TWM515024U - 集塵式微粒捕捉濾煙器 - Google Patents

Description

集塵式微粒捕捉濾煙器

本創作係有關於一種供汽油或柴油引擎使用之廢氣過濾裝置，尤指一種不會因碳顆粒(微粒子)阻塞而無法運作，且不會影響交通工具之機動性的集塵式微粒捕捉濾煙器。

汽油或柴油引擎車輛大多是以壓縮點火方式引燃汽油或柴油或其他替代性燃料，經過汽缸內的燃燒反應將燃料的化學能依序轉換為動力輸出及熱能，因此燃燒過程中會產生各種的氣體、液體或固態的汙染物，最主要為懸浮粒子(Particulate Matter,PM)、黑煙(Smoke)、氮氧化物(NO_x)、一氧化碳(CO)、硫氧化物(SO_x)、二氧化碳(CO₂)或碳氫化合物(HC)等氣體狀態的汙染物，汽油或柴油燃燒後所主要產生的碳顆粒(微粒子)，除了破壞空氣品質，甚至造成都市中懸浮粒子PM2.5數值超高，將對於民眾的健康有相當實際的影響，因此汽油或柴油引擎使用過濾捕捉碳顆粒的裝置或系統就非常重要。故中華民國專利第M459905號揭露了一種「改良式車輛排放黑煙燃燒淨化處理裝置」，請參閱第一圖所示，其主要包含一排氣管1、一燃燒系統2、一廢棄緩衝過濾系統3及一出氣端12，該排氣管1具有一進氣端11流通未過濾的廢氣，該燃燒系統2更包含了一燃燒腔210、一腔體22、一腔室220和一外管體21，該腔室220位置更設有一點火器24，該點火器24設有 艾子241、保護套242和一燃油霧化噴嘴23，該燃油霧化噴嘴23連接一電磁閥251及其一幫浦燃料箱25，該腔室220連接有一空壓泵浦4，該燃燒系統2使用油氣以提供燃燒的功能，該廢氣緩衝過濾系統3設有一廢氣緩衝單元3A和一過濾單元3B，該廢氣緩衝單元3A設有一廢氣緩衝罩31，該廢氣緩衝罩31上有複數個貫穿孔311，該廢氣緩衝罩31延伸連接一渦形葉片32，該渦形葉片32的中央以一樞軸321樞設於一固定物，該過濾單元3B為一蜂巢式陶瓷濾芯33。因此未過濾的廢氣經由該排氣管1、該燃燒系統2、該廢氣緩衝單元3A至該過濾單元3B的該濾芯33以累積碳顆粒，利用該燃燒系統2所產生的高溫廢氣將附著於該濾芯33的積碳燃燒清除，廢氣最後則從該出氣端12排出。又如中華民國專利第M362299號第一圖所揭露的溫度感測器之感測和過濾系統包含直通式貴金屬觸媒陶瓷濾芯及螺巢式貴金屬觸媒陶瓷濾芯，所述陶瓷濾芯是由氧化鎂、氧化鋁、氧化矽等不同原料依比例混合燒出的陶瓷載體，係該領域通常知識者所能得知，再以陶瓷表面二次加工燃燒填加貴金屬塗料如：白金、鈀金、銠金、鈦金等依不同比例混合，附著在陶瓷表面的貴金屬可將流經過的有毒氣體氧化或還原為無毒之空氣排出。HC、CO可達90%以上，NO_x也有20%以上之清除率。

此一技術方案中，該過濾單元3B為該蜂巢式陶瓷濾芯33，如長期的該燃燒系統2無法運作甚至無裝配的情形下或該蜂巢式陶瓷濾芯33為非常態式的堵塞，該蜂巢式陶瓷濾芯33所累積的碳顆粒(微粒子)將可能發生難以再生清除，該蜂巢式陶瓷濾芯33的運作將失效，該蜂巢式陶瓷濾芯33替換為其它種類濾芯亦同，因此該排氣管1和該出氣端12設置經由該蜂巢式陶瓷濾芯33，該排氣管1所流通的廢氣將無法從該出氣端12排出，容易 造成此系統壓力過大產生回壓而影響到該排氣管1所連接的氣、柴油引擎之運作，嚴重影響其交通工具的機動性。是故，如何針對以上所論述之缺失加以改進，即為本案申請人所欲解決之技術困難點所在。

有鑑於習用之缺失，本創作之目的在於發展一種供汽油或柴油引擎使用之廢氣過濾裝置，尤指一種不會因碳顆粒(微粒子)阻塞而無法運作，且不會影響交通工具之機動性的集塵式微粒捕捉濾煙器。

為了達成以上之目的，本創作提供一種集塵式微粒捕捉濾煙器，其包含：一腔體，該腔體內固設有至少一過濾裝置，該腔體之該過濾裝置一側延伸設有一容置空間，該容置空間內固設有一廢氣導流管，該容置空間之表面一側設有一進氣管，該容置空間之表面另一側設有一出氣管，該進氣管延伸設於該容置空間內且對應於該廢氣導流管之開口，該出氣管延伸連通於該容置空間，該腔體外之該進氣管一側延伸設有一第一法蘭，該過濾裝置另一側延伸設有一第二法蘭；一集塵模組，該集塵模組設有一集塵桶本體，該集塵桶本體表面設有一電熱絲加熱器，該電熱絲加熱器延伸設於該集塵桶本體內部，該集塵桶本體一側延伸設有一第三法蘭，該第三法蘭和該第二法蘭相結合。

其中該過濾裝置為直通式貴金屬觸媒陶瓷濾芯裝置、電弧加熱式顆粒貴金屬觸媒裝置其中之一，且該集塵桶本體上設有一延伸於該集塵桶本體內部之孔洞，該孔洞結合一塞頭。

藉由本創作採用該出氣管與該進氣管設置於該過濾裝置之同一側，利於作為汽油或柴油引擎使用之廢氣過濾裝置時，不會因碳顆粒(微 粒子)阻塞於該過濾裝置而無法運作，且不會影響交通工具之機動性的集塵式微粒捕捉濾煙器。

〔習用〕

1‧‧‧排氣管

11‧‧‧進氣端

12‧‧‧出氣端

2‧‧‧燃燒系統

21‧‧‧外管體

210‧‧‧燃燒腔

22‧‧‧腔體

220‧‧‧腔室

23‧‧‧燃油霧化噴嘴

24‧‧‧點火器

241‧‧‧艾子

242‧‧‧保護套

25‧‧‧幫浦燃料箱

251‧‧‧電磁閥

3‧‧‧廢棄緩衝過濾系統

3A‧‧‧廢氣緩衝單元

3B‧‧‧過濾單元

31‧‧‧廢氣緩衝罩

311‧‧‧貫穿孔

32‧‧‧渦形葉片

321‧‧‧樞軸

33‧‧‧濾芯

4‧‧‧空壓泵浦

〔本創作〕

5‧‧‧腔體

50‧‧‧過濾裝置

501‧‧‧第二法蘭

51‧‧‧容置空間

52‧‧‧廢氣導流管

521‧‧‧開口

53‧‧‧進氣管

531‧‧‧第一法蘭

54‧‧‧出氣管

55‧‧‧集塵模組

551‧‧‧集塵桶本體

552‧‧‧電熱絲加熱器

553‧‧‧第三法蘭

56‧‧‧高壓放電體

57‧‧‧顆粒觸媒

58‧‧‧孔洞

59‧‧‧塞頭

第一圖係習用之淨化處理裝置結構之實施示意圖。

第二圖係本創作較佳實施例之集塵式微粒捕捉濾煙器的平面結構示意圖。

第三圖係本創作較佳實施例之集塵式微粒捕捉濾煙器正常運作下的平面實施示意圖。

第四圖係本創作較佳實施例之集塵式微粒捕捉濾煙器非正常運作下的平面實施示意圖。

為了使 貴審查委員能清楚了解本創作之內容，係以下列實施例搭配圖式及符號加以說明，敬請參閱之。

請參閱第二圖所示，本創作提供一種集塵式微粒捕捉濾煙器，其包含：一腔體5和一集塵模組55。

該腔體5內固設有兩過濾裝置50，該兩過濾裝置50可為直通式貴金屬觸媒陶瓷濾芯裝置、電弧加熱式顆粒貴金屬觸媒裝置其中之一，其兩者為微粒捕捉濾煙器領域具有通常知識者所能熟知，在此不以贅述。於本實施例中，該兩過濾裝置50相連通並可分別選用直通式貴金屬觸媒陶瓷濾芯裝置及電弧加熱式顆粒貴金屬觸媒裝置，該腔體5之該兩過濾裝置50一側延伸設有一容置空間51，該容置空間51內固設有一廢氣導流管52，該容置空間51之表面一側設有一進氣管53，該容置空間51之表面另一側設有一出 氣管54，該進氣管53和該出氣管54均位於該兩過濾裝置50之同一側，該進氣管53延伸設於該容置空間51內且對應於該廢氣導流管52之開口521，該廢氣導流管52以接收該進氣管53所流通之廢氣，該出氣管54亦延伸連通於該容置空間51，該腔體5外之該進氣管53一側延伸設有一第一法蘭531，該第一法蘭531以連接外部的汽、柴油引擎使該進氣管53導引廢氣進入該腔體5，該兩過濾裝置50另一側延伸設有一第二法蘭501。

該集塵模組55設有一集塵桶本體551，該集塵桶本體551表面設有一電熱絲加熱器552，該電熱絲加熱器552延伸設於該集塵桶本體551內部，該集塵桶本體551內部應佈滿電熱絲，該電熱絲與該電熱絲加熱器552相連接，該集塵桶本體551一側延伸設有一第三法蘭553，該第三法蘭553和該第二法蘭501相結合，該集塵桶本體551上設有一延伸於該集塵桶本體551內部之孔洞58，該孔洞58結合一塞頭59。

請繼續參閱第三圖所示，其中本創作正常運作下，當該進氣管53所引流的廢氣進入該腔體5，首先廢氣經由該容置空間51的該廢氣導流管52之開口521進入，再經由該其中第一道過濾裝置50如為直通式貴金屬觸媒陶瓷濾芯裝置，該廢氣中有害氣體的分子和該其中第一道過濾裝置50其中觸媒的原子在合適的溫度下接觸的時候，觸媒將NO_x在還原劑的作用下還原成N₂和O₂，然後將CO氣態和液態的HC和被吸附在陶瓷壁表面的碳粒氧化成CO₂和H₂O蒸氣排出，該其中第一道過濾裝置50所排出的廢氣還是具有若干碳顆粒並會附著在若干顆粒觸媒57上，再經由該其中第二道過濾裝置50如為電弧加熱式顆粒貴金屬觸媒裝置的攔截，利用該其中第二道過濾裝置50所具有的至少一個高壓放電體56，該高壓放電體56係透過高壓放電原理產 生電弧，而使電弧可於該等顆粒觸媒57之間竄流，俾可將該等顆粒觸媒57表面所吸附之碳顆粒予以燒除，使觸媒達到再生(regeneration)的效果，再者，如還有些許的碳顆粒於該其中第二道過濾裝置50沒有攔截燒除，其些許碳顆粒將集中於該集塵模組55之該集塵桶本體551內，並利用該電熱絲加熱器552作最後的碳顆粒燒除，該電熱絲加熱器552所產生的熱能其能熱導流回傳於該第二道過濾裝置50和該第一道過濾裝置50內作輔助燒除碳顆粒，因此，該進氣管53所引流的廢氣和碳顆粒依序經由該第一道過濾裝置50、該第二道過濾裝置50和該集塵模組55的過濾及燒除，並依序再由該集塵模組55、該第二道過濾裝置50和該第一道過濾裝置50回流的二次過濾，當該腔體5的氣壓達到一定值時，循環過濾後的無毒氣體將由該廢氣導流管52回壓排出，並經由該出氣管54而排氣。

請繼續參閱第四圖所示，其中於非正常運作下，該腔體5之該第一道過濾裝置50可能受到碳顆粒的堵塞其透氣性慢慢降低而無法流通，該第一道過濾裝置50萬一有阻塞，該廢氣和該碳顆粒無法通過該第一道過濾裝置50，因此該進氣管53所引流的廢氣和碳顆粒經由該廢氣導流管52之開口521並在該容置空間51循環，當該容置空間51達到一定的氣壓力值時，該廢氣和碳顆粒將回壓出氣而從該出氣管54直接排出，該腔體5內的壓力不會到達上限，因此可保護該進氣管53所連接的汽、柴油引擎的運作，不會影響車子的機動性，避免機動性的交通工具突然發生引擎壓力過大無法運作的情形，可實質提升交通工具的機動實用性且能連帶地降低交通意外的發生率，實為本創作之特點。

請繼續參閱第三圖和第四圖所示，其中無論本創作是否正常 運作，可隨時或定期的將該塞頭59取下，並利用內視鏡觀察內部電熱絲是否損壞或該第一道過濾裝置50或該第二道過濾裝置50處理過濾的效果，以作為維修的判斷依據，實為本創作之另一特點。

以上所論述者，僅為本創作較佳實施例而已，並非用以限定本創作之範圍；故在不脫離本創作之精神與範疇內所作之等效形狀、構造或組合之變化，皆應涵蓋於本創作之申請專利範圍內。

5‧‧‧腔體

50‧‧‧過濾裝置

501‧‧‧第二法蘭

51‧‧‧容置空間

52‧‧‧廢氣導流管

521‧‧‧開口

53‧‧‧進氣管

531‧‧‧第一法蘭

54‧‧‧出氣管

55‧‧‧集塵模組

551‧‧‧集塵桶本體

552‧‧‧電熱絲加熱器

553‧‧‧第三法蘭

58‧‧‧孔洞

59‧‧‧塞頭

Claims (3)

1. 一種集塵式微粒捕捉濾煙器，其包含：一腔體，該腔體內固設有至少一過濾裝置，該腔體之該過濾裝置一側延伸設有一容置空間，該容置空間內固設有一廢氣導流管，該容置空間之表面一側設有一進氣管，該容置空間之表面另一側設有一出氣管，該進氣管延伸設於該容置空間內且對應於該廢氣導流管之開口，該出氣管延伸連通於該容置空間，該腔體外之該進氣管一側延伸設有一第一法蘭，該過濾裝置另一側延伸設有一第二法蘭；一集塵模組，該集塵模組設有一集塵桶本體，該集塵桶本體表面設有一電熱絲加熱器，該電熱絲加熱器延伸設於該集塵桶本體內部，該集塵桶本體一側延伸設有一第三法蘭，該第三法蘭和該第二法蘭相結合。
2. 如申請專利範圍第1項所述之集塵式微粒捕捉濾煙器，其中該過濾裝置為直通式貴金屬觸媒陶瓷濾芯裝置、電弧加熱式顆粒貴金屬觸媒裝置其中之一。
3. 如申請專利範圍第1項所述之集塵式微粒捕捉濾煙器，其中該集塵桶本體上設有一延伸於該集塵桶本體內部之孔洞，該孔洞結合一塞頭。