)換裝置中的載體可以為由直徑為2mm～3mm的多孔性陶瓷小球構(gòu)成反應(yīng)床，或者為具有很多蜂窩狀小孔的陶瓷塊，而催化劑可以為其表面上的薄薄的鉑、銠或鈀的鍍層等。另外，本實用新型的排氣凈化裝置可以用作車輛上的尾氣凈化裝置。

下面將參考附圖并結(jié)合實施方式來詳細說明本實用新型。

參照圖1至圖3b所示，根據(jù)本實用新型一種優(yōu)選實施方式的排氣凈化裝置，包括殼體2。該殼體2具有空腔1并在兩端形成有進氣端21和出氣端22。容腔1內(nèi)設(shè)置有載體3(如附著有催化劑的多孔陶瓷)。由此，例如當(dāng)該排氣凈化裝置安裝于車輛的排氣管路中時，尾氣可以通過進氣端21進入殼體2的空腔1內(nèi)，經(jīng)過載體3時其中的污染物被催化轉(zhuǎn)換或吸附，進而通過出氣端22排出。

在該排氣凈化裝置中，進氣端21還設(shè)置有螺旋導(dǎo)流片4，用于引導(dǎo)由所述進氣端21通入的流體(如尾氣)朝向載體3螺旋輸送。由此，流體在輸送過程中能夠在離心力和螺旋導(dǎo)流片4的引導(dǎo)作用下徑向向外擴散，從而相對均勻地與載體3各部分接觸，其中的污染物能夠更均勻地被載體3吸附或其上的催化劑催化反應(yīng)。因此，本實用新型的排氣凈化裝置使得流體經(jīng)過載體3時具有更高的均勻性系數(shù)，有效提高了載體3的邊緣利用率，改善了凈化效率并有利于延長使用壽命。

在本實用新型中，螺旋導(dǎo)流片4可以設(shè)置為多種結(jié)構(gòu)形式，只要其能夠引導(dǎo)由進氣端21通入的流體朝向載體3螺旋輸送即可。通常地，從進氣端21至出氣端22，殼體2具有中心軸線(可以由載體3的中心軸線確定)。螺旋導(dǎo)流片4可以沿該中心軸線扭轉(zhuǎn)延伸。在圖示實施例中，排氣凈化裝置僅設(shè)置有一片螺旋導(dǎo)流片4，該螺旋導(dǎo)流片4可以通過將平板狀的薄板兩端沿相反的方向扭轉(zhuǎn)一定角度而成型，由此其螺旋軸線與上述殼體2的中心軸線可以重合，從而能夠引導(dǎo)流體均勻地螺旋輸送至載體3。

螺旋導(dǎo)流片4能夠提高流體的均勻性，但同時也會對氣流產(chǎn)生阻力，在車輛上表現(xiàn)為排氣阻力，這不利于發(fā)動機動力的發(fā)揮。為此，螺旋導(dǎo)流片4的軸向兩端之間的扭轉(zhuǎn)角度不宜過大(螺旋個數(shù)不宜過多)。綜合考慮流體經(jīng)過時的引導(dǎo)效果以保證較高的均勻性，優(yōu)選為其軸向兩端之間的扭轉(zhuǎn)角度為85°～95°，即軸向兩端基本垂直，如圖3a和圖3b所示。

參照圖1和圖2所示，在一種典型的排氣凈化裝置中，殼體2可以包括本體部23以及設(shè)置于該本體部23兩側(cè)的進氣端錐部24和出氣端錐部25。經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)，將螺旋導(dǎo)流片4形成并安裝為朝向載體3的一端延伸至進氣端錐部24內(nèi)，能夠顯著改善流體向外擴散的效果。優(yōu)選地，螺旋導(dǎo)流片4的延伸至進氣端錐部24內(nèi)的軸向長度可以為15mm～20mm。為此，可以使得螺旋導(dǎo)流片4整體的軸向長度為50mm～52mm。

可以理解的是，盡管圖示為載體3僅設(shè)置于殼體2的本體部23內(nèi)以便于加工和安裝，在其他實施方式中載體3亦可以填充至少部分進氣端錐部24和/或出氣端錐部25。

螺旋導(dǎo)流片4可以以各種適當(dāng)?shù)男问竭B接至殼體2的進氣端21，例如可以在兩側(cè)直接焊接至進氣端21的側(cè)壁上。在一種較為優(yōu)選的實施方式中，螺旋導(dǎo)流片4的遠離載體3的一端設(shè)置有導(dǎo)流片支架5，該導(dǎo)流片支架5沿螺旋導(dǎo)流片4的徑向延伸并在兩端分別連接至殼體2的進氣端21。此處所述導(dǎo)流片支架5可以與螺旋導(dǎo)流片4一體成型或通過焊接等方式連接，導(dǎo)流片支架5優(yōu)選為片狀結(jié)構(gòu)，并與螺旋導(dǎo)流片4均具有2mm～3mm的厚度，從而具有較輕的質(zhì)量并便于成型，且不至于在氣流作用下發(fā)生變形。

另外，導(dǎo)流片支架5可以在徑向兩端延伸至超出螺旋導(dǎo)流片4，以便于與進氣端21的相應(yīng)結(jié)構(gòu)配合安裝。典型地，其徑向兩端可以插裝至形成在進氣端21的安裝孔中。在一種優(yōu)選實施方式中，可以在進氣端21形成有第一插槽21a。此處所述第一插槽21a及進一步優(yōu)選實施方式中所述的第二插槽6a均指其延伸至相應(yīng)部件的自由端，以形成為槽狀結(jié)構(gòu)，從而便于從該自由端插裝導(dǎo)流片支架5。由此，本實用新型的排氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)較為簡單、安裝工藝性好。并且由于第一插槽21a的約束作用，可以防止螺旋導(dǎo)流片4在氣流作用下擺動或移位，避免發(fā)生振動、產(chǎn)生噪聲。

正如上述，本實用新型的排氣凈化裝置可以用于車輛尾氣處理，因此需要與如排氣支管連接。為此，該排氣凈化裝置可以在進氣端21連接有進氣管6，在出氣端22連接有出氣管7。進氣管6的朝向殼體2的一端可以形成有第二插槽6a，且導(dǎo)流片支架5的軸向長度(即沿螺旋導(dǎo)流片4軸向的長度)小于或等于第一插槽21a和第二插槽6a的軸向長度(如導(dǎo)流片支架5、第一插槽21a和第二插槽6a的軸向長度可以分別為5mm)，以便使導(dǎo)流片支架5在軸向完全沉入第一插槽21a和第二插槽6a中。另外，可以使進氣管6的外壁面貼合于殼體2的進氣端21的內(nèi)壁面，從而密封流體流動的管路，避免污染物泄露。進氣管6插裝于進氣端21內(nèi)還有利于減小流動阻力(如發(fā)動機排氣阻力)。在插裝完成后，可以通過焊接或耐高溫的密封膠將各部分固定連接。

以上對本實用新型提供的排氣凈化裝置進行了示例性說明，在此基礎(chǔ)上，本實用新型還提供一種具有該排氣凈化裝置的車輛。典型地，該排氣凈化裝置可以為三效催化轉(zhuǎn)換器或微粒過濾器。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施方式而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。