TWM568896U - Improved diesel engine black smoke purification and regeneration device - Google Patents

Abstract

本新型在於提供一種改良型柴油引擎黑煙淨化再生裝置。其技術手段：為其特徵在於淨化再生裝置，包括外殼體、前置燃燒裝置、內殼體、內燃室、控制系統、以及柴油、空氣供給系統；前置燃燒裝置包括霧化噴嘴、助燃室及點火裝置，點火裝置設於助燃室鄰近於霧化噴嘴的對應端處，能利用高壓電產生電弧、以點燃霧化噴嘴所輸出的霧化柴油氣，並具有一端伸入於助燃室內、且自由端以一角度延伸交錯的兩點火端子，而點火端子間的電極互不相同；空氣供給系統包括風機單元，其通過管路與助燃室遠離於點火端子的一端側壁連接，能供該助燃室對應於霧化柴油氣的足量空氣。

Description

改良型柴油引擎黑煙淨化再生裝置

本新型涉及一種應用於柴油引擎所用之廢氣排煙裝置上，能利用柴油燃燒而解決排氣管積碳問題的濾蕊再生結構，尤指一種改良型柴油引擎黑煙淨化再生裝置。

隨著科技進步，柴油引擎能產出更高效能的引擎動力，擁有低轉速高扭力、高熱效率、低油耗、耐久性佳的優勢，但是相對地也會排放出更高污染的廢氣，其廢氣主要物質為氮氧化合物[NOx]以及細懸浮粒子[PM2.5]，對環境生態及人們的身體健康，具有非常大的傷害與威脅。

為了使高污然性的柴油引擎，能排放出乾淨的廢氣，週邊的過濾與降污輔助系統，比汽油引擎來得多出許多，這些系統保養時也需清潔，為了解決柴油引擎所帶來的廢氣問題，逐漸開始改良排氣管的結構，用碳微粒過濾器(Diesel Particulate Filter，簡稱DPF)來配合或是直接取代觸媒轉化器，達到改善污染廢氣排放的狀況。

碳微粒過濾器是蜂巢狀陶瓷構體，包含許多平行相鄰的廢氣入口通道與廢氣出口通道，廢氣出入口通道間以過濾層壁相隔，而過濾層壁具有能供廢氣流過的孔洞組織，流通過的廢氣會進行類似傳統觸媒轉換器般轉化有毒氣體為無害氣體的作用，至於體積較大的碳微粒則會附著在過濾層壁上，此排碳過程又稱為被動再生(Passive Regeneration)，藉此可大幅減少排放到大氣中的碳微粒。

然而，不論是碳微粒過濾器，還是傳統觸媒轉換器，兩者為能將廢氣轉為成符合空氣環保標準的氣體以排出，都需要高溫才能正常運作，但柴油引擎的使用過程中，溫度不一定會穩定地保持在其兩者的工作溫度範圍內，使轉化效果與攔截碳微粒效率降低，而且由於碳微粒會不斷累積在過濾層壁上，當累積密度高到一定程度時，便會有「背壓」增大的問題，如此一來，黑煙會漸漸產生。

所以，便有業者導入主動再生(Active Regeneration)的概念，通過提高碳微粒過濾器的溫度，升高到600~650度，讓未經燃燒的柴油形成蒸發油氣，跟隨廢氣流入並燃燒，用以直接加溫，同時電子節氣門還會控制進入引擎的空氣量到最低需求，達到稀薄燃燒以提高排氣溫度，而渦輪增壓值也會隨之調整，以調整引擎出力，讓駕駛者感覺不出系統正在進行清除工作。

通過上述的過程，便可將原本累積在碳微粒過濾器內部的碳微粒，燃燒轉化為二氧化碳，並排放到大氣中，如此碳微粒過濾器即可再繼續服役，但是上述提到的過程，都是最理想的狀態，由於碳微粒過濾器要執行被動再生、或是主動再生，都需具備一定的條件才能進行，因此不當的使用習慣或環境，是有可能導致碳微粒過濾器故障的。

另一方面，現有的碳微粒過濾器，要讓對碳微粒過濾器進行主動再生的動作，需要對柴油引擎黑煙進行修改，無法直接應用，而且對中、大型柴油引擎而言，使用習慣或環境難以配合，碳微粒過濾器容易損壞，導致難以應用於現有柴油引擎上，應用範圍有限。

有鑑於此，如何提供一種能解決前述問題，容易應用、實用性高，限制條件少，能讓碳微粒過濾器順利地去除積碳，避免黑煙產生的改良型柴油引擎黑煙淨化再生裝置，便成為本新型欲改進的目的。

本新型目的在於提供一種能配合柴油引擎所用之廢氣排煙裝置，讓碳微粒過濾器順利地去除積碳，避免黑煙產生的改良型柴油引擎黑煙淨化再生裝置。

為解決上述問題及達到本新型的目的，本新型的技術手段，是這樣實現的，為一種改良型柴油引擎黑煙淨化再生裝置，該淨化再生裝置(100)為設於引擎排煙管(10)與排氣裝置(20)兩者間，能供提昇該引擎排煙管(10)所排的廢氣(30)之溫度以解決積碳問題、讓該排氣裝置(20)正常工作、避免產生黑煙，所述淨化再生裝置(100)，包括有一外殼體(1)、至少一前置燃燒裝置(2)、一內殼體(3)、一內燃室(4)、一控制系統(5)、一柴油供給系統(6)、及一空氣供給系統(7)，其特徵在於：所述外殼體(1)，其設於該引擎排煙管(10)與該排氣裝置(20)間；所述前置燃燒裝置(2)，其包括有一霧化噴嘴(21)、一助燃室(22)、及至少一點火裝置(23)，該霧化噴嘴(21)設於該助燃室(22)一端，與該柴油供給系統(6)和該空氣供給系統(7)連接，能輸出適當柴油與空氣混合比的霧化柴油氣(A)，該助燃室(22)另一端自該外殼體(1)鄰近於該引擎排煙管(10)的對應端處，穿入後該內燃室(4)連接並連通，並且一側與該空氣供給系統(7)連接，能供給空氣以助燃，該點火裝置(23)設於該助燃室(22)鄰近於該霧化噴嘴(21)的對應端處，能利用高壓電產生電弧、點燃該霧化噴嘴(21)所輸出的霧化柴油氣(A)、以產生燃燒霧化柴油氣(A1)，並具有一端伸入於該助燃室(22)內、且自由端以一角度延伸交錯的兩點火端子(231)，而該點火端子(231)間的電極互不相同；所述內殼體(3)，其軸設於該外殼體(1)內；所述內燃室(4)，其軸設於該內殼體(3)內；所述控制系統(5)、該柴油供給系統(6)與該空氣供給系統(7)，其三者皆為設於該外殼體(1)外，並且該控制系統(5)是與該點火裝置(23)、該柴油供給系統(6)、及該空氣供 給系統(7)三者電連接，還能控制該前置燃燒裝置(2)、該柴油供給系統(6)、及該空氣供給系統(7)三者運作與否；所述空氣供給系統(7)，其包括有至少一與該控制系統(5)電連接的風機單元(71)，該風機單元(71)通過一管路(72)，與該助燃室(22)遠離於該點火端子(231)的一端側壁連接，能供給該助燃室(22)對應於該霧化柴油氣(A)的足量空氣。

更優選的是，所述點火裝置(23)，其還包括有一與該控制系統(5)和各個該點火端子(231)電連接，能輸出高壓電讓兩該點火端子(231)相互間產生高壓放電反應、形成電弧以點燃該霧化柴油氣(A)的點火系統(232)；所述點火端子(231)，其還具有一絕緣體(2311)、一中央電極(2312)、及一金屬殼體(2314)，該絕緣體(2311)為軸設於該中央電極(2312)外、一端能伸入於該助燃室(22)內，該中央電極(2312)呈桿狀、且具有一放電端部(2313)，該金屬殼體(2314)環繞該絕緣體(2311)外、一端能與該助燃室(22)連接以定位該點火端子(231)、並能供接地之用，而該放電端部(2313)外露於該絕緣體(2311)且位於該助燃室(22)的一端處內。

更優選的是，所述助燃室(22)，包括有一中空管體(221)、及一設置在該中空管體(221)內的內管(222)，該中空管體(221)與內管(222)之間形成有一容氣空間(22a)，而該中空管體(221)與該點火端子(231)連接處，皆凸設有一第一連接座(223)，另該中空管體(221)與該管路(72)連接處，凸設有一第二連接座(224)，該內管(222)管壁上，除對應於該第二連接座(224)處，皆佈設有數個助燃氣孔(2221)。

更優選的是，所述外殼體(1)，其內設有一具有一入口端(11A)及一出口端(11B)的通氣空間(11)，該入口端(11A)與該引擎排煙管(10)連接並連通，該出口端(11B)與該排氣裝置(20)連接並連通，且內壁面與該內殼體(3)之間，間隔環設有數片能讓該廢氣(30)形成氣旋的導流片(12)；所述內 殼體(3)，其為軸設於該外殼體(1)內，且外壁面與各片該導流片(12)一端連接，而該內殼體(3)內設有一導流空間(31)，而鄰近於該排氣裝置(20)的一端處，設有一開口(32)、及一設置在該開口(32)處的渦流導流片組(33)，而該渦流導流片組(33)與該外殼體(1)之出口端(11B)處間、形成為一混合區段(40)；所述內燃室(4)，其為軸設於該內殼體(3)內，並內設有一能供該燃燒霧化柴油氣(A1)完全燃燒、產生完全燃燒霧化柴油氣(A2)用的燃燒空間(41)，鄰近於該排氣裝置(20)的一端處，設有一輸出開口(42)、及一間隔設置在該開口處的導流蓋板(43)，該輸出開口(42)是供輸出該完全燃燒霧化柴油氣(A2)之用，該導流蓋板(43)能避免該廢氣(30)直接流入該燃燒空間(41)中，並且還能對該完全燃燒霧化柴油氣(A2)進行導流、輸出至該內殼體(3)內，使其依序流經該開口(32)、該渦流導流片組(33)後形成氣旋，與呈氣旋狀的該廢氣(30)，於該混合區段(40)處一同旋轉，均勻混合形成高溫廢氣(50)，以引入該排氣裝置(20)中來燒掉碳微粒。

更優選的是，所述霧化噴嘴(21)，是為一能使柴油和空氣混合後再霧化噴出的柏努利噴管，該霧化噴嘴(21)是由一內管(211)、及一套設於該內管(211)外的外管(212)所組成；所述內管(211)是為一漸縮狀中空管體，且該內管(211)的一端、設有呈喇叭狀設置的一噴口(2111)，而該內管(211)的另側、設有一入氣管路(2112)，另該內管(211)鄰近於該噴口(2111)的一側壁面處、間隔設置有一入油孔(2113)；所述外管(212)的一側、設有一柴油供給系統(6)銜接的供油管路(2121)，而該內管(211)與該外管(212)間、形成有一容油空間(213)；所述空氣供給系統(7)，其還包括有至少一與該控制系統(5)電連接的空氣泵(73)，該空氣泵(73)亦通過一管路(72)，與該入氣管路(2112)連接。

更優選的是，所述輸出開口(42)，其內壁面處，還間隔環設 有數片能將完全燃燒霧化柴油氣(A2)、以渦流形式引導輸出的內渦流片(44)；所述渦流導流片組(33)，其還包括有數片環狀間隔設置，且一角隅相互連接的渦流導流片(331)；所述排氣裝置(20)，其內至少設有下列之一或其組合：碳微粒過濾器(201)、觸媒轉換器。

更優選的是，所述控制系統(5)，還包括有一能供控制該淨化再生裝置(100)運作時間長短用的控制主機(51)、及與該控制主機(51)電連接的一開關(52)、一前溫度感應單元(53)、至少一後溫度感應單元(54)、一壓差感應器(55)，該開關(52)為設於該外殼體(1)外、能控制該淨化再生裝置(100)是否運作之用，該前溫度感應單元(53)為設於該外殼體(1)一側、一端導入該內燃室(4)內、能供確認該霧化柴油氣(A)是否被點燃，該後溫度感應單元(54)為間隔環設於該出口端(11B)處，能供確認該高溫廢氣(50)溫度之用，該壓差感應器(55)為設於該排氣裝置(20)外，並與該排氣裝置(20)連通，能供測量該排氣裝置(20)內壓力變化用；所述柴油供給系統(6)，其具有一與該供油管路(2221)連接的供油泵(61)。

更優選的是，所述外殼體(1)，還包括有一位於該外殼體(1)與該內燃室(4)間，對應於該前置燃燒裝置(2)處，能供引導該前置燃燒裝置(2)與該內燃室(4)連通用的第一連接管道(13)；以及一位於該外殼體(1)與該內燃室(4)間，對應於該前溫度感應單元(53)處，能供引導該前溫度感應單元(53)一端伸入該內燃室(4)內用的第二連接管道(14)。

更優選的是，所述點火系統(232)是為下列之一：電容放電式磁電機點火系統、電容放電式蓄電池點火系統、感應放電式點火系統。

更優選的是，所述風機單元(71)是為下列之一：離心式風機、軸流式風機、斜流式風機。

與現有技術相比，本新型的效果如下所示：

第一點：本新型淨化再生裝置(100)，利用前置燃燒裝置(2)和內燃室(4)的配合，形成漸進式的分段燃燒效果，讓霧化柴油氣完全燃燒，配合廢氣(30)形成高溫廢氣(50)的效果，引入排氣裝置(20)中後，即能形成主動再生的效果，去除碳微粒過濾器(201)的積碳，而且淨化再生裝置(100)能配合不同的柴油引擎應用，使用上更方便，運作限制少，主動再生時完全不會干擾到柴油引擎的正常運行，就算發生不當的使用習慣或環境等問題，碳微粒過濾器(201)也不會被影響到，不虞擔心碳微粒過濾器(201)會故障。。

第二點：本新型淨化再生裝置(100)，利用點火裝置(23)中伸入於助燃室(22)內，而且自由端以一角度延伸交錯的兩點火端子(231)，並且因為點火端子(231)間的電極互不相同，能穩定且有效的點火，不用擔心會被霧化柴油氣弄溼而無法點火，同時，點火端子(231)，為能高壓放電所用的結構與材質，耐熱溫度相對地高，不虞擔心會被燒壞。

第三點：本新型淨化再生裝置(100)，利用風機單元(71)，為助燃室(22)供給足量空氣，以對應配合霧化柴油氣(A)，讓霧化柴油氣(A)能有足夠的空氣來進行燃燒，順利地被點火端子(231)點燃，並且還有足夠的壓力，輸出至內燃室(4)。

第四點：本新型淨化再生裝置(100)，利用內殼體(3)和內燃室(4)的配合，以渦流導流片組(33)和導流蓋板(41)，讓完全燃燒霧化柴油氣(A2)不會被廢氣(30)所吹熄，使淨化再生裝置(100)能順利運作

第五點：本新型中，淨化再生裝置(100)利用導流片(12)和渦流導流片組(33)，讓廢氣(30)和完全燃燒霧化柴油氣(A2)能形成氣旋，在混合區段(40)處均勻混合形成高溫廢氣(50)，以解決黑煙及積碳的問題。

第六點：本新型中，淨化再生裝置(100)利用前置燃燒裝置(2)、內殼體(3)和內燃室(4)的配合來控制溫度，讓完全燃燒霧化柴油氣(A2)與廢氣(30)混合降溫前，獲得一個緩衝，使高溫廢氣(50)整體溫度下降，避免溫度過高，燒壞碳微粒過濾器(201)。

1‧‧‧外殼體

11‧‧‧通氣空間

11A‧‧‧入口端

11B‧‧‧出口端

12‧‧‧導流片

13‧‧‧第一連接管道

14‧‧‧第二連接管道

2‧‧‧前置燃燒裝置

21‧‧‧霧化噴嘴

211‧‧‧內管

31‧‧‧導流空間

32‧‧‧開口

33‧‧‧渦流導流片組

331‧‧‧渦流導流片

4‧‧‧內燃室

41‧‧‧燃燒空間

42‧‧‧輸出開口

43‧‧‧導流蓋板

44‧‧‧內渦流片

5‧‧‧控制系統

2111‧‧‧噴口

2112‧‧‧入氣管路

2113‧‧‧入油孔

212‧‧‧外管

2121‧‧‧供油管路

213‧‧‧容油空間

22‧‧‧助燃室

221‧‧‧中空管體

222‧‧‧內管

2221‧‧‧助燃氣孔

223‧‧‧第一連接座

224‧‧‧第二連接座

22a‧‧‧容氣空間

23‧‧‧點火裝置

231‧‧‧點火端子

2311‧‧‧絕緣體

2312‧‧‧中央電極

2313‧‧‧放電端部

2314‧‧‧金屬殼體

232‧‧‧點火系統

3‧‧‧內殼體

51‧‧‧控制主機

52‧‧‧開關

53‧‧‧前溫度感應單元

54‧‧‧後溫度感應單元

55‧‧‧壓差感應器

6‧‧‧柴油供給系統

61‧‧‧供油泵

7‧‧‧空氣供給系統

71‧‧‧風機單元

72‧‧‧管路

73‧‧‧空氣泵

A‧‧‧霧化柴油氣

A1‧‧‧燃燒霧化柴油氣

A2‧‧‧完全燃燒霧化柴油氣

10‧‧‧引擎排煙管

20‧‧‧排氣裝置

201‧‧‧碳微粒過濾器

30‧‧‧廢氣

40‧‧‧混合區段

50‧‧‧高溫廢氣

100‧‧‧淨化再生裝置

第1圖：本新型的立體示意圖。

第2圖：本新型中前置燃燒裝置和空氣供給系統部分的分解示意圖。

第3圖：為第2圖中前置燃燒裝置的分解示意圖。

第4圖：為第2圖中X-X的剖面示意圖。

第5圖：為第2圖中X-X的剖面實施示意圖。

第6圖：為第2圖中Y-Y的剖面示意圖。

第7圖：為第2圖中Y-Y的剖面實施示意圖。

第8圖：本新型淨化再生時前段的立體剖面實施示意圖。

第9圖：本新型淨化再生時後段的立體剖面實施示意圖。

第10圖：本新型的構造示意圖。

第11圖：本新型配合另種風機單元時的立體示意圖。

以下依據圖面所示的實施例詳細說明如後：如第1圖至第4圖所示，圖中揭示出，為一種改良型柴油引擎黑煙淨化再生裝置，該淨化再生裝置(100)為設於引擎排煙管(10)與排氣裝置(20)兩者間，能供提昇該引擎排煙管(10)所排的廢氣(30)之溫度以解決積碳問題、讓該排氣裝置(20)正常工作、避免產生黑煙，所述淨化再生裝置(100)，包括有一外殼體(1)、至少一前置燃燒裝置(2)、一內殼體(3)、一內燃室(4)、 一控制系統(5)、一柴油供給系統(6)、及一空氣供給系統(7)，其特徵在於：所述外殼體(1)，其設於該引擎排煙管(10)與該排氣裝置(20)間；所述前置燃燒裝置(2)，其包括有一霧化噴嘴(21)、一助燃室(22)、及至少一點火裝置(23)，該霧化噴嘴(21)設於該助燃室(22)一端，與該柴油供給系統(6)和該空氣供給系統(7)連接，能輸出適當柴油與空氣混合比的霧化柴油氣(A)，該助燃室(22)另一端自該外殼體(1)鄰近於該引擎排煙管(10)的對應端處，穿入後該內燃室(4)連接並連通，並且一側與該空氣供給系統(7)連接，能供給空氣以助燃，該點火裝置(23)設於該助燃室(22)鄰近於該霧化噴嘴(21)的對應端處，能利用高壓電產生電弧、點燃該霧化噴嘴(21)所輸出的霧化柴油氣(A)、以產生燃燒霧化柴油氣(A1)，並具有一端伸入於該助燃室(22)內、且自由端以一角度延伸交錯的兩點火端子(231)，而該點火端子(231)間的電極互不相同；所述內殼體(3)，其軸設於該外殼體(1)內；所述內燃室(4)，其軸設於該內殼體(3)內；所述控制系統(5)、該柴油供給系統(6)與該空氣供給系統(7)，其三者皆為設於該外殼體(1)外，並且該控制系統(5)是與該點火裝置(23)、該柴油供給系統(6)、及該空氣供給系統(7)三者電連接，還能控制該前置燃燒裝置(2)、該柴油供給系統(6)、及該空氣供給系統(7)三者運作與否；所述空氣供給系統(7)，其包括有至少一與該控制系統(5)電連接的風機單元(71)，該風機單元(71)通過一管路(72)，與該助燃室(22)遠離於該點火端子(231)的一端側壁連接，能供給該助燃室(22)對應於該霧化柴油氣(A)的足量空氣。

其中，本新型淨化再生裝置(100)通過外殼體(1)、前置燃燒裝置(2)、內殼體(3)、內燃室(4)、控制系統(5)、柴油供給系統(6)、及空氣供給系統(7)的應用配合，提供一利用柴油燃燒而解決觸媒轉化器積碳問題的解決手段，主要是利用前置燃燒裝置(2)和內燃室(4)，形成漸進式的分段燃 燒效果，讓霧化柴油氣充分地完全燃燒，達到理想加熱效果，有效地發揮出柴油應有的加熱能力，進行主動再生，解決積碳與其所導致的背壓增大等問題，讓黑煙不再產生。

其次，風機單元(71)的投入應用，讓霧化噴嘴(21)輸出的霧化柴油氣(A)，有著足夠的空氣能燃燒，不用擔心會發生空氣量不足而導致點火失敗的問題，除此之外，風機單元(71)的成本低，且還便於安裝，進一步提高了本新型淨化再生裝置(100)的應用性。

再者，通過點火裝置(23)的應用，讓兩點火端子(231)間產生高壓放電反應，而產生電弧，使霧化柴油氣(A)被點燃，解決不易點火的問題，最重要的是，點火端子(211)能高壓放電，整體結構材質，耐熱溫度相對地高，不用擔心被燒壞。

還有，不管是新舊的柴油引擎，本新型淨化再生裝置(100)都能配合安裝應用，而且安裝上非常方便，進行主動再生時不會干擾到柴油引擎的運作，使用者能繼續動作，故通過本新型淨化再生裝置(100)的應用，能將廢氣對環境的傷害降至最低。

請參閱第3圖、第4圖、第6圖及第10圖，所述點火裝置(23)，其還包括有一與該控制系統(5)和各個該點火端子(231)電連接，能輸出高壓電讓兩該點火端子(231)相互間產生高壓放電反應、形成電弧以點燃該霧化柴油氣(A)的點火系統(232)；所述點火端子(231)，其還具有一絕緣體(2311)、一中央電極(2312)、及一金屬殼體(2314)，該絕緣體(2311)為軸設於該中央電極(2312)外、一端能伸入於該助燃室(22)內，該中央電極(2312)呈桿狀、且具有一放電端部(2313)，該金屬殼體(2314)環繞該絕緣體(2311)外、一端能與該助燃室(22)連接以定位該點火端子(231)、並能供接地之用，而該放電端部(2313)外露於該絕緣體(2311)且位於該助燃室(22)的一端處內。

其中，通過點火端子(231)的應用，以絕緣體(2311)、中央電極(2312)、及金屬殼體(21314)構成能高壓放電的結構，配合點火系統(232)的高壓電，即能讓連接正極的點火端子(231)、連接負極的點火端子(231)兩者間形成電弧，以確實地點燃霧化柴油氣(A)，一舉解決柴油點火困難的問題。

其次，通過呈桿狀的中央電極(2312)，深入助燃室(22)內，因為點火端子(231)分別連接不同的電極，而且電流會走電阻最小的路徑，所以就算被柴油浸濕，也不會發生容易短路乃至無法點火的問題，因為電流只會從兩放電端部(2313)處走，因此操作人員無需擔心會有無法點火的問題的發生。

請參閱第3圖、第4圖、及第6圖，所述助燃室(22)，包括有一中空管體(221)、及一設置在該中空管體(221)內的內管(222)，該中空管體(221)與內管(222)之間形成有一容氣空間(22a)，而該中空管體(221)與該點火端子(231)連接處，皆凸設有一第一連接座(223)，另該中空管體(221)與該管路(72)連接處，凸設有一第二連接座(224)，該內管(222)管壁上，除對應於該第二連接座(224)處，皆佈設有數個助燃氣孔(2221)。

其中，其中，通過助燃室(22)的應用，達到助燃的效果，當與管路(72)連接的第二連接座(224)，開始輸入空氣後，環繞狀的容氣空間(22a)，配合助燃氣孔(2221)立體供氣，補充燃燒時所需的氧氣量，獲得更好的燃燒效果，讓霧化柴油氣(A)能順利地燃燒，輸出燃燒霧化柴油氣(A1)，還能使燃燒過程中產生的碳粒，不易附著堆積於內管(222)管壁上，影響到前置燃燒裝置(2)的運作。

其次，內管(222)管壁上對應於第二連接座(224)處，並無助 燃氣孔(2221)，所以不用擔心會直吹燃燒霧化柴油氣(A2)。

讓霧化柴油氣(A)有充分的空氣使其燃燒，並且利用空氣氣流流動，讓霧化柴油氣(A)能順利地依序形成前段燃燒霧化柴油氣(A1)、後段燃燒霧化柴油氣(A2)後輸出，還能使燃燒過程中產生的碳粒，不易附著堆積於內壁面，影響到前置燃燒裝置(2)的運作。

請參閱第1圖、第8圖及第9圖，所述外殼體(1)，其內設有一具有一入口端(11A)及一出口端(11B)的通氣空間(11)，該入口端(11A)與該引擎排煙管(10)連接並連通，該出口端(11B)與該排氣裝置(20)連接並連通，且內壁面與該內殼體(3)之間，間隔環設有數片能讓該廢氣(30)形成氣旋的導流片(12)；所述內殼體(3)，其為軸設於該外殼體(1)內，且外壁面與各片該導流片(12)一端連接，而該內殼體(3)內設有一導流空間(31)，而鄰近於該排氣裝置(20)的一端處，設有一開口(32)、及一設置在該開口(32)處的渦流導流片組(33)，而該渦流導流片組(33)與該外殼體(1)之出口端(11B)處間、形成為一混合區段(40)；所述內燃室(4)，其為軸設於該內殼體(3)內，並內設有一能供該燃燒霧化柴油氣(A1)完全燃燒、產生完全燃燒霧化柴油氣(A2)用的燃燒空間(41)，鄰近於該排氣裝置(20)的一端處，設有一輸出開口(42)、及一間隔設置在該開口處的導流蓋板(43)，該輸出開口(42)是供輸出該完全燃燒霧化柴油氣(A2)之用，該導流蓋板(43)能避免該廢氣(30)直接流入該燃燒空間(41)中，並且還能對該完全燃燒霧化柴油氣(A2)進行導流、輸出至該內殼體(3)內，使其依序流經該開口(32)、該渦流導流片組(33)後形成氣旋，與呈氣旋狀的該廢氣(30)，於該混合區段(40)處一同旋轉，均勻混合形成高溫廢氣(50)，以引入該排氣裝置(20)中來燒掉碳微粒。

其中，利用入口端(11A)與引擎排煙管(10)穩固連接，再出口端(11B)與排氣裝置(20)穩固連接，讓外殼體(1)能穩固的定位在引擎排煙管 (10)與排氣裝置(20)間；內殼體(3)和內燃室(4)的設計，利用渦流導流片組(33)和導流蓋板(41)，讓完全燃燒霧化柴油氣(A2)不會被廢氣(30)所吹熄，同時導流片(12)還能配合渦流導流片組(33)，讓廢氣(30)和完全燃燒霧化柴油氣(A2)形成氣旋、一同在混合區段(40)處旋轉，達到均勻混合形成高溫廢氣(50)的效果，引入排氣裝置(20)中後進行主動再生，讓排氣裝置(20)中的碳微粒過濾器(201)全部正常運作，解決黑煙及積碳的問題。

其次，內殼體(3)和內燃室(4)還能配合前置燃燒裝置(2)，達到控制溫度的作用，因為柴油完全燃燒的溫度非常高，雖然要讓排氣裝置(20)中的碳微粒過濾器(201)再生，所需要的溫度也不低，但是直接應用完全燃燒霧化柴油氣(A2)，會有超過碳微粒過濾器(201)耐溫上限的問題產生，反而會縮短碳微粒過濾器(201)的使用壽命，所以前述三者的配合，不但能讓霧化柴油氣完全燃燒，更使完全燃燒霧化柴油氣(A2)與廢氣(30)混合降溫前，獲得一個緩衝，使高溫廢氣(50)整體溫度下降到不會超過碳微粒過濾器(201)耐溫上限的程度，在有效地讓碳微粒過濾器(201)再生的同時，不會讓碳微粒過濾器(201)受到損害。

請參閱第3圖、第4圖及第6圖，所述霧化噴嘴(21)，是為一能使柴油和空氣混合後再霧化噴出的柏努利噴管，該霧化噴嘴(21)是由一內管(211)、及一套設於該內管(211)外的外管(212)所組成；所述內管(211)是為一漸縮狀中空管體，且該內管(211)的一端、設有呈喇叭狀設置的一噴口(2111)，而該內管(211)的另側、設有一入氣管路(2112)，另該內管(211)鄰近於該噴口(2111)的一側壁面處、間隔設置有一入油孔(2113)；所述外管(212)的一側、設有一柴油供給系統(6)銜接的供油管路(2121)，而該內管(211)與該外管(212)間、形成有一容油空間(213)；所述空氣供給系統(7)，其還包括有至少一與該控制系統(5)電連接的空氣泵(73)，該空氣泵(73)亦通過一管路 (72)，與該入氣管路(2112)連接。

其中，霧化噴嘴(21)的噴油動作是一種柏努利效應，為氣體自入氣管路(2112)進入於內管(211)後，會造成容油空間(213)內的柴油被從入油孔(2113)處吸出，灑入經過的空氣中，而至噴口(2111)處霧化噴出，以有效地霧化柴油並混合空氣，最終輸出霧化柴油氣(A)。

其次，通過使用獨立的空氣泵(73)，將霧化用空氣和助燃用空氣分開，以順利地霧化柴油。

請參閱第1圖及第8圖至第10圖，所述輸出開口(42)，其內壁面處，還間隔環設有數片能將完全燃燒霧化柴油氣(A2)、以渦流形式引導輸出的內渦流片(44)；所述渦流導流片組(33)，其還包括有數片環狀間隔設置，且一角隅相互連接的渦流導流片(331)；所述排氣裝置(20)，其內至少設有下列之一或其組合：碳微粒過濾器(201)、觸媒轉換器。

其中，通過內渦流片(44)的應用，讓完全燃燒霧化柴油氣(A2)能初步形成渦流後，自輸出開口(42)處被輸出，以有效配合渦流導流片組(33)，而該渦流導流片組(33)不但能避免廢氣(30)直接吹熄完全燃燒霧化柴油氣(A2)，還能讓完全燃燒霧化柴油氣(A2)形成氣旋，以有效地與廢氣(30)混合，成為高溫廢氣(50)。

其次，為了配合使用需要，能於排氣裝置(20)中設置碳微粒過濾器(201)及/或觸媒轉換器[未揭示，為傳統型式]，以使柴油引擎所排放的廢氣，符合法規，且還能降低對環境的傷害。

請參閱第10圖，所述控制系統(5)，還包括有一能供控制該淨化再生裝置(100)運作時間長短用的控制主機(51)、及與該控制主機(51)電連接的一開關(52)、一前溫度感應單元(53)、至少一後溫度感應單元(54)、 一壓差感應器(55)，該開關(52)為設於該外殼體(1)外、能控制該淨化再生裝置(100)是否運作之用，該前溫度感應單元(53)為設於該外殼體(1)一側、一端導入該內燃室(4)內、能供確認該霧化柴油氣(A)是否被點燃，該後溫度感應單元(54)為間隔環設於該出口端(11B)處，能供確認該高溫廢氣(50)溫度之用，該壓差感應器(55)為設於該排氣裝置(20)外，並與該排氣裝置(20)連通，能供測量該排氣裝置(20)內壓力變化用；所述柴油供給系統(6)，其具有一與該供油管路(2221)連接的供油泵(61)。

其中，通過控制主機(51)、開關(52)、前溫度感應單元(53)、後溫度感應單元(54)及壓差感應器(55)的配合，組成控制系統(5)，讓消費者能更容易應用淨化再生裝置(100)，通過開關(52)即能順利地啟動本新型淨化再生裝置(100)，或是當壓差感應器(55)感應到排氣裝置(20)發生「背壓」過大的問題時，如壓力差達30%時，便自動通知控制主機(51)自動啟動，進行主動再生，前溫度感應單元(53)能確認霧化柴油氣(A)是否被點燃，後溫度感應單元(54)能確認該高溫廢氣(50)溫度，以避免發生溫度過高或過低，控制主機(51)能依據前述兩感應單元的數據，來控制淨化再生裝置(100)的運作，而消費者通過控制主機(51)，能更容易地確認淨化再生裝置(100)的狀態是否正常運作、是否需要維護等，操作實施上更為便利。

其次，通過使用獨立的供油泵(61)，能穩定的供應柴油，避免干擾到柴油引擎的運作，能非常穩定的供油，不受柴油液面波動的影響，且整體的成本低，空間的需求亦低，應用性更高。

請參閱第1圖及第10圖，所述外殼體(1)，還包括有一位於該外殼體(1)與該內燃室(4)間，對應於該前置燃燒裝置(2)處，能供引導該前置燃燒裝置(2)與該內燃室(4)連通用的第一連接管道(13)；以及一位於該外殼 體(1)與該內燃室(4)間，對應於該前溫度感應單元(53)處，能供引導該前溫度感應單元(53)一端伸入該內燃室(4)內用的第二連接管道(14)。

其中，通過第一連接管道(13)的應用，不但能便於前置燃燒裝置(2)的定位，還能有效地降低熱量的發散，避免被廢氣(30)帶走過多的溫度，使溫度更集中。

其次，第二連接管道(14)的應用，不但能便於前溫度感應單元(53)的定位，還能避免前溫度感應單元(53)受到廢氣(30)過多的影響，以更準確地感測內燃室(4)內的溫度變化。

上述中，所述點火系統(232)是為下列之一：電容放電式磁電機點火系統、電容放電式蓄電池點火系統、感應放電式點火系統。

其中，針對應用的柴油引擎使用場合，能配合不同的點火系統(232)，以使兩點火端子(231)間能穩定的產生電弧，以順利地點燃霧化柴油氣(A)。

請參閱第1圖和第11圖，所述風機單元(71)是為下列之一：離心式風機、軸流式風機、斜流式風機。

其中，根據需求的不同，當安裝空間較大時，能應用如第1圖所示的風機單元(71)安裝方式，當安裝空間較小時，能應用如第11圖所示的風機單元(71)安裝方式，消費者能選擇應用，擴展應用範圍。

其次，根據不同的風量、風壓需要，能配合不同的風機單元(71)，讓霧化柴油氣(A)能夠燃燒起來，並且順利地被輸出。

如第5圖、第7圖、第8圖及第9圖所示，本新型淨化再生裝置(100)在柴油引擎運作的狀況下，首先通過開關(52)啟動控制主機(51)，讓柴油供給系統(6)與空氣供給系統(7)運作，使供油管路(2121)供油，而入氣管路(2112)、兩管路(72)開始供氣，助燃室(22)充氣，霧化噴嘴(21)則是將柴油 和空氣混合後再霧化噴出。

同時，前置燃燒裝置(2)的點火裝置(23)亦被控制主機(51)啟動，兩點火端子(231)相互間產生高壓放電反應、形成電弧，參閱第5圖，當電弧碰到被霧化噴出的霧化柴油氣(A)時，便能順利地點燃混合油氣，且配合助燃室(22)內助燃用的空氣，而形成燃燒霧化柴油氣(A1)，並讓燃燒霧化柴油氣(A1)往內燃室(4)前進。

受到柴油特性的影響，燃燒霧化柴油氣(A2)的燃燒時間及溫度在此階段還是不非常充足，仍然還殘留有些微霧化柴油，參閱第8圖，配合內燃室(4)，讓燃燒霧化柴油氣(A1)在燃燒空間(41)內完全燃燒，形成攝氏一千度以上的完全燃燒霧化柴油氣(A2)。

請參閱第9圖，完全燃燒霧化柴油氣(A2)形成後，便會自輸出開口(42)處輸出，並被內渦流片(44)初步導成渦流，再經導流蓋板(43)轉向，進入導流空間(31)內，再被渦流導流片組(33)轉為氣旋，以與被導流片(12)引導形成氣旋的廢氣(30)，在混合區段(40)內一同旋轉，均勻混合形成攝氏一千度以下的高溫廢氣(50)，隨後被引入排氣裝置(20)中，而使碳微粒過濾器(201)再生，去除積碳。

整體實施過程中，讓柴油完全燃燒，使完全燃燒霧化柴油氣(A2)與廢氣(30)混合後，其溫度下降的幅度不會過大，而高溫廢氣(50)的溫度被控制在能去除碳微粒過濾器(201)的積碳、且又不會燒壞碳微粒過濾器(201)的溫度範圍內，更能避免溫度不足，及積碳去除不夠徹底的問題產生。

雖然圖中未揭示出，但前置燃燒裝置(2)能依需要進行增加，以配合應用於中、大型的柴油引擎應用，增加並確保完全燃燒霧化柴 油氣(A2)的輸出，且當其中一組前置燃燒裝置(2)發生故障時，另組前置燃燒裝置(2)依舊能繼續運作，不用停下維護，能等到須進行維護作業時再行更換維修，降低維護成本，提供了一額外的運作保障。

當然，雖然圖中未揭示出，但前置燃燒裝置(2)的點火裝置(23)亦能依需要進行增加，以有效地提昇點火成功率，能在其中一組點火裝置(23)發生故障時，另一組仍依舊能產生點火，不需停機維護，故能提供額外的保障、降低維護成本。

以上依據圖式所示的實施例詳細說明本新型的構造、特徵及作用效果；惟以上所述僅為本新型之較佳實施例，但本新型不以圖面所示限定實施範圍，因此舉凡與本新型意旨相符的修飾性變化，只要在均等效果的範圍內都應涵屬於本新型專利範圍內。

Claims (10)

1. 一種改良型柴油引擎黑煙淨化再生裝置，該淨化再生裝置(100)為設於引擎排煙管(10)與排氣裝置(20)兩者間，能供提昇該引擎排煙管(10)所排的廢氣(30)之溫度以解決積碳問題、讓該排氣裝置(20)正常工作、避免產生黑煙，所述淨化再生裝置(100)，包括有一外殼體(1)、至少一前置燃燒裝置(2)、一內殼體(3)、一內燃室(4)、一控制系統(5)、一柴油供給系統(6)、及一空氣供給系統(7)，其特徵在於：所述外殼體(1)，其設於該引擎排煙管(10)與該排氣裝置(20)間；所述前置燃燒裝置(2)，其包括有一霧化噴嘴(21)、一助燃室(22)、及至少一點火裝置(23)，該霧化噴嘴(21)設於該助燃室(22)一端，與該柴油供給系統(6)和該空氣供給系統(7)連接，能輸出適當柴油與空氣混合比的霧化柴油氣(A)，該助燃室(22)另一端自該外殼體(1)鄰近於該引擎排煙管(10)的對應端處，穿入後該內燃室(4)連接並連通，並且一側與該空氣供給系統(7)連接，能供給空氣以助燃，該點火裝置(23)設於該助燃室(22)鄰近於該霧化噴嘴(21)的對應端處，能利用高壓電產生電弧、點燃該霧化噴嘴(21)所輸出的霧化柴油氣(A)、以產生燃燒霧化柴油氣(A1)，並具有一端伸入於該助燃室(22)內、且自由端以一角度延伸交錯的兩點火端子(231)，而該點火端子(231)間的電極互不相同；所述內殼體(3)，其軸設於該外殼體(1)內；所述內燃室(4)，其軸設於該內殼體(3)內；所述控制系統(5)、該柴油供給系統(6)與該空氣供給系統(7)，其三者皆為設於該外殼體(1)外，並且該控制系統(5)是與該點火裝置(23)、該柴油供給系統(6)、及該空氣供給系統(7)三者電連接，還能控制該前置燃燒裝置(2)、該柴油供給系統(6)、及該空氣供給系統(7)三者運作與否； 所述空氣供給系統(7)，其包括有至少一與該控制系統(5)電連接的風機單元(71)，該風機單元(71)通過一管路(72)，與該助燃室(22)遠離於該點火端子(231)的一端側壁連接，能供給該助燃室(22)對應於該霧化柴油氣(A)的足量空氣。
2. 如請求項1所述的改良型柴油引擎黑煙淨化再生裝置，其中：所述點火裝置(23)，其還包括有一與該控制系統(5)和各個該點火端子(231)電連接，能輸出高壓電讓兩該點火端子(231)相互間產生高壓放電反應、形成電弧以點燃該霧化柴油氣(A)的點火系統(232)；所述點火端子(231)，其還具有一絕緣體(2311)、一中央電極(2312)、及一金屬殼體(2314)，該絕緣體(2311)為軸設於該中央電極(2312)外、一端能伸入於該助燃室(22)內，該中央電極(2312)呈桿狀、且具有一放電端部(2313)，該金屬殼體(2314)環繞該絕緣體(2311)外、一端能與該助燃室(22)連接以定位該點火端子(231)、並能供接地之用，而該放電端部(2313)外露於該絕緣體(2311)且位於該助燃室(22)的一端處內。
3. 如請求項2所述的改良型柴油引擎黑煙淨化再生裝置，其中：所述助燃室(22)，包括有一中空管體(221)、及一設置在該中空管體(221)內的內管(222)，該中空管體(221)與內管(222)之間形成有一容氣空間(22a)，而該中空管體(221)與該點火端子(231)連接處，皆凸設有一第一連接座(223)，另該中空管體(221)與該管路(72)連接處，凸設有一第二連接座(224)，該內管(222)管壁上，除對應於該第二連接座(224)處，皆佈設有數個助燃氣孔(2221)。
4. 如請求項3所述的改良型柴油引擎黑煙淨化再生裝置，其中：所述外殼體(1)，其內設有一具有一入口端(11A)及一出口端(11B)的通氣空間(11)，該入口端(11A)與該引擎排煙管(10)連接並連通，該出口端(11B)與該排氣 裝置(20)連接並連通，且內壁面與該內殼體(3)之間，間隔環設有數片能讓該廢氣(30)形成氣旋的導流片(12)；所述內殼體(3)，其為軸設於該外殼體(1)內，且外壁面與各片該導流片(12)一端連接，而該內殼體(3)內設有一導流空間(31)，而鄰近於該排氣裝置(20)的一端處，設有一開口(32)、及一設置在該開口(32)處的渦流導流片組(33)，而該渦流導流片組(33)與該外殼體(1)之出口端(11B)處間、形成為一混合區段(40)；所述內燃室(4)，其為軸設於該內殼體(3)內，並內設有一能供該燃燒霧化柴油氣(A1)完全燃燒、產生完全燃燒霧化柴油氣(A2)用的燃燒空間(41)，鄰近於該排氣裝置(20)的一端處，設有一輸出開口(42)、及一間隔設置在該開口處的導流蓋板(43)，該輸出開口(42)是供輸出該完全燃燒霧化柴油氣(A2)之用，該導流蓋板(43)能避免該廢氣(30)直接流入該燃燒空間(41)中，並且還能對該完全燃燒霧化柴油氣(A2)進行導流、輸出至該內殼體(3)內，使其依序流經該開口(32)、該渦流導流片組(33)後形成氣旋，與呈氣旋狀的該廢氣(30)，於該混合區段(40)處一同旋轉，均勻混合形成高溫廢氣(50)，以引入該排氣裝置(20)中來燒掉碳微粒。
5. 如請求項4所述的改良型柴油引擎黑煙淨化再生裝置，其中：所述霧化噴嘴(21)，是為一能使柴油和空氣混合後再霧化噴出的柏努利噴管，該霧化噴嘴(21)是由一內管(211)、及一套設於該內管(211)外的外管(212)所組成；所述內管(211)是為一漸縮狀中空管體，且該內管(211)的一端、設有呈喇叭狀設置的一噴口(2111)，而該內管(211)的另側、設有一入氣管路(2112)，另該內管(211)鄰近於該噴口(2111)的一側壁面處、間隔設置有一入油孔(2113)； 所述外管(212)的一側、設有一柴油供給系統(6)銜接的供油管路(2121)，而該內管(211)與該外管(212)間、形成有一容油空間(213)；所述空氣供給系統(7)，其還包括有至少一與該控制系統(5)電連接的空氣泵(73)，該空氣泵(73)亦通過一管路(72)，與該入氣管路(2112)連接。
6. 如請求項5所述的改良型柴油引擎黑煙淨化再生裝置，其中：所述輸出開口(42)，其內壁面處，還間隔環設有數片能將完全燃燒霧化柴油氣(A2)、以渦流形式引導輸出的內渦流片(44)；所述渦流導流片組(33)，其還包括有數片環狀間隔設置，且一角隅相互連接的渦流導流片(331)；所述排氣裝置(20)，其內至少設有下列之一或其組合：碳微粒過濾器(201)、觸媒轉換器。
7. 如請求項6所述的改良型柴油引擎黑煙淨化再生裝置，其中：所述控制系統(5)，還包括有一能供控制該淨化再生裝置(100)運作時間長短用的控制主機(51)、及與該控制主機(51)電連接的一開關(52)、一前溫度感應單元(53)、至少一後溫度感應單元(54)、一壓差感應器(55)，該開關(52)為設於該外殼體(1)外、能控制該淨化再生裝置(100)是否運作之用，該前溫度感應單元(53)為設於該外殼體(1)一側、一端導入該內燃室(4)內、能供確認該霧化柴油氣(A)是否被點燃，該後溫度感應單元(54)為間隔環設於該出口端(11B)處，能供確認該高溫廢氣(50)溫度之用，該壓差感應器(55)為設於該排氣裝置(20)外，並與該排氣裝置(20)連通，能供測量該排氣裝置(20)內壓力變化用；所述柴油供給系統(6)，其具有一與該供油管路(2221)連接的供油泵(61)。
8. 如請求項7所述的改良型柴油引擎黑煙淨化再生裝置，其中：所述外殼體(1)，還包括有一位於該外殼體(1)與該內燃室(4)間，對應於該前置燃燒 裝置(2)處，能供引導該前置燃燒裝置(2)與該內燃室(4)連通用的第一連接管道(13)；以及一位於該外殼體(1)與該內燃室(4)間，對應於該前溫度感應單元(53)處，能供引導該前溫度感應單元(53)一端伸入該內燃室(4)內用的第二連接管道(14)。
9. 如請求項8所述的改良型柴油引擎黑煙淨化再生裝置，其中：所述點火系統(232)是為下列之一：電容放電式磁電機點火系統、電容放電式蓄電池點火系統、感應放電式點火系統。
10. 如請求項9所述的改良型柴油引擎黑煙淨化再生裝置，其中：所述風機單元(71)是為下列之一：離心式風機、軸流式風機、斜流式風機。