[發明專利]一種帶有熱管理的小型化的DPF系統

有效

• 申請號: 201811546919.5
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109339907B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 劉曉日;李玉杰;沈伯雄;封碩;付佳樂;張鐵臣
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: F01N3/023
• 分類號: F01N3/023;F01N3/05;F01N9/00;F01P3/12;F01P11/16
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長杰

本發明為一種帶有熱管理的小型化的DPF系統，包括質量流量計、空氣調控裝置、加熱裝置、控制核心和DPF主體再生段以及冷卻裝置，所述空氣調控裝置為實驗室裝置或車載裝置；所述DPF冷卻裝置采用“水冷缸套式”結構，包括冷卻水腔、冷卻水箱、水泵、冷卻器以及溫度傳感器，冷卻水腔套在DPF主體再生段上，冷卻水腔中填充冷卻液；所述DPF主體的過濾體包括兩端開口中間設有隔板的開放通道及兩端堵住的封閉通道；所述隔板將開放通道分隔成兩個空間，封閉通道具有過濾腔，過濾腔的橫跨開放通道的兩個空間；多個封閉通道以開放通道為中心沿長度方向圍繞開放通道布置，開放通道的壁面均為過濾面。該系統采用迷宮式過濾，保證DPF能及時再生，實現DPF系統的小型化。

技術領域

本發明涉及發動機的排放的尾氣的小型收集與處理裝置，具體涉及一種帶有熱管理的小型化的DPF系統。

背景技術

柴油發動機具有燃油消耗低，動力強以及可靠性高的特點被廣泛應用于交通運輸，工程機械以及農業機械等領域。但柴油發動機的排氣微粒對環境和人類健康具有極大的威脅，必須降低其排放量。從技術層面上看，僅靠改進機內燃燒過程和燃油品質等措施來降低柴油機微粒的排放量已趨于極限，必須要對柴油機加裝后處理裝置——排氣微粒捕集器，而顆粒物捕集器是目前提出的控制微粒物排放的最有效最具有發展前景的后處理技術之一。通過特殊的過濾材料制成具有特殊結構的過濾體，進行過濾并對過濾的顆粒物進行處理，以減少排氣對空氣的污染與人體健康的危害。專利號為ZL201721037931.4的中國專利提出了一種帶有環狀冷卻裝置的DPF主動再生系統。該系統帶有氧氣瓶，不能用在實際工況中，環狀冷卻裝置通過控制中心控制DPF核心體在一個合適的溫度工作，能及時高效的處理顆粒物，使DPF能再生，該系統體積較大，對于一些要求體積較小的工作場所不能適用，其適用情況受限。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明所要解決的問題是，提供一種帶有熱管理的小型化的DPF系統。該系統采用迷宮式過濾，使過濾效率提高，同時也減小了過濾體體積，排氣阻力變大，但由于微孔孔徑的減小，DPF更容易被顆粒物阻塞，因此需要加裝泵氣裝置，在DPF再生段主體加裝壓力測量裝置，保證較低的排氣阻力，并進行DPF再生控制，保證DPF能及時再生，實現DPF系統的小型化。

本發明解決所述技術問題采用的技術方案：

一種帶有熱管理的小型化的DPF系統，包括質量流量計、空氣調控裝置、加熱裝置、控制核心和DPF主體再生段以及冷卻裝置，所述質量流量計安裝在柴油機排氣管道上，在質量流量計后方的柴油機排氣管道上依次安裝空氣調控裝置和加熱裝置，其特征是在于，

該系統還包括泵氣裝置，加熱裝置通過泵氣裝置后再接DPF主體再生段的進氣口，在DPF主體再生段外安裝DPF冷卻裝置；DPF主體再生段以及冷卻裝置、泵氣裝置、空氣調控裝置、質量流量計、加熱裝置均與控制核心相連接，由控制核心控制各部件的運行狀態；

所述空氣調控裝置為實驗室裝置或車載裝置；

所述DPF冷卻裝置采用“水冷缸套式”結構，包括冷卻水腔、冷卻水箱、水泵、冷卻器以及溫度傳感器，所述冷卻水腔包裹在DPF主體再生段之外，即冷卻水腔套在DPF主體再生段上，冷卻水腔中填充冷卻液，在冷卻水腔外表面設有保溫層，所述冷卻水箱的出水管道上再連接水泵，冷卻水箱的進水口連接冷卻器；在冷卻水箱進水口安裝溫度傳感器；

所述DPF主體的過濾體包括兩端開口中間設有隔板的開放通道及兩端堵住的封閉通道；所述隔板將開放通道分隔成兩個空間，封閉通道具有過濾腔，過濾腔的橫跨開放通道的兩個空間；多個封閉通道以開放通道為中心沿長度方向圍繞開放通道布置，開放通道的壁面均為過濾面。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：