測試蜂窩狀過濾器的方法
【專利說明】測試蜂窩狀過濾器的方法
[0001]本申請根據(jù)35 U.S.C.§ 120要求2012年11月28日提交的美國申請S/N13/687，690的優(yōu)先權(quán)，本申請基于該申請的內(nèi)容并且該申請的內(nèi)容通過引用整體結(jié)合于此。
領域
[0002]本公開一般涉及測試蜂窩狀過濾器的方法，并且尤其涉及測試被設置有至少一個弄濕了的端部的蜂窩狀過濾器的方法。
【背景技術】
[0003]壁流式蜂窩狀(honeycomb)過濾器一般被用于從流體中移除固體顆粒，諸如在廢氣流中的固體顆粒。圖1示出了典型的蜂窩狀過濾器100，其具有用于接收入口氣流的入口端面102、用于排出出口氣流的出口端面104以及從入口端面102縱向地延伸至出口端面104的基本平行的相交的多孔壁106的陣列。相交的多孔壁106限定了包括多個入口單元(cell)通道108和多個出口單元通道110的蜂窩狀網(wǎng)絡的通道107。出口單元通道110在它們鄰接入口端面102的地方用塞子(plug) 112封閉并且在它們鄰接出口端面104的地方是打開的。相反地，入口單元通道108在它們鄰接出口端面104的地方用多孔塞(未示出)封閉并且在它們鄰接入口端面102的地方是打開的。蜂窩狀過濾器100通常被固定在順從的墊子中并且被包含在剛性外殼(未示出)中。定向在蜂窩狀過濾器100的入口端面102處的流體進入入口單元通道108，流過互連的多孔壁106并進入出口單元通道110，并在出口端面104處離開蜂窩狀過濾器100。
[0004]在典型的單元結(jié)構(gòu)中，通過出口通道110在一側(cè)或多側(cè)上給每個入口通道108鑲邊，并且反之亦然。入口和出口通道108、110可具有如圖1中所示的方形截面或者可具有其它單元幾何結(jié)構(gòu)，例如，圓形、矩形、三角形、六邊形、八邊形等。柴油顆粒過濾器通常由陶瓷材料(諸如堇青石、鈦酸鋁、莫來石或碳化硅)制成。當諸如在廢氣中發(fā)現(xiàn)的煙灰之類的顆粒流過蜂窩狀過濾器100的互連的多孔壁106時，流體流中的顆粒的一部分被互連的多孔壁106留住。蜂窩狀過濾器100的效率與互連的多孔壁106在過濾來自流體的顆粒方面的有效性有關?？衫梅涓C狀過濾器實現(xiàn)超過顆粒重量80%的過濾效率。然而，蜂窩狀過濾器的過濾效率或完整性可受各種缺陷損害，諸如洞或裂縫(諸如龜裂)以及壁或塞子中的類似物。這樣的缺陷允許流體通過過濾器而沒有適當?shù)倪^濾。因此，在蜂窩狀過濾器的制造中，可能期望測試蜂窩狀過濾器是否存在可影響過濾效率或完整性的這樣的缺陷。具有檢測到的缺陷的蜂窩器可被修復，或者如果不能修補的，則被丟棄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在第一方面，測試蜂窩狀過濾器的方法包括提供包括沿著蜂窩狀過濾器的長度設置在第一端部和第二端部之間的中間部分的蜂窩狀過濾器的步驟(I)。所述蜂窩狀過濾器包括由多個相交的多孔壁所限定的蜂窩狀網(wǎng)絡的通道。所述蜂窩狀網(wǎng)絡的通道沿著所述第一端部和所述第二端部之間的所述蜂窩狀過濾器的長度延伸。所述方法進一步包括弄濕所述第一端部和所述第二端部中的至少一個以提供至少一個弄濕了的端部的步驟(II)。所述弄濕了的端部具有比所述中間部分更高的濕度。所述方法進一步包括在所述蜂窩狀過濾器的第一端部處使具有水分液滴的霧流入所述蜂窩狀網(wǎng)絡的通道中的步驟(III)。所述方法更進一步包括監(jiān)控所述蜂窩狀過濾器的第二端部有沒有離開所述蜂窩狀網(wǎng)絡的通道的所述霧的水分液滴的步驟(IV)。
[0006]在第一方面的一個示例中，步驟(II)包括將所述第一端部和所述第二端部中的至少一個弄濕至所述蜂窩狀過濾器的長度的至少約5%的深度。
[0007]在第一方面的另一個示例中，步驟(II)包括將所述第一端部和所述第二端部中的至少一個弄濕至所述蜂窩狀過濾器的長度的至少約20%的深度。
[0008]在第一方面的又一個示例中，步驟(II)包括將所述第一端部和所述第二端部中的至少一個弄濕至所述蜂窩狀過濾器的長度的至少約30%的深度。
[0009]在第一方面的另一個示例中，步驟(II)包括將所述第一端部和所述第二端部中的至少一個弄濕至所述蜂窩狀過濾器的長度的少于約40%的深度。
[0010]在第一方面的又一示例中，步驟(II)包括利用液體(例如水)弄濕所述第一端部和所述第二端部中的至少一個。
[0011]在第一方面的進一步示例中，步驟(II)包括將所述第一端部和所述第二端部中的至少一個浸在液體中以提供所述弄濕了的端部。例如，步驟(II)可包括將所述第一端部和所述第二端部中的至少一個浸在作為液體的水中以提供所述弄濕了的端部。
[0012]在第一方面的又進一步示例中，步驟(II)包括將所述第一端部和所述第二端部中的至少一個浸泡在一定量的液體中以提供所述弄濕了的端部。例如，步驟(II)包括利用作為所述一定量的液體的一定量的水來浸泡所述第一端部和所述第二端部中的至少一個以提供所述弄濕了的端部。在另一個示例中，步驟(II)包括提供所述一定量的液體作為容器中的預定的量的液體，并且浸泡的步驟將整個預定的量的液體吸取到所述弄濕了的端部中。例如，可計算所述預定的量的液體以實現(xiàn)將所述第一端部和所述第二端部中的至少一個弄濕至預定的深度。在另一個示例中，步驟(II)包括浸泡以使得液體逆著重力被毛細力拉至一深度。
[0013]在第一方面的進一步示例中，步驟(II)包括弄濕所述第一端部和所述第二端部兩者以提供所述至少一個弄濕了的端部作為第一弄濕了的端部和第二弄濕了的端部。
[0014]在第一方面的更進一步示例中，步驟(IV)包括照明離開所述蜂窩狀網(wǎng)絡的通道的所述霧的水分液滴。
[0015]可單獨地或與以上所討論的第一方面的示例的任何一個或組合結(jié)合地執(zhí)行第一方面。
[0016]在第二方面，測試蜂窩狀過濾器的方法包括提供包括沿著蜂窩狀過濾器的長度設置在第一端部和第二端部之間的中間部分的蜂窩狀過濾器的步驟(I)。所述蜂窩狀過濾器包括由多個相交的多孔壁所限定的蜂窩狀網(wǎng)絡的通道。所述蜂窩狀網(wǎng)絡的通道沿著所述第一端部和所述第二端部之間的所述蜂窩狀過濾器的長度延伸。所述方法進一步包括將所述第一端部弄濕至從所述蜂窩狀過濾器的長度的約5%到約40%的深度以提供具有比所述中間部分更高的濕度的第一弄濕了的端部的步驟(II)。所述方法進一步包括將所述第二端部弄濕至從所述蜂窩狀過濾器的長度的約5%到約40%的深度以提供具有比所述中間部分更高的濕度的第二弄濕了的端部的步驟(III)。所述方法進一步包括在所述蜂窩狀過濾器的第一端部處使具有水分液滴的霧流入所述蜂窩狀網(wǎng)絡的通道中的步驟(IV)。所述方法更進一步包括監(jiān)控所述蜂窩狀過濾器的第二端部有沒有離開所述蜂窩狀網(wǎng)絡的通道的所述霧的水分液滴的步驟(V)。
[0017]在第二方面的一個示例中，步驟(II)和步驟(III)中的至少一個包括利用液體(例如水)弄濕所述第一端部和所述第二端部中的至少一個。
[0018]在另一個示例中，步驟(V)包括照明離開所述蜂窩狀網(wǎng)絡的通道的所述霧的水分液滴。
[0019]可單獨地或與以上所討論的第二方面的示例的任何一個或組合結(jié)合地執(zhí)行第二方面。
【附圖說明】
[0020]在參照附圖閱讀了下面的詳細描述之后，會更好地理解所要求保護的發(fā)明的這些和其它特征、方面以及優(yōu)點，其中:
[0021]圖1是蜂窩狀過濾器的常規(guī)視圖；
[0022]圖2是在弄濕蜂窩狀過濾器的第二端部之前的圖1的蜂窩狀過濾器的橫截面圖；
[0023]圖3是當弄濕蜂窩狀過濾器的第二端部時的圖1的蜂窩狀過濾器的橫截面圖；
[0024]圖4是在弄濕蜂窩狀過濾器的第二端部之后的圖1的蜂窩狀過濾器的橫截面圖；
[0025]圖5是當弄濕蜂窩狀過濾器的第一端部時的圖1的蜂窩狀過濾器的橫截面圖；
[0026]圖6是在弄濕蜂窩狀過濾器的第一端部之后的圖1的蜂窩狀過濾器的橫截面圖；
[0027]圖7是被用于測試具有弄濕了的第一和第二端部的圖6的蜂窩狀過濾器的測試裝置；
[0028]圖8示出了當使用圖7的測試裝置測試時霧流過圖6的蜂窩狀過濾器；
[0029]圖9示出了弄濕蜂窩狀過濾器的外周表面的方法；
[0030]圖10是圖9中所示的弄濕蜂窩狀過濾器的外周表面的方法的側(cè)視圖；
[0031]圖11示出了當使用圖7的測試裝置測試時霧流過具有弄濕了的外周表面的蜂窩狀過濾器；
[0032]圖12表示示出了在利用圖7的測試裝置進行測試程序之前使蜂窩狀過濾器的外皮飽和的有效性的測試結(jié)果；
[0033]圖13示出了在測試的30秒之后的具有弄濕了的外皮的蜂窩狀過濾器的可重復性；
[0034]圖14示出了被配置成在利用圖7的測試裝置進行測試程序時減少(諸如阻止)霧流過蜂窩狀過濾器的內(nèi)周通道的阻塞裝置；
[0035]圖15是其中阻塞元件沿著圖14的線15-15占用蜂窩狀過濾器的第二端部的中心部分的處于關閉取向的阻塞裝置的截面圖；
[0036]圖16示出了被在樞軸上轉(zhuǎn)動到打開取向的圖15的阻塞裝置；
[0037]圖17是其中阻塞元件占用蜂窩狀過濾器的第一端部的中心部分的處于關閉取向的阻塞裝置的截面圖；
[0038]圖18示出了被在樞軸上轉(zhuǎn)動到打開取向的圖17的阻塞裝置；
[0039]圖19示出了被用于使阻塞元件與蜂窩狀過濾器的第一末端的中心部分接合的線性致動器；
[0040]圖20示出了被縮回到打開取向的圖19的線性致動器；
[0041]圖21示出了被充氣以占用蜂窩狀過濾器的第一末端的中心部分的可充氣氣囊；
[0042]圖22示出了被放氣以脫離蜂窩狀過濾器的第一末端的中心部分的可充氣氣囊；
[0043]圖23示出了被用于轉(zhuǎn)移接近蜂窩狀過濾器的第一端部的霧流的引流器。
【具體實施方式】
[0044]此后將參照示出所要求保護的發(fā)明的示例實施例的附圖更充分地描述所要求保護的發(fā)明的各方面。在可能時，將在所有附圖中使用相同的附圖標記來指示相同或類似的部分。然而，所要求保護的發(fā)明可以以許多不同形式實施并且不應理解成限于本文中所闡述的實施例。提供這些示例實施例以使本公開將是透徹和完整的，并且將充分地將所要求保護的發(fā)明的范圍傳達給本領域技術人員。
[0045]現(xiàn)在參照圖2-8，圖2-8示出了測試蜂窩狀過濾器100的一個示例方法，該示例方法包括提供諸如圖1中所示的常規(guī)蜂窩狀過濾器100之類的蜂窩狀過濾器的步驟?？赏ㄟ^制造蜂窩狀過濾器或該蜂窩狀過濾器的各部分來提供蜂窩狀過濾器100。在進一步示例中，可現(xiàn)成提供蜂窩狀過濾器，其中在不同位置生產(chǎn)和/或購買蜂窩狀過濾器以用于隨后的測試。測試蜂窩狀過濾器可能是期望的以確定在蜂窩狀過濾器中是否存在將干擾過濾器的結(jié)構(gòu)完整性、性能或其它特性的裂縫或其它缺陷。通過測試程序的蜂窩狀過濾器隨后可被進一步處理以提供進一步的特性和/或可被安裝在過濾器組件(例如，柴油顆粒過濾器)內(nèi)以供后續(xù)使用。
[0046]參照圖2，蜂窩狀過濾器100包括沿著蜂窩狀過濾器100的長度“L”設置在第一端部203和第二端部205之間的中間部分201。蜂窩狀過濾器100包括可包括多個入口單元通道108和多個出口單元通道110的蜂窩狀網(wǎng)絡的通道107。蜂窩狀網(wǎng)絡的通道107由多個相交的多孔壁106所限定。如所示，在某些示例中，該多個相交的多孔壁106相對于彼此可以是基本上平行的。如示出，蜂窩狀網(wǎng)絡的通道107可沿著蜂窩狀過濾器100的長度“L”在第一端部203和第二端部205之間延伸。
[0047]當測試蜂