專利名稱：可再循環的微粒過濾器的制作方法
技術領域：
本發明涉及由內燃發動機所產生的炭煙顆粒在車輛排氣管線中的后處理。
背景技術：
對于來自內燃車輛的污染排放物的法規的不斷強化導致了這類后處理的安裝，尤其是對于以所謂的“稀混合物”來運行的車輛。
由此，已知的是大量的后處理裝置由過濾器組成，這些過濾器使待除去的微粒積聚在其中。這些過濾器包含一種過濾介質，該過濾介質由陶瓷制成并且包括允許炭煙在其中積聚的通道。在車輛運行時，它們通過一種被稱作的再生的清潔過程而在其整個使用過程中被周期性地清理，這種過程包括在過濾器的上游噴射燃料以便燃燒掉積聚的炭煙顆粒。這些已知的微粒過濾器使用由重且昂貴的材料制成的過濾介質。而且，它們的可靠性一方面受到炭煙燃燒的限制而另一方面受到所積聚的炭煙燃燒灰燼的限制，炭煙燃燒是易使陶瓷破裂的極端放熱過程，積聚的炭煙燃燒灰燼則會逐漸阻塞過濾介質的通道。最后，使用燃料噴射來燒掉炭煙增加了車輛的燃料消耗，增加了由炭煙燃燒導致的二氧化碳(CO2)的排放，并且由于油與燃料的更大稀釋作用而使發動機換油間隔縮短。
發明內容
本發明的目標是減小已知微粒過濾器的重量和成本并且改善其可靠性。該目的也是減小燃料消耗、減小車輛排放的CO2的量并且延長該車輛的換油間隔。為此，本發明提供了一種可再循環(可再生，可循環使用)的過濾介質(媒體)，該過濾介質能通過傳輸到過濾器上的車輛振動以及通過重力清塞(清除堵塞)，而不必噴射燃料或燒掉炭煙。本發明的目的也是提供一個遠離過濾介質的用于存儲炭煙的容積(體積，空間)以及用于壓實炭煙的裝置，以便將炭煙排除(排出)。該過濾介質的表面的一個具體形式例如為“蛋盒(蛋托，蛋箱，用于盛蛋的盒子)”的形狀，這使之有可能有利于清塞操作。根據第一實施方案，該過濾介質采取扁平板的形式，根據第二實施方案，該過濾介質采取管的形式。任選的是，該介質可以是有褶皺的。在這些不同的情況下，可以通過一可移動的元件例如活塞的動作或者通過排氣的壓力來壓實炭煙。
通過閱讀本發明的幾個非限定性的實施方案的以下說明并參見附圖，本發明的其他特征和優點將變得清楚明了，在附圖中-圖I和圖IA分別示出裝備有扁平板形式的過濾介質并且裝備有炭煙壓實活塞的過濾器的透視圖和截面視圖；-圖2和圖2A分別示出具有通過氣體壓力將炭煙壓實的系統的替代性過濾器的透視圖和截面視圖；-圖3和圖3A分別出管狀形式的替代性過濾器的透視圖和截面視圖；以及
-圖4和圖4A非限定性地展示了過濾介質的結構。
具體實施例方式參見圖I和圖1A，微粒過濾器I在排氣進入管線2與排氣排出管線3之間包括過濾器體部4，該過濾器體部固定一例如焊接一在所述管線上。在體部4的上部外部部分中，該體部4通過至少一個連接片6固定到車輛的車身5 (在圖IA中可見)上，這些連接片使得在車輛行進時來自車輛的振動能夠被傳遞到過濾器I上。過濾器體部4在其上部部分中包含過濾介質7，該過濾介質采取基本水平的板的形式。這個過濾介質7可拆卸(可拆除，可拆換)地固定一例如夾持固定一到體部4上，該體部也提供了支承過濾介質7的功能。過濾介質7由一定厚度的任選有褶皺的材料制成。它將過濾器體部4分成兩個部分過濾介質下方的臟室8，進入管線2將待過濾的氣體引入該臟室中；以及過濾介質上方的凈室9，在穿過該過濾介質7之后，已過濾的氣體從該凈室朝向排出管線3排出。當車輛行進時，微粒過濾器I具有以下運行模式當排氣中存在的炭煙到達臟室8時，該炭煙被過濾介質7保留并且被收集在該板的下側上。由于車輛的振動和重力，這些炭煙顆粒從過濾介質7上剝離并且被收集在臟室8的底部。這樣，過濾介質7變得暢通(不被堵塞)。過濾器體部4還在其下部部分中包含用于在將炭煙從該體部去除之前壓實和存儲該炭煙的裝置。該體部延伸出一存儲容積10，例如平行六面體的盒，該盒固定一例如焊接一到過濾器體部4上。存儲容積10通過一開口 11與臟室8聯通，并且可以包含一可抽拉的抽屜12 (在圖IA中沿過濾器體部4的右手側延伸部分)，該抽屜以火柴盒的方式滑動并且可以經由右側從存儲容積10中拉出。當車輛停止時，過濾器I具有以下運行模式臟室8的底部通過電動致動器14被一可移動的元件13例如活塞mQ從左至右水平地清掃。在車輛行進時積聚在臟室8的底部中的炭煙經過開口 11被推到存儲容積10中。然后使該活塞回到左手側位置中。每次車輛停止時，可以重復該活塞的運動。還可以選擇以不同的方式起動該活塞的運動，例如當車輛進行再次啟動時起動或者在行進時周期性地起動。炭煙在抽屜12的底部中被逐漸壓實。當達到特定的飽和閾值時，通過從右側抽出該可抽拉的抽屜12來將存儲容積10的炭煙排空。此時,可以將過濾介質7替換為新的介質。圖2和圖2A示出本發明的第二實施方案。該實施方案與前一實施方案的不同之處在于炭煙是通過排氣的壓力差被壓實的。微粒過濾器I包括位于臟室8下方的壓實單元15。這個單元15可拆卸地安裝一例如用螺釘擰接一在過濾器體部4之下。在其下部部分中，該單元具有一壓縮室16，該壓縮室通過剛性的壓實過濾膜17與臟室8分開，該剛性的壓實過濾膜例如為擱置在金屬格柵上的過濾介質。單元15還在其上部部分中包括存儲容積10。壓縮室16通過次級管線18連接到排氣排出管線3上。管線18在一安裝在排出管線3內的主閥19的下游通入該排出管線3中。管線18裝配有次級閥20。根據這些閥的位置，過濾器I具有兩種不同的運行模式
-在“過濾”模式中，主閥19是打開的，次級閥20是關閉的。排氣302穿過過濾介質7，炭煙顆粒積聚在該過濾介質中并且落到臟室8的底部；-在“壓實”模式中，主閥19是關閉的，次級閥20是打開的。于是排氣穿過其上沉積有炭煙的壓實過濾膜17。由于臟室8與壓縮室16之間的壓力差，炭煙在膜17的表面上被壓實。當達到存儲容積10的一定飽和度水平時，可將單元15拆下并排空。圖3和圖3A示出過濾介質7的一種變型，該過濾介質具有管狀形狀，例如圓柱形的形狀。該管狀介質7在其端部處包括兩個緊固環21和22。在這些圖的左側，第一環21封閉該管的入口。它的直徑小于將它容納于其中的體部4的截面的直徑。該環通過至少兩個凸片23和24在其周邊上固定。排氣因此能夠穿過該環21留下的自由的體部4的截面，并且被引導到過濾介質7的外部側壁上。在這些圖的右側，第二環22是扁平環的形式。它在其中央部分中是開放的，以便允許過濾的排氣經由管的內部排放。它的外部邊緣與體部4的形狀相配合，以便將該體部圍繞該管的截面封閉。這種封閉迫使到來的(未過濾的)氣體穿過該介質7并且防止任何過濾的氣體流回上游。換言之，與這兩個環23和24組合的該管狀過濾介質7將過濾器體部4分成兩個分開的容積，即臟室8和凈室9,如第一實施方案中那樣。圖4和圖4A示出過濾介質7的表面的一個非限定性實例，該過濾介質例如為“蛋盒”的形式，這有利于介質7的暢通。這種形狀優選地與具有褶皺結構的介質7整合，如圖4A中所示的。概括而言，根據本發明的微粒過濾器I具有至少一個氣體過濾介質7，以用于過濾排氣并且收集其表面上的炭煙。此外，該微粒過濾器包括遠離該介質7定位的清塞及存儲
>j-U ρ α裝直。
權利要求
1.用于具有內燃發動機的車輛的排氣的過濾器(1)，該過濾器在過濾器體部(4)內包括用于過濾炭煙的至少ー個有褶皺的過濾介質(7)，其特征在于，它包括用于對該介質(7)進行清塞的裝置。
2.如權利要求I所述的過濾器，其特征在于，該過濾介質是可拆卸地安裝在該體部(4)上的基本水平的板。
3.如權利要求I所述的過濾器，其特征在于，該過濾介質(7)具有可拆卸地安裝在該體部(4)上的管的形式。
4.如前述權利要求中任一項所述的過濾器，其特征在于，該過濾介質(7)通過車輛行進時該車輛的車身(5)的振動的作用以及通過重力的作用進行清塞。
5.如前述權利要求中任一項所述的過濾器，其特征在于，它包括遠離該過濾介質(7)的存儲容積(10)。
6.如前述權利要求中任一項所述的過濾器，其特征在于，它包括用于壓實炭煙的裝置。
7.如權利要求6所述的過濾器，其特征在于，該炭煙的壓實通過可移動的元件(13)進行。
8.如權利要求6所述的過濾器，其特征在干，該炭煙的壓實通過壓カ差進行。
9.如權利要求6至9之一所述的過濾器，其特征在于，該炭煙存儲容積是可拆卸的。
10.如前述權利要求中任一項所述的過濾器，其特征在于，該過濾介質的表面是“蛋盒”的形式。
全文摘要
本發明涉及一種用于具有熱力發動機的車輛的排氣過濾器(1)，該排氣過濾器在過濾器體部(4)內包括至少一個有褶皺的炭煙過濾介質(7)，所述過濾器的特征在于它包括用于使該介質(7)暢通的裝置。
文檔編號B01D46/48GK102652032SQ201080056482
公開日2012年8月29日 申請日期2010年11月10日 優先權日2009年12月15日
發明者A-F·維勒加斯, I·路易-羅斯, N·莫拉爾-穆阿迪布 申請人:雷諾股份公司