CN102378642B - 排气过滤装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种排气过滤装置，包含：外壳，与排气管相连接；过滤单元(filtering unit)，设置在所述外壳内；过滤通道(filtering path)，向所述过滤单元供给排气；及释压凸缘，设置在所述外壳内，以使排气迂回所述过滤单元排出。根据本发明，即使在捕集到排气过滤装置内的粒状物质增加而排气过滤装置内的压力过度增加，也能够使排气迂回排出，从而防止排气过滤装置受到损坏。此外，能够防止发动机零部件(EGR、涡轮增压器等)的损坏及输出下降。

Description

排气过滤装置
技术领域
本发明涉及一种排气过滤装置，更为详细地涉及一种当捕集到排气过滤装置内的粒状物质增加，从而排气过滤装置内的压力增加过大时，可通过使排气迂回排出，以防止排气过滤装置受到损坏的排气过滤装置。
背景技术
由内燃机中的燃烧而排出的排气中含有氮氧化物(NOx)、二氧化碳、灰分(ash)等各种有害成分，为了消除这些有害成分，开发出种种装置或方法。
尤其是，采用柴油发动机的车辆则使用用于消除柴油粒状物质的过滤器(Diesel Particular Filter：DPF)、柴油氧化催化器(Diesel OxidationCatalyst：DOC)等排气过滤装置或后处理装置消除粒状物质(particulate matter)等。
图13是常规排气过滤装置的示意图。如图13所示，排气在经过环绕多孔管10外周的过滤体20的过程中被过滤。经过过滤的排气经由排气通道30向外部排出。
然而，若排气过滤装置的使用时间较长，由于粒状物质等的过度的捕集，导致过滤装置内的压力上升，由此会损坏过滤装置或者使发动机的性能下降。
发明内容
本发明的目的是，当捕集到排气过滤装置内的粒状物质增加而导致排气过滤装置内的压力增加过大时，通过使排气迂回排出，以防止排气过滤装置受到损坏。
本发明实施例的排气过滤装置可包含：外壳，与排气管相连接；过滤单元(filtering unit)，设置在所述外壳内；过滤通道(filtering path)，向所述过滤单元供给排气；及释压凸缘，设置在所述外壳内，以使排气迂回所述过滤单元排出。
所述过滤单元可包括：多孔管，沿所述外壳的长度方向设置；过滤体，设置在所述多孔管的外周方向；第一凸缘，设置在所述多孔管的长度方向的一端；及第二凸缘，设置在所述多孔管的长度方向的另一端。
所述过滤体可由沿所述多孔管的长度方向设置的多个圆筒状结构构成。
所述过滤体可由设置在所述多孔管周围的多层结构构成。
所述排气过滤装置可进一步包括包覆所述过滤体的夹套。
所述过滤体可包括选自柴油粒状物质去除用过滤器(DieselParticular Filter：DPF)、柴油氧化催化器(Diesel Oxidation Catalyst：DOC)、氮氧化物去除装置(Selective Catalytic Reduction：SCR，LeanNOx Trap：LNT)和三元催化器(Three Way Catalyst)中的至少一种物质。
在所述释压凸缘的内侧可形成有用于使所述过滤通道的排气迂回所述过滤单元排出的排气释放通道。
所述释压凸缘可包括相互接合的第一板及第二板，在所述第一板及第二板中的至少一个上形成有所述排气释放通道。
所述排气释放通道可包括：第一线，向所述释压凸缘的内周面及外周面开放；及第二线，从所述第一线分开，且向所述释压凸缘的外周面开放。
所述释压凸缘可包括相互接合的第一板及第二板，在所述第一板及第二板中的至少一个上形成有所述排气释放通道。
所述排气释放通道可在所述释压凸缘的内侧，沿辐射方向形成为直线状。
所述排气释放通道可在所述释压凸缘的内侧，沿辐射方向形成为曲线状。
所述释压凸缘可包括设置在所述第一凸缘与所述过滤体之间的前释压凸缘。
所述释压凸缘可包括设置在所述第二凸缘与所述过滤体之间的后释压凸缘。
所述释压凸缘可包括设置在所述过滤体之间的中间释压凸缘。
根据本发明实施例的排气过滤装置，即使在捕集到排气过滤装置内的粒状物质增加而导致排气过滤装置内的压力增加过大，也能通过使排气迂回排出，以防止排气过滤装置受到损坏。此外，能够防止发动机零部件(EGR、涡轮增压器等)的损坏及输出下降。
附图说明
图1是本发明第一实施例的排气过滤装置的剖面图。
图2是本发明第一实施例的排气过滤装置中过滤体的结构立体图。
图3至图5是本发明第一实施例的排气过滤装置中过滤单元的结构立体图。
图6及图7是本发明第一实施例的排气过滤装置变形例的示意图。
图8是本发明第二实施例的排气过滤装置的剖面图。
图9是本发明第三实施例的排气过滤装置的剖面图。
图10是本发明第四实施例的排气过滤装置的剖面图。
图11是本发明第五实施例的排气过滤装置的剖面图。
图12是本发明第六实施例的排气过滤装置的剖面图。
图13是常规排气过滤装置的示意图。
具体实施方式
下面，参照附图详细说明本发明的优选实施例。
图1是本发明第一实施例的排气过滤装置的剖面图，图2是本发明第一实施例的排气过滤装置中过滤体的结构立体图，图3至图5是本发明第一实施例的排气过滤装置中过滤单元的结构立体图。
参照图1至图5，说明本发明第一实施例的排气过滤装置的结构。
本发明第一实施例的排气过滤装置包括：外壳120，与排气管相连接；过滤单元(filtering unit)，设置在外壳120内；前释压凸缘(relifflange)130，设置在所述外壳120内，用于使排气迂回过滤单元排出。
所述过滤单元包括：多孔管135，沿所述外壳120的长度方向设置；过滤体140，设置在所述多孔管135的外周方向；第一凸缘150，设置在所述多孔管135的长度方向的一端；第二凸缘155，设置在所述多孔管135的长度方向的另一端；及用于包覆所述过滤体140的夹套160。
所述夹套160可设置为连接所述第一凸缘150和所述第二凸缘155。
在所述第二凸缘155上形成有排气通道156。
所述多孔管135和所述夹套160支撑所述过滤体140，且形成有多个孔，用于使排气顺利进入所述过滤体140，且由耐于热冲击的材料形成。
在本发明的第一实施例中，过滤通道定义为所述多孔管145的内侧与从所述多孔管135穿过所述过滤体140的空间。
在所述第一凸缘150及第二凸缘155与所述过滤体140之间设置有密封垫(未图示)，用于防止排气的泄漏。
如图2中的(a)所示，所述过滤体140可由沿所述多孔管135的长度方向设置的多个圆筒状过滤器142构成。
参照图2中的(b)，所述过滤体140也可由设置在所述多孔管135的周围的多层过滤器144、146构成。
所述过滤体140可由陶瓷材料——SiC、堇青石(Cordierite)、AT(Al2O3/TiO2)、SiN等构成，也可由金属材料——箔型(Foil type)、泡沫型(foam type)、金属丝网型(wire mesh type)、金属纤维(metalfiber)等构成。
所述过滤体140可包含选自柴油粒状物质去除用过滤器(DieselParticular Filter：DPF)、柴油氧化催化器(Diesel OxidationCatalyst：DOC)、氮氧化物去除装置(Selective Catalytic Reduction：SCR，Lean NOx Trap：LNT)、三元催化器(Three Way Catalyst)中的至少一种物质。
即，所述过滤体140也可以依次层积不同种类的过滤器，从而同时过滤含在排气中的氮氧化物(NOx)、二氧化碳、灰分(ash)等各种有害成分，这与分别设置DPF、DOC或三元催化器等的情况相比，能够节省空间，提高过滤效率，且能节俭生产费用。
所述前释压凸缘130设置在所述第一凸缘150与所述过滤体140之间。
此外，所述前释压凸缘130与所述多孔管135的一侧相接，所述前释压凸缘130的内侧形成有排气释放通道(relief path)132。所述排气释放通道132与所述第二凸缘155的排气通道156连通。
所述排气释放通道132包含第一线134及第二线136。
所述第一线134向前释压凸缘130的内周面及外周面开放。
所述第二线136在所述第一旁路134的一侧分开，并向前释压凸缘130的外周面开放。
当所述过滤体140上未堆积有粒状物质(PM)等时，所述排气通过所述过滤体140而被过滤，当所述过滤体140上堆积有粒状物质(PM)等，从而所述过滤体140被堵塞时，所述排气通过前释压凸缘130排出，从而能够消除所述过滤通道的压力。
另一方面，前释压凸缘130包含相互接合的第一板138及第二板139。所述第一板138及所述第二板139中至少一个形成有所述排气释放通道132。例如，可以使所述第一板138的两面平整，且在所述第二板139的一面上形成排气释放通道132。此时，接合所述第一板138与所述第二板139，以形成所述前释压凸缘130。
再次参照图1，说明本发明第一实施例的排气过滤装置的工作原理。
在正常的工作状态下，排气通过排气管(未图示)、多孔管130、过滤体140、排气通道156而排出，且仅有微量的排气才通过所述排气释放通道132。
不过，当于过滤体140内堆积过量的粒状物质(PM)等时，排气过滤装置内的压力大幅增加。此时，部分排气无法进入过滤体140。而未能进入过滤体140的排气经由所述排气释放通道132，并通过所述排气通道156后向排气过滤装置的外部流出。
如此，本发明第一实施例的排气过滤装置在堆积过量的粒状物质(PM)等而导致排气过滤装置内的压力过度增加时，使排气迂回排出而防止排气过滤装置受到损坏。
图6及图7是表示本发明第一实施例的排气过滤装置的变形例的图。
参照图6及图7，说明本发明第一实施例的排气过滤装置的变形例。
在本发明第一实施例的排气过滤装置的变形例中，如图6所示，排气释放通道232可在释压凸缘231的内侧沿辐射方向形成为直线状。
此外，在本发明第一实施例的排气过滤装置的另一变形例中，排气释放通道332也可在释压凸缘331的内侧沿辐射方向形成为曲线状。
形成在所述释压凸缘231、331上的所述排气释放通道232、332的形状不限于图中所示的形状，可以包括能够消除所述过滤通道内过大的排气压力的多种变形例。
图8是本发明第二实施例的排气过滤装置的剖面图。
下面，参照图8说明本发明第二实施例的排气过滤装置的结构。
本发明第二实施例的排气过滤装置的结构与本发明第一实施例的排气过滤装置的结构类似，省略了对相同结构的重复说明。
本发明第二实施例的排气过滤装置包括：外壳620、后释压凸缘630、多孔管635、过滤体640、第一凸缘650、第二凸缘655、夹套660及排气通道656。
所述后释压凸缘630设置在所述第二凸缘650和所述多孔管635之间。
当所述过滤体640内堆积过量的粒状物质(PM)等时，排气过滤装置内的压力大幅增加。此时，部分排气无法进入所述过滤体640，而未能进入所述过滤体640的排气进入后释压凸缘630。进入所述后释压凸缘630的排气经由排气释放通道向所述后释压凸缘130的外部流出。流出后的排气通过所述排气通道656向排气过滤装置的外部流出。
图9是本发明第三实施例的排气过滤装置的剖面图。
下面，参照图9说明本发明第三实施例的排气过滤装置的结构。
本发明第三实施例的排气过滤装置的结构与本发明第二实施例的排气过滤装置的结构类似，省略了对相同结构的重复说明。
本发明第三实施例的排气过滤装置包括：外壳720、前释压凸缘730、后释压凸缘731、多孔管735、过滤体740、第一凸缘750、第二凸缘755、夹套760及排气通道756。
所述前释压凸缘730设置在所述第一凸缘750和所述多孔管735之间。在所述前释压凸缘730的内侧形成有排气释放通道。所述排气释放通道与所述排气通道756连通。所述后释压凸缘731设置在所述第二凸缘750与多孔管735之间。
当所述过滤体640内堆积过量的粒状物质(PM)等而导致排气过滤装置内的压力大幅增加时，部分排气经过所述前释压凸缘730及所述后释压凸缘731向外部流出。
图10是本发明第四实施例的排气过滤装置的剖面图。
下面，参照图10说明本发明第四实施例的排气过滤装置的结构。
本发明第四实施例的排气过滤装置的结构与本发明第三实施例的排气过滤装置的结构类似，省略了对相同结构的重复说明。
本发明第四实施例的排气过滤装置包括：外壳820、前释压凸缘830、后释压凸缘831、中间释压凸缘832、多孔管835、过滤体840、第一凸缘850、第二凸缘855、夹套860及排气通道856。
所述中间释压凸缘832设置在所述过滤体840的长度方向的一侧。即，中间释压凸缘832设置在所述过滤体840之间。排气除了所述前释压凸缘830及后释压凸缘832之外，还可通过中间释压凸缘832迂回排出。
图11是本发明第五实施例的排气过滤装置的剖面图，图12是本发明第六实施例的排气过滤装置的剖面图。
本发明第五实施例的排气过滤装置包括前释压凸缘930及中间释压凸缘932。此外，本发明第六实施例的排气过滤装置包括后释压凸缘1031及中间释压凸缘1032。这些释压凸缘的结构及功能与前述实施例中的说明相同，因此省略进一步具体的说明。
以上说明了本发明的优选实施例，但本发明并不限于上述实施例，本领域中具有一般知识的技术人员从本发明的实施例易于变更且视为等同的所有变更均属于本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种排气过滤装置，包括：
外壳，与排气管相连接；
过滤单元(filtering unit），设置在所述外壳内；
过滤通道(filtering path），向所述过滤单元供给排气；及
释压凸缘，设置在所述外壳内，用于使排气迂回所述过滤单元排出，
其中，在所述释压凸缘的内侧形成有用于使所述过滤通道的排气迂回所述过滤单元排出的排气释放通道，所述排气释放通道包括：
　　第一线，向所述释压凸缘的内周面及外周面开放；及
　　第二线，从所述第一线分开，且向所述释压凸缘的外周面开放。
2.根据权利要求1所述的排气过滤装置，所述过滤单元包括：
多孔管，沿所述外壳的长度方向设置；
过滤体，设置在所述多孔管的外周方向；
第一凸缘，设置在所述多孔管的长度方向的一端；及
第二凸缘，设置在所述多孔管的长度方向的另一端。
3.根据权利要求2所述的排气过滤装置，所述过滤体由沿所述多孔管的长度方向设置的多个圆筒状结构构成。
4.根据权利要求2所述的排气过滤装置，所述过滤体由设置在所述多孔管周围的多层结构构成。
5.根据权利要求2所述的排气过滤装置，所述排气过滤装置进一步包括包覆所述过滤体的夹套。
6.根据权利要求2所述的排气过滤装置，所述过滤体包括选自柴油粒状物质去除用过滤器(Diesel Particular Filter: DPF）、柴油氧化催化器(Diesel Oxidation Catalyst: DOC）、氮氧化物去除装置(Selective Catalytic Reduction: SCR, Lean NOx Trap: LNT）、三元催化器(Three Way Catalyst）中的至少一种物质。
7.根据权利要求１所述的排气过滤装置，所述释压凸缘包括相互接合的第一板及第二板，在所述第一板及第二板中的至少一个上形成有所述排气释放通道。
8.根据权利要求1所述的排气过滤装置，所述排气释放通道在所述释压凸缘的内侧，沿辐射方向形成为直线状。
9.根据权利要求1所述的排气过滤装置，所述排气释放通道在所述释压凸缘的内侧，沿辐射方向形成为曲线状。
10.根据权利要求2所述的排气过滤装置，所述释压凸缘包括设置在所述第一凸缘与所述过滤体之间的前释压凸缘。
11.根据权利要求10所述的排气过滤装置，所述释压凸缘进一步包括设置在所述第二凸缘与所述过滤体之间的后释压凸缘。
12.根据权利要求11所述的排气过滤装置，所述释压凸缘进一步包括设置在所述过滤体之间的中间释压凸缘。
13.根据权利要求10所述的排气过滤装置，所述释压凸缘进一步包括设置在所述过滤体之间的中间释压凸缘。
14.根据权利要求2所述的排气过滤装置，所述释压凸缘包括设置在所述第二凸缘与所述过滤体之间的后释压凸缘。
15.根据权利要求14所述的排气过滤装置，所述释压凸缘进一步包括设置在所述过滤体之间的中间释压凸缘。
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