专利名称：排烟污染处理设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种处理设备，特别涉及一种可净化如引擎、锅炉等动力燃烧设备所排放废气中的碳粒子、粉尘等颗粒状污染物，并可将废气净化过程产生的污水重复过滤及回收利用的排烟污染处理设备。
背景技术：
二十世纪以来，汽车逐渐在全球普遍使用，虽为人类生活导入革命性的便利，但同时也成为空气污染的主要来源。由于引擎需燃烧石油方能动作，在燃烧后所排放的废气中，除含一氧化碳、碳氢化合物等化学性污染气体外，还含有碳粒子、粉尘等颗粒状悬浮物，漂浮于空气中污染环境并随人类呼吸而进入人体内，成为危害人体健康的主要原因之一。
有鉴于此，本发明申请人于在先申请并于2000年3月7日获准的美国专利申请案号第08/972323案，即揭示一种以水洗方式净化车辆废气的车辆滤烟装置，以减少车辆废气对自然环境的负面影响。本发明即为申请人基于上述前案精益求精，就上述水洗过程中水与高温引擎废气混合而蒸发，所导致的水量消耗及人为补水过滤污染物处理等问题进一步改良，进而提升其实用性及使用便利性以改善空气品质。
发明内容
因此，本发明的主要目的，即在提供一种可将废气中所含碳粒子，粉尘等净化的设备，其过程中所产生的污水并可长时间重复过滤及回收利用其过滤器亦可长时间过滤而不必经常更换滤芯的排烟污染处理设备。
本发明的另一目的，即在提供一种具多重节水设计的排烟污染处理设备。
本发明的另一目的，即在提供一种可避免其储水氧化的排烟污染处理设备。
本发明的再一目的，即在提供一种可减少人为补水及换水程序的排烟污染处理设备。
于是，本发明的排烟污染处理设备，为用以净化处理一排烟源产生的排烟废气，该设备包括一进气单元，供外界空气进入；一废气引入单元，分别连通该排烟源及该进气单元，以令该排烟源产生的废气与该进气单元内的空气混合，而产生冷凝污水；一储水单元，储存该冷凝污水；及一污水过滤单元，自该储水单元输入该冷凝污水，经过滤后将获得的净水回送至该储水单元。
在一较佳实施例中，该设备还包括一自污水过滤单元滤水槽接收浮渣而加热干燥储存的浮渣干燥储存单元。
在该较佳实施例中，该设备更包括一接收并储存雨水以补充该储水单元储槽水分的补水单元。
图1为本发明排烟污染处理设备较佳实施例的立体组合示意图；图2为该较佳实施例的前向部分剖视示意图；图3为图2的局部放大剖视示意图，显示一文氏管及相关组件的构造；图4为该较佳实施例的一逆止板立体示意图；图5为图2的局部放大剖视示意图，显示一滤水器及相关组件的构造；图6为该较佳实施例的一污水过滤单元前向剖视示意图；图7为图6中的部分元件立体示意图，显示一滤水槽及其相关组件的构造；图8为图6中的部分元件立体示意图，显示一刮除装置的构造；图9为图6中的部分元件立体示意图，显示一滤芯的构造；图10为图2的局部放大剖视示意图，显示一浮球阀及相关组件的构造。
图11为图2的局部放大剖视示意图，显示一安装于一储槽内的浮球阀及相关组件的构造；图12为该较佳实施例安装于一汽车车体的前视示意图。
具体实施例方式
本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，从以下配合附图的较佳实施例的详细说明中，将可清楚了解。
首先如图1及图12所示，本发明的排烟污染处理设备100的较佳实施例，主要包括一进气单元1、一废气引入单元2、一储水单元3、一污水过滤单元4、一浮渣干燥储存单元5及一补水单元6，而设置于一汽车101车体适当位置，除用以处理该汽车101引擎102排放的排烟废气外进一步将处理过程产生的污水过滤以再生回收。唯一需指出的一点，该废气净化设备100也可经适当调整变化，以适用于其他移动或固定式因燃烧而产生排烟废气的排烟源，而不限于本实施例所举形式。
如图1、图2所示，进气单元1主要具有一自然进气管11、一强制进气管12、一位于强制进气管12顶部的护网13、一固设于强制进气管12内护网13大致下方的风扇14，及一由自然进气管11及强制进气管12下端共同汇集连接而成的主进气管15。冷空气可经由自然进气管11的进气口111或/及强制进气管12的风扇14强制吸入后，经主进气管15向下排送。
废气引入单元2则主要具有一接自该汽车101的一引擎消音器103并穿设进入主进气管15较下端处而向下延伸的排气管21，及一位于排气管21最下端的文氏(Venturi)管22(详见图3)。高温的引擎废气自引擎消音器103经由排气管21及文氏管22进入主进气管15后，将使上述通过主进气管15的冷空气冷凝而产生凝结水，进而使引擎废气中所含的碳粒子与凝结水结合，形成含碳粒子及粉尘的污水并因重力下降至储水单元3。
储水单元3主要具有一储存污水的储槽31、一固设于储槽31内部上方处的倾斜导水板32、一自导水板32末端延伸的逆止板33(详见图4)、一借由一循环水管34连通储槽31的循环水泵35、一设于储槽31顶部下方的洒水器36(详见图5)，及一设于储槽31顶部的辅助水槽37。上述污水落至导水板32上后即进入并暂存于储槽31内，并藉逆止板33的作用防止储槽31内污水倒流，而后经循环水管34由循环水泵35以一定压力抽送至污水过滤单元4。
如图1、图2及图6所示，污水过滤单元4主要具有一圆筒状滤水槽41(详见图7)、一固设于滤水槽41顶部的驱动马达42、一由驱动马达42带动旋转的刮除装置43(详见图8)、一位于刮除装置43下方而固定的滤芯44(详见图9)，及一设置于滤水槽41下方并供滤水槽41支承的沉淀槽45。
一般过滤操作下，污水由循环水泵35以一定足够高压经其出口段循环水管34由滤水槽41接近顶部侧边411进入滤水槽41内部后，向下经滤芯44过滤成为净水，并进入由滤芯44底部向上凹设的一凹室441。当一连通于滤水槽41侧边411较下侧处的常闭(normal closed)电磁阀461通电开启后，大部分净水立刻经一出水管462流至储水单元3顶部的洒水器36，并由洒水器36的多个开孔361(详见图5)向下分配喷洒，以进一步冲洗自排气管21引入的引擎废气，而后再由导水板32引导至储槽31内。另一部分净水水则经一出水管463流至辅助水槽37内，如图2、图10所明示，辅助水槽37内于一杠杆371一端接设一浮球阀372，当辅助水槽37内水位足够时，杠杆371位于与浮球阀372相反端的一管塞373即封闭出水管463上端出口而停止进入净水。
如图2、图3所明示，辅助水槽37藉一辅助水管374连通至上述排气管21下端的文氏管22喉部(throat)221附近，藉引擎废气通过文氏管22而使来自辅助水管374的净水雾化后，与废气中的碳粒子及粉尘结合。当该湿热的混合气体如前述与主进气管15内向下排送的冷空气相遇成为凝结水时，凝结水即不易被蒸发耗损，而可如前述由导水板32引导至储槽31。引擎废气经过上述程序滤去碳粒子及粉尘后形成的净化空气，则经一接设于储槽31与主进气管15相反侧的排气尾管38排出。
续接上述污水过滤单元4的操作，当上述过滤操作一段时间，滤水槽41内污水所含碳粒子及粉尘由滤芯44吸附，而造成滤芯44逐渐阻塞通过压力上升时，驱动马达42即由一控制电路(图未示)自动启动而带动刮除装置43旋转。如图6、图8所示，刮除装置43进一步包含一圆形套筒431、一上端容置于套筒431的环状张力弹簧432、一对上下滑设于套筒431内壁一对滑槽433的导杆434，及一接设于导杆434下端并受张力弹簧432下端弹性推抵的刮除件435。借导杆434的导引及张力弹簧432下端的弹性推抵，使刮除件435底缘恒弹性接抵于滤芯44上缘，而可随驱动马达42的带动旋转以刮除滤芯44上表缘累积的杂质。且当滤芯44因受刮除件435的刮除磨损而逐渐变薄时，可藉张力弹簧432确保刮除件435以一适当紧度向下接抵于滤芯44表缘。本实施例中滤芯44及刮除件435分别以陶瓷可耐长久的研磨及具有较高硬度的金刚石制成，但不以此为限。
上述经刮除件435刮除的杂质，其中较轻的碳粒子、粉尘将逐渐以浮渣形态漂浮于滤水槽41内水面，较重的陶瓷、金刚石碎屑则逐渐向下以沉渣型态沉降至沉淀槽45。当汽车引擎停止运转时，循环水泵35也停止运转而电磁阀461保持关闭，滤水槽41内水流则停止流动而静止，从而便于陶瓷、金刚石等沉渣得以向下沉降，并通过滤水槽41及沉殿槽45间的多个通孔412而暂存于沉淀槽45内，定期藉连通于沉淀槽45的一排放阀47排放清除，同时，碳粒子、粉尘等浮渣则逐渐上升悬浮于滤水槽41内液面。
当引擎再度启动时，藉由一延迟开关(图未示)的作用，连通于过滤水槽41的一常闭电磁阀481将先行开启一适当的短时间，供漂浮液面的浮渣经固设于过滤水槽41侧边411上侧内缘的一环状倾斜导堰(weir)413(详见图7)，导引至电磁阀481所连通的一浮渣排放管482，且浮渣排放管482与过滤水槽41连通位置低于前述循环水管34与滤水槽41连通位置。当浮渣排出后电磁阀481关闭后，循环水泵35开始启动且电磁阀461通电开启并依预定时程操作，而开始正常的滤水操作。
在此需要指出，本实施例中滤水槽41及沉殿45以螺旋结合方式结合，便于其拆解以置换滤芯44并清理长期沉积于沉淀槽45底部而不易排出的沉渣。同理，过滤水槽41的一顶盖414也藉镙栓结合于侧边411，以便于过滤水槽41内各机械构件的维修更换，但其他可拆解的结合方式自然亦可适用。
同如图1、图2所示，浮渣干燥储存单元5主要具有一容置浮渣的浮渣槽51、一接自引擎102(示于图12)而穿越浮渣槽51以延伸至引擎消音器103的加热管52，及一自浮渣槽51上方延伸而连接至排气管21近下游端的排气支管53。滤水槽41内的浮渣及水经浮渣排放管482连接排放至浮渣槽51后，水将受加热管52内通过的引擎废气的热交换作用而气化，气化后则自然向上经排气支管53连通至排气管21，而与引擎废气再度经文氏管22后冷却循环为水，碳粒子及粉尘则粘附累积于浮渣槽51内，且由于碳粒子及粉尘所占体积极微小，使浮渣槽51可随汽车101长期使用后直接报废而无须定期清理。
最后，同如图1、图2所示，补水单元6则主要具有一补给水槽61、一连通强制进气管12底部的进水管62，及一自补给水槽61近底部处延伸而连通至储槽31内部的出水管63。当如图12所示，强制进行管12护网13所在处的进气口未受汽车101车体阻挡且该汽车101位于室外时，雨天的雨水可自强制进气管12进入并经进水管62注入补给水槽61。一旦储槽31内液位过低，以枢轴设置于储槽31内壁的一杆杆391(详见图11)自由端的一浮球阀392下降，供雨水可自补给水槽61经出水管63流入储槽31补充。此外，部分雨水亦可能直接经主进气管15沿导水板32进入储槽31，为避免过多雨水阻碍引擎排气，自排气尾管38并向内分岔延伸一溢水管381，溢水管381入口连通于导水板32较高处，以将高水位的雨水经溢水管381及排气尾管38排出。
籍上述整体构造及操作方式，本发明揭示一种排烟污染处理设备，除可将如引擎、锅炉等燃烧设备的排烟废气去除碳粒子及粉尘外而达到净化作用外，更进一步将产生的污水过滤及回收使用，使循环过程中储槽31内的储水获得一自然换水机制，以避免引擎废气将其氧化而造成危害，并且利用如冷空气遇热成为水的原理将文底管汽化的水分液化而使蒸发耗损减至最小，以及引入雨水作为补充水源等多重节水设计，相对将使用者需定期补充清水或换水的不便降至最低，使本发明具高度实用性及使用便利性。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，只要依本发明申请专利范围及发明说书内容所作的简单的等效变化与修饰，都应属本发明专利涵盖的范围内。
附号说明100 废气净化设备 36 洒水器1 进气单元 37 辅助水槽2 废气引入单元 41 滤水槽3 储水单元 42 马达4 污水处理单元 43 刮除装置5 浮渣干燥储存单元 44 滤芯6 补水单元 45 沉淀槽101 汽车 441 凹室102 引擎 441 侧边11 自然进气管 461 电磁阀12 强制进气管 462 出水管13 护网 463 出水管14 风扇 361 开孔15 主进气管 371 杠杆111 进气口 372 浮球阀103 引擎消音器 373 管塞21 排气管 374 辅助水管22 文氏管 221 喉部31 储槽 38 排气尾管32 导水板 431 套筒33 逆止板 432 弹簧34 循环水管 433 滑槽
35 循环水泵 434 导杆435 刮除件53 排气支管412 通孔 61 补给水槽47 排放阀62 进水管481 电磁阀63 出水管413 导堰 391 杠杆482 浮渣排放管392 浮球阀414 顶盖 381 溢水管浮渣槽52 加热管
权利要求
1.一种排烟污染处理设备，用以净化处理一排烟源产生的排烟废气，该设备包括一进气单元，供外界空气进入；一废气引入单元，分别连通该排烟源及该进气单元，以令该排烟源产生的废气与该进气单元内的空气混合，而产生冷凝污水；一储水单元，储存该冷凝污水；及一污水过滤单元，自该储水单元输入该冷凝污水，经过滤后将获得的净水回送至该储水单元。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该进气单元具有一自然进气管、一强制进气管及一由该自然进气管及强制进气管汇集而成的主进气管。
3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，该废气引入单元具有一连通该排烟源的排气管，该排气管下游末端并延伸进入该主进气管内。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，该排气管下游末端还设有一文氏管，该文氏管的一喉部附近并开设一供该污水过滤单元过滤后的净水注入的开孔。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该储水单元具有一储存该冷凝污水的储槽，及一设于该储槽内部而导引该冷凝污水进入该储槽的倾斜导水板。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，该储槽内部还设有一防止该冷凝污水逆流的逆止板。
7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该储水单元还具有将该冷凝污水自该储槽抽送至该污水过滤单元的循环水泵。
8.如权利要求1所述之设备，其特征在于，该污水过滤单元具有一滤水槽、一固设于该滤水槽的滤芯、一固设于该滤水槽的驱动装置，及一受该驱动装置带动旋转以刮除该滤芯所累积杂质的刮除装置。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，该储水单元的储槽内部还设有一开设有多个开孔的洒水器，而可接收该污水过滤单元过滤后的净水并将其向下喷洒冲洗通过的该废气。
10.如权利要求4所述的设备，其特征在于，该储水单元还设有一储存该污水过滤单元过滤后的部分净水的辅助水槽，而以该辅助水槽储存的净水供应至该文氏管的喉部。
11.如权利要求8所述的设备，其特征在于，该刮除装置包含一套筒、一上端容置于该套筒的张力弹簧、一对受该张力弹簧下端弹性推抵并被限制在沿该套筒轴向活动的刮除件。
12.权利要求11所述的设备，其特征在于，该滤芯及刮除件分别由陶瓷及金刚石制成。
13.如权利要求8所述的设备，其特征在于，还包括一自该污水过滤单元的滤水槽接收浮渣打而将其加热干燥的浮渣干燥储存单元。
14.如权利要求13所述的设备，其特征在于，该浮渣干燥单元利用该排烟源产生的排烟废气热量将该浮渣及水加热。
15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，该滤水槽侧边内壁还设有一导引该浮渣排出的倾斜导堰。
16.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括一接收并储存雨水以补充该储水单元储槽水分的补水单元。
17.如权利要求16所述的设备，其特征在于，该补水单元所接收的雨水自该进气单元引入。
全文摘要
一种排烟污染处理设备，包括一供外界空气进入的进气单元；一连通一排烟源及进气单元的引入单元，以令排烟源产生的废气与空气混合而产生冷凝污水；一储存冷凝污水的储水单元；一将冷凝污水过滤后回送至储水单元的污水过滤单元一自该污水过滤单元接收浮渣而令其干燥并储存的浮渣干燥储存单元，及一供储水单元备用并接收储存雨水以补充储水单元水分的补水单元。从而，本发明除可净化如引擎、锅炉等燃烧设备的排烟废气中的粒状污染物，并进一步将废气净化过程产生的污水重复过滤及回收利用，以节省水资源而养减少人为补水换水的不便。
文档编号B01D53/92GK1531993SQ0310761
公开日2004年9月29日 申请日期2003年3月21日 优先权日2003年3月21日
发明者诸瑞青 申请人:诸瑞青