[实用新型]多通道交叉流颗粒过滤器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种柴油颗粒过滤器，属汽车尾气净化领域。

背景技术

考虑到当前石油资源的短缺及温室效应的加剧，机动车燃油消耗率及CO₂排放都受到严格的约束，而柴油机因其较高的热效率、动力性、经济性及低CO₂排放，成为了机动车动力选择的宠儿，小型车的柴油机化也已成为发展趋势。然而柴油机运行会产生大量具有毒害性的柴油机微粒（PM），随着国家机动车污染物排放标准第三阶段限值（GB18352.3-2005，简称国III标准）的实施，以及在国III标准上进一步降低30%～50%污染物排放的国IV标准的推广开展，柴油机尾气颗粒去除已迫在眉睫。

考虑到改善机内燃烧过程及改善油品的方法已趋于极限，尾气后处理技术是柴油机微粒排放控制的发展趋势，而应运而生的柴油颗粒过滤器（DPF）的现有结构不能满足高颗粒过滤效率、高机械强度、较长使用寿命等技术需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种颗粒过滤效率高、机械强度好、排气背压低，并解决了热应力损坏问题困扰的柴油汽车尾气净化用颗粒过滤器。

一种多通道交叉流颗粒过滤器，包括壳体、衬垫、设置于壳体内被衬垫包裹的载体，其特征在于：所述载体由第一类多边形孔道单元与第二类多边形孔道单元彼此相间均匀布置，其中第一类多边形孔道单元与第二类多边形孔道单元彼此相连的侧壁均为多孔结构；所述第一类多边形孔道单元与所述第二类多边形孔道单元的单个横截面面积比为1:（0.15~0.7），总横截面面积比为1:（0.3~0.7）；所述第一类多边形孔道单元的出口端被封堵，所述第二类多边形孔道单元的入口端被封堵。

上述技术方案的有益效果：气流由入口端未被封堵的第一类多边形孔道单元流入过滤器主体，经出口端未被封堵的第二类多边形孔道单元流出，使得载体内部气流多次交叉穿过具有多孔结构的孔道单元壁面，实现对气流中颗粒物的有效拦截捕集；第一类多边形孔道单元的横截面面积大于第二类多边形孔道单元的横截面面积，形成的大孔入小口出结构具有增加相同截面面积载体的孔的数目、增大比表面积、提高颗粒物的储存率、使气流紊流的同时保持较低的排放背压等优点；第一类多边形孔道单元与第二类多边形孔道单元的单个横截面面积比限定为1:（0.15~0.7），总横截面面积比限定为1:（0.3~0.7），是根据气流中的颗粒物含量与孔道单元的颗粒物储存能力确定的，能最大程度地利用载体的储存能力，同时避免发生孔道单元堵塞的情况；第一类多边形孔道单元与第二类多边形孔道单元相间使载体结构更稳固，过滤器具有较高的机械强度。

所述第一类多边形孔道单元与所述第二类多边形孔道单元截面形状同为三角形；或所述第一类多边形孔道单元截面形状为六边形，所述第二类多边形孔道单元截面形状为三角形；或所述第一类多边形孔道单元截面形状为方形，所述第二类多边形孔道单元截面形状为矩形；或所述第一类多边形孔道单元截面形状为八边形，所述第二类多边形孔道单元截面形状为方形；或所述第一类多边形孔道单元与所述第二类多边形孔道单元截面形状同为方形；或所述第一类多边形孔道单元截面形状为四边向外凸的四边形，所述第二类多边形孔道单元截面形状为四边向内凹的四边形。第一类多边形孔道单元与第二类多边形孔道单元可选择不同的截面形状组合方式，以达到不同的使用效果，满足不同的使用要求。

所述第一类多边形孔道单元与所述第二类多边形孔道单元表面涂覆溶胶涂层。表面涂覆的溶胶涂层极薄，与未涂覆溶胶涂层的结构相比，无孔数减少，对过滤效率与背压无负面影响，且能显著增加表面积；可以氧化碳烟与排放的气体，保证过滤器良好的再生作用与降低燃料消耗；耐受温度为1100℃，在氧化反应中高度热稳定，催化性能佳。

用于封堵所述第一类多边形孔道单元出口端和所述第二类多边形孔道单元入口端的物质为碳化硅填充物。

所述载体的主体材料为碳化硅。碳化硅具有化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性与耐热震性好、体积小、重量轻、强度高等优点，且熔点高达2700℃，以碳化硅为主体材料的过滤器具有耐高温、强度大、抗冲击、导热好等优点。

所述过滤器的截面形状为圆形、椭圆形、矩形或跑道形。跑道形指两条直边和两个半圆组合成的形状，类似跑道形状。可根据不同的应用场合选择不同截面形状的过滤器，适用范围广。