本發(fā)明總體涉及排氣后處理系統(tǒng),更具體地涉及構(gòu)造成用于在安裝于排氣后處理模塊中期間的正確定向的柴油機(jī)微粒過濾器(DPF)濾筒。
背景技術(shù):
例如,動(dòng)力系統(tǒng)如大型內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒烴基燃料或類似的燃料源以將其中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為用于為相關(guān)的機(jī)器或應(yīng)用提供動(dòng)力的機(jī)械能。烴燃料的燃燒可釋放或形成若干種副產(chǎn)品或排放物,如氮氧化物(NOX)、一氧化碳和二氧化碳(CO和CO2),以及微粒物質(zhì)。這些排放物中可向環(huán)境釋放的某些排放物的數(shù)量可能受到政府監(jiān)管和環(huán)境法律的限制。相應(yīng)地,此類動(dòng)力系統(tǒng)的制造商可將系統(tǒng)配備有相關(guān)的后處理系統(tǒng)以在排放物排放到環(huán)境之前處理排放物。
排氣后處理系統(tǒng)可以設(shè)置在動(dòng)力系統(tǒng)的排氣通道中并且可以包括可供排氣通過的柴油氧化催化劑(DOC)單元、DPF單元和NOX還原裝置中的一者或多者。該模塊可以包括一個(gè)或多個(gè)DPF濾筒,其可以過濾掉柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣流中的大部分或全部微粒物質(zhì)。DPF濾筒容納適合的過濾材料,例如壁流式過濾裝置、陶瓷纖維過濾器、金屬纖維過濾器、紙、局部過濾器等。柴油機(jī)排氣流經(jīng)后處理模塊和DPF濾筒的入口側(cè)進(jìn)入。柴油機(jī)排氣流中的微粒物質(zhì)由過濾材料捕集,并且過濾后的排氣經(jīng)該模塊和DPF濾筒的出口側(cè)離開。過濾后的排氣排出到大氣或排出之前從另外的NOx處理構(gòu)件通過。
隨著時(shí)間推移,微粒物質(zhì)累積并增大了迫使排氣通過DPF濾筒中的過濾材料所需的壓力。該累積最終會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)性能問題。在一些實(shí)施方案中,聚集的微粒物質(zhì)或煙灰可在DPF濾筒保持安裝的同時(shí)通過再生過程燃燒并轉(zhuǎn)化為灰燼。然而,煙灰累積最終仍將引起過度的材料累積和性能劣化。因此,必須用新的DPF濾筒替換變臟的DPF濾筒。
在這樣構(gòu)成的DPF濾筒會(huì)在后處理模塊中被倒轉(zhuǎn)而不是被正確地更換并維修情況下,出現(xiàn)了問題。通過這種重復(fù)利用可以節(jié)省費(fèi)用,但經(jīng)后處理系統(tǒng)吹出聚集的煙灰和灰燼會(huì)潛在地?fù)p壞下游構(gòu)件或使其失效,或違反排放標(biāo)準(zhǔn)地將材料排出到大氣中。已研發(fā)了用于防止DPF濾筒的倒轉(zhuǎn)的后處理系統(tǒng)。例如,在2014年2月13日公開的、申請人為Golin等人并且標(biāo)題為“Poka-Yoke Mounting System for an Exhaust Treatment Device(用于排氣處理系統(tǒng)的防差錯(cuò)安裝系統(tǒng))”的美國專利申請公報(bào)No.2014/0041369A1公開了一種排氣處理系統(tǒng),其包括具有分段式外徑的排氣處理裝置。第一和第二夾具各自都包括分段式內(nèi)徑,使得當(dāng)排氣處理裝置正確地定向時(shí)夾具與排氣處理裝置和排氣處理系統(tǒng)的其它部分接合。當(dāng)試圖以倒轉(zhuǎn)的不正確定向來安裝排氣處理裝置時(shí),排氣處理裝置干涉其中一個(gè)夾具以排除將排氣處理裝置與排氣處理系統(tǒng)的相鄰部分聯(lián)接。通過該系統(tǒng)的使用,可以維持從排氣處理裝置如柴油機(jī)微粒過濾器通過的一致的排氣流動(dòng)方向。防差錯(cuò)安裝系統(tǒng)需要更改和/或增加DPF濾筒保持構(gòu)件的多個(gè)部分。鑒于此,存在改善確保DPF濾筒的正確定向和安裝的DPF濾筒和安裝系統(tǒng)的機(jī)會(huì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在本發(fā)明的一方面中,公開了一種用于排氣后處理模塊的DPF濾筒。所述排氣后處理模塊可以包括DPF容座,所述DPF容座具有圓筒形的容座殼體和環(huán)形的容座密封凸緣,所述容座殼體具有容座殼體入口端、容座殼體出口端、具有容座殼體內(nèi)徑的容座殼體內(nèi)表面和具有容座殼體外徑的容座殼體外表面,所述容座密封凸緣附接到所述容座殼體出口端上并具有容座密封凸緣內(nèi)徑和大于所述容座殼體外徑的容座密封凸緣外徑。所述DPF濾筒可以包括圓筒形的濾筒殼體,其具有濾筒殼體入口端、濾筒殼體出口端、具有小于所述容座密封凸緣內(nèi)徑的濾筒殼體外徑的濾筒殼體外表面、和環(huán)形的濾筒出口凸緣,所述濾筒出口凸緣附接到所述濾筒殼體出口端并具有大于所述容座密封凸緣內(nèi)徑的濾筒出口凸緣外徑。所述DPF濾筒還可以包括環(huán)形的濾筒密封凸緣,所述濾筒密封凸緣在所述濾筒殼體入口端與所述濾筒殼體出口端之間安裝在所述濾筒殼體外表面上,并具有濾筒密封凸緣內(nèi)徑和大于所述容座密封凸緣內(nèi)徑的濾筒密封凸緣外徑。當(dāng)所述濾筒殼體入口端穿過所述環(huán)形的容座密封凸緣插入到所述容座殼體中時(shí),所述環(huán)形的濾筒密封凸緣與所述環(huán)形的容座密封凸緣接合。
在本發(fā)明的另一方面中,公開了一種排氣后處理模塊。所述排氣后處理模塊可以包括:后處理模塊殼體,其具有排氣入口側(cè)和排氣出口側(cè);隔板,其設(shè)置在所述后處理模塊殼體內(nèi)并在所述排氣入口側(cè)與所述排氣出口側(cè)之間固定到所述后處理模塊殼體的內(nèi)壁,所述隔板具有貫穿其中的多個(gè)DPF開口;和多個(gè)DPF容座,其中所述多個(gè)DPF容座中的每一個(gè)都對應(yīng)于所述隔板的所述多個(gè)DPF開口中的一個(gè)并且設(shè)置在其內(nèi)。所述多個(gè)DPF容座中的每一個(gè)都可以包括:圓筒形的容座殼體,其具有設(shè)置在所述隔板的所述排氣入口側(cè)的容座殼體入口端、設(shè)置在所述隔板的所述排氣出口側(cè)的容座殼體出口端、具有容座殼體內(nèi)徑的容座殼體內(nèi)表面、和具有容座殼體外徑并且在相應(yīng)的所述DPF開口處附接到所述隔板的容座殼體外表面;和環(huán)形的容座密封凸緣,其附接在所述容座殼體出口端上并具有容座密封凸緣內(nèi)徑和大于所述容座殼體外徑的容座密封凸緣外徑。所述排氣后處理模塊還可以包括多個(gè)DPF濾筒,其中所述多個(gè)DPF濾筒中的每一個(gè)都分別對應(yīng)于所述多個(gè)DPF容座中的一個(gè)并且設(shè)置在其內(nèi)。所述多個(gè)DPF濾筒中的每一個(gè)都可以包括:圓筒形的濾筒殼體,其具有設(shè)置在所述環(huán)形的容座密封凸緣的所述排氣入口側(cè)和所述容座殼體內(nèi)的濾筒殼體入口端、設(shè)置在所述環(huán)形的容座密封凸緣的所述排氣出口側(cè)的濾筒殼體出口端、和具有小于所述容座密封凸緣內(nèi)徑的濾筒殼體外徑的濾筒殼體外表面;以及環(huán)形的濾筒出口凸緣,其附接到所述濾筒殼體出口端并具有大于所述容座密封凸緣內(nèi)徑的濾筒出口凸緣外徑。所述多個(gè)DPF濾筒中的每一個(gè)還可以包括環(huán)形的濾筒密封凸緣,其在所述濾筒殼體入口端與所述濾筒殼體出口端之間安裝在所述濾筒殼體外表面上,并具有濾筒密封凸緣內(nèi)徑和大于所述容座密封凸緣內(nèi)徑的濾筒密封凸緣外徑,其中所述環(huán)形的濾筒密封凸緣抵接所述環(huán)形的容座密封凸緣。
在本發(fā)明的又一方面中,公開了一種用于將DPF濾筒安裝在排氣后處理模塊中的方法。所述排氣后處理模塊可以包括:隔板,其設(shè)置在后處理模塊殼體內(nèi)并且在排氣入口側(cè)與排氣出口側(cè)之間固定到所述后處理模塊殼體的內(nèi)壁;和DPF容座,其穿過所述隔板安裝在DPF開口內(nèi),其中所述DPF容座包括圓筒形的容座殼體,其具有在所述隔板的所述排氣入口側(cè)和所述排氣出口側(cè)中的一者附接在第一容座殼體端上的環(huán)形的容座密封凸緣。所述用于安裝DPF濾筒的方法可以包括將所述DPF濾筒定位在與所述環(huán)形的容座密封凸緣相同的所述后處理模塊內(nèi)的所述隔板的所述排氣入口側(cè)和所述排氣出口側(cè)中的一者。所述DPF濾筒可以包括:圓筒形的濾筒殼體,其具有第一濾筒殼體端、第二濾筒殼體端和具有小于容座密封凸緣內(nèi)徑的濾筒殼體外徑的濾筒殼體外表面;第一濾筒端部凸緣,其附接在所述第一濾筒殼體端上并具有大于所述容座密封凸緣內(nèi)徑的第一濾筒端部凸緣外徑;和環(huán)形的濾筒密封凸緣,其在所述第一濾筒殼體端與所述第二濾筒殼體端之間安裝在所述濾筒殼體外表面上,并具有大于所述容座密封凸緣內(nèi)徑的濾筒密封凸緣外徑。所述用于安裝DPF濾筒的方法還可以包括:將所述DPF濾筒定向成使得所述第二濾筒殼體端設(shè)置成緊接所述DPF容座的所述第一容座殼體端且所述第一濾筒殼體端設(shè)置成遠(yuǎn)離所述第一容座殼體端;將所述第二濾筒殼體端插入穿過所述環(huán)形的容座密封凸緣并插入到所述容座殼體中,直至所述環(huán)形的濾筒密封凸緣抵接所述環(huán)形的容座密封凸緣;以及使所述環(huán)形的容座密封凸緣和所述環(huán)形的濾筒密封凸緣與緊固裝置接合以相對于所述DPF容座和所述隔板固定所述DPF濾筒,并在所述環(huán)形的容座密封凸緣與所述環(huán)形的濾筒密封凸緣之間形成充分的氣密密封。
其它方面由本專利的權(quán)利要求限定。
附圖說明
圖1是其中可以實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的DPF濾筒和安裝方法的排氣后處理模塊的透視圖,其中移除了側(cè)壁以顯示該模塊的內(nèi)部構(gòu)件;
圖2是根據(jù)本發(fā)明的DPF濾筒的截面的透視圖;
圖3是圖2的DPF濾筒的截面的側(cè)視圖;
圖4是根據(jù)本發(fā)明的DPF容座的截面的透視圖;
圖5是圖4的DPF容座的截面的側(cè)視圖;
圖6是定向成用于安裝在圖4的DPF容座中的圖2的DPF濾筒的局部截面透視圖;
圖7是安裝在圖4的DPF容座中的圖2的DPF濾筒的局部側(cè)視截面圖;
圖8是圖2的DPF濾筒和與用于保持DPF濾筒的夾具接合的圖4的DPF容座的密封凸緣的放大截面圖;
圖9是關(guān)于圖4的DPF容座不正確地定向的圖2的DPF濾筒的局部截面透視圖;以及
圖10是可以在圖1的排氣后處理模塊中實(shí)施的根據(jù)本發(fā)明的示例性DPF濾筒更換程序的流程圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出結(jié)合了根據(jù)本發(fā)明的單向DPF濾筒裝置特征的排氣后處理模塊10的一個(gè)實(shí)施例。后處理模塊10可以具有大致立方體形的后處理模塊殼體——其具有頂壁14和底壁16、排氣入口側(cè)壁18、排氣出口側(cè)壁20和一對相對的側(cè)壁22(一個(gè)被隱藏且一個(gè)被移除以顯示模塊10的內(nèi)部構(gòu)件)。在模塊殼體12內(nèi),隔板24可以經(jīng)由焊接或其它合適的附接機(jī)構(gòu)安裝并固定在壁14、16、22的內(nèi)表面上以防止空氣在隔板24與壁14、16、22之間流動(dòng)。在這樣構(gòu)成的情況下,隔板24可以將模塊殼體12的內(nèi)部分隔成排氣入口側(cè)26和排氣出口側(cè)28。
模塊殼體12可以具有多個(gè)通向模塊殼體12的內(nèi)部的檢修點(diǎn)。壁14的頂部可以包括由檢修門32密封的檢修開口30,檢修門32可被移除以提供到模塊殼體的內(nèi)部的入口。檢修開口30可設(shè)置在頂壁14的排氣出口側(cè)28和隔板24上,以提供入口用于如下文進(jìn)一步討論的DPF濾筒34的更換。貫穿入口側(cè)壁18的排氣輸入開口36可包括用于連接運(yùn)送來自柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣的管道的入口凸緣(未示出),而貫通出口側(cè)壁20的排氣出口38可以包括用于與后處理系統(tǒng)的下游NOx處理構(gòu)件連接的出口凸緣40。
在模塊殼體12內(nèi),DPF濾筒34安裝在貫通隔板24的相應(yīng)DPF開口42中。DPF濾筒34和DPF開口42的數(shù)量和構(gòu)型可以基于期望的過濾、模塊殼體12內(nèi)的可用空間、DPF濾筒34的尺寸和其它因素按需改變。此外,模塊殼體12的立方體形狀是示范性的,并且模塊殼體12可以具有任何合適的形狀和尺寸以配合安裝在可用于安裝排氣后處理模塊10的空間內(nèi)。DPF濾筒34可以接納在安裝于DPF開口42內(nèi)的相應(yīng)DPF容座44內(nèi)以使得經(jīng)排氣輸入開口36進(jìn)入的排氣將流經(jīng)安裝在DPF容座44內(nèi)的DPF濾筒34。
圖2和3示出具有用于后處理模塊10的正確安裝的單向安裝結(jié)構(gòu)特征的DPF濾筒34的一個(gè)示例。DPF濾筒34可以主要由其中設(shè)置有適合的過濾材料52的中空圓筒形的濾筒殼體50形成。過濾材料52可以是提供對來自排氣的微粒物質(zhì)的期望水平的過濾的任何材料或元件的組合,例如壁流式過濾裝置、陶瓷纖維過濾器、金屬纖維過濾器、紙、局部過濾器等。濾筒殼體50可以由單個(gè)中空圓筒體或由多層50a、50b、50c(圖3)形成以提供期望的結(jié)構(gòu)和熱力學(xué)特性。例如,最外層50a可以是由不銹鋼制成的外殼,而內(nèi)層50b、50c可以由為過濾材料52提供保持力的墊材料形成,并且在遇冷時(shí)可在一定程度上壓縮而在受熱時(shí)可膨脹。濾筒殼體50可以具有濾筒殼體入口端54和相對地設(shè)置的濾筒殼體出口端56、具有濾筒殼體外徑ODCH的濾筒殼體外表面58、以及具有濾筒殼體內(nèi)徑IDCH的濾筒殼體內(nèi)表面60。
DPF濾筒34的單向安裝結(jié)構(gòu)特征可以通過可以與DPF容座44的相應(yīng)結(jié)構(gòu)相互作用以實(shí)現(xiàn)如下文將進(jìn)一步討論的DPF濾筒34的對齊和固定的一系列外部凸緣62、64、66來實(shí)現(xiàn)。環(huán)形的濾筒入口凸緣62可以附接在濾筒殼體輸入端54處,并且可以具有大于濾筒殼體外徑ODCH的濾筒入口凸緣外徑ODCF和小于濾筒殼體內(nèi)徑IDCH的濾筒入口凸緣內(nèi)徑IDCIF,以由此在入口端54處提供第一環(huán)形唇部以將過濾材料52保持在濾筒殼體50內(nèi)。與濾筒入口凸緣62相反,環(huán)形的濾筒出口凸緣64可以附接在濾筒殼體出口端56上,并且可以具有大于濾筒殼體外徑ODCH的濾筒出口凸緣外徑ODCOF和小于濾筒殼體內(nèi)徑IDCH的濾筒出口凸緣內(nèi)徑IDCOF,以在出口端56處提供用于保持過濾材料52的第二環(huán)形唇部。
環(huán)形的濾筒密封凸緣66可以在濾筒入口凸緣62與濾筒出口凸緣64之間安裝在濾筒殼體外表面58上。濾筒密封凸緣66可以通過焊接或其它合適的連接機(jī)構(gòu)直接安裝在濾筒殼體外表面58上以提供充分氣密的密封。或者,如圖所示,濾筒密封凸緣66可以安裝在具有濾筒套筒內(nèi)表面和濾筒套筒外表面的中空圓筒形的濾筒套筒68上,所述濾筒套筒內(nèi)表面具有濾筒套筒內(nèi)徑IDCS(未標(biāo)示),所述濾筒套筒外表面具有濾筒套筒外徑ODCS,濾筒套筒68然后安裝在濾筒殼體外表面58上。濾筒套筒68可以提供另外的支承結(jié)構(gòu),因?yàn)闉V筒密封凸緣66是用于將DPF濾筒34保持在相應(yīng)的DPF容座44內(nèi)的主附接機(jī)構(gòu)。如圖3中最好地示出的,濾筒密封凸緣66位于離濾筒入口凸緣62的第一距離L1和離濾筒出口凸緣64的第二距離L2處。第一距離L1大于第二距離L2,使得在安裝之后DPF濾筒34大部分將設(shè)置在DPF容座44內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中,第一距離L1與第二距離L2的比值約等于2.0,使得濾筒密封凸緣66位于從濾筒入口凸緣62到濾筒出口凸緣64的距離的約三分之二處。如從圖3更顯而易見的,濾筒密封凸緣66具有大于濾筒入口凸緣外徑ODCIF和濾筒出口凸緣外徑ODCOF的濾筒密封凸緣外徑ODCSF。此外,如根據(jù)以下討論將顯而易見的,濾筒出口凸緣外徑ODCOF大于濾筒入口凸緣外徑ODCIF。
DPF容座44的一個(gè)示例在圖4和5中被更詳細(xì)地示出。DPF容座44可以包括具有將設(shè)置在隔板24的排氣入口側(cè)26的容座殼體入口端72的中空圓筒形的容座殼體70,和當(dāng)DPF容座44安裝在隔板24的相應(yīng)DPF開口42中時(shí)將設(shè)置在隔板24的排氣出口側(cè)28的容座殼體出口端74。DPF容座44具有容座殼體外表面76和容座殼體內(nèi)表面78,所述容座殼體外表面具有容座殼體外徑ODRH,而所述容座殼體內(nèi)表面具有容座殼體內(nèi)徑IDRH。容座殼體內(nèi)徑IDRH可以大于濾筒殼體外徑ODCH和濾筒入口凸緣外徑ODCIF,以使得DPF濾筒34的一部分可以在安裝期間安裝在容座殼體70內(nèi)。為了另外的結(jié)構(gòu)支承,容座支承環(huán)80可以在容座殼體入口端72附接在容座殼體70上。
與容座入口端72和容座支承環(huán)80相反,環(huán)形的容座密封凸緣82可以附接在容座殼體出口端74。容座密封凸緣82可以具有大于容座殼體外徑ODRH的容座密封凸緣外徑ODRSF和小于或等于容座殼體內(nèi)徑IDRH的容座密封凸緣內(nèi)徑IDRSF。容座密封凸緣82可以形成單向安裝結(jié)構(gòu)特征的與DPF濾筒34的凸緣62、64、66的互補(bǔ)部分。因此,容座密封凸緣內(nèi)徑IDRSF可以大于濾筒入口凸緣外徑ODCIF和濾筒殼體外徑ODCH,以使得濾筒殼體入口端54和濾筒入口凸緣62可以插入穿過其中。同時(shí),容座密封凸緣內(nèi)徑IDRSF可以小于濾筒密封凸緣外徑ODCSF和濾筒出口凸緣外徑ODCOF,以使得濾筒密封凸緣66和濾筒出口凸緣64兩者都不可以插入穿過其中。
DPF濾筒34與DPF容座44之間的關(guān)系在圖6-9中被更詳細(xì)地示出。參照圖6,DPF濾筒34被示出位于模塊殼體12的排氣出口側(cè)28內(nèi)并在插入DPF容座44中之前正確地定向。如圖所示,DPF濾筒34定向成使濾筒殼體入口端54和濾筒入口凸緣62設(shè)置成接近容座殼體出口端74和容座密封凸緣82,而濾筒殼體出口端56和濾筒出口凸緣64設(shè)置成遠(yuǎn)離DPF容座44。由于濾筒入口凸緣外徑ODCIF小于容座密封凸緣內(nèi)徑IDRSF,所以濾筒入口凸緣62可以穿過容座密封凸緣82朝圖7所示的安裝位置插入。隨著濾筒入口凸緣62和濾筒殼體50插入穿過容座密封凸緣82,容座密封凸緣82的容座密封凸緣表面最終與濾筒密封凸緣66的面對的濾筒密封凸緣表面靠接并接合。DPF濾筒34向DPF容座44內(nèi)的進(jìn)一步插入被阻止,因?yàn)槿葑芊馔咕墐?nèi)徑IDRSF小于濾筒密封凸緣外徑ODCSF,由此防止濾筒密封凸緣66穿過容座密封凸緣82。
在DPF濾筒34完全插入到DPF容座44中并且濾筒密封凸緣66設(shè)置成緊靠容座密封凸緣82的情況下,密封凸緣66、82可以被彼此固定以將DPF濾筒34保持就位并在其間形成氣密密封以防止排氣繞開過濾材料52。為了輔助形成氣密密封,由彈性材料形成的環(huán)形墊片90可以設(shè)置在密封凸緣66、82之間并被壓縮在其間。墊片90可以具有大于濾筒密封凸緣內(nèi)徑IDCSF的墊片內(nèi)徑和不大于濾筒密封凸緣外徑ODCSF的墊片外徑。墊片90可以是與密封凸緣66、82分離的單獨(dú)構(gòu)件,或墊片90可以具有在DPF濾筒34的安裝之前附接在密封凸緣66、82的面對的密封凸緣表面之一上的墊片表面。
在墊片90就位并且密封凸緣66、82彼此相鄰的情況下,密封凸緣66、82可以通過將在DPF濾筒34和DPF容座44的整個(gè)圓周周圍形成氣密密封的任何適合的緊固裝置固定并維持緊固在一起。例如,如圖6-8中所示,密封凸緣66、82可以由環(huán)形夾具92圍繞、接合并固定,環(huán)形夾具92是本領(lǐng)域中公知用于將兩個(gè)扁平的圓筒形界面接合以將界面相對于彼此固定的V形帶或瑪曼(Marman)型夾持系統(tǒng)。如圖8的放大視圖中最好地示出的,夾具92可以由具有尺寸確定成接納密封凸緣66、82的外緣并且迫使密封凸緣66、82的對向表面將墊片90壓縮在其間并形成氣密密封的V形通道的外帶94和內(nèi)帶96形成。夾具92可以包括適合的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)98,其允許外帶94和內(nèi)帶96在密封凸緣66、82周圍被拉緊,并被放松以使得當(dāng)由于煙灰和灰燼而變臟的DPF濾筒34需要用新的DPF濾筒34更換時(shí),濾筒密封凸緣66可以與夾具92和容座密封凸緣82分離。
當(dāng)變臟的DPF濾筒34從DPF容座44被移除時(shí),單向安裝結(jié)構(gòu)特征防止DPF濾筒34被倒轉(zhuǎn)并將濾筒殼體出口端56插入到DPF容座44中。DPF濾筒34的這種重新定向在圖9中被示出。隨著DPF濾筒34朝DPF容座44移動(dòng),濾筒出口凸緣64與容座密封凸緣82接合。由于濾筒出口凸緣外徑ODCOF大于容座密封凸緣內(nèi)徑IDRSF,所以容座密封凸緣82防止濾筒出口凸緣64和濾筒殼體出口端56被迫使經(jīng)過容座密封凸緣82并進(jìn)入容座殼體70。如圖9中定位的DPF濾筒34依然能接收來自排氣入口側(cè)26的排氣。然而,濾筒出口凸緣64構(gòu)造成濾筒出口凸緣外徑ODCOF小于容座密封凸緣外徑ODRSF。結(jié)果,當(dāng)夾具92被固定在容座密封凸緣82的外緣周圍時(shí),濾筒外凸緣64的外緣不會(huì)以將DPF濾筒34固定在容座密封凸緣82上的方式接納在內(nèi)帶96的V形通道內(nèi)。利用此構(gòu)型,DPF濾筒34不可能被以圖9所示的定向被不正確地安裝,并且實(shí)質(zhì)上消除了將聚集的煙灰和灰燼吹出到下游后處理構(gòu)件或周圍環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。
工業(yè)適用性
對于具有單向更換特征的以上示出和描述的構(gòu)型,DPF濾筒34只能以正確的取向被安裝在DPF容座44中。圖10示出DPF濾筒更換和/或安裝程序100的一個(gè)示例性實(shí)施例。程序100可以在方框110處開始,其中安裝人員可以從模塊殼體12的頂壁14移除檢修門32以使得可以接近模塊殼體12的內(nèi)部。在檢修門32被移除的情況下,可以經(jīng)由未被覆蓋的檢修開口30進(jìn)入模塊殼體12的排氣出口側(cè)28。在移除了檢修門32之后,可以在方框112處從相應(yīng)的DPF容座44移除用過的DPF濾筒34。可以操縱夾具92的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)98以松開夾具92,從而允許從內(nèi)帶96的V形通道移除濾筒密封凸緣66。在夾具92被松開的情況下,可以從DPF容座44拉出DPF濾筒34。由于以上討論的原因,DPF濾筒34不可能被翻轉(zhuǎn)并重新附接在濾筒出口凸緣64上。因此,然后經(jīng)檢修開口30從模塊殼體12移除DPF濾筒34。
在移除變臟的DPF濾筒34之后,可以在方框114處經(jīng)檢修開口30將新的或翻新后的DPF濾筒34插入到模塊殼體12中。在通過相應(yīng)的DPF容座44定位更換后的DPF濾筒34之后,在方框116處,可以對DPF濾筒34進(jìn)行定向以便插入到DPF容座44中。如以上討論的,濾筒殼體入口端54和濾筒入口凸緣62將設(shè)置成緊接容座殼體出口端74和容座密封凸緣82,并且濾筒殼體出口端56和濾筒出口凸緣64將在方框118處設(shè)置成遠(yuǎn)離DPF容座44以使得可以將濾筒殼體50插入到容座殼體70中。
將濾筒殼體50插入穿過容座密封凸緣82,直至濾筒密封凸緣66與容座密封凸緣82接合。在密封凸緣66、82定位好的情況下,可以在方框120處將夾具92安裝在密封凸緣66、82上。密封凸緣66、82的邊緣可以在內(nèi)帶96的V形通道內(nèi)對齊,并且可以操縱調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)98以在密封凸緣66、82周圍拉緊夾具92。在安裝好更換后的DPF濾筒34的情況下,可以在方框122處判斷全部用過的DPF濾筒34是否都已被更換。如果存在另外的要更換的DPF濾筒34,則程序100的控制可以回到方框112以移除并更換下一個(gè)變臟的DPF濾筒34。如果已在方框122處更換全部DPF濾筒34,則可以在方框124處更換檢修門32并將其重新密封在檢修開口30上。
如文中示出和討論的,DPF濾筒34和DPF容座44設(shè)計(jì)用于從后處理模塊殼體12的排氣出口側(cè)28安裝DPF濾筒34。在替代實(shí)施例中,排氣后處理模塊10可以構(gòu)造成用于從隔板24的排氣入口側(cè)26安裝DPF濾筒34。在這樣一種布置結(jié)構(gòu)中,檢修開口30可以位于頂壁14和隔板24的排氣入口側(cè),并且DPF容座44可以重構(gòu)成在正確定向時(shí)從入口側(cè)接納DPF濾筒34。例如,DPF容座44可以從圖7所示的位置倒轉(zhuǎn),其中容座密封凸緣82和夾具92設(shè)置在隔板24的入口側(cè)26且容座殼體入口端72設(shè)置在出口側(cè)28。DPF濾筒34可以在入口側(cè)26插入到模塊殼體12中并且定向成使濾筒殼體端54和濾筒凸緣62設(shè)置成貼近容座殼體端74和容座密封凸緣82以使得濾筒殼體端54可以經(jīng)容座密封凸緣82插入到容座殼體70中。
雖然前文闡述了本發(fā)明的多個(gè)不同實(shí)施例的詳細(xì)描述,但應(yīng)理解,法定保護(hù)范圍通過在本專利最后闡述的權(quán)利要求的詞句來限定。詳細(xì)描述應(yīng)該僅被解釋為示例性的且并非描述每一個(gè)可能的實(shí)施例,因?yàn)槊枋雒恳粋€(gè)可能的實(shí)施例將是不現(xiàn)實(shí)的,盡管并非不可能??梢允褂卯?dāng)前技術(shù)或在本專利的提交日期之后開發(fā)的技術(shù)實(shí)施多個(gè)替換實(shí)施例,這些實(shí)施例仍將落入限定保護(hù)范圍的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
還應(yīng)理解,除非文中清楚地限定了術(shù)語,否則無意超出其平?;蚱胀êx明示或暗示地限制該術(shù)語的含義,并且這樣的術(shù)語不應(yīng)當(dāng)基于在本專利的任何部分中作出的任何陳述(權(quán)利要求的語言以外)而被解釋為范圍受到限制。就本專利最后的權(quán)利要求中敘述的任何術(shù)語在本文中以與單個(gè)含義一致的方式被談及這方面而言,這樣只是為了清楚以便不會(huì)使讀者混淆,且并非旨在通過暗示或以其它方式將這種權(quán)利要求術(shù)語限制在該單個(gè)含義。