CN220487697U - 一种黑烟净化装置以及内燃机系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种黑烟净化装置以及内燃机系统，包括壳体，所述壳体的内部依次设置有进气容腔、净化容腔、过渡容腔以及排气容腔，所述进气容腔与进气口连接，所述排气容腔与排气口连接；所述净化容腔的内部安装有若干颗粒捕集器，所述颗粒捕集器用于对黑烟中的颗粒物进行吸附捕集；若干所述颗粒捕集器划分为第一捕集单元以及第二捕集单元；所述过滤容腔中设置有反冲组件，所述反冲组件用于对所述第一捕集单元或所述第二捕集单元进行反冲清除积聚在所述颗粒捕集器表面的颗粒物。通过本实用新型实现对内燃机系统运作过程中所产生的黑烟进行有效净化处理。

Description

一种黑烟净化装置以及内燃机系统

技术领域

本实用新型涉及内燃机相关领域，特别涉及一种黑烟净化装置以及内燃机系统。

背景技术

内燃机系统是一种通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动系统。在内燃机系统运作过程中伴随有黑烟产生，黑烟的主要成分是二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙和未经燃烧的炭微粒等。黑烟对人体的危害与颗粒物的大小有关：大于5微米的颗粒物能被鼻毛和呼吸道粘液挡住。小于0.5微米的颗粒物一般会粘附在上呼吸道表面，并随痰液排出。直径在0.5-5微米的颗粒物对人体的危害最大。它不仅会在肺部沉积下来，还可以直接进入血液到达人体各部位。由于颗粒物表面附着着各种有害物质，它一旦进入人体，就会引发各种呼吸系统疾病。因此亟需一种黑烟净化装置，使其对内燃机系统运作过程中所产生的黑烟进行有效净化处理。

要说明的是，上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种黑烟净化装置以及内燃机系统，旨在实现对内燃机系统运作过程中所产生的黑烟进行有效净化处理。

为实现上述目的，本实用新型提出一种黑烟净化装置，包括壳体，所述壳体的内部依次设置有进气容腔、净化容腔、过渡容腔以及排气容腔，所述进气容腔与进气口连接，所述排气容腔与排气口连接；所述净化容腔的内部安装有若干颗粒捕集器，所述颗粒捕集器用于对黑烟中的颗粒物进行吸附捕集；若干所述颗粒捕集器划分为第一捕集单元以及第二捕集单元；所述过渡容腔中设置有反冲组件，所述反冲组件用于对所述第一捕集单元或所述第二捕集单元进行反冲清除积聚在所述颗粒捕集器表面的颗粒物。

可选地，所述反冲组件包括第一腔室、第二腔室以及第三腔室，所述第一腔室的两端分别与所述第一捕集单元的出气端以及所述第三腔室连通，所述第一腔室与所述第三腔室之间设有第一阀门组件；所述第二腔室的两端分别与所述第二捕集单元的出气端以及所述第三腔室连通，所述第二腔室与所述第三腔室之间设有第二阀门组件；所述第三腔室与所述排气容腔连通；所述第一腔室与所述第二腔室之间设置反冲管道，所述反冲管道上设有阀门装置。

可选地，所述第一腔室与所述第二腔室并排设置，所述第一腔室与所述第二腔室之间设置有第一隔板。

可选地，所述第三腔室与所述第一腔室以及所述第二腔室之间设置有第二隔板，所述第二隔板上设置有第一通气孔以及第二通气孔，所述第一腔室与所述第三腔室通过所述第一通气孔相连通，所述第一通气孔上设置有所述第一阀门组件；所述第二腔室与所述第三腔室通过所述第二通气孔相连通，所述第二通气孔上设置有所述第二阀门组件。

可选地，所述第一阀门组件以及所述第二阀门组件包括挡板，所述挡板位于所述第二隔板靠近所述第三腔室的一侧，且所述挡板与所述第二隔板滑动连接；所述挡板的侧部连接有驱动装置，在所述驱动装置的驱动作用下所述挡板移动至第一位置、第二位置以及第三位置；当位于第一位置时，所述挡板覆盖遮挡所述第一通气孔；当位于所述第二位置时，所述挡板覆盖遮挡所述第二通气孔；当位于第三位置时，所述挡板位于所述第一通气孔以及所述第二通气孔之间。

可选地，所述第二隔板上设置有第一导轨以及第二导轨，所述挡板的相对两侧分别与所述第一导轨以及所述第二导轨滑动连接。

可选地，所述挡板朝向所述第二隔板的一侧，与所述第二隔板朝向所述挡板的一侧相互贴合。

可选地，所述颗粒捕集器包括金属纤维的柱环状滤芯结构，所述滤芯结构的内部一端设有出气孔，所述出气孔为所述第一捕集单元以及所述第二捕集单元的出气端。

可选地，所述颗粒捕集器的外部相对两端分别设置有螺纹部以及把手部，其中所述螺纹部位于靠近所述出气孔的一侧，所述颗粒捕集器通过所述螺纹部与所述壳体螺纹连接；当所述颗粒捕集器安装至所述净化容腔时，所述把手部位于所述壳体的外部。

为实现上述目的，本实用新型还提出一种内燃机系统，包括上述的黑烟净化装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型在壳体的内部依次设置有进气容腔、净化容腔、过渡容腔以及排气容腔；当本装置运作时，黑烟从进气口进入至壳体内部，随后依次经过进气容腔、净化容腔、过渡容腔以及排气容腔，最后从排气口排出。其中，在净化容腔中设置有颗粒捕集器，利用颗粒捕集器对黑烟中的颗粒物进行吸附捕集，以降低其排出气体中的颗粒物含量。

同时，考虑到随着长时间的运作，颗粒物会积聚在颗粒捕集器的表面造成颗粒捕集器阻塞，严重影响黑烟净化装置的净化效率；因此本实用新型将若干颗粒捕集器划分为第一捕集单元以及第二捕集单元，并在过渡容腔中设置反冲组件，利用反冲组件对第一捕集单元或者第二捕集单元进行反冲清洁，即将气体从颗粒捕集器的出气口反向注入，利用气体以清除积聚在所述颗粒捕集器表面的颗粒物；期间，处于非反冲清洁过程中的另一组捕集单元则继续进行颗粒物吸附捕集工作，使得黑烟净化以及颗粒捕集器清洁能够同时进行，保证内燃机系统运作过程中所产生的黑烟得到有效净化处理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型黑烟净化装置一实施例的结构示意图其一（图中箭头方向为黑烟移动方向）；

图2为本实用新型黑烟净化装置一实施例的结构示意图其二（图中箭头方向为黑烟移动方向）；

图3为本实用新型黑烟净化装置一实施例中反冲组件的结构示意图其一；

图4为本实用新型黑烟净化装置一实施例中反冲组件的结构示意图其二；

图5为本实用新型黑烟净化装置一实施例中颗粒捕集器的内部结构示意图。

图中所标各部件的名称如下：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

此外，需要说明的是，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实施例公开了一种黑烟净化装置，参考附图1-2，包括壳体1，壳体1的内部依次设置有进气容腔101、净化容腔102、过渡容腔103以及排气容腔104，进气容腔101与进气口2连通，排气容腔104与排气口3连接；净化容腔102的内部安装有若干颗粒捕集器4，颗粒捕集器4用于对黑烟中的颗粒物进行吸附捕集；若干颗粒捕集器4划分为第一捕集单元5以及第二捕集单元6；过渡容腔中设置有反冲组件7，反冲组件7用于对第一捕集单元5或第二捕集单元6进行反冲清除积聚在颗粒捕集器4表面的颗粒物。

本实施例在壳体1的内部依次设置有进气容腔101、净化容腔102、过渡容腔103以及排气容腔104；当本装置运作时，黑烟从进气口2进入至壳体1内部，随后依次经过进气容腔101、净化容腔102、过渡容腔103以及排气容腔104，最后从排气口3排出。其中，在净化容腔102中设置有颗粒捕集器4，利用颗粒捕集器4对黑烟中的颗粒物进行吸附捕集，以降低其排出气体中的颗粒物含量。

同时，考虑到随着长时间的运作，颗粒物会积聚在颗粒捕集器4的表面造成颗粒捕集器4阻塞，严重影响黑烟净化装置的净化效率；因此本实施例将若干颗粒捕集器4划分为第一捕集单元5以及第二捕集单元6，并在过渡容腔中设置反冲组件7，利用反冲组件7对第一捕集单元5或者第二捕集单元6进行反冲清洁，即将气体从颗粒捕集器4的出气口反向注入，利用气体以清除积聚在颗粒捕集器4表面的颗粒物；期间，处于非反冲清洁过程中的另一组捕集单元则继续进行颗粒物吸附捕集工作，使得黑烟净化以及颗粒捕集器4清洁能够同时进行，保证内燃机系统运作过程中所产生的黑烟得到有效净化处理。

作为上述实施例的优选方案，参考附图3-4，反冲组件7包括第一腔室701、第二腔室702以及第三腔室703，第一腔室701的两端分别与第一捕集单元5的出气端以及第三腔室703连通，第一腔室701与第三腔室703之间设有第一阀门组件；第二腔室702的两端分别与第二捕集单元6的出气端以及第三腔室703连通，第二腔室702与第三腔室703之间设有第二阀门组件；第三腔室703与排气容腔104连通；第一腔室701与第二腔室702之间设置反冲管道8，反冲管道8上设有阀门装置801。如此设置，通过上述结构形成反冲组件7，结构简单实用性强。

当对第二捕集单元6进行反冲清洁为例，参考附图2，此时第一阀门组件以及阀门装置801开启，第二阀门组件关闭，废气从第一捕集单元5进行黑烟净化后移动至第一腔室701，此时废气一部分通过第一通气孔1001移动至第三腔室703，另一部分通过反冲管道8移动至第二腔室702，由于此时第二阀门组件关闭，因此废气只能从第二捕集单元6反向移动至净化容腔102进行再次净化处理，在废气从第二捕集单元6反向移动至净化容腔102的过程中，会对积聚在第二捕集单元6的颗粒捕集器4表面的颗粒物进行反冲清洗，使其不再粘附于第二捕集单元6的颗粒捕集器4的表面，从而达到颗粒捕集器4清洁的目的。当第一捕集单元5进行反冲清洁时同理，本申请不再赘述。

当无需进行反冲清洗时，参考附图1，此时第一阀门组件以及第二阀门组件开启，阀门装置801关闭，废气从第一捕集单元5以及第二捕集单元6进行黑烟净化后分别移动至第一腔室701以及第二腔室702，再分别通过第一通气孔1001以及第二通气孔1002移动至第三腔室703。

进一步的，第一腔室701与第二腔室702并排设置，第一腔室701与第二腔室702之间设置有第一隔板9。如此设置，通过采用第一隔板9将第一腔室701与第二腔室702相互独立且并排设置，充分利用壳体1的内部空间，从而极大减少了黑烟净化装置的整体体积。

进一步的，第三腔室703与第一腔室701以及第二腔室702之间设置有第二隔板10，第二隔板10上设置有第一通气孔1001以及第二通气孔1002，第一腔室701与第三腔室703通过第一通气孔1001相连通，第一通气孔1001上设置有第一阀门组件；第二腔室702与第三腔室703通过第二通气孔1002相连通，第二通气孔1002上设置有第二阀门组件。如此设置，通过采用第二隔板10将第三腔室703与第一腔室701以及第二腔室702进行划分，并且在第二隔板10上设置第一通气孔1001以及第二通气孔1002，以实现第三腔室703与第一腔室701以及第二腔室702的相互连通，充分利用壳体1的内部空间，从而极大减少了黑烟净化装置的整体体积。

进一步的，第一阀门组件以及第二阀门组件包括挡板11，挡板11位于第二隔板10靠近第三腔室703的一侧，且挡板11与第二隔板10滑动连接；挡板11的侧部连接有驱动装置12，在驱动装置12的驱动作用下挡板11移动至第一位置、第二位置以及第三位置；当位于第一位置时，挡板11覆盖遮挡第一通气孔1001；当位于第二位置时，挡板11覆盖遮挡第二通气孔1002；当位于第三位置时，挡板11位于第一通气孔1001以及第二通气孔1002之间。如此设置，通过设置挡板11以及驱动装置12，利用驱动装置12将挡板11移动至相应位置，即对应第一阀门组件以及第二阀门组件的开闭控制，同时无需配置额外的阀门配件，结构简单实用性强。具体的，当需要对第一通气孔1001进行关闭时，驱动装置12控制挡板11移动至第一位置，此时挡板11对第一通气孔1001进行覆盖遮挡以达到关闭第一通气孔1001的目的；当需要对第二通气孔1002进行关闭时，驱动装置12控制挡板11移动至第二位置，此时挡板11对第二通气孔1002进行覆盖遮挡以达到关闭第二通气孔1002的目的；当无需进行反冲清洗，即第一通气孔1001以及第二通气孔1002均开启时，驱动装置12控制挡板11移动至第三位置，此时挡板11位于第一通气孔1001以及第二通气孔1002之间，使其无法完全覆盖遮挡第一通气孔1001以及第二通气孔1002（即挡板11对第一通气孔1001以及第二通气孔1002部分覆盖遮挡或完全不覆盖遮挡），以达到第一通气孔1001以及第二通气孔1002同时开启的目的。在本实施例中，上述驱动装置12可选择为电动气缸，驱动装置12设置在壳体1的外部，且驱动装置12通过驱动杆1201与挡板11驱动连接。

进一步的，第二隔板10上设置有第一导轨1003以及第二导轨1004，挡板11的相对两侧分别与第一导轨1003以及第二导轨1004滑动连接。如此设置，利用设置在挡板11相对两侧的第一导轨1003以及第二导轨1004，以提高挡板11在驱动装置12的驱动作用下的移动稳定性。

进一步的，挡板11朝向第二隔板10的一侧，与第二隔板10朝向挡板11的一侧相互贴合。如此设置，通过将挡板11与第二隔板10相互贴合设置，以确保当挡板11对第一通气孔1001或者第二通气孔1002进行覆盖遮挡时，废气不会从其二者的间隙溢出。

作为上述实施例的优选方案，参考附图5，颗粒捕集器4包括金属纤维的柱环状滤芯结构401，滤芯结构401的内部一端设有出气孔402，出气孔402为第一捕集单元5以及第二捕集单元6的出气端。如此设置，将颗粒捕集器4采用精细的微米级金属纤维制成，该材料是理想的耐高温、耐腐蚀、高精度的过滤材料。过滤材料由不同孔径层形成三维多孔结构，具有孔隙率高、比表面积大、孔径大小分布均匀、纳污量高、过滤精度高等特点。当黑烟经过滤芯结构401时，精细的滤芯材料会将微小的碳烟颗粒拦截在滤芯结构401表面，从而达到良好的过滤效果，随后通过位于滤芯结构401内部的出气孔402排出至第一腔室701或者第二腔室702。并且的，由于滤芯结构401由金属材质制成，当碳烟捕集到一定程度可以进行燃烧清洗然后重新使用，达到重复使用降低成本的目的。

进一步的，颗粒捕集器4的外部相对两端分别设置有螺纹部403以及把手部404，其中螺纹部403位于靠近出气孔402的一侧，颗粒捕集器4通过螺纹部403与壳体1螺纹连接；当颗粒捕集器4安装至净化容腔102时，把手部404位于壳体1的外部。如此设置，当安装或拆卸颗粒捕集器4时，通过把手部404驱动颗粒捕集器4旋转，使其螺纹部403与壳体1拧紧或拧松，能够实现颗粒捕集器4的快速更换。

本实施例还公开了一种内燃机系统，包括上述实施例的黑烟净化装置。由于本内燃机系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

需要说明的是，本实用新型公开的黑烟净化装置以及内燃机系统的其它内容为现有技术，在此不再赘述。

以上仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种黑烟净化装置，其特征在于，包括壳体，所述壳体的内部依次设置有进气容腔、净化容腔、过渡容腔以及排气容腔，所述进气容腔与进气口连接，所述排气容腔与排气口连接；所述净化容腔的内部安装有若干颗粒捕集器，所述颗粒捕集器用于对黑烟中的颗粒物进行吸附捕集；若干所述颗粒捕集器划分为第一捕集单元以及第二捕集单元；所述过渡容腔中设置有反冲组件，所述反冲组件用于对所述第一捕集单元或所述第二捕集单元进行反冲清除积聚在所述颗粒捕集器表面的颗粒物。

2.根据权利要求1所述的黑烟净化装置，其特征在于：所述反冲组件包括第一腔室、第二腔室以及第三腔室，所述第一腔室的两端分别与所述第一捕集单元的出气端以及所述第三腔室连通，所述第一腔室与所述第三腔室之间设有第一阀门组件；所述第二腔室的两端分别与所述第二捕集单元的出气端以及所述第三腔室连通，所述第二腔室与所述第三腔室之间设有第二阀门组件；所述第三腔室与所述排气容腔连通；所述第一腔室与所述第二腔室之间设置反冲管道，所述反冲管道上设有阀门装置。

3.根据权利要求2所述的黑烟净化装置，其特征在于：所述第一腔室与所述第二腔室并排设置，所述第一腔室与所述第二腔室之间设置有第一隔板。

4.根据权利要求2所述的黑烟净化装置，其特征在于：所述第三腔室与所述第一腔室以及所述第二腔室之间设置有第二隔板，所述第二隔板上设置有第一通气孔以及第二通气孔，所述第一腔室与所述第三腔室通过所述第一通气孔相连通，所述第一通气孔上设置有所述第一阀门组件；所述第二腔室与所述第三腔室通过所述第二通气孔相连通，所述第二通气孔上设置有所述第二阀门组件。

5.根据权利要求4所述的黑烟净化装置，其特征在于：所述第一阀门组件以及所述第二阀门组件包括挡板，所述挡板位于所述第二隔板靠近所述第三腔室的一侧，且所述挡板与所述第二隔板滑动连接；所述挡板的侧部连接有驱动装置，在所述驱动装置的驱动作用下所述挡板移动至第一位置、第二位置以及第三位置；当位于第一位置时，所述挡板覆盖遮挡所述第一通气孔；当位于所述第二位置时，所述挡板覆盖遮挡所述第二通气孔；当位于第三位置时，所述挡板位于所述第一通气孔以及所述第二通气孔之间。

6.根据权利要求5所述的黑烟净化装置，其特征在于：所述第二隔板上设置有第一导轨以及第二导轨，所述挡板的相对两侧分别与所述第一导轨以及所述第二导轨滑动连接。

7.根据权利要求5所述的黑烟净化装置，其特征在于：所述挡板朝向所述第二隔板的一侧，与所述第二隔板朝向所述挡板的一侧相互贴合。

8.根据权利要求1所述的黑烟净化装置，其特征在于：所述颗粒捕集器包括金属纤维的柱环状滤芯结构，所述滤芯结构的内部一端设有出气孔，所述出气孔为所述第一捕集单元以及所述第二捕集单元的出气端。

9.根据权利要求8所述的黑烟净化装置，其特征在于：所述颗粒捕集器的外部相对两端分别设置有螺纹部以及把手部，其中所述螺纹部位于靠近所述出气孔的一侧，所述颗粒捕集器通过所述螺纹部与所述壳体螺纹连接；当所述颗粒捕集器安装至所述净化容腔时，所述把手部位于所述壳体的外部。

10.一种内燃机系统，其特征在于：包括如权利要求1-9任一项所述的黑烟净化装置。