CN105927319A - 一种用于内燃机的水洗再生尾气过滤系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的水洗再生尾气过滤系统，包括壳体、进气件、滤芯组；进气件安装在壳体上，进气件的进气口位于壳体外；滤芯组包括多个滤袋单元、中心管、第一法兰盘；中心管分为孔管段和排气段，孔管段的圆周侧面设有通孔，孔管段的端部设有台阶，多个滤袋单元依次套装在孔管段上，用于压紧滤袋单元的第一法兰盘套装在中心管上；多个滤袋单元均位于壳体内，中心管的排气段位于壳体外。本发明可以通过水冲洗的方式使尾气过滤系统达到快速高效再生的效果，属于尾气过滤的技术领域。

Description

一种用于内燃机的水洗再生尾气过滤系统

技术领域

本发明涉及尾气过滤的技术领域，尤其涉及一种用于内燃机的水洗再生尾气过滤系统。

背景技术

柴油机因良好的经济性、动力性、可靠性和较低的CO、HC(碳氢化合物)排放而被广泛应用，但柴油机的微粒排放比较严重，可通过在排气管上安装微粒捕集器来减少微粒的排放。随着工作时间的增长，微粒捕集器过滤体内的微粒增多，发动机背压将上升，影响柴油机的正常工作，需通过化学或物理方法将这些微粒除去，即过滤体的再生。

再生技术是微粒捕集器能否在柴油机上正常工作的关键技术，也是目前微粒捕集器的技术难点。按再生方式分主动再生和被动再生。

主动再生一般是利用外界能量提高微粒捕集器内部的温度，使微粒着火燃烧从而转化为气体。或通过逆向喷气、振动等机械方式再生。缺点在于需增加燃烧系统、电加热系统、高压气源、振动装置及相应的控制系统，从而降低了微粒捕集器的可靠性，增加了整体制造成本及使用成本。各系统相应的存在滤芯组过热烧毁、再生效率低、或无法适应车辆使用等问题。

被动再生通过使用某些催化剂降低微粒的着火温度，使之能在正常的柴油机排气温度下着火燃烧分解。通过催化剂涂层、燃油添加剂等主要方式来实现。当前国内油品硫含量较高，使用中会对催化剂产生毒害作用从而使催化剂失效，造成微粒捕集器无法有效再生，发生堵塞。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种用于内燃机的水洗再生尾气过滤系统，可以通过水冲洗的方式使尾气过滤系统达到快速高效再生的效果。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于内燃机的水洗再生尾气过滤系统，包括壳体、进气件、滤芯组；进气件安装在壳体上，进气件的进气口位于壳体外；滤芯组包括多个滤袋单元、中心管、第一法兰盘；中心管分为孔管段和排气段，孔管段的圆周侧面设有通孔，孔管段的端部设有台阶，多个滤袋单元依次套装在孔管段上，用于压紧滤袋单元的第一法兰盘套装在中心管上；多个滤袋单元均位于壳体内，中心管的排气段位于壳体外。使用该尾气过滤系统时，柴油机的尾气从进气件的进气口进入，然后气流穿过第一烧结毡或第二烧结毡后，在导流板的作用下，导流板将气流引向滤袋单元的中心孔处，并通过孔管段上的通孔流入中心管内，再从中心管的排气段流出壳体外，从而对尾气中的微粒进行过滤，最终达到对尾气进行过滤的目的。

进一步的是：所述的滤袋单元包括第一内包边、第二内包边、外包边和均设有中心孔的第一烧结毡、导流板、第二烧结毡；导流板位于第一烧结毡和第二烧结毡之间，第一烧结毡中心孔的边缘嵌入第一内包边，第二烧结毡中心孔的边缘嵌入第二内包边，第一烧结毡和第二烧结毡的外边缘嵌入外包边。气流进入第一烧结毡或第二烧结毡后，在导流板的引流作用下，气流流向滤袋单元的中心孔处，并通过孔管段上的通孔流入中心管内。从而对尾气的微粒起到过滤作用。

进一步的是：所述中心管的孔管段的长度等于多个滤袋单元叠加后的总长度。使得第一法兰盘位于孔管段和排气段的过渡处，从滤袋单元流出的气流刚好可以进入孔管段内。

进一步的是：尾气过滤系统还包括夹紧组件，所述的壳体呈圆筒状，中心管的孔管段和套装在孔管段上的滤袋单元套入壳体内，壳体上设有第二法兰盘，壳体的第二法兰盘放置在第一法兰盘上，第一法兰盘和第二法兰盘的边缘嵌入夹紧组件内。夹紧组件可防止呈薄壁圆筒状的壳体晃动。

进一步的是：所述的夹紧组件包括两个半圆紧箍和用于拉紧两个半圆紧箍的拉紧件，第一法兰盘和第二法兰盘的边缘嵌入两个半圆紧箍内，拉紧件的一端固定在一个半圆紧箍上，拉紧件的另一端固定在另一个半圆紧箍上。

进一步的是：所述的进气件设置在壳体的端部上，进气件和中心管的排气段分居壳体的两端；

或者，所述的进气件设置在壳体的圆周侧面上。

进气件设置在壳体的端部上，若进气件的中心线与中心管的中心线在同一直线上的话，由于气流不能穿过导流板，气流只能改变气流方向后从第一烧结毡或第二烧结毡的边缘穿过，气流的阻力大。进气件设置在壳体的圆周侧面，气流可以从侧面直接进入滤袋单元之间的缝隙，再穿过第一烧结毡或第二烧结毡，气流的阻力较小。

进一步的是：尾气过滤系统还包括底座、箍带、拉紧件；底座设置在壳体的圆周侧面上，所述的箍带穿过底座上的箍带缺口，用于将底座固定在壳体上的拉紧件固定在箍带上。通过底座将尾气过滤系统固定在合适位置。

进一步的是：尾气过滤系统还包括两个夹紧组件，壳体包括上盖、侧壳体、下盖；上盖设置在侧壳体的上端，下盖设置在侧壳体的下端，下盖上设有第二法兰盘；中心管的孔管段和套装在孔管段上的滤袋单元设置在侧壳体内，下盖的第二法兰盘放置在第一法兰盘上；滤芯组有两个，下盖的第二法兰盘和两个滤芯组的第一法兰盘的边缘分别嵌入两个夹紧组件内；所述的进气件为独立中心管，独立中心管分为位于壳体内的独立孔管段和位于壳体外的独立进气段，独立孔管段的圆周侧面设有通孔，且独立孔管段的端部设置在下盖上；独立中心管的独立进气段位于上盖的外部，滤芯组中心管的排气段位于下盖的外部。这种设有两个滤芯组的结构能达到更好的过滤作用。

进一步的是：相邻的滤袋单元之间设有柔性密封垫圈。使得相邻的滤袋单元之间的空隙增大，当用水对滤芯组进行冲洗时，水可以从滤袋单元之间的空隙流入，从而冲刷第一烧结毡和第二烧结毡的表面，达到更好的冲洗效果。

进一步的是：滤袋单元的第一内包边或第二内包边与相邻的滤袋单元的第二内包边或第一内包边相接触。

总的说来，本发明具有如下优点：

1.本发明可以通过水冲洗的方式使尾气过滤系统达到快速高效再生的效果。

2.本发明的滤芯组再生简易、安全，通过水流对滤袋单元表面的直接冲洗，可快速清除颗粒物。

3.本发明整体结构简单，系统稳定性好，制造及使用成本低。

4.本发明排气系统结构简单，将滤芯组与排气结构整合为一体结构，可直接排气而无需额外的排气结构。

5.通过特殊的材料选择及结构设计，

附图说明

图1是本发明实施例1第一种方式的结构示意图。

图2是本发明实施例1第二种方式的结构示意图。

图3是滤芯组与夹紧组件装配的结构示意图。

图4是实施例1的壳体的结构示意图。

图5是滤芯组的结构示意图。

图6的滤袋单元的结构示意图。

图7是图6A-A处的剖视图。

图8是图7B处的放大图。

图9是图7C处的放大图。

图10是第一内包边、第二内包边和外包边的结构示意图。

图11是中心管的结构示意图。

图12是滤袋单元的立体图。

图13是滤袋单元的爆炸图。

图14是夹紧组件的立体图。

图15是实施例2中尾气过滤系统的立体图。

图16是实施例2中尾气过滤系统的立体图，其中，未画出侧壳体、一个滤芯组、一个夹紧组件。

其中，1为实施例1的进气件，2为实施例1的壳体，3为底座，4为箍带，5为半圆紧箍，6为拉紧件，7为实施例1壳体上的第二法兰盘，8为实施例2壳体的侧壳体，9为实施例2壳体的上盖，10为实施例2壳体的下盖，11为实施例2的进气件，12为独立中心管的独立进气段，13为独立中心管的独立孔管段，14为下盖上的第二法兰盘，15为滤袋单元，16为中心管的排气段，17为中心管的孔管段，18为第一法兰盘，19为孔管段端部的台阶，20为外包边，21为第一烧结毡，22为第二烧结毡，23为第一内包边，24为第二内包边，25为导流板，26为包边段，27为弯折段。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。

实施例1

结合图1、图2、图3、图5、图11所示，一种用于内燃机的水洗再生尾气过滤系统，包括壳体、进气件、滤芯组。进气件安装在壳体上，进气件的进气口位于壳体外。滤芯组包括多个滤袋单元、一个中心管、一个第一法兰盘；中心管的一部分设有通孔，其余部分没有设置通孔，设有通孔的部分称为孔管段，没有设置通孔的部分称为排气段，孔管段的圆周侧面设有通孔，孔管段的端部设有台阶，孔管段的端部由台阶密封住(即气流进入中心管后，不能从孔管段的端部流出)。多个滤袋单元依次套装在孔管段后，再将第一法兰盘套装在中心管上，并使第一法兰盘压紧滤袋单元，然后将第一法兰盘固定在中心管上。滤袋单元上设有中心孔，孔管段端部的台阶的直径大于滤袋单元的中心孔，从而孔管段端部的台阶可以起到限制滤袋单元的作用。多个滤袋单元均位于壳体内，与壳体端部相接触的第一法兰盘位于壳体外，即壳体放置在第一法兰盘上，中心管的排气段位于壳体外。

结合图6、图7、图8、图9、图10、图12和图13所示，所述的滤袋单元包括第一内包边、第二内包边、外包边和均设有中心孔的第一烧结毡、导流板、第二烧结毡；导流板位于第一烧结毡和第二烧结毡之间，导流板与第一烧结毡之间存在空隙，导流板与第二烧结毡之间也存在空隙。第一内包边、第二内包边、外包边的结构是一样的，均包括两个包边段和弯折段，弯折段连接两个包边段，两个包边段和弯折段形成一个环形的槽口；第一烧结毡中心孔的边缘嵌入第一内包边的环形的槽口内，第二烧结毡中心孔的边缘嵌入第二内包边的环形的槽口内，第一烧结毡和第二烧结毡的外边缘嵌入外包边的环形的槽口内。

所述中心管的孔管段的长度等于多个滤袋单元叠加后的总长度，此时，第一法兰盘位于孔管段和排气段的过渡处。气流进入第一烧结毡或第二烧结毡后，在导流板的引流作用下，气流流向滤袋单元的中心孔处，并通过孔管段上的通孔流入中心管内。

尾气过滤系统还包括夹紧组件，所述的壳体呈薄壁圆筒状，壳体的端部设有第二法兰盘，中心管的孔管段和套装在孔管段上的滤袋单元套入壳体内，壳体的第二法兰盘放置在第一法兰盘上，第一法兰盘和第二法兰盘的边缘嵌入夹紧组件内。夹紧组件可防止呈薄壁圆筒状的壳体晃动，同时将壳体和滤芯组固定在一起了，也起到密封作用，使得壳体内的气流只能从中心管的排气段流出。

结合图14所示，所述的夹紧组件包括两个半圆紧箍和用于拉紧两个半圆紧箍的拉紧件，两个半圆紧箍围成一个圆形的紧箍，两个半圆紧箍内均设有与第一法兰盘边缘相适应的槽口，第一法兰盘和第二法兰盘的边缘嵌入两个半圆紧箍的槽口内，该槽口可为V型槽，则第一法兰盘和第二法兰盘的边缘具有斜边，能嵌入V型槽内；拉紧件的一端固定在一个半圆紧箍上，拉紧件的另一端固定在另一个半圆紧箍上，拉紧件锁紧后，可将两个半圆紧箍固定起来。

结合图2、图4所示，所述的进气件设置在壳体的端部上，进气件和中心管的排气段分居壳体的两端；该壳体的端部为远离第一法兰盘的一端，该进气件可以与壳体一体形成。气流从位于壳体一端的进气件流入，从位于壳体另一端的中心管的排气段流出。进气件设置在壳体的端部上，若进气件的中心线与中心管的中心线在同一直线上的话，由于气流不能穿过导流板，气流只能改变气流方向后从第一烧结毡或第二烧结毡的边缘穿过，气流的阻力大。进气件除了设置在壳体的端部上，还可以设置在壳体的圆周侧面上；进气件设置在壳体的圆周侧面，气流可以从侧面直接进入滤袋单元之间的缝隙，再穿过第一烧结毡或第二烧结毡，气流的阻力较小。

尾气过滤系统还包括底座、箍带、拉紧件；底座设置在壳体的圆周侧面上，底座上设有箍带缺口，箍带穿过底座上的箍带缺口，用于将底座固定在壳体上的拉紧件固定在箍带上。

相邻的滤袋单元之间设有柔性密封垫圈。使得相邻的滤袋单元之间有空隙，当用水对滤芯组进行冲洗时，水可以从滤袋单元之间的空隙流入，从而冲刷第一烧结毡和第二烧结毡的表面，达到更好的冲洗效果。

滤袋单元的第一内包边或第二内包边与相邻的滤袋单元的第二内包边或第一内包边相接触。也可以使得相邻的滤袋单元之间有空隙，当用水对滤芯组进行冲洗时，水可以从滤袋单元之间的空隙流入，从而达到更好的冲洗效果。

使用该尾气过滤系统时，将尾气过滤系统放置在柴油机、发动机、车辆或船舶等的适当位置，例如，当柴油机的尾气从进气件的进气口进入，然后气流穿过第一烧结毡或第二烧结毡后，在导流板的作用下，导流板将气流引向滤袋单元的中心孔处，并通过孔管段上的通孔流入中心管内，再从中心管的排气段流出壳体外，从而对尾气中的微粒进行过滤，最终达到对尾气进行过滤的目的。当尾气过滤系统工作一段时间后，滤芯组上的微粒增多，尾气过滤系统的系统背压升高，此时，拆开外壳，用水对滤芯组进行冲洗，由于相邻的滤袋单元之间具有空隙，水可以流入相邻滤袋单元之间的缝隙，从而达到冲洗的目的。

实施例2

除以下技术特征外，其余未提及技术特征同实施例1。

结合图15和图16所示，尾气过滤系统还包括两个夹紧组件，该夹紧组件与实施例1的夹紧组件一致。壳体包括上盖、侧壳体、下盖；上盖设置在侧壳体的上端，下盖上设有第二法兰盘，下盖设置在侧壳体的下端。该实施例滤芯组的结构与实施例1的滤芯组的结构是一样的。中心管的孔管段和套装在孔管段上的滤袋单元设置在侧壳体内，下盖的第二法兰盘放置在第一法兰盘上，中心管的排气段露出下盖的外部。滤芯组有两个，两个滤芯组合理地设置在侧壳体内，下盖的第二法兰盘和两个滤芯组的第一法兰盘的边缘分别嵌入两个夹紧组件内，下盖的第二法兰盘、第一法兰盘和夹紧组件的作用与实施例1的第一法兰盘、第二法兰盘和夹紧组件的作用是一样的。所述的进气件为独立中心管，该独立中心管与实施例1的中心管是一样的结构，该独立中心管作为进气件使用。独立中心管分为位于壳体内的独立孔管段和位于壳体外的独立进气段，独立孔管段的圆周侧面设有通孔，且独立孔管段的端部设置在下盖上；独立中心管的独立进气段位于上盖的外部，滤芯组中心管的排气段位于下盖的外部。

使用该尾气过滤系统时，柴油机的尾气从独立中心管的独立进气段流入，再从独立孔管段流出独立中心管，气流再穿过两个滤芯组的第一烧结毡或第二烧结毡，最终从两个滤芯组的排气段流出。这种设有两个滤芯组的结构能达到更好的过滤作用。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于内燃机的水洗再生尾气过滤系统，其特征在于：包括壳体、进气件、滤芯组；进气件安装在壳体上，进气件的进气口位于壳体外；滤芯组包括多个滤袋单元、中心管、第一法兰盘；中心管分为孔管段和排气段，孔管段的圆周侧面设有通孔，孔管段的端部设有台阶，多个滤袋单元依次套装在孔管段上，用于压紧滤袋单元的第一法兰盘套装在中心管上；多个滤袋单元均位于壳体内，中心管的排气段位于壳体外。

2.按照权利要求1所述的一种用于内燃机的水洗再生尾气过滤系统，其特征在于：所述的滤袋单元包括第一内包边、第二内包边、外包边和均设有中心孔的第一烧结毡、导流板、第二烧结毡；导流板位于第一烧结毡和第二烧结毡之间，第一烧结毡中心孔的边缘嵌入第一内包边，第二烧结毡中心孔的边缘嵌入第二内包边，第一烧结毡和第二烧结毡的外边缘嵌入外包边。

3.按照权利要求1所述的一种用于内燃机的水洗再生尾气过滤系统，其特征在于：所述中心管的孔管段的长度等于多个滤袋单元叠加后的总长度。

4.按照权利要求1所述的一种用于内燃机的水洗再生尾气过滤系统，其特征在于：尾气过滤系统还包括夹紧组件，所述的壳体呈圆筒状，壳体上设有第二法兰盘，中心管的孔管段和套装在孔管段上的滤袋单元套入壳体内，壳体的第二法兰盘放置在第一法兰盘上，第一法兰盘和第二法兰盘的边缘嵌入夹紧组件内。

5.按照权利要求4所述的一种用于内燃机的水洗再生尾气过滤系统，其特征在于：所述的夹紧组件包括两个半圆紧箍和用于拉紧两个半圆紧箍的拉紧件，第一法兰盘和第二法兰盘的边缘嵌入两个半圆紧箍内，拉紧件的一端固定在一个半圆紧箍上，拉紧件的另一端固定在另一个半圆紧箍上。

6.按照权利要求4所述的一种用于内燃机的水洗再生尾气过滤系统，其特征在于：所述的进气件设置在壳体的端部上，进气件和中心管的排气段分居壳体的两端；

或者，所述的进气件设置在壳体的圆周侧面上。

7.按照权利要求4所述的一种用于内燃机的水洗再生尾气过滤系统，其特征在于：尾气过滤系统还包括底座、箍带、拉紧件；底座设置在壳体的圆周侧面上，所述的箍带穿过底座上的箍带缺口，用于将底座固定在壳体上的拉紧件固定在箍带上。

8.按照权利要求1所述的一种用于内燃机的水洗再生尾气过滤系统，其特征在于：尾气过滤系统还包括两个夹紧组件，壳体包括上盖、侧壳体、下盖；上盖设置在侧壳体的上端，下盖设置在侧壳体的下端，下盖上设有第二法兰盘；中心管的孔管段和套装在孔管段上的滤袋单元设置在侧壳体内，下盖的第二法兰盘放置在第一法兰盘上；滤芯组有两个，下盖的第二法兰盘和两个滤芯组的第一法兰盘的边缘分别嵌入两个夹紧组件内；所述的进气件为独立中心管，独立中心管分为位于壳体内的独立孔管段和位于壳体外的独立进气段，独立孔管段的圆周侧面设有通孔，且独立孔管段的端部设置在下盖上；独立中心管的独立进气段位于上盖的外部，滤芯组中心管的排气段位于下盖的外部。

9.按照权利要求1所述的一种用于内燃机的水洗再生尾气过滤系统，其特征在于：相邻的滤袋单元之间设有柔性密封垫圈。

10.按照权利要求2所述的一种用于内燃机的水洗再生尾气过滤系统，其特征在于：滤袋单元的第一内包边或第二内包边与相邻的滤袋单元的第二内包边或第一内包边相接触。