專利名稱：柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置及其凈化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣自動(dòng)循環(huán)再生的裝置，尤其涉及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置及其凈化方法。
背景技術(shù)：
迄今為止，國際上目前應(yīng)用最多的柴油機(jī)排氣后處理技術(shù)是采用堇青石為主要原料的微粒捕集過濾器，這種微粒排集過濾器的壁面是多孔陶瓷，相鄰的兩個(gè)通道中，一個(gè)通道的出口側(cè)被堵位，而另一通道的進(jìn)口側(cè)被堵住。這就迫使排氣由入口開的的通道進(jìn)入，穿過多孔陶瓷壁面進(jìn)入相鄰的出口開通道，而微粒就被過濾在通道壁口上。這種微粒捕集過濾器對(duì)碳煙的過濾效率較高。但微粒捕集過濾器只能把微粒從柴油機(jī)的排氣中過濾出來沉積在孔道壁內(nèi)，它自身并不能清除微粒，隨著孔道內(nèi)積聚的微粒不斷增加，如不及時(shí)清除，就不可避免地造成排氣背壓增加，影響柴油機(jī)的換氣充量，功率下急劇下降，燃油消耗增大，燃燒惡化，排放污染更為嚴(yán)重。
因此，必須及時(shí)清除微粒捕集器中的微粒，以使能繼續(xù)工作，除去微粒捕集器中積存的微粒稱為再生。世界各國現(xiàn)有采用的微粒捕集再生方法主要有如下兩種1、如日本專利JP特許號(hào)9-280035公開的發(fā)明名稱為內(nèi)燃機(jī)排氣凈化裝置所公開的利用排氣熱量?jī)艋瘡U氣的方法及裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。包括殼體11和在殼體內(nèi)設(shè)置的中空的石英球12以及在進(jìn)氣端設(shè)置的石英纖維、緩沖蓄熱器構(gòu)成。該專利技術(shù)雖有一定的凈化效果，但由于其采用直徑小于3mm以內(nèi)、壁厚僅0.3mm的中空石英球技術(shù)方案，因?yàn)楸”诙鴮?dǎo)致紅外線發(fā)射能量低、弱、熱容量小裝置筒內(nèi)加熱溫度受排氣溫度的變化而波動(dòng)很大，由于是中空狀且又薄壁，當(dāng)氣泡受高溫?zé)崤蛎浐团艢鈴?qiáng)脈動(dòng)波的沖擊而破壁碎裂，導(dǎo)至由強(qiáng)度脆弱的中空石英球體密集填充的整體蜂窩狀結(jié)構(gòu)遭到破壞無法克服中空球單體脆弱結(jié)構(gòu)的根本性缺陷。
2、采用斷續(xù)加熱再生的方法，即微粒捕集器每工作一段時(shí)間后，采用電加熱、微波加熱或者燃燒器加熱，消除微粒的方法。如圖2所示是采用電加熱再生的辦法，其結(jié)構(gòu)是，由蜂窩狀陶瓷濾芯21以及在該蜂窩狀陶瓷濾芯的蜂窩孔的末端設(shè)置的電熱絲22構(gòu)成。眾所周知，微粒氧化的要素是高溫、富氧和氧化時(shí)間。例如在氧濃度為5％以上，排氣溫度＞650℃以上時(shí)，微粒的氧化也需經(jīng)歷2min/分鐘，而柴油機(jī)的排氣溫度特性一般在小于500℃，而車用柴油機(jī)大多在中小負(fù)荷條件下正常運(yùn)行其排溫一般僅在400℃以下，排氣流速也很高，因而在現(xiàn)實(shí)條件下不采取技術(shù)創(chuàng)新難以燒掉微粒，如提高發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度往往又會(huì)造成燃油經(jīng)濟(jì)性和排放污染進(jìn)一步的惡化。
而在實(shí)際使用加熱再生方式時(shí)，需要一整套復(fù)雜的控制系統(tǒng)，同時(shí)還需要消耗額外的能量，如電能或多種燃料，使得操作復(fù)雜成本很高。為解決以上的問題，本申請(qǐng)人曾在申請(qǐng)?zhí)枮?00520045446.2、發(fā)明名稱為“柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣再生過濾凈化消聲裝置”的專利申請(qǐng)中提出了一個(gè)新的技術(shù)方案，該技術(shù)方案的主要特征如圖3所示，包括順序連通的蜂窩狀加熱凈化器31、陶瓷壁流式過濾器32、以及混合氧化消聲器33。其中所述的蜂窩狀加熱凈化器31包括外殼311和在外殼內(nèi)設(shè)置的形成蜂窩狀的石英球或石英棒或石英球和石英棒的組合體312，所述的石英球?yàn)閷?shí)芯球。該實(shí)用新型專利利用紅外線材料石英其及蜂窩狀結(jié)構(gòu)，吸收廢氣熱量產(chǎn)生高能量紅外線對(duì)廢氣流加熱升溫，使微粒著火燃燒和氧化，自動(dòng)及時(shí)清除捕集過濾器中沉積的微粒。雖然可有效凈化廢氣中的有害的排放污染物，但是該凈化廢氣的效果還可以進(jìn)一步改進(jìn)提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和不足而提供的一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置及其凈化方法，該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置吸收壓燃式內(nèi)燃機(jī)排出廢氣的熱量，使紅外線材料發(fā)射高能量的紅外線和熱量，使附著的微粒高溫燃燒，從而使其快速氧化，有效凈化廢氣中的有害的排放污染物。
為解決上述任務(wù)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置，由一蜂窩狀加熱凈化器構(gòu)成，該蜂窩狀加熱凈化器包括由進(jìn)氣管端蓋、排氣管端蓋以及連接在所述進(jìn)氣管端蓋、排氣管端蓋之間的環(huán)形筒體構(gòu)成的殼體，筒體的兩側(cè)由外向內(nèi)分別順序設(shè)有過濾網(wǎng)和多孔板，中間形成腔體，腔體內(nèi)密集填充有紅外線球體；其特點(diǎn)是，還包括設(shè)在進(jìn)氣端側(cè)多孔板后方的緩沖網(wǎng)，以及設(shè)在筒體內(nèi)的捕集過濾網(wǎng)。
上述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置，其中，所述的緩沖網(wǎng)為直徑小于多孔板直徑的金屬網(wǎng)，其緊貼在進(jìn)氣端側(cè)多孔板的后方。
上述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置，其中，還包括一緊貼在進(jìn)氣端側(cè)的多孔板后的輔助隔離網(wǎng)，所述的緩沖網(wǎng)緊貼在該輔助隔離網(wǎng)的后方。
上述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置，其中，所述的捕集過濾網(wǎng)呈半球形，至少設(shè)有一層在筒體內(nèi)，將筒體內(nèi)分隔成至少兩個(gè)空腔，所述的紅外線球體分別填充在各空腔內(nèi)。
上述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置，其中，所述的捕集過濾網(wǎng)呈帶底的筒形，固設(shè)在緩沖網(wǎng)外。
上述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置，其中，所述的捕集過濾網(wǎng)的口部設(shè)有一翻邊，所述的翻邊固定在緩沖網(wǎng)的邊緣之外；所述的捕集過濾網(wǎng)內(nèi)填充有紅外線球體。
上述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置，其中，還包括與蜂窩狀加熱凈化器連接的一陶瓷壁流式過濾器，該陶瓷壁流式過濾器包括由進(jìn)氣管端蓋、排氣管端蓋以及連接在所述進(jìn)氣管端蓋、排氣管端蓋之間的環(huán)形筒體構(gòu)成的殼體，以及設(shè)在殼體內(nèi)的蜂窩狀陶瓷濾芯；陶瓷壁流式過濾器蜂窩狀加熱凈化器所述的陶瓷壁流式過濾器進(jìn)氣管端蓋殼體與蜂窩狀加熱凈化器的排氣管端蓋之間連通，形成由蜂窩狀加熱凈化器和陶瓷壁流式過濾器構(gòu)成的組合體；所述的蜂窩狀加熱凈化器的進(jìn)氣管為該組合體的進(jìn)氣管，所述的陶瓷壁流式過濾器的排氣管為該組合體的排氣管。
上述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置，其中，所述的紅外線球體為直徑在2mm～5mm之間的實(shí)芯球體，上述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置，其中，所述的紅外線球體的原料選擇石英或三氧化二鋁，或是以該兩種材料為主要成分的混合物；或是由45～70％的二氧化錳、5～25％的氧化鐵、和5～15％的氧化銅混合組成的實(shí)芯球體。
一種應(yīng)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置進(jìn)行凈化的方法，其特點(diǎn)是，所述的蜂窩狀加熱凈化器的輸入端連接發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口；所述的蜂窩狀加熱凈化器的輸出端連接發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管。
上述一種應(yīng)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置進(jìn)行凈化的方法，其中，所述的一個(gè)單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口連接一個(gè)蜂窩狀加熱凈化器，該蜂窩狀加熱凈化器的排氣管連接發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管。
上述一種應(yīng)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置進(jìn)行凈化的方法，其中，所述的一個(gè)單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口分成兩路分別各連接一個(gè)蜂窩狀加熱凈化器，該兩個(gè)蜂窩狀加熱凈化器的排氣管并聯(lián)后連接發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管。
上述一種應(yīng)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置進(jìn)行凈化的方法，其中，所述的多個(gè)汽缸的排氣口并聯(lián)后連接一蜂窩狀加熱凈化器或由蜂窩狀加熱凈化器和陶瓷壁流式過濾器構(gòu)成的組合體，該蜂窩狀加熱凈化器或蜂窩狀加熱凈化器和陶瓷壁流式過濾器構(gòu)成的組合體的排氣管連接發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管。
上述一種應(yīng)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置進(jìn)行凈化的方法，其中，所述的多個(gè)汽缸的排氣口分別連接一蜂窩狀加熱凈化器，各蜂窩狀加熱凈化器排氣管并聯(lián)后再連接發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管。
上述一種應(yīng)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置進(jìn)行凈化的方法，其中，所述的多個(gè)汽缸的排氣口分別連接一蜂窩狀加熱凈化器，各蜂窩狀加熱凈化器排氣管出氣管并聯(lián)后再連接一蜂窩狀加熱凈化器或由蜂窩狀加熱凈化器和陶瓷壁流式過濾器構(gòu)成的組合體，該蜂窩狀加熱凈化器或由蜂窩狀加熱凈化器和陶瓷壁流式過濾器構(gòu)成的組合體的排氣口連接發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管。
由于本發(fā)明采用了以上的技術(shù)方案，在蜂窩狀加熱凈化器內(nèi)前端增加了緩沖網(wǎng)，以及在蜂窩狀加熱凈化器腔內(nèi)增加了至少一層球面捕集過濾網(wǎng)或帶底的筒形捕集過濾網(wǎng)，因此，在使用中，可利用壓燃式內(nèi)燃機(jī)排出廢氣的熱量，使由實(shí)芯球形的紅外線材料密集填充構(gòu)成的立體蜂窩狀結(jié)構(gòu)快速發(fā)熱升溫到650℃～800℃的著火溫度，使附著在紅外線球體表面和球面捕集過濾網(wǎng)表面的微粒高溫燃燒，從而達(dá)到快速熱氧化、使微粒得以凈化的目的。


本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步給出。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)燃機(jī)排氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)微粒捕集過濾器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是申請(qǐng)?zhí)枮?00520045446.2、發(fā)明名稱為“柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣再生過濾凈化消聲裝置”的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置中實(shí)施例之一的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖4的A-A剖視圖。
圖6是本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置中實(shí)施例之二的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是圖6的A-A剖視圖。
圖8是上述實(shí)施例中的捕集過濾網(wǎng)的側(cè)視圖。
圖9是本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置中實(shí)施例之三的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是圖9實(shí)施例中的捕集過濾網(wǎng)的側(cè)視圖。
圖11是本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置中實(shí)施例之四的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12是本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置應(yīng)用在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)行凈化的實(shí)施例之一的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13是本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置應(yīng)用在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)行凈化的實(shí)施例之二的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖14是本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置應(yīng)用在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)行凈化的實(shí)施例之三的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖15是本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置應(yīng)用在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)行凈化的實(shí)施例之四的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖16是本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置應(yīng)用在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)行凈化的實(shí)施例之五的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖17是本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置應(yīng)用在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)行凈化的實(shí)施例之六的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖4。本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置，由一蜂窩狀加熱凈化器3構(gòu)成，該蜂窩狀加熱凈化器包括由進(jìn)氣管端蓋31、排氣管端蓋32以及連接在所述進(jìn)氣管端蓋、排氣管端蓋之間的環(huán)形筒體33構(gòu)成的殼體，筒體的兩側(cè)由外向內(nèi)分別順序設(shè)有過濾網(wǎng)34和多孔板35，中間形成腔體，腔體內(nèi)(兩多孔板之間)密集填充有紅外線球體36；在進(jìn)氣端側(cè)多孔板后方的緩沖網(wǎng)37，以及間隔設(shè)在筒體內(nèi)的兩層捕集過濾網(wǎng)38。該結(jié)構(gòu)對(duì)微粒的捕集是軸流方向捕集。
請(qǐng)參閱圖5。本發(fā)明所述的緩沖網(wǎng)37的直徑小于多孔板的直徑，且緊貼在進(jìn)氣端側(cè)多孔板的后方。
請(qǐng)參閱圖6、圖7，這是本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置中實(shí)施例之二的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置，由一蜂窩狀加熱凈化器4構(gòu)成，該蜂窩狀加熱凈化器包括由進(jìn)氣管端蓋41、排氣管端蓋42以及連接在所述進(jìn)氣管端蓋、排氣管端蓋之間的環(huán)形筒體43構(gòu)成的殼體，筒體的兩側(cè)由外向內(nèi)分別順序設(shè)有過濾網(wǎng)44和多孔板45，中間形成腔體，腔體內(nèi)(兩多孔板之間)密集填充有紅外線球體46；在進(jìn)氣端側(cè)多孔板后方的緩沖網(wǎng)47，以及間隔設(shè)在筒體內(nèi)的兩層捕集過濾網(wǎng)48。其中圖7是圖6的A-A剖視圖。為防止紅外線球體堵住多孔板的孔而影響氣流的流動(dòng)，本發(fā)明在進(jìn)氣端側(cè)的多孔板后還設(shè)置一輔助隔離網(wǎng)49，所述的緩沖網(wǎng)緊貼在該輔助隔離網(wǎng)47的后方。
請(qǐng)參閱圖8。上述實(shí)施例中，本發(fā)明所述的捕集過濾網(wǎng)38呈半球形，其設(shè)在筒體腔內(nèi)可以是一層，也可以是兩層。本實(shí)施例是兩層分別間隔設(shè)在筒體腔內(nèi)，將筒體內(nèi)腔分隔成至少三個(gè)空腔，所述的紅外線球體分別密集填充在各空腔內(nèi)。
請(qǐng)參閱圖9，這是本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置的另一實(shí)施例。本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置，由一蜂窩狀加熱凈化器5構(gòu)成，該蜂窩狀加熱凈化器包括由進(jìn)氣管端蓋51、排氣管端蓋52以及連接在所述進(jìn)氣管端蓋、排氣管端蓋之間的環(huán)形筒體53構(gòu)成的殼體，筒體的兩側(cè)由外向內(nèi)分別順序設(shè)有過濾網(wǎng)54和多孔板55，多孔板后還設(shè)置一輔助隔離網(wǎng)59。中間形成腔體，腔體內(nèi)密集填充有紅外線球體56；在進(jìn)氣端側(cè)多孔板后方的緩沖網(wǎng)57，以及固設(shè)在緩沖網(wǎng)外的捕集過濾網(wǎng)58。該結(jié)構(gòu)對(duì)微粒的捕集是軸流方向和徑流方向的同時(shí)捕集。
請(qǐng)參閱圖10。該捕集過濾網(wǎng)58呈帶底的筒形，其口部設(shè)有一翻邊581，所述的翻邊固定在緩沖網(wǎng)的邊緣之外；所述的捕集過濾網(wǎng)內(nèi)填充有紅外線球體。
請(qǐng)參閱圖11。本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置的再一實(shí)施例是還包括與蜂窩狀加熱凈化器6連接的一陶瓷壁流式過濾器7，形成由蜂窩狀加熱凈化器和陶瓷壁流式過濾器構(gòu)成的組合體8。該陶瓷壁流式過濾器包括由進(jìn)氣管端蓋71、排氣管端蓋72以及連接在所述進(jìn)氣管端蓋、排氣管端蓋之間的環(huán)形筒體73構(gòu)成的殼體，設(shè)在殼體內(nèi)的蜂窩狀陶瓷濾芯74。該陶瓷壁流式過濾器進(jìn)氣管端蓋殼體與蜂窩狀加熱凈化器的排氣管端蓋之間連通。所述的蜂窩狀加熱凈化器的進(jìn)氣管為該組合體的進(jìn)氣管81，所述的陶瓷壁流式過濾器的排氣管82為該組合體的排氣管。
當(dāng)然如圖9的實(shí)施例后級(jí)也可連接一陶瓷壁流式過濾器，組成由蜂窩狀加熱凈化器和陶瓷壁流式過濾器構(gòu)成的組合體。其結(jié)構(gòu)與圖9描述的類似，故不再贅述。
本發(fā)明凈化裝置后接一壁流式陶瓷過濾器后，前級(jí)凈化后的高溫氣流流入該壁流腔內(nèi)，與過濾器中暫存捕集的微粒迅速燃燒，從而恢復(fù)過濾捕集的功能和作用，達(dá)到自動(dòng)熱再生凈化的目的。其微粒凈化率達(dá)95％以上。
上述實(shí)施例中過濾網(wǎng)和緩沖網(wǎng)可采用100目～400目的金屬絲網(wǎng)。捕集過濾網(wǎng)可采用500目～1400目的金屬絲網(wǎng)。多孔板的各孔的直徑略小于紅外線實(shí)芯球體的直徑。但在采用了輔助隔離網(wǎng)的情況下，該多孔板的各孔的直徑可以大于紅外線實(shí)芯球體的直徑，但其后方與紅外線實(shí)芯球體之間接觸的輔助隔離網(wǎng)的網(wǎng)孔要小于紅外線實(shí)芯球體的直徑。
在本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置的上述實(shí)施例中，所述的紅外線球體為采用紅外線材料構(gòu)成的直徑為2mm～5mm之間的實(shí)芯球體。其材料可以是石英，也可以是三氧化二鋁，以及以該兩種材料為主要成分的混合物。當(dāng)然，還可包括是由MnO 60％、FeO 20％、CuO 10％、和CO 10％混合組成的由黑色紅外線材料和黑色物質(zhì)混合制備的實(shí)芯球體。本發(fā)明優(yōu)先采用石英球體。
本發(fā)明裝置可取代原機(jī)車消聲器，既可達(dá)到廢氣凈化的目的，又能達(dá)到很好的消聲作用。
本發(fā)明裝置的工作原理1、排氣流壓力通過本發(fā)明裝置時(shí)形成靜態(tài)高壓，使得筒體內(nèi)的紅外線球體的溫度上升，快速發(fā)熱升溫到650℃～800℃的著火溫度，使附著在紅外線球體表面和球面捕集過濾網(wǎng)表面的微粒高溫燃燒，從而達(dá)到快速熱氧化，使得凈化再生。
2、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速時(shí)，本發(fā)明裝置處于過濾捕集微粒的工作狀態(tài)。
本發(fā)明應(yīng)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置進(jìn)行凈化的方法是，所述的蜂窩狀加熱凈化器的輸入端連接發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口；所述的蜂窩狀加熱凈化器的輸出端連接發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管。
下面以幾個(gè)較佳實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明凈化方法的特征和優(yōu)點(diǎn)。
請(qǐng)參閱圖12。這是本發(fā)明一種應(yīng)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置進(jìn)行凈化的方法的實(shí)施例之一。該實(shí)施例中，所述的一個(gè)單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口101連接一個(gè)蜂窩狀加熱凈化器3，該蜂窩狀加熱凈化器的排氣管連接發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管102。
請(qǐng)參閱圖13。這是本發(fā)明一種應(yīng)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置進(jìn)行凈化的方法的實(shí)施例之二。該實(shí)施例中，所述的一個(gè)單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口201分成兩路分別各連接一個(gè)蜂窩狀加熱凈化器3-1、3-2，該兩個(gè)蜂窩狀加熱凈化器的排氣管并聯(lián)后連接發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管202。
請(qǐng)參閱圖14。這是本發(fā)明一種應(yīng)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置進(jìn)行凈化的方法的實(shí)施例之三。該實(shí)施例中，6個(gè)汽缸的排氣口301-1～301-6并聯(lián)后302連接一蜂窩狀加熱凈化器3，該蜂窩狀加熱凈化器排氣管連接發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管303。
請(qǐng)參閱圖15。這是本發(fā)明一種應(yīng)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置進(jìn)行凈化的方法的實(shí)施例之四。該實(shí)施例中，6個(gè)汽缸的排氣口401-1～401-6并聯(lián)后402連接一由蜂窩狀加熱凈化器和陶瓷壁流式過濾器構(gòu)成的組合體8，該蜂窩狀加熱凈化器和陶瓷壁流式過濾器構(gòu)成的組合體8的排氣管連接發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管403。
請(qǐng)參閱圖16。這是本發(fā)明一種應(yīng)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置進(jìn)行凈化的方法的實(shí)施例之五。該實(shí)施例中，3個(gè)汽缸的排氣口501-1～501-3分別連接一蜂窩狀加熱凈化器3-1～3-3，各蜂窩狀加熱凈化器排氣管出氣管并聯(lián)后502再連接一蜂窩狀加熱凈化器3-4，該蜂窩狀加熱凈化器的排氣口連接發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管503。
請(qǐng)參閱圖17。這是本發(fā)明一種應(yīng)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置進(jìn)行凈化的方法的實(shí)施例之六。該實(shí)施例中，4個(gè)汽缸的排氣口601-1～601-4分別連接一蜂窩狀加熱凈化器3-1～3-4，各蜂窩狀加熱凈化器排氣管出氣管并聯(lián)后602再連接一由蜂窩狀加熱凈化器和陶瓷壁流式過濾器構(gòu)成的組合體8，該由蜂窩狀加熱凈化器和陶瓷壁流式過濾器構(gòu)成的組合體8的排氣口連接發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管603。
上述實(shí)施例中所提到的蜂窩狀加熱凈化器包括圖4、圖6、圖9所示的實(shí)施例，為清楚說明，故僅以圖4的實(shí)施例蜂窩狀加熱凈化器為例進(jìn)行說明。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速或低轉(zhuǎn)速時(shí)，本發(fā)明裝置處于過濾捕集微粒的工作狀態(tài)。而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行中，排溫上升，本發(fā)明迅速吸收廢氣熱量，進(jìn)入自動(dòng)再生狀態(tài)。本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置原理是排氣流壓力通過本發(fā)明的裝置時(shí)形成靜態(tài)高壓，經(jīng)過由球形紅外線材料組成的蜂窩狀結(jié)構(gòu)以及設(shè)在該蜂窩狀結(jié)構(gòu)之間的捕集過濾器，使得本結(jié)構(gòu)筒體腔內(nèi)的溫度上升。紅外線球形材料吸熱后發(fā)射出高能紅外線，使筒體內(nèi)溫度迅速上升到600℃～850℃甚至以上，使得球體表面附著的微粒和捕集過濾網(wǎng)上暫留的微粒迅速燃燒凈化，達(dá)到自動(dòng)再生的目的。
本發(fā)明柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、長(zhǎng)效凈化效果好，使用壽命長(zhǎng)，不需要維護(hù)，也不會(huì)引起高背壓，不會(huì)產(chǎn)生飽和。根據(jù)柴油機(jī)的排量和排放值經(jīng)匹配設(shè)計(jì)后其凈化指標(biāo)可滿足現(xiàn)行的國家規(guī)定的新排放標(biāo)準(zhǔn)和將來更嚴(yán)格的歐四排放標(biāo)準(zhǔn)及其限值要求。
權(quán)利要求
1.柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置，由一蜂窩狀加熱凈化器構(gòu)成，該蜂窩狀加熱凈化器包括由進(jìn)氣管端蓋、排氣管端蓋以及連接在所述進(jìn)氣管端蓋、排氣管端蓋之間的環(huán)形筒體構(gòu)成的殼體，筒體的兩側(cè)由外向內(nèi)分別順序設(shè)有過濾網(wǎng)和多孔板，中間形成腔體，腔體內(nèi)密集填充有紅外線球體；其特征在于，還包括設(shè)在進(jìn)氣端側(cè)多孔板后方的緩沖網(wǎng)，以及設(shè)在筒體內(nèi)的捕集過濾網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置，其特征在于，所述的緩沖網(wǎng)為直徑小于多孔板直徑的金屬網(wǎng)，其緊貼在進(jìn)氣端側(cè)多孔板的后方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置，其特征在于，還包括一緊貼在進(jìn)氣端側(cè)的多孔板后的輔助隔離網(wǎng)，所述的緩沖網(wǎng)緊貼在該輔助隔離網(wǎng)的后方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置，其特征在于，所述的捕集過濾網(wǎng)呈半球形，至少設(shè)有一層在筒體內(nèi)，將筒體內(nèi)分隔成至少兩個(gè)空腔，所述的紅外線球體分別填充在各空腔內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置，其特征在于，所述的捕集過濾網(wǎng)呈帶底的筒形，固設(shè)在緩沖網(wǎng)外。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置，其特征在于，所述的捕集過濾網(wǎng)的口部設(shè)有一翻邊，所述的翻邊固定在緩沖網(wǎng)的邊緣之外；所述的捕集過濾網(wǎng)內(nèi)填充有紅外線球體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置，其特征在于，還包括與蜂窩狀加熱凈化器連接的一陶瓷壁流式過濾器，該陶瓷壁流式過濾器包括由進(jìn)氣管端蓋、排氣管端蓋以及連接在所述進(jìn)氣管端蓋、排氣管端蓋之間的環(huán)形筒體構(gòu)成的殼體，以及設(shè)在殼體內(nèi)的蜂窩狀陶瓷濾芯；陶瓷壁流式過濾器蜂窩狀加熱凈化器所述的陶瓷壁流式過濾器進(jìn)氣管端蓋殼體與蜂窩狀加熱凈化器的排氣管端蓋之間連通，形成由蜂窩狀加熱凈化器和陶瓷壁流式過濾器構(gòu)成的組合體；所述的蜂窩狀加熱凈化器的進(jìn)氣管為該組合體的進(jìn)氣管，所述的陶瓷壁流式過濾器的排氣管為該組合體的排氣管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置，其特征在于，所述的紅外線球體為直徑在2mm～5mm之間的實(shí)芯球體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置，其特征在于，所述的紅外線球體的原料選擇石英或三氧化二鋁，或是以該兩種材料為主要成分的混合物；或是由45～70％的二氧化錳、5～25％的氧化鐵、和5～15％的氧化銅混合組成的實(shí)芯球體。
10.一種應(yīng)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置進(jìn)行凈化的方法，其特征在于，所述的蜂窩狀加熱凈化器的輸入端連接發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口；所述的蜂窩狀加熱凈化器的輸出端連接發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種應(yīng)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置進(jìn)行凈化的方法，其特征在于，所述的一個(gè)單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口連接一個(gè)蜂窩狀加熱凈化器，該蜂窩狀加熱凈化器的排氣管連接發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種應(yīng)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置進(jìn)行凈化的方法，其特征在于，所述的一個(gè)單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口分成兩路分別各連接一個(gè)蜂窩狀加熱凈化器，該兩個(gè)蜂窩狀加熱凈化器的排氣管并聯(lián)后連接發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種應(yīng)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置進(jìn)行凈化的方法，其特征在于，所述的多個(gè)汽缸的排氣口并聯(lián)后連接一蜂窩狀加熱凈化器或由蜂窩狀加熱凈化器和陶瓷壁流式過濾器構(gòu)成的組合體，該蜂窩狀加熱凈化器或蜂窩狀加熱凈化器和陶瓷壁流式過濾器構(gòu)成的組合體的排氣管連接發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種應(yīng)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置進(jìn)行凈化的方法，其特征在于，所述的多個(gè)汽缸的排氣口分別連接一蜂窩狀加熱凈化器，各蜂窩狀加熱凈化器排氣管出氣管并聯(lián)后再連接一蜂窩狀加熱凈化器或由蜂窩狀加熱凈化器和陶瓷壁流式過濾器構(gòu)成的組合體，該蜂窩狀加熱凈化器或由蜂窩狀加熱凈化器和陶瓷壁流式過濾器構(gòu)成的組合體的排氣口連接發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣紅外線凈化裝置及其凈化方法，裝置包括含筒體的殼體，筒體的兩側(cè)由外向內(nèi)分別設(shè)有過濾網(wǎng)和多孔板，兩側(cè)多孔板之間填充有紅外線球體；其特點(diǎn)是，進(jìn)氣端側(cè)多孔板后方設(shè)有緩沖網(wǎng)，筒體內(nèi)設(shè)有至少一層捕集過濾網(wǎng)。方法特點(diǎn)是，在蜂窩狀加熱凈化器的輸入端連接發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口；在蜂窩狀加熱凈化器的輸出端連接發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管。使用中，利用壓燃式內(nèi)燃機(jī)排出廢氣的熱量，使由實(shí)芯球形的紅外線材料密集填充構(gòu)成的立體蜂窩狀結(jié)構(gòu)快速發(fā)熱升溫到650℃～800℃的著火溫度，使附著在紅外線球體表面和球面捕集過濾網(wǎng)表面的微粒高溫燃燒，而達(dá)到快速熱氧化、使微粒得以凈化的目的?？捎行艋瘡U氣中的有害的排放污染物。
文檔編號(hào)F01N3/023GK101042065SQ20061002485
公開日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2006年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者吳雄良, 常江 申請(qǐng)人:吳雄良, 常江