TWM577061U - Diesel particulate filter cleaning system - Google Patents

Abstract

本創作提供一種柴油微粒濾煙器的清潔系統，其包含一第一清潔裝置，其具有一氣體濾化腔室及一負壓腔室，氣體濾化腔室連通於柴油微粒濾煙器及負壓腔室，氣體濾化腔室設有複數種金屬離子觸媒劑，當柴油微粒濾煙器在一乾燥溫度時，負壓腔室對柴油微粒濾煙器執行抽氣動作，且金屬離子觸媒劑能過濾來自柴油微粒濾煙器的雜質；藉此，柴油微粒濾煙器透過第一清潔裝置進行清洗，以提升柴油微粒濾煙器的清潔效率。

Description

柴油微粒濾煙器的清潔系統

本創作為一種清潔系統，尤指一種柴油微粒濾煙器的清潔系統。

如今，由於柴油引擎具有熱效率高、省油、且燃料價格便宜的優點，近年來，柴油引擎廣泛應用在車輛、鐵路、船舶、農耕機，或者工程機械、發電設備等多項領域；但是，已知柴油引擎內部燃燒作動過程中，會伴隨產生嚴重汙染環境的多種空氣汙染物質，例如，氮氧化物(NO _x)、懸浮微粒(PM)、碳氫化合物和一氧化碳(CO)，進而危害生物呼吸道健康的問題。

許多業者為了改善上述柴油引擎產生空氣污染的問題，因此目前業者開發在柴油車廢排氣管中安裝柴油微粒濾煙器(Diesel Particulate Filters，DPF)，柴油微粒濾煙器內的濾材以攔截過濾方式淨化柴油引擎燃燒產生的空氣汙染物質，藉以有效淨化改善排放廢氣的功效。

當車輛行駛特定公里數時，柴油微粒濾煙器中的濾材會堆積過多的空氣汙染物質，進而使柴油引擎排放廢氣的背壓逐漸增加，若不清洗處理容易造成柴油引擎產生過熱拋錨的狀況；目前車輛維修保養業者針對柴油微粒濾煙器清洗方式，係在柴油微粒濾煙器的廢氣端加壓注入清洗藥液，利用清洗藥液單向滲透濾材，以流動排出堆積在濾材上的空氣汙染物質。

然而，當柴油微粒濾煙器的濾材累積過多的雜質時，若僅單獨使用上述藥液清潔方式，容易造成清洗藥劑受阻而緩慢流通於佈滿有雜質的所述濾材，降低清洗藥劑的流通性，進而延長清洗的時間。

再者，由於微粒雜質透過靜電原理吸附在所述濾材，因此清洗藥劑的流動僅能清洗表面的雜質而無法達到完全清除的問題。

為解決上述課題，本創作提供一種柴油微粒濾煙器的清潔系統，其柴油微粒濾煙器透過第一清潔裝置進行抽吸清洗，以過濾去除柴油微粒濾煙器的雜質，以達到提升清洗的效率。

為達到所述目的，本創作提供一種柴油微粒濾煙器的清潔系統，其包含一第一清潔裝置，具有一氣體濾化腔室及一負壓腔室，氣體濾化腔室之一側連通於柴油微粒濾煙器，而另一側連通於負壓腔室，氣體濾化腔室設有複數種金屬離子觸媒劑，並透過加熱至一活化溫度進行活化，當所述柴油微粒濾煙器在一乾燥溫度時，負壓腔室對柴油微粒濾煙器執行抽氣動作，且金屬離子觸媒劑能過濾及氧化還原來自柴油微粒濾煙器的雜質。

藉此，柴油微粒濾煙器經由第一清潔裝置，能夠大量抽取且清除吸附在柴油微粒濾煙器中的雜質，以提升整體的清潔效率，還能達到縮短清洗時間的目的。

為便於說明本創作於上述新型內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於列舉說明之比例，而非按實際元件的比例予以繪製，合先敘明。

請參閱圖1至圖6所示，本創作提供一種柴油微粒濾煙器的清潔系統，其包含：

一第一清潔裝置10，其用於初步濾化柴油微粒濾煙器1中的碳微粒雜質，如圖1所示，第一清潔裝置10具有一氣體濾化腔室11及一負壓腔室12，氣體濾化腔室11之一側設有一獨立且封閉連通於柴油微粒濾煙器1之抽吸管路13，而另一側設有一獨立且封閉連通於負壓腔室12之排氣管路14，氣體濾化腔室11內具有複數種金屬離子觸媒劑，負壓腔室12包含一負壓抽氣泵浦121，用於對柴油微粒濾煙器1提供真空負壓抽氣，且負壓腔室12更設有一洩壓閥122，以提供調整內部壓力，於本實施例中，金屬離子觸媒劑為鉑離子、銠離子以及鈀離子，當雜質通過氣體濾化腔室11時，金屬離子觸媒劑可用來還原反應消除所述雜質，簡單來說，金屬離子觸媒劑能與雜質中的NO _X產生還原反應，使得NO _x還原成N ₂及O ₂，隨後再將O ₂分別與H ₂及CO反應而產生CO ₂及H ₂O，達到還原及淨化空氣的效果。

於實際使用時，首先將氣體濾化腔室11加熱至介於250℃至350℃之一活化溫度，提供活化金屬離子觸媒劑，此時驅動柴油微粒濾煙器1並升溫至介於700℃至800℃之一乾燥溫度，用來排除柴油微粒濾煙器1中殘留的清洗藥液及水分，而且，高溫能夠降低雜質的靜電力，進而達到加速雜質脫落的效果，其中，氣體濾化腔室11內設有一第一溫度感應器111，抽吸管路13設有一第二溫度感應器131，於本實施例中，第一溫度感應器111用於偵測活化溫度，第二溫度感應器131用於偵測乾燥溫度，提供使用者判斷氣體濾化腔室11與柴油微粒濾煙器1的溫度。

後續，啟動負壓腔室12中的負壓抽氣泵浦121，並對柴油微粒濾煙器1執行抽氣動作，藉以柴油微粒濾煙器1中受抽取的雜質會先通過氣體濾化腔室11，其中，金屬離子觸媒劑能過濾所述雜質，最後再由負壓腔室12排出濾化後的空氣，藉此，柴油微粒濾煙器1經由第一清潔裝置10，能夠大量抽取且清除吸附在柴油微粒濾煙器1中的雜質，達到有效清潔碳微粒雜質的效果。

除此之外，第一清潔裝置10更包含一熱交換單元15，其可拆卸設於氣體濾化腔室11及負壓腔室12之間，並透過排氣管路14連通於氣體濾化腔室11與負壓腔室12，其中，當負壓腔室12在真空抽氣過程中，柴油微粒濾煙器1及氣體濾化腔室11所釋放的熱能經由負壓抽氣泵浦121的抽氣作用而流通於熱交換單元15，以使熱能傳遞至熱交換單元15進行冷卻交換，於本實施例中，熱交換單元15包含一熱交換器151及一連接於熱交換器151之水槽152，熱交換器151設於水槽152的底部，且熱交換器151之兩側連通於氣體濾化腔室11與負壓腔室12，熱交換器151冷卻交換柴油微粒濾煙器1及氣體濾化腔室11所釋放之熱能，並將熱能傳導至水槽152加熱，藉以熱交換單元15能夠作為能源回收使用。

除此之外，請配合圖2至圖4、圖6所示，本創作更包含有一第二清潔裝置20，其中，第一清潔裝置10與第二清潔裝置20兩者對柴油微粒濾煙器1皆有獨立清潔效果，因此柴油微粒濾煙器1經由第一清潔裝置10與第二清潔裝置20之清潔步驟為一者在先，而另一者在後，於本實施例中，柴油微粒濾煙器1首先經過第一清潔裝置10進行初步清洗後，再組接於第二清潔裝置20，並透過加壓清洗藥液循環地流動對清潔後的柴油微粒濾煙器20進行二次清洗，用於消除剩餘的油汙雜質。

第二清潔裝置20包含有相互連通之一加壓單元21、一蓄壓單元22及一過濾單元23，清潔後的柴油微粒濾煙器1裝設在加壓單元21與蓄壓單元22之間，其中，清潔後的柴油微粒濾煙器1透過一清潔管路24獨立且封閉連通於加壓單元21及蓄壓單元22之一側，而過濾單元23透過一循環管路25獨立且封閉連通於加壓單元21及蓄壓單元22之另一側。

請配合圖4所示，加壓單元21向清潔後的柴油微粒濾煙器1加壓傳輸清洗藥液，其中，由於清潔後的柴油微粒濾煙器1於第一清潔裝置10中已大量清除碳微粒雜質，使得清洗藥液能夠快速流通，並同時流動沖洗殘留的油汙雜質，此時蓄壓單元22接收經清洗後的清洗藥液，並傳輸至過濾單元23進行過濾，最後過濾單元23再將過濾後的清洗藥液回流至加壓單元21進行循環清潔的效果；藉此，經由第二清潔裝置20的二次清潔，能夠更完全地清洗柴油微粒濾煙器1中剩餘的油汙雜質，還能達到縮短清洗時間的目的。

再者，清潔管路24於柴油微粒濾煙器1之兩側分別設有一震盪器26，各震盪器26架設於清潔管路24中，並沿著清潔管路24的軸向設置，各震盪器26用來高頻震動清潔管路24中的清洗藥液，據此藉由清洗藥液的震動方式，能進一步提升柴油微粒濾煙器1的沖洗效果。

本創作於實際使用時，係將第一清潔裝置10之熱交換單元15拆卸及組接於加壓單元21及蓄壓單元22之間，並把柴油微粒濾煙器1容納於水槽152中進行加熱清潔，而柴油微粒濾煙器1之兩端分別透過清潔管路24穿設於水槽152，並分別連通於加壓單元21及蓄壓單元22，其中，熱交換器151所保存的熱能傳導至水槽152恆溫加熱，而使柴油微粒濾煙器1產生高溫，達到加速雜質脫離的效果，而且熱交換單元15中更設有一控制面板153，控制面板153提供監控柴油微粒濾煙器1的清洗狀態，而且還能顯示水槽152內部溫度，進而判斷控制熱交換器151進行加熱處理；再者，熱交換單元15同時運用超音波方式以高頻率震盪作用，提供更進一步加速雜質剝離於柴油微粒濾煙器1，進而大幅提升清潔的功效，並更進一步縮短清潔時間之效果。

請配合圖5所示，本創作更包含有一第三清潔裝置30，第三清潔裝置30連通於第二清潔裝置20之蓄壓單元22，於本實施例中，第三清潔裝置30用於抽吸且過濾柴油微粒濾煙器1剩餘的碳微粒雜質，第三清潔裝置30包含有一濾化單元31及一抽氣單元32，濾化單元31連通於第二清潔裝置20之蓄壓單元22及抽氣單元32，其中，濾化單元31係利用靜電方式及噴霧方式之組合吸附且過濾來自蓄壓單元22的雜質，於本實施例中，濾化單元31包含一第一濾化腔室311及一第二濾化腔室312，第一濾化腔室311連通於蓄壓單元22，提供以靜電方式吸附雜質中的微粒物質，第二濾化腔室312連通於第一濾化腔室311及抽氣單元32，提供以噴霧方式噴灑水分子用來二次過濾雜質，最後再由抽氣單元32排出濾化後的空氣，其中，本創作於第一濾化腔室311與蓄壓單元22間更連通有抽氣單元32，進而提升抽氣效率。

當第二清潔裝置20結束清潔時，第三清潔裝置30能夠啟動各抽氣單元32，並對蓄壓單元22進行抽氣動作，此時柴油微粒濾煙器1中殘留的水分及雜質受到抽氣作用而經由蓄壓單元22往第三清潔裝置30移動，而第三清潔裝置30之濾化單元31能夠進一步過濾及吸附所述雜質，進而提升完全清潔柴油微粒濾煙器1的效果，並使柴油微粒濾煙器1的內部達到保持乾燥的目的。

綜上所述，本創作具有下列功效：

1.柴油微粒濾煙器1經由第一清潔裝置10的初步清潔，能夠大量抽取且清除吸附在柴油微粒濾煙器1中的碳微粒雜質，後續再經由第二清潔裝置20的二次清潔，能夠更完全地清洗柴油微粒濾煙器1中剩餘的油汙雜質，以提升後續第二清潔裝置20的清潔效率，還能達到縮短清洗時間的目的。

2.再者，第一清潔裝置10還可排除柴油微粒濾煙器1中殘留的清洗藥液及水分，以達到有效清除碳微粒的目的。

3.熱交換單元15用來保存負壓腔室12所傳輸的熱能，能夠作為能源回收使用。

4.第三清潔裝置30能夠進一步過濾柴油微粒濾煙器1剩餘的碳微粒雜質，進而提升完全清潔柴油微粒濾煙器1的效果，並使柴油微粒濾煙器1的內部達到保持乾燥的目的。

以上所舉實施例僅用以說明本創作而已，非用以限制本創作之範圍。舉凡不違本創作精神所從事的種種修改或變化，俱屬本創作意欲保護之範疇。

1‧‧‧柴油微粒濾煙器

153‧‧‧控制面板

10‧‧‧第一清潔裝置

20‧‧‧第二清潔裝置

11‧‧‧氣體濾化腔室

21‧‧‧加壓單元

111‧‧‧第一溫度感應器

22‧‧‧蓄壓單元

12‧‧‧負壓腔室

23‧‧‧過濾單元

121‧‧‧負壓抽氣泵浦

24‧‧‧清潔管路

122‧‧‧洩壓閥

25‧‧‧循環管路

13‧‧‧抽吸管路

26‧‧‧震盪器

131‧‧‧第二溫度感應器

30‧‧‧第三清潔裝置

14‧‧‧排氣管路

31‧‧‧濾化單元

15‧‧‧熱交換單元

311‧‧‧第一濾化腔室

151‧‧‧熱交換器

312‧‧‧第二濾化腔室

152‧‧‧水槽

32‧‧‧抽氣單元

圖1係為本創作第一清潔裝置之架構示意圖。 圖2係為本創作第二清潔裝置之架構示意圖。 圖3係圖2之局部放大圖。 圖4係為本創作第二清潔裝置之使用狀態示意圖。 圖5係為本創作第三清潔裝置之架構示意圖。 圖6係為本創作之系統架構圖。

Claims (10)

1. 一種柴油微粒濾煙器的清潔系統，其包含： 　　一第一清潔裝置，其具有一氣體濾化腔室及一負壓腔室，該氣體濾化腔室之一側連通於柴油微粒濾煙器，而另一側連通於該負壓腔室，該氣體濾化腔室設有複數種金屬離子觸媒劑，並透過加熱至一活化溫度進行活化，當柴油微粒濾煙器在一乾燥溫度時，該負壓腔室對柴油微粒濾煙器執行抽氣動作，且該等金屬離子觸媒劑能過濾來自柴油微粒濾煙器的雜質。
2. 如請求項1所述之柴油微粒濾煙器的清潔系統，其中，該等金屬離子觸媒劑選自於由鉑離子、銠離子以及鈀離子所組成之群組，該等金屬離子觸媒劑藉由還原反應以消除所述雜質。
3. 如請求項1所述之柴油微粒濾煙器的清潔系統，其中，該氣體濾化腔室之一側設有一獨立連通於柴油微粒濾煙器之抽吸管路，而另一側設有一獨立連通於該負壓腔室之排氣管路；該氣體濾化腔室設有一用於偵測該活化溫度之第一溫度感應器，該抽吸管路設有一用於偵測該乾燥溫度之第二溫度感應器，該負壓腔室設有一提供調整內部壓力之洩壓閥。
4. 如請求項1所述之柴油微粒濾煙器的清潔系統，其中，該活化溫度為250℃至350℃，該乾燥溫度為700℃至800℃。
5. 如請求項3所述之柴油微粒濾煙器的清潔系統，其中，該第一清潔裝置更包含一熱交換單元可拆卸設於該氣體濾化腔室及該負壓腔室之間，並透過該排氣管路連通於該氣體濾化腔室與該負壓腔室，該負壓腔室包含一負壓抽氣泵浦對柴油微粒濾煙器提供真空抽氣，柴油微粒濾煙器及該氣體濾化腔室所釋放的熱能經由該負壓抽氣泵浦的抽氣作用，而流通於該熱交換單元進行冷卻交換。
6. 如請求項5所述之柴油微粒濾煙器的清潔系統，其中，該熱交換單元包含一熱交換器及一連接於該熱交換器之水槽，該熱交換器之兩側透過該排氣管路連通於該氣體濾化腔室與該負壓腔室，該熱交換器冷卻交換柴油微粒濾煙器及該氣體濾化腔室所釋放之熱能，並傳導至該水槽加熱。
7. 如請求項6所述之柴油微粒濾煙器的清潔系統，更包含一第二清潔裝置，柴油微粒濾煙器於該第一清潔裝置清潔後，再組接於該第二清潔裝置，並透過加壓清洗藥液循環地流動對清潔後的柴油微粒濾煙器進行清洗；其中，該第二清潔裝置包含有一加壓單元、一蓄壓單元及一過濾單元，清潔後的柴油微粒濾煙器透過一清潔管路獨立且封閉連通於該加壓單元及該蓄壓單元之一側，該清潔管路於清潔後的柴油微粒濾煙器之兩側分別設有一震盪器，該過濾單元透過一循環管路獨立且封閉連通於該加壓單元及該蓄壓單元之另一側，其中，該熱交換單元拆卸組接於該加壓單元及該蓄壓單元之間，清潔後的柴油微粒濾煙器容納於該水槽中進行加熱清潔。
8. 如請求項7所述之柴油微粒濾煙器的清潔系統，更包含一第三清潔裝置，第三清潔裝置連通於該第二清潔裝置之蓄壓單元，該第三清潔裝置用於抽吸過濾清潔後柴油微粒濾煙器中的雜質。
9. 如請求項8所述之柴油微粒濾煙器的清潔系統，其中，該第三清潔裝置包含有一濾化單元及一抽氣單元，該濾化單元連通於該蓄壓單元及該抽氣單元之間，藉以該抽氣單元對該蓄壓單元進行抽吸清潔後柴油微粒濾煙器中的雜質，再由該濾化單元進行吸附過濾。
10. 如請求項9所述之柴油微粒濾煙器的清潔系統，其中，該濾化單元係利用靜電方式及噴霧方式之組合吸附過濾所述雜質。