CN103939182A - 负离子气体净化机动车尾气、防矿道瓦斯爆炸方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种负离子气体净化汽车尾气方法及装置，是在机动车上设置负离子气体发生器，将所述负离子气体发生器产生的负离子气体通入发动机尾气排放系统的消音筒中，通过负离子气体中和未被三元催化器氧化和还原的CO、HC和NOx等有害气体，并使负离子气体与废气中的烟雾和固体颗粒物结合，利用静电处理方式使其沉淀，从而实现机动车尾气最大程度的净化；本发明还公开了一种负离子气体防矿道瓦斯爆炸方法及装置，将负离子气体发生器产生的负离子气体通入矿道，配合传统瓦斯预防和预测措施，最大限度防范矿道瓦斯爆炸。本发明简单易行，效果明显，成本低廉，节能环保，易于推广运用。

Description

负离子气体净化机动车尾气、防矿道瓦斯爆炸方法及装置

(一)技术领域：

本发明涉及机动车尾气处理和防矿道瓦斯爆炸技术，具体为一种负离子气体净化机动车尾气方法及装置以及一种负离子气体防矿道瓦斯爆炸方法及装置。

(二)背景技术：

机动车(以汽油和柴油为燃料的车辆)尾气污染是由机动车排放的废气造成的环境污染，机动车尾气以烟雾形式出现，主要的污染物为碳氢化合物、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫、醛、含铅化合物、苯丙芘及固体颗粒物和光化学烟雾等。

随机动车数量越来越多、使用范围越来越广，它对世界环境的负面效应也越来越大，尤其是危害城市环境，引发呼吸系统疾病，造成地表空气臭氧含量过高，加重城市热岛效应，使城市环境转向恶化，据有关专家统计，到21世纪初，机动车排放的尾气占了大气污染的30％～60％，是城市雾霾天气的主要诱发因素，机动车污染日益成为全球性问题。随着机动车的增加，尾气污染有愈演愈烈之势，由局部性转变成连续性和累积性，而各国城市市民则成为机动车尾气污染的直接受害者。

因此，机动车尾气治理刻不容缓。

在提高燃油质量、改进发动机性能的基础上，机动车尾气净化的措施主要有：

1、采用三元催化器，是安装在机动车排气系统中最重要的机外净化装置，通过净化剂将机动车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的CO2(二氧化碳)、Ｈ2Ｏ(水)和Ｎ2(氮气)等，将原有毒气体变成为无毒气体后再排放到大气中，保持机动车尾气有毒气体的净化性能。

2、水洗。设置水箱，使机动车尾气中的碳烟粒子经过水洗和过滤及蒸气的淋浴，使固体颗粒胀大而给予去除。

实际运用中，三元催化器需经常清理和定期更换，才能保证其净化性能，因此产生使用成本的增加和日常维护的工作量，而往往被忽视；而在机动车排气管路上设置水箱，理论上使之有效，但实际中难以实现。

最后的结果仍然是机动车尾气的污染不能从根本上得到根治。

矿道瓦斯又称煤层瓦斯、煤层气，是从煤和围岩中逸出的甲烷、二氧化碳和氮等组成的混合气体。瓦斯是煤矿生产中的有害因素，它不仅污染空气，而且当空气中瓦斯含量为5％～16％时，遇火会引起爆炸，造成事故。

瓦斯爆炸可以通过预防和预测来保障煤矿生产的安全，传统方式如经常测量巷道空气中的瓦斯含量，测量瓦斯涌出量，并采取有效通风、严禁烟火、预先抽放、开采保护层等措施。

尽管如此，瓦斯爆炸引起的矿难还是屡禁不止，不断发生。

(三)发明内容：

针对现有净化汽车尾气技术的不足，本发明提出了一种负离子气体净化机动车尾气方法及装置，其目的在于进一步净化机动车尾气。

能够实现上述目的负离子气体净化机动车尾气方法，其技术方案为在机动车上设置负离子气体发生器，将所述负离子气体发生器产生的负离子气体通入发动机尾气排放系统的消音筒中，通过负离子气体中和未被三元催化器氧化和还原的CO、HC和NOx等有害气体，并使负离子气体与废气中的烟雾和固体颗粒物结合，利用静电处理方式使其沉淀，从而实现机动车尾气最大程度的净化；为增加负离子气体与发动机尾气混合时间，所述负离子气体可从消音筒的前段通入，为使负离子气体顺利进入消音筒，负离子气体的出气方向应与尾气排出方向一致。

所述负离子气体发生器采用的结构形式包括气箱、储水器、爆气机构和空气压缩机，所述储水器设于气箱中，所述爆气机构置于储水器内，设于气箱外或气箱内的空气压缩机通过管路连通爆气机构，所述气箱上开设有出气口；所述空气压缩机的电力来自机动车的蓄电池和或发电系统。

与此相对应的本发明负离子气体净化机动车尾气装置，包括设于机动车上的负离子气体发生器，所不同的是所述负离子气体发生器的出气口通过负离子气体管路连通尾气排放系统的消音筒，所述负离子气体管路从消音筒的前段进入，(于消音筒内)负离子气体管路的出气口方向与尾气排出方向一致；所述负离子气体发生器的一种结构包括气箱、储水器、爆气机构和空气压缩机，所述储水器设于气箱中，所述爆气机构置于储水器内，设于气箱外或气箱内的空气压缩机通过压缩空气管路连通爆气机构，所述气箱上开设有连通负离子气体管路的出气口；所述空气压缩机通过电路连通机动车的蓄电池和或发电系统。

针对现有防矿道瓦斯爆炸技术的不足，本发明提出了一种负离子气体防矿道瓦斯爆炸方法及装置，以解决矿道瓦斯爆炸频繁发生问题。

能够解决上述问题的负离子气体防矿道瓦斯爆炸方法之技术方案，通过设置负离子气体发生器，将所述负离子气体发生器产生的负离子气体通入矿道内空气循环系统的空气输送管道中，使矿道内空气中混合有负离子气体，有效降低瓦斯爆燃点，配合传统瓦斯预防和预测措施，最大限度防范矿道内的瓦斯爆炸。

所述负离子气体发生器采用的结构形式包括气箱、储水器、爆气机构和空气压缩机，所述储水器设于气箱中，所述爆气机构置于储水器内，设于气箱外或气箱内的空气压缩机通过压缩空气管路连通爆气机构，所述气箱上开设有连通负离子气体管路的出气口；所述空气压缩机通过电路连接三相交流电源。

与此相对应的本发明负离子气体防矿道瓦斯爆炸装置之技术方案，包括设于矿道内或外负离子气体发生器，所不同的是所述负离子气体发生器的出气口通过负离子气体管路连通矿道内空气循环系统的空气输送管路；所述负离子气体发生器包括气箱、储水器、爆气机构和空气压缩机，所述储水器设于气箱中，所述爆气机构置于储水器内，设于气箱外或气箱内的空气压缩机通过压缩空气管路连通爆气机构，所述气箱上开设有连通负离子气体管路的出气口；所述空气压缩机通过电路连接三相交流电源。

本发明的有益效果：

1、本发明负离子气体净化机动车尾气方法及装置采用负离子气体净化机动车尾气，可实现机动车尾气最大程度的净化，对治理雾霾做出了积极的贡献。

2、本发明负离子气体防矿道瓦斯爆炸方法及装置采用负离子气体防止瓦斯爆燃，在矿道内空气中混合有负离子气体，有效降低瓦斯爆燃点，配合传统瓦斯预防和预测措施，从而达到防范矿道内瓦斯爆炸的目的。

3、本发明简单易行，效果明显，成本低廉，节能环保，易于推广运用。

(四)附图说明：

图1为本发明一种实施方式的结构示意图。

图2为本发明另一种实施方式的结构示意图。

图号标识：1、负离子气体发生器；2、消音筒；3、气箱；4、储水器；5、爆气机构；6、空气压缩机；7、负离子气体管路；8、压缩空气管路；9、空气输送管道；10、矿道。

(五)具体实施方式：

下面结合附图所示实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。

方案一：

本发明负离子气体净化机动车尾气装置的主体包括设于机动车(任何位置)上的负离子气体发生器1，所述负离子气体发生器1的出气口通过负离子气体管路7通入尾气排放系统的消音筒2内，通入的位置为消音筒2的前段，于消音筒2内，所述负离子气体管路7的出气段与消音筒2平行而置，其出气口方向与尾气排出方向一致，如图1所示。

所述负离子气体发生器1包括气箱3、储水器4、爆气机构5和空气压缩机6，所述储水器4设于气箱3中，所述爆气机构5置于储水器4内，所述空气压缩机6设于气箱3内并通过电路连接机动车的蓄电池或发电系统，空气压缩机6的出气口通过压缩空气管路8连通爆气机构5，所述气箱3上开设有出气口，该出气口连通负离子气体管路7，如图1所示。

本发明负离子气体净化机动车尾气装置净化尾气的方法步骤如下：

1、负离子气体发生器1中的空气压缩机6启动，将压缩空气排入爆气机构5，压缩空气通过爆气机构5于水中释放，在此过程中空气与水充分撞击而电离，形成饱含负氧离子的负离子气体进而充满于气箱3中。

2、负离子气体通过负离子气体管路7进入消音筒2内与机动车尾气混合。

①、负氧离子中和机动车尾气中残留的CO、HC和NOx等有害气体。

②、带负电荷的氧离子与机动车尾气中带正电荷的烟雾和固体颗粒物结合，利用静电式处理使其自然沉淀。

3、经净化后的机动车尾气排出消音筒2，前述自然沉淀物部分沉积于消音筒2内，部分排出消音筒2外而沉落到地面。

应根据机动车的排量配置规格型号合适的空气压缩机6和储水器4的水量。

本发明于微型面包车上的具体运用：所述微型面包车采用在用的柳州五菱面包车，其排量为1.0L；所述空气压缩机6采用直流空气泵(MPQ—903)，其电压为12伏，功率为35瓦，排气量为68升/分钟，泵压为0.068MPa，具有六排出气管输出，六排出气管的进气口接入直流空气泵的出气总管，每根出气管的出气口安装爆气机构5；所述储水器4内水量10Kg。

检测：于车管所进行五菱面包车尾气排放检测比较，结论为在原有尾气基础上提高净化程度80％。

方案二：

本发明负离子气体防矿道瓦斯爆炸装置的主体包括设于矿道10外的负离子气体发生器1，所述负离子气体发生器1的出气口通过负离子气体管路7通入矿道10内空气循环系统的空气输送管路9中，通入位置为矿道10外，如图2所示。

所述负离子气体发生器1包括气箱3、储水器4、爆气机构5和空气压缩机6，所述储水器4设于气箱3中，所述爆气机构5置于储水器4内，所述空气压缩机6设于气箱3内并通过电路连接三相交流电源，空气压缩机6的出气口通过压缩空气管路8连通爆气机构5，所述气箱3上开设有出气口，该出气口连通负离子气体管路7，如图2所示。

本发明负离子气体防矿道瓦斯爆炸装置防范矿道瓦斯爆炸的方法步骤如下：

1、空气循环系统运行时，负离子气体发生器1中的空气压缩机6启动，将压缩空气排入爆气机构5，压缩空气通过爆气机构5于水中释放，在此过程中空气与水充分撞击而电离，形成饱含负氧离子的负离子气体进而充满于气箱3中。

2、负离子气体通过负离子气体管路7进入空气输送管路9中，与矿道10内的瓦斯混合。

3、混合有负离子气体的矿道瓦斯的爆燃点得到降低，配合传统预防和预测瓦斯的安全措施，进一步防范矿道内瓦斯爆炸，最大限度降低瓦斯爆炸的频次。

Claims (6)

1.负离子气体净化机动车尾气方法，其特征在于：在机动车上设置负离子气体发生器(1)，将所述负离子气体发生器(1)产生的负离子气体通入发动机尾气排放系统的消音筒(2)中，通过负离子气体中和未被三元催化器氧化和还原的CO、HC和NOx等有害气体，并使负离子气体与废气中的烟雾和固体颗粒物结合，利用静电处理方式使其沉淀，从而实现机动车尾气最大程度的净化；所述负离子气体从消音筒(2)的前段通入，负离子气体的出气方向与尾气排出方向一致。

2.根据权利要求1所述的负离子气体净化机动车尾气方法，其特征在于：所述负离子气体发生器(1)包括气箱(3)、储水器(4)、爆气机构(5)和空气压缩机(6)，所述储水器(4)设于气箱(3)中，所述爆气机构(5)置于储水器(4)内，设于气箱(3)外或气箱(3)内的空气压缩机(6)通过管路连通爆气机构(5)，所述气箱(3)上开设有出气口；所述空气压缩机(6)的电力来自机动车的蓄电池和或发电系统。

3.负离子气体净化机动车尾气装置，包括设于机动车上的负离子气体发生器(1)，其特征在于：所述负离子气体发生器(1)的出气口通过负离子气体管路(7)连通尾气排放系统的消音筒(2)，所述负离子气体管路(7)从消音筒(2)的前段进入，负离子气体管路(7)的出气口方向与尾气排出方向一致；所述负离子气体发生器(1)包括气箱(3)、储水器(4)、爆气机构(5)和空气压缩机(6)，所述储水器(4)设于气箱(3)中，所述爆气机构(5)置于储水器(4)内，设于气箱(3)外或气箱(3)内的空气压缩机(6)通过压缩空气管路(8)连通爆气机构(5)，所述气箱(3)上开设有连通负离子气体管路(7)的出气口；所述空气压缩机(6)通过电路连接机动车的蓄电池和或发电系统。

4.负离子气体防矿道瓦斯爆炸方法，其特征在于：设置负离子气体发生器(1)，将所述负离子气体发生器(1)产生的负离子气体通入矿道(10)内空气循环系统的空气输送管道(9)中，使矿道(10)内空气中混合有负离子气体，有效降低瓦斯爆燃点，配合传统瓦斯预防和预测措施，最大限度防范矿道(10)内瓦斯的爆炸。

5.根据权利要求4所述的负离子气体防矿道瓦斯爆炸方法，其特征在于：所述负离子气体发生器(1)包括气箱(3)、储水器(4)、爆气机构(5)和空气压缩机(6)，所述储水器(4)设于气箱(3)中，所述爆气机构(5)置于储水器(4)内，设于气箱(3)外或气箱(3)内的空气压缩机(6)通过压缩空气管路(8)连通爆气机构(5)，所述气箱(3)上开设有连通负离子气体管路(7)的出气口；所述空气压缩机(6)通过电路连接三相交流电源。

6.负离子气体防矿道瓦斯爆炸装置，包括设于矿道(10)内或外的负离子气体发生器(1)，其特征在于：所述负离子气体发生器(1)的出气口通过负离子气体管路(7)连通矿道(10)内空气循环系统的空气输送管路(9)；所述负离子气体发生器(1)包括气箱(3)、储水器(4)、爆气机构(5)和空气压缩机(6)，所述储水器(4)设于气箱(3)中，所述爆气机构(5)置于储水器(4)内，设于气箱(3)外或气箱(3)内的空气压缩机(6)通过压缩空气管路(8)连通爆气机构(5)，所述气箱(3)上开设有连通负离子气体管路(7)的出气口；所述空气压缩机(6)通过电路连接三相交流电源。