ФИЛЬТРАЦИОННАЯ СТРУКТУРА ДЛЯ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2008 года по МПК F01N3/22 

Настоящее изобретение относится к фильтрационной структуре, в частности к фильтру частиц, предназначенному для фильтрования выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, при этом структура содержит:

- по меньшей мере, первые и вторые фильтрующие блоки, содержащие соответственно первую и вторую сторону, расположенные друг против друга;

- прокладку для соединения упомянутых сторон, выполненную между упомянутыми сторонами.

Такие структуры применяют, в частности, в устройствах очистки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания. Эти устройства содержат выхлопную трубу, содержащую установленные последовательно орган каталитической очистки и фильтр для частиц. Элемент каталитической очистки выполнен с возможностью обработки вредных выхлопов в газовой фазе, тогда как фильтр частиц выполнен с возможностью задерживания частиц сажи, выходящих из двигателя.

В известных структурах вышеупомянутого типа (см., например, ЕР-А-1142619) фильтрующие блоки содержат совокупность смежных каналов с параллельными осями, разделенных пористыми фильтрационными стенками. Эти каналы выполнены между стороной впуска фильтруемых выхлопных газов и стороной удаления фильтруемых выхлопных газов. Кроме того, эти каналы закрыты с одного или с другого конца и ограничивают, таким образом, входные камеры, открытые на стороне впуска, и выходные камеры, открытые на стороне удаления.

Эти структуры работают по принципу чередования фаз фильтрования и регенерации. Во время фаз фильтрования частицы сажи, выходящие из двигателя, оседают на стенках входных камер. Потеря напора в массе фильтра увеличивается постепенно. За пределами заранее определенного значения этой потери напора происходит фаза регенерации.

Во время фазы регенерации частицы сажи, в основном состоящие из углерода, сгорают на стенках входных камер, восстанавливая первоначальные свойства структуры.

Однако накопление частиц сажи в фильтрующих блоках не происходит равномерно. Так, сажа скапливается преимущественно в центре фильтрационной структуры и ближе к стороне удаления выхлопных газов. Во время фаз регенерации сгорание сажи сопровождается повышением температуры в преимущественных зонах скапливания, превышающих повышение температуры, наблюдаемое в других зонах структуры.

Температурные градиенты внутри фильтрационной структуры вызывают локальные расширения разной амплитуды и, как следствие, продольные и поперечные напряжения внутри и/или между этими фильтрующими блоками.

Сильные термомеханические напряжения являются причиной образования трещин в фильтрующих блоках и/или в соединительных прокладках между этими фильтрующими блоками.

Для ограничения возможности появления этих трещин в документе ЕР-А-1142619 предложено использовать соединительные прокладки, толщину которых выбирают в диапазоне от 0,3 до 3 мм и удельная теплопроводность которых находится в пределах от 0,1 до 10 В/м·К.

Существующие структуры не вполне удовлетворяют современным требованиям. Действительно, после определенного числа фаз регенерации в соединительной прокладке могут появляться трещины. Появление этих трещин сопровождается полной потерей целостности фильтрационной структуры. Эта потеря целостности приводит к появлению утечек, и структура должна быть заменена.

Основной целью настоящего изобретения является устранение этого недостатка, то есть создание пористой фильтрационной структуры для фильтра частиц, обеспечивающей длительное использование фильтра.

В этой связи объектом настоящего изобретения является фильтрационная структура вышеупомянутого типа, причем первая сторона содержит, по меньшей мере, одну первую зону прочного сцепления с упомянутой прокладкой и, по меньшей мере, одну зону слабого или незначительного сцепления с упомянутой прокладкой, при этом упомянутые зоны содержат соответственно первую область прочного сцепления с упомянутой прокладкой и область слабого или незначительного сцепления с этой прокладкой, при этом упомянутые области расположены соответственно напротив первой области слабого или незначительного сцепления второй стороны с упомянутой прокладкой и напротив области прочного сцепления второй стороны с упомянутой прокладкой.

Фильтрационная структура в соответствии с настоящим изобретением может, содержать один или несколько следующих отличительных признаков, взятых отдельно или в любых возможных технических комбинациях:

- первая сторона дополнительно содержит вторую зону прочного сцепления с упомянутой прокладкой, содержащую вторую область прочного сцепления с упомянутой прокладкой, расположенную напротив второй области слабого или незначительного сцепления второй стороны с упомянутой прокладкой;

- по меньшей мере, в одном сечении фильтрационной структуры область слабого или незначительного сцепления с упомянутой прокладкой первой стороны расположена между первой и второй областями прочного сцепления с упомянутой прокладкой этой первой стороны;

- упомянутое сечение является продольным сечением;

- упомянутое сечение является поперечным сечением;

- фильтрующий блок выполнен в виде призматического бруска, каждая из боковых сторон которого расположена напротив боковой стороны соответствующего примыкающего к нему фильтрующего блока, при этом между упомянутыми сторонами выполнена прокладка соединения упомянутых сторон; каждая из боковых сторон бруска содержит, по меньшей мере, одну зону прочного сцепления этой стороны бруска с упомянутой прокладкой и, по меньшей мере, одну зону слабого или незначительного сцепления этой стороны с упомянутой прокладкой, при этом упомянутые зоны содержат соответственно область прочного сцепления этой стороны бруска с упомянутой прокладкой и область слабого или незначительного сцепления этой стороны с упомянутой прокладкой, при этом упомянутые области соответственно расположены напротив области слабого или незначительного сцепления с упомянутой прокладкой, расположенной напротив стороны примыкающего фильтрующего блока и напротив области прочного сцепления с упомянутой прокладкой, расположенной напротив стороны примыкающего фильтрующего блока;

- область прочного сцепления с упомянутой прокладкой первой стороны бруска расположена противоположно области слабого или незначительного сцепления с упомянутой прокладкой второй стороны этого же бруска;

- каждая из зон слабого или незначительного сцепления с упомянутой прокладкой содержит антиадгезивное покрытие, по меньшей мере, до начала работы структуры;

- первый и второй фильтрующие блоки содержат - каждый - сторону впуска и сторону удаления, соответственно соединенные с упомянутыми первой и второй сторонами, при этом, по меньшей мере, одна выходная область слабого или незначительного сцепления с упомянутой прокладкой первой стороны выполнена до общей кромки между стороной удаления и упомянутой первой стороной;

- упомянутая выходная область имеет длину, взятую параллельно продольному направлению первого фильтрующего блока, меньшую одной пятой длины упомянутого фильтрующего блока, взятой в упомянутом продольном направлении;

- упомянутая выходная область имеет длину, взятую параллельно продольному направлению первого фильтрующего блока, меньшую половины, по меньшей мере, другой области этой же стороны;

- первый фильтрующий блок дополнительно содержит боковую сторону, смежную с первой стороной, при этом боковая сторона содержит боковую область прочного сцепления с упомянутой прокладкой, выполненную до общей выходной кромки упомянутых боковой стороны и стороны удаления; и

- выходная область слабого или незначительного сцепления с прокладкой содержит со стороны прокладки неровности поверхности, в частности, выступы или/и канавки.

Термин «призматический брусок» обозначает конструкцию, содержащую входную сторону, выходную сторону и, по меньшей мере, три боковые стороны, соединяющие входную сторону с выходной стороной.

Далее следует описание примеров выполнения настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых представлено:

фиг.1 - вид в перспективе первой фильтрационной структуры в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.2 - частичный вид в разрезе по линии II-II фильтрационной структуры, показанной на фиг.1;

фиг.3 - частичный вид в перспективе и в разобранном состоянии фильтрационной структуры, показанной на фиг.1;

фиг.4 - вид, аналогичный фиг.2, после нескольких циклов регенерации фильтрационной структуры;

фиг.5 - вид, аналогичный фиг.3, первого варианта выполнения фильтрационной структуры в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.6 - вид, аналогичный фиг.2, второго предпочтительного варианта выполнения фильтрационной структуры в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.7 - вид, аналогичный фиг.4, в увеличенном масштабе третьего предпочтительного варианта выполнения фильтрационной структуры в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.8 - вид, аналогичный фиг.3, четвертого предпочтительного варианта выполнения фильтрационной структуры в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.9 - вид, аналогичный фиг.2, в увеличенном масштабе пятого предпочтительного варианта выполнения фильтрационной структуры в соответствии с настоящим изобретением.

Фильтр 11 для частиц, показанный на фиг.1, установлен в показанной частично выхлопной трубе 13 дизельного двигателя автомобиля.

Эта выхлопная труба 13 продолжена за пределы концов фильтра 11 частиц и ограничивает канал циркуляции выхлопных газов.

Фильтр 11 частиц расположен вдоль продольного направления Х-Х' циркуляции выхлопных газов. Он содержит множество фильтрующих блоков 15, соединенных между собой соединительными прокладками 17.

Каждый фильтрующий блок 15, по существу, имеет форму прямоугольного параллелепипеда, вытянутого по продольному направлению Х-Х'.

Как показано на фиг.2, каждый фильтрующий блок 15А, 15В содержит пористую фильтрационную структуру 19, сторону 21 впуска фильтруемых выхлопных газов, сторону 23 удаления фильтруемых выхлопных газов и, по меньшей мере, четыре боковые стороны 24.

Пористую фильтрационную структуру 19 выполняют из фильтрационного материала, образованного монолитной структурой, в частности, из керамического материала (кордиерит или карбид кремния).

Эта структура 19 имеет пористость, достаточную для прохождения выхлопных газов. Однако при этом, как известно, диаметр пор выбирают достаточно малым, чтобы обеспечить задержание частиц сажи.

Пористая структура 19 содержит совокупность смежных каналов с осью, параллельной продольному направлению Х-Х'. Эти каналы разделены пористыми фильтрационными стенками 25. В примере, показанном на фиг.1, эти стенки 25 имеют постоянную толщину и выполнены в продольном направлении в фильтрационной структуре 19 от стороны 21 впуска к стороне 23 удаления.

Каналы образуют первую группу входных каналов 27 и вторую группу выходных каналов 29. Входные каналы 27 и выходные каналы 29 расположены относительно друг друга «валетом».

Входные каналы 27 закрыты на уровне стороны 23 удаления фильтрующего блока 15А, 15В и открыты с другого конца.

Выходные каналы 29, наоборот, закрыты на уровне стороны 21 впуска фильтрующего блока 15А, 15В и выходят на его сторону 23 удаления.

В примере, показанном на фиг.1, входные каналы 27 и выходные каналы 29 имеют постоянное сечение по всей своей длине.

Как показано на фиг.1, боковые стороны 24 фильтрующего блока, расположенные напротив другого фильтрующего блока, выполнены плоскими. Боковые стороны 31, расположенные напротив выхлопной трубы 13, имеют форму, обеспечивающую контакт с внутренней цилиндрической стенкой этой трубы 13.

Как показано на фиг.2 и 3, каждая из плоских сторон 24, находящихся напротив другого фильтрующего блока, содержит, по меньшей мере, одну зону 33, жестко соединенную с прокладкой 17, и, по меньшей мере, одну зону 35, на которую во время изготовления структуры 19 наносят антиадгезивное покрытие. Это покрытие выполняют, например, на основе бумаги, политетрафторэтилена или нитрида бора.

Таким образом, зона 33 образует область прочного сцепления с прокладкой 17, тогда как зона 35 образует область слабого или незначительного сцепления с прокладкой 17.

Сцепление между соединительной прокладкой 17 и плоскими сторонами 24 фильтрующего блока 15 в зонах 33 прочного сцепления, по меньшей мере, в 10 раз превышает сцепление в зонах 35 слабого или незначительного сцепления, причем это сцепление находится в пределах от 0 до 50 МПа.

Пример расположения зон 33 и зон 35 на плоских сторонах 24 фильтрующих блоков 15 показан на фиг.2 и 3.

Как показано на фиг.2, первая плоская сторона 24А первого фильтрующего блока 15А содержит последовательно в продольном направлении Х-Х' первую зону 33А сильного сцепления с прокладкой 17, зону 35А слабого или незначительного сцепления с прокладкой 17 и вторую зону 33С прочного сцепления с прокладкой 17.

Второй фильтрующий блок 15В содержит вторую сторону 24В напротив первой стороны 24А.

Эта вторая сторона 24В содержит последовательно в направлении Х-Х' первую зону 35В слабого или незначительного сцепления напротив первой зоны 33А прочного сцепления первой стороны 24А, зону 33В прочного сцепления напротив зоны 35В слабого или незначительного сцепления первой стороны 24А и вторую зону 35С слабого или незначительного сцепления напротив второй зоны 33С прочного сцепления первой стороны 24А.

В примере, показанном на фиг.3, это относительное расположение зон 33 прочного сцепления и зон 35 слабого или незначительного сцепления является общим для всех плоских сторон 24 одного и того же фильтрующего блока 15.

Соединительная прокладка 17 расположена между плоскими сторонами 24 фильтрующих блоков 15. Эту соединительную прокладку 17 выполняют на основе керамического цемента, как правило, содержащего кремнезем и/или карбид кремния, и/или нитрид алюминия. После обжига указанный цемент имеет модуль упругости, примерно равный 5000 МПа. Этот цемент связывает между собой фильтрующие блоки.

При монтаже структуры 19 первую фильтрационную ступень образуют путем попарного соединения по вертикальным поверхностям фильтрующих блоков 15 посредством соединительной прокладки 17.

После этого выполняют вторую фильтрационную ступень при помощи такого же процесса.

В случае, когда соединительная прокладка выполнена из очень жесткого цемента и независимо от варианта выполнения зон 33 и 35 на различных сторонах блоков 15, перед соединением первой и второй фильтрационных ступеней по горизонтальным поверхностям между горизонтальными поверхностями брусков устанавливают защитные блоки (например, картонные прокладки), чтобы закрыть кромки, смежные с зонами слабого или незначительного сцепления вертикальных поверхностей. Таким образом, предотвращается образование соединительной прокладкой горизонтальных мостиков прочного сцепления между зонами слабого или незначительного сцепления вертикальных поверхностей.

Далее следует описание работы первой фильтрационной структуры в соответствии с настоящим изобретением.

Во время фазы фильтрования (фиг.1) выхлопные газы, содержащие частицы, направляются к входным сторонам 21 фильтрующих блоков 15 по выхлопной трубе 13. Как показано стрелками на фиг.2, после этого они поступают во входные каналы 27 и проходят через стенки 25 пористой структуры 19. Во время этого прохождения сажа оседает на стенках 25 входных каналов 27. Эта сажа преимущественно оседает в центре фильтра 11 частиц и в направлении стороны 23 удаления фильтрующих блоков 15 (справа на чертеже).

Отфильтрованные выхлопные газы выходят через каналы 29 удаления и направляются к выходу выхлопной трубы.

После пробега автомобилем примерно 500 км значительно увеличивается потеря напора внутри фильтра 11. В этот момент происходит фаза регенерации.

Во время этой фазы сажа окисляется путем повышения температуры фильтра 11. Это окисление является экзотермическим. Неравномерное распределение сажи в фильтре 11 приводит к температурному градиенту между зонами сильного скопления сажи и зонами слабого скопления сажи.

Кроме того, фильтрующие блоки и прокладки под действием температуры расширяются. Локальная амплитуда этого расширения зависит от температуры.

Эти изменения амплитуды расширения под действием температурных градиентов порождают сильные термомеханические напряжения. Благодаря наличию зон слабого или незначительного сцепления система в соответствии с настоящим изобретением может ослаблять напряжения без образования трещин в органе фильтрования или в соединительной прокладке.

Кроме того, зоны слабого или незначительного сцепления или зоны прочного сцепления выполнены таким образом, что при возникновении сильных термомеханических напряжений для структуры трещины образуются в специальных зонах 41.

Таким образом, как показано на фиг.4, распространение трещин 41 в прокладках 17 направляется вдоль зон 35 слабого или незначительного сцепления прокладки 17 на плоских сторонах 24 фильтрующих блоков 15. Так, трещины 41 между первым фильтрующим блоком 15А и вторым фильтрующим блоком 15В локализуются вдоль первой зоны 35В слабого или незначительного сцепления второй стороны 24В, затем между правым концом этой зоны 35В и левым концом зоны 35А слабого или незначительного сцепления первой стороны и вдоль этой последней зоны 35А слабого или незначительного сцепления.

Даже если прокладка 17 полностью растрескалась в зонах 35А и 35В, первый участок 43А прокладки 17 остается жестко соединенным с первым фильтрующим блоком 15А вдоль первой зоны 33А прочного сцепления первой стороны 24А. Второй участок 43В прокладки 17, имеющий форму, дополняющую форму первого участка 43А, остается жестко соединенным со вторым фильтрующим блоком 15В вдоль зоны 33В прочного сцепления второй стороны 24В.

Взаимодействие между этими первым и вторым участками 43А и 43В прокладки 17 препятствует относительному продольному движению первого фильтрующего блока 15А по отношению ко второму фильтрующему блоку 15В в направлении сторон 23 удаления фильтрующих блоков 15А и 15В.

Кроме того, распространение трещин 41 осуществляется от правого конца зоны 35А слабого или незначительного сцепления первой стороны 24А до левого конца второй зоны 35С слабого или незначительного сцепления второй стороны 24В и вдоль этой второй зоны 35С.

Даже если прокладка полностью растрескалась в этих зонах 35В и 35С, первый фильтрующий блок 15А остается жестко соединенным с третьим участком 43С прокладки 17 напротив второй зоны 33С прочного сцепления первой стороны 24А. Этот третий участок 43С имеет форму, дополняющую форму второго участка 43В прокладки 17.

Этот третий участок 43С взаимодействует со вторым участком 43В, препятствуя относительному перемещению первого блока 15А по отношению ко второму блоку 15В вдоль продольного направления Х-Х' к сторонам 21 впуска фильтрующих блоков 15А и 15В.

Таким образом, в этом фильтре частиц ослабление термомеханических напряжений обеспечивается, в зависимости от их интенсивности, самой структурой (в случае наличия зон незначительного сцепления) и образованием трещин 41, распространение которых находится под контролем.

Кроме того, распространение этих трещин 41 в прокладках 17 является направленным, чтобы препятствовать относительному перемещению фильтрующих блоков 15 относительно друг друга и сохранять таким образом герметичность фильтра 11 частиц по отношению к саже.

В варианте, показанном на фиг.5, в отличие от структуры, показанной на фиг.3, зоны 33 сильного сцепления с прокладкой 17 и зоны 35 слабого или незначительного сцепления с прокладкой 17 на каждой из плоских сторон 24 фильтрующих блоков 15 расположены, чередуясь, с одной стороны, вдоль направлений, параллельных продольному направлению Х-Х', и, с другой стороны, вдоль направлений, параллельных поперечным направлениям Y-Y' и Z-Z', перпендикулярных к продольному направлению Х-Х'. Таким образом, зоны 33 и зоны 35 образуют структуру в шахматном порядке на каждой стороне 24 каждого блока 15.

Кроме того, зоны 33 сильного сцепления с прокладкой 17 и зоны 35 слабого или незначительного сцепления с прокладкой 17 стороны 24 одного блока 15 находятся соответственно напротив зон 35 слабого или незначительного сцепления с прокладкой 17 и зон 33 прочного сцепления с прокладкой 17 стороны 24 другого блока 15.

Таким образом, в этой структуре предотвращается относительное перемещение блоков, с одной стороны, вдоль продольного направления Х-Х' и, с другой стороны, вдоль поперечных направлений Y-Y' и Z-Z'.

В варианте, показанном на фиг.6, центральный фильтрующий блок 15С содержит последовательно по направлению Х-Х' на первой стороне 24D только одну зону 33D прочного сцепления с прокладкой 17 и только одну зону 35D слабого или незначительного сцепления с прокладкой 17. Кроме того, он содержит на второй стороне 24Е, противоположной первой стороне 24D, вторую зону 35Е слабого или незначительного сцепления противоположно первой зоне 33D прочного сцепления с прокладкой 17 и вторую зону 33Е прочного сцепления с прокладкой 17 противоположно первой зоне 35D слабого или незначительного сцепления с прокладкой 17. Фильтрующие блоки 15D и 15, находящиеся напротив первой и второй сторон 24D и 24Е, содержат зоны прочного сцепления и зоны слабого сцепления соответственно напротив зон 35D, 35Е слабого сцепления и зон 33D, 33Е прочного сцепления первой и второй сторон 24D и 24Е центрального фильтрующего блока 15С.

В этом примере, если прокладка 17 растрескивается, относительному перемещению центрального фильтрующего блока 15С к сторонам 23 удаления препятствует относительное расположение зон прочного сцепления и зон слабого сцепления на его первой стороне 24Е. Точно так же относительному перемещению этого блока 15С к сторонам 21 впуска препятствует распределение зон прочного сцепления и зон слабого или незначительного сцепления на его второй стороне 24Е.

В варианте часть зоны прочного сцепления стороны одного блока может быть расположена напротив зоны прочного сцепления блока, находящегося напротив. Аналогично часть зоны слабого или незначительного сцепления стороны одного блока может находиться напротив части зоны слабого или незначительного сцепления блока, находящегося напротив.

Благодаря описанному выше изобретению можно получить фильтрационную структуру, которая выдерживает множество фаз регенерации, сохраняя при этом свою механическую целостность и герметичность по отношению к саже.

В варианте, показанном на фиг.7, первая сторона 24А содержит последовательно в направлении от входа к выходу параллельно продольному направлению Х-Х' четвертую зону ЗЗЕ прочного сцепления с прокладкой 17, пятую зону 35F слабого или незначительного сцепления с прокладкой 17, шестую зону 33G сильного сцепления с прокладкой 17 и седьмую зону 35Н слабого или незначительного сцепления с прокладкой 17. Каждая зона 33 прочного сцепления с прокладкой 17 первой стороны 24А расположена напротив зоны 35 слабого или незначительного сцепления с прокладкой 17 второй стороны 24В. Кроме того, каждая зона 35 слабого или незначительного сцепления с прокладкой 17 первой стороны 24А расположена напротив зоны 33 прочного сцепления с прокладкой 17 второй стороны 24В.

Как показано на фиг.7, седьмая зона 35Н слабого или незначительного сцепления с прокладкой 17 ограничена на выходе общей кромкой 71 между первой стороной 24А и выходной стороной 23 первого фильтрующего блока 15А.

Кроме того, длина каждой из шестой 33G и седьмой 35Н зон, взятая в продольном направлении Х-Х', меньше одной пятой длины первого фильтрующего блока 15А, взятой в продольном направлении Х-Х', и половины длины каждой из третьей и четвертой зон 33Е и 35F, также взятой в продольном направлении Х-Х'.

В случае образования трещин в прокладке 17 и внутри первого блока 15А такое расположение позволяет удерживать любую выходную часть 115А первого фильтрующего блока 15А, ограниченную поперечной плоскостью Р образования трещин, расположенной между входной стороной 21 и поперечной плоскостью Р', проходящей через задний край 73 шестой зоны 33G.

Это удержание обеспечивается взаимодействием между упором 135H, выполненным заодно со вторым блоком 15В в прокладке 17 напротив седьмой зоны 35Н, и упором 133G, выполненным заодно с выходной частью 115А в прокладке 17 напротив шестой зоны 33G.

Кроме того, в случае (на чертежах не представлен), когда первый блок 15А остается нетронутым или когда трещины возникают во втором блоке 15В, удерживается любая выходная часть второго фильтрующего блока 15В, ограниченная поперечной плоскостью образования трещин, находящейся между входной стороной 21 и плоскостью Р'', проходящей через задний край 75 пятой зоны 35F.

В варианте, показанном на фиг.8, каждый блок 15 содержит, по меньшей мере, первую сторону 24К, которая содержит последовательно от входа к выходу первую сторону 35К слабого или незначительного сцепления с прокладкой 17, зону 33 К прочного сцепления с прокладкой 17 и вторую зону 35L слабого или незначительного сцепления с прокладкой 17, ограниченную сзади общей кромкой 71 К с первой стороной 24К и выходной стороной 23.

Кроме того, каждый блок 15 дополнительно содержит боковую сторону 24М, смежную с первой стороной 24К и содержащую последовательно от входа к выходу первую зону 33М прочного сцепления с прокладкой 17, зону 35М слабого или незначительного сцепления с прокладкой 17 и вторую зону 33N прочного сцепления с прокладкой 17, смежную с выходной кромкой 71М, общей для боковой стороны 24М и выходной стороны 23.

В этой «шахматной» структуре каждая зона 33 сильного сцепления с прокладкой 17 первой стороны 24К является смежной с зоной 35 слабого или незначительного сцепления с прокладкой 17 смежной стороны 24М.

В варианте, показанном на фиг.9, зоны 35 слабого или незначительного сцепления каждого блока дополнительно содержат со стороны прокладки 17 неровности 81 поверхности, такие, например, как канавки или/и выступы, описанные во французской заявке №03 08588, поданной за имя заявителя.

Предпочтительно эти неровности 81 поверхности выполнены параллельно направлению, наклонному или поперечному относительно продольного направления Х-Х' блока 15.

Эти неровности 81 повышают шероховатость зон 35 слабого или незначительного сцепления. Таким образом, увеличенная шероховатость в зоне 35С слабого или незначительного сцепления с прокладкой 17, смежной с общей кромкой 71 первого блока 15А, позволяет удерживать выходную часть 115А первого фильтрующего блока, которая могла бы оторваться в случае образования трещин по поперечной плоскости внутри первого блока 15А.

Фильтрационной структура содержит, по меньшей мере, первый и второй фильтрующие блоки, содержащие, соответственно, первую и вторую стороны, выполненные друг против друга, и прокладку соединения упомянутых сторон, расположенную между сторонами. Первая сторона блока содержит, по меньшей мере, одну зону прочного сцепления с прокладкой и, по меньшей мере, одну зону слабого или незначительного сцепления с упомянутой прокладкой. При этом зоны содержат соответственно первую область прочного сцепления с прокладкой и область слабого или незначительного сцепления с прокладкой. Упомянутые области расположены соответственно напротив первой области слабого или незначительного сцепления второй стороны блока с прокладкой и напротив области прочного сцепления второй стороны блока с прокладкой. Структура применяется в фильтрах частиц для фильтрования выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания. Такое выполнение фильтрационной структуры увеличивает срок службы фильтра. 12 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Фильтрационная структура, в частности фильтр частиц, предназначенная для фильтрования выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, содержащая, по меньшей мере, первый и второй фильтрующие блоки (15А, 15В), содержащие, соответственно, первую и вторую стороны (24А, 24В), выполненные друг против друга, и прокладку (17) соединения упомянутых сторон, расположенную между сторонами (24А, 24В), отличающаяся тем, что первая сторона (24А) содержит, по меньшей мере, одну первую зону (33А) прочного сцепления с прокладкой (17) и, по меньшей мере, одну зону (35А) слабого или незначительного сцепления с прокладкой (17), при этом зоны (33А, 35А) содержат, соответственно, первую область прочного сцепления с прокладкой (17) и область слабого или незначительного сцепления с прокладкой (17), при этом упомянутые области расположены, соответственно, напротив первой области слабого или незначительного сцепления второй стороны (24В) с прокладкой (17) и напротив области прочного сцепления второй стороны (24В) с прокладкой (17).2. Структура по п.1, отличающаяся тем, что первая сторона (24А) дополнительно содержит вторую зону (33С) прочного сцепления с прокладкой (17), содержащую вторую область прочного сцепления с прокладкой (17), расположенную напротив второй области слабого или незначительного сцепления второй стороны (24В) с прокладкой (17).3. Структура по п.2, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, в одном сечении фильтрационной структуры область (35А) слабого или незначительного сцепления с прокладкой (17) первой стороны (24А) расположена между первой и второй областями прочного сцепления с прокладкой (17) первой стороны (24А).4. Структура по п.3, отличающаяся тем, что упомянутое сечение является продольным сечением.5. Структура по п.3, отличающаяся тем, что упомянутое сечение является поперечным сечением.6. Структура по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один фильтрующий блок (15) выполнен в виде призматического бруска, каждая из боковых сторон (24) которого расположена напротив боковой стороны (24) соответствующего примыкающего к нему фильтрующего блока (15), при этом между упомянутыми сторонами (24) выполнена прокладка (17) соединения упомянутых сторон, при этом каждая из боковых сторон (24) бруска содержит, по меньшей мере, одну зону (33) прочного сцепления этой стороны бруска с прокладкой (17) и, по меньшей мере, одну зону (35) слабого или незначительного сцепления этой стороны (24) с прокладкой (17), при этом упомянутые зоны содержат, соответственно, область прочного сцепления этой стороны бруска с прокладкой (17) и область слабого или незначительного сцепления этой стороны (24) с прокладкой (17), при этом упомянутые области, соответственно, расположены напротив области слабого или незначительного сцепления с прокладкой (17), расположенной напротив стороны (24) примыкающего фильтрующего блока (15) и напротив области прочного сцепления с прокладкой (17), расположенной напротив стороны (24) примыкающего фильтрующего блока (15).7. Структура по п.6, отличающаяся тем, что область прочного сцепления с прокладкой (17) первой стороны (24D) бруска (15С) расположена противоположно области слабого или незначительного сцепления с прокладкой (17) второй стороны (24Е) этого же бруска (15С).8. Структура по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что каждая из зон (35) слабого или незначительного сцепления с упомянутой прокладкой содержит антиадгезивное покрытие, по меньшей мере, до начала работы структуры.9. Структура по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что первый и второй фильтрующие блоки (15А, 15В) содержат каждый сторону (21) впуска и сторону (23) удаления, соответственно соединенные с первой и второй сторонами (24А, 24В), при этом, по меньшей мере, одна выходная область слабого или незначительного сцепления с прокладкой (17) первой стороны (24А) выполнена до общей кромки (71; 71К) между стороной (23) удаления и первой стороной (24А).10. Структура по п.9, отличающаяся тем, что выходная область в направлении, параллельном продольному направлению (Х-Х') первого фильтрующего блока (15А), имеет длину меньше одной пятой длины в продольном направлении (Х-Х') первого фильтрующего блока (15А).11. Структура по п.10, отличающаяся тем, что выходная область первой стороны в направлении, параллельном продольному направлению (Х-Х') первого фильтрующего элемента (15А), имеет длину меньше половины длины другой области этой же стороны.12. Структура по п.9, отличающаяся тем, что первый фильтрующий блок (15А) дополнительно содержит боковую сторону (24М), смежную с первой стороной (24К), при этом боковая сторона (24М) содержит боковую область прочного сцепления с прокладкой (17), выполненную до общей выходной кромки (71М) боковой стороны (24К) и стороны (23) удаления.13. Структура по п.9, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, выходная область слабого или незначительного сцепления с прокладкой (17) содержит со стороны прокладки (17) неровности (81) поверхности, в частности выступы или/и канавки.

Приоритет по пунктам: