CN205605274U - 一种柴油机颗粒过滤器的主动再生系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柴油机颗粒过滤器的主动再生系统，包括燃烧器、过滤器、供气系统、供油系统和电子控制单元，燃烧器与过滤器之间还设有一导流装置，导流装置包括：集热腔，其壳体呈圆锥台形且开口面积较大的一端与燃烧器的出气口相连通，壳体的内侧面设有导流结构，用于汇聚并初步调整气流的流向；导流筒，其一端与集热腔开口面积较小的一端相连通，另一端与过滤器的进气口相连通，内置有多条气流通道，用于均匀气流的速率，本实用新型通过在燃烧器与过滤器之间设置用于使燃烧器中的热量均匀扩散到过滤器中的导流装置，使得高热气流更加均匀、稳定地进入到过滤器中，使得过滤器中的颗粒物燃烧更为快速彻底，结构简单，方便实用。

Description

一种柴油机颗粒过滤器的主动再生系统

技术领域

本实用新型涉及汽车尾气净化技术领域，更具体地说，它涉及一种柴油机颗粒过滤器的主动再生系统。

背景技术

随着汽车行业节能和环保理念的普及，全球柴油机颗粒过滤器的市场前景良好。解决柴油发动机颗粒物、氮氧化物排放的柴油颗粒过滤器（DPF）的应用也越来越受到重视。现有的柴油颗粒过滤器，一般由陶瓷材料或者金属材料制成，微粒的捕集主要有静电吸附法、过滤捕集法和离心分离法，各种捕集技术各有利弊。但是在柴油颗粒过滤器使用一段时间后，其通气量将会下降，聚集在过滤器内部空隙中的颗粒将阻碍尾气的排出，降低尾气的净化效率，因此需要对柴油颗粒过滤器做再生处理。现有的再生技术以主动再生技术为主，采用诸如燃烧器加热再生系统、电加热再生系统、微波加热再生系统以及红外辐射加热再生系统中的一种对过滤器进行加热，使得其中的颗粒物在高温的作用下进一步燃烧气化。

燃烧器加热再生系统即在过滤器的入口处设置燃烧器，喷入柴油和二次空气，燃烧后引燃微粒进行再生的方法。对于该方法，最为重要的一点便是保证柴油的充分燃烧以及将柴油燃烧所产生的热量均匀地通入到过滤器中。由于柴油一般经过高压雾化处理，影响其燃烧效率的因素主要是空气系数以及柴油与空气混合的均匀程度。而能否将热量均匀地通入到过滤器中，则与燃烧器的结构有关。

实用新型内容

针对实际运用中的需要，本实用新型提出了一种工作稳定，可靠性高的柴油机颗粒过滤器的主动再生系统，具体方案如下：

一种柴油机颗粒过滤器的主动再生系统，包括燃烧器、过滤器、供气系统、供油系统和电子控制单元，所述燃烧器与过滤器之间还设有一用于使燃烧器中的热量均匀扩散到过滤器中的导流装置，所述导流装置包括：集热腔，其壳体呈圆锥台形且开口面积较大的一端与所述燃烧器的出气口相连通，所述壳体的内侧面设有导流结构，用于汇聚并初步调整气流的流向；导流筒，其一端与所述集热腔开口面积较小的一端相连通，另一端与所述过滤器的进气口相连通，内置有多条气流通道，用于均匀气流的速率。

通过上述技术方案，燃烧器中的柴油燃烧产生大量的热量，热量随着气流进入到集热腔中，由于柴油燃烧所产生的气流流向较乱且热量分布不均匀，若直接通入到过滤器中将会降低过滤器中的颗粒物燃烧效率，因此在集热腔中设置导流结构使得气流的流向得到初步调整。通过设置导流筒，使得气流的速率能够得到进一步的均匀，使得通入到过滤器中的热量持续均匀，有利于过滤器中的颗粒物质的燃烧。

进一步的，所述导流结构包括设于集热腔壳体内壁上的导流片，所述导流片沿壳体的内壁周向螺旋设置，所述导流片远离壳体内壁的一端倾斜朝向导流筒一侧设置且其与壳体内壁所成角度逐渐减小。

燃烧所产生的气流刚进入到集热腔中时将为混乱，通过设置螺旋形的导流片使得气流能够充分地混合，流向也得到初步的调整，而后导流片与壳体内壁所成的角度越来越小，导流片对气流的调整作用也越来越小，最终气流混合均匀后直接进入到导流筒中。

进一步的，所述导流结构包括开设于集热腔壳体上的螺纹槽，所述螺纹槽沿壳体的周向开设且朝向导流筒一侧延伸，所述螺纹槽的深度由燃烧器一侧朝向导流筒一侧逐渐减小。

通过上述技术方案，使得进入到集热腔中的气流流向逐渐统一，螺旋形的螺纹槽也使得气流产生旋转，混合得更加均匀。

进一步的，所述导流筒呈圆柱形，所述导流筒内平行于导流筒的轴向开设有多条气流通道，所述气流通道的进气口一侧呈圆锥台形且界面面积相等。

通过上述技术方案，使得高热气体进入到过滤器之前经过截面面积相等的气流通道，使得气流速率更加地均匀。

进一步的，多条所述气流通道包括一主通道与多条副通道，所述主通道沿导流筒的轴向设置，多条副通道均匀环绕所述主通道设置，所述主通道与副通道之间设有连通二者的分流通道。

通过上述技术方案，当各个气流通道之间存在气压差时，分流通道将各个气流通道之间的气流导入到其它气压较小的通道中，改变气流密度，从而调整气流速率。

进一步的，所述集热腔与燃烧器相接的一侧设有用于连接燃烧器与集热腔的圆环形装配管座，所述装配管座上开设有多个螺纹孔。

通过上述设置，使得燃烧器与集热腔之间的连接更为方便。

进一步的，多条所述气流通道与导流筒筒壁之间填充有隔热材料。

通过上述技术方案，减少了导流装置热量的散失。

进一步的，所述集热腔以及导流筒均由耐高温陶瓷材料层、隔热层以及不锈钢表层组成。

与现有技术相比，本实用新型通过在燃烧器与过滤器之间设置用于使燃烧器中的热量均匀扩散到过滤器中的导流装置，使得高热气流更加均匀、稳定地进入到过滤器中，使得过滤器中的颗粒物燃烧更为快速彻底，结构简单，方便实用。

附图说明

图1为本实用新型的整体示意图；

图2为本实用新型导流装置的整体示意图；

图3为集热腔实施例一的示意图；

图4为集热腔实施例二的示意图；

图5为导流筒的示意图。

附图标志：1、燃烧器，2、过滤器，3、供气系统，4、供油系统，5、电子控制单元，6、导流装置，7、集热腔，8、导流筒，9、壳体，10、导流片，11、螺纹槽，12、气流通道，13、主通道，14、副通道，15、分流通道，16、装配管座，17、螺纹孔，18、隔热材料，19、陶瓷材料层，20、隔热层，21、不锈钢表层。

具体实施方式

参照图1～5对本实用新型做进一步说明。

燃烧器1中的柴油燃烧产生大量的热量，热量随着气流进入到集热腔7中，由于柴油燃烧所产生的气流流向较乱且热量分布不均匀，若直接通入到过滤器2中将会降低过滤器2中的颗粒物燃烧效率，为此，本实用新型在于提供一种能够使得颗粒物燃烧更为稳定、快速的柴油机颗粒过滤器2的主动再生系统。

如图1和图2所示，包括燃烧器1、过滤器2、供气系统3、供油系统4和电子控制单元5，燃烧器1与过滤器2之间还设有一用于使燃烧器1中的热量均匀扩散到过滤器2中的导流装置6，导流装置6包括：集热腔7，其壳体9呈圆锥台形且开口面积较大的一端与燃烧器1的出气口相连通，壳体9的内侧面设有导流结构，用于汇聚并初步调整气流的流向；导流筒8，其一端与集热腔7开口面积较小的一端相连通，另一端与过滤器2的进气口相连通，内置有多条气流通道12，用于均匀气流的速率。上述技术方案在集热腔7中设置导流结构使得气流的流向得到初步调整。通过设置导流筒8，使得气流的速率能够得到进一步的均匀，使得通入到过滤器2中的热量持续均匀，有利于过滤器2中的颗粒物质的燃烧。

对于导流结构，优选如下两种实施方式，如下：

实施例一，如图3所示，导流结构包括设于集热腔7壳体9内壁上的导流片10，导流片10沿壳体9的内壁周向螺旋设置，导流片10远离壳体9内壁的一端倾斜朝向导流筒8一侧设置且其与壳体9内壁所成角度逐渐减小。

由于燃烧所产生的气流刚进入到集热腔7中时将为混乱，通过设置螺旋形的导流片10使得气流能够充分地混合，流向也得到初步的调整，而后导流片10与壳体9内壁所成的角度越来越小，导流片10对气流的调整作用也越来越小，最终气流混合均匀后直接进入到导流筒8中。

实施例二，如图4所示，导流结构包括开设于集热腔7壳体9上的螺纹槽11，螺纹槽11沿壳体9的周向开设且朝向导流筒8一侧延伸，螺纹槽11的深度由燃烧器1一侧朝向导流筒8一侧逐渐减小。

上述技术方案，使得进入到集热腔7中的气流流向逐渐统一，螺旋形的螺纹槽11也使得气流产生旋转，混合得更加均匀。

对于导流筒8，详述的，如图1和图5所示，导流筒8呈圆柱形，导流筒8内平行于导流筒8的轴向开设有多条气流通道12，气流通道12的进气口一侧呈圆锥台形且界面面积相等。上述技术方案，使得高热气体进入到过滤器2之前经过截面面积相等的气流通道12，使得气流速率更加地均匀。

优化的，如图5所示，多条气流通道12包括一主通道13与多条副通道14，主通道13沿导流筒8的轴向设置，多条副通道14均匀环绕主通道13设置，主通道13与副通道14之间设有连通二者的分流通道15。上述技术方案，当各个气流通道12之间存在气压差时，分流通道15将各个气流通道12之间的气流导入到其它气压较小的通道中，改变气流密度，从而调整气流速率。

进一步完善的，集热腔7与燃烧器1相接的一侧设有用于连接燃烧器1与集热腔7的圆环形装配管座16，装配管座16上开设有多个螺纹孔17。上述设置，使得燃烧器1与集热腔7之间的连接更为方便，在实际运用当中只需要用螺栓将二者连接即可。

优化的，为了减少导流装置6热量的散失，多条气流通道12与导流筒8筒壁之间填充有隔热材料18。

进一步优化的，如图5所示，所述集热腔7以及导流筒8均由耐高温陶瓷材料层19、隔热层20以及不锈钢表层21组成，上述隔热层20可以为隔热石棉或隔热胶毡。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种柴油机颗粒过滤器的主动再生系统，包括燃烧器(1)、过滤器(2)、供气系统(3)、供油系统(4)和电子控制单元(5)，其特征在于，所述燃烧器(1)与过滤器(2)之间还设有一用于使燃烧器(1)中的热量均匀扩散到过滤器(2)中的导流装置(6)，所述导流装置(6)包括：

集热腔(7)，其壳体(9)呈圆锥台形且开口面积较大的一端与所述燃烧器(1)的出气口相连通，所述壳体(9)的内侧面设有导流结构，用于汇聚并初步调整气流的流向；

导流筒(8)，其一端与所述集热腔(7)开口面积较小的一端相连通，另一端与所述过滤器(2)的进气口相连通，内置有多条气流通道(12)，用于均匀气流的速率。

2.根据权利要求1所述的柴油机颗粒过滤器的主动再生系统，其特征在于，所述导流结构包括设于集热腔(7)壳体(9)内壁上的导流片(10)，所述导流片(10)沿壳体(9)的内壁周向螺旋设置，所述导流片(10)远离壳体(9)内壁的一端倾斜朝向导流筒(8)一侧设置且其与壳体(9)内壁所成角度逐渐减小。

3.根据权利要求1所述的柴油机颗粒过滤器的主动再生系统，其特征在于，所述导流结构包括开设于集热腔(7)壳体(9)上的螺纹槽(11)，所述螺纹槽(11)沿壳体(9)的周向开设且朝向导流筒(8)一侧延伸，所述螺纹槽(11)的深度由燃烧器(1)一侧朝向导流筒(8)一侧逐渐减小。

4.根据权利要求1所述的柴油机颗粒过滤器的主动再生系统，其特征在于，所述导流筒(8)呈圆柱形，所述导流筒(8)内平行于导流筒(8)的轴向开设有多条气流通道(12)，所述气流通道(12)的进气口一侧呈圆锥台形且界面面积相等。

5.根据权利要求4所述的柴油机颗粒过滤器的主动再生系统，其特征在于，多条所述气流通道(12)包括一主通道(13)与多条副通道(14)，所述主通道(13)沿导流筒(8)的轴向设置，多条副通道(14)均匀环绕所述主通道(13)设置，所述主通道(13)与副通道(14)之间设有连通二者的分流通道(15)。

6.根据权利要求1所述的柴油机颗粒过滤器的主动再生系统，其特征在于，所述集热腔(7)与燃烧器(1)相接的一侧设有用于连接燃烧器(1)与集热腔(7)的圆环形装配管座(16)，所述装配管座(16)上开设有多个螺纹孔(17)。

7.根据权利要求1所述的柴油机颗粒过滤器的主动再生系统，其特征在于，多条所述气流通道(12)与导流筒(8)筒壁之间填充有隔热材料(18)。

8.根据权利要求1所述的柴油机颗粒过滤器的主动再生系统，其特征在于，所述集热腔(7)以及导流筒(8)均由耐高温陶瓷材料层(19)、隔热层(20)以及不锈钢表层(21)组成。