CN101787915A - 用于冷却发动机室中的过热气体的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于冷却从柴油机颗粒过滤器产生的过热气体的装置，柴油机颗粒过滤器连接在柴油发动机和柴油发动机的排气管之间。该装置包括：排气尾管，其用于向外排放从柴油机颗粒过滤器排放的过热气体；冷却风扇，其设置在发动机室的一侧，用于通过吸入周围空气而产生空气流；以及扩散器，其以如下方式围绕排气尾管的外圆周，即在扩散器和排气尾管之间形成空隙，以防止扩散器直接接触排气尾管。发动机室设有穿透发动机室一侧的通孔，并且排气尾管的一端连接到柴油机颗粒过滤器，另一端从发动机室穿过通孔向外延伸。

Description

用于冷却发动机室中的过热气体的装置
相关申请的交叉引用
本申请基于2009年1月23日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2009-0005762并要求其优先权，该韩国专利申请的公开内容经引用整体并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于冷却发动机室中的过热气体的装置，更具体地涉及一种通过利用扩散器而降低过热气体的温度的装置，该过热气体在电加热器或燃烧器的燃烧过程中产生，以去除积累在柴油发动机的柴油机颗粒过滤器上的颗粒物质。
背景技术
柴油发动机通常用在火车、船舰、施工设备等中，且由于柴油轿车的大量引入，柴油发动机的应用变得越来越普遍。
柴油发动机的扩大应用引起了从柴油发动机排放的废气中所含的颗粒物质(PM)的排放的增加。颗粒物质是引起环境污染尤其空气污染的首要原因，并且如果颗粒物质被吸入人体的肺或呼吸器官中，它可导致对人体的致命伤害。因此，它使得全世界关于颗粒物质排放的法规更加严格。
为了解决诸如环境污染的上述问题，已经开发了用于收集和处理颗粒物质的柴油机颗粒过滤器(DPF)，以阻止颗粒物质从柴油发动机排放到大气中。通过用于柴油发动机的柴油机颗粒过滤器，如果在由过滤器收集颗粒物质过后达到预定的时间，则通过重复被过滤废气的燃烧过程或使颗粒物质脱离过滤器，使过滤器再生。在后一种情况下，如果颗粒物质沉积到过滤器的内壁上，那么颗粒物质就可能硬化，因此颗粒物质就不容易从过滤器脱离。另外，过滤器的性能因保留在过滤器上的颗粒物质而劣化。为此原因，与前一种情况相似，大多数柴油机颗粒过滤器收集颗粒物质，并通过使用电加热器或燃烧器将其强制燃烧。
图1为装有现有技术的柴油机颗粒过滤器6的发动机室7的横剖面视图。参见图1，从柴油发动机5排放的废气通过柴油机颗粒过滤器6，并然后排放到排气尾管1。
然而，由于柴油机颗粒过滤器6在再生过滤器时通过利用电加热器或燃烧器强制地燃烧颗粒物质，因此具有诸如最高达1000℃的很高温度的气体通过排气尾管1排放。过热气体可能使人体受到灼烧的伤害。
另外，由于排气尾管1由过热气体加热，因此人可能甚至通过接触排气尾管1就被烧伤，更不要说直接接触过热气体。
再者，如果通过排气尾管1排放的过热气体流回到发动机室7中，那么发动机室中的各种元件和电气线路的耐用性就会劣化。
发明内容
因此，本发明旨在在完整保留现有技术所获得的优点的同时解决现有技术中存在的上述问题。
本发明的一个目的是提供一种用于冷却当再生发动机室中的柴油机颗粒过滤器的过滤器时产生的过热气体的装置，其能通过由扩散器将过热气体与由冷却风扇产生的空气流混合，而降低过热气体的温度。
为实现这些目的，提供一种用于冷却从柴油机颗粒过滤器产生的过热气体的装置，柴油机颗粒过滤器连接在柴油发动机和柴油发动机的排气管之间，该装置包括：排气尾管，其用于向外排放从柴油机颗粒过滤器排放的过热气体；冷却风扇，其设置在发动机室的一侧，用于通过吸入周围空气而产生空气流；以及扩散器，其以如下方式围绕排气尾管的外圆周，即在扩散器和排气尾管之间形成空隙，以防止扩散器直接接触排气尾管；其中，发动机室设有穿透发动机室一侧的通孔，并且排气尾管的一端连接到柴油机颗粒过滤器，另一端从发动机室穿过通孔向外延伸。
优选地，排气尾管设有多个在排气尾管的外圆周上向内凸进的导引件，以防止过热气体流回发动机室内，并将空气流平稳地导引入排气尾管中。
优选地，扩散器适于通过将空气流与从排气尾管排放的过热气体混合、或者将空气流导引入排气尾管中，而降低过热气体的温度。
优选地，扩散器包括位于扩散器与通孔的接合位置处的密封部分，以完全密封扩散器与通孔之间的间隙。
通过该构造，根据本发明的用于冷却发动机室的过热气体的装置通过由扩散器将从冷却风扇产生的空气流与过热气体混合，而降低从排气尾管排放的过热气体的温度，从而降低人体受比如烧伤或灼烧的伤害的可能性。
另外，由于排气尾管由扩散器围绕，因此它能防止人直接接触由过热气体加热的排气尾管，以降低烧伤的可能性。
另外，可以通过利用在排气尾管上形成的导引件防止过热气体流回到发动机室中，从而防止了发动机室中的各种元件和电气线路损坏。
附图说明
从结合附图的下面详述中将更清楚本发明的上述及其它目的、特征和优点，附图中：
图1是图示装有现有技术的柴油机颗粒过滤器的发动机室的横剖面视图；
图2是图示根据本发明实施例的发动机室的柴油机颗粒过滤器的横剖面视图；
图3是图示在图2中所示发动机室的柴油机颗粒过滤器中设置的排气尾管的立体图；以及
图4是图示在图2中所示发动机室的柴油机颗粒过滤器中设置的扩散器的立体图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本发明的优选实施例。在描述中所定义的对象，比如详细结构和元件，只是供本领域技术人员综合理解本发明的具体细节，因而本发明并不局限于此。
图2是图示根据本发明实施例的发动机室的柴油机颗粒过滤器的横剖面视图。
参见图2，根据本发明的用于冷却在使设置在柴油发动机的发动机室中的柴油机颗粒过滤器再生时产生的过热气体的装置的特征为包括：用于向外排放过热气体的排气尾管1、用于产生空气流9的冷却风扇3、以及用于将过热气体与空气流9混合的扩散器4，其中发动机室7的一侧设有通孔2。
柴油发动机5通常用在火车、船舰、施工设备等中，并排放引起环境污染的颗粒物质。柴油机颗粒过滤器6是这样的装置，其连接到柴油发动机5的排气管，用于收集并处理颗粒物质，并燃烧积累在过滤器上的颗粒物质以再生过滤器。在这种示例中，过热气体从柴油机颗粒过滤器的排气尾管1排出。
发动机室7是设在柴油发动机5和柴油机颗粒过滤器6内的空间。
另外，排气尾管1的一端连接到柴油机颗粒过滤器6，另一端从发动机室7穿过通孔2向外延伸，以排放由柴油机颗粒过滤器处理过的废气，并且还在柴油机颗粒过滤器6再生过滤器的情况下，从发动机室7向外排放燃烧过程中产生的过热气体。优选地，排气尾管1由具有耐热和隔热性能的材料制成，以防止在排放过热气体时发生变形和破裂。另外，排气尾管1能承受高压。
图3是图示在图2中所示发动机室的柴油机颗粒过滤器中设置的排气尾管1的立体图。
参见图3，排气尾管1包括多个形成在排气尾管1的圆周上的导引件11，导引件从圆周向内凸进，使得过热气体从排气尾管1沿导引件11被向外导引出，从而防止过热气体的倒流，且由冷却风扇3产生的空气流9沿导引件被导引到排气尾管1中以与过热气体混合，从而有效地降低过热气体的温度。
另外，冷却风扇3适于产生用来降低过热气体温度的空气流9。冷却风扇3位于发动机室7的一侧，并吸入外部空气以产生空气流9，空气流9与过热气体混合，以降低在柴油机颗粒过滤器6的过滤器再生过程中所排放的过热气体的温度。
优选地，冷却风扇3位于散热器8的后方，以阻挡在柴油发动机5处产生的热的影响，并因此产生具有恒定温度的空气流9。
通孔2形成为穿透发动机室7的一侧，排气尾管1穿过通孔2从发动机室7向外延伸。优选地，通孔2具有比排气尾管1的直径大的直径以围绕排气尾管，由此将冷却风扇3产生的空气流9平稳地供应到扩散器4和排气尾管1之间的空隙内。
图4是图示在图2中所示发动机室的柴油机颗粒过滤器中设置的扩散器的立体图。
参见图4，扩散器是流体通道，其横截面面积逐渐增大以降低流体的速度。扩散器延长了过热气体与由冷却风扇3产生的空气流9混合所需要的时间，从而降低最终排放的气体的温度。
特别地，扩散器4是用于降低从排气尾管1排放的过热气体的温度的装置，并接合到通孔2以围绕排气尾管1，且具有比排气尾管1的直径大的直径和比排气尾管的长度长的长度，从而在排气尾管和扩散器之间形成空隙。因而，扩散器4通过该空隙吸入由冷却风扇3产生的空气流9，以降低从排气尾管1排放的过热气体的温度。
更具体地，扩散器4减小空气流9的速度，以延长将空气流9与过热气体在扩散器4中混合所需的时间，或者阻止空气流9扩散，使得扩散器4将空气流9导引入排气尾管中，因而降低最终排放的过热气体的温度。
另外，扩散器4围绕排气尾管1的外圆周，以防止人直接接触被过热气体加热过的排气尾管，从而防止人烧伤。
优选地，扩散器4包括位于扩散器4与通孔2的接合位置处的密封部分10，使得扩散器和通孔2之间的间隙被完全密封，从而防止由冷却风扇3产生的空气流9泄露，并从而有效降低过热气体的温度。
另外，优选地，与排气尾管1类似，扩散器4由具有耐热、隔热和耐压性能的材料制成。
现在将描述根据本发明的用于冷却发动机室的过热气体的装置的操作。
在从柴油发动机5排放的废气中所包含的颗粒物质积累在过滤器上的情况下，柴油机颗粒过滤器6通过利用电加热器或燃烧器燃烧颗粒物质，以再生过滤器。在这种示例中，在上述过程中产生的过热气体通过排气尾管1从发动机室7排放。
设置在发动机室7一侧的冷却风扇3吸入周围的空气，以在发动机室7中产生空气流9。
由冷却风扇3产生的空气流9从发动机室7通过通孔2、尤其排气尾管1和扩散器4之间的空隙，向外排放。
在这种示例中，在排气尾管1和扩散器4之间流动的空气流9因扩散器而不散去，而是在扩散器4中与过热气体混合，或者通过在排气尾管1外圆周上凸进的导引件11流入排气尾管1中，从而降低最终排放的过热气体的温度。
形成在排气尾管1外圆周上的导引件11阻止过热气体流回发动机室7中，从而向外排放过热气体。
因此，根据本发明的用于冷却发动机室的过热气体的装置通过采用扩散器4，降低了从排气尾管1排放的过热气体的温度，从而降低人体受诸如烧伤或灼烧的伤害的可能性，并防止了人与由过热气体加热过的排气尾管直接接触，从而降低烧伤的可能性。
另外，可以通过采用在排气尾管1上形成的导引件11防止过热气体流回发动机室7内，从而防止了发动机室7中的各种元件和电气线路损坏。
尽管为了解释目的而描述了本发明的优选实施例，但本领域技术人员会理解，在不脱离如所附的权利要求书披露的本发明的范围和主旨情况下，可以进行各种变型、附加和替换。

Claims (6)

1.一种用于冷却从柴油机颗粒过滤器产生的过热气体的装置，所述柴油机颗粒过滤器连接在柴油发动机和所述柴油发动机的排气管之间，所述装置包括：
排气尾管，排气尾管用于向外排放从所述柴油机颗粒过滤器排放的过热气体；
冷却风扇，冷却风扇设置在发动机室的一侧，用于通过吸入周围空气而产生空气流；以及
扩散器，扩散器以如下方式围绕所述排气尾管的外圆周，即在所述扩散器和所述排气尾管之间形成空隙，以防止所述扩散器直接接触所述排气尾管；
其中，所述发动机室设有穿透所述发动机室一侧的通孔，以及
所述排气尾管的一端连接到所述柴油机颗粒过滤器，另一端从所述发动机室穿过所述通孔向外延伸。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述排气尾管设有多个在所述排气尾管的外圆周上向内凸进的导引件，以防止过热气体流回所述发动机室内，并将空气流平稳地导引入所述排气尾管中。
3.如权利要求1所述的装置，其中，所述扩散器适于通过将空气流与从所述排气尾管排放的过热气体混合、或者将空气流导引入所述排气尾管中，而降低所述过热气体的温度。
4.如权利要求2所述的装置，其中，所述扩散器适于通过将空气流与从所述排气尾管排放的过热气体混合、或者将空气流导引入所述排气尾管中，而降低所述过热气体的温度。
5.如权利要求1所述的装置，其中，所述扩散器包括位于所述扩散器与所述通孔的接合位置处的密封部分，以完全密封所述扩散器与所述通孔之间的间隙。
6.如权利要求2所述的装置，其中，所述扩散器包括位于所述扩散器与所述通孔的接合位置处的密封部分，以完全密封所述扩散器与所述通孔之间的间隙。
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