车辆排放黑烟废气快速燃烧净化再生处理装置制造方法
【专利摘要】本发明是一种车辆排放黑烟废气快速燃烧净化再生处理装置，依序设有一进气单元、一燃烧单元、一缓冲延烧单元、一过滤单元、一排放单元与一自动控制单元；废气经由进气单元进入燃烧单元内的燃烧腔，由不会受到废气气流吹袭的燃油雾化喷嘴将燃油喷出并雾化后，立即配合点火器予以点火燃烧，同时利用空压泵将空气输入燃烧腔内助燃；高温的废气则依序通过缓冲延烧单元的过滤缓冲室与延烧室，利用过滤缓冲室初步过滤废气并减缓废气流速，避免废气回流将点燃的火焰吹熄，再使废气进入延烧室以降低废气的回溯压力；然后使废气通过过滤单元与排气尾管，利用废气的高温清除积存在过滤单元的积碳，以维护柴油引擎排放废气的顺畅。
【专利说明】车辆排放黑烟废气快速燃烧净化再生处理装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能有效将安装于柴油引擎的排气管后端的过滤装置的积碳快速燃烧清除并净化再生，以维护柴油引擎排放废气顺畅的装置。
【背景技术】
[0002]由于柴油车辆引擎所排放的废气通过过滤系统后，会在该过滤系统的滤芯产生积碳，当积碳达到一定厚度时会产生阻塞现象，致使排气管内的压力(背压)升高，因此，目前汽车工业界乃将背压感测器安装在柴油车辆引擎排气管内来侦测过滤系统滤心处的压力值，进而能侦测积碳的阻塞状态，一旦柴油车辆引擎所排放废气通过过滤系统的滤芯积碳达到相当厚度而形成排气阻塞时，即会侦测到升高的排气背压，此时引擎管理系统会发出信号，提高引擎工作温度，将堆积在过滤系统滤表面的积碳燃烧清除，以消除滤芯阻塞。但是由于用车环境不佳(如台湾各大都会区)，车辆常常走走停停，或是个人的用车习性(短途使用或不常上高速公路)，在经常怠速状态下行驶，以至于装设过滤系统的柴油车辆，可能会因为引擎转速不高而无法提高引擎工作温度，而无法将堆积在过滤系统滤芯表面的积碳燃烧掉的情况，不仅影响过滤柴油引擎排放废气的效果，并且影响柴油引擎正常的运转。此时只能将车子开去汽车服务厂，由技师将堆积在过滤系统滤芯表面的积碳燃烧掉，不仅耗时，且不经济，非常麻烦。
[0003]本案 申请人:所获准的中国实用新型第ZL201020043227.1号专利案，即在解决前述的问题，其主要特征是在排气管内部由进气端至出气端的方向依序设有燃烧系统与过滤系统，凭借第一压力感测器侦测排气管内的废气压力高于预设値时，由微电脑控制系统发出喷油控制信号至一泵燃料箱，由泵燃料箱供应燃料至设于燃烧系统内的燃料喷嘴，同时启动点火装置将燃料喷入该燃烧系统内的同时点火燃烧加热至约400°C，让加热至高温的气体通过该过滤系统，以引燃清除积碳，待第二压力感测器侦测到废气压力低于预设値时，再由微电脑控制系统自动关闭泵燃料箱供应燃料，让柴油引擎所产生的废气自然地通过该过滤系统再排出，以维护柴油引擎排放废气的顺畅。
[0004]本案 申请人:所获准的另一中国实用新型第ZL201220188915.6号专利案，也在改良现有车辆排放黑烟燃烧装置所存在的问题；其主要特征系在一排气管的进气端至出气端的方向依序设有一燃烧系统与一废气缓冲过滤系统；废气通过燃烧系统时，被强制分流通过复数个导气通道，然后由不会受到废气气流吹袭的燃油雾化喷嘴将燃油喷出并雾化后，立即配合点火器予以点火燃烧，通过导气通道的废气气流则利用虹吸作用将燃烧后的腔室内的热量吸出，以混合废气而提升废气温度；高温的废气则依序通过废气缓冲过滤系统的废气缓冲单元与过滤单元，利用废气缓冲单元减缓废气流速，并避免废气回流将点燃的火焰吹熄，以及将废气气流均匀化后再通过过滤单元，进而利用废气的高温清除积存在过滤单元的积碳，以维护柴油引擎排放废气的顺畅。
[0005]然而，该中国实用新型第ZL201220188915.6号专利案的缺点在于排放的废气会受到燃油雾化喷嘴等结构阻挡，致使导气不顺畅而燃烧不完全，且容易熄火；此外，其燃烧清除积碳与排除废气热量的速度尚不够快速。
【发明内容】
[0006]本发明的主要目的，在于解决目前在排气管内安装有过滤系统的现有柴油引擎车辆，其凭借升高引擎工作温度来燃烧过滤系统滤芯表面积碳的装置，会因为车辆行驶环境与条件，以及驾驶人习惯的差异而无法提高引擎转速，以至于无法提升引擎工作温度，致使滤芯表面的积碳无法顺利被燃烧，仍然会造成积碳，影响排气顺畅与柴油引擎工作表现的问题。
[0007]本发明的另一目的，在于改善中国实用新型第ZL201220188915.6号专利案在排放时废气，废气会受到燃油雾化喷嘴等结构阻挡，致使导气不顺畅而燃烧不完全、容易熄火，以及燃烧清除积碳与排除废气热量的速度不够快速的问题。
[0008]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0009]一种车辆排放黑烟废气快速燃烧净化再生处理装置，其特征在于，包括有:
[0010]一进气单元，具有一两端分别为进气端与出气端的排气管，该进气端连接至一引擎的废气出口；
[0011]一燃烧单元，包含一内部具有燃烧腔的外管体，该外管体内设有一内管体，该内管体内设有一腔体，使该内管体的内径与该腔体的外径之间具有一空间，该腔体内的腔室设有一燃油雾化喷嘴与至少一点火器，该燃油雾化喷嘴以一管路连接一泵燃料箱，该管路设有一电磁阀，该腔体的腔室以另一管路连接一空压泵，该外管体的燃烧腔连通该排气管的出气端；
[0012]一缓冲延烧单元，包含有相互连通的一过滤缓冲室与一延烧室，该过滤缓冲室连通所述外管体的燃烧腔，该过滤缓冲室设有一废气缓冲罩与一能够自由旋转的涡形叶片，通过该燃烧单元的废气依序通过该废气缓冲罩后推动该涡形叶片旋转，进而强制使废气均匀进入该延烧室；
[0013]一过滤单元，连接该缓冲延烧单元的延烧室，通过该延烧室后的废气进入该过滤单元；
[0014]一排放单元，连接该过滤单元，该排放单元具有一 L形的排气尾管，该排气尾管具有多孔目管壁，且该排气尾管的排气端口设有一多孔目盖板；
[0015]一温度感测器，设于该缓冲延烧单元的过滤缓冲室，以侦测该过滤缓冲室内的温度；
[0016]一自动控制单元，电性连接该点火器、泵燃料箱、空压泵与温度感测器并自动控制其运作。
[0017]所述的车辆排放黑烟废气快速燃烧净化再生处理装置，其中:所述腔体的下方侧壁设有复数洞孔。
[0018]所述的车辆排放黑烟废气快速燃烧净化再生处理装置，其中:所述废气缓冲罩为一锥形罩体，该锥形罩体的锥形周壁设有复数贯穿孔。
[0019]与现有技术相比较，采用上述技术方案的本发明具有的优点在于:
[0020]本发明将排气管的进气端连接一燃烧单元，该燃烧单元则连接一缓冲延烧单元，缓冲延烧单元再连接一过滤单元，过滤单元则连接一排放单元；废气被导入燃烧单元的燃烧腔时，由不会受到废气气流吹袭的燃油雾化喷嘴将燃油喷出并雾化后，立即配合点火器予以点火燃烧，同时利用空压泵将空气输入燃烧腔内助燃；高温的废气则依序通过缓冲延烧单元的过滤缓冲室与延烧室、过滤单元及排放单元，利用过滤缓冲室初步过滤废气的同时减缓废气流速，再使废气进入延烧室持续燃烧，以降低废气的回溯压力，避免废气回流将点燃的火焰吹熄，进而利用废气的高温清除积存在过滤单元的积碳，最后由排放单元将废气排出，以维护柴油引擎排放废气的顺畅，该排放单元同时具有快速排除废气热量，以及消除废气可能产生的火星的作用。
[0021]本发明利用自动控制单元控制前述燃烧净化再生处理的作业时序。
[0022]本发明的燃烧单元的技术手段，包含一内部具有燃烧腔的外管体，该外管体内设有一内管体，该内管体内设有一腔体，使该内管体的内径与该腔体的外径之间具有一空间，该腔体内的腔室设有一燃油雾化喷嘴与至少一点火器，该燃油雾化喷嘴以一管路连接一泵燃料箱，该管路设有一电磁阀，该腔体的腔室以另一管路连接一空压泵，该外管体的燃烧腔连通进气单元的排气管的出气端。
[0023]本发明的缓冲延烧单元的技术手段，包含有相互连通的一过滤缓冲室与一延烧室，该过滤缓冲室连通燃烧单元的燃烧腔，该过滤缓冲室设有一废气缓冲罩与一可自由旋转的涡形叶片，通过该燃烧单元的废气系依序通过该废气缓冲罩后推动该涡形叶片旋转，进而强制使废气均匀进入该延烧室以降低废气的回溯压力。
[0024]本发明的过滤单元的技术手段具有滤芯，其连接缓冲延烧单元的延烧室，使通过延烧室后的废气系进入该过滤单元进行废气的过滤。
[0025]本发明的排放单元的技术手段具有一 L形的排气尾管，该排气尾管具有多孔目管壁，且该排气尾管的排气端口设有一多孔目盖板，此排放单元连接前述的过滤单元，凭借该多孔目的侧壁与盖板，可以提供废气的排热效率，以及过滤排放废气过程中所可能产生的微量火星。
[0026]本发明可以在缓冲延烧单元的过滤缓冲室设置一温度感测器，以侦测过滤缓冲室内的温度。
[0027]本发明的自动控制单元，系用来电性连接前述的点火器、泵燃料箱、空压泵与温度感测器，以自动控制其协调地运作。
[0028]本发明可以在燃烧单元的腔体下方侧壁设置复数洞孔，使得滴落于腔体内的燃油得以从该洞孔流出。
[0029]本发明的缓冲延烧单元中的废气缓冲罩为一锥形罩体，该锥形罩体的锥形周壁设有复数贯穿孔，凭借该些贯穿孔提供废气穿过之用，从而使废气通过锥形罩体后得以降低废气流速，降低流速后的废气则再推动涡形叶片旋转加速而强制且更为均匀地通过过滤单
J Li ο
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为显示本发明净化再生处理装置结构的实施例示意图。
[0031]附图标记说明:1_进气单元；11-排气管；111-进气端；112_出气端；2-燃烧单元；20_外管体；200_燃烧腔；21_内管体；22_腔体；221_洞孔；23_燃油雾化喷嘴；24_点火器；241-艾子；242_保护套；25_泵燃料箱；251_电磁阀；26_空压泵；3_缓冲延烧单元；3A-过滤缓冲室；3B-延烧室；31-废气缓冲罩；311_贯穿孔；32_涡形叶片；321_枢轴；4-过滤单元；41_滤芯；5_排放单元；51_排气尾管；511_多孔目管壁；52_多孔目盖板；6_自动控制单元；7-温度感测器。
【具体实施方式】
[0032]以下配合图式及元件符号对本发明的【具体实施方式】做更详细的说明，俾使熟习该项技艺者在研读本说明书后能据以实施。
[0033]如图1所示，本发明提供的车辆排放黑烟废气快速燃烧净化再生处理装置，包含有依序连通的一进气单元1、一燃烧单元2、一缓冲延烧单元3、一过滤单元4、一排放单元5与一自动控制单元6 ;其中，进气单元I具有一两端分别为进气端111与出气端112的排气管11，该进气端111连接至一引擎的废气出口(图中未显示)。
[0034]所述燃烧单元2包含有一内部具有燃烧腔200的外管体20，该外管体20的侧壁连接一排气管11的出气端112，外管体20内的一端设置一内管体21，内管体21内再设置一腔体22，腔体22内构成一腔室，腔体22外径与内管体21内径之间形成一适当的空间；腔体22的腔室内设有一燃油雾化喷嘴23与至少一点火器24，该燃油雾化喷嘴23以一管路连接至位于外管体20外的泵燃料箱25，并在该管路设有一电磁阀251 ;腔体22的腔室则以另一管路连接一空压泵26，该空压泵26可以将外管体20外部的空气输送至腔室内；所述点火器24具有一艾子241，以及包覆于艾子241外面的保护套242，凭借保护套242可避免艾子241受到积碳粘附而影响点火正时的操作。
[0035]所述缓冲延烧单元3包含有依序设置连通的一过滤缓冲室3A与一延烧室3B，该过滤缓冲室3A内设有一废气缓冲罩31与一具有特殊曲面形状且可自由旋转的涡形叶片32，通过该燃烧单元2的废气系依序通过该废气缓冲罩31与涡形叶片32后再进入延烧室3B ；过滤缓冲室3A的侧壁设置有一温度感测器7，用以侦测该过滤缓冲室3A内的温度。所述废气缓冲罩31的较佳实施例为一锥形罩体，该锥形罩体的锥形周壁设有复数贯穿孔311。所述涡形叶片32之中央以一枢轴321枢设于一固定物，使涡形叶片32位于废气缓冲罩31与延烧室3B之间；当涡形叶片32受到轴向气流时可以被推动旋转，进而使气流强制通过过滤单元3B。
[0036]所述过滤单元4则是设在延烧室3B的废气排出端，其在一管体内部设置至少一蜂巢式滤芯41。
[0037]所述排放单元5连接过滤单元4,该排放单元5具有一 L形的排气尾管51,且该排气尾管51具有多孔目管壁511，且该排气尾管51的排气端口设有一多孔目盖板52 ;所述多孔目管壁511与多孔目盖板52，分别指在排气尾管51的管壁设置复数细小洞孔或网目，且盖板也设有复数细小的洞孔或网目。
[0038]本发明的自动控制单元6包含有微电脑系统，并电性连接该点火器24、泵燃料箱25、空压泵26与温度感测器7以自动控制其运作。该自动控制单元6具有电池或其他供电系统，以提供停车关闭电源时，持续供应微电脑运作日期的时脉；本发明的自动控制单元6也可设定每日净化再生运作的次数与运作的时间秒数，以延长滤芯的使用年限；另外可侦测点火的温度并统计燃烧的时间，在达到设定的时间时立即停止燃烧；可侦测每日首次启动车辆时，自动启动再生功能，在短时间内提供足够的可显示燃烧的温度变化，油料供应状况，并可记忆及显示燃烧的日期与燃烧的时间。
[0039]凭借前述本发明的净化处理改良装置，在平常工作状态下时，燃烧单元2不作动，柴油引擎所排放的废气系直接进气燃烧腔200，再通过缓冲延烧单元3、过滤单元4与排放单元5，凭借蜂巢式滤芯41将废气中所含的污染物质过滤后再排出。当使用一段时间后，蜂巢式滤芯41会因积碳阻塞造成排气不顺，此时经由操作或由自动控制单元6自行启动可控制系统命令泵燃料箱25内的加压泵(图中未显示)作动将燃油经由管路输送到电磁阀251，再控制电磁阀251的启动时间而将燃油输出至燃油雾化喷嘴23喷出雾化成细小分子的油气，以及由点火器24点火将雾化的油气点火燃烧，让腔体22的腔室内的温度升高；于此同时，空压泵26作动而将外界的空气输入腔体22内和油气混合至最佳比例的燃油空气比而获得最佳化的燃烧，未能燃烧掉的燃油则会滴落至腔体22下面侧壁上，再经由洞孔221流出；燃烧后的废气随即流至废气缓冲罩31而通过各贯穿孔311，凭借设于锥形的废气缓冲罩31缓冲废气气流的速度，通过废气缓冲罩31的气流则会推动涡形叶片32旋转，同时被涡形叶片32的叶片弧度导引废气气流而延迟但强制地、且更均匀地流至延烧室3B，以降低废气的回溯压力，利用高温废气将附着于蜂巢式滤芯41的积碳燃烧清除，废气通过滤芯41后则经由排放单元5的排气尾管51排出；当积碳被清除到一定程度后，蜂巢式滤芯41又恢复至通畅不阻塞的状态，可顺利地排出废气。本发明将排气尾管51设为多孔目侧壁511的结构，可以使废气的高温在排气尾管51中快速、有效率地排出，另外配合设在排气尾管51的排气端口的多孔目盖板52，更可以消除排出废气过程中所可能产生的火星。
[0040]以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种车辆排放黑烟废气快速燃烧净化再生处理装置，其特征在于，包括有: 一进气单元，具有一两端分别为进气端与出气端的排气管，该进气端连接至一引擎的废气出口 ； 一燃烧单元，包含一内部具有燃烧腔的外管体，该外管体内设有一内管体，该内管体内设有一腔体，使该内管体的内径与该腔体的外径之间具有一空间，该腔体内的腔室设有一燃油雾化喷嘴与至少一点火器，该燃油雾化喷嘴以一管路连接一泵燃料箱，该管路设有一电磁阀，该腔体的腔室以另一管路连接一空压泵，该外管体的燃烧腔连通该排气管的出气端; 一缓冲延烧单元，包含有相互连通的一过滤缓冲室与一延烧室，该过滤缓冲室连通所述外管体的燃烧腔，该过滤缓冲室设有一废气缓冲罩与一能够自由旋转的涡形叶片，通过该燃烧单元的废气依序通过该废气缓冲罩后推动该涡形叶片旋转，进而强制使废气均匀进入该延烧室； 一过滤单元，连接该缓冲延烧单元的延烧室，通过该延烧室后的废气进入该过滤单元; 一排放单元，连接该过滤单元，该排放单元具有一 L形的排气尾管，该排气尾管具有多孔目管壁，且该排气尾管的排气端口设有一多孔目盖板； 一温度感测器，设于该缓冲延烧单元的过滤缓冲室，以侦测该过滤缓冲室内的温度； 一自动控制单元，电性连接该点火器、泵燃料箱、空压泵与温度感测器并自动控制其运作。
2.根据权利要求1所述的车辆排放黑烟废气快速燃烧净化再生处理装置，其特征在于:所述腔体的下方侧壁设有复数洞孔。
3.根据权利要求1所述的车辆排放黑烟废气快速燃烧净化再生处理装置，其特征在于:所述废气缓冲罩为一锥形罩体，该锥形罩体的锥形周壁设有复数贯穿孔。
【文档编号】F01N3/025GK104074574SQ201310100436
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年3月26日 优先权日:2013年3月26日
【发明者】陈温乐 申请人:陈温乐