CN104975912A - 排烟净化处理装置 - Google Patents

Abstract

一种排烟净化处理装置，在一排气管的进气端至出气端的方向依序设有一燃烧单元与一过滤单元，且该燃烧单元设有可以导引气体形成气旋的锥形罩；废气通过燃烧单元时，经由锥形罩将废气强制形成气旋的同时，将适量空气与雾化的燃料喷入该锥形罩内混合，再立即配合电热棒予以加热点火而将形成气旋扰流的废气完全燃烧，燃烧后的废气气流则通过过滤单元进行过滤后再排出；该过滤单元的排气端可以设置一防焰单元，用以阻挡喷出的火焰，同时使火焰得以回溯对废气进行二次燃烧而清除积存在过滤单元的积碳，以维护柴油引擎排放废气的顺畅。

Description

排烟净化处理装置

技术领域

本发明涉及一种排烟净化处理装置，是一种能有效将柴油引擎的排气管所排出的废气完全净化并清除过滤装置的积碳，以维护柴油引擎排放废气顺畅的装置。

背景技术

柴油引擎车辆因其是以压缩点火方式引燃柴油或替代性燃料后经于气缸内的燃烧反应将燃料的化学能依序转换为热能及动力输出，因此在燃烧过程也产生各种气、液、固态污染物，最主要为粒状物（PM）、黑烟（ smoke）、氮氧化物（NOx）等。另外也排放一氧化碳（CO）、硫氧化物（SOx）、二氧化碳（CO₂）、及碳氢化合物（HC）等气状污染物，造成破坏臭氧层、引致酸雨、提升温室效应等全球性生态环境破坏问题，也造成人体健康的危害，因此为大众所关切。比如氮氧化物经形成硝酸则产生酸雨，亦会破坏臭氧层、与阳光作用产生光化烟雾；粒状污染物或黑烟中若含多环芳香烃（PAHs，polycyclic aromatic hydrocarbons）或金属化合物则可能造成肺部、气管、呼吸道等病变。根据全国地区空气污染源排放数据库TED 4.2版的推估数据显示占全国3%机动车辆数的柴油车排放来自于所有移动污染源的46%PM与51%NOx，尤其全国客货运业者几乎皆使用柴油车为运输工具，因此如何由防制技术或管制策略着手削减柴油车排气污染，以改善空气质量，实为现今的重要课题。

中国台湾第102213170号（M467729）则是提供一种智能型滤烟消音装置，其包含有：一本体，一端设为接合口，另一端设为排气口；一气旋混合燃烧室设于本体近接合口的该端，同时该气旋混合燃烧室并各延伸出一燃油注料管及一气体注料管，以将燃油及气体导入气旋混合燃烧室内，又，气旋混合燃烧室中并具有一点火棒，以点燃气体与燃料；以及一微电脑自动控制装置，与气旋混合燃烧室电性连接，以引燃点火棒及控制气旋混合燃烧室的温度；借此透过本体的接合口与引擎相接，使引擎所排放的废气在气旋混合燃烧室中产生气体大旋转，之后与雾化燃油均匀混合经点火棒点火引燃，以气旋燃烧方式提供高热将柴油引擎排烟中的滤烟器所捕捉在陶瓷滤烟器上的黑烟颗粒再燃烧，净化引擎废气。

该第102213170号虽然在一定程度上解决了传统柴油车辆排放黑烟的问题，但结构较为复杂，仍有加以改良的空间。

发明内容

本发明的主要目的，在于解决目前在排气管内安装有过滤单元的习知柴油引擎车辆，其借由升高引擎工作温度来燃烧过滤单元滤蕊表面积碳的装置，会因为车辆行驶环境与条件，以及驾驶人习惯的差异而无法提高引擎转速，以致于无法提升引擎工作温度，致使滤蕊表面的积碳无法顺利被燃烧，仍然会造成积碳，影响排气顺畅与柴油引擎工作表现的问题。

本发明的再一目的，在于改善中国台湾第102213170号专利案虽然可以改善积碳燃烧不完全，但结构较复杂的问题。

为达上述目的，本发明的解决方案是：

一种排烟净化处理装置，在一排气管的进气端至出气端的方向依序设有：

一燃烧单元，具有一内腔，该内腔中设置一锥形罩，该锥形罩具有一小径端与相对的一大径端，该小径端连接一圆筒罩并朝向该进气端，该锥形罩接近该大径端的壁面依序设有一圆环状的第一排进烟区与一圆环状的第二排进烟区，该第一排进烟区与第二排进烟区均包含有多个长导流管与短导流管，且该长导流管与短导流管沿着该环状呈间隔排列，其中，该圆筒罩内从其小径端往大径端的方向依序设置至少一空气喷嘴、至少一燃油雾化喷嘴、与至少一电热棒，该空气喷嘴以管路连接至压缩空气源，该燃油雾化喷嘴以管路连接一帮浦燃料箱，该电热棒电性连接一控制器；

一过滤单元，其一端连接于该燃烧单元的该锥形罩的大径端，该过滤单元具有至少一滤蕊。

进一步，第二排进烟区的长、短导流管数量多于该第一排进烟区的长、流管数量。

进一步，过滤单元的排气端设有一防焰单元。进一步，防焰单元包含有一网片，该网片的中央设有一挡板。采用上述结构后，废气通过燃烧单元时，经由锥形罩将废气强制形成气旋的同时，将适量空气与雾化的燃料喷入该锥形罩内混合，再立即配合电热棒予以加热点火而将形成气旋扰流的废气完全燃烧，燃烧后的废气气流则通过过滤单元进行过滤后再排出；该过滤单元的排气端可以设置一防焰单元，用以阻挡喷出的火焰，同时使火焰得以回溯对废气进行二次燃烧而清除积存在过滤单元的积碳，以维护柴油引擎排放废气的顺畅。

同时，借由将废气通过该长、短导流管而进入锥形罩后得以形成气旋扰流，借由喷入锥形罩内的雾化燃油与适量空气混合后，进一步由电热棒点火燃烧形成气旋扰流的废气产生高热而排向过滤单元，以对过滤单元清除积碳。并借由防焰单元阻挡通过过滤单元后仍可能喷出的火焰，同时使火焰回溯至过滤单元进行二次燃烧，以进步清除过滤单元滤蕊的积碳，而挡板阻挡喷出的火焰并使火焰回溯对废气进行二次燃烧后，再使废气通过网片排出。    

附图说明

图1显示本发明排烟净化处理装置的示意图；

图2显示本发明的防焰单元结构的局部立体示意图。

【符号说明】

1    排气管               11    进气端

2    燃烧单元             21    内腔

3    锥形罩               30    圆筒罩

3A   第一排进烟区         3B    第二排进烟区

31   长导流管             32    短导流管

4    过滤单元             41    滤蕊

5    出气端               51    网片

52   挡板                 6     空气喷嘴

61   空气阀               7     燃油雾化喷嘴

71   燃油控制阀           8     电热棒

81   控制器。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

如图1所示，本发明提供的排烟净化处理装置，其较佳实施例包含有依序设置的一燃烧单元2与一过滤单元4；其中，燃烧单元2连接至柴油引擎排气管1的进气端11；换言之，从排气管1的进气端11至出气端5的方向依序设置该燃烧单元2与过滤单元4。

本发明的燃烧单元2具有一内腔21，该内腔21中设置一锥形罩3，该锥形罩3具有一小径端与相对的一大径端，其中，小径端连接有一圆筒罩30并朝向进气端11，大径端的外径周边则密封于内腔21的内径，其密封方式可以焊接方式来完成。该锥形罩3接近大径端的壁面依序设有一圆环状的第一排进烟区3A与一圆环状的第二排进烟区3B，亦即，第一排进烟区3A相较于第二排进烟区3B更接近小径端；该第一排进烟区3A与第二排进烟区3B均包含有多个长导流管31与短导流管32，且该长导流管31与短导流管32沿着该环状呈间隔排列，在本发明的较佳实施例，该第二排进烟区3B的长、短导流管31、32数量多于第一排进烟区3A的长、流管31、32数量。

此外，在圆筒罩30内从其小径端往大径端的方向依序设置一空气喷嘴6、一燃油雾化喷嘴7、与一电热棒8，其中，空气喷嘴6以管路连接至压缩空气源，并在管路设置一空气阀61，该空气阀61用来控制压缩空气经由管路喷入锥形罩3内的量；燃油雾化喷嘴7以管路连接一帮浦燃料箱（图中未显示），并在管路设置一燃油控制阀71，该燃油控制阀71用来控制燃油经由管路喷入锥形罩3内的雾化喷出量；该电热棒8则电性连接一控制器81。

所述过滤单元4的一端连接于燃烧单元2的该锥形罩3的大径端，该过滤单元4具有至少一滤蕊41。

在本发明的较佳实施例，还进一步在过滤单元4的排气端设置一防焰单元（如图2所示）；该防焰单元包含有一网片51，该网片51的中央设有一挡板52。

本发明的排烟净化处理改良装置，在平常工作状态下时，燃烧单元2不动作，柴油引擎所排放的废气直接通过燃烧单元2的各个长导流管31与短导流管32后进入圆筒罩30与锥形罩3内，借由间隔排列的长、短导流管31、32将废气导引而在锥形罩3内形成旋涡形态的气旋，再通过过滤单元4的滤蕊41予以过滤后，经网片51及出气端5排出。

当使用一段时间后，滤蕊41会因积碳阻塞造成排气不顺，此时经由操作可控制系统命令帮浦燃料箱内的加压泵（图中未显示）动作将燃油经由管路输送到燃油控制阀71，再控制燃油控制阀71的启动时间而将燃油输出至燃油雾化喷嘴7喷出雾化成细小分子的油气；于此同时，压缩空气源将高压空气输送至空气阀61，由空气阀61控制输出的空气量，以混合前述雾化的油气，然后由控制器81控制电热棒8通电加热，将雾化的油气点火燃烧，将形成气旋扰流的废气完全燃烧，燃烧后的废气气流则通过滤蕊41，利用高温废气将附着于滤蕊41的积碳燃烧清除；当积碳被清除到一定程度后，滤蕊41又恢复至通畅不阻塞的状态，可顺利地排出废气。

再者，本发明还借由前述的防焰单元可以避免通过滤蕊41的高温废气将火焰喷出出气端5；当火焰从滤蕊41喷出时，火焰会受到挡板52阻挡，从而使火焰回溯至滤蕊41以对废气及积碳进行二次燃烧，充分燃烧后的废气则通过网片51与出气端5排出。

以上所述者仅为用以解释本发明的较佳实施例，并非企图具以对本发明做任何形式上的限制，是以，凡有在相同的发明精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。

Claims (4)

1.一种排烟净化处理装置，其特征在于，在一排气管的进气端至出气端的方向依序设有：

一燃烧单元，具有一内腔，该内腔中设置一锥形罩，该锥形罩具有一小径端与相对的一大径端，该小径端连接一圆筒罩并朝向该进气端，该锥形罩接近该大径端的壁面依序设有一圆环状的第一排进烟区与一圆环状的第二排进烟区，该第一排进烟区与第二排进烟区均包含有多个长导流管与短导流管，且该长导流管与短导流管沿着该环状呈间隔排列，其中，该圆筒罩内从其小径端往大径端的方向依序设置至少一空气喷嘴、至少一燃油雾化喷嘴、与至少一电热棒，该空气喷嘴以管路连接至压缩空气源，该燃油雾化喷嘴以管路连接一帮浦燃料箱，该电热棒电性连接一控制器；

一过滤单元，其一端连接于该燃烧单元的该锥形罩的大径端，该过滤单元具有至少一滤蕊。

2.如权利要求1所述的排烟净化处理装置，其特征在于：第二排进烟区的长、短导流管数量多于该第一排进烟区的长、流管数量。

3.如权利要求2所述的排烟净化处理装置，其特征在于：过滤单元的排气端设有一防焰单元。

4.如权利要求3所述的排烟净化处理装置，其特征在于：防焰单元包含有一网片，该网片的中央设有一挡板。