專利名稱：凈化內(nèi)燃機廢氣的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種凈化內(nèi)燃機廢氣的裝置。
背景知識對于內(nèi)燃機，尤其是汽車發(fā)動機，由發(fā)動機內(nèi)燃料的燃燒而產(chǎn)生的廢氣包括由于碳氫化合物不完全燃燒而產(chǎn)生的污染性的或有毒的氣體和蒸汽和燃料中用于改善熱循環(huán)的添加劑，廢氣進入到廢氣管并從其排出。廢氣管的末端通常裝有一個消音器用來吸收聲音波峰并消除由廢氣產(chǎn)生的所有噪音。
眾而周知，汽車發(fā)動機燃料——用于火花點火燃燒發(fā)動機的汽油、液化石油氣或甲烷，和用于狄塞爾發(fā)動機的粗柴油——由通用的化學分子或CnHm表示的碳氫化合物組成，即具有或多或少的不同原子排列的大的碳和氫分子。被發(fā)動機吸入用于燃燒的大氣是氮氣、氧氣和水蒸汽——后者隨溫度變化——的混合物，也含有明顯取決于發(fā)動機作業(yè)環(huán)境大氣污染程度的其他氣體和蒸汽。
如果氧化過程完全，化學反應(yīng)就是只產(chǎn)生二氧化碳和水蒸汽。但在具體實踐中，內(nèi)燃機還會釋放出未燃燒的碳氫化合物蒸汽、其他有害氣體如一氧化氮和有毒氣體如一氧化碳。
有毒或有害的廢氣成分的組成和百分比在一個和另一個發(fā)動機之間差異較大。該百分比在交通堵塞或氣體沉積且不能順暢擴散入大氣的特殊的大氣條件下特別高。在某些市區(qū)，高分子量的氣體，比如二氧化碳氫化合物蒸汽，形成一個集聚紅外線的層，從而導致引起天氣突變的所謂溫室效應(yīng)。
另外，為了改善混合物在活塞缸內(nèi)的壓縮和防止混合物同時點火，火花點火燃燒發(fā)動機采用了含有防爆添加劑的汽油，特別是含鉛的四乙鉛，即所謂的紅色汽油，它非常有害。為了消除四乙鉛的有害影響，不含鉛的或所謂的綠色汽油就近開發(fā)出來，其中的添加劑由芳香烴類的碳氫化合物MTBE或苯組成。但是，如大多數(shù)未燃燒的碳氫化合物和聚合物一樣，無鉛汽油是致癌的，所以只能用在配備有一個以一個波長探測器為特色的催化消音器的發(fā)動機上，來自活塞缸的未燃燒的碳氫化合物在該消音器內(nèi)燃燒。
在狄塞爾發(fā)動機內(nèi)，壓縮沖程中將燃料注入燃燒室的同時燃料發(fā)生燃燒，燃燒經(jīng)常因多種原因——燃料供給，噴嘴設(shè)定，發(fā)動機的速度和載荷，以及發(fā)動機預熱操作——而不完全，所以，由于排放物和/或各種未燃燒的碳氫化合物構(gòu)成所謂的廢氣“粒子”，廢氣在顏色上或多或少發(fā)黑。
在現(xiàn)代的火花點火燃燒發(fā)動機上配備了催化消音器，狄塞爾發(fā)動機配有電子控制式噴嘴，有毒排放物大大減少，但污染物質(zhì)，比如CO2的排放絕沒有減少。
發(fā)明闡述本發(fā)明的一個目的是提供一種非常便捷可靠的用來凈化內(nèi)燃機廢氣的裝置，可以應(yīng)用于任何類型的發(fā)動機來減少廢氣中污染的和/或有毒的成份。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種凈化內(nèi)燃機廢氣的裝置，該裝置由一個電壓電源和一個用來收集和用外排該廢氣的導管組成，其特征在于，該導管包含一個電離室，用以導致負離子的釋放從而沿著該廢氣的通道構(gòu)成一個電離區(qū)；且含有一個由所述電源供電的電路，以如下方式產(chǎn)生所述的釋放，即所述的負離子利用一個可破壞所述廢氣分子的環(huán)形電子鍵的速度，從而釋出無污染的離子。
為了提高發(fā)動機在起動過程中和/或加速時的效率，所述凈化裝置的殼體設(shè)有一個與一個進氣導管連接的接頭，用來保證至少部分已凈化的電離氣體回流到進氣導管。
附圖簡述本發(fā)明的兩個最佳的作限定性的實施例將通過舉例的方式并參照附圖來詳述，其中

圖1示出了以根據(jù)本發(fā)明的一種凈化裝置的一個第一實施例為特性的一個內(nèi)燃機的透視示意圖；圖2示出了圖1中所示裝置的一個透視放大圖，清楚起見，去掉了一些部件；圖3示出了圖2所示裝置的一個鉛垂直經(jīng)斷面；圖4示出了一個沿圖3中IV-IV線的斷面；圖5為圖2的一個放大詳圖；圖6示出了所述裝置的一種變異形式的與圖3類似的一個斷面；圖7示出了以根據(jù)本發(fā)明的一種凈化裝置的另一個實施例為特性的一個內(nèi)燃機的透視示意圖；圖8示出了圖7中所示裝置的一個透視放大圖，清楚起見，去掉了一些部件；圖9示出了圖8所示裝置的一個水平直徑斷面；圖10示出了一個沿圖9中X-X線的斷面；圖11示出了圖10中一個細部的放大了的橫向斷面；圖12示出了所述裝置的一種變異形式的與圖3類似的一個斷面；圖13示出了沿圖12中XIII-XIII線的一個斷面。
實施本發(fā)明的最好模式根據(jù)本發(fā)明的并在隨后詳述的凈化裝置，可以位于沿廢氣管任意所需的部位來獲得最好的效果，而且，所述裝置的形狀和結(jié)構(gòu)特點也可按需要改變。
圖1中標號5表示一個汽車火花點火燃燒發(fā)動機，它以無鉛汽油為能源，且具有一個廢氣導管6；導管6的末端部分內(nèi)置一個消音器7，靠近連接活塞缸的支管的部分內(nèi)置一個催化消音器8，發(fā)動機5具有一個由電池9組成的電壓源，用來啟動發(fā)動機，電離所述混合物以及為車燈和車輛儀表提供動力。
根據(jù)本發(fā)明，導管6分成兩個部分11和12，最好在消音器7和8之間分開；一個包含一個電離室14(圖2)的殼體13插入11和12部分之間；電離室14與由電池9提供電力的電路16電動連接，該電路在電離室14內(nèi)提供蓄能電子而且產(chǎn)生一負離子釋放，從而沿廢氣通道形成一個分子對撞電離區(qū)。
更具體講，殼體13具有一個最好呈筒狀的側(cè)壁17，由兩個基本呈平面的模壁18和19封閉，每個模壁上都具有開口20；模壁18和19上的開口20分別以氣密形式配有管狀的共軸接頭21和22，與導管6的11和12部分以已知的方式連接。
接頭21和22(圖3和圖4)伸入到殼體13內(nèi)以保證為廢氣提供一個無劇烈截面變化的光滑通道；電離室14包括一對陰極23，每個都呈圓形并相對于殼體13的軸線對稱；每個陰極23的外圓周都具有幾個金屬絲或其他尖銳末端形式的元件24，因而陰極23呈現(xiàn)出一個圓形刷的外形；元件24使電子徑向猛烈釋放出到各接頭21、22邊緣或末端部分26構(gòu)成的陽極上。
陰極23彼此之間由一個共軸的具有給定長度的導桿27連接，該桿又與徑向裝配在殼體13上的一個電極28連接。更具體講，電極28包含在一個由陶瓷絕緣材料制成的并與殼體13的側(cè)壁17氣密連接的柱29內(nèi)。
電極28的外末端接于電路16(圖1)的陽極上，接頭21和22接地。電路16產(chǎn)生30,000到70,000伏的電壓通過元件24以約100,000km/sec的速度將負離子釋出到接頭21和22的邊緣部分26上，進而到殼體13的內(nèi)表面上。這一速度之所以這樣，目的是碰撞破壞有毒或有害物質(zhì)復雜分子的電子鍵，從而釋出無污染的離子，正如本申請人在1995年6月27日申請的專利TO95A000539中所述的那樣。
兩個邊緣26分別與陰極23軸向分開一給定距離，從而在電離區(qū)形成一個具有光滑側(cè)壁的氣體膨脹腔31，該腔在電離區(qū)防止了在發(fā)動機5方向上氣體逆壓的形成。
每個接頭21和22包含一個容納在殼體13內(nèi)的部分22，該部分終止于邊緣26，且周圍環(huán)繞一個用來儲存熱量從而阻止沿32流動的廢氣大幅度的溫降的金屬海綿過濾器33。對每個32部分，過濾器33極具優(yōu)點地分為相對殼體13的直徑平面35對稱的基本呈半圓的兩個部分34(在圖4中用虛線表示)。
過濾器33的每個部分34由一個用抗氧化燒結(jié)材料制成的金屬海綿構(gòu)成，海綿封入各自的半圓形的殼37內(nèi)，殼37具有多孔的不銹鋼板壁，例如經(jīng)現(xiàn)場焊接，裝配在殼體13的與之分別對應(yīng)的壁17、19上。
在圖6的變異形式中，膨脹腔31個部裝配有一個附加的金屬海綿過濾器38，該過濾器也是用來儲存電離過程中廢氣的熱量。
實際使用中，來自發(fā)動機5(圖1)的廢氣流經(jīng)催化消音器8，在此被催化，目的是減少一氧化氮到最少和有效地消除一氧化碳含量；電路16為電離室14的電離腔31提供陰極23(圖2)；金屬元件24聚集高速電子而且釋出負離子束到各自的接頭21和22的邊緣26上。
來自消音器18的廢氣沿接頭21流動在腔31內(nèi)被負離子的釋出截流，未燃燒的碳氫化合物和二氧化碳的復雜的分子遭到破壞，從而降低其濃度并且增加了廢氣的電離氧的含量，然后沿接頭22流到消音器7直到導管6的出口。
用多點電子注入法對火花點火燃燒的汽車發(fā)動機實施的以及利用一個波長探測器對一個催化消音器進行的廢氣檢測給出如下結(jié)果，該結(jié)果很能說明問題，顯然得到改進。
1)無凈化裝置時一氧化碳CO0.00％二氧化碳CO215.00％未燃燒碳氫化合物HC156ppm一氧化氮NO14ppm氧氣O20.60％2)有凈化裝置時一氧化碳CO0.00％二氧化碳CO27.30％未燃燒碳氫化合物HC80ppm一氧化氮NO14ppm氧氣O210.69％在具有一個催化消音器的發(fā)動機上，在圖上到6中的凈化裝置使二氧化碳和未燃燒碳氫化合物顯著減少，并且使廢氣的電離氧含量增加，從而減小了大氣污染和削弱了溫室效應(yīng)。而且，從氧中釋放出來的碳原子也被電離，因而可自由排放在大氣中。
圖1到6的裝置也可以安裝在消音器7的上游或任何其他合適的位置，在無催化消音器的火花點火燃燒發(fā)動機的廢氣導管6內(nèi)，因此以含鉛汽油為動力。
對具有一個汽化器而無催化消音器且以含鉛汽油為動力的火花點火燃燒的汽車發(fā)動機實施行駛數(shù)萬公里以上的廢氣檢測給出如下結(jié)果，該結(jié)果也很說明問題，顯然得到了改進。
1)無凈化裝置時一氧化碳CO0.55％二氧化碳CO215.00％未燃燒碳氫化合物HC188ppm一氧化氮NO156ppm氧氣O20.76％2)有凈化裝置時一氧化碳CO0.30％二氧化碳CO26.00％未燃燒碳氫化合物HC96ppm一氧化氮NO69ppm氧氣O212.12％在沒有催化消音器的火花點火燃燒發(fā)動機上，可見該裝置不僅僅大致象前面情形那樣減少了二氧化碳和未燃燒碳氫化合物含量，而且減少了有害的一氧化碳和一氧化氮的含量，從而具備了與配備一個催化消音器一樣的優(yōu)點，而這種催化消音器不能應(yīng)用在這種發(fā)動機上。
在圖7到圖11的實施例中，標號105表示一個以粗柴油為動力的狄塞爾發(fā)動機，其廢氣，尤其在寒冷情況下啟動時，含有粒狀的未燃燒碳氫化合物的廢棄物；廢氣導管106分成兩部分111和112來確保包含在殼體113內(nèi)的電離室114接入；該殼體113具有一個基本呈橢圓的截面，有一穿過截面長軸的對稱平面40。
更具體講，殼體113由一側(cè)壁41和兩個基本上平的外橫壁42、43組成，并且包含另外兩個與壁42、43基本平行的橫壁44和46；壁43和46構(gòu)成一個第一氣流交換腔47，壁42和44構(gòu)成一個第二氣流交換腔48；電離室114包括一個中心管49，該管以氣密形式延伸穿過分別位于壁44和46內(nèi)的開口51和52(圖9)。
殼體113也具有兩個伸入到殼體113內(nèi)且彼此之間軸線偏移的接頭53和54；接頭53以氣密形式安裝，貫穿于在壁42內(nèi)形成的開口；并相對殼體113的軸線偏移，連接在導管106(圖7)的部分111；接頭54與管49以氣密形式同軸聯(lián)接，并以氣密形式貫穿安裝于在外壁43內(nèi)形成的開口，與異管106的部分112連在一起。
在內(nèi)壁44和46之間，殼體113還內(nèi)含兩個基本相同的管56和57，以氣密形式分別安裝在壁44和46的開口內(nèi)；管56以氣密形式與接頭53連接，管57與兩個交換腔47和48連接；管56和57(圖10)各自的軸位于一個與對稱平面40平行的平面內(nèi)。
在壁46處，每個管56、57具有一個伸入腔47一個給定長度的部分58，該部分58內(nèi)置一個圓柱形金屬網(wǎng)過濾器59。每個金屬網(wǎng)過濾器在里面分別裝有一個由一個電阻或類似物構(gòu)成的預墊元件，該元件由電池109供電并且分別具有一個向腔47凸出的用來連接電池109的附帶物60。電阻61用來進一步燃燒進入電離室114以前的廢氣中的粒子。
電離室114包含沿中心管49的軸線排列的陰極64的兩副陰極組62和63。每個陰極64包括一個刷子或圓周尖銳的碟子，尖梢66(圖11)用來猛烈釋出負離子束，使之大致徑向地到達起陽極作用的管49的對應(yīng)部分。尖梢66可以軸向偏移，以產(chǎn)生沿陰極64的軸線的給定部分延伸的交叉負離子束。
每副陰極組62、63中的陰極64分別由一個各自的軸桿67連接，該軸桿反過來又與一個電極68相連，電極68插入一個用絕緣材料制成的以氣密形式貫穿安裝在管49內(nèi)的開口70中的柱69內(nèi)。兩個開口70在管49上恰當?shù)剌S向分開；每個柱69借助一個墊圈71和一塊板72可拆卸地安裝在殼體113的側(cè)壁41上；每個電極68與電路116(圖7)電動連接。
來自發(fā)動機105(圖7，8和9)的廢氣流入殼體113的接頭53，沿管56并穿過各自相應(yīng)的過濾器59進入第一交換腔47，再通過各自相應(yīng)的過濾器59進入管57。這兩個過濾器59由于廢氣而保持一個高溫，并且由各自的電阻61預熱，因而流經(jīng)過濾器59的未燃燒碳氫化合物繼續(xù)燃燒，減少了廢氣中顆粒的含量。
在管57的出口，廢氣通過第二交換腔48進入中心管49并沿著由陰極64的兩副陰極組62和63形成的電離區(qū)流動；由陰極64向管49的各自相應(yīng)部分釋出的高速負離子破壞了廢氣中的有毒或污染成份的復雜分子的環(huán)形電子鍵，因而釋放出無污染的離子，并且，廢氣從管49沿接頭54流入導管106的112部分，通過消音器107進入大氣。在圖8和9中，廢氣的迷宮式路徑用相應(yīng)的箭頭示出。
根據(jù)本發(fā)明的廢氣凈化裝置的優(yōu)點因以上所述而清楚。除了從廢氣管出來前含有大量有毒或污染性成分的氣體被凈化外，該裝置還有助于減少二氧化碳的含量，從而釋出電離氧和電離碳，以削弱溫室效應(yīng)。
以含鉛汽油為動力的發(fā)動機的情形下，該裝置也能減少一氧化碳和一氧化氮的含量，因而完成與一個催化消音器相同的功能。狄塞爾發(fā)動機方面，該裝置減少了顆粒含量，即來自活塞缸的廢氣中未燃燒的物質(zhì)。
從所周知，廢氣中有毒和污染成份的百分比很大程度上隨發(fā)動機的速度和溫度變化。更具體而言，在發(fā)動機冷起動或急劇加速時，混合物中燃料濃度太高，不能完全燃燒；當發(fā)動機速度急劇下降時，在吸入沖程產(chǎn)生一較大真空，從而降低了廢氣的壓力。在這些情況的每種情形下，大于空氣比重的成份，例如水蒸汽和濕度飽和的碳氫化合物蒸汽，相互交會，形成一個氣體的致密層，增加了大氣污染并且可以改變電離室的絕緣空氣層。
在圖12和13中示出的該裝置的變異形式中，上述蒸汽被減少并從廢氣中分離，而且，至少一部分經(jīng)再氧化，電離了的廢氣流回到發(fā)動機5的通常的進氣導管73(圖1)內(nèi)，在此其與新鮮的燃料和空氣混合形成優(yōu)化燃料燃燒的等離子。為此目的，殼體13在底部設(shè)有一個半圓形截面的凸起74，與壁19的接頭22同軸；因此接頭22便位于殼體13的底部，并由導管6的12部分連接在消音器7上，如圖3中所示。
壁19也設(shè)有一個第三接頭76通過一個未示出的導管與進氣導管73(圖1)連接，該接頭(圖12)和入口接頭21、陰極23同軸。接頭21內(nèi)側(cè)末端插入一個用來保持廢氣高溫的過濾器77內(nèi)，該過濾器包含材料堆，也用來干燥水份和燃料蒸汽。更具體講，材料堆由多孔陶土和/或沸石和/或泡沫鋁和/或其他無機絕熱材質(zhì)的球狀小丸組成，納入一個筒形的金屬容器78內(nèi)并由一個多孔的平面金屬板壁79保持住。容器78與殼體13同軸，其側(cè)壁包含一個為該兩個陰極23構(gòu)成陽極并形成膨脹腔31側(cè)壁的部分81。容器78的側(cè)壁還具有一個位于凸起74并且是多孔的允許粒子和飽和蒸汽分子掉進凸起74內(nèi)的部分82。
由于呈球形，過濾器77的小丸很容易被來自發(fā)動機5的氣體的間歇流入而攪動，從而隨著氣流通過實現(xiàn)一個迅速的動能交換，并且，過濾器77的材料的物理和化學特性可以干燥廢氣中的蒸汽。
循環(huán)接頭76插入另一個，如金屬海綿的過濾器83內(nèi)，過濾器83被同軸地容納在一個筒形的金屬板容器84內(nèi)，容器84又容納在殼體13的另一個腔86內(nèi)，并且具有一個在其整個筒形表面上制出多孔的側(cè)壁87。
在發(fā)動機5的一個穩(wěn)定的工作速度下，即具有一個正確的理想的空氣-燃料供給比，廢氣沿接頭21流過并由過濾器77過濾；所有微粒通過多孔部分82掉入凸起74并進入出口接頭22內(nèi)，過濾后的氣體穿過壁79流入膨脹腔31，在此被凈化和電離，如圖3所示，隨后進入腔體86。
在發(fā)動機工作過程中，借助于進氣導管73的真空，由輕氣體例如氫氣和氧氣組成的部分氣體從腔體86流經(jīng)過濾器83，沿接頭76回到發(fā)動機5的進氣導管73內(nèi)，同時，剩余的來自過濾器77和腔體31并含有較重分子，例如未燃的聚合物的氣體，帶著所有掉入凸起74的粒子沿出口接頭22流到消音器7。
當使用起動器來變濃燃料混合物從而冷起動發(fā)動機5時，和通過操作加速器變濃混合物的情況下急劇加速時，進入接頭21的廢氣含有帶水和燃料的飽和蒸汽，流經(jīng)過濾器77時，轉(zhuǎn)換為干蒸汽并進入腔體31。剩余的全部蒸汽冷凝后以滴珠狀掉入凸起74并進入出口接頭22。
另一方面，干燥的燃料分子流徑經(jīng)過濾器83，沿接頭76流回到進氣導管73中，因而大幅度地降低了大氣污染，—尤其在城鎮(zhèn)交通，交通燈的因素或在交通阻塞的情況下，而且，同時提高了發(fā)動機的效率并降低了燃料消耗。
顯然，可以對在此描術(shù)并圖示的裝置的實施例進行修改而不偏離本發(fā)明的范圍。例如，圖7到11的實施例也可以如在圖12和13中那樣設(shè)置一個循環(huán)接頭；也可以改變殼體13、113的截面和/或陰極23、64的形狀或數(shù)量。
更具體講，陰極64可以由尖銳的碟形電極構(gòu)成，也可以用在圖1-6和圖12-13的實施例中；刷形陰極23也可以用在圖7-11的實例中，而且，在所有的實施例中，可以改變氣流的路徑和過濾器33、38、59的布置。
在圖12-13的實施例中，循環(huán)接頭76可徑向布置；在圖1-6和圖12-13的實施例中，可以設(shè)置一個加熱元件來減少廢氣中未燃燒物質(zhì)的量。無論是哪種情況，圖2和3的金屬海綿過濾器33以及電阻61(圖9)無需非得作業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種用來凈化內(nèi)燃機廢氣的裝置，其構(gòu)成為一個電壓電源和一個收集并外排所述廢氣的廢氣導管(6，106)；其特征在于所述廢氣導管(6，106)內(nèi)含一個用來產(chǎn)生一個電子釋放從而沿所述廢氣的路徑形成一個電離區(qū)的電離室(14，114)；一個由所述電源(，109)供電的電路(16，116)以下列方式產(chǎn)生所述釋放，即所述電子的速度是以破壞所述廢氣分子的環(huán)形電子鍵，因而釋出無污染的離子。
2.一種如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的電離室(14，114)包含在一個殼體(13，113)內(nèi)，該殼體具有至少一個側(cè)壁(17，41)和兩個橫壁(18，19；42，43)；所述側(cè)壁(18，19；42，43)具有相應(yīng)的連接在所述廢氣導管(6，106)的兩個部分(11，12；111，112)之間的接頭(21，22；53，54)，以保證為所述廢氣提供一個截面無急劇變化的光滑路徑。
3.一種如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述電離室(14，114)包括至少一個圓形對稱的陰極(23，64)，該陰極由幾個用來將電子基本上經(jīng)向射出到與該陰極(23，64)同軸的一個陽極(26，49)上的元件(24，26)組成。
4.一種如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述電離室(14，114)包括至少一對同軸的由一預定長度的桿(27，67)相互連接的陰極(23，64)，所述桿(27，67)通過電絕緣裝置(29，69)與一個裝在所述殼體(13，113)上的一個電極(26，68)連接。
5.一種如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述的絕緣裝置由一個用絕緣材料制成的以所述電極(28，68)穿過其中而裝配的柱(29，69)組成；所述電極(28，68)的一部分位于所述殼體(13，113)的外部與所述電路(16，116)電動連接。
6.一種如上述權(quán)利要求3到5之一所述的裝置，其特征在于，所述的每個陰極(23，64)的外圓周邊具有用來釋放所述電子的幾個尖銳的金屬元件(24，66)。
7.一種如上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，所述的電離室(14，114)可放在所述廢氣的消音器(7，107)上游的所述廢氣導管(6，106)內(nèi)。
8.一種如權(quán)利要求7所述的裝置，用在一個帶有一個催化消音器(8)的火花點火燃燒發(fā)動機(5)上，其特征在于，所述的電離室(14)可放在位于該催化消音器(8)和一個消音器(7)之間的所述廢氣導管(6)內(nèi)。
9.一種如上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，所述的電離室(14)具有保持流過該室(14)的氣體處于一個高溫的裝置(33，38，77，83)。
10.一種如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述的保溫裝置(33，38，77，83)由一金屬海綿過濾器(33，38，83)組成。
11.一種如權(quán)利要求3和10所述的裝置，其特征在于，所述的接頭(21，22)彼此同軸，且分別包括一個在所述電極偶中構(gòu)成一個相應(yīng)陰極(23)的陽極的邊(26)。
12.一種如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述的接頭(21，22)各具有一個伸入所述殼體(13)內(nèi)的給定的部分(32)；每個該部分(32)由一所述過濾器(33)圍繞并終止于一所述的邊(26)。
13.一種如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述的邊(26)沿軸向分開為所述廢氣構(gòu)成一個膨脹腔(31)，用來防止沿發(fā)動機(5)的方向在所述廢氣上形成逆壓。
14.一種如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述的膨脹腔(31)由一個附加的金屬海綿過濾器(38)覆蓋在外。
15.一種如權(quán)利要求13或14所述的裝置，其特征在于，所述殼體(13)具有一基本呈筒形的斷面；為每個所述的給定部分(32)，所述的過濾器(33)由兩個半圓形部分(34)組成，每個半圓形部分由一金屬海綿構(gòu)成，海綿包在一個具有至少一個多孔的金屬板壁的半圓形容器(37)內(nèi)；該容器(37)裝在所述殼體(13)上。
16.一種如以上權(quán)利要求2到10中之一所述的裝置，其特征在于，所述的殼體(13)具有一個與發(fā)動機(5)的進氣導管(73)相連的第三接頭(76)，用來將至少一部分凈化和電離后的廢氣送回到該進氣導管(73)。
17.一種如以上權(quán)利要求7和16所述的裝置，其特征在于，所述殼體(13)的出口接頭(22)位于該殼體(13)的底部，為排出富含在蒸汽和/或粒子的廢氣部分而設(shè)。
18.一種如權(quán)利要求9和17所述的裝置，其特征在于，所述保溫裝置(77，83)由一個過濾器(77)構(gòu)成，過濾器包含將濕蒸汽轉(zhuǎn)換為干燥蒸汽的材料堆。
19.一種如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述的材料堆呈球形小丸，能夠在廢氣間歇地流經(jīng)的條件下迅速進行能量交換。
20.一種如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述的材料可由多孔陶土和/或沸石和/或泡沫鋁和/或其他無機絕緣材質(zhì)構(gòu)成。
21.一種如權(quán)利要求4和上述權(quán)利要求18到20之一所述的裝置，其特征在于，所述球形小丸過濾器(77)包在一個在出口接頭(22)處具有一多孔部分(82)的金屬板容器(78)內(nèi)；該容器(78)也有一緊鄰一個包容所述陰極副(23)的氣體膨脹腔(31)的多孔壁(79)。
22.一種如權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，所述容器(78)具有一筒形側(cè)壁與所述陰極(23)同軸；該側(cè)壁的一部分(81)構(gòu)成所述膨脹腔(31)并起一個陽極的作用；所述第三接頭(76)和氣體的入口接頭(21)與所述陰極(23)同軸。
23.一種如權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，所述第三接頭(76)和所述膨脹腔(31)之間，設(shè)有另一個金屬網(wǎng)過濾器(83)，包容在另一個具有一多孔側(cè)壁的筒形容器(84)內(nèi)。
24.一種如權(quán)利要求3和7所述的裝置，用于狄塞爾發(fā)動機(105)；其特征在于，所述電離室(114)聯(lián)有至少一個協(xié)助所述廢氣的未燃燒成份燃燒的預熱元件(61)。
25.一種如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，所述預熱元件(61)位于所述電離室(114)上游，并且由一金屬網(wǎng)(59)組成，該金屬網(wǎng)用一由所述電壓電源(109)供電的電阻(61)預熱。
26.一種如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述殼體(113)包含兩個內(nèi)部橫壁(46，44)，它們分別構(gòu)成用來轉(zhuǎn)換所述氣體流的一個第一轉(zhuǎn)換腔(47)和一個第二轉(zhuǎn)換腔(48)。
27.一種如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，所述接頭(53，54)其中之一(54)與一形成所述陽極的中心管(49)同軸；該管(49)位于所述兩內(nèi)部橫壁(44，46)之間；每個所述接頭(53，54)伸入所述殼體(113)，伸到一個相應(yīng)的內(nèi)部橫壁(44，46)。
28.一種如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述內(nèi)部橫壁(44，46)之間，設(shè)有另外兩管(56，57)用作所述氣體在兩所述轉(zhuǎn)換腔(47，48)之間的通道；該另外兩管(56，57)其中之一(56)與所述接頭(53，54)之一(53)連接。
29.一種如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，所述另外兩管(56，57)的每一管包含一包容所述金屬網(wǎng)(59)和所述預熱元件(61)的部分(58)。
30.一種如權(quán)利要求29所述的裝置，其特征在于，所述部分(58)伸入所述第一轉(zhuǎn)換腔(47)一給定長度；所述預熱元件(61)包含一個向所述第一轉(zhuǎn)換腔(47)凸起的附加物(60)。
31.一種如上述權(quán)利要求24到30之一所述的裝置，其特征在于，所述殼體(113)具有一橢圓斷面和一通過該斷面長軸的對稱平面(40)，所述另外的管(56，57)以其各自軸線位于一個與該對稱平面(40)平行的平面內(nèi)而設(shè)置。
32.一種如上述權(quán)利要求24到31之一所述的裝置，其特征在于，所述中心管(49)包含陰極(64)的兩副陰極組(62，63)，該陰極組(62，63)包容在所述中心管(49)內(nèi)的每個軸向分開的座(70)內(nèi)；每個所述陰極組可拆卸地安裝在所述殼體(113)的一個側(cè)壁上。
全文摘要
本裝置具有一個安在安裝在發(fā)動機的廢氣導管內(nèi)的殼體內(nèi)的電離室;該室有圓形對稱的陰極,由電路供電,以相當速度形成負離子釋放,破壞廢氣內(nèi)有毒或污染成分分子的電子鍵?；鸹c火發(fā)動機中,殼體有兩個同軸接頭,由金屬海綿圍繞來儲存廢氣熱量。狄塞爾發(fā)動機中,殼體有轉(zhuǎn)換腔用以轉(zhuǎn)換氣流。廢氣在轉(zhuǎn)換腔由電阻加熱。本裝置的變異形式中,設(shè)另一將凈化和電離后的部分廢氣送回發(fā)動機進氣導管的接頭,以提高發(fā)動機效率。
文檔編號F01N13/14GK1199443SQ96197598
公開日1998年11月18日 申請日期1996年10月11日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月13日
發(fā)明者內(nèi)維奧·科拉爾, 盧恰諾·科拉爾, 克勞迪奧·科拉爾 申請人:科拉爾公開有限公司