设计为部分过滤器的颗粒过滤器制造技术

技术编号:11003744 阅读:102 留言:0更新日期:2015-02-05 04:06
本发明专利技术涉及一种设计为部分过滤器的颗粒过滤器,尤其设计为用于从内燃机的废气流中去除碳烟颗粒的碳烟颗粒过滤器,所述颗粒过滤器包括保持在过滤器壳体(2)内的、设计为通道过滤器的过滤块单元(3),所述过滤块单元(3)具有大量平行的、被过滤器壁(7)彼此分隔的通道(6、6.1)。所述过滤块单元(3)包含至少两个沿废气的流动方向相继连接的过滤块(5、5.1)。通过将每个过滤块(5、5.1)的第一组通道在流出侧开放并且将另一组通道在流出侧封闭,每个过滤块(5、5.1)均被设计为部分过滤器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】设计为部分过滤器的颗粒过滤器本专利技术涉及一种设计为部分过滤器的颗粒过滤器,其尤其设计为用于从内燃机的废气流中去除碳烟颗粒的碳烟颗粒过滤器,所述颗粒过滤器包括保持在过滤器壳体内的、设计为通道过滤器的过滤块单元,所述过滤块单元具有大量平行的、被过滤器壁彼此分隔的通道。这种类型的颗粒过滤器例如用于清洁由柴油发动机驱动的车辆的废气。借助这种类型的过滤器从废气流中滤除携带在废气流中的碳烟颗粒。除了以烧结金属为基础的颗粒过滤器,还使用过滤块由陶瓷材料制成的颗粒过滤器。这种过滤块设计为通道过滤器的形式并且具有大量沿过滤块的纵向延伸的平行通道,这些通道相互间被过滤器壁分隔。通道的横截面几何形状可以是方形的。同样可以使用其它横截面几何形状。这种通道过滤器的过滤器通道交替地在流入侧或流出侧被封闭。这表示,流入在流出侧被封闭的通道内的废气必须穿过该通道的过滤器壁,以便到达与之相邻布置的在流出侧开放的通道。由此在这种过滤器中,过滤器壁构成过滤器介质。由于平行地布置交替地在流入侧或流出侧开放的通道,它们有时也称为蜂窝状过滤器。除了使用全部废气在过滤器的每个运行状态下必须穿透过滤器壁的颗粒过滤器(因此也称为完整过滤器),也使用具有一个或多个旁通通路(Bypass-Wegsamkeit)的颗粒过滤器。在此,一个或多个旁通通路的主要目的是,即便过滤体单元由于特别高的碳烟颗粒填充情况而产生相对较高的废气背压,废气仍可以流过过滤器壳体。若废气背压过大,则会损害内燃机的运行。虽然这种类型的颗粒过滤器以一定的时间间隔通过进行碳烟氧化而被再生。但是碳烟氧化无法在机动车的所有运行状态下进行。在这种也称为碳烟燃烧的再生过程中,需要关注这种燃烧是否尽可能彻底地进行,这又意味着,必须持续足够的时间,在这期间中发动机仍处于运行状态。已知不同的方案,用于为这种颗粒过滤器再生确定尽可能最佳的时间点并且随后通过输入热量而触发再生过程。因此,总是反复出现的情况是,虽然希望实施颗粒过滤器的再生,但是不能被触发。在这种情况下,通过旁通通路确保尽管颗粒过滤器的填充程度较高但仍不会出现过高的废气背压。参考法律上的极限值,在很多情况下也不需要100%的过滤。调整到所需的分离率有助于降低燃料消耗。由现有技术已知颗粒过滤器中的不同的旁通或旁路解决方案。由此例如在DE 102005 023 518 Al中描述了一种无堵塞的过滤器设备,其中过滤块单元沿流动方向间隔地前后相续地布置,并且对于每个过滤块单元均存在围绕该过滤块单元引导的旁路。以这种方式实现相应过滤块单元的局部环流。在陶瓷过滤块中也可实现过滤器内部的旁路。陶瓷过滤块通过具有过滤器壁的基体在挤出成型过程中制成。在随后的步骤中,首先贯通的通道交替地在其端部通过安装密封塞被封闭。为了提供旁通通路,由EP I 408 208 BI已知,流出侧的密封塞设置有贯穿孔。如果前提是这种陶瓷蜂窝状过滤器的通道横截面大约仅能为1.5_,则之后在密封塞内开设贯穿孔是困难的。此外,对于这种直径必须设置得极小的贯穿孔所存在的风险是,在存在较低的碳烟量或灰尘量时贯穿孔就已经被堵塞并且由此失去其效用。由US 7,128,961B2已知一种陶瓷蜂窝状过滤器,其中一些壁板交叉点在基体的挤出成型时便没有构造。由此,在过滤器的整个长度上在两个在流入侧开放的和两个在流出侧开放的通道之间存在旁通通路。在由该专利文献已知的颗粒过滤器中,在制造过滤器基体时即在挤出成型时加工出旁通通路。由此这种过滤器体无法通过通常的工具制造。此外在由该专利文献已知的方案中,这种旁通通路的有效流动横截面面积是较难调节的。在除此之外相互邻接的过滤器壁之间空出的间距在该方案中必须保持得很小,以使在过滤器的整个长度上延伸的旁路的总通路不会过大。从所讨论的现有技术出发,本专利技术所要解决的技术问题是,如此改进前述的颗粒过滤器,使其能够以简单的方式且因此首先低成本地制造,并且还确保足够的分离度。根据本专利技术,所述技术问题通过一种前述类型的陶瓷的颗粒过滤器解决,其中,过滤块单元包含至少两个沿废气的流动方向依次相继连接的过滤块,其中,通过将每个过滤块的第一组通道在流出侧开放并且将另一组通道在流出侧封闭,每个过滤块均被设计为部分过滤器。在该过滤块单元的技术方案中,设置有至少两个沿废气的流动方向相继布置的过滤块。每个过滤块设计为部分过滤器,因此大量其通道在一端被封闭并且另外的大量通道开放。通过该技术方案,设计为部分过滤器的颗粒过滤器能在不同的构型中实现。由此,根据第一实施例的规定,至少两个过滤块被合并成过滤块单元,其中每个过滤块的封闭侧是在流出侧。由此,这些过滤块中的每一个均被提供为部分过滤器。通过至少两个这种过滤块的相继连接能够设置分离度。在此可以规定,过滤块的纵向延伸长度和由此每个过滤块的通道的长度是不同的。例如,布置在流入侧的过滤块可以短于沿流动方向连接在后面的过滤块。在这种设计方案中,第一过滤块中的分离率小于第二过滤块中的分离率。根据另外的设计方案规定,所述过滤块单元具有在所述过滤器壳体中布置在流入侧的具有通道的第一过滤块,在这些通道中只有第一组通道的通道在其流入侧的端部被封闭,并且所述过滤块单元还具有在所述过滤器壳体中沿废气的流动方向连接在所述第一过滤块后面的具有通道的第二过滤块,在这些通道中只有第二组通道的通道在其流出侧的端部被封闭,所述第一和第二过滤块在端侧相互邻接,并且在数个分隔两个相邻通道的过滤器壁内,从所述两个过滤块的至少一个的端面开始开设作为旁通通路的缺口。所述缺口当然也可以相互连接多个通道,因此缺口可以穿过多个或者大量过滤器壁延伸。在该颗粒过滤器中,过滤块单元由两个过滤块组合而成。这两个过滤块分别具有大量平行的通道。特别是在两个过滤块上,其中在一个过滤块中,第一组过滤器通道在流入侧被封闭,并且在另一个过滤块中,第二组通道在流出侧被封闭,因此这些通道分别装配有密封塞。过滤块单元的两个过滤块在过滤器壳体中如此相互布置,使得具有流入侧密封塞的过滤块相对于另一个过滤块在流入侧布置在过滤器壳体内。第二过滤器由此沿废气的流动方向连接在第一过滤块的后面。其中,封闭相应通道组的密封塞位于过滤块的流出侧上。两个过滤块通过其相互指向的端面相互邻接。优选的是,两个过滤块的通道组以相互对齐的布置方式保持在过滤器壳体内,因此这些通道组最终原则上构成具有交替地在流入侧或流出侧封闭的通道的本身已知的过滤体。该颗粒过滤器的特点是,为了形成旁通通路,在两个过滤块的两个相互指向的端面中的至少一个端面的区域内在分隔相邻通道的过滤器壁内开设缺口。这些缺口从与密封塞对置的相应端面出发并且沿轴向延伸一段预设的长度。在过滤器壁内的缺口构成横向通路,通过该通路可以使流入在流入侧开放的通道中的废气直接流入在流出侧开放的通道内。以这种方式构成旁通通路,通过该旁通通路可以使流入颗粒过滤器的废气流动穿过颗粒过滤器,而无须穿透过滤器壁。旁通通路通常在总体上具有这样的横截面面积,使得在颗粒过滤器按规定运行时仅能有流入过滤体单元内的废气的一部分未被过滤地穿过过滤体单元,例如最大不超过20%。应理解的是,根据所希望的要求,也可以是流过过滤块单元的废气的较大一部分在旁通通路的相应设计中未被过滤地流过过滤块单元。由此,不应排除这种可能性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设计为部分过滤器的颗粒过滤器,尤其设计为用于从内燃机的废气流中去除碳烟颗粒的碳烟颗粒过滤器,所述颗粒过滤器包括保持在过滤器壳体(2)内的、设计为通道过滤器的过滤块单元(3),所述过滤块单元(3)具有大量平行的、被过滤器壁(7)彼此分隔的通道(6、6.1),其特征在于,所述过滤块单元(3)包含至少两个沿废气的流动方向相继连接的过滤块(5、5.1;11、11.1;12、12.1;13、13.1),其中,通过将每个过滤块(5、5.1;11、11.1;12、12.1;13、13.1)的第一组通道在流出侧开放并且将另一组通道在流出侧封闭,每个过滤块(5、5.1;11、11.1;12、12.1;13、13.1)均被设计为部分过滤器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.04 DE 102012104834.7;2012.06.04 DE 20201211.一种设计为部分过滤器的颗粒过滤器,尤其设计为用于从内燃机的废气流中去除碳烟颗粒的碳烟颗粒过滤器,所述颗粒过滤器包括保持在过滤器壳体(2)内的、设计为通道过滤器的过滤块单元(3),所述过滤块单元(3)具有大量平行的、被过滤器壁(7)彼此分隔的通道(6、6.1),其特征在于,所述过滤块单元(3)包含至少两个沿废气的流动方向相继连接的过滤块(5、5.I ;11、11.I ;12、12.I ;13、13.I),其中,通过将每个过滤块(5、5.I ;11、11.1 ;12、12.1 ;13、13.1)的第一组通道在流出侧开放并且将另一组通道在流出侧封闭,每个过滤块(5、5.1 ;11、11.1 ;12、12.1 ;13、13.1)均被设计为部分过滤器。2.如权利要求1所述的颗粒过滤器,其特征在于,所述过滤块(5、5.1 ;11、11.1 ;12、12.1 ;13、13.1)是制造成完整过滤器的过滤块的部段。3.如权利要求1或2所述的颗粒过滤器,其特征在于,所述过滤块单元(3)具有在所述过滤器壳体(2)中布置在流入侧的带有通道的第一过滤块(5),其中只有第一组通道的通道(6.1)在其流入侧的端部上被封闭,并且所述过滤块单元(3)还具有在所述过滤器壳体(2)中沿废气的流动方向连接在所述第一过滤块(5)后面的带有通道(6)的第二过滤块(5.1),其中只有第二组通道的通道(6)在其流出侧的端部上被封闭,所述第一和第二过滤块(5、5.1)在端侧相互邻接,并且在数个分隔两个相邻的通道(6、6.1)的过滤器壁(7)内,从所述两个过滤块(5、5.1)的至少一个的端面开始开设作为旁通通路(9、9.1)的缺口。...

【专利技术属性】
技术研发人员:HJ舒尔特K施雷韦J科尔S斯泰格尔特
申请(专利权)人:HJS排放技术两合公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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