改善大气变暖及空气污染的集尘设备及方法

摘要

本发明公开了一种改善大气变暖及空气污染的集尘设备和一种改善大气变暖及空气污染的集尘方法，该集尘设备包含一接收高温废气且与一增压装置相连通的导烟管路，使高温废气被增压后进入一气液混合管路。一储液单元使一液体流入该气液混合管路，该液体吸收高温废气的热后雾化，以使高温废气降温。一集尘单元具有一与该气液混合管路相连通的集尘腔体、多个形成于该集尘腔体内减缓液体晃荡的挡板且供该废气被净化后从该集尘腔体泄出的上支管。一清洗单元包括一与该上支管连通且供注入一清洗液的进水总管及至少一连通于该集尘腔体底部的排水支管，该清洗液冲洗该集尘腔体内的污染物后从该排水支管排出该集尘腔体。

说明书

技术领域

本发明涉及改善大气变暖及空气污染的集尘设备及方法，特别是指一种用以去除高温废气中污染物的集尘设备及方法。

背景技术

本案同一申请人申请的“改善大气暖化及空气污染的方法及设备”已获得中国发明第200710087549.9号专利及美国U.S.8454725号专利，该发明是将热能机器排出的高温废气与液体混合后通过一集尘腔体，将废气中的污染物收集后，将干净的气体连同水气排出，以增加大气中的液态水，因地球变暖造成水资源匮乏，若用水作为吸热蒸发的介质，将导致人类及其他生物用水减少，海水也可以做为该吸热蒸发的介质，海水永不匮乏且可帮助海水蒸发散热。然而，若将海水应用在该发明中，须将该集尘腔体拆开才能清除累积在该集尘腔体内的污染物及盐粒，耗时且费力。此外，现有的其他集尘方法譬如旋风除尘法、涤气除尘法、干式静电除尘法或滤袋除尘法等等都无法应用在本发明上，因此，该“改善大气变暖及空气污染的方法及设备”仍有改进的空间。

发明内容

因此，本发明的其中一目的即在于提供一种改善大气变暖及空气污染的集尘设备，以解决上述问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种改善大气变暖及空气污染的集尘设备，用以处理一热能机器产生的高温废气，该改善大气变暖及空气污染的集尘设备包含一导烟管路、一增压单元、一储液单元、一集尘单元及一清洗单元。该导烟管路包括一与该热能机器相连接且用以接收该高温废气的导烟管及一供连通于该导烟管的第一导烟支管。该增压单元包括一与该第一导烟支管相连通的增压装置及一连通于该增压装置的气液混合管路，该高温废气从该第一导烟支管进入该增压装置被增压后进入该气液混合管路，该储液单元用以提供流入该气液混合管路的液体，该液体吸收位于该气液混合管路内的高温废气的热后雾化成为水蒸气进入集尘单元，该集尘单元具有一与该增压单元的气液混合管路相连通并存有适量清洗液的集尘腔体、多个形成于该集尘腔体内且用以减缓集尘腔体内清洗液晃荡的挡板及至少一连通于该集尘腔体顶部且可供该废气被去污后从该集尘腔体泄出的上支管，该清洗单元包括一与该上支管连通且可供注入该清洗液以清洗该集尘腔体内污染物的进水总管及至少一连通于该集尘腔体底部且用以排出该清洗液的排水支管。

在一些实施态样中，该导烟管路还包括一连接该导烟管与该第一导烟支管的电磁阀及一连接该电磁阀且穿设于该集尘腔体的第二导烟支管，该电磁阀用以切换该导烟管与该第一导烟支管导通或与该第二导烟支管导通。

在一些实施态样中，该改善大气变暖及空气污染的集尘设备还包含一与该导烟管路的电磁阀及该增压单元电路连接的电力控制单元，电力控制单元包括一第一定时器及一第二定时器，当该第一定时器开始计时时，该第一导烟支管与该导烟管连通且该增压单元通电工作，当该第一定时器停止计时时，该第二定时器开始计时且该电磁阀工作使该导烟管及该第二导烟支管连通且该增压单元断电，当该第二定时器停止计时时，该第一定时器开始计时。

在一些实施态样中，该第二导烟支管位于该集尘腔体内的部分形成有多个散热鳍片。

在一些实施态样中，该集尘单元中的该多个挡板连接于该集尘腔体的顶壁及底壁且上下交错地排列，其中，该多个挡板分别具有一穿孔。

在一些实施态样中，该清洗单元还包括一排水总管及多个排水支管，每一排水支管的一端连通于该集尘腔体底部且另一端与该排水总管相连通，排水总管具有一出水口及一可拆地封闭该出水口的盖子。

在一些实施态样中，该清洗单元还包括一连接于该进水总管的注水枪。

在一些实施态样中，该集尘单元中的每一上支管向下延伸至该集尘腔体内且该集尘单元包括至少一设于的该上支管底端的浮筒阀，该浮筒阀包括一与该上支管连接的容置壳体、一可上下移动地设于该容置壳体内的浮筒及一设于该浮筒顶部且用以封闭该上支管底端开口的顶止件，该浮筒具有至少一上下延伸的贯孔。

在一些实施态样中，该集尘单元还包括一排液管，排液管连接于该集尘腔体的一侧面。

在一些实施态样中，该增压装置还具有一外壳及一形成于该外壳底部且供该第一导烟支管穿设的接口；该增压单元还包括一连接该外壳的套管，该套管具有一抵接该接口而向下延伸且与该第一导烟支管相间隔的管壁部、一形成于该管壁部的通气口及一封闭该管壁部底端开口且接触地套设于该第一导烟支管的底壁。

本发明的另一目的在于提供一种改善大气变暖及空气污染的集尘方法，该方法用以处理一热能机器产生的高温废气，且能解决上述问题。该改善大气变暖及空气污染的集尘方法包含下列步骤。

(A)：将该高温废气导入一增压单元。

(B)：使该增压单元将该废气增压后导入一气液混合管路，同时将一液体导入该气液混合管路使该液体受热蒸发雾化。

(C)：将高温废气导入一集尘腔体，该集尘腔体内有适量的清洗液以吸附废气中的污染物，使污染物被收集在集尘腔体内，集尘腔体内设有多个挡板以减缓该清洗液的晃动。

(D)：将该去污后的废气排出该集尘腔体。

(E)：该多个挡板累积污染物后，再另提供清洗液至该集尘腔体内以净化该污染物，再将该清洗液与该污染物的混合物从该集尘腔体排出。

在该改善大气变暖及空气污染的集尘方法的一些实施态样中，在步骤(E)之前，还包含一步骤(F)：将该高温废气通过一穿设于该集尘腔体的管路后排出，以使该集尘腔体内的液体吸收高温废气的热而蒸发并排出该集尘腔体。

在该改善大气变暖及空气污染的集尘方法的一些实施态样中，通过一电力控制系统控制执行步骤(A)至(D)的时间及执行步骤(F)的时间，且使该步骤(A)至(D)及步骤(F)两者交替进行。

在该改善大气变暖及空气污染的集尘方法的一些实施态样中，其中，该第二导烟支管位于该集尘腔体内的部分形成有多个散热鳍片。

在该改善大气变暖及空气污染的集尘方法的一些实施态样中，在步骤(B)中，该液体包含海水；在步骤(F)中，该集尘腔体内的海水吸收高温废气的热而蒸发析出盐粒；在步骤(E)中，该多个挡板累积污染物也同时累积盐粒，且提供该清洗液净化该多个挡板后，再将该清洗液、该污染物及该盐粒的混合物从该集尘腔体排出。

在该改善大气变暖及空气污染的集尘方法的一些实施态样中，在步骤(B)中，该液体包含水或废水；在步骤(F)中，该集尘腔体内的废水吸收高温废气的热而蒸发；在步骤(E)中，该多个挡板累积污染物，且提供该清洗液净化该多个挡板后，再将该清洗液、该污染物的混合物从该集尘腔体排出。

本发明至少具有以下功效：本发明改善大气变暖及空气污染的方法及设备可利用集尘腔体内的液体吸附废气中的污染物且可通过该清洗单元轻易地冲洗累积在该集尘腔体内的污染物及盐粒子，从而不须频繁地拆装该集尘腔体。此外，利用电力控制单元调控该高温废气通过该第一导烟支管或该第二导烟支管的时间，能避免该集尘腔体内过于干燥或液面过高妨碍排气，可维持废气被去污及让水蒸气从集尘腔体泄出到大气的效率，水蒸气可以将大气中的悬浮粒子吸附一同上升到高空凝结增加大气中的液态水，使大气干净并能促进降雨增加水源，另外，当太阳辐射穿过大气时，因大气中的液态水增加而吸收较多的太阳辐射，使到达地表的辐射量减弱，使地球降温。

附图说明

图1是一剖视示意图，说明该实施例；

图2是一剖视示意图，说明该实施例的一套管；

图3是图2的一剖面示意图，说明该套管；

图4是一剖视示意图，说明该实施例的一常闭开关；

图5是一剖视示意图，说明该实施例的一浮筒阀；

图6是一示意图，说明该实施例的一电力控制单元；及

图7是一流程图，说明本发明改善大气变暖及空气污染的集尘方法的一实施例；

图8是一示意图，说明本发明安装于车辆中的位置。

附图标记说明：100-改善大气变暖及空气污染的集尘设备；1-导烟管路；10-导烟管；11-电磁阀；111-电磁阀接点；13-第一导烟支管；14-第二导烟支管；141-散热鳍片；2-增压单元；21-增压装置；211-外壳；212-马达；213-接口；22-气液混合管路；23-套管；231-管壁部；232-通气口；233-底板部；3-储液单元；31-水管；33-导水管；35-下储水器；351-侧壁；352-阀杆；353-浮球；36-常闭开关；361-上接点；362-下接点；4-集尘单元；41-集尘腔体；42-挡板；421-穿孔；43-上支管；44-排液管；441-水阀；45-浮筒阀；451-容置壳体；452-浮筒；453-顶止件；454-贯孔；5-清洗单元；51-进水总管；52-排水支管；53-排水总管；531-出水口；532-盖子；54-注水枪；6-电力控制单元；61-第一定时器；62-第二定时器；63-电源开关；64-电磁接触器；65-主接点；651-第一接点；652-第二接点；653-第三接点；654-第四接点；655-第五接点；66-辅助电驿；67-发热器；68-发热器；7-集水容器；8-汽车；81-引擎；H-距离。

具体实施方式

如图1及图8所示，本发明提供的改善大气变暖及空气污染的集尘设备100的一实施例用以与一热能机器(图未示)相连接，且接收该热能机器排放的高温废气，且除去该高温废气中的污染物。该热能机器可以为车辆的引擎以及其他炼油、炼钢、烘烤、燃烧、核能发电等任何会产生热的装置，且不以此为限，以下以汽车8的引擎81为例说明。

本实施例包含一导烟管路1、一增压单元2、一储液单元3、一集尘单元4、一清洗单元5及一电力控制单元6。

该导烟管路1包括一与该引擎81相连接且用以接收该高温废气的导烟管10及一供连通于该导烟管10的第一导烟支管13、一连接该导烟管10与该第一导烟支管13的电磁阀11及一连接该电磁阀11的第二导烟支管14，该电磁阀11用以切换该导烟管10与该第一导烟支管13导通或与该第二导烟支管14导通，其具体结构已公开于中国发明第200710087549.9号专利，在此不再赘述。其中，当一电磁阀接点111闭合该导烟管10与该第一导烟支管13相连通；当该电磁阀接点111断开，则使该导烟管10与该第二导烟支管14相连通。

该增压单元2包括一与该第一导烟支管13相连通的增压装置21及一连通于该增压装置21的气液混合管路22，当该导烟管10与该第一导烟支管13相连通时，该高温废气从该第一导烟支管13进入该增压装置21而被增压后进入该气液混合管路22。在本实施例中，该增压单元2的增压装置21包括一与该第一导烟支管13连通且用以容置高温废气的外壳211及一用以带动该增压装置21内部组件运作的马达212，该增压装置21的内部组件已公开于中国发明第200710087549.9号专利，在此不再赘述。

如图2及图3所示，该增压装置21还具有一形成于该外壳211底部的接口213，供该第一导烟支管13穿设其中。在本实施例中，该增压单元2还包括一自该接口213边缘向下延伸的套管23，该套管23具有一连接该接口213且向下延伸而与该第一导烟支管13相间隔的管壁部231、一形成于该管壁部231的通气口232及一封闭该管壁部231底端开口且接触地套设于该第一导烟支管13的底壁233，该第一导烟支管13受该底壁233支撑而在该套管23中定位，以避免该第一导烟支管13与该套管213相互碰撞。

该通气口232供其周围的空气进出该增压单元2，除了能避免第一导烟支管13附近的空气受第一导烟支管13加热而升温过快而影响车体温度，还能避免增压单元2的容置空间211因马达212的运转而产生过大的压力变化，以维持引擎81(见图8)排烟的顺畅。

该储液单元3的功能及具体结构已公开于中国发明第200710087549.9号专利，在此不再赘述。其中，如图4所示，该储液单元3具有与一导水管33相连接的一下储水器35，该下储水器35还包括一侧壁351、一连接该侧壁351的阀杆352及一浮球353。该浮球353依储水器35中液面高低而上下移动可带动该阀杆352相反于该浮球353的一端向上顶起或向下远离一常闭开关36的一上接点361。在本实施例中，储存于该储液单元3中的液体可以为海水，但不以此为限，在其他的实施态样中，该液体可以是水或废水。

如图1所示，该集尘单元4具有一与该增压单元2的气液混合管路22相连通大致呈长形圆管状并存有一适量清洗液的集尘腔体41、多个形成于该集尘腔体41内且用以减缓该集尘腔体41内清洗液晃荡的挡板42、多个连通于该集尘腔体41顶部且可供该废气去污后自该集尘腔体41泄出的上支管43。在本实施例中，该集尘单元4的该多个挡板42连接于该集尘腔体41的顶壁及底壁且上下交错地排列，该被雾化的海水与该高温废气混合物通过该多个挡板42，水气中的盐粒子及废气中的污染物被该多个挡板42阻挡而坠落，并被集尘腔体41内的清洗液吸附，去污后干净的水蒸气被压力推入该等上支管43，再由进水总管51排出到大气中，此外，该多个挡板42分别具有一穿孔421以供凝聚于该集尘腔体41的挡板42之间的液体相互流通，从而能缓和在车辆行进的过程中因上坡、下坡导致集尘腔体41俯仰使液体产生过大的摇晃。

在本实施例中，该第二导烟支管14部分穿设于该集尘腔体41，且位于该集尘腔体41内的部分形成有多个散热鳍片141。当引擎81(见图8)排出的高温废气通过该第二导烟支管14而使该第二导烟支管14的温度上升，通过该多个散热鳍片141能使集尘腔体41内的液体充份吸热蒸发，蒸发后水气从上支管43泄出到大气中，以增加大气中的蒸汽。此外，集尘腔体41内因无气流扰动故污染物可以安定的累积在集尘腔体41内，并使集尘腔体41能够储存更多的微尘，从而不必频繁地将集尘腔体41内的污染物去除。

在实施例中，该集尘单元4还具有一排液管44，该排液管44具有一水阀441，且该排液管44距离该集尘腔体41底端的距离为H。

该清洗单元5包括一与该多个上支管43连通且可供注入该清洗液的进水总管51、多个连通于该集尘腔体41底部且用以排出该清洗液的排水支管52及一排水总管53。每一排水支管52以一端连通于该集尘腔体41底部且另一端与该排水总管53相连通，排水总管53具有一出水口531及一可拆地封闭该出水口531的盖子532。该清洗单元5还包括一用以连接于该进水总管51的注水枪54，供手持注入清洗液体于该集尘腔体41内。

欲清洗该集尘腔体41时，先将集水容器7放在排水总管53的出水口531下方，打开排水总管53的盖子532，再将注水枪54连接于进水总管51，将海水或其他液体介质注入上支管43再流入该浮筒阀45的容置壳体451内，通过该浮筒452的贯孔454后进入该集尘腔体41内，使烟尘及盐粒子从集尘腔体41底部的排水支管52流出到排水总管53的出水口531而流入集水容器7内，这样一来，集尘腔体41内的污染物及盐粒子即可轻易清除并收集回收后另外处理。当集尘腔体41内的污染物清除完毕，即将出水口531用盖子532封闭，并将排液管44上的水阀441开启，并继续注入该清洗液，使集尘腔体41内的清洗液满到从排液管44溢出时，即关闭水阀441使集尘腔体41内有H高度的清洗液，以吸收气液混和管路22喷入的气液，使海水中的盐粒子与废气中的污染物被该清洗液吸附。

之后，再将储水单元3补满海水或其他液体介质，以供本发明继续吸热蒸发集尘。

此外，在本实施例中，该集尘单元4的每一上支管43向下延伸至该集尘腔体41内且该集尘单元4包括至少一设于的该上支管43底端的浮筒阀45。如图5所示，该浮筒阀45包括一与该上支管43连接的容置壳体451、一可上下移动地设于该容置壳体内的浮筒452及一设于该浮筒452顶部且用以封闭该上支管43底端开口的顶止件453，且该浮筒452具有两上下延伸的贯孔454，但该多个贯孔454的数目不以本实施例为限。如图1所示，当该注水枪54未连接该进水总管51时，集尘腔体41内的被去污后的废气通过该等浮筒452的贯孔454后进入该等上支管43，然后通过该进水总管51并自其开口泄出至大气中。此外，当该集尘腔体41内的液体因车体倾斜俯仰而汇聚至该浮筒阀45时，上升的液面使该浮筒452向上浮起阻塞该上支管43的开口，以免集尘腔体41内的清洗液流入该等上支管43中。

由于地球变暖空气污染均需要利用可以吸热蒸发的液体，包括水、污水、海水等，本实施例能将高温废气被液体吸热蒸发以后留下的污染物及盐粒子回收处理且将水气排出到大气，使空气污染与地球变暖的问题能有效的得到改善。

如图1及图6所示，该电力控制单元6与该电磁阀11的电磁阀接点111及该增压单元2的马达212电连接，该电力控制单元6主要包括一第一定时器61及一第二定时器62，当该第一定时器61开始计时，该第一导烟支管13与该导烟管10连通且该增压单元2中的马达212通电工作，以推动高温废气通过气液混合管路22进入集尘腔体41内而被去污，当该第一定时器61停止计时时，该第二定时器62开始计时且该电磁阀11工作使该导烟管10及该第二导烟支管14连通且该增压单元2中的马达212断电，以使该高温废气通过该第二导烟支管14而被位于集尘腔体41内的液体吸热降温后排出至大气。当该第二定时器62停止计时时，该第一定时器61开始计时。

通过该电力控制单元6调控该高温废气通过该第一导烟支管13或该第二导烟支管14的时间，能避免该集尘腔体41过于干燥或过于潮湿。如此即可避免集尘腔体41内太干燥以至于污染物随气流泄出而污染大气，也可避免集尘腔体41内的水气聚合累积太多以至于妨碍到引擎81(见图8)排气的顺畅，故能维持本实施例使高温废气去污且将水气泄出至大气的效率，进而改善大气变暖及空气污染的现状。

该电力控制单元6的电路控制具体说明如下。

当电源开关63闭合，且电流通过常闭开关36的上接点361及下接点362，使该第一定时器61通电感磁而开始计时，同时使电磁接触器64通电，从而使电路的主接点65及导烟管路1的电磁阀接点111闭合，使第一导烟支管13与该排烟管10连通，且增压单元2的马达212通电作动。

藉此，高温废气通过该第一导烟支管13进入该增压单元21的外壳211内，同时马达212通电运转使高温废气经压缩后进入气液混合管路22与该液体混合后进入该集尘单元4的集尘腔体41。

当第一定时器61预设的时间结束，第一接点651闭路，以使该第二定时器62通电感磁而开始计时，且第一接点651闭路，辅助电驿66因通电而工作，以使第二接点652保持闭路，形成一自己持保电路。

同时辅助电驿66也使一第三接点653开路，从而使电磁接触器64断电，所以电磁接触器64回位，则使主接点65及电磁阀接点111开路，以使马达212停止运转，且导烟管路1的电磁阀11断电，使第二导烟支管14与该导烟管10连通，以使高温废气经第二导烟支管14而通过集尘腔体41后排出到大气中。

第二定时器62预设的时间结束后，第四接点654开路，使辅助电驿66断电，致使辅助电驿66回位，则第三接点653闭合，使第一定时器61通电感磁而开始计时，且电磁接触器64亦通电工作，使主接点65及电磁阀接点111闭路，使马达212及电磁阀11通电，以使第一定时器61及第二定时器62之间的交替工作重复进行。

在本实施例中，该第一定时器61及第二定时器62启动、停止运转的时间是由生产制造者视热源温度及排气量及气候环境所预设的，若需调整亦需相关技术人员进行操作，譬如输入第一定时器61及第二定时器62运转的时间，但不以此为限。

该电力控制单元6还包括一第五接点655、一发热器67及一发热器68，该第五接点655受一热动过电流电驿(图未示)控制，当马达212负荷太大或是使用过久，或是其它原因而使发热器67、68温度上升过高时，热动过电流电驿会使第五接点655自动断电，以保持系统及车辆安全。

此外，当储水单元3的下储水器35的液面过低，浮球353下垂，阀杆352相反于该浮球353的一端向上顶开了常闭开关36的上接点361及下接点362，当液面低于一预定高度时即断电，则使整个系统断电，主接点65及电磁阀接点111断开，马达212、第一定时器61及第二定时器62停止工作，该导烟管10与该第二导烟支管14导通，高温废气从第二导烟支管14排出到大气中。此时，即需进行补水及清除回收集尘器中的污染物后，再回复正常运转。

如图7、图1所示，本发明提供的一种改善大气变暖及空气污染的集尘方法用以处理一热能机器产生的高温废气，包含下列步骤。

步骤S1：将该高温废气导入一增压单元2。

步骤S2：使该增压单元2将该废气增压后导入一气液混合管路22，同时将一液体，例如海水，导入该气液混合管路22以利用该高温废气使该液体受热蒸发雾化。

步骤S3：将高温废气导入一集尘腔体41，该集尘腔体41内存有一适量清洗液可以吸附废气中的污染物及水气中的盐粒子，集尘腔体41内还设有多个挡板42以减缓该清洗液晃荡。

步骤S4：将该去污后的废气排出该集尘腔体41，藉此增加大气中的水气，以改善大气变暖及空气污染。

步骤S5：该集尘腔体41内累积污染物后，提供该清洗液至该集尘腔体41内以净化该集尘腔体41，再将该清洗液与该污染物的混合物从该集尘腔体41排出。

步骤S6：将该高温废气通过一穿设于该集尘腔体41的管路(即该第二导烟支管14)后排出，以使该集尘腔体41内的液体吸收高温废气的热而蒸发且使该高温废气降温，蒸发的液体排出该集尘腔体41，并在大气中上升并因膨胀冷却，使大气中增加了液态水。该管路(即该第二导烟支管14)位于该集尘腔体41内的部分的形成有多个散热鳍片141以强化散热效果。

在本实施例中，通过一电力控制系统6控制步骤S1至S4的时间及步骤S6的时间，且使该步骤S1至S4及步骤S6两者交替进行。

在本实施例中，在步骤S2中，该液体包含海水；在步骤S6中，该集尘腔体41内的海水吸收高温废气的热而蒸发析出盐粒；在步骤S5中，该多个挡板42累积污染物也同时累积盐粒，且提供该清洗液净化该多个挡板42后，再将该清洗液、该污染物及该盐粒的混合物自该集尘腔体41排出。

综上所述，本发明提供的改善大气变暖及空气污染的集尘设备100可通过该清洗单元5冲洗累积在该集尘腔体41上的污染物，此外，通过该电力控制单元6调控该高温废气通过该第一导烟支管13或该第二导烟支管14的时间，能避免该集尘腔体41过于干燥或液面过高，可维持使废气去污及水气排出至大气的效率，藉此改善大气变暖及空气污染的现状，故确实能达成本发明的目的。

以上所述仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，凡是依本发明权利要求范围及专利说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。