CN110685780B - 一种带有催化燃烧的二级陶瓷颗粒过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带有催化燃烧的二级陶瓷颗粒过滤器，包括有过滤器壳体，过滤器壳体内填充有过滤器芯体，过滤器芯体内设有多个平行间隔设置的气体通道，气体通道之间被过滤器壁彼此分隔，气体通道包括有进气通道和出气通道，进气通道的出气端口处安装有封堵，出气通道的进气端口处也安装有封堵，过滤器壁由一级过滤块和二级过滤块堆叠围成，一级过滤块与二级过滤块之间导向卡装配合，一级过滤块和二级过滤块的侧壁上分别分布有用于气体导向的为微孔，微孔的内表面上均涂有催化剂涂层。本发明结构设计合理，带有催化燃烧的二级过滤有效的减少了过滤器的堵塞问题，增强了过滤器的使用寿命，且有效的增强了对颗粒污染物的过滤效果。

Description

一种带有催化燃烧的二级陶瓷颗粒过滤器
技术领域：
本发明涉及陶瓷颗粒过滤器领域，主要涉及一种带有催化燃烧的二级陶瓷颗粒过滤器，用于柴油机尾气净化。
背景技术：
碳烟颗粒不仅严重污染环境，而且危害人体健康，而汽车排放的带有颗粒污染物的尾气是主要污染源之一。普通汽车的柴油机尾气的PM的排放量是汽油机的几十倍，因此对柴油机尾气进行净化就显得尤为重要。现有的常规的一级陶瓷颗粒过滤器不能有效的过滤碳烟颗粒，这是由于气体从微孔流过时，如果微孔过小，气体中颗粒污染物的粒径大于微孔的直径，颗粒会被留在进气孔道的孔壁上，从而起到过滤的作用。但是一定时间内随着气体的不断通过，会持续堆积颗粒污染物，从而会堵塞微孔，一旦微孔被堵塞会引起排气背压增高，最终降低了发动机的性能和燃油经济性。另外如果微孔直径过大，会有大量的微粒直径小于微孔直径的颗粒污染物通过微孔，从而使柴油机尾气排放的颗粒污染物含量超标。而汽车尾气颗粒的粒径大小以及不同直径的颗粒分别占比多少，通常我们是很难预估的，所以常规的陶瓷颗粒过滤器很难充分起到过滤颗粒污染物的作用。
发明内容：
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种带有催化燃烧的二级陶瓷颗粒过滤器，解决了常规的陶瓷颗粒过滤器因为微孔直径过大或过小很难对柴油机尾气起到充分过滤颗粒污染物的作用，以及由于微孔被颗粒污染物堵塞的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种带有催化燃烧的二级陶瓷颗粒过滤器，包括有过滤器壳体，其特征在于：所述过滤器壳体内填充有过滤器芯体，所述过滤器芯体内设有多个平行间隔设置的气体通道，气体通道之间被过滤器壁彼此分隔，所述气体通道包括有进气通道和出气通道，所述进气通道的出气端口处安装有封堵，所述出气通道的进气端口处也安装有封堵，所述过滤器壁由一级过滤块和二级过滤块堆叠围成，所述进气通道的四周内侧壁分别由条形块状的一级过滤块围成，其外侧壁分别由二级过滤块围成，所述二级过滤块分布于一级过滤块的外侧面和上下两端面，所述相邻的二级过滤块之间构成出气通道，所述一级过滤块和二级过滤块的侧壁上分别分布有用于气体导向的为微孔，所述微孔的内表面上均涂有催化剂涂层，所述一级过滤块的微孔大于二级过滤块的微孔。
所述的出气通道包括有主出气通道和辅出气通道，所述主出气通道均由与一级过滤块的外侧面配合的二级过滤块围成，所述辅出气通道均由与一级过滤块上下两端面配合的二级过滤块以及相邻的与以及一级过滤块外侧面配合的二级过滤块的端面围成。
所述的气体通道截面均为正方形。
所述的一级过滤块截面为长方形，所述二级过滤块中与一级过滤块的外侧面配合的其截面为长方形，与一级过滤块的两端面配合的其截面为正方形。
所述的一级过滤块与二级过滤块之间采用端部粘接的方法固定。
所述的一级过滤块与二级过滤块之间导向卡装配合，所述一级过滤块的两端面以及外侧面分别设有T形导槽，其对应配合的二级过滤块上分别设有与T形导槽导向配合的T形导轨。
所述的一级过滤块的微孔直径为10-15μm，所述的二级过滤块的微孔直径为4-7μm。
所述微孔都是圆形的且都呈均匀分布。
其原理是：过滤器芯体放在过滤器壳体内，过滤器芯体内部具有大量平行的进气通道和出气通道，通道与通道之间被过滤器壁彼此分隔，任意两个相邻通道之间的一级过滤块和二级过滤块上都均匀的分布着大小不同的微孔，用于供气体通过并过滤气体中的碳烟颗粒。所述的过滤器包括两种微孔直径不同的一级过滤块和二级过滤块，一级过滤块的微孔直径大于二级过滤块的微孔直径。将一级过滤块所围成的通道在气体流出侧封堵,将二级过滤块所围成的气体通道在气体流入测封堵。所述的二级过滤块包括与一级过滤块端面配合的二级过滤块和与一级过滤块外侧面配合的二级过滤块，与一级过滤块外侧面配合的二级过滤块的尺寸形状与一级过滤块的尺寸形状相同，与一级过滤块端面配合的二级过滤块的尺寸形状与一级过滤块的尺寸形状均不相同。
在过滤器中气体沿进气通道依次流过涂有催化剂的一级过滤块、涂有催化剂的二级过滤块，然后进入到二级过滤块围成的出气通道，最终通过出气通道流入大气中。其整体结构设计合理，增加了流体的净化路径和净化时间，增强了过滤效果，而且通过一级过滤块和二级过滤块进行逐渐过滤，避免了一次性直接过滤出现堵塞的现象，增强了过滤器的使用寿命，且有效的增强了对颗粒污染物的过滤效果。
本发明的优点是：
本发明结构设计合理，与常规的一级过滤相比，带有催化燃烧的二级过滤有效的减少了过滤器的堵塞问题，增强了过滤器的使用寿命，且有效的增强了对颗粒污染物的过滤效果。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
图2为过滤器芯体的局部剖视图。
图3为一级过滤块与二级过滤块采用粘接方式组合的局部结构截面图。
图4为一级过滤块与二级过滤块采用导向卡槽配合组合的局部结构截面图。
图5为一级过滤块的局部放大剖视图。
图6为二级过滤块的局部放大剖视图。
具体实施方式：
参见附图。
一种带有催化燃烧的二级陶瓷颗粒过滤器，包括有过滤器壳体1，所述过滤器壳体1内填充有过滤器芯体2，所述过滤器芯体2内设有多个平行间隔设置的气体通道，气体通道之间被过滤器壁彼此分隔，所述气体通道包括有进气通道3和出气通道4，所述进气通道3的出气端口处安装有封堵5，所述出气通道4的进气端口处也安装有封堵5，所述过滤器壁由一级过滤块6和二级过滤块7堆叠围成，所述进气通道3的四周内侧壁分别由条形块状的一级过滤块6围成，其外侧壁分别由二级过滤块7围成，所述二级过滤块7分布于一级过滤块的外侧面和上下两端面，所述相邻的二级过滤块7之间构成出气通道4，所述一级过滤块6和二级过滤块7的侧壁上分别分布有用于气体导向的为微孔8，所述微孔8的内表面上均涂有催化剂涂层，所述一级过滤块6的微孔8大于二级过滤块7的微孔8。
所述的出气通道4包括有主出气通道4-1和辅出气通道4-2，所述主出气通道4-1均由与一级过滤块6的外侧面配合的二级过滤块7-1围成，所述辅出气通道4-2均由与一级过滤块6上下两端面配合的二级过滤块7-2以及相邻的与以及一级过滤块外侧面配合的二级过滤块7-1的端面围成。
所述的气体通道截面均为正方形。
所述的一级过滤块6截面为长方形，所述二级过滤块7-1中与一级过滤块的外侧面配合的其截面为长方形，与一级过滤块6的两端面配合的二级过滤块7-2截面为正方形。
所述的一级过滤块6与二级过滤块7之间采用端部粘接的方法固定。
所述的一级过滤块6与二级过滤块7之间导向卡装配合，所述一级过滤块的两端面以及外侧面分别设有T形导槽，其对应配合的二级过滤块上分别设有与T形导槽导向配合的T形导轨。
所述的一级过滤块6的微孔直径为10-15μm，所述的二级过滤块7的微孔直径为4-7μm。
所述微孔8都是圆形的且都呈均匀分布。
与常规的一级过滤相比，带有催化燃烧的二级过滤有效的减少了过滤器的堵塞问题，增强了过滤器的使用寿命，且有效的增强了对颗粒污染物的过滤效果。这是由于通过带有催化燃烧的二级陶瓷颗粒过滤器先过滤尾气中大直径颗粒物再过滤小直径颗粒物，从而使大直径颗粒物和小直径颗粒物都能得到充分过滤；另外由于过滤器的微孔内表面均涂有催化剂，使碳烟颗粒能得到充分燃烧，故绝大部分的碳烟颗粒被催化燃烧成CO2和水。因此使用一种带有催化燃烧的二级陶瓷颗粒过滤器能使柴油机尾气中颗粒污染物得到充分的过滤和净化。

Claims (4)

1.一种带有催化燃烧的二级陶瓷颗粒过滤器，包括有过滤器壳体，其特征在于：所述过滤器壳体内填充有过滤器芯体，所述过滤器芯体内设有多个平行间隔设置的气体通道，气体通道之间被过滤器壁彼此分隔，所述气体通道包括有进气通道和出气通道，所述进气通道的出气端口处安装有封堵，所述出气通道的进气端口处也安装有封堵，所述过滤器壁由一级过滤块和二级过滤块堆叠围成，所述进气通道的四周内侧壁分别由条形块状的一级过滤块围成，其外侧壁分别由二级过滤块围成，所述二级过滤块分布于一级过滤块的外侧面，相邻所述的二级过滤块之间构成出气通道，所述一级过滤块和二级过滤块的侧壁上分别分布有用于气体导向的为微孔，所述微孔的内表面上均涂有催化剂涂层，所述一级过滤块的微孔大于二级过滤块的微孔；
所述的出气通道包括有主出气通道和辅出气通道，所述主出气通道均由与一级过滤块的外侧面配合的二级过滤块围成，所述辅出气通道均由与一级过滤块上下两端面配合的二级过滤块以及相邻的与以及一级过滤块外侧面配合的二级过滤块的端面围成；
所述的气体通道截面均为正方形；
所述的一级过滤块截面为长方形，所述二级过滤块中与一级过滤块的外侧面配合的其截面为长方形，与一级过滤块的两端面配合的其截面为正方形；
所述的一级过滤块与二级过滤块之间采用端部粘接的方法固定。
2.根据权利要求1所述的带有催化燃烧的二级陶瓷颗粒过滤器，其特征在于：所述一级过滤块与二级过滤块之间导向卡装配合，所述一级过滤块的外侧面分别设有T形导槽，其对应配合的二级过滤块上分别设有与T形导槽导向配合的T形导轨。
3.根据权利要求1所述的带有催化燃烧的二级陶瓷颗粒过滤器，其特征在于：所述的一级过滤块的微孔直径为10-15μm，所述的二级过滤块的微孔直径为4-7μm。
4.根据权利要求1所述的带有催化燃烧的二级陶瓷颗粒过滤器，其特征在于：所述微孔都是圆形的且都呈均匀分布。
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