[发明专利]织造金属纤维柴油机颗粒过滤器

说明书

技术领域

本发明涉及柴油机废气的颗粒过滤。

背景技术

本部分的说明仅提供与本发明有关的背景信息，并且可能不构成现有 技术。

在汽车工业中，环境问题要求持续降低从柴油机中排出的颗粒的量， 所述颗粒包括炭烟颗粒和未燃烧颗粒。已经进行了各种尝试以减少这些由 于使用柴油燃料而导致的颗粒排放物。典型的催化转化器由于其内部的温 度太低而不能有效地燃烧碳、油以及未燃烧的燃料颗粒，因此在一些柴油 机中它们经常并不能很好地发挥作用。目前，已经使用具有柴油机颗粒过 滤器(DPF)的废气过滤系统进行了研究，该柴油颗粒过滤器插入发动机 的排气管中以收集颗粒。通常，DPF由多孔陶瓷体制成，其中限定有多个 废气通道。当废气通过限定废气通道的DPF的多孔壁时，颗粒被DPF的 多孔壁吸附并收集。

当收集的颗粒积聚在DPF中时，压力损失增加，并且发动机性能变差。 因此，收集的颗粒需要进行燃烧并从DPF中除去以便以适当的时机再生 DPF。通过加热装置如燃烧器或加热器，或通过在后燃料喷射(post fuel injection)中将热的废气供应至DPF来增加DPF的温度而执行DPF的再 生。

考虑到上述问题，需要可以成功地除去颗粒物质的无源柴油机废气过 滤系统。还期望过滤系统是可再生的并且在不加维护的长时间周期内是可 靠的。

发明内容

本发明提供了一种用于过滤柴油机废气的无源颗粒过滤组件。在多个 实施方案中，该组件包括限定具有入口和出口的过滤室的壳体单元。圆筒 形内芯件设置在过滤室中并被具有第一和第二相反端的褶式圆筒形过滤 件(filter pack)包围。端帽连接过滤件的第一端并配置来防止废气流通过。 端板连接至过滤件的第二端并配置来将过滤件固定至壳体单元。过滤件包 括织造金属纤维介质，该金属纤维介质优选由具有约2至约15μm平均孔 隙度的不锈钢或镍-铬-铁合金制成。

在其他一些实施方案中，本发明提供了一种无源柴油机颗粒过滤组件， 该过滤组件包括限定具有入口和出口的过滤室的壳体单元。穿孔圆筒形内 芯件设置在过滤室内。具有双层织造烧结金属纤维介质的褶式圆筒形过滤 件包围内芯件并具有第一和第二相反端。过滤件的最内层具有约2至约7 μm的平均孔隙度并且过滤件的最外层具有约7至约15μm的平均孔隙度。 端帽连接至过滤件的第一端并配置来防止废气流通过。凸缘端板连接至过 滤件的第二端并配置来将过滤件固定至壳体单元。在不同的实施方案中， 过滤组件配置来使得柴油机废气从入口进入过滤室中并向内穿过双层过 滤件至内芯件的内部并从出口排出。

在又一些实施方案中，本发明提供了一种用于柴油机的废气过滤系统。 该系统包括无源柴油机颗粒过滤组件，该过滤组件包括限定过滤室的壳体 单元，该过滤室具有被双层织造烧结金属纤维介质包围的圆筒形内芯件。 过滤件的最内层具有约2至约7μm的平均孔隙度并且过滤件的最外层具 有约7至约15μm的平均孔隙度。该系统进一步包括二次喷射组件，该二 次喷射组件连接至壳体单元并配置来选择性地将柴油机废气加热至适合 于无源柴油机颗粒过滤器再生的温度。

通过本文提供的描述，可适用的其他领域将变得显而易见。应当理解， 描述和具体实施例仅用于说明的目的并且不用于限制本发明的范围。

附图说明

此处描述的附图仅用于说明的目的并且不以任何方式限制本发明的范 围。

图1示出了根据本发明的用于柴油机废气的无源颗粒过滤系统的分解 透视图；

图2示出了过滤组件的透视图；

图3是图2的截面图并且除了端帽和端板之外还示出了内芯件；

图4是褶式过滤件的侧视图；

图5是图4的截面图；

图6是图5的局部放大图；

图7是凸缘端板的平面图；

图8是图7的截面图；

图9是图8的局部放大图；

图10是端帽的平面图；

图11是图10的截面图；以及

图12是图11的局部放大图。

具体实施方式

以下描述实际上仅是示例性的并且不用于限制本发明、应用或用途。 应当理解，在整个附图中，相应的附图标记表示相似或相应的部件和特征。