专利名称：柴油机排气微粒过滤器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及柴油机排气微粒的净化装置，特别是一种可自动清灰、进行温度过高保护的高效柴油机微粒过滤器。
目前在国民经济建设中广泛应用的柴油机，其排气中含有较汽油机高约30-70倍的微粒，其粒度很小，绝大多数在1μm以下，能长期悬浮于大气中，不仅污染环境，而且极易被人体吸入并沉积于肺泡中，导致各种疾病。单纯改善柴油机结构设计和加工质量对降低柴油机的微粒排放收效较小，后处理方法已成为降低柴油机微粒排放的最有效措施。
美国等广泛研究和应用的壁流式整体蜂窝陶瓷微粒捕集器捕集效率一般可达50-80％，但其结构复杂，制造困难，工作可靠性较差。
申请号为89221547.X的中国专利公开了一种具有收集烟尘的柴油机排气装置，其仅有袋式过滤器，而且所提供的清灰方法不能有效清灰，也不能自动清灰，不能在柴油机上实用。美国专利US4319453所用过滤器也不能自动清灰，在过滤元件充满微粒后只能拆下处理，也难以实用。
本实用新型的目的在于提供一种结构简单，制造方便，工作可靠的高效柴油机排气微粒过滤器。
本实用新型是通过以下方式实现的柴油机排气微粒过滤器包括旁通阀、冷却器、背压传感器、温度传感器、袋式过滤器和控制器，本实用新型的特征在于它还含有一个控制排气流向的换向阀；冷却器的出口与袋式过滤器通过内装换向阀的三通管连接；柴油机的排气管和冷却器的进口通过装有旁通阀的三通管相联；背压传感器和温度传感器按装在冷却器和内装换向阀的三通管之间，并与控制器通过线路相连；控制器通过线路控制旁通阀、换向阀及袋式过滤器。
上述柴油机排气微粒过滤器，其特征还在于袋式过滤器采用单层滤袋时，滤袋上下两端田袋箍分别套在上袋座和下袋座上，上袋座和下袋座分别固定在吊板和孔板上，拉簧的两端分别挂在吊板和孔板上。
所述的柴油机排气微粒过滤器，其特征还在于袋式过滤器采用双层滤袋时，滤袋外层的下端由压环用螺栓固定于孔板、内层的下端由拉环和螺栓固定于压环上，压环为十字架环。
本实用新型由于采用换向阀，并利用冷却器冷却排气，再加上自动控制，其微粒捕集效率高(可达90％以上)，而且还能捕集部分高分子有机成份，不影响柴油机的正常工作，工作可靠性好，结构简单，成本较低。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为采用单层滤袋的袋式过滤器的结构示意图；图3为采用双层滤袋的袋式过滤器的结构示意图。
上述图中各序号分别表示1柴油机、2排气管、3旁通阀、4冷却器、5背压传感器、6温度传感器、7换向阀、8袋式过滤器、9控制器、10上箱、11滤袋、12袋箍、13出灰阀、14下箱、15孔板、16下袋座、17拉簧、18吊板、19上袋座、20压环、21拉环、22滤袋、23上拉环、24吊架
以下结合附图详述本实用新型的工作过程及其原理本实用新型在正常工作时，柴油机1排出的含微粒高温气体经排气管2进入冷却器4，此时旁通阀3关闭。排气经冷却后温度降低至袋式过滤器8滤袋的最高工作温度限值以下。然后经袋式过滤器8过滤，将90％以上的微粒物质留在滤袋的过滤面上后再排入大气中。
当收集的微粒物质在滤袋过滤面上聚集到排气背压达到许用值时，背压传感器5将信号送入控制器9，由控制器9给出背压过高警报，进行气流换向，并完成清灰任务。
若排气经冷却器4冷却后仍高于滤袋的最高温度限值，温度传感器6则将信号输入控制器9，过热报警，由控制器9打开旁通阀3，部分排气即不经冷却器4冷却直接排入大气，剩余排气经冷却器4、袋式过滤器8过滤后再排入大气。
经多次清灰下箱14中储灰较多时，可打开出灰阀13将灰倒出。
本实用新型采用两个结构完全相同的袋式过滤器8，使之轮流清灰、轮流过滤，不影响柴油机的正常工作。袋式过滤器8可采用单层滤袋11或双层滤袋22。袋式过滤器8采用双层滤袋时，结构紧凑性好，但结构较复杂，适合于安装空间较紧张的场合，如作为车用；采用单层滤袋时，结构较简单，空间利用率差，适合于固定式柴油机。
背压传感器5和温度传感器6装在冷却器4后，温度传感器6可用热电偶或其它合适的温度传感器，压力传感器5可采用简单的压力膜片开关。
冷却器4为空气-排气冷却器，在固定式柴油机上可应用鼓风机进行强制冷却，；在车用时可采用入口朝向车辆行驶方向的引凤管使环境大气吹向冷却器4进行冷却。冷却器4的换热管可为翅片管或光滑管，但排气须走管内，空气走管外。
控制器9包括电子控制单元和执行器，电子控制单元可用逻辑电路或单片机控制，并设有排气背压和温度过高报警，执行器控制旁通阀3、换向阀7和滤袋变形清灰，可为电磁铁或其它执行机构。
权利要求1.柴油机排气微粒过滤器包括旁通阀(3)、冷却器(4)、背压传感器(5)、温度传感器(6)、袋式过滤器(8)和控制器(9)，其特征在于它还含有一个控制排气流向的换向阀(7)，冷却器(4)的出口与袋式过滤器(8)通过内装换向阀(7)的三通管连接，柴油机(1)的排气管(2)和冷却器(4)的进口通过装有旁通阀(3)的三通管相联；背压传感器(5)和温度传感器(6)按装在冷却器(4)和内装换向阀(7)的三通管之间，并与控制器(9)通过线路相连；控制器(9)通过线路控制旁通阀(3)、换向阀(7)及袋式过滤器(8)。
2.根据权利要求1所述的柴油机排气微粒过滤器，其特征在于袋式过滤器(8)采用单层滤袋时，滤袋(11)上下两端由袋箍(12)分别套在上袋座(19)和下袋座(16)上，上袋座(19)和下袋座(16)分别固定在吊板(18)和孔板(15)上，拉簧(17)的两端分别挂在吊板(18)和孔板(15)上。
3.根据权利要求1所述的柴油机排气微粒过滤器，其特征在于袋式过滤器(8)采用双层滤袋时，滤袋(22)外层的下端由压环(20)用螺栓固定于孔板(15)、内层的下端由拉环(21)和螺栓固定于压环(20)上，压环(20)为十字架环。
专利摘要本实用新型属于柴油机微粒的净化装置,特别是一种可自动清灰、进行温度过高保护的柴油机微粒过滤器。它包括旁通阀(3)、冷却器(4)、背压传感器(5)、温度传感器(6)、换向阀(7)、袋式过滤器(8)和控制器(9)。冷却器(4)的出口与袋式过滤器(8)通过内装换向阀(7)的三通管连接;背压传感器(5)和温度传感器(6)装在冷却器(4)和换向阀(7)之间。本实用新型微粒捕集效率高,可靠性好,结构简单,成本较低。
文档编号F01N3/24GK2302339SQ9720616
公开日1998年12月30日 申请日期1997年3月11日 优先权日1997年3月11日
发明者肖福明, 杨滨, 罗远荣, 陆辰, 胡咏梅 申请人:山东工业大学