CN103362602B - 汽车尾气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于汽车的脉冲电晕放电等离子体汽车尾气净化装置。利用电晕放电形成等离子体，等离子体产生的高能电子将HO.H及O.O键打开，使之成为·O，·OH等自由基，通过这些自由基或活化粒子将SO2氧化，然后形成H2SO4，烟气中的氨气，最终就生成硫铵；静电能捕集尾气中微小微粒；从而实现尾气中SO2、CO、NOX、粉尘的去除，净化汽车尾气。可用微电脑进行控制，且工作效果好、设备性能稳定、操作方便，效率高、结构简单而紧凑、重量轻、安装方便。

Description

汽车尾气净化装置
技术领域
本发明涉及一种适用于汽车的脉冲电晕放电等离子体汽车尾气净化装置。
背景技术
进入21世纪，汽车污染日益成为全球性问题。随着汽车数量越来越多、使用范围越来越广，它对世界环境的负面效应也越来越大，尤其是危害城市环境，造成地表空气臭氧含量过高，加重城市热岛效应，使城市环境转向恶化。尾气中的铅很容易通过血液长期蓄积于人的肝、肾、脾、肺和大脑中，进而产生慢性危害。尤其是铅进入人的大脑组织，便紧紧黏附在脑细胞的关键部位，从而导致人的智能发育障碍和血色素制造障碍等后果。
据统计，汽车排放的尾气占了大气污染的30～60％。一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物及二氧化硫，达到一定浓度时形“酸雨”，造成土壤和水源酸化，影响农作物和森林的生长。因此限制尾气排放成为全球性难题，目前还没有用于汽车尾汽排放的汽车尾气净化装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，提出一种用于脉冲电晕放电等离子体汽车尾气净化装置，它具有消除汽车尾气中SO2、CO、NOX、粉尘等多项功能，可用微电脑进行控制，且工作效果好、设备性能稳定、操作方便。
本发明的技术解决方案是，一种汽车尾气净化装置，包括排气管，排气管管身一端连接尾气进气管且排气管管身另一端有出气口，所述排气管管身顶端设有可拆卸的排气管上盖板，排气管管身轴向从进气管端至出气口端依次分为共振腔、第三膨胀腔和第二膨胀腔，且共振腔与第三膨胀腔之间安装共振腔隔板，第二膨胀腔与第三膨胀腔之间安装第三膨胀腔隔板，共振腔与第二膨胀腔之间连接有第一气管，且共振腔隔板与第三膨胀腔隔板上分别设有供第一气管穿过的通孔，第二膨胀腔与第三膨胀腔之间连接有第二气管，且第三膨胀腔隔板上设有供第二气管通过的通孔，第三膨胀腔与出气口之间连接有第三气管，第三膨胀腔隔板上设有供第三气管通过的通孔；所述净化装置还包括设在排气管外的高压电源箱、控制电路箱和控制器，所述控制器通过数据通信线与控制电路箱相连，控制电路箱还设有烟气传感数据线连接到第三膨胀腔，排气管上盖板上设有可供烟气传感数据线穿过的孔，第二膨胀腔内设有脉冲电晕发生器，该脉冲电晕发生器通过高压电源线与高压电源箱连接，排所管上盖板上设有可供高压电源线穿过的孔。
第二膨胀腔底部设有与第二膨胀腔连通的集尘盒。
所述脉冲电晕发生器为放电极和置于放电极下侧的铜片电极和网电极。
第一气管上装有空气干燥电热丝。
所述共振腔隔板由板面和板面两侧的消声网组成。
所述第三膨胀腔隔板由板面和板面两侧的消声网组成。
排气管管身包括排气管外壁和排气管外壁内表面上的金属消声网。
所述第三气管包括第三气管外壁和第三气管外壁内侧的消音碗。
本发明的控制电路包括主控电路、保护电路、检测电路、输入信号电路、输出信号电路、调压电路、逆变电路。这些电路可集中在一个安装于控制电路盒中，其电源控制通过高压电源线与电极连接，通过电源线与汽车车载电源连接，烟气传感器通过烟气传感器数据线与控制电路连接，其高压电源线、烟气传感器数据线通过绝缘套进入排所管与电极、烟气传感器相连，并且控制器的信号通过数据通信线与控制电路箱相连，所述主控电路的多路控制信号输出端分别保护电路、检测电路、输入信号电路、输出信号电路、调压电路、逆变电路的控制信号输入端连接：还可以在以上所述单片机的多路控制信号输出端与所述各驱动电路之间设置驱动隔离电路；
所述烟感器驱动电路的驱动电源回路分别同对应组的烟器传感的电源端子连接；所述脉冲驱动电路的驱动电源回路分别同对应组的调压电路、逆变电路的电源端子连接；
使用时，控制电路箱启动高压电源通过网电极、铜片电极、放电极，产生脉冲电晕放电。电晕放电形成等离子体，等离子体产生的高能电子将HO.H及O.O键打开，使之成为·O，·OH等自由基，通过这些自由基或活化粒子将SO2氧化，然后形成H2SO4，烟气中的氨气，最终就生成硫铵；静电能捕集尾气中微小微粒；从而实现尾气中SO2、CO、NOX、粉尘的去除，净化汽车尾气。
由以上可知，本发明为一种用于脉冲电晕放电等离子体汽车尾气净化装置，它具有消除汽车尾气中SO2、CO、NOX、粉尘等多项功能，SO2去除率达90％、NOX去除率达70％、粉尘去除率达80％～99.9％。可用微电脑进行控制，且工作效果好、设备性能稳定、操作方便，效率高、结构简单而紧凑、重量轻、安装方便。
附图说明
图1是本发明一种实施例的整机外形结构示意图；
图2是图1所示装置去除电极带局部剖视的俯视结构示意图；
图3是图1所示装置带局部剖视的俯视结构示意图；
图4是图1所示装置的共振腔隔板实施结构示意图；
图5是图1所示装置的第三膨胀腔隔板实施结构示意图；
图6是图1所示装置的腔体两端隔板实施结构示意图；
图7是图6所示装置的腔体壁局部实施结构示意图；
图8是图6所示装置的第三气管前视结构示意图；
图9是一种实施例的控制电路框图；
图10是图9中的一种实施例主控电路图；
图11是图9中变压控制电路的一种实施例电路；
图12是图9中调压控制电路的一种实施例电路；
图13是图9中逆变控制电路的一种实施例电路；
图14是图9中正弦波发生电路的一种实施例电路；
图15是图9中隔离检测电路的一种实施例电路；
图16是图9中烟气传感器电路的一种实施例电路；
在附图中：
1-控制器，2-显示屏，3-键盘，
4-数据通信线，5-电源线，6-控制电路箱，
7-高压电源线，8-高压电源箱，9-烟气传感数据线，
10-排气管上盖板，11-排气管管身，12-进气管，
13-出气口，14-集尘盒，15-进气口，
16-共振腔，17-共振腔隔板，18-第三膨胀腔，
19-第二气管，20-第三膨胀腔隔板，21-第二气管进气口，
22-第一气管出气口，23-第二膨胀腔，24-第三气管
25-第三气管外壁，26-消音碗27-第一气管，
28-第一气管网孔，29-第三气管进气口，30-烟气传感器，
31-空气干燥电热丝，32-网电极，33-铜片电极，
34-放电极，35、36、37、43-金属消声网，
40、41-隔板，42、44-排气管外壁。
具体实施方式
参见图1-图3，一种汽车尾气净化装置，包括排气管，排气管管身11一端连接尾气进气管12且排气管管身11另一端有出气口13，排气管管身11顶端设有可拆卸的排气管上盖板10，排气管管身11轴向从进气端至出气端依次分为共振腔16、第三膨胀腔18和第二膨胀腔23，且共振腔16与第三膨胀腔18之间安装共振腔隔板17，第二膨胀腔23与第三膨胀腔18之间安装第三膨胀腔隔板20，共振腔16与第二膨胀腔23之间连接有第一气管27，且共振腔隔板17与第三膨胀腔隔板20上分别设有供第一气管27穿过的通孔，第二膨胀腔23与第三膨胀腔18之间连接有第二气管19，且第三膨胀腔隔板20上设有供第二气管19通过的通孔，第三膨胀腔18与出气口13之间连接有第三气管24，第三膨胀腔隔板20上设有供第三气管24通过的通孔；所述净化装置还包括设在排气管外的高压电源箱8、控制电路箱6和控制器1，所述控制器1通过数据通信线4与控制电路箱6相连，控制电路箱6还设有烟气传感数据线9连接到第三膨胀腔18，排气管上盖板10上设有可供烟气传感数据线9穿过的孔，第二膨胀腔23内设有脉冲电晕发生器，该脉冲电晕发生器通过高压电源线7与高压电源箱8连接，排气管上盖板10上设有可供高压电源线7穿过的孔。
第二膨胀腔23底部设有与第二膨胀腔23连通的集尘盒14。
脉冲电晕发生器为放电极34和置于放电极34下侧的铜片电极33和网电极32。
第一气管27上装有空气干燥电热丝31。
参见图4，所述共振腔隔板17包括板面40和板面40两侧的消声网35。
参见图5，所述第三膨胀腔隔板20包括板面41和板面41两侧的消声网36。
参见图6、图7，排气管管身11包括排气管外壁42和排气管外壁42内表面上的金属消声网37。
参见图8，所述第三气管24包括第三气管外壁25和第三气管外壁25内侧的消音碗26。
参见图9-图16，控制电路包括主控电路、保护电路、检测电路、输入信号电路、输出信号电路、调压电路、逆变电路，这些电路可集中在一个安装于控制电路盒中，其电源控制通过高压电源线与电极连接，通过电源线与汽车车载电源连接，烟气传感器通过烟气传感器数据线与控制电路连接，其高压电源线、烟气传感器数据线通过绝缘套进入排所管与电极、烟气传感器相连，并且控制器的信号通过数据通信线与控制电路箱相连，所述主控电路的多路控制信号输出端分别保护电路、检测电路、输入信号电路、输出信号电路、调压电路、逆变电路的控制信号输入端连接；还可以在以上所述单片机的多路控制信号输出端与所述各驱动电路之间设置驱动隔离电路；所述烟感器驱动电路的驱动电源回路分别同对应组的烟器传感的电源端子连接；所述脉冲驱动电路的驱动电源回路分别同对应组的调压电路、逆变电路的电源端子连接；
图10为图9中的一种实施例主控电路图，U1为主控制芯片，对电流、电压参数进行采集和处理都要通过这个微处理器进行加工处理。
图13是图9中逆变控制电路的一种实施例电路，由U4的控制电流关断和导通。

Claims (8)

1.一种汽车尾气净化装置，包括排气管，排气管管身(11)一端连接尾气进气管(12)且排气管管身(11)另一端有出气口(13)，其特征是，所述排气管管身(11)顶端设有可拆卸的排气管上盖板(10)，排气管管身(11)轴向从与进气管(12)连接端至出气口端依次分为共振腔(16)、第三膨胀腔(18)和第二膨胀腔(23)，且共振腔(16)与第三膨胀腔(18)之间安装共振腔隔板(17)，第二膨胀腔(23)与第三膨胀腔(18)之间安装第三膨胀腔隔板(20)，共振腔(16)与第二膨胀腔(23)之间连接有第一气管(27)，且共振腔隔板(17)与第三膨胀腔隔板(20)上分别设有供第一气管(27)穿过的通孔，第二膨胀腔(23)与第三膨胀腔(18)之间连接有第二气管(19)，且第三膨胀腔隔板(20)上设有供第二气管(19)通过的通孔，第三膨胀腔(18)与出气口(13)之间连接有第三气管(24)，第三膨胀腔隔板(20)上设有供第三气管(24)通过的通孔；所述净化装置还包括设在排气管外的高压电源箱(8)、控制电路箱(6)和控制器(1)，所述控制器(1)通过数据通信线(4)与控制电路箱(6)相连，控制电路箱(6)还设有烟气传感数据线(9)连接到第三膨胀腔(18)，排气管上盖板(10)上设有可供烟气传感数据线(9)穿过的孔，第二膨胀腔(23)内设有脉冲电晕发生器，该脉冲电晕发生器通过高压电源线(7)与高压电源箱(8)连接，排气管上盖板(10)上设有可供高压电源线(7)穿过的孔。
2.根据权利要求1所述汽车尾气净化装置，其特征是，所述第二膨胀腔(23)底部设有与第二膨胀腔(23)连通的集尘盒(14)。
3.根据权利要求1所述汽车尾气净化装置，其特征是，所述脉冲电晕发生器为放电极(34)和置于放电极(34)下侧的铜片电极(33)和网电极(32)。
4.根据权利要求1所述汽车尾气净化装置，其特征是，第一气管(27)上装有空气干燥电热丝(31)。
5.根据权利要求1所述汽车尾气净化装置，其特征是，所述共振腔隔板(17)包括板面(40)和板面(40)两侧的消声网(35)。
6.根据权利要求1所述汽车尾气净化装置，其特征是，所述第三膨胀腔隔板(20)包括板面(41)和板面(41)两侧的消声网(36)。
7.根据权利要求1所述汽车尾气净化装置，其特征是，排气管管身(11)包括排气管外壁(42)和排气管外壁(42)内表面上的金属消声网(37)。
8.根据权利要求1所述汽车尾气净化装置，其特征是，所述第三气管(24)包括第三气管外壁(25)和第三气管外壁(25)内侧的消音碗(26)。
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