本发明专利技术的过滤器滤芯包括具有限定平均流动方向的流入侧和流出侧的过滤器体（７０２）。所述过滤器体具有基本平行于平均流动方向的轴（７０８），且还包括界定平均流动路径方向上过滤器体外边界的罩壳（７１６）。所述罩壳在径向上具有不透气性。所述过滤器体用过滤材料填充，所述过滤材料包含纤维，大部分纤维至少部分地环绕所述轴。所述过滤材料还包含插入物材料（７０４，７０６），其透气性高于过滤材料。所述插入物材料仅部分地在平均流动方向上突出。所述过滤器滤芯优选用于从柴油机燃机废气中过滤柴油机烟灰。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及过滤器滤芯和提供过滤器滤芯的方法，具体涉及适合从废气中过滤烟 灰的过滤器滤芯，比如适用于过滤柴油机燃烧装置如柴油机燃机的柴油机废气的过滤器滤 芯，例如作为DOC催化剂载体。
技术介绍
包含金属纤维的过滤介质在本领域中已知。作为例子，W003/047720揭示了一种多 层烧结金属纤维过滤介质，用于从柴油机燃机废气中过滤柴油机烟灰。虽然性能令人满意， 但该介质可能具有的缺点在于，在仅仅容纳了有限量的烟灰之后所述介质即告堵塞。这是 由使用了孔隙率较低的过滤介质等等造成的。因此，需要进行非常频繁和大量的再生操作， 例如采用电再生(即在介质中通电流，使所述介质由于焦耳效应而发热)进行的再生或通 过在柴油机或废气中注入催化性化合物进行的再生。其它缺点包括该介质的效率有局限， 介质上的压降较高，且价格相当昂贵。W004/104386描述了一种替代性的多层过滤介质，适合过滤柴油机燃烧装置如柴 油机燃机的废气。该介质由于厚度大得多而增加了烟灰容纳能力。所述介质的缺点在于，为 达到这种增加了的烟灰容纳能力，体积要大，并且可能在过滤介质上获得相对较高的压降， 在生料即未使用的过滤介质时也是如此。所述过滤介质包含金属纤维层，这些层通过气流铺置或湿铺置法提供，诸方法在 本领域中已知。所述纤维层也称为纤维网。所述纤维基本在平行于所述网面(web surface) 的平面内延伸。在各个平面中，所述纤维具有随机取向。在整合到所述过滤器滤芯中之前， 任选地将多个这样的纤维网叠置，以提供所需的网厚度。在例如要提供一个沿其平均流动路径即圆柱形体的轴向包括多个相邻相连的纤 维网的圆柱形过滤器滤芯时，提供多个具有适当厚度的纤维网。任选地，烧结所述诸网，以 粘合网中的纤维和/或增加网的密度即孔隙率。例如通过模切法从各纤维网切出圆盘。以 正确的顺序叠置各圆盘，并封装在圆柱形外壳中。得到一个具有流入口和流出口的过滤器 滤芯，分别位于所述圆柱形外壳的两个外端，限定基本平行于圆柱形外壳的轴的流动路径。 由于纤维基本在平行于网面的平面内延伸，过滤器滤芯中纤维的取向基本垂直于流动路 径。如果外纤维网，即提供过滤器滤芯流入侧和流出侧的两个网未经烧结，则可以提 供防止纤维随提供给过滤器滤芯的气体流出圆柱形外壳的装置。这样的装置可以是金属丝 网或多孔板或片。切割或冲孔操作会影响所述网的整体性。除非对所述网进行烧结，冲孔或切割的 网的整体性会损失并垮散。由于具有可压缩性，在冲孔或切割以及使用过程中难以控制并 且在一段时间后难以维持高孔隙率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种过滤效果良好且压降减小的过滤器滤芯，以及一种制造这种过滤器滤芯的方法。本专利技术提供一种过滤器滤芯，特别用于从柴油机燃机废气中过滤柴油机烟灰，其 包括界定过滤器体外边界的罩壳，所述罩壳具有限定平均流动方向的流入侧和流出侧，所 述罩壳具有基本平行于平均流动方向的轴和入口横截面积，所述罩壳界定过滤器体在平均 流动路径方向上的外边界，所述罩壳在径向上具有不透气性，所述过滤器体至少部分地用 包含纤维的过滤材料填充，其中大部分的纤维至少部分地环绕所述轴，所述过滤材料的入 口表面积大于所述罩壳的横截面积。所述过滤材料入口表面积与所述罩壳横截面积之比优 选大于2。根据本专利技术的一个方面，所述目的还可通过一种过滤器滤芯来达到，所述过滤器 滤芯特别用于从柴油机燃机废气中过滤柴油机烟灰，其包括界定过滤器体外边界的罩壳， 所述罩壳具有限定平均流动方向的流入侧和流出侧，所述罩壳具有基本平行于平均流动方 向的轴，所述罩壳界定过滤器体在平均流动路径方向上的外边界，所述罩壳在径向上具有 不透气性，所述过滤器体至少部分地用包含纤维的过滤材料填充，其中大部分的纤维至少 部分地环绕所述轴，所述过滤器体包含插入物材料，其中所述插入物材料具有高于过滤材 料的透气性，且所述插入物材料仅部分地在平均流动方向上突出。本专利技术的一些过滤器滤 芯可含有在轴向上不易移位的纤维，任选地为金属纤维，虽然这些纤维并未彼此烧结在一 起。烧结不是必需的，因此可以更为节省成本的方式提供所述过滤器滤芯。由于所述过滤材料具有环绕纤维特别是金属纤维，与现有已知的过滤器滤芯相 比，对于给定的孔隙率，所述过滤材料透气性增加。如果所述过滤器滤芯用来例如从柴油机 燃烧装置如柴油机燃机中过滤废气，过滤介质上的压降减小使所述燃烧装置在其废气中受 到的反压较低。由此可导致较低的燃料消耗，因此所述柴油机燃烧装置如柴油机燃机的运 行成本也较低。由于存在插入物材料，可承受废气的过滤材料的外表面增大。堵塞增大了的过滤 材料外表面的时间也增加了，因此较之不带插入物材料的相同过滤材料，其随时间的压降 减小。所述插入物材料不必提供过滤作用，因此所述插入物材料的透气性可显著高于过滤 材料的透气性。所述插入物材料特别设计为提供自由空间，优选形成液体的流动通道，使所 述插入物材料的压降非常低，可忽略不计。由于所述插入物材料不是在流动方向上沿过滤 材料的整个长度延伸，确保了不会有流体的任何部分不经过滤就流过过滤器滤芯。较佳地， 至少一部分的插入物材料始自流入侧，使即将到来的液体的一部分可在过滤器滤芯内受到 快速引导。由于过滤材料具有低于插入物材料的透气性，插入物材料内部的压力低于过滤材 料内部。插入物材料内部的较高压力导致的效果是液体可以很容易地在插入物材料内部流 动，随后不仅在过滤器滤芯的轴向上，而且在垂直于其轴向的方向上受迫流过过滤材料。由 于废气烟灰具有高于载体气体的密度，烟灰会在插入物材料的末端累积，使载体气体仍可 在径向上流过各表面而不会增大过滤器滤芯产生的压降。在优选的实施方式中，在过滤器体内的不同直径上提供始自流入侧的第一插入物 材料和始自流出侧的第二插入物材料。特别地，以交替的方式提供若干个第一插入物材料 和/或若干个第二插入物材料。沿径向从过滤器滤芯的中轴到罩壳，第一插入物材料和第 二插入物材料可一个接一个地排列。这样得到一种过滤材料的设计，在轴向上在横截面视图中呈锯齿形或蜿蜒状。特别地，相邻插入物材料之间的距离大体上是恒定的，保障在流动 方向上过滤材料具有恒定的最小厚度。特别地，由于存在第二插入物材料，压降进一步减 小，因为至少一部分的过滤后流体会沿所述第二插入物材料离开过滤器滤芯。在又一实施方式中，插入物材料由波纹金属片提供，其中金属片特别包括开口。由 于该波纹片，在轴向上提供有多个流动通道，其中各流动通道的一个表面由过滤材料提供。 在金属片中具有开口的情况中，开口区域为过滤材料所包围，增加由过滤材料提供的流动 通道表面。包括开口的金属片甚至可以是其形状稳定性足以提供流动通道的网丝等。金属 片的波纹设计以横截面而言可以具有锯齿形、U形或各种其它形状，以便在过滤材料内提供 空间。所述金属片优选由金属纤维网制成，特别优选由与所述过滤材料相同的材料制 成，其中金属片具有高于过滤材料的形状稳定性。例如，金属片的纤维可具有较大的直径或 排列更紧密。由于插入物材料的金属纤维网，插入物材料本身可提供额外的过滤作用，因为 废气的载体气体会通过插入物材料，所以烟灰颗粒不仅会由过滤材料留住还会由插入物材 料留住。特别地，插入物材料至少部分地环绕罩壳的轴，其中插入物材料在平均流动方本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种过滤器滤芯，用于从柴油机燃机废气中过滤柴油机烟灰，其包括：界定过滤器体外边界的罩壳，所述罩壳具有限定平均流动方向的流入侧和流出侧，所述罩壳具有基本平行于平均流动方向的轴，所述罩壳界定过滤器体在平均流动路径方向上的外边界，所述罩壳在径向上具有不透气性，所述过滤器体至少部分用包含纤维的过滤材料填充，其中大部分的纤维至少部分地环绕所述轴，所述过滤器体包含插入物材料，其中所述插入物材料具有高于所述过滤材料的透气性，且所述插入物材料仅部分地在平均流动方向上突出。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：I谢尔德曼斯，F韦斯切夫，J范达默，E兰伯特，
申请(专利权)人：NV贝卡特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：BE
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