發動機廢氣清洗裝置及方法

專利名稱：發動機廢氣清洗裝置及方法
技術領域：
本發明涉及廢氣處理領域，更具體地說，涉及一種發動機廢氣清洗方法及 裝置。
背景技術：
汽車的發明給人類的生活帶來了極大的便利，但是車輛排放的廢氣及人類 活動產生的其它廢氣嚴重污染空氣，破壞了自然氣候，導致溫室效應。聯合國 政府間氣候變化委員會發表評估報告，指出全球暖化會對地球造成嚴重破壞， 人類將要面對食水短缺、糧食生產減半的嚴峻形勢。全球過多的車輛同時排放 高溫廢氣，這已經威脅到人類的健康和生命安全。要致力改善空氣污染，處理 車輛廢氣是刻不容緩的問題。
對于車輛來說，尤其是柴油車輛，發動機所排放的廢氣是空氣的主要污染 來源。目前，大多汽油車輛都采用三元催化轉換裝置，在廢氣鼓內部的蜂巢形 陶瓷孔上涂覆特殊的金屬涂料，用于將廢氣中的污染物轉換成無毒物質。但是
它的效率與溫度及空燃比密切相關，只有在400度以上、理論空燃比時才能有
效處理廢氣。柴油車輛利用廢氣鼓內部特別構造的陶瓷，清除煙塵顆粒；或者 噴柴油使煙塵顆粒燃燒，這些都需要在高溫條件下進行，在此過程中會有約
45%的殘余廢氣，未能徹底解決汽車尾氣的問題。
目前已研制了 一些廢氣處理設備，這些設備大都要對車輛本身的結構作出
改動。在公開號為CN 1309233A的中國發明專利申請中，公開了一種汽車尾 氣處理方法及裝置，在排氣管道的始端噴水，從而對廢氣進行凈化。其缺陷在 于，如果水進入發動機燃燒室，發動機就會損壞；且發動機廢氣為高溫氣體， 在廢氣喉管噴水，引起熱脹冷縮，金屬容易疲勞氧化，大大縮短使用壽命。此 外，如果水流失、用完或者機件損壞，則車輛廢氣會在完全未經過處理的情況
下排放到空氣中。
在授權公告號為CN 2324291Y的中國實用新型專利中，公開了一種機動 車無害廢氣排氣消聲器，雖然在一定程度上可達到環保的目的，但是需要使廢 氣通過水中，使發動機的耗油量增加。此外，如果水消耗過多、水位低于排氣 管口，則該裝置會喪失正常功能，不能發揮作用。司機在短時間內需要定時加 水和換水，如果污染物累計過多，會使蜂窩式濾網失效，也無法更換，令廢水 留在裝置內部無法處理。

發明內容
本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種發動 機廢氣清洗方法及裝置，能夠有效清洗廢氣，同時不需對車輛的結構做出改動。 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是構造一種發動機廢氣清洗裝
置，用于清洗車輛排放的廢氣，包括清洗廢氣鼓、連接在清洗廢氣鼓上方的散 熱水箱、以及通過過濾器與所述清洗廢氣鼓下方相連的儲水箱，所述儲水箱通
過抽水電泵與所述散熱水箱相連；所述清洗廢氣鼓包括用于與車輛的廢氣排放 管連接的入口、以及用于排放的出口，在所述入口與出口之間，依次設置有用 于緩沖廢氣流速的緩沖區、以及用于清洗廢氣的緩沖淋水區。
在本發明所述的發動機廢氣清洗裝置中，所述淋水區有多塊交錯設置的擋板。
在本發明所述的發動機廢氣清洗裝置中，在所述清洗廢氣鼓內，靠近出口 處，設有阻水區，所述阻水區設置有多排阻水細網。
在本發明所述的發動機廢氣清洗裝置中，所述阻水區還包括百葉片。
在本發明所述的發動機廢氣清洗裝置中，在所述清洗廢氣鼓內下方，設置 有內置儲水區，所述內置儲水區與所述過濾器相連。
在本發明所述的發動機廢氣清洗裝置中，所述清洗廢氣鼓的外殼由金屬制 成，且包括由熱瓷纖維制成的內膽。
在本發明所述的發動機廢氣清洗裝置中，所述緩沖區的寬度是所述清洗廢 氣鼓的入口寬度的1.5倍。 在本發明所述的發動機廢氣清洗裝置中，所述散熱水箱通過冷氣水收集管 道與車輛上的冷氣水排放管連接。
本發明還構造了一種發動機廢氣清洗方法，包括以下步驟
A. 使從車輛的廢氣排放管排出的廢氣進入；
B. 在廢氣清洗鼓中，降低廢氣的流動速度；
C. 使廢氣通過緩沖淋水區，對廢氣進行噴淋清洗，廢氣中的雜質進入水 中，同時水被循環利用；
D. 使被清洗后的廢氣通過阻水區，濾除其中攜帶的水份。
在本發明所述的發動機廢氣清洗方法中，在步驟c中，水被循環利用的過
程包括
Cl.收集緩沖淋水區淋下的水；
C2.對水進行過濾；
C3.將過濾后的水引入儲水箱；
C4.利用電泵將儲水箱內的水抽取到散熱水箱；
C5.散熱水箱與廢氣清洗鼓相連，其中的水對廢氣進行噴淋。
實施本發明的發動機廢氣清洗裝置及方法，具有以下有益效果可以與車 輛上現有的廢氣處理裝置配合使用，不必改裝車輛，可輔助進一步解決車輛排 放物的污染問題。


下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中 圖1是本發明發動機廢氣清洗裝置的第一實施例的示意圖； 圖2是本發明發動機廢氣清洗裝置的第二實施例的示意圖。
具體實施例方式
如圖l所示，本發明的第一實施例適用于小型車輛，其中發動機廢氣清洗 裝置100包括清洗廢氣鼓1、連接在清洗廢氣鼓1上方的散熱水箱2、以及通
過過濾器5與清洗廢氣鼓r下方連接的儲水箱3。清洗廢氣鼓i的入口與車輛
的廢氣排放管的出口連接，使發動機產生的廢氣進入；其出口用于排放廢氣。
儲水箱3通過抽水電泵4與散熱水箱2連接，抽水電泵4的工作電壓為 12V-24V，用于將儲水箱3內的水抽取到散熱水箱2中，經散熱冷卻后進入清 洗廢氣鼓1。清洗廢氣鼓1與過濾器5相連，使水流入過濾器5過濾。過濾器 5與儲水箱3連接，使過濾后的水流入儲水箱3中循環使用。儲水箱3的容量 約為30升，其上設置有加水口14，必要時可通過加水口加水。在儲水箱3上 還設置有排水口 15，當儲水箱3內的水過多，可通過排水口15溢出。
為了充分清洗廢氣、除去廢氣中的煙塵和有害氣體，如，C02、 S02等，在 清洗廢氣鼓l的入口與出口之間，依次設置有緩沖區12、緩沖淋水區6、以及 阻水區13，緩沖區12的寬度大于入口的寬度，約為1.5倍，用于減慢廢氣流 動的速度。緩沖淋水區6與散熱水箱2相連，寬度約為緩沖區12的1. 5-2倍， 使廢氣的流速進一步放慢。散熱水箱2的水可從緩沖淋水區6淋下，從而對進 入的廢氣進行清洗。在緩沖淋水區6中，設有多塊在上下方向交錯設置的擋板 10,廢氣在各擋板10之間蜿蜒流動，流速減慢，可被水充分清洗。擋板10 最好是向內傾斜設置，淋下的水落在擋板10上以后，會沿著擋板10改變方向， 從而再次對下方的廢氣進行清洗，這樣可達到充分清洗的目的。在清洗廢氣鼓 l內、靠進出口處，設置有阻水區13，該阻水區13包括多排阻水細網8和百 葉片9，用于濾除排出氣體中所攜帶的水分，便于水的循環利用。
較佳地，清洗廢氣鼓l的外殼由金屬制成，包括由熱瓷纖維制成的內膽， 具有良好的絕熱性能，使廢氣的熱量傳導給水，而水溫不會受到廢氣排放管道 受熱、傳熱的影響。之后，水循環至散熱水箱2進行散熱。在車輛行駛過程中， 可利用風速來冷卻散熱水箱2，也可在散熱水箱2內設置散熱裝置進行散熱， 使水溫保持在25-28度左右，在循環使用過程中不斷帶走廢氣的熱量。散熱水 箱2可通過冷氣水收集管道11與車輛上的冷氣水排放管連接，將車輛內的冷 氣水聚集到散熱水箱進行循環利用。通過設置阻水區13和冷氣水收集管道11， 可防止水分的蒸發和流失，不需要經常人工補水，主要利用車輛每日產生的冷 氣水進行廢氣清洗。
在緩沖淋水區6下方，設置有內置儲水室7，用于收集緩沖淋水區6流下
的水。水噴淋廢氣后，其中會留有懸浮粒子和污垢。內置儲水室7與過濾器5
連接，所收集的水可流入過濾器5進行過濾。在過濾器5內，設置有活性炭和 離子交換樹脂，前者用于吸附水中的雜質、凈化水，后者用于交換礦物質和毒 素，使流入過濾器5的水得到凈化，以便流入儲水箱3，進行循環利用。也可 使用現有技術中其它類型的過濾器。
如圖2所示，本發明的第二實施例適用于大型車輛，這主要是考慮到大型 車輛排放的廢氣更多，其中與第一實施例相同的部分不再累述。該實施例中的 廢氣清洗鼓1由多個縱向隔壁依次分隔成緩沖區12、緩沖淋水區6、以及阻水 區13，廢氣清洗鼓1的入口與車輛的廢氣排放管的出口連接，使發動機產生 的廢氣進入緩沖區12。緩沖區12的寬度是入口的1.5倍左右，用于減慢廢氣 流動的速度。緩沖區12的末端與緩沖淋水區6相連。緩沖淋水區6的寬度約 為緩沖區12的1. 5倍，廢氣進入后可進一步放緩流動速度，有利于充分清洗。 在緩沖淋水區6，設置有多塊在左右方向上交錯設置的擋板10，廢氣在各擋板 10之間蜿蜒流動，流速減慢，可被水充分清洗。擋板10最好是向下傾斜設置， 淋下的水落在擋板10上以后，會沿著擋板10改變方向，從而再次對下方的廢 氣進行清洗，這樣可達到充分清洗的目的。
緩沖淋水區6的末端與阻水區13相連，在阻水區13內，設置有多個阻水 細網8，用于濾除排出氣體中所攜帶的水分，便于水的循環利用。廢氣經過充 分清洗，從廢氣清洗鼓l的出口排出。
利用以上的廢氣清洗裝置，可實施本發明的發動機廢氣清洗方法，具體如
下
D. 使從車輛的廢氣排放管排出的廢氣進入；
E. 在廢氣清洗鼓中，降低廢氣的流動速度；
F. 使廢氣通過緩沖淋水區，對廢氣進行噴淋清洗，廢氣中的雜質進入水 中，同時水被循環利用；
G. 使被清洗后的廢氣通過阻水區，濾除其中攜帶的水份。 在步驟C中，水被循環利用的過程包括-
Cl.收集緩沖淋水區淋下的水； C2.對水進行過濾； C3.將過濾后的水引入儲水箱； C4.利用電泵將儲水箱內的水抽取到散熱水箱； C5.散熱水箱與廢氣清洗鼓相連，其中的水對廢氣進行噴淋。 本發明的發動機廢氣清洗方法及裝置，可以與車輛上現有的廢氣處理裝置 配合使用，不必改裝車輛，可輔助進一步解決車輛排放物的污染問題。此外， 也可應用于電動機裝置。同現有的技術相比，本發明的發動機廢氣清洗方法及 裝置有以下特點和功效
1、 廢氣清洗鼓同原有車輛的廢氣鼓相同，其金屬外殼可保護內部的裝置， 由熱瓷纖維制成的內膽具有良好的絕熱性能；
2、 利用車輛行進時的風速冷卻散熱水箱；
3、 不會阻止廢氣的排放，通過設置緩沖區，充分噴淋、清洗廢氣；阻水 細網和百葉片可阻止水流失；
4、 通過冷氣水收集管道收集車輛的冷氣水，可補充蒸發氣流帶走的少量 水份；
5、 利用過濾器對水進行凈化；
6、 利用12V-24V的水泵抽取冷氣水，使水循環利用，可設置在原有車輛 的廢氣排放出口處，不會影響車輛的正常功能。
權利要求
1、一種發動機廢氣清洗裝置，用于清洗車輛排放的廢氣，其特征在于，包括清洗廢氣鼓、連接在清洗廢氣鼓上方的散熱水箱、以及通過過濾器與所述清洗廢氣鼓下方相連的儲水箱，所述儲水箱通過抽水電泵與所述散熱水箱相連；所述清洗廢氣鼓包括用于與車輛的廢氣排放管連接的入口、以及用于排放的出口，在所述入口與出口之間，依次設置有用于緩沖廢氣流速的緩沖區、以及用于清洗廢氣的緩沖淋水區。
2、 根據權利要求1所述的發動機廢氣清洗裝置，其特征在于，所述淋水 區有多塊交錯設置的擋板。
3、 根據權利要求1所述的發動機廢氣清洗裝置，其特征在于，在所述清 洗廢氣鼓內，靠近出口處，設有阻水區，所述阻水區設置有多排阻水細網。
4、 根據權利要求3所述的發動機廢氣清洗裝置，其特征在于，所述阻水 區還包括百葉片。
5、 根據權利要求1所述的發動機廢氣清洗裝置，其特征在于，在所述清 洗廢氣鼓內下方，設置有內置儲水區，所述內置儲水區與所述過濾器相連。
6、 根據權利要求1所述的發動機廢氣清洗裝置，其特征在于，所述清洗 廢氣鼓的外殼由金屬制成，且包括由熱瓷纖維制成的內膽。
7、 根據權利要求1所述的發動機廢氣清洗裝置，其特征在于，所述緩沖 區的寬度是所述清洗廢氣鼓的入口寬度的1. 5倍。
8、 根據權利要求1所述的發動機廢氣清洗裝置，其特征在于，所述散熱 水箱通過冷氣水收集管道與車輛上的冷氣水排放管連接。
9、 一種發動機廢氣清洗方法，其特征在于，包括以下步驟A. 使從車輛的廢氣排放管排出的廢氣進入；B. 在廢氣清洗鼓中，降低廢氣的流動速度；C. 使廢氣通過緩沖淋水區，對廢氣進行噴淋清洗，廢氣中的雜質進入水 中，同時水被循環利用；D. 使被清洗后的廢氣通過阻水區，濾除其中攜帶的水份。
10.根據權利要求9所述的發動機廢氣清洗方法，其特征在于，在步驟C 中，水被循環利用的過程包括Cl.收集緩沖淋水區淋下的水；C2.對水進行過濾；C3.將過濾后的水引入儲水箱；C4.利用電泵將儲水箱內的水抽取到散熱水箱；C5.散熱水箱與廢氣清洗鼓相連，其中的水對廢氣進行噴淋。
全文摘要
本發明涉及一種發動機廢氣清洗裝置及方法，所述裝置用于清洗車輛排放的廢氣，包括清洗廢氣鼓、連接在清洗廢氣鼓上方的散熱水箱、以及通過過濾器與所述清洗廢氣鼓下方相連的儲水箱，所述儲水箱通過抽水電泵與所述散熱水箱相連；所述清洗廢氣鼓包括用于與車輛的廢氣排放管連接的入口、以及用于排放的出口，在所述入口與出口之間，依次設置有用于緩沖廢氣流速的緩沖區、以及用于清洗廢氣的緩沖淋水區。該裝置可以與車輛上現有的廢氣處理裝置配合使用，不必改裝車輛，可輔助進一步解決車輛排放物的污染問題。
文檔編號F01N3/04GK101347714SQ20071007604
公開日2009年1月21日 申請日期2007年7月16日 優先權日2007年7月16日
發明者余振庭, 曾肇賢 申請人:曾肇賢;余振庭