CN102159803B - 用于净化汽车尾气的过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的用于净化汽车尾气的过滤装置包括：箱体；前支持法兰盘及后支持法兰盘，安装在所述箱体内；过滤部件，安装在所述前支持法兰盘和后支持法兰盘之间。所述前支持法兰盘和后支持法兰盘分别垂直固定于所述过滤部件的前端部及后端部。所述过滤部件包括具有层叠形或卷绕形的金属泡沫过滤器和用于包覆所述泡沫金属过滤器的金属衬垫或者护套。安装在所述过滤部件内部的多孔管上形成有多个孔。所述多孔管包括以下结构中的任何一种结构，即越是向管道的后端部宽度越小的结构、越是向管道的后端部宽度越大的结构、后端部的孔逐渐变小的结构、在中间插入圆锥体的结构或者在中间插入棱锥体的结构。

Description

用于净化汽车尾气的过滤装置

技术领域

本发明涉及一种用于净化汽车尾气的过滤装置。所述过滤装置在尾气流入的管道内插入圆锥体或者棱锥体，可使流入到流入口的的尾气畅通流动，且不产生通气流量梯度，从而可在管道内均匀地捕集颗粒物，而且用金属衬垫包覆安装于过滤装置内的泡沫金属过滤器，从而可维持泡沫金属过滤器的原有形状，因而可提高过滤装置的耐久性，而且可通过隔板将一个过滤部件内部分成多个过滤部分，并各部分分别用各种催化剂进行处理且安装在一个过滤部件内，从而可去除尾气中的各种气体，而且在形成于尾气流入的管道内的圆锥体前方安装支持分配部件，以稳定地支持圆锥体，从而可使尾气以均匀流速流入到管道内。而且，为了在尾气流入的管道内不产生通气流量梯度，采用缩小或扩大管道后端部宽度的缩管型或扩管型结构，从而可在管道内均匀地捕集颗粒物(PM)，而且采用缩小管道内后端部气孔的气孔调节型结构，以使通气面积变小，所以即使因后端部的压力变大导致流速加快，也可以均匀地分配流量。而且，在过滤组件的上端部连结圆锥盖，从而可使进入到流入口的尾气畅通流动，并在前法兰盘和泡沫金属过滤器之间及后法兰盘和泡沫金属过滤器之间分别插入热膨胀系数与泡沫金属相似的金属线网格(mesh)形状的密封衬垫，从而可进行焊接，而且可以有效地防止由于长时间使用尾气减少装置，即DPF(Diesel Particulate Filter)而发生的尾气泄漏，从而可以提高性能。而且，由于密封衬垫具有优异的耐久性，因此即使尾气长时间通过也可以使流道保持固定不变，且在位于尾气净化装置内的具有多角形空气通道的多孔管(porous tube)内安装涡流发生部件，使尾气产生涡流，从而均匀地分配流量，同时降低尾气速度并增加在过滤器内的残留时间，以提高颗粒物(PM：particulate matter)与泡沫金属过滤器接触的概率，从而可提高捕集效率。而且，本发明使用金属连结装置连结卷绕形的泡沫金属过滤器，因而便于组装泡沫金属，并且可以使卷绕过程中发生的泡沫金属的变形最小化，还可以减少泡沫金属的损失率。而且，在连接异种或同种之间的泡沫金属时，以反复的螺线形、正弦波形、方波形、圆形、半圆形、X形等多种形状进行缝接，因此使用者可根据需要选择各种方式来连接使用多个泡沫金属。

背景技术

使用现有放射型泡沫金属过滤器的情况下，尾气向内管方向流入，此时被堵塞的内管后端部的压力较高，因此通过过滤器后端的尾气流速加快，而内管前端部的压力较低，因此通过过滤器前端的流速变慢。这样一来，当整个过滤器中流速不同时，由于后端的流速快，同一时间内的流量多，因此捕集到的颗粒物多，而由于前端的流速慢，同一时间内的流量少，因此捕集到的颗粒物少。如果在上述情况下进行再生，由于温度梯度，不仅过滤器会损坏，而且还会扭曲。而且，进行再生之前，还会使背压增加，所以对性能产生不良影响。

以往作为尾气减少装置的密封材料使用的是陶瓷密封(ceramic seal)材料。所述陶瓷密封材料由于其特性具有容易变形且加工性优异的特点。但是，如果在尾气减少装置中使用所述陶瓷密封材料，则由于周期性的加热和冷却以及热冲击严重，耐久性变差。

另外，高温尾气进入到尾气减少装置并通过过滤器而排出。在此过程中，尾气的高温会传递到尾气减少装置的各部件，因此常规的密封衬垫由于周期性的加热和冷却以及热冲击，会被破碎或者燃烧掉。

而且，由于多孔管的作用一直以来仅局限于泡沫金属的制作方便及形状的保持上，所以无法降低尾气速度并增加在过滤器内的残留时间，并且无法提高颗粒物与泡沫金属过滤器的接触概率，因此也无法提高捕集效率。

以往在制作过滤组件时，一般采用卷绕或层叠的方式进行制作，因此在层叠或卷绕的过程中会发生泡沫金属的变形，还会产生泡沫金属的损失，且存在过滤组件连结性能下降的问题。

而且，以往连接泡沫金属时使用了粘接剂，但是用粘接剂进行连接时，为了保持泡沫的性能，需要将其加热到约600℃后再去除该粘接剂。在加热至所述高温时，为了使泡沫金属不受损坏，则需要快速加热，但是现有方法则无法这样进行，因此所耗费的工序时间较长，而且在高温下进行加热的粘接剂的局部没有被百分之百燃烧掉，所以残留的灰烬会堵住泡沫金属的气孔，从而会降低泡沫性能。另外，当用粘接剂连接泡沫金属之后卷绕泡沫金属时，由于连接部分的张力大，因此在卷绕过程中可能会出现泡沫金属的连接被破坏的现象。

发明内容

本发明为解决上述问题而作，其目的在于提供一种用于净化汽车尾气的过滤装置。所述过滤装置在尾气流入的管道内插入圆锥体或者棱锥体，可以使流入到流入口的尾气畅通流动，且不产生通气流量梯度，从而可在管道内均匀地捕集颗粒物。

本发明的另一个目的在于提供一种用于净化汽车尾气的过滤装置。在所述过滤装置中，用金属衬垫包覆安装于过滤装置内的泡沫金属过滤器，以维持泡沫金属过滤器的原有形状，从而可提高过滤装置的耐久性。

本发明的又一个目的在于提供一种用于净化汽车尾气的过滤装置。所述过滤装置通过隔板将一个过滤部件内部分成多个过滤部分，而各部分分别用各种催化剂进行处理且可安装在一个过滤部件内，从而可去除尾气中的各种气体。而且使用各种催化剂可以制作各种尾气后处理装置，如DOC、DeNOx、CDPF、SCR、LNT、Soot Capacitor、EGR用催化剂过滤器、蒸发器、静电过滤器。

本发明的再一个目的在于提供一种用于净化汽车尾气的过滤装置。所述过滤装置在形成于尾气流入的管道内的圆锥体前方安装支持分配部件，以稳定地支持圆锥体，从而可以使尾气以均匀的流速流入到管道内。

本发明的另一个目的在于提供一种用于净化汽车尾气的过滤装置。为了在尾气流入的管道内不产生通气流量梯度，采用缩小或扩大管道后端部宽度的缩管型或扩管型结构，从而可在管道内均匀地捕集颗粒物(PM)。

本发明的又另一个目的在于提供一种用于净化汽车尾气的过滤装置。所述过滤装置由于采用缩小管道内后端部气孔的气孔调节型结构，使通气面积变小，所以即使后端部的压力变大导致流速加快，也均匀地分配流量。

本发明的另一个目的在于，提供一种用于净化汽车尾气的过滤装置。所述过滤装置在过滤组件的上端部连结圆锥盖，使进入到流入口的尾气畅通流动。

本发明的另一个目的在于提供一种用于净化汽车尾气的过滤装置。所述过滤装置在前法兰盘和泡沫金属过滤器之间及后法兰盘和泡沫金属过滤器之间，分别插入热膨胀系数与泡沫金属相似的金属线网格形状的密封衬垫，从而可进行焊接，且可以有效地防止由于长时间使用作为尾气减少装置的DPF(Diesel Particulate Filter)而发生的尾气泄漏，从而可以提高性能，而且由于密封衬垫具有优异的耐久性，因此即使尾气长时间通过也可以使流道保持固定不变。

本发明的另一个目的在于提供一种用于净化汽车尾气的过滤装置。在位于尾气净化装置内并具有多边形空气通道的多孔管内安装涡流发生部件，使尾气产生涡流，从而均匀地分配流量，同时降低尾气速度并增加在过滤器内的残留时间，以提高颗粒物与泡沫金属过滤器接触的概率，从而可提高捕集效率。

本发明的另一个目的在于提供一种用于净化汽车尾气的过滤装置。所述过滤装置使用金属连结装置连结卷绕形泡沫金属过滤器，从而便于组装泡沫金属，并且可以使卷绕过程中发生的泡沫金属的变形最小化，还可以减少泡沫金属的损失率。

本发明的另一个目的在于提供一种用于净化汽车尾气的过滤装置。所述过滤装置在连接异种之间或同种之间的泡沫金属时，以反复的螺线形、正弦波形、方波形、圆形、半圆形、X形等多种形状进行缝接，从而使用者可以根据需要选择各种方式来连接使用多个泡沫金属。

为了达到上述目的，本发明涉及的的用于净化汽车尾气的过滤装置包括：流入口，燃烧后的尾气通过该流入口从发动机流入到多孔管状的管道；箱体，其上形成有排出口，所述尾气流入到多孔管状的内管道后通过过滤器并由该排出口排出；前支持法兰盘，其安装在所述箱体内，且垂直固定于围绕管道的过滤器前端，以固定管道并防止过滤器被推挤到前端；后支持法兰盘，其安装在所述箱体内，且垂直固定于围绕管道的过滤器后端，以固定管道并防止过滤器被推挤到后端；泡沫金属过滤器，其形状为层叠形或卷绕形，且安装在所述前支持法兰盘和后支持法兰盘之间，使流入到管道内的尾气通过该过滤器；过滤部件，其包括金属衬垫或者护套，所述金属衬垫或者护套具有网状结构且包覆泡沫金属过滤器，以维持所述泡沫金属过滤器的原有形状，使泡沫金属过滤器具有耐久性。而且，所述过滤装置的内部安装有管道，所述管道上形成有多个孔，使尾气顺利地流入并通过所述过滤部件而排出。所述管道包括以下结构中的任何一个结构。即，管道的后端部宽度小的缩管型结构或者管道的后端部宽度大的扩管型结构，该结构在管道内不产生通气流量梯度；缩小管道内后端部气孔的气孔调节型结构，该结构由于使通气面积变小，所以即使后端部的压力变大导致流速加快，也可以均匀地分配流量；在形成有多个孔的管道中间插入圆锥体的结构，采用该结构可在管道内均匀地捕集颗粒物；在形成有多个孔的管道中间插入棱锥体的结构，采用该结构可在管道内均匀地捕集颗粒物。

在上述本发明中，所述用于净化汽车尾气的过滤装置还包括支持分配部件，其安装在设置于所述管道内的圆锥体前方，以稳定地支持圆锥体，从而可以使尾气以均匀的流速流入到管道内。

在上述本发明中，所述前支持法兰盘上没有形成通孔，而所述后支持法兰盘上形成有多个通孔，从而可排出通过过滤部件的尾气。

在上述本发明中，所述用于净化汽车尾气的过滤装置还包括隔板，其插在安装于所述管道内部中间的圆锥体后端部或者朝反方向设置的棱锥体的中间。

在上述本发明中，通过将一个过滤部件内部分成多个过滤部分，而各部分分别用各种催化剂进行处理且可安装在一个过滤部件内，从而可去除尾气中的各种气体。

在上述本发明中，在过滤组件的上端部连结圆锥盖，使进入到流入口的尾气畅通流动。

在上述本发明中，在所述前法兰盘和泡沫金属过滤器之间及后法兰盘和泡沫金属过滤器之间还设置有热膨胀系数与泡沫金属相似的金属线网格形状的密封衬垫。

在上述本发明中，所述用于净化汽车尾气的过滤装置还包括涡流发生部件，其插入并固定在所述多孔管状的管道内，对尾气流动产生涡流，以降低尾气速度并增加在过滤器内的残留时间。

在上述本发明中，所述涡流发生部件以板状的薄膜形状与多孔管状的管道垂直固定成一体，由于流入到所述多孔管状管道的尾气与涡流发生部件即板状薄膜碰撞而产生涡流，从而能够降低尾气速度并增加在过滤器内的残留时间。

在上述本发明中，所述用于净化汽车尾气的过滤装置还包括：金属连结装置的引导部件，其包覆着泡沫金属过滤器，在卷绕所述泡沫金属过滤器时，使过滤组件的连结更加顺利；以及金属连结装置，其用于固定所述金属连结装置的引导部件，使泡沫金属的变形最小化，还可以减少泡沫金属的损失率。

在上述本发明中，使用单个或多个所述金属连结装置进行连结，所述金属连结装置的形状为沿泡沫金属的长度方向具有多个尖端部的形状，而且所述尖端部的大小可根据泡沫的特性而不同。

在上述本发明中，所述同种或异种之间的泡沫金属的缝接形状是从反复的螺线形、正弦波形、方波形、圆形、半圆形、X形中选择的单个或多个形状。

如上所述，本发明涉及的用于净化汽车尾气的过滤装置，在尾气流入的管道内插入圆锥体或者棱锥体，可使流入到流入口的尾气畅通流动，且不产生通气流量梯度，从而可在管道内均匀地捕集颗粒物，而且用金属衬垫包覆安装于过滤装置内的泡沫金属过滤器，从而可保持泡沫金属过滤器的原有形状，因而可提高过滤装置的耐久性，而且可通过隔板将一个过滤部件内部分成多个过滤部分，而各部分分别用各种催化剂进行处理且可安装在一个过滤部件内，从而可去除尾气中的各种气体。而且在形成于尾气流入的管道内的圆锥体前方安装支持分配部件，以稳定地支持圆锥体，从而可使尾气以均匀的流速流入到管道内，而且为了使尾气流入的管道内部不产生通气流量梯度，采用缩小或扩大管道后端部宽度的缩管型或扩管型结构，从而可在管道内均匀地捕集颗粒物(PM)，而且采用缩小管道内后端部气孔的气孔调节型结构，该结构由于使通气面积变小，所以即使因后端部的压力变大导致流速加快的情况下，也均匀地分配流量。而且在过滤组件的上端部连结圆锥盖，可使进入到流入口的尾气畅通流动，并在前法兰盘和泡沫金属过滤器之间及后法兰盘和泡沫金属过滤器之间，分别插入热膨胀系数与泡沫金属相似的金属线网格形状的密封衬垫，从而可进行焊接，且可以有效地防止由于长时间使用作为尾气减少装置的DPF(Diesel Particulate Filter)而发生的尾气泄漏，从而可以提高性能。并且由于密封衬垫具有优异的耐久性，因此即使尾气长时间通过也可以使流道保持固定不变，而且在位于尾气净化装置内并具有多角形空气通道的多孔管内安装涡流发生部件，使尾气产生涡流，从而均匀地分配流量，同时降低尾气速度并增加在过滤器内的残留时间，以增加颗粒物与泡沫金属过滤器接触的概率，从而可提高捕集效率。而且使用金属连结装置连结卷绕形泡沫金属过滤器，从而便于组装泡沫金属，并且可以使卷绕过程中发生的泡沫金属的变形最小化，还可以减少泡沫金属的损失率，而且在连接异种之间或同种之间的泡沫金属时，以反复的螺线形、正弦波形、方波形、圆形、半圆形、X形等多种形状进行缝接，因此使用者可以根据需要选择各种方式来连接使用多个泡沫金属。

附图说明

图1是本发明实施例涉及的内管道上安装有圆锥体的过滤装置的剖视图。

图2是本发明另一实施例涉及的内管道的圆锥体后端部上安装有隔板的过滤装置的剖视图。

图3是本发明又另一实施例涉及的内管道上安装有棱锥体的过滤装置的剖视图。

图4是本发明另一实施例涉及的内管道中相对设置的棱锥体中间部分安装有隔板的过滤装置的剖视图。

图5是本发明一实施例涉及的过滤装置中圆锥体前端形成有支持分配部件的剖视图。

图6是本发明一实施例涉及的过滤装置中安装有金属衬垫的剖视图。

图7是本发明一实施例涉及的内管道为缩管型结构的过滤装置的剖视图。

图8是本发明另一个实施例涉及的内管道为扩管型结构的过滤装置的剖视图。

图9是本发明另一个实施例涉及的内管道为气孔调节型结构的过滤装置的剖视图。

图10是本发明一实施例涉及的用于净化汽车尾气的过滤装置中安装有密封衬垫的剖面图。

图11是本发明一实施例涉及的用于净化汽车尾气的过滤装置上安装的涡流发生部件的立体图。

图12是通过图11所示涡流发生部件而形成的尾气流动的示意图。

图13是本发明一实施例涉及的用于净化汽车尾气的过滤装置上安装的金属连结装置的示意图。

图14是在本发明一实施例涉及的用于净化汽车尾气的过滤装置上用金属连结装置连结泡沫金属的示意图。

图15是本发明一实施例涉及的用于净化汽车尾气的过滤装置上安装的金属连结装置的引导部件的示意图。

图16是在本发明一实施例涉及的泡沫金属的连接方法中异种之间或者同种之间的泡沫金属的缝接形状的照片。

图17是在本发明一实施例涉及的泡沫金属的连接方法中异种之间或者同种之间的泡沫金属的缝接形状的示意图。

图18是在本发明一实施例涉及的泡沫金属的连接方法中异种之间或者同种之间的泡沫金属的缝接形状的示意图。

图19是在本发明一实施例涉及的泡沫金属的连接方法中异种之间或者同种之间的泡沫金属的缝接形状的示意图。

图20是在本发明一实施例涉及的泡沫金属的连接方法中异种之间或者同种之间的泡沫金属的缝接形状的示意图。

图21是在本发明一实施例涉及的泡沫金属的连接方法中异种之间或者同种之间的泡沫金属的缝接形状的示意图。

图22是通过本发明一实施例涉及的泡沫金属的连接方法缝接异种之间或者同种之间的多个泡沫金属的照片。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明的优选实施例。在对本发明进行详细说明时，如果认为对公知技术或者结构的具体说明会使本发明变得不清楚，则将省略其详细说明。下述技术用语是考虑到本发明的性能而定义的，其根据使用者、运用者的意图或者惯例等会有所不同，因此其应以说明本发明涉及的用于净化尾气的过滤装置的通篇说明书的内容为基础来定义。

图1是本发明实施例涉及的内管道上安装有圆锥体的过滤装置的剖视图。图2是本发明另一实施例涉及的内管道的圆锥体后端部上安装有隔板的过滤装置的剖视图。图3是本发明又另一实施例涉及的内管道上安装有棱锥体的过滤装置的剖视图。图4是本发明另一实施例涉及的内管道中相对设置的棱锥体中间部分安装有隔板的过滤装置的剖视图。图5是本发明一实施例涉及的过滤装置中圆锥体前端形成有支持分配部件的剖视图。图6是本发明一实施例涉及的过滤装置中安装有金属衬垫的剖视图。图7是本发明一实施例涉及的内管道为缩管型结构的过滤装置的剖视图。图8是本发明另一个实施例涉及的内管道为扩管型结构的过滤装置的剖视图。图9是本发明另一个实施例涉及的内管道为气孔调节型结构的过滤装置的剖视图。图10是本发明一实施例涉及的用于净化汽车尾气的过滤装置中安装有密封衬垫的剖面图。图11是本发明一实施例涉及的用于净化汽车尾气的过滤装置上安装的涡流发生部件的立体图。另外，图12是通过图11所示涡流发生部件而形成的尾气流动的示意图。图13是本发明一实施例涉及的用于净化汽车尾气的过滤装置上安装的金属连结装置的示意图。图14是在本发明一实施例涉及的用于净化汽车尾气的过滤装置上用金属连结装置连结泡沫金属的示意图。图15是本发明一实施例涉及的用于净化汽车尾气的过滤装置上安装的金属连结装置的引导部件的示意图。图16是在本发明一实施例涉及的泡沫金属的连接方法中异种之间或者同种之间的泡沫金属的缝接形状的照片。图17是在本发明一实施例涉及的泡沫金属的连接方法中异种之间或者同种之间的泡沫金属的缝接形状的示意图。图18是在本发明一实施例涉及的泡沫金属的连接方法中异种之间或者同种之间的泡沫金属的缝接形状的示意图。图19是在本发明一实施例涉及的泡沫金属的连接方法中异种之间或者同种之间的泡沫金属的缝接形状的示意图。图20是在本发明一实施例涉及的泡沫金属的连接方法中异种之间或者同种之间的泡沫金属的缝接形状的示意图。图21是在本发明一实施例涉及的泡沫金属的连接方法中异种之间或者同种之间的泡沫金属的缝接形状的示意图。图22是通过本发明一实施例涉及的泡沫金属的连接方法缝接异种之间或者同种之间的多个泡沫金属的照片。

下面，参照附图进一步详细说明本发明的优选实施例。附图中相同的附图标记表示同一个部件。

本发明的用于净化汽车尾气的过滤装置100包括箱体10、流入口11、排出口12、管道13、圆锥体14、棱锥体15、支持分配部件16、隔板17、前支持法兰盘20、圆锥盖21、后支持法兰盘30、通孔31、过滤部件40、泡沫金属过滤器41、金属衬垫42、护套43、泡沫金属50、丝绳51、孔60、密封衬垫70、涡流发生部件80、金属连结装置90、金属连结装置的引导部件91、尖端部92。

如图1至图22所示，用于净化汽车尾气的过滤装置100包括：流入口11，燃烧后的尾气通过该流入口从发动机流入到多孔管状的管道13；箱体10，其上形成有排出口12，所述尾气流入到多孔管状的内管道13后通过过滤器并由该排出口12排出；前支持法兰盘20，其安装在所述箱体内，且垂直固定于围绕管道13的过滤器的前端，以固定管道并防止过滤器被推挤到前端；后支持法兰盘30，其安装在所述箱体10内，且垂直固定于围绕管道13的过滤器的后端，以固定管道13并防止过滤器被推挤到后端；泡沫金属过滤器41，其形状为层叠形或卷绕形，且安装在所述前支持法兰盘20和后支持法兰盘30之间，使流入到管道13内部的尾气通过该过滤器；过滤部件40，其包括金属衬垫42或者护套43，所述金属衬垫42或者护套43具有网状结构且包覆泡沫金属过滤器41，以维持所述泡沫金属过滤器41的原有形状，使所述泡沫金属过滤器具有耐久性。而且，所述过滤部件40的内部安装有管道13，所述管道13上形成有多个孔60，从而可以使尾气顺利地流入并通过所述过滤部件40然后排出。所述管道13包括以下结构中的任何一个结构。即，管道的后端部宽度小的缩管型结构或者管道的后端部宽度大的扩管型结构，该结构使管道13内部不产生通气流量梯度；缩小管道内后端部气孔的气孔调节型结构，该结构由于使通气面积变小，所以即使后端部的作用压力变大导致流速加快，也可以均匀地分配流量；在形成有多个孔的管道中间插入圆锥体14的结构，采用该结构可在管道内均匀地捕集颗粒物；在形成有多个孔60的管道中间插入棱锥体15的结构，采用该结构可在管道内均匀地捕集颗粒物。

参照图1至图22详细说明本发明实施例涉及的用于净化汽车尾气的过滤装置100的主要技术装置的性能。

所述箱体10上设置有流入口11和排出口12。燃烧后的尾气通过所述流入口11从发动机流入到多孔管状的管道13，而所述尾气流入到多孔管状的内管道13后，通过过滤器并由所述排出口12排出。

所述管道13上形成有多个多角形通孔，其由金属材料制成。此时，为了使流入到所述流入口11的尾气畅通流动，还可以在过滤组件的上端部连结圆锥盖21。

如图11和图12所示，所述多孔管状管道13内插入并固定有涡流发生装置80，对尾气流动产生涡流，以降低尾气速度，并增加在过滤器内的残留时间。所述涡流发生装置80以板状的薄膜形状与多孔管状的管道13垂直固定成一体，由于流入到所述多孔管状管道13的尾气与涡流发生部件80即板状薄膜碰撞而产生涡流，从而能够降低尾气速度，并增加在过滤器内的残留时间。

所述前支持法兰盘20安装在所述箱体内，且垂直固定于围绕管道13的过滤器前端，以固定管道并防止过滤器被推挤到前端。由于所述前支持法兰盘20上没有形成通孔，因此尾气不会流向前支持法兰盘。

所述后支持法兰盘30安装在所述箱体10内，且垂直固定于围绕管道13的过滤器后端，以固定管道13并防止过滤器被推挤到后端。所述后支持法兰盘30上形成有多个通孔31，因此能够排出通过过滤部件40的尾气。

如图10所示，所述前支持法兰盘20和泡沫金属过滤器41之间及所述后支持法兰盘30和泡沫金属过滤器41之间，设置有热膨胀系数与泡沫金属相似的金属线网格形状的密封衬垫70。

所述过滤部件40包括：泡沫金属过滤器41，其形状为层叠形或卷绕形，且安装在所述前支持法兰盘20和后支持法兰盘30之间，使流入到管道13内部的尾气通过该过滤器；以及如图6和图10所示的金属衬垫42或护套43，其形状为网状且包覆泡沫金属过滤器41，以维持所述泡沫金属过滤器41的原有形状，使泡沫金属过滤器41具有耐久性。为了包覆泡沫金属过滤器41的两侧，所述金属衬垫42安装在泡沫金属过滤器41的前后侧。构成所述泡沫金属过滤器41的金属合金的表面气孔大小为200至2500μm，气孔率为88％±8％。另外，所述泡沫金属过滤器41由添加铬和铁的镍基(Ni base)合金制成。

如16至图22所示，所述同种或异种之间的泡沫金属过滤器41的缝接形状是从反复的螺线形、正弦波形、方波形、圆形、半圆形、X形中选择的单个或多个形状。

如图13至图15所示，为了卷绕所述泡沫金属过滤器41时便于连结过滤组件，在所述过滤装置上安装金属连结装置的引导部件91和金属连结装置90。所述金属连结装置的引导部件91包覆泡沫金属过滤器41，而所述金属连结装置90用于固定所述金属连结装置的引导部件91，使泡沫金属的变形最小化，并且可以减少泡沫金属的损失率。本发明使用单个或多个所述金属连结装置90进行连结，所述金属连结装置的形状为沿泡沫金属的长度方向具有多个尖端部92的形状，而且所述尖端部92的大小可以根据泡沫的特性而不同。

安装在所述过滤部件40内的管道13上形成有多个孔60，可使尾气顺利地流入并通过所述过滤部件40然后排出。所述管道13包括以下结构中的任何一个结构。即，管道的后端部宽度小的缩管型结构(如图7所示)或者管道的后端部宽度大的扩管型结构(如图8所示)，该结构使管道13内部不产生通气流量梯度；缩小管道内后端部气孔的气孔调节型结构(如图9所示)，该结构由于通气面积变小，所以即使后端部的压力变大导致流速加快，也可以均匀地分配流量；在形成有多个孔的管道中间插入圆锥体14的结构(如图1所示)，采用该结构可在管道内均匀地捕集颗粒物；在形成有多个孔60的管道中间插入棱锥体15的结构(如图3所示)，采用该结构可在管道内均匀地捕集颗粒物。

如图5所示，安装在所述管道13内的圆锥体14前端设置有支持分配部件16，所述支持分配部件16稳定地支持圆锥体14，从而使尾气以均匀的流速流入到管道内部。

另外，还可在安装于所述管道13内的圆锥体14后端部插入隔板17，或者在朝反方向设置的棱锥体15的中间插入隔板17。而且，可以通过隔板17将一个过滤部件40内部分成多个过滤部分，而各部分分别用各种催化剂进行处理且可安装在一个过滤部件40内，从而可去除尾气中的各种气体。

而且，作为另一个实施例，安装在所述过滤部件40内的管道13上形成有多个孔60，可使尾气顺利地流入并通过所述过滤部件然后排出。所述管道13还可具有缩小管道内后端部气孔的结构。该结构由于通气面积变小，所以即使后端部的作用压力变大导致流速加快，也可以均匀地分配流量。为了在从所述管道13内部的左侧朝右侧方向上，即从尾气流入口到排出口方向，人为地制造背压，以调节尾气量，通过改变孔60的大小即缩小孔60的大小来减少通气面积，从而即使后端部的压力变大导致流速加快，也可以均匀地分配流量。

以上通过实施例和附图说明了本发明，但本发明并不局限于此。所属技术领域的技术人员可以理解，在不脱离本发明的精神范围内对本发明所做的各种修改和变更仍然属于本发明的权利要求范围内。

如上所述，本发明涉及一种用于净化汽车尾气的过滤装置。所述过滤装置在尾气流入的管道内插入圆锥体或者棱锥体，可使流入到流入口的的尾气畅通地流动，且由于不产生通气流量梯度，从而可在管道内均匀地捕集颗粒物，而且用金属衬垫包覆安装于过滤装置内的泡沫金属过滤器，从而可维持泡沫金属过滤器的原有形状，因而可提高过滤装置的耐久性。而且可通过隔板将一个过滤部件内部分成多个过滤部分，并各部分分别用各种催化剂进行处理且安装在一个过滤部件内，从而可去除尾气中的各种气体，而且在形成于尾气流入的管道内的圆锥体前方安装支持分配部件，以稳定地支持圆锥体，从而可使尾气以均匀流速流入到管道内。而且，为了在尾气流入的管道内不产生通气流量梯度，采用缩小或扩大管道后端部宽度的缩管型或扩管型结构，从而可在管道内均匀地捕集颗粒物(PM)，而且采用缩小管道内后端部气孔的气孔调节型结构，以使通气面积变小，所以即使后端部的压力变大导致流速加快，也可以均匀地分配流量。而且，在过滤组件的上端部连结圆锥盖，从而可使进入到流入口的尾气畅通流动，并在前法兰盘和泡沫金属过滤器之间及后法兰盘和泡沫金属过滤器之间分别插入热膨胀系数与泡沫金属相似的金属线网格(mesh)形状的密封衬垫，从而可进行焊接，而且可以有效地防止由于长时间使用尾气减少装置，即DPF(Diesel Particulate Filter)而发生的尾气泄漏，从而可以提高性能。而且，由于密封衬垫具有优异的耐久性，因此即使尾气长时间通过也可以使流道保持固定不变，且在位于尾气净化装置内的具有多角形空气通道的多孔管(porous tube)内安装涡流发生部件，使尾气产生涡流，从而均匀地分配流量，同时降低尾气速度并增加在过滤器内的残留时间，以提高颗粒物(PM：particulate matter)与泡沫金属过滤器接触的概率，从而可提高捕集效率。而且，本发明使用金属连结装置连结卷绕形的泡沫金属过滤器，从而便于组装泡沫金属，并且可以使卷绕过程中发生的泡沫金属的变形最小化，还可以减少泡沫金属的损失率。而且，在连接异种或同种之间的泡沫金属时，以反复的螺线形、正弦波形、方波形、圆形、半圆形、X形等多种形状进行缝接，因此使用者可根据需要选择各种方式来连接使用多个泡沫金属。

Claims (11)

1.一种用于净化汽车尾气的过滤装置，其特征在于，包括：

流入口，燃烧后的尾气通过该流入口从发动机流入到多孔管状的管道；

箱体，其上形成有排出口，所述尾气流入到多孔管状的管道后通过过滤器并由该排出口排出；

前支持法兰盘，其安装在所述箱体内，且垂直固定于围绕管道的过滤器前端，以固定管道及防止过滤器被推挤到前端；

后支持法兰盘，其安装在所述箱体内部，且垂直固定于围绕管道的过滤器后端，以固定管道及防止过滤器被推挤到后端；

泡沫金属过滤器，其形状为层叠形或卷绕形，且安装在所述前支持法兰盘和后支持法兰盘之间，流入到管道内部的尾气通过该过滤器；

过滤部件，其包括金属衬垫或者护套，所述金属衬垫或者护套具有网状结构且包覆泡沫金属过滤器，以维持所述泡沫金属过滤器的原有形状，使泡沫金属过滤器具有耐久性；

金属连结装置的引导部件，其包覆着泡沫金属过滤器，在卷绕所述泡沫金属过滤器时，使过滤组件的连结更加顺利；

沿泡沫金属过滤器的长度方向延伸的金属连结装置，其用于固定所述金属连结装置的引导部件，所述金属连结装置的形状为沿泡沫金属过滤器的长度方向具有多个尖端部的形状使泡沫金属的变形最小化，并且减少泡沫金属的损失率，

而且所述过滤部件内部安装有所述管道，所述管道上形成有多个孔，使尾气顺利地流入并通过所述过滤部件然后排出，所述管道包括以下结构中的任何一种结构，即管道的后端部宽度小的缩管型结构或者管道的后端部宽度大的扩管型结构，该结构在管道内不产生通气流量梯度；管道内后端部气孔减小的气孔调节型结构，该结构由于使通气面积变小，所以即使后端部的压力变大导致流速加快，也均匀地分配流量；在形成有多个孔的内部中间插入圆锥体的结构，采用该结构在管道内均匀地捕集颗粒物；在形成有多个孔的管道内部中间插入棱锥体的结构，采用该结构可在管道内均匀地捕集颗粒物。

2.根据权利要求1所述的用于净化汽车尾气的过滤装置，其特征在于，还包括：

支持分配部件，其安装在形成于所述管道内的圆锥体前方，以稳定地支持圆锥体，从而使尾气以均匀的流速流入到管道内。

3.根据权利要求1所述的用于净化汽车尾气的过滤装置，其特征在于：

所述前支持法兰盘上没有形成通孔，而所述后支持法兰盘上形成有多个通孔，以排出通过过滤部件的尾气。

4.根据权利要求1所述的用于净化汽车尾气的过滤装置，其特征在于，还包括：

隔板，其插在安装于管道内部中间的圆锥体后端部或者朝反方向设置的棱锥体的中间。

5.根据权利要求1所述的用于净化汽车尾气的过滤装置，其特征在于：

通过隔板将所述过滤部件内部分成多个过滤部分，而各部分分别用各种催化剂进行处理且安装在一个过滤部件内，从而去除尾气中的各种气体，而且对泡沫金属使用不同的催化剂，制作DOC、DeNOx、CDPF、SCR、LNT、SootCapacitor、EGR用催化剂过滤器、蒸发器、静电过滤器的尾气后处理装置。

6.根据权利要求1所述的用于净化汽车尾气的过滤装置，其特征在于：

在过滤组件的上端部连结圆锥盖，使进入到流入口的尾气畅通流动。

7.根据权利要求1所述的用于净化汽车尾气的过滤装置，其特征在于：

在前法兰盘和泡沫金属过滤器之间及后法兰盘和泡沫金属过滤器之间，分别插入热膨胀系数与泡沫金属相似的金属线网格形状的密封衬垫。

8.根据权利要求1所述的用于净化汽车尾气的过滤装置，其特征在于，还包括：

涡流发生部件，其插入并固定在所述多孔管状的管道内，对尾气流动产生涡流，以降低尾气速度并增加在过滤器内的残留时间。

9.根据权利要求8所述的用于净化汽车尾气的过滤装置，其特征在于：

所述涡流发生部件以板状的薄膜形状与多孔管状的管道垂直固定成一体，由于流入到所述多孔管状管道的尾气与涡流发生部件即板状薄膜碰撞而产生涡流，从而降低尾气速度并增加过滤器内的残留时间。

10.根据权利要求1所述的用于净化汽车尾气的过滤装置，其特征在于：

使用单个或多个所述金属连结装置进行连结，所述金属连结装置的形状为沿泡沫金属的长度方向具有多个尖端部的形状，而且所述尖端部的大小根据泡沫的特性而不同。

11.根据权利要求1所述的用于净化汽车尾气的过滤装置，其特征在于：

异种或同种之间的泡沫金属的缝接形状是从反复的螺线形、正弦波形、方波形、圆形、半圆形、X形中选择的单个或多个形状。