CN104594991B - 智能型滤烟消音装置 - Google Patents

Abstract

一种智能型滤烟消音装置，包含：一本体，一端设为结合口与柴油引擎排烟出口的防震软管衔接，另一端设为排气口，经滤烟载体再延长管排出；一气旋混合燃烧室设于本体内部且接近该结合口处，同时该气旋混合燃烧室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，气旋混合燃烧室中设有一点火棒即以点燃混合燃气的同时，及借助一个设有多支降音分流管的引流装置，使引擎废烟气产生大旋转并燃烧，并于排气口设有滤芯以滤净燃烧后的气体，且利用一微电脑自动控制装置控制上述的管理温控及自动操作外，还有语音提醒驾驶人保养操作及使用的年度纪录，以达到智能化及的使用高安全性的目的。

Description

智能型滤烟消音装置

技术领域

本发明有关一种改善柴油引擎所排放废气的黑烟或毒臭等环境危害，并且有效降低废气排放时的噪音的智能型滤烟消音装置，尤适用于以柴油引擎为动力的重机、交通工具或类似结构。

背景技术

自1892年德国工程师鲁道夫‧迪赛尔(Rudolph Diesel)发明了柴油引擎(DieselEngine)，改变过去引擎的应用市场。由于柴油引擎相较于过去引擎具有在中低转速可产生较高扭力的特性，因此，有较明显省油效果与低二氧化碳排放的实用性。不过，柴油引擎能产出高效能的引擎动力，相对地也排放出更高污染的废气，其废气主要物质为氮气化合物(NOx)以及超细悬浮微粒（PM2.5），对环境生态具相当伤害与威胁。

因此，1990年代义大利飞雅特汽车创造出高压共管(High Pressure CommonRail)柴油引擎，用电子控制的手段精确控制进入气缸的柴油供给量和供油时间，由于其供油管内的压力更高，进而提升燃料雾化的效果，使油料在引擎燃料室燃烧更完全更干净，噪音与震动也大幅减少，成为后续柴油引擎开发设计的标准。目前柴油引擎已比早先的设计在环境污染上有所改善，但其效果仍无法满足现今的环保标准，因此，柴油引擎往往需额外加装昂贵的废气再循环系统、碳微粒滤清器以及柴油排放触媒还原装置，才能有效改善其污染废气的排放。

发明内容

本发明的主要目的，在提供一种智能型滤烟消音器，改善柴油引擎所排放废气的黑烟以及毒臭，以减少该废气对环境上的污染，同时降低其引擎排放废气时所产生的噪音。

为达到上述目的，本发明的智能型滤烟消音装置，包含：一本体，一端设为结合口，另一端设为排气口；一气旋混合燃烧室设于本体内且接近结合口的该端，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；借此通过本体的结合口与引擎相接，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并经点火棒点火引燃，以气旋燃烧方式提供高燃烧效率以将柴油引擎排出的废气烟尘中的滤烟器所捕捉在陶瓷滤烟器上的黑烟颗粒再次燃烧，净化引擎废气。

本发明相较于现有技术突出的优点是：(1)消除废气中90~99%黑烟；(2)降低废气排放时噪音约30dBA；(3)搭配触媒滤芯使用降低废气中96%的毒臭；(4)以气旋式燃烧以降低黑烟颗粒再生能力，并消除黑烟中98%的碳颗粒。

由于1990年代生产制造的高压共管柴油引擎，其排放的废气包括黑烟以及燃烧不完全气体，故该废气在高温环境仍具有可燃性，再经二次燃烧以及滤净触媒转换可降低该废气对环境的污染，因此，本发明的一种智能型滤烟消音装置，供给一气旋燃烧式的环境，让该废气做高温高热气旋式燃烧，并该智能型滤烟消音装置内的引流结构，不仅将该废气做再燃烧净化且可降低排放噪音音量。另外，本发明一种智能型滤烟消音装置，在该排气口连接一滤芯，用以滤净该燃烧后气体，更降低排放危害物质到环境中。

附图说明

图1为智能型滤烟消音装置的外观侧视图。

图2A为智能型滤烟消音装置示意图。

图2B为图2A的局部放大示意图。

图3A为智能型滤烟消音装置部分结构图。

图3B为图3A的局部放大示意图之一。

图3C为图3A的局部放大示意图之二。

图4为智能型滤烟消音装置的使用状态示意图。

图5为智能型滤烟消音装置的另一使用状态示意图。

图6为智能型滤烟消音装置的又一使用状态示意图。

图7为智能型滤烟消音装置的滤芯使用状态示意图。

1智能型滤烟消音装置 11气旋混合燃烧室 110结合口

111引流装置 1111降音分流管 113排气口

12燃油与气体注料管 121注料管线 122注料管线

1221环形管路 1222斜管 123点火棒

13滤芯 Ａ预燃室 E 引擎。

具体实施方式

本发明的实施方式是借助以至下少一具体实例加以说明，让熟悉此技艺的人士可由本发明所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。在不悖离本发明精神的基础上，本发明亦可进行各种实施内容的修饰与变更，亦或借助其他未叙明在本说明书的不同具体实例加以实现或应用，另外，本说明书中的实施细节也可由不同观点做其他应用。

如图1及图2A所示，本发明一种智能型滤烟消音装置1架构图，其主要特征包括：一结合口110，用以结合在引擎排烟口上；一气旋混合燃烧室11，是从该结合口110延伸的一容纳空间；燃油与气体注料管12分别以注料管线121、122连接于该气旋混合燃烧室11，其中该注料管线121为一燃油注料管线而该注料管线122为一气体注料管线；一点火棒123插接于该气旋混合燃烧室11上；一微电脑自动控制装置，以线路连接该点火棒123的一端；以及一排气口113，设置于该气旋混合燃烧室11的出口端上，用以排放一燃烧后的气体；一滤芯13，额外加装在该排气口113上，将该气旋混合燃烧室11进行气旋式燃烧过程的燃烧后气体做触媒滤净处理。

如图2A的局部放大图图2B所示，本发明一种智能型滤烟消音装置1架构图，其中该燃油与气体注料管12的注料管线121一燃油注料管，另一注料管线122为一气体注料管，借助该注料管线121、122将一燃油与一气体注入该气旋混合燃烧室11中，该燃油注料管121自上方向下喷洒燃油（可为气态燃油或液态燃油，此实施例以液态燃油为例），而气体注料管122设于该燃油注料管121的喷洒口下方，注入具有较高速度与压力的气体，该气体为助燃气体，使该燃油因该气体而产生雾化悬浮以与从该结合口110收集的废气烟尘进行充分混合；而该注料管线122为一气体注入管线，因管线形状可使注入气体产生气旋，有助于该燃油与该废气及烟尘混合。

请参考图3A为智能型滤烟消音装置1部分结构（预燃室及引流装置）示意图，图3B为预燃室放大示意图，该注料管线121以及另一注料管线122，分别用以注入一燃油以及一气体，特别是该气体注料管线122的管线形状具有一环形管路1221设计，且其上有数个注出口且各注入口都连接一斜管1222，当气体由该注料管线122注入时，流经该环形管路1221以及数个斜管1222的结构，在该气旋混合燃烧室11中产生一气旋气体，使得该注料管线121注入的燃油被该气体雾化并产生悬浮，有助于该燃油与结合口110收集的该废气烟尘均匀混合，最后由该点火棒123引燃在该气旋混合燃烧室11进行一气旋式燃烧，并将黑烟中的碳颗粒再次烧尽，以防止黑烟颗粒堵塞滤烟器的滤芯13，其中该点火棒123为一DC12V点火装置，且由一微电脑自动控制装置操作。

气旋混合燃烧室11中更具有一预燃室A，其一端与气旋混合燃烧室11连通，另一端依序分别结合注料管线121(燃油注料管)与注料管线122(气体注料管)。

上述的环形管路1221，其环设于预燃室A内，且各斜管1222朝向该预燃室A内。

请参考图3A为该智能型滤烟消音装置1部分结构示意图（预燃室及引流装置），图3C为引流装置放大示意图，其中在该气旋混合燃烧室11设置一引流装置111，其中该引流装置111包含数个降音分流管1111结构，当引擎排出的废气烟尘进入该引流装置111过程中时，因流经该数个降音分流管1111结构，使得该废气烟尘的噪音音量因该结构而降低，经实验测量该废气噪音至少降低10dBA的音量。

上述的引流装置111，其呈渐扩状，各降音分流管1111设于其上，引流装置111的一端与预燃室A结合。

各该降音分流管1111分别包括至少一短管及至少一长管，该短管与该长管分别具有一预定长度，该短管的长度小于或等于该长管，该长管的长度大于或等于该短管。如图3C所示，长管水平排列共5支，下面是二长一短水平排列共9支。以降音分流管1111将引挚E所有排放的烟气πγ以平方换算分散于其各短管及各长管，达到噪音递减的效果，用以降低其废气噪音音量以及导引废气烟尘的流动。

请参考图4为该智能型滤烟消音装置1的使用状态示意图，借助该结合口110结合在引擎E排烟口上，用以收集该柴油引擎E排放的废气及烟尘，该废气包括燃烧不完全气体以及黑烟，从该注料管线121、122注入一燃油以及一气体与该废气混合，最后引进至该气旋混合燃烧室11中，经该点火棒123引燃以进行一气旋式燃烧过程。

该点火棒123由一微电脑自动控制装置控制，且该微电脑自动控制装置也可控制该气旋混合燃烧室11内温度，其温度设定范围有：350℃~800℃或其它温度，目的是使该油料以及气体与该废气烟尘等混合后达到一燃烧过程所需的温度。

如图5及图7为该智能型滤烟消音装置1的另一使用状态示意图，其中该排气口113加装一滤芯13，用以滤净气旋式燃烧过程中产生的燃烧后气体，该滤芯13也可过滤废气烟尘的黑烟毒臭。该滤芯13更包含一消音装置，用以降低排放燃烧后气体所产生的音量，其音量降低量约有30dBA大小，故该滤芯13除了滤净该燃烧后气体以及黑烟毒臭，还能二次降低排放所产生的噪音音量。其中该滤芯13为一触媒滤芯或非触媒滤芯，将气旋式燃烧过程的燃烧后气体做更进一步滤净处理；另外，该触媒滤芯也可设计为一陶瓷触媒滤芯或贵金属触媒滤芯。

于本实施例中，滤芯13为一堇青石陶瓷壁流型滤芯，可耐温1600℃，改善过去堇青石只有耐温1200℃，且使用在有漏机油的引擎上产生集体自燃温度超过1300℃而损坏的情形，滤烟也可达到启动时捕捉黑烟颗粒87%，启动后可达90~99%的捕捉率。

请参照图4至图7，当本发明智能型滤烟消音装置1启动时，气旋混合燃烧室11燃烧的火焰，其火力亦能够到达滤芯13，以至于使火焰还能燃烧滤芯13上的黑烟颗粒，使滤芯13不受黑烟颗粒阻塞。

又，微电脑自动控制装置除能设定温度之外，亦包括时间、语音及年度记录管理等功能。

利用微电脑自动控制装置除能设定温度设定燃烧时间为十分钟，并设定为每隔三十小时重复一次，使滤芯13不会阻塞，并且于三十小时时，以语音提醒使用者进行燃烧，使滤芯13能够保持于最佳状态。

本发明智能型滤烟消音装置1，除了用以安装在一柴油引擎排烟口上，亦可安装在其他引擎排烟口上以收集废气烟尘，将该废气中的黑烟与燃烧不完全气体，通过智能型滤烟消音装置1该进行气旋式燃烧，消除黑烟中的碳颗粒以及降低废气对环境污染，并且该废气烟尘因智能型滤烟消音装置1结构设计还可有效降低废气噪音音量。

前述实施内容仅例示性说明本发明的原理与其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明的界定。任何熟习此项技艺的人士均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变，但均应该涵盖在本发明专利申请所要求保护的范围内。

Claims (9)

1.一种智能型滤烟消音装置，其特征包含：

一个本体，一端设为结合口，另一端设为排气口；

一个气旋混合燃烧室，设于该本体内接近结合口的该端，该气旋混合燃烧室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，气旋混合燃烧室中还具有一点火棒，以点燃气体与燃油，该气旋混合燃烧室中更具有一预燃室，其一端与该气旋混合燃烧室连通，另一端依序分别结合该燃油注料管与该气体注料管，该预燃室内更具有一环形管路，其环设于该预燃室内，该环形管路上朝该环形管路中心方向设有数个斜管，该气体注料管与该环形管路连接；以及

一微电脑自动控制装置，与气旋混合燃烧室电性连接，以引燃该点火棒及控制该气旋混合燃烧室的温度；借此通过该本体的结合口与引擎相接，使引擎所排放的废烟气再经气旋混合燃烧室的燃烧，以降低对环境的污染。

2.如权利要求1所述的智能型滤烟消音装置，其特征在于：该预燃室更设有一引流装置，其呈渐扩状，该引流装置上设有数个降音分流管，该引流装置的一端与该预燃室结合，用以降低其废气噪音音量以及导引废烟气流动。

3.如权利要求2所述的智能型滤烟消音装置，其特征在于：各该降音分流管分别包括至少一短管及至少一长管，该短管与该长管分别具有一预定长度，该短管长度小于或等于该长管，该长管的长度大于或等于该短管。

4.如权利要求1所述的智能型滤烟消音装置，其特征在于：该排气口还连接一滤芯，用以滤净该燃烧后气体。

5.如权利要求4所述的智能型滤烟消音装置，其特征在于：该滤芯为一触媒滤芯或非触媒滤芯。

6.如权利要求4所述的智能型滤烟消音装置，其特征在于：该滤芯内更包含一消音装置，用以降低排放燃烧后气体所产生的音量。

7.如权利要求5所述的智能型滤烟消音装置，其特征在于：该触媒滤芯为一陶瓷触媒滤芯或贵金属触媒滤芯。

8.如权利要求1所述的智能型滤烟消音装置，其特征在于：该燃油为一液态或气态燃油。

9.如权利要求1所述的智能型滤烟消音装置，其特征在于：该气体为一助燃气体。