[发明专利]一种抗热震非对称蜂窝陶瓷壁流式过滤器

说明书

本发明涉及蜂窝陶瓷过滤器领域，公开了一种抗热震非对称蜂窝陶瓷壁流式过滤器，包括：进口蜂窝陶瓷面和出口蜂窝陶瓷面，进口蜂窝陶瓷面和出口蜂窝陶瓷面均设有进口通道和出口通道，进口通道与出口通道连通，进口通道的出口端和出口通道的进口端封堵，进口通道的内径大于出口通道的内径；进口通道的横截面为正方形，且设有圆角；或相邻两条边由两条连接线连接；或且相邻两条边由两条连接线和圆弧连接，圆弧处于两条连接线之间；出口通道的横截面为正方形，也可设有圆角或倒角。本发明对进口通道横截面进行圆角、双线或双线加圆弧改造，对出口通道横截面不变或圆角或倒角改造。本过滤器具有兼顾良好的力学性能、低背压以及优异的抗热震性能。

技术领域

本发明涉及蜂窝陶瓷过滤器领域，特别是涉及一种抗热震非对称蜂窝陶瓷壁流式过滤器。

背景技术

蜂窝陶瓷壁流式过滤器可将汽油机及柴油机尾气中的碳黑去除。目前传统的过滤器设计，它有进口蜂窝陶瓷面和出口蜂窝陶瓷面作为进口和出口，以及将进出口隔开的多孔壁。这些相互连接的壁将过滤器分成了进口通道(简称：I)及出口通道(简称：O)。为捕捉碳黑及灰，进口通道的出口端被封堵，而出口通道的进口被堵。这样的间隔被堵的结构就象国际象棋的棋盘。这种设计可强迫尾气从多孔壁上通过，使得颗粒物沉积在通道里或壁上。通常，进出口通道具有同样面积的正方形截面。当碳黑量达到一定程度，再生过程发生，会烧去这些碳黑。

在应用中，同样发现灰也会沉积在进口通道内。这些灰的颗粒，由金属氧化物，硫酸盐，磷酸盐及其它物质组成，它们不会燃烧，所以不会在再生过程中烧去。因此，这些灰会一直沉积在进口通道内，直到被机械性地清洗出来。所以，在灰被清洗出来前，随着发动机的运行时间增加，进口通道中的灰越来越多，整个尾气处理系统的背压会很明显地增加。

目前，降低灰对背压的影响的一种方法是增大进口通道的面积。对于相同的截面积，这就意味着减少出口通道的面积。用这种方法，在增大的进口通道中可容纳更多的颗粒物(碳黑及灰)，也就是说，过滤器储存颗粒物的能力得到提高，从而降低了背压。在一些空间有限的设计中，这种结构对小过滤器的帮助非常重要。在过滤器目数不变的情况下，进口通道的增大会导致两相邻进口通道的角之间距离变小。当这距离变小后，过滤器的力学强度会减弱，从而在生产及应用中产生一系列的问题。

为使力学强度增加，在进口通道的角上可做一些改变。现有技术中，进口通道的角用了倒角。这样，相邻角之间的距离便增大了，从而增加了强度。还有些专利的进口通道的角用了斜切角，与倒角相比，这样的斜切更增加了相邻角之间的距离，从而更加增加了力学强度。

虽然这些发明可增加力学强度，但同时必须考虑背压及抗热震性能。比方说，在壁厚不变的情况下，以上的发明会过多地减少了进口通道面积，从而增加了背压。与此同时，在进口通道变大的情况下，过滤器可容纳更多的颗粒物。为充分利用这一优点，可把再生时间间隔延长，而因此要求更好的抗热震性能。以前的发明没有很好地解决热震的问题，从而限制了此类大入口小出口设计的潜力。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种抗热震非对称蜂窝陶瓷壁流式过滤器，解决现有技术中力学性能差、背压高和抗热震性能差的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种抗热震非对称蜂窝陶瓷壁流式过滤器，其特征在于，包括：进口蜂窝陶瓷面和出口蜂窝陶瓷面，所述进口蜂窝陶瓷面和所述出口蜂窝陶瓷面均设有进口通道和出口通道，所述进口通道与所述出口通道连通，所述进口通道的出口端和所述出口通道的进口端封堵，所述进口通道的内径大于所述出口通道的内径；所述进口通道的横截面为正方形，且设有圆角；或所述进口通道的横截面为正方形，且相邻两条边由两条连接线连接，所述两条连接线之间为钝角；或所述进口通道的横截面为正方形，且相邻两条边由两条连接线和圆弧连接，所述圆弧处于所述两条连接线之间，所述两条连接线之间为钝角。