[發(fā)明專利]一種可快速更換濾芯的柴油機顆粒過濾器

無效

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• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN102840012A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設計）人: 馬志豪;康寧;任源;李磊;鈔瑩
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: F01N3/022
• 分類號: F01N3/022;F01N13/18
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 張彬

技術領域

本發(fā)明涉及柴油機的后處理技術領域，具體的說是一種可快速更換濾芯的柴油機顆粒過濾器。

背景技術

車用發(fā)動機發(fā)展的兩大主要趨勢是節(jié)能與環(huán)保。柴油機具有熱效率高、燃油經濟性好、低速轉矩大、使用壽命長和維護成本低等特點，且柴油機的燃油消耗量和CO₂排放量比同等功率的汽油機少30%，這使柴油機成為日前較為成熟的節(jié)能首選動力，廣泛應用于國民經濟的各個領域。

但柴油機在應用中最大的問題是其微粒物排放多，隨著環(huán)境保護問題重要性的日趨增加，降低柴油機有害排放物成為當今世界上柴油機發(fā)展的一個重要方向。柴油機排氣中含有大量的微粒，其粒徑小、重量輕，能長時間懸浮在大氣中，容易被人體吸入并沉積在肺泡中，對人體健康造成極大的危害，容易引起呼吸道疾病、哮喘、癌癥等對人體健康危害極大的疾病；還會對環(huán)境產生影響，如空氣污染、水污染、酸雨、全球變暖等；同時，大氣中顆粒物對能見度的影響也一直是環(huán)保部門所關注的問題之一，柴油機排放的微粒中的氣溶膠雖然只占一小部分，但對大氣的光學性質影響甚至可達99%，碳煙顆粒的消光系數是透明顆粒的2-3倍，較少數量的碳煙顆粒就可以導致某些地方的能見度降低一半。因此，柴油機的排放引起了各國的普遍重視，并制定了相應的控制汽車排放的法規(guī)，嚴格的排放法規(guī)使得柴油機排放控制技術成為柴油機行業(yè)研究的重點。

柴油機排放的控制技術是隨著排放法規(guī)的完善而逐漸提高的，為了達到排放法規(guī)要求，凈化柴油機顆粒物是解決柴油機污染的一個重要問題，現有的尾氣顆粒捕集器，過濾材料有陶瓷纖維、泡沫陶瓷過濾體、壁流式蜂窩陶瓷過濾體等，這些濾芯材料大都價格昂貴。現有的過濾器雖然存在對顆粒的捕集效率高的優(yōu)點，但是，由于被捕獲的顆粒物聚集在捕集器內，隨著捕集器中顆粒物的增加，發(fā)動機的排氣背壓會逐步上升，一定程度后發(fā)動機油耗會增加，效率會降低。

發(fā)明內容

為解決現有技術在處理柴油機排放的顆粒時效率低、發(fā)動機油耗大、濾芯拆卸困難等缺點，本發(fā)明提供了一種結構簡單、成本低、拆裝方便的可快速更換濾芯的柴油機顆粒過濾器。

本發(fā)明為解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種可快速更換濾芯的柴油機顆粒過濾器，主要由上排氣管、下排氣管、圓筒殼體和設在圓筒殼體內的濾芯組成，所述濾芯的外圓周面和圓筒殼體的內圓周面間距為1mm，濾芯是由金屬圓筒和橫截面為圓形的不銹鋼網組成的一體結構，不銹鋼網垂直于濾芯中軸線，并沿中軸線方向層層緊密疊放在金屬圓筒內，不銹鋼網從上排氣管端到下排氣管端按照孔徑大小分為三種規(guī)格，依次是200目、160目、120目，各種規(guī)格不銹鋼網的疊放厚度均占金屬圓筒軸向長度的三分之一；所述上排氣管的法蘭盤和下排氣管的法蘭盤上均設有卡接圓筒殼體的卡槽，法蘭盤和法蘭盤的圓周方向上分別均勻設置有四個掛耳，法蘭盤的四個掛耳上均設有彈簧掛鉤。

所述金屬圓筒連接上排氣管的一端無蓋，另一端焊接有十字形框架，用于固定不銹鋼網。

所述上、下排氣管法蘭盤上的卡槽處還設有墊片，防止過濾器在工作時漏氣。

所述上、下排氣管法蘭盤上的掛耳對稱于圓筒殼體的垂直軸線方向設置。

所述彈簧掛鉤可在下排氣管法蘭盤上掛耳的圓周方向轉動，便于彈簧掛鉤和上排氣管的掛耳配合使用，夾緊濾芯；同時，便于濾芯的拆裝和維修。

所述濾芯的外圓周面和圓筒殼體的內圓周面間距1mm，保證了在冷狀態(tài)時便于更換濾芯，而當發(fā)動機運轉時，由于受熱膨脹的作用，1mm的間距將會被抵消，保證過濾器的正常工作。

本發(fā)明法蘭盤設置的卡槽對圓筒殼體起到定位作用，限制圓筒殼體的軸向和徑向的活動余量，卡槽處的墊片對濾芯起到密封作用，防止尾氣的泄漏。

本發(fā)明的有益效果：

（1）發(fā)動機工作時，尾氣中的顆粒物被濾芯內層層緊密疊放的不銹鋼網過濾掉，濾芯結構緊湊密實，使用壽命長，且在部分不銹鋼網損壞后，可以及時更換；

（2）對于汽車設計而言，尾氣后處理裝置的徑向尺寸要求嚴格，對軸向尺寸要求不敏感，本發(fā)明可適當增加不銹鋼網的數量以提高過濾效率；

（3）本發(fā)明濾芯中不銹鋼網的孔徑大小不同，從上排氣管端開始不銹鋼網的孔徑由200目、160目、120目依次減小，從大到小的孔徑可以有效降低尾氣中顆粒的排放，同時避免了因各種直徑的顆粒相互堆積而造成過濾器使用周期短的問題，提高了過濾效率；且這一結構能夠減少尾氣在過濾器中的壓力損失，降低了發(fā)動機的排氣背壓，使發(fā)動機的功率得到了提高；