CN106246297A - 单向流动的柴油机微粒过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于排气后处理模块的柴油机微粒过滤器(DPF)滤筒。所述DPF滤筒可以包括具有附接在相对端部处的入口凸缘和出口凸缘的滤筒壳体,以及安装在入口凸缘和出口凸缘之间的滤筒密封凸缘。所述出口凸缘可以具有比所述入口凸缘大的外径,并且所述滤筒密封凸缘可以具有比所述入口凸缘和所述出口凸缘大的外径。DPF容座可以包括具有容座密封凸缘的圆筒形的容座壳体,所述容座密封凸缘附接在一端上并具有大于所述入口凸缘的外径但小于所述出口凸缘和所述滤筒密封凸缘的外径的容座密封凸缘内径,以使得所述DPF滤筒只能在所述入口凸缘插入穿过所述容座密封凸缘的情况下安装。

Description

单向流动的柴油机微粒过滤器
技术领域
本发明总体涉及排气后处理系统,更具体地涉及构造成用于在安装于排气后处理模块中期间的正确定向的柴油机微粒过滤器(DPF)滤筒。
背景技术
例如,动力系统如大型内燃发动机燃烧烃基燃料或类似的燃料源以将其中的化学能转化为用于为相关的机器或应用提供动力的机械能。烃燃料的燃烧可释放或形成若干种副产品或排放物,如氮氧化物(NOX)、一氧化碳和二氧化碳(CO和CO2),以及微粒物质。这些排放物中可向环境释放的某些排放物的数量可能受到政府监管和环境法律的限制。相应地,此类动力系统的制造商可将系统配备有相关的后处理系统以在排放物排放到环境之前处理排放物。
排气后处理系统可以设置在动力系统的排气通道中并且可以包括可供排气通过的柴油氧化催化剂(DOC)单元、DPF单元和NOX还原装置中的一者或多者。该模块可以包括一个或多个DPF滤筒,其可以过滤掉柴油发动机排气流中的大部分或全部微粒物质。DPF滤筒容纳适合的过滤材料,例如壁流式过滤装置、陶瓷纤维过滤器、金属纤维过滤器、纸、局部过滤器等。柴油机排气流经后处理模块和DPF滤筒的入口侧进入。柴油机排气流中的微粒物质由过滤材料捕集,并且过滤后的排气经该模块和DPF滤筒的出口侧离开。过滤后的排气排出到大气或排出之前从另外的NOx处理构件通过。
随着时间推移,微粒物质累积并增大了迫使排气通过DPF滤筒中的过滤材料所需的压力。该累积最终会导致发动机性能问题。在一些实施方案中,聚集的微粒物质或烟灰可在DPF滤筒保持安装的同时通过再生过程燃烧并转化为灰烬。然而,烟灰累积最终仍将引起过度的材料累积和性能劣化。因此,必须用新的DPF滤筒替换变脏的DPF滤筒。
在这样构成的DPF滤筒会在后处理模块中被倒转而不是被正确地更换并维修情况下,出现了问题。通过这种重复利用可以节省费用,但经后处理系统吹出聚集的烟灰和灰烬会潜在地损坏下游构件或使其失效,或违反排放标准地将材料排出到大气中。已研发了用于防止DPF滤筒的倒转的后处理系统。例如,在2014年2月13日公开的、申请人为Golin等人并且标题为“Poka-Yoke Mounting System for an Exhaust Treatment Device(用于排气处理系统的防差错安装系统)”的美国专利申请公报No.2014/0041369A1公开了一种排气处理系统,其包括具有分段式外径的排气处理装置。第一和第二夹具各自都包括分段式内径,使得当排气处理装置正确地定向时夹具与排气处理装置和排气处理系统的其它部分接合。当试图以倒转的不正确定向来安装排气处理装置时,排气处理装置干涉其中一个夹具以排除将排气处理装置与排气处理系统的相邻部分联接。通过该系统的使用,可以维持从排气处理装置如柴油机微粒过滤器通过的一致的排气流动方向。防差错安装系统需要更改和/或增加DPF滤筒保持构件的多个部分。鉴于此,存在改善确保DPF滤筒的正确定向和安装的DPF滤筒和安装系统的机会。
发明内容
在本发明的一方面中,公开了一种用于排气后处理模块的DPF滤筒。所述排气后处理模块可以包括DPF容座,所述DPF容座具有圆筒形的容座壳体和环形的容座密封凸缘,所述容座壳体具有容座壳体入口端、容座壳体出口端、具有容座壳体内径的容座壳体内表面和具有容座壳体外径的容座壳体外表面,所述容座密封凸缘附接到所述容座壳体出口端上并具有容座密封凸缘内径和大于所述容座壳体外径的容座密封凸缘外径。所述DPF滤筒可以包括圆筒形的滤筒壳体,其具有滤筒壳体入口端、滤筒壳体出口端、具有小于所述容座密封凸缘内径的滤筒壳体外径的滤筒壳体外表面、和环形的滤筒出口凸缘,所述滤筒出口凸缘附接到所述滤筒壳体出口端并具有大于所述容座密封凸缘内径的滤筒出口凸缘外径。所述DPF滤筒还可以包括环形的滤筒密封凸缘,所述滤筒密封凸缘在所述滤筒壳体入口端与所述滤筒壳体出口端之间安装在所述滤筒壳体外表面上,并具有滤筒密封凸缘内径和大于所述容座密封凸缘内径的滤筒密封凸缘外径。当所述滤筒壳体入口端穿过所述环形的容座密封凸缘插入到所述容座壳体中时,所述环形的滤筒密封凸缘与所述环形的容座密封凸缘接合。
在本发明的另一方面中,公开了一种排气后处理模块。所述排气后处理模块可以包括:后处理模块壳体,其具有排气入口侧和排气出口侧;隔板,其设置在所述后处理模块壳体内并在所述排气入口侧与所述排气出口侧之间固定到所述后处理模块壳体的内壁,所述隔板具有贯穿其中的多个DPF开口;和多个DPF容座,其中所述多个DPF容座中的每一个都对应于所述隔板的所述多个DPF开口中的一个并且设置在其内。所述多个DPF容座中的每一个都可以包括:圆筒形的容座壳体,其具有设置在所述隔板的所述排气入口侧的容座壳体入口端、设置在所述隔板的所述排气出口侧的容座壳体出口端、具有容座壳体内径的容座壳体内表面、和具有容座壳体外径并且在相应的所述DPF开口处附接到所述隔板的容座壳体外表面;和环形的容座密封凸缘,其附接在所述容座壳体出口端上并具有容座密封凸缘内径和大于所述容座壳体外径的容座密封凸缘外径。所述排气后处理模块还可以包括多个DPF滤筒,其中所述多个DPF滤筒中的每一个都分别对应于所述多个DPF容座中的一个并且设置在其内。所述多个DPF滤筒中的每一个都可以包括:圆筒形的滤筒壳体,其具有设置在所述环形的容座密封凸缘的所述排气入口侧和所述容座壳体内的滤筒壳体入口端、设置在所述环形的容座密封凸缘的所述排气出口侧的滤筒壳体出口端、和具有小于所述容座密封凸缘内径的滤筒壳体外径的滤筒壳体外表面;以及环形的滤筒出口凸缘,其附接到所述滤筒壳体出口端并具有大于所述容座密封凸缘内径的滤筒出口凸缘外径。所述多个DPF滤筒中的每一个还可以包括环形的滤筒密封凸缘,其在所述滤筒壳体入口端与所述滤筒壳体出口端之间安装在所述滤筒壳体外表面上,并具有滤筒密封凸缘内径和大于所述容座密封凸缘内径的滤筒密封凸缘外径,其中所述环形的滤筒密封凸缘抵接所述环形的容座密封凸缘。
在本发明的又一方面中,公开了一种用于将DPF滤筒安装在排气后处理模块中的方法。所述排气后处理模块可以包括:隔板,其设置在后处理模块壳体内并且在排气入口侧与排气出口侧之间固定到所述后处理模块壳体的内壁;和DPF容座,其穿过所述隔板安装在DPF开口内,其中所述DPF容座包括圆筒形的容座壳体,其具有在所述隔板的所述排气入口侧和所述排气出口侧中的一者附接在第一容座壳体端上的环形的容座密封凸缘。所述用于安装DPF滤筒的方法可以包括将所述DPF滤筒定位在与所述环形的容座密封凸缘相同的所述后处理模块内的所述隔板的所述排气入口侧和所述排气出口侧中的一者。所述DPF滤筒可以包括:圆筒形的滤筒壳体,其具有第一滤筒壳体端、第二滤筒壳体端和具有小于容座密封凸缘内径的滤筒壳体外径的滤筒壳体外表面;第一滤筒端部凸缘,其附接在所述第一滤筒壳体端上并具有大于所述容座密封凸缘内径的第一滤筒端部凸缘外径;和环形的滤筒密封凸缘,其在所述第一滤筒壳体端与所述第二滤筒壳体端之间安装在所述滤筒壳体外表面上,并具有大于所述容座密封凸缘内径的滤筒密封凸缘外径。所述用于安装DPF滤筒的方法还可以包括:将所述DPF滤筒定向成使得所述第二滤筒壳体端设置成紧接所述DPF容座的所述第一容座壳体端且所述第一滤筒壳体端设置成远离所述第一容座壳体端;将所述第二滤筒壳体端插入穿过所述环形的容座密封凸缘并插入到所述容座壳体中,直至所述环形的滤筒密封凸缘抵接所述环形的容座密封凸缘;以及使所述环形的容座密封凸缘和所述环形的滤筒密封凸缘与紧固装置接合以相对于所述DPF容座和所述隔板固定所述DPF滤筒,并在所述环形的容座密封凸缘与所述环形的滤筒密封凸缘之间形成充分的气密密封。
其它方面由本专利的权利要求限定。
附图说明
图1是其中可以实施根据本发明的DPF滤筒和安装方法的排气后处理模块的透视图,其中移除了侧壁以显示该模块的内部构件;
图2是根据本发明的DPF滤筒的截面的透视图;
图3是图2的DPF滤筒的截面的侧视图;
图4是根据本发明的DPF容座的截面的透视图;
图5是图4的DPF容座的截面的侧视图;
图6是定向成用于安装在图4的DPF容座中的图2的DPF滤筒的局部截面透视图;
图7是安装在图4的DPF容座中的图2的DPF滤筒的局部侧视截面图;
图8是图2的DPF滤筒和与用于保持DPF滤筒的夹具接合的图4的DPF容座的密封凸缘的放大截面图;
图9是关于图4的DPF容座不正确地定向的图2的DPF滤筒的局部截面透视图;以及
图10是可以在图1的排气后处理模块中实施的根据本发明的示例性DPF滤筒更换程序的流程图。
具体实施方式
图1示出结合了根据本发明的单向DPF滤筒装置特征的排气后处理模块10的一个实施例。后处理模块10可以具有大致立方体形的后处理模块壳体——其具有顶壁14和底壁16、排气入口侧壁18、排气出口侧壁20和一对相对的侧壁22(一个被隐藏且一个被移除以显示模块10的内部构件)。在模块壳体12内,隔板24可以经由焊接或其它合适的附接机构安装并固定在壁14、16、22的内表面上以防止空气在隔板24与壁14、16、22之间流动。在这样构成的情况下,隔板24可以将模块壳体12的内部分隔成排气入口侧26和排气出口侧28。
模块壳体12可以具有多个通向模块壳体12的内部的检修点。壁14的顶部可以包括由检修门32密封的检修开口30,检修门32可被移除以提供到模块壳体的内部的入口。检修开口30可设置在顶壁14的排气出口侧28和隔板24上,以提供入口用于如下文进一步讨论的DPF滤筒34的更换。贯穿入口侧壁18的排气输入开口36可包括用于连接运送来自柴油发动机的排气的管道的入口凸缘(未示出),而贯通出口侧壁20的排气出口38可以包括用于与后处理系统的下游NOx处理构件连接的出口凸缘40。
在模块壳体12内,DPF滤筒34安装在贯通隔板24的相应DPF开口42中。DPF滤筒34和DPF开口42的数量和构型可以基于期望的过滤、模块壳体12内的可用空间、DPF滤筒34的尺寸和其它因素按需改变。此外,模块壳体12的立方体形状是示范性的,并且模块壳体12可以具有任何合适的形状和尺寸以配合安装在可用于安装排气后处理模块10的空间内。DPF滤筒34可以接纳在安装于DPF开口42内的相应DPF容座44内以使得经排气输入开口36进入的排气将流经安装在DPF容座44内的DPF滤筒34。
图2和3示出具有用于后处理模块10的正确安装的单向安装结构特征的DPF滤筒34的一个示例。DPF滤筒34可以主要由其中设置有适合的过滤材料52的中空圆筒形的滤筒壳体50形成。过滤材料52可以是提供对来自排气的微粒物质的期望水平的过滤的任何材料或元件的组合,例如壁流式过滤装置、陶瓷纤维过滤器、金属纤维过滤器、纸、局部过滤器等。滤筒壳体50可以由单个中空圆筒体或由多层50a、50b、50c(图3)形成以提供期望的结构和热力学特性。例如,最外层50a可以是由不锈钢制成的外壳,而内层50b、50c可以由为过滤材料52提供保持力的垫材料形成,并且在遇冷时可在一定程度上压缩而在受热时可膨胀。滤筒壳体50可以具有滤筒壳体入口端54和相对地设置的滤筒壳体出口端56、具有滤筒壳体外径ODCH的滤筒壳体外表面58、以及具有滤筒壳体内径IDCH的滤筒壳体内表面60。
DPF滤筒34的单向安装结构特征可以通过可以与DPF容座44的相应结构相互作用以实现如下文将进一步讨论的DPF滤筒34的对齐和固定的一系列外部凸缘62、64、66来实现。环形的滤筒入口凸缘62可以附接在滤筒壳体输入端54处,并且可以具有大于滤筒壳体外径ODCH的滤筒入口凸缘外径ODCF和小于滤筒壳体内径IDCH的滤筒入口凸缘内径IDCIF,以由此在入口端54处提供第一环形唇部以将过滤材料52保持在滤筒壳体50内。与滤筒入口凸缘62相反,环形的滤筒出口凸缘64可以附接在滤筒壳体出口端56上,并且可以具有大于滤筒壳体外径ODCH的滤筒出口凸缘外径ODCOF和小于滤筒壳体内径IDCH的滤筒出口凸缘内径IDCOF,以在出口端56处提供用于保持过滤材料52的第二环形唇部。
环形的滤筒密封凸缘66可以在滤筒入口凸缘62与滤筒出口凸缘64之间安装在滤筒壳体外表面58上。滤筒密封凸缘66可以通过焊接或其它合适的连接机构直接安装在滤筒壳体外表面58上以提供充分气密的密封。或者,如图所示,滤筒密封凸缘66可以安装在具有滤筒套筒内表面和滤筒套筒外表面的中空圆筒形的滤筒套筒68上,所述滤筒套筒内表面具有滤筒套筒内径IDCS(未标示),所述滤筒套筒外表面具有滤筒套筒外径ODCS,滤筒套筒68然后安装在滤筒壳体外表面58上。滤筒套筒68可以提供另外的支承结构,因为滤筒密封凸缘66是用于将DPF滤筒34保持在相应的DPF容座44内的主附接机构。如图3中最好地示出的,滤筒密封凸缘66位于离滤筒入口凸缘62的第一距离L1和离滤筒出口凸缘64的第二距离L2处。第一距离L1大于第二距离L2,使得在安装之后DPF滤筒34大部分将设置在DPF容座44内。在一个实施例中,第一距离L1与第二距离L2的比值约等于2.0,使得滤筒密封凸缘66位于从滤筒入口凸缘62到滤筒出口凸缘64的距离的约三分之二处。如从图3更显而易见的,滤筒密封凸缘66具有大于滤筒入口凸缘外径ODCIF和滤筒出口凸缘外径ODCOF的滤筒密封凸缘外径ODCSF。此外,如根据以下讨论将显而易见的,滤筒出口凸缘外径ODCOF大于滤筒入口凸缘外径ODCIF
DPF容座44的一个示例在图4和5中被更详细地示出。DPF容座44可以包括具有将设置在隔板24的排气入口侧26的容座壳体入口端72的中空圆筒形的容座壳体70,和当DPF容座44安装在隔板24的相应DPF开口42中时将设置在隔板24的排气出口侧28的容座壳体出口端74。DPF容座44具有容座壳体外表面76和容座壳体内表面78,所述容座壳体外表面具有容座壳体外径ODRH,而所述容座壳体内表面具有容座壳体内径IDRH。容座壳体内径IDRH可以大于滤筒壳体外径ODCH和滤筒入口凸缘外径ODCIF,以使得DPF滤筒34的一部分可以在安装期间安装在容座壳体70内。为了另外的结构支承,容座支承环80可以在容座壳体入口端72附接在容座壳体70上。
与容座入口端72和容座支承环80相反,环形的容座密封凸缘82可以附接在容座壳体出口端74。容座密封凸缘82可以具有大于容座壳体外径ODRH的容座密封凸缘外径ODRSF和小于或等于容座壳体内径IDRH的容座密封凸缘内径IDRSF。容座密封凸缘82可以形成单向安装结构特征的与DPF滤筒34的凸缘62、64、66的互补部分。因此,容座密封凸缘内径IDRSF可以大于滤筒入口凸缘外径ODCIF和滤筒壳体外径ODCH,以使得滤筒壳体入口端54和滤筒入口凸缘62可以插入穿过其中。同时,容座密封凸缘内径IDRSF可以小于滤筒密封凸缘外径ODCSF和滤筒出口凸缘外径ODCOF,以使得滤筒密封凸缘66和滤筒出口凸缘64两者都不可以插入穿过其中。
DPF滤筒34与DPF容座44之间的关系在图6-9中被更详细地示出。参照图6,DPF滤筒34被示出位于模块壳体12的排气出口侧28内并在插入DPF容座44中之前正确地定向。如图所示,DPF滤筒34定向成使滤筒壳体入口端54和滤筒入口凸缘62设置成接近容座壳体出口端74和容座密封凸缘82,而滤筒壳体出口端56和滤筒出口凸缘64设置成远离DPF容座44。由于滤筒入口凸缘外径ODCIF小于容座密封凸缘内径IDRSF,所以滤筒入口凸缘62可以穿过容座密封凸缘82朝图7所示的安装位置插入。随着滤筒入口凸缘62和滤筒壳体50插入穿过容座密封凸缘82,容座密封凸缘82的容座密封凸缘表面最终与滤筒密封凸缘66的面对的滤筒密封凸缘表面靠接并接合。DPF滤筒34向DPF容座44内的进一步插入被阻止,因为容座密封凸缘内径IDRSF小于滤筒密封凸缘外径ODCSF,由此防止滤筒密封凸缘66穿过容座密封凸缘82。
在DPF滤筒34完全插入到DPF容座44中并且滤筒密封凸缘66设置成紧靠容座密封凸缘82的情况下,密封凸缘66、82可以被彼此固定以将DPF滤筒34保持就位并在其间形成气密密封以防止排气绕开过滤材料52。为了辅助形成气密密封,由弹性材料形成的环形垫片90可以设置在密封凸缘66、82之间并被压缩在其间。垫片90可以具有大于滤筒密封凸缘内径IDCSF的垫片内径和不大于滤筒密封凸缘外径ODCSF的垫片外径。垫片90可以是与密封凸缘66、82分离的单独构件,或垫片90可以具有在DPF滤筒34的安装之前附接在密封凸缘66、82的面对的密封凸缘表面之一上的垫片表面。
在垫片90就位并且密封凸缘66、82彼此相邻的情况下,密封凸缘66、82可以通过将在DPF滤筒34和DPF容座44的整个圆周周围形成气密密封的任何适合的紧固装置固定并维持紧固在一起。例如,如图6-8中所示,密封凸缘66、82可以由环形夹具92围绕、接合并固定,环形夹具92是本领域中公知用于将两个扁平的圆筒形界面接合以将界面相对于彼此固定的V形带或玛曼(Marman)型夹持系统。如图8的放大视图中最好地示出的,夹具92可以由具有尺寸确定成接纳密封凸缘66、82的外缘并且迫使密封凸缘66、82的对向表面将垫片90压缩在其间并形成气密密封的V形通道的外带94和内带96形成。夹具92可以包括适合的调节机构98,其允许外带94和内带96在密封凸缘66、82周围被拉紧,并被放松以使得当由于烟灰和灰烬而变脏的DPF滤筒34需要用新的DPF滤筒34更换时,滤筒密封凸缘66可以与夹具92和容座密封凸缘82分离。
当变脏的DPF滤筒34从DPF容座44被移除时,单向安装结构特征防止DPF滤筒34被倒转并将滤筒壳体出口端56插入到DPF容座44中。DPF滤筒34的这种重新定向在图9中被示出。随着DPF滤筒34朝DPF容座44移动,滤筒出口凸缘64与容座密封凸缘82接合。由于滤筒出口凸缘外径ODCOF大于容座密封凸缘内径IDRSF,所以容座密封凸缘82防止滤筒出口凸缘64和滤筒壳体出口端56被迫使经过容座密封凸缘82并进入容座壳体70。如图9中定位的DPF滤筒34依然能接收来自排气入口侧26的排气。然而,滤筒出口凸缘64构造成滤筒出口凸缘外径ODCOF小于容座密封凸缘外径ODRSF。结果,当夹具92被固定在容座密封凸缘82的外缘周围时,滤筒外凸缘64的外缘不会以将DPF滤筒34固定在容座密封凸缘82上的方式接纳在内带96的V形通道内。利用此构型,DPF滤筒34不可能被以图9所示的定向被不正确地安装,并且实质上消除了将聚集的烟灰和灰烬吹出到下游后处理构件或周围环境的风险。
工业适用性
对于具有单向更换特征的以上示出和描述的构型,DPF滤筒34只能以正确的取向被安装在DPF容座44中。图10示出DPF滤筒更换和/或安装程序100的一个示例性实施例。程序100可以在方框110处开始,其中安装人员可以从模块壳体12的顶壁14移除检修门32以使得可以接近模块壳体12的内部。在检修门32被移除的情况下,可以经由未被覆盖的检修开口30进入模块壳体12的排气出口侧28。在移除了检修门32之后,可以在方框112处从相应的DPF容座44移除用过的DPF滤筒34。可以操纵夹具92的调节机构98以松开夹具92,从而允许从内带96的V形通道移除滤筒密封凸缘66。在夹具92被松开的情况下,可以从DPF容座44拉出DPF滤筒34。由于以上讨论的原因,DPF滤筒34不可能被翻转并重新附接在滤筒出口凸缘64上。因此,然后经检修开口30从模块壳体12移除DPF滤筒34。
在移除变脏的DPF滤筒34之后,可以在方框114处经检修开口30将新的或翻新后的DPF滤筒34插入到模块壳体12中。在通过相应的DPF容座44定位更换后的DPF滤筒34之后,在方框116处,可以对DPF滤筒34进行定向以便插入到DPF容座44中。如以上讨论的,滤筒壳体入口端54和滤筒入口凸缘62将设置成紧接容座壳体出口端74和容座密封凸缘82,并且滤筒壳体出口端56和滤筒出口凸缘64将在方框118处设置成远离DPF容座44以使得可以将滤筒壳体50插入到容座壳体70中。
将滤筒壳体50插入穿过容座密封凸缘82,直至滤筒密封凸缘66与容座密封凸缘82接合。在密封凸缘66、82定位好的情况下,可以在方框120处将夹具92安装在密封凸缘66、82上。密封凸缘66、82的边缘可以在内带96的V形通道内对齐,并且可以操纵调节机构98以在密封凸缘66、82周围拉紧夹具92。在安装好更换后的DPF滤筒34的情况下,可以在方框122处判断全部用过的DPF滤筒34是否都已被更换。如果存在另外的要更换的DPF滤筒34,则程序100的控制可以回到方框112以移除并更换下一个变脏的DPF滤筒34。如果已在方框122处更换全部DPF滤筒34,则可以在方框124处更换检修门32并将其重新密封在检修开口30上。
如文中示出和讨论的,DPF滤筒34和DPF容座44设计用于从后处理模块壳体12的排气出口侧28安装DPF滤筒34。在替代实施例中,排气后处理模块10可以构造成用于从隔板24的排气入口侧26安装DPF滤筒34。在这样一种布置结构中,检修开口30可以位于顶壁14和隔板24的排气入口侧,并且DPF容座44可以重构成在正确定向时从入口侧接纳DPF滤筒34。例如,DPF容座44可以从图7所示的位置倒转,其中容座密封凸缘82和夹具92设置在隔板24的入口侧26且容座壳体入口端72设置在出口侧28。DPF滤筒34可以在入口侧26插入到模块壳体12中并且定向成使滤筒壳体端54和滤筒凸缘62设置成贴近容座壳体端74和容座密封凸缘82以使得滤筒壳体端54可以经容座密封凸缘82插入到容座壳体70中。
虽然前文阐述了本发明的多个不同实施例的详细描述,但应理解,法定保护范围通过在本专利最后阐述的权利要求的词句来限定。详细描述应该仅被解释为示例性的且并非描述每一个可能的实施例,因为描述每一个可能的实施例将是不现实的,尽管并非不可能。可以使用当前技术或在本专利的提交日期之后开发的技术实施多个替换实施例,这些实施例仍将落入限定保护范围的权利要求的范围内。
还应理解,除非文中清楚地限定了术语,否则无意超出其平常或普通含义明示或暗示地限制该术语的含义,并且这样的术语不应当基于在本专利的任何部分中作出的任何陈述(权利要求的语言以外)而被解释为范围受到限制。就本专利最后的权利要求中叙述的任何术语在本文中以与单个含义一致的方式被谈及这方面而言,这样只是为了清楚以便不会使读者混淆,且并非旨在通过暗示或以其它方式将这种权利要求术语限制在该单个含义。

Claims (15)

1.一种用于排气后处理模块的柴油机微粒过滤器(DPF)滤筒,所述排气后处理模块具有DPF容座,所述DPF容座具有圆筒形的容座壳体和环形的容座密封凸缘,所述容座壳体具有容座壳体入口端、容座壳体出口端、具有容座壳体内径的容座壳体内表面和具有容座壳体外径的容座壳体外表面,所述容座密封凸缘附接到所述容座壳体出口端并具有容座密封凸缘内径和大于所述容座壳体外径的容座密封凸缘外径,所述DPF滤筒包括:
圆筒形的滤筒壳体,其具有滤筒壳体入口端、滤筒壳体出口端、和滤筒壳体外表面,该滤筒壳体外表面具有小于所述容座密封凸缘内径的滤筒壳体外径,
环形的滤筒出口凸缘,其附接到所述滤筒壳体出口端并具有大于所述容座密封凸缘内径的滤筒出口凸缘外径;和
环形的滤筒密封凸缘,其在所述滤筒壳体入口端与所述滤筒壳体出口端之间安装在所述滤筒壳体外表面上,并具有滤筒密封凸缘内径和大于所述容座密封凸缘内径的滤筒密封凸缘外径,其中,当所述滤筒壳体入口端穿过所述环形的容座密封凸缘插入到所述圆筒形的容座壳体中时,所述环形的滤筒密封凸缘与所述环形的容座密封凸缘接合。
2.根据权利要求1所述的DPF滤筒,包括环形的滤筒入口凸缘,其附接到所述滤筒壳体入口端并具有小于所述容座密封凸缘内径的滤筒入口凸缘外径。
3.根据权利要求1所述的DPF滤筒,其中,从所述滤筒壳体入口端到所述环形的滤筒密封凸缘的第一距离大于从所述滤筒壳体出口端到所述环形的滤筒密封凸缘的第二距离。
4.根据权利要求1所述的DPF滤筒,其中,所述环形的滤筒密封凸缘直接附接到所述滤筒壳体外表面。
5.根据权利要求1所述的DPF滤筒,包括圆筒形的滤筒套筒,该圆筒形的滤筒套筒具有滤筒套筒内表面和滤筒套筒外表面,所述滤筒套筒内表面具有大于所述滤筒壳体外径的滤筒套筒内径,其中,所述圆筒形的滤筒套筒安装在所述滤筒壳体外表面上且所述环形的滤筒密封凸缘附接到所述滤筒套筒外表面。
6.根据权利要求1所述的DPF滤筒,包括环形垫片,该环形垫片具有大于所述滤筒密封凸缘内径的垫片内径和不大于所述滤筒密封凸缘外径的垫片外径,并且其中所述环形垫片具有面向且附接到所述环形的滤筒密封凸缘的相应滤筒密封凸缘表面的垫片表面。
7.根据权利要求1所述的DPF滤筒,其中,所述滤筒密封凸缘外径约等于所述容座密封凸缘外径。
8.根据权利要求1所述的DPF滤筒,其中,所述滤筒出口凸缘外径小于所述滤筒密封凸缘外径。
9.一种排气后处理模块,包括:
后处理模块壳体,其具有排气入口侧和排气出口侧;
隔板,其设置在所述后处理模块壳体内并在所述排气入口侧与所述排气出口侧之间固定到所述后处理模块壳体的内壁,所述隔板具有贯穿其中的多个柴油机微粒过滤器(DPF)开口;
多个DPF容座,其中所述多个DPF容座中的每一个都对应于所述隔板的所述多个DPF开口中的一个并且设置在其内,所述多个DPF容座中的每一个都包括:
圆筒形的容座壳体,其具有设置在所述隔板的所述排气入口侧的容座壳体入口端、设置在所述隔板的所述排气出口侧的容座壳体出口端、具有容座壳体内径的容座壳体内表面、和具有容座壳体外径并且在相应的所述DPF开口处附接到所述隔板的容座壳体外表面;和
环形的容座密封凸缘,其附接到所述容座壳体出口端并具有容座密封凸缘内径和大于所述容座壳体外径的容座密封凸缘外径;和
多个根据权利要求1所述的DPF滤筒,其中多个所述DPF滤筒中的每一个都分别对应于所述多个DPF容座中的一个并且设置在其内,多个所述DPF滤筒中的每一个都将所述滤筒壳体入口端设置在所述环形的容座密封凸缘的排气入口侧和所述圆筒形的容座壳体内,所述滤筒壳体出口端设置在所述环形的容座密封凸缘的所述排气出口侧,并且所述环形的滤筒密封凸缘抵接所述环形的容座密封凸缘。
10.根据权利要求9所述的排气后处理模块,包括环形夹具,该环形夹具围绕并接合所述环形的滤筒密封凸缘和所述环形的容座密封凸缘以保持所述DPF滤筒相对于所述隔板和所述多个DPF容座中的相应一个被固定。
11.根据权利要求9所述的排气后处理模块,其中,所述后处理模块壳体包括在所述隔板的所述排气出口侧贯穿所述后处理模块壳体的壁的检修开口。
12.一种用于将柴油机微粒过滤器(DPF)滤筒安装在排气后处理模块中的方法,所述排气后处理模块具有隔板和和DPF容座,该隔板设置在后处理模块壳体内并且在排气入口侧与排气出口侧之间固定到所述后处理模块壳体的内壁;该DPF容座穿过所述隔板安装在DPF开口内,其中所述DPF容座包括圆筒形的容座壳体,该圆筒形的容座壳体具有在所述隔板的所述排气入口侧和所述排气出口侧中的一者附接在第一容座壳体端上的环形的容座密封凸缘,所述用于安装DPF滤筒的方法包括:
将所述DPF滤筒定位在与所述环形的容座密封凸缘相同的所述后处理模块内的所述隔板的所述排气入口侧和所述排气出口侧中的一者,其中,所述DPF滤筒包括:圆筒形的滤筒壳体,其具有第一滤筒壳体端、第二滤筒壳体端和具有小于容座密封凸缘内径的滤筒壳体外径的滤筒壳体外表面;第一滤筒端部凸缘,其附接在所述第一滤筒壳体端并具有大于所述容座密封凸缘内径的第一滤筒端部凸缘外径;和环形的滤筒密封凸缘,其在所述第一滤筒壳体端与所述第二滤筒壳体端之间安装在所述滤筒壳体外表面上,并具有大于所述容座密封凸缘内径的滤筒密封凸缘外径;
将所述DPF滤筒定向成使所述第二滤筒壳体端设置成紧接所述DPF容座的所述第一容座壳体端且所述第一滤筒壳体端设置成远离所述第一容座壳体端;
将所述第二滤筒壳体端穿过所述环形的容座密封凸缘插入到所述容座壳体中,直至所述环形的滤筒密封凸缘抵接所述环形的容座密封凸缘;和
使所述环形的容座密封凸缘和所述环形的滤筒密封凸缘与紧固装置接合以相对于所述DPF容座和所述隔板固定所述DPF滤筒,并在所述环形的容座密封凸缘与所述环形的滤筒密封凸缘之间形成充分的气密密封。
13.根据权利要求12所述的用于安装DPF滤筒的方法,包括将环形垫片安装在所述环形的容座密封凸缘与所述环形的滤筒密封凸缘之间。
14.根据权利要求12所述的用于安装DPF滤筒的方法,包括:
从贯穿所述后处理模块壳体的壁的检修开口移除检修门,其中所述检修开口设置在与所述环形的容座密封凸缘相同的所述后处理模块的所述排气入口侧和所述排气出口侧中的一者上;
经所述检修开口将所述DPF滤筒插入到所述后处理模块中;以及
在将所述DPF滤筒安装在所述DPF容座中之后更换所述检修开口上的所述检修门。
15.根据权利要求12所述的用于安装DPF滤筒的方法,其中,所述DPF滤筒包括第二滤筒端部凸缘,其附接在所述第二滤筒壳体上并具有小于所述容座密封凸缘内径的第二滤筒端部凸缘外径,所述用于安装DPF滤筒的方法包括将所述第二滤筒端部凸缘穿过所述环形的容座密封凸缘插入到所述圆筒形的容座壳体中,直至所述环形的滤筒密封凸缘抵接所述环形的容座密封凸缘。
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