CN108843427A - 汽车尾气净化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种汽车尾气净化装置，包括排气尾管、膜片单向阀、蓄水箱、进水泵、进气泵、排水泵以及废水箱；所述排气尾管的进气端通过膜片单向阀与消声器的排气口连通；所述排气尾管内由进气端到排气端依次设置有第一隔离板、第二隔离板以及第三隔离板，所述第一隔离板、第二隔离板和第三隔离板将排气尾管内部隔离形成膨胀腔、第一反应腔、第二反应腔和第三反应腔；还包括用于控制进气泵、排水泵以及进水泵工作的检测控制单元；能够有效降低汽车尾气中的氮氧化物和固体颗粒物的排放，从而有利于环保，而且，还能够实现对汽车尾气排放时进行降噪，从而能够避免噪声污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种净化系统，尤其涉及一种汽车尾气净化系统。
背景技术
汽车是现代社会中占有量极大的交通工具，传统汽车采用化石燃料，化石燃料在燃烧过程中产生大量的尾气，其中，尾气中包含大量的氮氧化物以及固体颗粒物，这是物质直接排放到大气中将会造成严重的环境污染，尤其是氮氧化物，将会形成酸雨等，从而严重影响环境，虽然，现有的汽车的尾气排放装置中设置有三元催化器设备，用于对尾气进行处理，但是，现有的三元催化器并不能有效降低氮氧化物以及固体颗粒物，而且，随着使用时间的推迟，会导致三元催化器的作用下降，使得污染排放加剧，从而不利于环保，然而，现有技术中，还没有一种有效的设备能够降低汽车尾气中的氮氧化物以及固体颗粒物的排放。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种汽车尾气净化装置，能够有效降低汽车尾气中的氮氧化物和固体颗粒物的排放，从而有利于环保，而且，还能够实现对汽车尾气排放时进行降噪，从而能够避免噪声污染。
本发明提供的一种汽车尾气净化装置，包括排气尾管、膜片单向阀、蓄水箱、进水泵、进气泵、排水泵以及废水箱；
所述排气尾管的进气端通过膜片单向阀与消声器的排气口连通；
所述排气尾管内由进气端到排气端依次设置有第一隔离板、第二隔离板以及第三隔离板，所述第一隔离板、第二隔离板和第三隔离板将排气尾管内部隔离形成膨胀腔、第一反应腔、第二反应腔和第三反应腔；
所述第一反应腔和第三反应腔均设置有多个喷雾头，所述第一反应腔的喷雾头以喷射方向倾斜朝向排气方向设置于第一反应腔的顶部，所述第三反应腔的喷雾头以喷射方向倾斜朝向排气尾管的进气方向倾斜设置于第三反应腔的顶部；所述喷雾头均与进水泵的输出端连通，所述进水泵的输入端与蓄水箱连通；
所述第二反应腔的顶部设置有进气喷头，所述进气喷头与进气泵的输出端连通；
所述膨胀腔的底部设可拆卸式设置有积碳板；
所述第一反应腔的底部设置有第一集水槽，所述第三反应腔的底部设置有第二集水槽，所述第一积水槽和第二集水槽均与排水泵的输入端连通，所述排水泵的水出端与废水箱连通；
还包括用于控制进气泵、排水泵以及进水泵工作的检测控制单元。
进一步，所述第一隔离板、第二隔离板和第三隔离板均设置有通气孔；
所述第一隔离板的通气孔位于第一隔离板的下端，且第一隔离板的通气孔高度小于排气尾管的内径；
第二隔离板的通气孔位于第二隔离板的上端，且第二隔离板的通气孔的高度小于排气尾管的内径；
所述第三隔离板的通气孔位于第三隔离板的下端，且第三隔离板的通气孔的高度小于排气尾管的内径。
进一步，所述检测控制单元包括用于检测尾气中颗粒物含量的颗粒物检测模块、用于检测尾气中氮氧化物的氮氧化物传感器、中央控制器、用于检测蓄水箱内水位的第一水位传感器、用于检测废水箱内水位的第二水位传感器以及三个流量传感器；
颗粒物检测模块包括红外发射器和红外接收器，所述红外接收器和红外发射器正对设置于第一反应腔的进气端处，所述红外接收器的输出端与中央控制器连接，所述氮氧化物传感器设置于第三反应腔的排气端处，所述氮氧化物传感器、第一水位传感器、第二水位传感器以及流量传感器的输出端均与中央控制器连接，所述三个流量传感器中的一个设置于进水泵与第一反应腔的喷雾头之间的管路上，另外两个流量传感器分别设置于排水泵与第一集水槽和第二集水槽之间管路上，所述中央控制器的控制输出端还分别与排水泵、进水泵以及进气泵的控制端连接。
进一步，所述检测控制单元还包括报警器，所述报警器设置于驾驶室内，所述中央控制器与整车控制器通信连接，所述报警器与整车控制器连接。
进一步，所述第一反应腔的底部设置有第一排液孔，所述第一排液孔的外侧壁固定设置有第一排液筒，所述第一集水槽的槽口外侧壁与第一排液筒的内侧壁螺纹配合，所述第一集水槽的外侧壁与第一排液筒的下端端部间设有密封圈；
所述第一集水槽的槽口内侧壁为漏斗状结构且第一集水槽的槽口内侧壁为波纹面结构。
进一步，所述第三反应腔的底部设置有第二排液孔，所述第二排液孔的外侧壁固定设置有第二排液筒，所述第二集水槽的槽口外侧壁与第二排液筒的内侧壁螺纹配合，所述第二集水槽的外侧壁与第二排液筒的下端端部间设有密封圈；
所述第二集水槽的槽口内侧壁为漏斗状结构且第二集水槽的槽口内侧壁为波纹面结构。
进一步，所述第一反应腔的底部靠近第一隔离板处设置有第一挡板，所述颗粒物检测模块设置于第一挡板和第一隔离板之间。
进一步，所述第三反应腔底部靠近排气尾管排气端处设置有第二挡板。
本发明的有益效果：通过本发明的尾气净化系统，能够有效降低汽车尾气中的氮氧化物和固体颗粒物的排放，从而有利于环保，而且，还能够实现对汽车尾气排放时进行降噪，从而能够避免噪声污染。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的电气控制原理图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明做出进一步详细说明，如图所示：
本发明提供的一种汽车尾气净化装置，包括排气尾管2、膜片单向阀1、蓄水箱16、进水泵15、进气泵14、排水泵21以及废水箱20；
所述排气尾管2的进气端通过膜片单向阀1与消声器的排气口连通；
所述排气尾管2内由进气端到排气端依次设置有第一隔离板29、第二隔离板34以及第三隔离板10，所述第一隔离板29、第二隔离板34和第三隔离板10将排气尾管2内部隔离形成膨胀腔3、第一反应腔5、第二反应腔9和第三反应腔12；
所述第一反应腔5和第三反应腔12均设置有多个喷雾头(6,11)，所述第一反应腔5的喷雾头6以喷射方向倾斜朝向排气方向设置于第一反应腔5的顶部，所述第三反应腔12的喷雾头11以喷射方向倾斜朝向排气尾管2的进气方向倾斜设置于第三反应腔12的顶部；所述喷雾头(6,11)均与进水泵15的输出端连通，所述进水泵15的输入端与蓄水箱16连通；
所述第二反应腔9的顶部设置有进气喷头8，所述进气喷头8与进气泵9的输出端连通；
所述膨胀腔3的底部设可拆卸式设置有积碳板31，在膨胀腔3的底部设置有积碳口30，积碳板31对应积碳口30设置并对积碳口30进行密封，积碳板通过现有的方式可拆卸式固定，比如螺钉连接、卡接等，属于现有技术，在此不加以赘述，用户可以根据实际情况定时拆卸积碳板并对积碳进行清洗处理；
所述第一反应腔5的底部设置有第一集水槽25，所述第三反应腔12的底部设置有第二集水槽19，所述第一积水槽25和第二集水槽19均与排水泵21的输入端连通，所述排水泵21的水出端与废水箱20连通，其中，排水泵与第一集水槽和第二集水槽的接口高于集水槽的内底部至少5mm；
还包括用于控制进气泵、排水泵以及进水泵工作的检测控制单元；通过上述结构，其中，膜片单向阀采用现有的耐高温单向阀，其结构和原理属于现有技术，在此不加以赘述，当废气流进膨胀腔后，由于膨胀腔的膨胀作用，使得废气的流速减缓，从而具有较为充足的时间使得废气中的固体颗粒物实现沉降，沉降后，废气进一步流进第一反应腔，如果此时废气中的固体颗粒的浓度仍然高于设定值，则控制第一反应腔喷头喷出水雾，通过水雾的凝聚作用加速固体颗粒物的沉降，而且，水雾还与废气中的二氧化氮和四氧化二氮的氮氧化物进行反应，形成硝酸性溶液流入到第一集水槽中，并且在反应过程中会生成一氧化氮；废气会流经第二反应腔和第三反应腔，如果此时检测到排气尾管的排气端氮氧化物低于设定值，则进气喷头和第二反应腔的喷雾头不动作，如果氮氧化物的含量高于设定值，则进气泵动作，向第二反应腔中注入新鲜空气，新鲜空气中的氧气，使得废气中如一氧化氮内含自由基的氮氧化物反应，形成二氧化氮，然后再流经第三反应腔，第三反应腔的喷雾头与进气泵同时动作，进行喷水，使得氮氧化物与水再次反反应，从而将氮氧化物生成酸性溶液和一氧化氮，而且通过第三反应腔的喷雾头的设置结构，从而与气流形成反向，使得水雾和气流充分混合，从而保证反应的充分性，进而使得排除的废气中的氮氧化物和固体颗粒物能够有效地降低，利于环保。
本实施例中，所述第一隔离板29、第二隔离板34和第三隔离板10均设置有通气孔；
所述第一隔离板29的通气孔28位于第一隔离板29的下端，且第一隔离板29的通气孔28高度小于排气尾管2的内径；通过这种结构，能够有效延长固体颗粒物在膨胀腔中的沉降时间，使得流出膨胀腔的废气中的固体颗粒物含量有效降低；
第二隔离板34的通气孔7位于第二隔离板34的上端，且第二隔离板34的通气孔的高度小于排气尾管2的内径，通过这种结构，利于废气的排除，而且能够阻止酸性液体沿着排气尾管流出，而且使得空气和废气能够充分混合反应；
所述第三隔离板10的通气孔23位于第三隔离板10的下端，且第三隔离板10的通气孔的高度小于排气尾管2的内径，通过这种结构，利于第三反应腔中反应，从而降低废气中的氮氧化物的含量。
本实施例中，所述检测控制单元包括用于检测尾气中颗粒物含量的颗粒物检测模块、用于检测尾气中氮氧化物的氮氧化物传感器、中央控制器、用于检测蓄水箱内水位的第一水位传感器、用于检测废水箱内水位的第二水位传感器以及三个流量传感器；
颗粒物检测模块包括红外发射器4和红外接收器27，所述红外接收器和红外发射器正对设置于第一反应腔5的进气端处，所述红外接收器的输出端与中央控制器连接，所述氮氧化物传感器设置于第三反应腔的排气端处，所述氮氧化物传感器、第一水位传感器、第二水位传感器以及流量传感器的输出端均与中央控制器连接，所述三个流量传感器中的一个设置于进水泵与第一反应腔的喷雾头之间的管路上，另外两个流量传感器分别设置于排水泵与第一集水槽和第二集水槽之间管路上，所述中央控制器的控制输出端还分别与排水泵、进水泵以及进气泵的控制端连接，通过上述中的各传感器的作用，利于中央控制器控制各用电设备准确动作，从而利于进行废气净化，而且当废水箱中的水位高于设定值、蓄水箱的水位低于设定值时进行报警，从而进行废水处理以及添加清洁的蓄水；在红外发射器和红外接收器的对射过程中，如果中间具有较少的固体颗粒物，其红外信号的功率衰减极小，发射功率和接收功率基本相等，如果废气中的固体颗粒物的含量超过设定值，则红外接收器接收到的功率会大幅度衰减，从而实现对固体颗粒物的含量检测；其中，流量传感器用于检测各自的流量，从而利于对进气泵和排水泵进行准确控制，在进水泵与第一反应腔的喷雾头之间的管路上、进水泵和第二反应腔之间的管路上，排水泵与第一集水槽之间的管路上、排水泵与第二集水槽之间的管路上均设置有电磁阀，并且电磁阀由中央控制器进行控制，通过对各电磁阀的开闭控制，从而控制不同的进水管路以及排水管路，其中，中央控制器采用现有的单片机，比如89C51单片机。
本实施例中，所述检测控制单元还包括报警器，所述报警器设置于驾驶室内，所述中央控制器与整车控制器通信连接，所述报警器与整车控制器连接，通过这种结构，当蓄水箱中的水位低于设定值以及废水箱中的水位高于设定值时，通过报警器进行报警，从而通知车主对废水箱以及蓄水箱进行相应处理。
本实施例中，所述第一反应腔的底部设置有第一排液孔，所述第一排液孔的外侧壁固定设置有第一排液筒24，所述第一集水槽25的槽口外侧壁与第一排液筒24的内侧壁螺纹配合，所述第一集水槽25的外侧壁与第一排液筒24的下端端部间设有密封圈32；
所述第一集水槽25的槽口内侧壁为漏斗状结构26且第一集水槽25的槽口内侧壁为波纹面结构，通过这种结构，一方面利于对第一集水槽进行拆卸清洗，另一方面，由于波纹面结构的设置，使得溶液中的固体颗粒物基本上沉降在波纹面上，而较少的流入到积水槽中，从而能够有效防止对排水泵的工作造成影响。
本实施例中，所述第三反应腔12的底部设置有第二排液孔，所述第二排液孔的外侧壁固定设置有第二排液筒17，所述第二集水槽19的槽口外侧壁与第二排液筒17的内侧壁螺纹配合，所述第二集水槽19的外侧壁与第二排液筒17的下端端部间设有密封圈22；
所述第二集水槽19的槽口内侧壁为漏斗状结构18且第二集水槽19的槽口内侧壁为波纹面结构；通过这种结构，一方面利于对第一集水槽进行拆卸清洗，另一方面，由于波纹面结构的设置，使得溶液中的固体颗粒物基本上沉降在波纹面上，而较少的流入到积水槽中，从而能够有效防止对排水泵的工作造成影响。
本实施例中，所述第一反应腔5的底部靠近第一隔离板29处设置有第一挡板33，所述颗粒物检测模块设置于第一挡板33和第一隔离板29之间，通过这种结构，防止酸性液体不规则流动，能够对固体颗粒物检测模块实现保护。
本实施例中，所述第三反应腔底部12靠近排气尾管2排气端处设置有第二挡板13，通过这种结构，能够有效防止酸性液体流出排气尾管外，避免对环境造成污染。
上述中，与酸性液体接触的部件均采用耐酸腐蚀材料制成，上述中的上下均以图1中所示的上下为参考。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种汽车尾气净化系统，其特征在于：包括排气尾管、膜片单向阀、蓄水箱、进水泵、进气泵、排水泵以及废水箱；
所述排气尾管的进气端通过膜片单向阀与消声器的排气口连通；
所述排气尾管内由进气端到排气端依次设置有第一隔离板、第二隔离板以及第三隔离板，所述第一隔离板、第二隔离板和第三隔离板将排气尾管内部隔离形成膨胀腔、第一反应腔、第二反应腔和第三反应腔；
所述第一反应腔和第三反应腔均设置有多个喷雾头，所述第一反应腔的喷雾头以喷射方向倾斜朝向排气方向设置于第一反应腔的顶部，所述第三反应腔的喷雾头以喷射方向倾斜朝向排气尾管的进气方向倾斜设置于第三反应腔的顶部；所述喷雾头均与进水泵的输出端连通，所述进水泵的输入端与蓄水箱连通；
所述第二反应腔的顶部设置有进气喷头，所述进气喷头与进气泵的输出端连通；
所述膨胀腔的底部设可拆卸式设置有积碳板；
所述第一反应腔的底部设置有第一集水槽，所述第三反应腔的底部设置有第二集水槽，所述第一积水槽和第二集水槽均与排水泵的输入端连通，所述排水泵的水出端与废水箱连通；
还包括用于控制进气泵、排水泵以及进水泵工作的检测控制单元。
2.根据权利要求1所述汽车尾气净化系统，其特征在于：所述第一隔离板、第二隔离板和第三隔离板均设置有通气孔；
所述第一隔离板的通气孔位于第一隔离板的下端，且第一隔离板的通气孔高度小于排气尾管的内径；
第二隔离板的通气孔位于第二隔离板的上端，且第二隔离板的通气孔的高度小于排气尾管的内径；
所述第三隔离板的通气孔位于第三隔离板的下端，且第三隔离板的通气孔的高度小于排气尾管的内径。
3.根据权利要求1所述汽车尾气净化系统，其特征在于：所述检测控制单元包括用于检测尾气中颗粒物含量的颗粒物检测模块、用于检测尾气中氮氧化物的氮氧化物传感器、中央控制器、用于检测蓄水箱内水位的第一水位传感器、用于检测废水箱内水位的第二水位传感器以及三个流量传感器；
颗粒物检测模块包括红外发射器和红外接收器，所述红外接收器和红外发射器正对设置于第一反应腔的进气端处，所述红外接收器的输出端与中央控制器连接，所述氮氧化物传感器设置于第三反应腔的排气端处，所述氮氧化物传感器、第一水位传感器、第二水位传感器以及流量传感器的输出端均与中央控制器连接，所述三个流量传感器中的一个设置于进水泵与第一反应腔的喷雾头之间的管路上，另外两个流量传感器分别设置于排水泵与第一集水槽和第二集水槽之间管路上，所述中央控制器的控制输出端还分别与排水泵、进水泵以及进气泵的控制端连接。
4.根据权利要求3所述汽车尾气净化系统，其特征在于：所述检测控制单元还包括报警器，所述报警器设置于驾驶室内，所述中央控制器与整车控制器通信连接，所述报警器与整车控制器连接。
5.根据权利要求1所述汽车尾气净化系统，其特征在于：所述第一反应腔的底部设置有第一排液孔，所述第一排液孔的外侧壁固定设置有第一排液筒，所述第一集水槽的槽口外侧壁与第一排液筒的内侧壁螺纹配合，所述第一集水槽的外侧壁与第一排液筒的下端端部间设有密封圈；
所述第一集水槽的槽口内侧壁为漏斗状结构且第一集水槽的槽口内侧壁为波纹面结构。
6.根据权利要求1所述汽车尾气净化系统，其特征在于：所述第三反应腔的底部设置有第二排液孔，所述第二排液孔的外侧壁固定设置有第二排液筒，所述第二集水槽的槽口外侧壁与第二排液筒的内侧壁螺纹配合，所述第二集水槽的外侧壁与第二排液筒的下端端部间设有密封圈；
所述第二集水槽的槽口内侧壁为漏斗状结构且第二集水槽的槽口内侧壁为波纹面结构。
7.根据权利要求1所述汽车尾气净化系统，其特征在于：所述第一反应腔的底部靠近第一隔离板处设置有第一挡板，所述颗粒物检测模块设置于第一挡板和第一隔离板之间。
8.根据权利要求1所述汽车尾气净化系统，其特征在于：所述第三反应腔底部靠近排气尾管排气端处设置有第二挡板。
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