一种双模态DPF颗粒捕集器的制作方法

本实用新型涉及颗粒捕集器领域，具体涉及一种双模态DPF颗粒捕集器。

背景技术：

针对当前柴油机械尾气烟度进行处理的设备普遍采用DPF技术，即柴油颗粒捕集器(Diesel Particulate Filters)。其中被动再生DPF技术在柴油机械领域被广泛应用，原因是价格相对主动再生DPF有明显的优势，维修便捷。然而，这种被动再生DPF技术应用在非道路柴油机械领域，特别是排气排温低的叉车、发电机组等领域无法使得被捕捉到的碳颗粒物PM燃烧掉，从而引起DPF净化器产品的压力持续上升，最终导致DPF堵塞堵死失效，进一步的引起发动机不可逆的损伤破坏。而一旦出现DPF完全堵塞后是没有最佳的技术解决方案使得DPF再生后恢复使用，目前普遍应用的电炉再生、微波再生、超声波再生、喷油再生等技术手段也只能在不完全堵塞的前提下才有效果。POC，即Particle Oxidation Catalyst颗粒物催化氧化转化器，半壁流式载体结构，只有DPF过滤效果的30-50％，好处是不容易堵塞。

所以，避免压力持续上升防止DPF产品堵塞是解决DPF堵死失效的根本要求。

然而现在市场上，在发电机组领域出现的压力放散系统属于旁置通道，电控式、价格昂贵、结构复杂、体积庞大、外形也不美观。

技术实现要素：

本实用新型目的是提供一种双模态DPF颗粒捕集器，该装置属于内置POC通道、机械式、价格便宜、直径方向相比较普通DPF产品并没有增加，外形美观。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种双模态DPF颗粒捕集器，其特征在于：包括有双模态DPF载体、动力安全阀、顶盖；所述DPF载体顶端的中心位置开有圆形沉孔，动力安全阀设置在DPF载体的顶端外侧，动力安全阀包括固定调节座以及固定在固定调节座中部的可伸缩阀芯，所述固定调节座通过连接件一固定在顶盖上，所述顶盖通过连接件二固定在DPF载体顶端的金属边框上，所述可伸缩阀芯密封压紧沉孔。

所述的一种双模态DPF颗粒捕集器，其特征在于：所述可伸缩阀芯包括气流挡板、密封垫、导向柱、压缩弹簧、弹簧压板，所述导向柱的一端垂直固定在气流挡板上端面上、另一端穿过弹簧压板上开有的通孔与固定调节座连接，气流挡板与弹簧压板之间的导向柱上套设有压缩弹簧，气流挡板的下端面上设置有密封垫，密封垫可压紧在沉孔上。

所述的一种双模态DPF颗粒捕集器，其特征在于：所述DPF载体上的圆形沉孔的物理结构是POC构造、非圆形沉孔区域则是DPF构造。

所述的一种双模态DPF颗粒捕集器，其特征在于：排气背压在允许值内时，动力安全阀关闭，可伸缩阀芯压紧在圆形沉孔上，以DPF状态捕捉柴油颗粒物；当超出双模态DPF弹簧预紧力设定排气背压限值时，超压部分的压力打开动力安全阀，可伸缩阀芯与圆形沉孔分离，以POC状态工作，超压部分的压力被泄放掉，多余柴油颗粒物从分离间隙排出。

本实用新型的优点是：

本实用新型的双模态DPF通过在被动再生DPF基础上增加动力安全阀，使得整个产品在使用过程中具有两种工作状态：双模态DPF是在排气背压允许值内时以DPF状态捕捉柴油颗粒物PM；但超出排气背压限值时，则是POC状态工作，超压部分的压力会打开动力安全阀，进而使得多余柴油颗粒物PM排出排气系统，从根本上防止DPF的堵塞，且不影响对柴油机械尾气颗粒的高效捕捉。

本实用新型将动力安全阀固定在顶盖的内圆周上，DPF载体固定在顶盖的外圆周上，使得清洁/维修时拆卸方便，可以将动力安全阀从顶盖上拆除便可对DPF载体进行反向清理吹灰。

附图说明

图1是本实用新型的爆炸图。

图2是本实用新型的顶盖的结构示意图。

图3是本实用新型的动力安全阀的结构示意图。

图4是本实用新型的剖视图。

具体实施方式

如图1-4所示，一种双模态DPF颗粒捕集器，包括有双模态DPF载体1、动力安全阀2、顶盖3；所述DPF载体1顶端的中心位置开有圆形沉孔4，动力安全阀2设置在双模态DPF载体1的顶端外侧，动力安全阀2包括固定调节座17以及固定在固定调节座17中部的可伸缩阀芯，所述固定调节座17通过连接件一6固定在顶盖3上，所述顶盖3通过连接件二7固定在DPF载体1顶端的金属边框5上，所述可伸缩阀芯密封压紧沉孔4。

顶盖3的下端沿内圆周设有数个装配孔20，所述固定调节座17通过连接件一6和装配孔20装配在顶盖3下端的内圆周上。

顶盖3与DPF载体顶端的金属边框5法兰连接，顶盖3的下端沿外圆周设有上法兰18，金属边框5沿圆周设有下法兰19，所述上、下法兰18、19之间还设有密封圈8，所述DPF载体1通过上法兰18、密封圈8、下法兰19、连接件二7密封装配在顶盖3下端的外圆周上。

可伸缩阀芯包括气流挡板9、密封垫10、导向柱11、压缩弹簧12、弹簧压板13，所述导向柱11的一端垂直固定在气流挡板9上端面上、另一端穿过弹簧压板13上开有的通孔与固定调节座连接并用开口销16锁紧，气流挡板9与弹簧压板13之间的导向柱11上套设有压缩弹簧12，气流挡板9的下端面上设置有密封垫10，密封垫10压紧在沉孔4上。

固定调节座17的中心位置开设有螺纹通孔14，螺纹通孔14上装配有调节螺栓15，调节螺栓15的下端压紧弹簧压板13。通过转动调节螺栓15可以调节压缩弹簧12的松紧度，从而改变动力安全阀所能承受的背压限值。

DPF载体1上的圆形沉孔4的物理结构是POC构造、非圆形沉孔区域则是DPF构造。

排气背压在允许值内时，动力安全阀关闭，可伸缩阀芯压紧在圆形沉孔上，以DPF状态捕捉柴油颗粒物；当超出双模态DPF弹簧预紧力设定排气背压限值时，超压部分的压力打开动力安全阀，可伸缩阀芯与圆形沉孔分离，以POC状态工作，超压部分的压力被泄放掉，多余柴油颗粒物从分离间隙排出。

本实用新型的原理是：

DPF载体在工作过程中，车辆尾气会从底部小孔进入，再通过小孔的侧壁微孔过滤，过滤后的气体从顶部小孔中排出，柴油颗粒物被留在DPF载体中，一旦无法实现被动再生或者主动再生时，DPF载体中的所有小孔和微孔均被堵死，导致DPF和发动机损坏。

本实用新型在DPF载体的中心位置预先挖出一个圆形的沉孔，并使用动力安全阀预先封死。这样在排气背压允许值内时是以DPF状态捕捉柴油颗粒物PM，动力安全阀在压缩弹簧的作用压力下处于关闭状态，此时车辆尾气通过DPF载体内侧壁的毛细微孔，柴油颗粒物PM被阻隔在DPF内腔，达到过滤颗粒物的物理效果。

通过颗粒物的不断累积，达到了DPF载体上动力安全阀通过调节螺栓设定的压力值时，动力安全阀会克服压缩弹簧的压力，阀门被迫打开，即气流挡板和密封垫与DPF载体上的沉孔分离，产品以POC模式进行工作，进而使得多余柴油颗粒物PM从沉孔的分离间隙中排出排气系统，从根本上防止DPF的堵塞。

当产品处于POC模式下工作时，用户需及时对产品拆卸进行人工清理，使得产品从POC模式下再次转变成DPF模式下。POC状态下即便用户偶尔疏忽了清理，也不会出现DPF产品整体技术路线的失败。因为排气背压可以被压缩弹簧自动控制，由于DPF内部压力低，PM颗粒物可以轻易的被高压气体反吹出来，可实现有效清理。

本实用新型的动力安全阀装配于顶盖上，清洁时，只需要将顶盖与DPF载体之间的连接件二拆卸，动力安全阀便会连同顶盖一并取出，可以无需再次拆卸动力安全阀，DPF载体及预先打孔的POC区域便会整体暴露在外，便于反向清理吹灰，提高清理的劳动效率。