[发明专利]一种汽车尾气颗粒物捕集器及滤芯

说明书

一种汽车尾气颗粒物捕集器及滤芯，壳体(8)内从进气到出气方向依次设置颗粒物凝并单元(20)，荷电单元(5)，滤芯(7)。所述滤芯(7)由金属纤维板(70)卷制成圆柱形，金属纤维板(70)包括两金属纤维过滤吸附外表层(71)及夹在之间的电热膜层(73)，在金属纤维过滤吸附外表层(71)与电热膜层(73)之间有导热绝缘层(72)，金属纤维过滤吸附外表层(71)横截面有波纹，沿纵向导流尾气。颗粒物捕集器综合静电吸附除尘与滤芯扩散、拦截、碰撞机理除尘的多重作用，增强捕集颗粒物效果，对发动机排气压力损失小，颗粒物捕集效果好，滤芯再生方便、可靠，具有使用、维护成本低的优点，适宜推广。

技术领域

本发明涉及发动机尾气的颗粒物捕集器，具体地说是一种汽车尾气颗粒物捕集器及其滤芯，属于发动机尾气处理技术领域。

背景技术

各类发动机如汽油发动机、柴油发动机，及其它燃油燃气内燃机，在排放出的尾气中包括气体污染物和颗粒物污染物，其中颗粒物污染物是空气中PM10、PM2.5的主要来源之一，严重影响人类的健康。颗粒物捕集器的作用是将尾气中所包含的颗粒物捕集下来，从而使进入空气的尾气更洁净。

现有车辆安装的颗粒物捕集器，其核心部件为专用滤芯，一般是多孔陶瓷介质的过滤材料，市面上基本为德国、美国或日本的产品所垄断。目前这种基于陶瓷过滤材料的颗粒物捕集器，其优点是对颗粒物的捕集效率高，但是，使用一段时间后需要对颗粒物捕集器进行清理。清理积累颗粒物的过程称为再生，一般使用燃烧的办法，采用专用的复杂再生系统进行喷油燃烧或电加热燃烧，操作复杂，并且易造成陶瓷滤芯热应力的损害。普遍认为，目前陶瓷滤芯颗粒物捕集器具有两大主要缺点：1、发动机的排气背压高，发动机油耗会增加，效率会降低，特别是使用一段时间后由于被捕获的颗粒物聚集，情况会更加严重。2、再生操作过程复杂，使用、维护成本高。这两大缺点，极大限制了目前颗粒物捕集器的广泛使用，导致在汽车快速增加的情况下，空气中的PM2.5严重超标，雾霾天气增加，严重影响我们的身体健康，特别是处在大城市。

目前，还有利用静电除尘技术的颗粒物捕集器，如专利号201210590611.7汽车尾气净化装置。静电除尘技术已多年成熟应用于大型粉尘排放处理的场合，如火电厂、炼钢厂等部门，但由于发动机尾气颗粒物的粒径很小，主要集中在0.1um-0.5um，一般静电捕集的效果较差，还未有实用有效的相关产品面市。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种汽车尾气颗粒物捕集器及其滤芯，首先对现有的电晕放电除尘技术与滤芯过滤颗粒物捕集技术进行改进，再综合应用，取得良好的效果。第一步，采用电晕放电对颗粒物凝并，使尾气中极难捕集的微细颗粒物凝并为较易捕集的大粒径颗粒物；第二步，对凝并后的大粒径颗粒物再次荷电，使其带上电荷，第三步，带上静电荷的大粒径颗粒物随尾气流动通过带异性电性的金属纤维滤芯，被滤芯所吸附与捕集。因此，本捕集器在多重颗粒物捕集机理的作用，取得了尾气颗粒物捕集的有益技术效果：增加颗粒物捕集效果的同时减少发动机的排气背压，电热膜加热燃烧清除的滤芯上积累的颗粒物再生方法方便、可靠。

本发明的具体技术方案:一种汽车尾气颗粒物捕集器滤芯，由金属纤维板(70)卷制成圆柱形，所述金属纤维板(70)包括两金属纤维过滤吸附外表层(71)及夹在之间的电热膜层(73)，在金属纤维过滤吸附外表层(71)与电热膜层(73)之间有导热绝缘层(72)，电热膜层(73)有电源正极、负极接线端子(74、75)，金属纤维过滤吸附外表层(71)上有电极接线端子(76)，金属纤维过滤吸附外表层(71)横截面有波纹、沿纵向导流尾气。

一种汽车尾气颗粒物捕集器，包括壳体(8)，高压电源(9)及正极、负极、地极的接线端子(HV+、HV-、GND)，滤芯再生加热电源(10),其特征在于，所述壳体(8)内从进气(11)到出气(12)方向依次设置有颗粒物凝并单元(20)，荷电单元(5)，滤芯(7)；