阅读说明：本技术 用于防止堵塞的排放气体再循环过滤器 (Exhaust gas recirculation filter for preventing clogging ) 是由 金钟天 于 2019-04-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于防止堵塞的排放气体再循环过滤器,所述排放气体再循环过滤器(EGR过滤器)配置成用于防止堵塞,所述EGR过滤器布置在EGR管路中并且安装在EGR过滤器组件中,所述EGR管路将从发动机排出的排放气体的部分再循环到发动机,所述EGR过滤器组件过滤排放气体中所包含的异物,其中,所述EGR过滤器编织成具有金属材料的纬丝和经丝的斜纹编织物。(An exhaust gas recirculation filter (EGR filter) configured to prevent clogging is disposed in an EGR line that recirculates a portion of exhaust gas discharged from an engine to the engine and installed in an EGR filter assembly that filters foreign substances contained in the exhaust gas, wherein the EGR filter is woven into a twill weave having weft and warp threads of a metal material.)

用于防止堵塞的排放气体再循环过滤器

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年6月15日提交的韩国专利申请第10-2018-0068824号的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文用于所有目的。

技术领域

本发明涉及一种安装在车辆的排放气体再循环(EGR)系统的排放气体再循环(EGR)冷却器上的EGR过滤器，更具体地，本发明涉及一种用于防止堵塞的EGR过滤器，其可以通过扩大有效空间并不对称地热膨胀来改善EGR气体的流动性，从而防止被碳、烟垢和异物堵塞的现象。

背景技术

在车辆中，在发动机中燃烧的排放气体中的一些被再循环以减少排放气体中所包含的有害物质的量。

当排放气体再循环的时候，发动机内的燃烧温度降低，以减少排放气体中所包含的氮氧化物(NOx)，这是应对排放气体规定的措施之一。

根据安装位置，EGR系统可以分为LP-EGR(低压-EGR)和HP-EGR(高压-EGR)。

在增压车辆(例如涡轮增压器)中，由于高压排放气体特性，除了在排气歧管的后端部分处安装HP-EGR 50之外，还在后处理单元40的后端部分处布置LP-EGR 60，从而通过确保液压压力来形成正常的操作环境。

应用HP-EGR 50和LP-EGR 60的发动机的排气系统在图1中示出。

来自于外部的流动的外部空气通过涡轮增压器30的压缩机32、中间冷却器13以及布置在进气管路11中的进气歧管12流入到发动机10的每一个汽缸中。在发动机10中燃烧后所产生的排放气体经过排气歧管22、布置在排气管路21中的涡轮增压器30的涡轮31，经过后处理装置40(例如柴油微粒过滤器(DPF)或柴油氧化催化器(DOC))，然后释放到外部。

此时，布置高压EGR管路51，使得排气歧管22和进气歧管12连接，并且高压EGR阀52和高压EGR冷却器53布置在高压EGR管路51中。高压EGR阀52控制通过高压EGR管路51再循环的排放气体的量，而高压EGR冷却器53冷却再循环的排放气体。

而且，布置低压EGR管路61，使得后处理装置40的后端部分和压缩机32的前端部分彼此连接，并且低压EGR阀62和低压EGR冷却器63布置在低压EGR管路61中。同样，低压EGR阀62控制通过低压EGR管路61再循环的排放气体的量，而低压EGR冷却器63冷却再循环的排放气体。

同时，由于排放气体在低压EGR管路61处流入到压缩机的前端部分中，因此布置EGR过滤器组件170以保护压缩机32的部件(例如叶片和压缩机叶轮等)。

如图2所示，EGR过滤器组件170包括用线材编织并且安装在壳体172内部的EGR过滤器171。在根据传统技术的EGR过滤器组件170中，EGR过滤器171通过将线材编织成纬丝和经丝来制造。纬丝171a和经丝171b通过平纹编织(plain weave)来制造，换而言之，通过交替地编织纬丝171a和经丝171b以彼此相交叉。由于EGR过滤器171通过与纬丝171a和经丝171b相同材料的线材的平面编织来编织，因此存在由于烟垢、碳或其他异物而发生EGR过滤器171的网孔堵塞的问题。因为纬丝171a和经丝171b为平纹编织的，所以质地坚硬。此外，由于纬丝171a和经丝171b是相同材料的线材，因此热膨胀系数彼此相等，使得纬丝171a和经丝171b即使在热膨胀期间也以相同的比率热膨胀。因此，在EGR过滤器的网孔之间堵塞的烟垢、碳或其他异物沉积在EGR过滤器171中，其不容易从EGR过滤器171移除，导致堵塞。

当EGR过滤器171堵塞的时候，存在在LP-EGR管路61中压差增加并且LP-EGR冷却器63的冷却性能变差的问题。

公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面旨在提供一种用于防止堵塞的EGR过滤器，其中布置EGR过滤器以扩大其内部有效空间并且不对称地热膨胀以用于沉积物的自清洁，从而防止EGR过滤器被碳、烟垢和异物堵塞。

为达到上述目的的根据本发明示例性实施方案的用于防止堵塞的EGR过滤器，其布置在EGR管路中并且安装在EGR过滤器组件中，所述EGR管路将从发动机排出的排放气体的部分再循环到发动机，所述EGR过滤器组件过滤排放气体中所包含的异物；所述EGR过滤器编织成具有金属材料的纬丝和经丝的斜纹编织物(twill weave)。

所述纬丝可以经过预定数量的经丝，然后与相邻的经丝相交叉。

彼此相邻的纬丝可以与彼此不同的经丝相交叉。

所述纬丝和经丝可以具有不同的热膨胀率。

形成所述经丝的材料的热膨胀率可以大于所述纬丝的热膨胀率。

纬丝可以由SUS300系列材料制成；经丝可以由SUS400系列材料制成。

EGR过滤器组件可以布置在EGR系统的低压EGR管路处。

根据具有上述构造的用于防止堵塞的EGR过滤器，通过用斜纹编织的纬丝和经丝编织EGR过滤器，可以通过增加有效空间比率来防止碳、烟垢和异物的堆积。

此外，由于构成EGR过滤器的纬丝和经丝具有不同的热膨胀率，因此可以容易地去除沉积的碳、烟垢和异物，并且使自清洁变成可能。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体描述，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1为发动机的示意图；

图2为根据传统技术的EGR过滤器的截面图；

图3为示出了根据传统技术的EGR过滤器的编织状态的示意图；

图4为示出了根据本发明示例性实施方案的EGR过滤器的编织状态的示意图；

图5A和图5B为示出了根据本发明示例性实施方案的EGR过滤器中有效空间比率增加的状态的示意图；

图6示出了根据本发明示例性实施方案的EGR过滤器中的热膨胀状态的示意图。

应当了解，所附附图并非按比例地绘制，显示了说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图中，贯穿附图的多幅图，附图标记涉及本发明的相同或等同的部分。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性具体实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它具体实施方案。

为了更好地理解本发明，将参考附图解释本发明的示例性实施方案。可以以各种形式修改本发明的示例性实施方案，并且本发明的范围不应被解释为限于下面详述的示例性实施方案。提供本示例性实施方案是为了向本领域技术人员更充分地描述本发明。因此，可夸大附图中的元件的形状等以强调更清楚的描述。可以注意到，每个附图中的相同部件由相同的附图标记表示。省略了可能不必要地模糊本发明的主旨的已知特征和配置的详细描述。

设置有根据本发明示例性实施方案的EGR过滤器71的EGR过滤器组件布置在EGR管路(特别是低压EGR管路61)中，其使从发动机10排出的排放气体的部分循环返回至发动机10，并且过滤异物。

在EGR过滤器组件中，具有编织的纬丝和经丝的EGR过滤器71安装在壳体内部。

在本发明的示例性实施方案中，EGR过滤器71使用线材编织，并且纬丝71a和经丝71b以斜纹编织来编织。

在使用金属线材编织的EGR过滤器71中，不是将纬丝和经丝始终彼此相交叉的平纹编织，而是将纬丝71a和经丝71b编织成斜纹编织物以跨过两股丝或者更多股丝，使得碳、烟垢和异物容易分离并且不会阻塞EGR过滤器71。斜纹编织是通过在编织纬丝和经丝的时候跨过两股丝或更多股丝而使纬丝和经丝相交叉所形成的，使得纬丝和经丝相交叉的交叉点在其倾斜的方向上形成。另一方面，由于纬丝和经丝始终以平纹编织相交叉，因此纬丝与经丝相交叉的交叉也以格子形式形成。

在斜纹编织中，纬丝在跳过两股丝或更多股丝线材之后与经丝相交叉，使得以斜纹编织编织的织物比以平纹编织制成的织物更有弹性。

在编织纬丝71a和经丝71b时，纬丝71a经过两条或者更多条预定数量的经丝71b以在紧接着的经丝71b处相交叉，并且重复当前样式，而且将纬丝71a和经丝71b编织成斜纹编织物。

例如，在图4中，纬丝71a经过三条经丝71b，然后与紧接着的经丝71b相交叉，再次经过三条经丝71b，然后以重复的方式编织在经丝71b中。

纬丝71a在经丝71b处相交叉，所述纬丝71a与另一个相邻的纬丝71a不同。换而言之，在图4中，第一纬丝71a可以与第三经丝71b相交叉，第二纬丝71a可以与第四经丝71b相交叉，第三纬丝71a可以与第二经丝71b相交叉，而第四纬丝71a可以与第一经丝71b相交叉。

由于纬丝71a和经丝71b被编织成斜纹编织物，因此与用平纹编织编织的情况相比，可以通过增加有效空间并且容易地排出碳、烟垢和异物来防止过滤器堵塞。

换而言之，如图5A和图5B所示，当纬丝171a和经丝171b被编织成平纹编织物的时候，由彼此相邻的纬丝之间的间隙和彼此相邻的经丝之间的间隙所形成的区域A变成有效空间。因此，在图5A中，当编织两条纬丝171a和四条经丝171b的时候，形成具有区域A的三个空间。此处，有效空间变成过滤区域中的开放空间的线与线之间的空间。

然而，当纬丝71a和经丝71b编织成斜纹编织物的时候，由纬丝71a和经丝71b相交叉的矩形连接点形成的区域A'变成有效空间而不是由彼此相邻的纬丝或彼此相邻的经丝所形成的区域。据此，当编织两条纬丝71a和四条经丝71b的时候，在图5B中，宽度为经丝71b之间的空间的三倍且高度为彼此相邻的纬丝71a之间的间隙的矩形区域变成有效空间。

斜纹编织中的有效空间的区域A'大于平纹编织中的有效空间的区域A，而且，因为斜纹编织的有效空间的区域A'大于平纹编织中的有效空间的区域A的三倍，因此在EGR过滤器71中可以防止由于碳、烟垢和异物引起的过滤器堵塞。

而且，在本发明的示例性实施方案中，纬丝71a和经丝71b可以包括不同材料的线材。纬丝71a和经丝71b可以包括具有不同热膨胀率的线材，使得纬丝71a和经丝71b在受热期间不对称地热膨胀。

纬丝71a可以由SUS400系列材料的线材制成，经丝71b可以由SUS300系列材料的线材制成。SUS 300系列金属和SUS 400系列金属具有不同的热膨胀率。SUS 300系列金属的热膨胀系数是SUS 400系列金属的大约3倍。因此，当排放气体被供应到EGR过滤器71并且EGR过滤器71的温度增加的时候，纬丝71a和经丝71b热膨胀。在发动机停止并且EGR过滤器71冷却之后，纬丝71a和经丝71b热收缩。此时，由于经丝71b的热膨胀率大于纬丝71a的热膨胀率，经丝71b的变形量更大，因此碳、烟垢和异物可能容易在EGR过滤器71内部分离。

另一方面，纬丝71a的材料可以是具有比经丝71b更大的热膨胀率的材料。

如上所述，在使用纬丝71a和经丝编织根据本发明示例性实施方案的EGR过滤器71时，通过斜纹编织来编织EGR过滤器71以扩大有效空间，并且经丝71b由热膨胀系数高于纬丝71a的材料制成，以在受热期间中不对称地热膨胀，使碳、烟垢和异物的自清洁变成可能。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上方”、“下方”、“内”、“外”、“上”、“下”、“上部”、“下部”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“背”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“内”、“外”、“向前”和“向后”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。