CN205955801U - 车辆排放黑烟及废气净化处理装置 - Google Patents

车辆排放黑烟及废气净化处理装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种车辆排放黑烟及废气净化处理装置,在该车辆的进气端至出气端的方向依序设多个分流管、一燃烧单元与一过滤单元,该燃烧单元设有使废气停留较长时间的钻石形罩体;废气先通过各分流管被分散后再进入钻石形罩体内以集中废气,将适量空气与雾化的燃料喷入该钻石形罩体内混合,再立即配合点火装置点火而将废气完全燃烧,燃烧后的废气气流经由设于钻石形罩体侧壁面的通孔与小径端排出,通过钻石形罩体的废气经由一气流导引元件引导后集中通过过滤单元进行过滤后再排出;该过滤单元的排气端设置一防焰单元,用以阻挡喷出的火焰,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

车辆排放黑烟及废气净化处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种车辆排放黑烟及废气净化处理装置。
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资料库TED 4.2版的推估资料显示占全国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103205046号则是提供一种用来改善前述问题的「排烟净化处理装置」,其结构在该车辆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分散进入的废气并且导引气体形成气旋的钻石形罩体;废气通过燃烧单元时,经由钻石形罩体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钻石形罩体内混合,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。
本实用新型的设计人所提出的中国台湾第104215542号申请案则在于解决习知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。
前述中国台湾第104215542号申请案的特征在该车辆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使废气停留较长时间的锥形罩;废气通过燃烧单元时,经由锥形罩将废气集中并配合止挡板使废气停留较长时间的同时,将适量空气与雾化的燃料喷入该锥形罩内混合,再立即配合点火装置予以点火而将废气完全燃烧,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。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种能更有效将车辆柴油引擎的排气管所排出的废气完全净化并清除过滤单元的积碳,以维护柴油引擎排放废气顺畅的车辆排放黑烟及废气净化处理装置。
基于此,本实用新型主要通过下述技术手段,来实现上述目的。
一种车辆排放黑烟及废气净化处理装置,在该车辆的进气端至出气端的方向依序设有:多个分流管,连接该排气管的进气端;一燃烧单元,连接这些分流管,该燃烧单元具有一内腔,该内腔中设置一钻石形罩体,该钻石形罩体的轴向相对两端为相互连通的一大径端与一小径端,该大径端连接一圆筒罩并朝向该进气端,该小径端朝向该出气端,该钻石形罩体的壁面设有多个贯通内、外侧的通孔,该圆筒罩内设有一燃油雾化喷嘴与一点火装置,该钻石形罩体的小径端外的内腔设有对应其轴向的气流导引元件,该气流导引元件与该小径端之间具有一空间;以及一过滤单元,其一端连接于该燃烧单元并轴向对应该气流导引元件,该过滤单元具有至少一滤蕊。
进一步,该通孔设于该钻石形罩体朝向该气流导引元件的倾斜壁面。
进一步,这些通孔为圆形孔并且沿着该钻石形罩体的圆周等角度地分布。
进一步,该气流导引元件具有多个沿着其圆周排列分布的叶片,且这些叶片倾斜一角度。
进一步,该进气端的侧壁连接有一紧急旁通阀。
本实用新型车辆排放黑烟及废气净化处理装置通过多个分流管、燃烧单元中钻石形罩体、过滤单元的设计,在该车辆的进气端至出气端的方向依序设有多个分流管、一燃烧单元与一过滤单元,为了使进入钻石形罩体内的废气获得干扰而得以停留在钻石形罩体内较长时间,本实用新型设置钻石形罩体,且在钻石形罩体的朝向气流导引元件的倾斜壁面设置多个通孔,而小径端朝向气流导引元件,而大径端朝向进气端;废气先通过各分流管被分散后再进入钻石形罩体内以集中废气,同时将适量空气与雾化的燃料喷入该钻石形罩体内混合,再立即配合点火装置予以点火而将废气完全燃烧,燃烧后的废气气流则经由设于钻石形罩体侧壁面的通孔与小径端排出钻石形罩体,通过钻石形罩体的废气则经由一气流导引元件引导后集中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,从而能更有效将车辆柴油引擎的排气管所排出的废气完全净化,以维护柴油引擎排放废气的顺畅。在排气管内部或滤芯阻塞时,可以开启该紧急旁通阀让废气排出。
本实用新型车辆排放黑烟及废气净化处理装置,其解决了习知在排气管内安装有过滤单元的习知柴油引擎车辆借由升高引擎工作温度来燃烧过滤单元滤蕊表面积碳,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。
附图说明
图1为显示本实用新型车辆排放黑烟及废气净化处理装置的前视平面剖视示意图;
图2为沿图1的A-A方向的侧视剖面图;
图3为沿图1的B-B方向的侧视剖面图。
【符号说明】
1 排气管 11 进气端
12 分流管 2 燃烧单元
20 内腔 3 钻石形罩体
3A 大径端 3B 小径端
31 通孔 30 圆筒罩
32 气流导引元件 321 叶片
4 过滤单元 41 滤蕊
5 出气端 50 防焰单元
51 网片 52 挡板
6 喷油器组 61 燃油雾化喷嘴
62 点火装置 7 紧急旁通阀。
具体实施方式
以下配合图式及元件符号对本实用新型的实施方式做更详细的说明,以使本领域的技术人员在研读本说明书后能据以实施。
如图1至图3所示,本实用新型提供的车辆排放黑烟及废气净化处理装置,其较佳实施例包含有依序设置的多个分流管12、一燃烧单元2与一过滤单元4;其中,分流管12至少有二个并且共同连通至一用来连接至柴油引擎排气管1的进气端11,进气端11的侧壁则连接一紧急旁通阀7;换言之,从排气管1的进气端11至出气端5的方向依序设置多个分流管12、燃烧单元2与过滤单元4。
本实用新型的燃烧单元2具有一内腔20,该内腔20中设置一钻石形罩体3,该钻石形罩体3具有一小径端3B与相对的一大径端3A,其中,大径端3A连接有一圆筒罩30并且轴向地朝向进气端11,且圆筒罩30的外径与大径端3A的内径之间保留一适当的空间,钻石形罩体3的最大外径则密封于内腔20的内径,其密封方式可以焊接方式来完成。钻石形罩体3的周围侧壁分布有多个通孔31;较佳地,这些通孔31设于钻石形罩体3的朝向气流导引元件32的倾斜壁面,且这些通孔31为圆形孔并且沿着钻石形罩体3的圆周等角度地分布。
圆筒罩30内则设置一喷油嘴组6,该喷油嘴组6包括有一燃油雾化喷嘴61与一点火装置62,该点火装置62可以是一种电热棒,并且电性连接一控制器,用以控制其点火的时间;燃油雾化喷嘴61以管路连接一帮浦燃料箱(图中未显示),并在管路设置燃油控制阀,利用燃油控制阀控制燃油经由燃油雾化喷嘴61喷入圆筒罩30内的雾化喷出量。
所述气流导引元件32设置在燃烧单元2的内腔20并且位于钻石形罩体3的小径端后面,该气流导引元件32为盘状体,在该盘状体上形成多个沿着圆周排列分布的叶片321,且这些叶片321倾斜一角度(如图3所示)。
所述过滤单元4的一端连接于燃烧单元2的后方,并且位于该气流导引元件32的后方,该过滤单元4具有至少一滤蕊41。
在本实用新型的较佳实施例,还进一步在过滤单元4的排气端设置一防焰单元50;该防焰单元50包含有一网片51,该网片51的中央设有一挡板52;挡板52后方连接一出气端5。
本实用新型车辆排放黑烟及废气净化处理装置,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由进气端11通过各个分流管12被分散后从钻石形罩体3的大径端3A进入钻石形罩体3内集中,进而通过各个通孔31与小径端3B排出钻石形罩体3;由于废气在钻石形罩体3内时受到内部形状与小径端3B的小直径限制及干扰而得以延长废气在钻石形罩体3内的时间;排出钻石形罩体3后的废气再通过气流导引元件32的叶片321引导气流集中,然后再使集中的气流通过过滤单元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,再控制燃油控制阀的启动时间而将燃油输出至燃油雾化喷嘴61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,由空气阀控制输出的空气量,以混合前述雾化的油气,然后由控制器控制点火装置62通电加热,将雾化的油气点火,将钻石形罩体3内形成扰流的废气完全燃烧,燃烧后的废气气流则经由钻石形罩体3的各个通孔31与小径端3B排出,由于废气在钻石形罩体3内时受到钻石形罩体3的内部形状与小径端3B限制与干扰而延长了停留在钻石形罩体3内的时间,因而得以使废气获得更充分的燃烧;经过燃烧且通过钻石形罩体3后的废气再经过气流导引元件32的叶片321引导而集中气流后,再使集中的废气气流通过滤蕊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。
甚至,在排气管内部或未能完全清除积碳导致滤芯41阻塞时,可以开启紧急旁通阀7让废气排出。
再者,本实用新型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。
以上所述仅用以解释本实用新型的较佳实施例,并非企图具以对本实用新型做任何形式上的限制,所以,凡有在相同的精神下所作有关本实用新型的任何修饰或变更,皆仍应包括在本实用新型意图保护的范畴。

Claims (5)

1.一种车辆排放黑烟及废气净化处理装置,其特征在于,该车辆的排气管的进气端至出气端的方向依序设有:
多个分流管,连接该排气管的进气端;
一燃烧单元,连接这些分流管,该燃烧单元具有一内腔,该内腔中设置一钻石形罩体,该钻石形罩体的轴向相对两端为相互连通的一大径端与一小径端,该大径端连接一圆筒罩并朝向该进气端,该小径端朝向该出气端,该钻石形罩体的壁面设有多个贯通内、外侧的通孔,该圆筒罩内设有一燃油雾化喷嘴与一点火装置,该钻石形罩体的小径端外的内腔设有对应其轴向的气流导引元件,该气流导引元件与该小径端之间具有一空间;以及
一过滤单元,其一端连接于该燃烧单元并轴向对应该气流导引元件,该过滤单元具有至少一滤蕊。
2.依据权利要求1所述的车辆排放黑烟及废气净化处理装置,其特征在于:该通孔设于该钻石形罩体朝向该气流导引元件的倾斜壁面。
3.依据权利要求2所述的车辆排放黑烟及废气净化处理装置,其特征在于:这些通孔为圆形孔并且沿着该钻石形罩体的圆周等角度地分布。
4.依据权利要求1所述的车辆排放黑烟及废气净化处理装置,其特征在于:该气流导引元件具有多个沿着其圆周排列分布的叶片,且这些叶片倾斜一角度。
5.依据权利要求1所述的车辆排放黑烟及废气净化处理装置,其特征在于:该进气端的侧壁连接有一紧急旁通阀。
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