CN207437169U - 一种高效三元催化器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效三元催化器，包括陶瓷载体、衬套、减震层、夹层内套、绝热夹层和夹层外套，陶瓷载体上涂有催化剂；衬套沿陶瓷载体的周向包裹陶瓷载体的外侧表面，减震层沿陶瓷载体的周向包裹衬套的外侧表面，夹层内套沿陶瓷载体的周向包裹减震层的外侧表面，绝热夹层沿陶瓷载体的周向包裹夹层内套的外侧表面，夹层外套沿陶瓷载体的周向包裹绝热夹层的外侧表面。本实用新型的优点和有益效果在于：对废气中的有害物质进行转化，使其形成无害物质并排放至外界，降低了废气对环境的污染程度；避免了陶瓷载体和衬套与夹层内套因接触或碰撞造成损坏或移位，同时还对外界的振动进行吸能减震，保护了陶瓷载体的安全，提高了使用寿命。

Description

一种高效三元催化器

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，特别涉及一种高效三元催化器。

背景技术

三元催化器是指将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气的催化装置；通常三元催化器的正常工作温度一般在400—800℃，然而废气会对三元催化器产生大量的热量，热量使三元催化器的内的温度持续升高，使得三元催化器无法正常工作；同时汽车在经过颠簸路面时，现有的三元催化器会随着汽车的剧烈震动而产生晃动，进而造成三元催化器的陶瓷载体损坏或移位的情况，降低了三元催化器的使用寿命。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种高效三元催化器。本技术方案利用陶瓷载体上的催化剂对废气中的有害物质进行转化，使其形成水、二氧化碳和氮气等无害物质并排放至外界，降低了废气对环境的污染程度；夹层内套用于对陶瓷载体进行包裹及固定，避免陶瓷载体与外界接触；使衬套位于陶瓷载体和夹层内套之间，提高了陶瓷载体与夹层内套之间的密封性，提高了废气处理的效率和效果；使减震层位于衬套与和夹层内套之间，避免了陶瓷载体和衬套与夹层内套因接触或碰撞造成损坏或移位，同时还具有对外界的振动进行吸能减震的效果，保护了陶瓷载体的安全；因催化剂的工作温度在400℃—800℃之间，因此通过设置绝热夹层，避免高效三元催化器内部的热量的流失，以保证陶瓷载体能够持续在高温状态下工作，进而保证高效三元催化器的催化效率；

通过设置夹层外套以保证陶瓷载体、衬套、减震层、夹层内套、绝热夹层的包裹形状，以及避免陶瓷载体、衬套、减震层、夹层内套、绝热夹层受到外界物体的损坏，进而提高了高效三元催化器的使用寿命。

本实用新型中的一种高效三元催化器，包括陶瓷载体、衬套、减震层、夹层内套、绝热夹层和夹层外套，所述陶瓷载体上涂有催化剂；所述衬套沿所述陶瓷载体的周向包裹所述陶瓷载体的外侧表面，所述减震层沿所述陶瓷载体的周向包裹所述衬套的外侧表面，所述夹层内套沿所述陶瓷载体的周向包裹所述减震层的外侧表面，所述绝热夹层沿所述陶瓷载体的周向包裹所述夹层内套的外侧表面，所述夹层外套沿所述陶瓷载体的周向包裹所述绝热夹层的外侧表面；所述夹层内套的一端为内进气嘴，所述内进气嘴伸出所述陶瓷载体，所述夹层内套的另一端为内排气嘴，所述内排气嘴伸出所述陶瓷载体；所述内进气嘴与发动机连接并接收所述发动机排出的废气，所述陶瓷载体对该废气中的有害物质转化为无害物质后，通过所述内排气嘴排出至外界。

上述方案中，所述夹层外套与所述夹层内套相互匹配，所述夹层外套的一端为外进气嘴，所述外进气嘴伸出所述陶瓷载体，所述夹层外套的另一端为外排气嘴，所述外排气嘴伸出所述陶瓷载体；所述外进气嘴位于所述内进气嘴的外侧，并与所述内进气嘴连接。

上述方案中，所述夹层内套为筒状结构，所述夹层内套在径向上分为上内套和下内套，所述上内套朝向所述下内套的一侧轮廓上具有上外沿，所述下内套朝向所述上内套一侧的轮廓上具有下外沿，所述上外沿和下外沿相互接触或连接。

上述方案中，所述夹层外套为筒状结构，所述夹层外套在径向上分为上外套和下外套，所述上外套朝向所述下外套的一侧轮廓上具有上卡板，所述下外套朝向所述上外套一侧的轮廓上具有L型结构的下卡板，所述上卡板和下卡板分别为L型结构；所述上卡板和下卡板相互对称并且相互连接；

所述上外沿和下外沿位于所述上卡板和下卡板所围绕的空间内，并由所述上卡板和下卡板挤压固定，使所述夹层外套与所述夹层内套连接为一体。

上述方案中，还包括外壳，所述外壳为镂空结构；所述外壳沿所述陶瓷载体的周向包裹所述夹层外套的外侧表面。

上述方案中，所述外壳由不锈钢制成。

上述方案中，所述陶瓷载体具有连通所述陶瓷载体轴向两端的蜂窝孔，所述蜂窝孔的侧壁上涂有催化剂，并在所述蜂窝孔的侧壁上形成催化剂层。

上述方案中，所述催化剂为铂催化剂、铑催化剂或钯催化剂；所述陶瓷载体由金属陶瓷制成。

上述方案中，还包括温控装置，所述温控装置包括温度传感器和控制器，所述温度传感器固定在所述夹层外套上，所述温度传感器的一端依次穿过衬套、减震层、夹层内套、绝热夹层和夹层外套，与所述陶瓷载体接触；所述温度传感器的另一端与所述控制器连接。

上述方案中，还包括温控装置，所述温控装置包括进气阀、气泵和控制器，所述进气阀的出气口依次穿过衬套、减震层、夹层内套、绝热夹层和夹层外套，并向所述陶瓷载体输出压力气体；所述进气阀的进气口与所述气泵连接，所述进气阀和气泵分别与所述控制器连接。

本实用新型的优点和有益效果在于：本实用新型提供一种高效三元催化器，对废气中的有害物质进行转化，使其形成水、二氧化碳和氮气等无害物质并排放至外界，降低了废气对环境的污染程度；提高了陶瓷载体与夹层内套之间的密封性，提高了废气处理的效率和效果，避免了陶瓷载体和衬套与夹层内套因接触或碰撞造成损坏或移位，同时还对外界的振动进行吸能减震，保护了陶瓷载体的安全；避免高效三元催化器内部的热量的流失，以保证陶瓷载体能够持续在高温状态下工作，进而保证高效三元催化器的催化效率；保证了高效三元催化器的包裹形状，避免了高效三元催化器受到外界物体的损坏，提高了使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种高效三元催化器的结构示意图。

图中：1、陶瓷载体 2、衬套 3、减震层 4、夹层内套

5、绝热夹层 6、夹层外套 7、外壳 8、温控装置

11、蜂窝孔 12、催化剂层 41、内进气嘴 42、内排气嘴

43、上内套 44、下内套 45、上外沿 46、下外沿

61、外进气嘴 62、外排气嘴 63、上外套 64、下外套

65、上卡板 66、下卡板 81、温度传感器

82、控制器 83、进气阀 84、气泵

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型是一种高效三元催化器，包括陶瓷载体1、衬套2、减震层3、夹层内套4、绝热夹层5和夹层外套6，所述陶瓷载体1上涂有催化剂；衬套2沿陶瓷载体1的周向包裹陶瓷载体1的外侧表面，减震层3沿陶瓷载体1的周向包裹衬套2的外侧表面，夹层内套4沿陶瓷载体1的周向包裹减震层3的外侧表面，绝热夹层5沿陶瓷载体1的周向包裹夹层内套4的外侧表面，夹层外套6沿陶瓷载体1的周向包裹绝热夹层5的外侧表面；夹层内套4的一端为内进气嘴41，内进气嘴41伸出陶瓷载体1，夹层内套4的另一端为内排气嘴42，内排气嘴42伸出陶瓷载体1；内进气嘴41与发动机连接并接收发动机排出的废气，陶瓷载体1对该废气中的有害物质转化为无害物质后，通过内排气嘴42排出至外界。

上述技术方案的工作原理是：发动机所排出的废气中包括一氧化碳、氮氧化物等有害物质，利用陶瓷载体1上的催化剂对废气中的有害物质进行转化，使其形成水、二氧化碳和氮气等无害物质并排放至外界，降低了废气对环境的污染程度；

夹层内套4用于对陶瓷载体1进行包裹及固定，避免陶瓷载体1与外界接触；使衬套2位于陶瓷载体1和夹层内套4之间，提高了陶瓷载体1与夹层内套4之间的密封性，提高了废气处理的效率和效果；

使减震层3位于衬套2与和夹层内套4之间，避免了陶瓷载体1和衬套2与夹层内套4因接触或碰撞造成损坏或移位，同时还具有对外界的振动进行吸能减震的效果，保护了陶瓷载体1的安全；

因催化剂的工作温度在400℃—800℃之间，因此通过设置绝热夹层5，避免高效三元催化器内部的热量的流失，以保证陶瓷载体1能够持续在高温状态下工作，进而保证高效三元催化器的催化效率；

通过设置夹层外套6以保证陶瓷载体1、衬套2、减震层3、夹层内套4、绝热夹层5的包裹形状，以及避免陶瓷载体1、衬套2、减震层3、夹层内套4、绝热夹层5受到外界物体的损坏，进而提高了高效三元催化器的使用寿命。

具体的，夹层外套6与夹层内套4相互匹配，夹层外套6的一端为外进气嘴61，外进气嘴61伸出陶瓷载体1，夹层外套6的另一端为外排气嘴62，外排气嘴62伸出陶瓷载体1；外进气嘴61位于内进气嘴41的外侧，并与内进气嘴41连接。

进一步的，夹层内套4为筒状结构，夹层内套4在径向上分为上内套43和下内套44，上内套43朝向下内套44的一侧轮廓上具有上外沿45，下内套44朝向上内套43一侧的轮廓上具有下外沿46，上外沿45和下外沿46相互接触或连接。

进一步的，夹层外套6为筒状结构，夹层外套6在径向上分为上外套63和下外套64，上外套63朝向下外套64的一侧轮廓上具有上卡板65，下外套64朝向上外套63一侧的轮廓上具有L型结构的下卡板66，上卡板65和下卡板66分别为L型结构；上卡板65和下卡板66相互对称并且相互连接；

上外沿45和下外沿46位于上卡板65和下卡板66所围绕的空间内，并由上卡板65和下卡板66挤压固定，使夹层外套6与夹层内套4连接为一体；

通过利用上卡板65和下卡板66挤压固定上外沿45和下外沿46，使夹层外套6和夹层内套4连接为一体，结构简单，方便拆装。

优选的，还包括外壳7，外壳7为镂空结构；外壳7沿陶瓷载体1的周向包裹夹层外套6的外侧表面；通过利用外壳7保护夹层外套6不被外界物体破坏，保证了高效三元催化器的安全；通过将外壳7设置为镂空结构，减轻了高效三元催化器的整体重量。

进一步的，外壳7由不锈钢制成；在保证外壳7的强度的同时，进一步的减轻了高效三元催化器的整体重量。

具体的，陶瓷载体1具有连通陶瓷载体1轴向两端的蜂窝孔11，蜂窝孔11的侧壁上涂有催化剂，并在蜂窝孔11的侧壁上形成催化剂层12；通过在陶瓷载体1上设置蜂窝孔11，提高了废气在陶瓷载体1中流动的流畅性，减小了废气流动的阻力，进而提高了发动机的效能。

进一步的，催化剂为铂催化剂、铑催化剂或钯催化剂；陶瓷载体1由金属陶瓷制成。

优选的，还包括温控装置8，温控装置8包括温度传感器81和控制器82，温度传感器81固定在夹层外套6上，温度传感器81的一端依次穿过衬套2、减震层3、夹层内套4、绝热夹层5和夹层外套6，与陶瓷载体1接触；温度传感器81的另一端与控制器82连接。

优选的，还包括温控装置8，温控装置8包括进气阀83、气泵84和控制器82，进气阀83的出气嘴依次穿过衬套2、减震层3、夹层内套4、绝热夹层5和夹层外套6，并向陶瓷载体1输出压力气体；进气阀83的进气嘴与气泵84连接，进气阀83和气泵84分别与控制器82连接。

可选的，进气阀83固定在夹层外套6上。

其中，控制器82内设置有标准温度；控制器82通过温度传感器81感测陶瓷载体1的温度，若陶瓷载体1的温度低于标准温度，控制器82控制进气阀83和气泵84关闭，废气将通过内进气嘴41进入到陶瓷载体1的蜂窝孔11内，蜂窝孔11的催化剂层12将废气进行催化，使废气中的一氧化碳、氮氧化物等有害物质，转化为水、二氧化碳和氮气等无害物质并通过内排气嘴42排放至外界；

若陶瓷载体1的温度高于标准温度，控制器82控制气泵84和进气阀83开启，气泵84通过进气阀83向陶瓷载体1输出压力气体，使陶瓷载体1的温度降低至标准温度以下以保证催化剂能够在正常工作温度条件下对废气进行催化，进而提高高效三元催化器的工作效率。

可选的，标准温度可设置为700℃-800℃之间的任一温度值。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高效三元催化器，其特征在于，包括陶瓷载体、衬套、减震层、夹层内套、绝热夹层和夹层外套，所述陶瓷载体上涂有催化剂；所述衬套沿所述陶瓷载体的周向包裹所述陶瓷载体的外侧表面，所述减震层沿所述陶瓷载体的周向包裹所述衬套的外侧表面，所述夹层内套沿所述陶瓷载体的周向包裹所述减震层的外侧表面，所述绝热夹层沿所述陶瓷载体的周向包裹所述夹层内套的外侧表面，所述夹层外套沿所述陶瓷载体的周向包裹所述绝热夹层的外侧表面；所述夹层内套的一端为内进气嘴，所述内进气嘴伸出所述陶瓷载体，所述夹层内套的另一端为内排气嘴，所述内排气嘴伸出所述陶瓷载体；所述内进气嘴与发动机连接并接收所述发动机排出的废气，所述陶瓷载体对该废气中的有害物质转化为无害物质后，通过所述内排气嘴排出至外界。

2.根据权利要求1所述的一种高效三元催化器，其特征在于，所述夹层外套与所述夹层内套相互匹配，所述夹层外套的一端为外进气嘴，所述外进气嘴伸出所述陶瓷载体，所述夹层外套的另一端为外排气嘴，所述外排气嘴伸出所述陶瓷载体；所述外进气嘴位于所述内进气嘴的外侧，并与所述内进气嘴连接。

3.根据权利要求2所述的一种高效三元催化器，其特征在于，所述夹层内套为筒状结构，所述夹层内套在径向上分为上内套和下内套，所述上内套朝向所述下内套的一侧轮廓上具有上外沿，所述下内套朝向所述上内套一侧的轮廓上具有下外沿，所述上外沿和下外沿相互接触或连接。

4.根据权利要求3所述的一种高效三元催化器，其特征在于，所述夹层外套为筒状结构，所述夹层外套在径向上分为上外套和下外套，所述上外套朝向所述下外套的一侧轮廓上具有上卡板，所述下外套朝向所述上外套一侧的轮廓上具有L型结构的下卡板，所述上卡板和下卡板分别为L型结构；所述上卡板和下卡板相互对称并且相互连接；

所述上外沿和下外沿位于所述上卡板和下卡板所围绕的空间内，并由所述上卡板和下卡板挤压固定，使所述夹层外套与所述夹层内套连接为一体。

5.根据权利要求1所述的一种高效三元催化器，其特征在于，还包括外壳，所述外壳为镂空结构；所述外壳沿所述陶瓷载体的周向包裹所述夹层外套的外侧表面。

6.根据权利要求5所述的一种高效三元催化器，其特征在于，所述外壳由不锈钢制成。

7.根据权利要求1所述的一种高效三元催化器，其特征在于，所述陶瓷载体具有连通所述陶瓷载体轴向两端的蜂窝孔，所述蜂窝孔的侧壁上涂有催化剂，并在所述蜂窝孔的侧壁上形成催化剂层。

8.根据权利要求7所述的一种高效三元催化器，其特征在于，所述催化剂为铂催化剂、铑催化剂或钯催化剂；所述陶瓷载体由金属陶瓷制成。

9.根据权利要求1所述的一种高效三元催化器，其特征在于，还包括温控装置，所述温控装置包括温度传感器和控制器，所述温度传感器固定在所述夹层外套上，所述温度传感器的一端依次穿过衬套、减震层、夹层内套、绝热夹层和夹层外套，与所述陶瓷载体接触；所述温度传感器的另一端与所述控制器连接。

10.根据权利要求1所述的一种高效三元催化器，其特征在于，还包括温控装置，所述温控装置包括进气阀、气泵和控制器，所述进气阀的出气口依次穿过衬套、减震层、夹层内套、绝热夹层和夹层外套，并向所述陶瓷载体输出压力气体；所述进气阀的进气口与所述气泵连接，所述进气阀和气泵分别与所述控制器连接。