CN220522653U - 一种黑烟净化装置控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种黑烟净化装置控制系统，包括依次设置的进气容腔、净化容腔以及排气容腔，其中所述进气容腔与进气口连通，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废气中的黑烟碳粒进行拦截捕集；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；所述净化容腔与所述排气容腔之间还设有反冲组件，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；还包括反冲控制装置，所述反冲控制装置与所述反冲组件电性连接。通过本实用新型实现能够对积聚在颗粒捕集器拦截面上的黑烟碳粒进行及时清除。

Description

一种黑烟净化装置控制系统

技术领域

本实用新型涉及黑烟净化技术领域，特别涉及一种黑烟净化装置控制系统。

背景技术

内燃机等动力系统在处理废气上大部分采取传统的黑烟拦截（DPF）技术，利用DPF原理的颗粒捕集器对废气中的黑烟碳粒进行拦截。但随着使用时间的增长，颗粒捕集器的拦截面上会有大量的黑烟碳粒堆积，无法及时清除就会产生堵塞使得废气无法通过颗粒捕集器进行黑烟拦截过滤，导致车辆动力下降，增加油耗。因此，亟需一种新型的黑烟净化装置，使其能够对积聚在颗粒捕集器拦截面上的黑烟碳粒进行及时清除。

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控制系统，旨在实现能够对积聚在颗粒捕集器拦截面上的黑烟碳粒进行及时清除。

为实现上述目的，本实用新型提出一种黑烟净化装置控制系统，包括依次设置的进气容腔、净化容腔以及排气容腔，其中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废气中的黑烟碳粒进行拦截捕集；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；所述净化容腔与所述排气容腔之间还设有反冲组件，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；还包括反冲控制装置，所述反冲控制装置用于监测所述颗粒捕集器的拦截面阻塞情况，所述反冲控制装置与所述反冲组件电性连接。

可选地，所述反冲控制装置包括控制模块、第一气体流量传感器以及第二气体流量传感器，所述第一气体流量传感器设置在所述进气容腔，所述第二气体流量传感器设置在所述排气容腔；所述控制模块的信号输入端连接所述第一气体流量传感器以及所述第二气体流量传感器，所述控制模块的信号输出端连接所述反冲组件；当所述第一气体流量传感器与所述第二气体流量传感器之间的差值大于预设值时，所述控制模块启动所述反冲组件先后对所述第一捕集单元以及所述第二捕集单元进行反冲清洁。

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，所述第三腔室与所述排气容腔连通；其中，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；所述第一腔室与所述第二腔室之间设有第三阀门组件。

可选地，所述第一阀门组件、所述第二阀门组件以及所述第三阀门组件结构相同，均包括管体件以及设置在所述管体件上的阀门件。

可选地，所述管体件的两端均设置有法兰件，所述管体件通过所述法兰件与所述第一腔室或所述第二腔室或所述第三腔室固定连接。

可选地，所述进气容腔为漏斗形结构，所述进气容腔中口径大的一端连接所述净化容腔；和/或，所述排气容腔为漏斗形结构，所述排气容腔中口径大的一端连接所述第三腔室。

可选地，所述第一捕集单元以及所述第二捕集单元中所述颗粒捕集器的设置数量相同，且设置数量为至少2个。

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且位于靠近所述出气孔的一端设置有螺纹部，所述颗粒捕集器通过所述螺纹部与所述净化容腔可拆卸螺纹连接。

可选地，所述颗粒捕集器的外部且位于远离所述出气孔的一端设置有把手部，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净化容腔的外部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型通过依次设置的进气容腔、净化容腔以及排气容腔；当内燃机等动力系统运作时，废气从进气口进入，随后依次经过进气容腔、净化容腔以及排气容腔，最后从排气口排出。其中，在净化容腔中设置有颗粒捕集器，利用颗粒捕集器对废气中的黑烟碳粒进行拦截捕集，以降低其排出废气中的黑烟碳粒含量。

同时，考虑到随着长时间的运作，黑烟碳粒会积聚在颗粒捕集器的拦截面造成颗粒捕集器阻塞，严重影响废气净化效率；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，并在净化容腔以及排气容腔之间设置反冲组件，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孔反向注入，利用气体以清除积聚在所述颗粒捕集器拦截面的黑烟碳粒；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黑烟碳粒拦截捕集作业，使得黑烟碳粒拦截捕集以及颗粒捕集器清洁能够同时进行，保证内燃机等动力系统运作过程中所产生的废气得到有效净化处理。

同时本实用新型还设置有反冲控制装置，利用反冲控制装置监测颗粒捕集器的拦截面阻塞情况；当监测到颗粒捕集器的拦截面阻塞严重时，反冲控制装置则启动反冲组件先后对第一捕集单元或者第二捕集单元进行反冲清洁，从而对积聚在颗粒捕集器拦截面上的黑烟碳粒进行及时清除。

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控制系统一实施例的结构示意图其一；

图2为本实用新型黑烟净化装置控制系统一实施例的结构示意图其二；

图3为本实用新型黑烟净化装置控制系统一实施例中反冲控制装置的结构原理图；

图4为本实用新型黑烟净化装置控制系统一实施例中第一阀门组件/第二阀门组件/第三阀门组件的结构示意图；

图5为本实用新型黑烟净化装置控制系统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控制系统，参考附图1-2，包括依次设置的进气容腔1、净化容腔2以及排气容腔3，其中进气容腔1与进气口4连通，排气容腔3与排气口5连接；净化容腔2的内部安装有若干颗粒捕集器6，颗粒捕集器6用于对废气中的黑烟碳粒进行拦截捕集；若干颗粒捕集器6划分为第一捕集单元7以及第二捕集单元8；净化容腔2与排气容腔3之间还设有反冲组件9，反冲组件9用于对第一捕集单元7或第二捕集单元8进行反冲清除积聚在颗粒捕集器6表面的颗粒物；还包括反冲控制装置10，反冲控制装置10用于监测颗粒捕集器6的拦截面阻塞情况，反冲控制装置10与反冲组件9电性连接。

本实施例通过依次设置的进气容腔1、净化容腔2以及排气容腔3；当内燃机等动力系统运作时，废气从进气口4进入，随后依次经过进气容腔1、净化容腔2以及排气容腔3，最后从排气口5排出。其中，在净化容腔2中设置有颗粒捕集器6，利用颗粒捕集器6对废气中的黑烟碳粒进行拦截捕集，以降低其排出废气中的黑烟碳粒含量。

同时，考虑到随着长时间的运作，黑烟碳粒会积聚在颗粒捕集器6的拦截面造成颗粒捕集器6阻塞，严重影响废气净化效率；因此本实施例将若干颗粒捕集器6划分为第一捕集单元7以及第二捕集单元8，并在净化容腔2以及排气容腔3之间设置反冲组件9，利用反冲组件9对第一捕集单元7或者第二捕集单元8进行反冲清洁，即将气体从颗粒捕集器6的出气孔602反向注入，利用气体以清除积聚在颗粒捕集器6拦截面的黑烟碳粒；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黑烟碳粒拦截捕集作业，使得黑烟碳粒拦截捕集以及颗粒捕集器6清洁能够同时进行，保证内燃机等动力系统运作过程中所产生的废气得到有效净化处理。

同时本实施例还设置有反冲控制装置10，利用反冲控制装置10监测颗粒捕集器6的拦截面阻塞情况；当监测到颗粒捕集器6的拦截面阻塞严重时，反冲控制装置10则启动反冲组件9先后对第一捕集单元7或者第二捕集单元8进行反冲清洁，从而对积聚在颗粒捕集器6拦截面上的黑烟碳粒进行及时清除。

作为上述实施例的优选方案，参考附图3，反冲控制装置10包括控制模块1003、第一气体流量传感器1001以及第二气体流量传感器1002，第一气体流量传感器1001设置在进气容腔1，第二气体流量传感器1002设置在排气容腔3；控制模块1003的信号输入端连接第一气体流量传感器1001以及第二气体流量传感器1002，控制模块1003的信号输出端连接反冲组件9；当第一气体流量传感器1001与第二气体流量传感器1002之间的差值大于预设值时，控制模块1003启动反冲组件9先后对第一捕集单元7以及第二捕集单元8进行反冲清洁。如此设置，通过利用第一气体流量传感器1001以及第二气体流量传感器1002分别检测流经进气容腔1以及排气容腔3的废气流量，当第一气体流量传感器1001与第二气体流量传感器1002之间的差值大于预设值时，则表示颗粒捕集器6的拦截面上积聚有过多黑烟碳粒，废气无法顺利经过颗粒捕集器6的出气孔602移动至排气容腔3，从而实现监测颗粒捕集器6的拦截面阻塞情况的目的。同时设置控制模块1003，利用控制模块1003对第一气体流量传感器1001与第二气体流量传感器1002的数据进行采集分析对比，并当其数据满足预设条件时，启动反冲组件9先后对第一捕集单元7以及第二捕集单元8进行反冲清洁，以实现对积聚在颗粒捕集器6拦截面上的黑烟碳粒进行及时清除的目的。

其中，控制模块1003中的通过对两组数据求差值并根据其差值结果输出对应的行动指令为常见的计算机控制程序，属于本领域的常规技术手段，故本申请不再对其作深入说明。例如，可利用减法运算电路计算第一气体流量传感器1001与第二气体流量传感器1002所得到的数据的差值，再利用比较器常用电路将其差值与预设值数据库进行比较。

作为上述实施例的优选方案，反冲组件9包括第一腔室901、第二腔室902以及第三腔室903，第三腔室903与排气容腔3连通；其中，第一腔室901的两端分别与第一捕集单元7的出气端以及第三腔室903连通，第一腔室901与第三腔室903之间设有第一阀门组件11；第二腔室902的两端分别与第二捕集单元8的出气端以及第三腔室903连通，第二腔室902与第三腔室903之间设有第二阀门组件12；第一腔室901与第二腔室902之间设有第三阀门组件13。

当对第二捕集单元8进行反冲清洁为例，参考附图2，此时第一阀门组件11以及第三阀门组件13开启，第二阀门组件12关闭，废气从第一捕集单元7进行黑烟捕集后移动至第一腔室901，此时废气一部分通过第一阀门组件11移动至第三腔室903，另一部分通过第三阀门组件13移动至第二腔室902，由于此时第二阀门组件12关闭，因此废气只能从第二捕集单元8反向移动至净化容腔2进行再次净化处理，在废气从第二捕集单元8反向移动至净化容腔2的过程中，会对积聚在第二捕集单元8的颗粒捕集器6拦截面的黑烟碳粒进行反冲清洗，使其不再粘附于第二捕集单元8的颗粒捕集器6的拦截面，从而达到颗粒捕集器6清洁的目的。当第一捕集单元7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11以及第二阀门组件12开启，第三阀门组件13关闭，废气从第一捕集单元7以及第二捕集单元8进行黑烟捕集后分别移动至第一腔室901以及第二腔室902，再分别通过第一阀门组件11以及第二阀门组件12移动至第三腔室903。

进一步的，参考附图4，第一阀门组件11、第二阀门组件12以及第三阀门组件13结构相同，均包括管体件1101以及设置在管体件1101上的阀门件1102。如此设置，利用管体件1101以及阀门件1102相互组合形成第一阀门组件11/第二阀门组件12/第三阀门组件13，当需要对第一阀门组件11/第二阀门组件12/第三阀门组件13进行开闭操作时只需控制其阀门件1102即可，结构简单实用性强。其中阀门件1102可选择为电磁阀门。

进一步的，管体件1101的两端均设置有法兰件1103，管体件1101通过法兰件1103与第一腔室901或第二腔室902或第三腔室903固定连接。如此设置，法兰件1103连接使用方便，能够承受较大的压力，从而有效提高管体件1101与第一腔室901/第二腔室902/第三腔室903之间的连接强度。

作为上述实施例的优选方案，进气容腔1为漏斗形结构，进气容腔1中口径大的一端连接净化容腔2；和/或，排气容腔3为漏斗形结构，排气容腔3中口径大的一端连接第三腔室903。如此设置，通过漏斗形结构使得废气从进气口4快速分散至进气容腔1以及从排气容腔3收拢集中至排气口5，对废气移动具有一定导向作用。

作为上述实施例的优选方案，第一捕集单元7以及第二捕集单元8中颗粒捕集器6的设置数量相同，且设置数量为至少2个。如此设置，由于第一捕集单元7以及第二捕集单元8中颗粒捕集器6的设置数量相同，确保无论是第一捕集单元7还是第二捕集单元8进行单独黑烟捕集时，其废气的流通量都是相同的，使得废气流通具有一定稳定性。并且的，由于第一捕集单元7以及第二捕集单元8中颗粒捕集器6的设置数量为至少2个，以确保第一捕集单元7或者第二捕集单元8进行单独黑烟捕集时，其废气处理量得到一定保证。

作为上述实施例的优选方案，参考附图5，颗粒捕集器6包括金属纤维的柱环状滤芯结构601，滤芯结构601的内部一端设有出气孔602，出气孔602为第一捕集单元7以及第二捕集单元8的出气端。如此设置，将颗粒捕集器6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。当废气经过滤芯结构601时，精细的滤芯材料会将微小的黑烟碳粒拦截在滤芯结构601表面，从而达到良好的过滤效果，随后通过位于滤芯结构601内部的出气孔602排出至第一腔室901或者第二腔室902。并且的，由于滤芯结构601由金属材质制成，当黑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6的外部且位于靠近出气孔602的一端设置有螺纹部603，颗粒捕集器6通过螺纹部603与净化容腔2可拆卸螺纹连接。如此设置，将颗粒捕集器6与净化容腔2之间采用螺纹部603进行可拆卸螺纹连接，利用螺纹连接提高颗粒捕集器6与净化容腔2之间的安装拆卸效率，结构简单实用性强。

进一步的，颗粒捕集器6的外部且位于远离出气孔602的一端设置有把手部604，当颗粒捕集器6安装至净化容腔2时，把手部604位于净化容腔2的外部。如此设置，当安装或拆卸颗粒捕集器6时，通过把手部604驱动颗粒捕集器6旋转，使其螺纹部603与壳体拧紧或拧松，能够实现颗粒捕集器6的快速更换。

需要说明的是，本实用新型公开的黑烟净化装置控制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控制系统，其特征在于，包括依次设置的进气容腔、净化容腔以及排气容腔，其中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废气中的黑烟碳粒进行拦截捕集；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；所述净化容腔与所述排气容腔之间还设有反冲组件，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；还包括反冲控制装置，所述反冲控制装置用于监测所述颗粒捕集器的拦截面阻塞情况，所述反冲控制装置与所述反冲组件电性连接。

2.根据权利要求1所述的黑烟净化装置控制系统，其特征在于：所述反冲控制装置包括控制模块、第一气体流量传感器以及第二气体流量传感器，所述第一气体流量传感器设置在所述进气容腔，所述第二气体流量传感器设置在所述排气容腔；所述控制模块的信号输入端连接所述第一气体流量传感器以及所述第二气体流量传感器，所述控制模块的信号输出端连接所述反冲组件；当所述第一气体流量传感器与所述第二气体流量传感器之间的差值大于预设值时，所述控制模块启动所述反冲组件先后对所述第一捕集单元以及所述第二捕集单元进行反冲清洁。

3.根据权利要求1所述的黑烟净化装置控制系统，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，所述第三腔室与所述排气容腔连通；其中，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；所述第一腔室与所述第二腔室之间设有第三阀门组件。

4.根据权利要求3所述的黑烟净化装置控制系统，其特征在于：所述第一阀门组件、所述第二阀门组件以及所述第三阀门组件结构相同，均包括管体件以及设置在所述管体件上的阀门件。

5.根据权利要求4所述的黑烟净化装置控制系统，其特征在于：所述管体件的两端均设置有法兰件，所述管体件通过所述法兰件与所述第一腔室或所述第二腔室或所述第三腔室固定连接。

6.根据权利要求3所述的黑烟净化装置控制系统，其特征在于：所述进气容腔为漏斗形结构，所述进气容腔中口径大的一端连接所述净化容腔；和/或，所述排气容腔为漏斗形结构，所述排气容腔中口径大的一端连接所述第三腔室。

7.根据权利要求1所述的黑烟净化装置控制系统，其特征在于：所述第一捕集单元以及所述第二捕集单元中所述颗粒捕集器的设置数量相同，且设置数量为至少2个。

8.根据权利要求1所述的黑烟净化装置控制系统，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控制系统，其特征在于：所述颗粒捕集器的外部且位于靠近所述出气孔的一端设置有螺纹部，所述颗粒捕集器通过所述螺纹部与所述净化容腔可拆卸螺纹连接。

10.根据权利要求8所述的黑烟净化装置控制系统，其特征在于：所述颗粒捕集器的外部且位于远离所述出气孔的一端设置有把手部，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净化容腔的外部。