柴油机烟灰颗粒过滤器筒制造技术

本发明专利技术涉及一种具有过滤筒中心轴线的径向柴油机烟灰颗粒过滤筒。所述过滤筒具有径向流。所述过滤筒包括多孔结构。所述多孔结构围绕所述过滤筒中心轴线卷绕。所述多孔结构包括非烧结金属纤维，所述纤维具有高于1.7的粗糙度。本发明专利技术还涉及一种制造柴油机烟灰颗粒过滤筒的方法。此外本发明专利技术涉及一种多筒柴油机烟灰颗粒过滤器。通过所述多筒柴油机烟灰颗粒过滤器的流动是轴向的，而通过所述过滤筒的流动是径向的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种径向柴油机烟灰颗粒过滤器筒以及制造该过滤器筒的方法。本专利技术还涉及一种包括多个径向过滤器筒的多筒过滤器以及制造该多筒过滤器的方法。
技术介绍
包括金属纤维的柴油机烟灰颗粒过滤器例如从W02007/079829获知。该类型的过滤器被称为轴向过滤器，原因是流动是轴向的。然而，该类型的过滤器具有许多缺点，例如有限流入区域和较高的压降。而且已知陶瓷过滤器在本领域中用于过滤柴油机废气。然而，它们的特征在于高热质量，导致长再生时间。此外，它们的质量效率是不可调的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种避免现有技术的缺点的柴油机烟灰颗粒过滤器筒。本专利技术的另一个目的是提供一种包括金属纤维的多孔结构的过滤器筒，由此纤维具有高糙度。另一个目的是提供一种具有径向流的过滤器筒。另一个目的是提供一种特征在于高流入表面区域和低压降的过滤器筒。又一个目的是提供一种在热点方面风险减小的过滤器筒。本专利技术的另一个目的是提供一种包括多个径向过滤器筒的多筒柴油机烟灰颗粒过滤器，所述过滤器具有低压降和大流入过滤表面区域。本专利技术的又一个目的是提供一种多筒柴油机烟灰颗粒过滤器，所述过滤器具有高挠性以例如允许过滤器与形状无关地包含在现有的消声器设计中。本专利技术的又一个目的是提供一种具有可调节质量效率的多筒柴油机烟灰颗粒过滤器。本专利技术的又一个目的是提供一种使用本专利技术的模块化多筒概念的多筒柴油机烟灰颗粒过滤器，所述过滤器具有减小的组装、安装和维护成本。根据本专利技术的第一方面提供了一种径向柴油机烟灰颗粒过滤器筒。所述过滤器筒具有过滤器筒中心轴线。所述过滤器筒具有径向流。所述过滤器筒包括多孔结构。所述多孔结构优选地包括非烧结金属纤维。所述金属纤维具有闻于I. 7、例如闻于I. 9、闻于2或闻于2. 5的粗糖度。为了本专利技术的目的，“粗糙度”被定义为特定纤维的横截面的周长与具有圆形径向横截面的假想纤维的横截面的周长的比率，所述圆形径向横截面的表面积与该特定纤维的横截面的表面积的平均值相等。该假想纤维的直径被称为等效直径。为了本专利技术的目的，“横截面”表示当垂直于纤维的长轴线切割纤维时的横截面。过滤器筒的径向流可以从过滤器筒的外部至过滤器筒的内部。这表示入口流从过滤器筒径向向内，而出口流大致平行于过滤器筒中心轴线并且因此在轴向方向上。备选地，过滤器筒的入口流平行于过滤器筒中心轴线，并且出口流从过滤器筒径向向外。在该情况下入口流在轴向方向上，并且出口流径向向外。根据本专利技术的过滤器筒包括非烧结金属纤维的多孔结构。这些非烧结金属纤维的粗糙度高。令人惊奇地，已注意到具有这样的粗糙度的金属纤维对于柴油机烟灰颗粒过滤很有效，原因是它们以有效方式捕捉颗粒。 任何合适类型的金属或金属合金可以用于提供金属纤维。金属纤维例如由钢(例如不锈钢)制造。可能的不锈钢合金是AISI 300或AISI 400系列合金，例如AISI 316L或AISI 347，或使用包括铁、铝和铬的合金、包括铬、铝和/或镍和重量百分比0.05%至0.3%的钇、铈、镧或钛的不锈钢，例如DlN I. 4767合金或Fecralloy 。也可以使用铜或铜合金或钛或钛合金。金属纤维也可以由镍或镍合金制造。优选的合金是包括铁、铝和铬的不锈钢、包括铬、铝和/或镍和重量百分比0. 05至0. 3%的钇、铈、镧或钛的合金，例如使用DINI. 4767 合金或Fecralloy 。已注意到由包括铁、铝和铬的合金、包括铬、铝和/或镍和0.05%至0.3% (重量)的钇、铈、镧或钛的不锈钢制造的且具有高于I. 7的粗糙度的金属纤维对于柴油机烟灰颗粒过滤最有效。金属纤维可以由任何已知的金属纤维生产方法制造，例如通过集束拉拔操作、通过如JP3083144中所述的卷刮削操作、通过丝刮削操作(例如钢丝绒)或通过从熔融金属合金的熔池提供金属纤维的方法。为了提供具有其平均长度的金属纤维，金属纤维可以使用如W002/057035中所述的方法或通过使用如US4664971中所述的提供金属纤维粒的方法进行切割，或者可以被拉断。优选地金属纤维的等效直径D小于100 u m,例如小于65 u m,更优选地小于36 u m,例如35 ii m、22 ii m或17 ii m。任选地,金属纤维的等效直径小于15 u m,例如14 y m、12 y m或11 y m，或者甚至小于9 ii m，例如8 ii m。任选地，金属纤维的等效直径D小于7 y m或小于6 u m,例如小于 5 u m,例如 I y m、I. 5 y m、2 y m、3 y m、3. 5 y m 或 4 y m。金属纤维可以是环形金属纤维，环形纤维也被称为细丝，或者可以具有任选地在例如0. Icm至5cm的范围内的平均纤维长度Lfito。根据本专利技术的一些实施例，所述多孔结构围绕所述过滤器筒中心轴线卷绕。在优选实施例中，所述多孔结构围绕管道、优选地围绕中心通道卷绕。所述管道优选地是可透气的并且例如包括穿孔管、螺旋卷绕管或丝笼。所述管道可以由金属或金属合金制造。任选地，所述管道从与用于提供所述金属纤维相似或相同的金属合金制成。所述多孔结构可以是纤维网。所述纤维网可以是由任何合适的网形成工艺获得的纤维网，例如气流成网、湿法成网或梳理成网。所述网优选地是无纺网，任选地是针刺无纺网。在使用包括金属纤维的网(其中所述网可以由气流成网或湿法成网工艺制成)的情况下。所述金属纤维网例如可以具有Imm至50mm的厚度和100g/m2至600g/m2的表面重量。备选地，所述多孔结构可以包括至少一个纤维束。所述束可以是卷刮削金属纤维的束。备选地，所述束可以是由集束拉拔获得的金属纤维的束。所述集束拉拔金属纤维任选地是卷曲纤维,例如借助于如EP280340中所述的方法。所述束可以包括多个金属纤维，例如在200至10000的范围内的纤维或细丝，或者甚至更多。所述多孔结构可以包括至少一个、可选地多个相同或相互不同的束，所述束在纤维的类型、纤维性质(例如纤维等效直径或纤维材料)或束性质(例如束细度)上不同。 所述纤维束可以是由任何合适的束形成工艺获得的纤维束。作为例子，所述纤维束可以是粗梳条子。围绕平行于其边缘之一的轴线卷曲或卷绕的所述多孔结构(例如网或至少一个纤维束)任选地本身围绕边缘卷绕，可能具有径向膨胀的趋势。所以可以优选的是加强结构围绕卷绕的加固纤维结构卷绕。所述过滤器筒还可以包括粉末，例如金属粉末颗粒，和/或可以包括催化剂成分。过滤器筒的高度不视为是对本专利技术的限制。它可以在例如2cm至20cm的范围内，例如典型地为5cm。过滤器筒的多孔材料可以具有例如70%至99%的孔隙率。所述过滤器筒的孔隙率可以沿着所述过滤器筒的高度是均匀的，或者可以沿着所述过滤器筒的高度变化。所述孔隙率可以从流入侧逐渐地或逐步地变化到流出侧，在流入侧的孔隙率大于在流出侧的孔隙率。根据垂直于平均流动路径的平面的过滤器筒的横截面的表面积可以沿着所述过滤器筒的高度是均匀的(例如在圆柱形过滤器筒的情况下)或者可以变化(例如在圆锥形过滤器筒的情况下)。根据垂直于平均流动路径的平面的横截面的表面积可以在例如450mm2至IOOOOOmm2的范围内，例如在450mm2至13000mm2的范围内，例如12500mm2或96200mm2。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·席尔德曼斯，J·旺达姆，F·韦沙瓦，
申请(专利权)人：贝卡尔特公司，
类型：发明
国别省市：