[发明专利]柴油机排气颗粒收集装置

说明书

本发明涉及电控柴油机排气颗粒收集装置。

众所周知，柴油机的排气含有大量碳粒(即所谓的黑烟)。这些碳粒从排气通道排入大气中，并在空气中飘浮长时间后，最终以碳粒形式落在地上，路面上及衣服等物品上。然而，渐渐变得清楚的是：由于碳对其它物质具有强烈的吸附作用，因此诸如致癌物之类的各种化学物质在该碳粒在空中飘浮之同时，吸附在该碳粒上，并且这些碳粒由人吸入其体内后会引起呼吸系统之病变或癌症。因此用于诸如卡车和公共汽车之类的车辆中的这种柴油机现在已成为污染环境空气的污染源，已成为一个严重的社会问题。

因此，为了防止环境空气被柴油机黑烟污染，正如日本实用新型申请号61-55114和61-84851中所述，其中已建议了一黑烟收集装置，该装置中；一由金属纤维和/或一蜂窝形元件或类似件构成的黑烟净化过滤器布置于装在一车辆上的柴油机的排气道中。然而，这种黑烟净化过滤器具有这样的缺点，即当使用时间过长时，它们将由收集的黑烟堵塞住，并且压力损失增加。

作为消除这种缺点的一种手段，已提出了一种如日本专利申请H2-75716中所述的不易堵塞的静电柴油颗粒过滤器。图15为该公开专利中所述的静电柴油颗粒过滤器之结构的轴向剖视图。如该略图所述，该静电柴油颗粒过滤器由一大致管状流动腔1，一电晕电极2，一圆筒形绝缘电极3及一电压源4构成，该电晕电极2由一极细的线性体(如钨丝)沿该流动腔并在该流动腔内轴向延伸而成，该圆筒形绝缘电极3对着该电晕电极2设置；该电压源4的高压作用于该电晕电极2和绝缘电极3之间。利用这种结构，当一排气流5流入流动腔1中时，包含于废气流5中的碳粒6由电晕放电而充电，并因此由静电力作用而朝绝缘电极3偏转，从而在此将它们收集。因此，其黑烟量已被减少的净化排气流7从该柴油和碳粒过滤器中排出。

然而，利用这样一种常规的静电柴油机颗粒过滤器，由于电场密度沿该电晕电极线扩散，因此即使采用高压，电晕放电也不能连续发生或者只能在轻微程度上产生；所以，导致产生严重的实用困难，即用于收集黑烟等的排气颗粒收集能力不稳定且极小。此外，由于电晕电极是极细的线性体，如钨丝，因此当它装在一辆在运行期间易于产生不停的振动及冲击的车辆中时，所存在的不方便之处在于该线性体将经常断开。

根据上述观点，因此本发明的目的在于提供一种柴油机排气颗粒收集装置，该装置具有突出的排气粒子捕获能力，并且即使在严酷的条件下，如当装在一车辆中时也能耐用。

根据本发明第一方面的内容，其提供了一种用于在电控下收集柴油机排气中的颗粒物的柴油机排气颗粒收集装置，其包括：一针形电极，一个通过静电力收集充电粒子的收集电极；及一高压源；该针形电极具有一针尖，该针尖借助于在其周围形成一电晕放电而使各粒子充电，该高压源将规定的高压加到该针形电极和收集电极之间，该高压源与该针形电极和收集电极电连接。

根据本发明另一方面内容，其提供一种用于在电控下收集柴油机排气中颗粒物的柴油机排气颗粒收集装置，其包括：一针形电极；一用于由静电力收集各充电粒子的收集电极；一个将偏转力作用于所述充电粒子上使之朝所述收集电极偏转的偏转电极及高压源，所述针形电极具有一个针尖，该针尖借助于在其周围形成一电晕放电而使各粒子充电，该高压源适用于在该针形电极和收集电极之间及偏转电极和收集电极之间施加规定的高压。

在前述内容中，较好的是采用一种这样的模式，即其中在该针形电极的针尖指着该排气通道的上游侧时，该针形电极和偏转电极的电极连接器，是通过在前端设置凸伸杆形偏转电极而形成。

此外，较好的是也可采用一种这样的模式，即其中由一收集电极的电极板限定排气通道通过的单个或多个隧道，并且该电极组件在该针形电极和杆形偏转电极之间设置于每个上述隧道中。

此外，较好的是还可采用一种这样的模式，即其中由上述收集电极的电极板限定而成大量隧道，其按矩阵形式设置，并且由一针形电极和偏转电极构成的电极组件设置于该些隧道中。

此外，较好的是还可采用一种这样的模式，即其中由上述收集电极的电极板限定而成大量隧道，其按点矩阵形式设置；并且设有一个或多个收集单元，在该单元中，由一针形电极和一偏转电极构成的电极组件设置于每个隧道形通道中；还设有一个在接收条件下固定这些收集单元并装备有排气流进口和出口的装置罩。

该收集单元可按可自由拆卸的方式在接收条件下固定于该装置罩中。