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改善大气暖化及空气污染的方法及设备

阅读:45发布:2020-07-21

专利汇可以提供改善大气暖化及空气污染的方法及设备专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种改善大气暖化及空气污染的方法及设备,将 热能 机器所产生的热废气引入排烟 增压 单元中压缩,使热废气产生足够的压 力 与液体介质混合雾化,热废气中的污染物及燃烧所产生的高热会被液体介质所 吸附 ,经过集尘单元污染物黏附在集尘单元上,湿热的干净空气排出到大气中上升至高空中冷却,累积到足够条件的时候,以雨 雪 的形式降下到大地使大气 温度 得到冷却并将漂浮在空气中的其它污染物一起清洗干净,用这种方法可以 加速 热循环及 水 循环 ,使地球日益暖化的情况得到改善,并可以使地球有更多的水源,河川、湖泊日益干涸污染的情形将得到更多水源的注入而得到改善。,下面是改善大气暖化及空气污染的方法及设备专利的具体信息内容。

1. 一种改善大气暖化及空气污染的设备,其特征在于,包括:
一排烟引入单元,引入一热能机器所产生的热废气;
一排烟增压单元,连接该排烟引入单元,对该热废气增压;
一储单元,用以储存一液体介质;
一气液混合单元,用以接收该增压的热废气,并与该液体介质混合雾化, 而形成一雾化的湿热废气;
一集尘单元,接收该雾化的湿热废气,并收集该湿热废气中的污染物后 加以排出。
2. 如权利要求1所述改善大气暖化及空气污染的设备,其特征在于,该 排烟增压单元是由一达驱动一齿轮组转动,带动一空气增压器,以压缩该 热废气。
3. 如权利要求1所述改善大气暖化及空气污染的设备,其特征在于,该 液体介质是水、废水海水
4. 如权利要求1所述改善大气暖化及空气污染的设备,其特征在于,该 储水单元具有一进水口、一导水管、一上储水器与一下储水器,由该进水口 注入的水储存于该上储水器并经由该导水管流入该下储水器中。
5. 如权利要求4所述改善大气暖化及空气污染的设备,其特征在于,该 下储水器包括一浮球杆,该浮球阀杆末端连接一进水阀浮球,该进水阀浮 球是浮于该液体介质上并随着该液体介质的多少而上升或下降,带动该浮球 阀杆上下活动,以顶住或脱离该上储水器液体介质的出口,从而控制该液体 介质流入该下储水器的流量。
6. 如权利要求5所述改善大气暖化及空气污染的设备,其特征在于,该 排烟引入单元前端包括一电磁阀,控制该排烟引入单元的导通。
7. 如权利要求6所述改善大气暖化及空气污染的设备,其特征在于,该 浮球阀杆的上下活动连带电性控制该排烟增压单元的运作。
8. 如权利要求7所述改善大气暖化及空气污染的设备,其特征在于,该 浮球阀杆的上下活动连带电性控制该电磁阀的运作。
9. 如权利要求1所述改善大气暖化及空气污染的设备,其特征在于,该 水气混合单元具有一文氏管,用以将该排烟增压单元增压后的热废气与该液 体介质混合雾化。
10. 如权利要求1所述改善大气暖化及空气污染的设备,其特征在于, 该集尘单元具有一集尘室,该集尘室包括相螺合的二圆管,使该二圆管便于 拆卸、组合。
11. 如权利要求1所述改善大气暖化及空气污染的设备,其特征在于, 该热能机器包括内燃机外燃机电能热处理设备。
12. 如权利要求6所述改善大气暖化及空气污染的设备,其特征在于, 包括一个一般排烟单元,由该电磁阀导引未经水雾混合处理的热废气排出。
13. 一种改善大气暖化及空气污染的方法,其特征在于,包括下列步骤:
接收一热能机器所产生的热废气;
增压该热废气;
提供一液体介质,由该液体介质吸收热废气的热能并混合成为湿热废气; 并收集该湿热废气中的污染物,而形成一湿热的干净空气,然后排出该湿热 的干净空气,使该湿热的干净空气上升至高空遇到冷空气凝结释放出其热量, 变成雨水或下降到大地,从而加速大气热的循环机制以及加速水的循环 机制。
14. 如权利要求13所述改善大气暖化及空气污染的方法,其特征在于, 控制该液体介质的提供与否决定该湿热废气是否蒸发,以操控天气改变的机 制。
15. 如权利要求13所述改善大气暖化及空气污染的方法,其特征在于, 增压该热废气的步骤是将该热废气导入一空气增压器并由一马达驱动一齿轮 组转动,带动该空气增压器进行压缩该热废气。
16. 如权利要求13所述改善大气暖化及空气污染的方法,其特征在于, 该液体介质为水、废水或海水。
17. 如权利要求13所述改善大气暖化及空气污染的方法,其特征在于, 该液体介质是注入一上储水器并储存于一下储水器中,且该下储水器包括一 浮球阀杆,该浮球阀杆末端连接一进水阀浮球,使该进水阀浮球浮于该液体 介质上并随着该液体介质的增加而上升,带动该浮球阀杆往上活动,当该浮 球阀杆顶住该上储水器液体介质的出口,则停止该液体介质流入该下储水器。
18. 如权利要求17所述改善大气暖化及空气污染的方法,其特征在于, 该接收该热能机器所产生的热废气的步骤,是由一电磁阀控制该热废气的导 引。
19. 如权利要求18所述改善大气暖化及空气污染的方法,其特征在于, 该浮球阀杆的活动连带电性控制该热废气流通路径。
20. 如权利要求19所述改善大气暖化及空气污染的方法,其特征在于, 该浮球阀杆的活动连带电性控制该电磁阀的运作。
21. 如权利要求13所述改善大气暖化及空气污染的方法,其特征在于, 由该液体介质吸收该热废气的热能的步骤,是将该热废气与该液体介质混合 雾化,而形成一雾化的湿热废气。
22. 如权利要求20所述改善大气暖化及空气污染的方法,其特征在于, 将该热废气与该液体介质混合雾化的步骤,是使用一文氏管。
23. 如权利要求13所述改善大气暖化及空气污染的方法,其特征在于, 该热能机器是包含内燃机、外燃机、电能热处理设备。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种改善大气暖化及空气污染的方法及设备,特别是针对各 种热能机器所产生的热废气进行处理的方法及设备。

背景技术

近数十年来,由于工业日益发展与普及,各种形式的热能机器(包括内 燃机(引擎)、外燃机(锅炉)及电热机器或其它热能机器,例如汽车泥 厂、烘干机热处理设备等各式各样的机器)已广泛被人类使用,为人类生 活导入革命性的便利,却也导致大气暖化、空气污染的严重后果。由于这些 热能机器有的需要燃烧石油、炭产生高温方能工作,其燃烧后所排放的废 气中,除含有一、碳氢化合物、氮氧化物(NOx)、硫化物等化学污染 性气体外,还包含碳粒子、粉尘等悬浮微粒子漂浮于空气中,污染环境并随 人类呼吸进入人体内,成为危害人类健康的主因之一。此外,在热能机器排 放废气的同时,燃烧的高温也随之排放进大气中。使用电能产生高温做热处 理的设备,同样会有大量的热气及污染物质排入大气之中。
全世界有无数的热能机器不分日夜、常年累月的排放污染物及高温气体, 使大自然不堪负荷而趋于崩解之中。大自然的气温是借着水的凝结(释放热) 及水的蒸发(吸收热)不停的交换,而使大气温度保持在一适当范围内,这 种水在地面吸收热(蒸发)上升至高空冷却(凝结)成为或雨水再降到 地面的温度平衡作用,乃是千百万年以来地球自然的规律,然而,由于人口 膨胀,土地被房屋、道路所覆盖,森林被人类砍伐破坏,地球的土地已不再 能涵养足够的水分供吸收热而蒸发,减损了大地自然热平衡的作用,再加上 人类大量使用的各种热能机器所排出的额外热量,此人类制造的热量并非地 球千百万年来所原有的热量,会使地球上的人类、动物、植物或者河流、湖 泊遭受极大的危害,气温上升,河川与湖泊干涸,森林大火,冰山融解,动 植物的生态面临破坏而可能导致灭种,在这种情形下人类难以独自存活,因 此前景十分危急,对此,世界各国尚无适当方法可以改善。
目前二氧化碳(CO2)被认为是造成地球温室效应的主要原因,因此许多 国家签署二氧化碳排放管制公约,期望能改善地球大气温度逐年上升的温室 效应,但是限制二氧化碳排放会影响到工业成长及经济发展,因此多年来效 果不佳,且为消极的办法。本案申请人鉴于空气污染日益严重,影响大气环 境及人类健康,曾提出一种以水洗方式净化车辆废气的排烟污染处理设备 (1993年4月11日在台湾公告,专利第583381号),以减少车辆排气对自然 环境的负面影响,但该案着重于水与高温废气混合而蒸发消耗的补水、节水, 将引擎排烟的废气中碳粒子、粉尘与水混合后的污水重复过滤的方法,以及 碳粒子与水分离后的储存处理的构造及方法,但无论如何节水仍需用水,在 地球上普遍缺水的情形下是难以推动的。其次,对引擎的动产生负面影响, 在污水循环过滤的行程中,废气中的油污会黏附在过滤器滤芯上及刮除器上, 而使过滤效果变差。

发明内容

基于上述缺陷以及现今大地含水量不足与大量热废气使地球日益暖化为 恶劣环境的实际情况,本发明的主要目的在于提供一种改善大气暖化及空气 污染的方法及设备,将热能机器所排出的烟经由排烟增压单元造成足够的热 废气气流以便与液体介质充分混合雾化蒸发,使热废气中的细微污染粒子及 粉尘可被液体介质吸附、洗除,以达到空气干净的目的。再者,湿热的干净 空气排到大气中将可加速热循环及水循环,使地球日益暖化的情况得到改善。
本发明利用高温的热废气及利用如水的液体作为介质,将地面及大气的 热量送到高空中再将高空的冷带到地面形成一种热交换,可改善地球暖化、 空气污染、河川污染、水资源缺乏、冰山溶解等状况使地球重新得到生机, 人类及所有生物得以永续。并且,利用一般排烟单元的构造使人类可以掌控 水汽蒸发或不蒸发,将天气导向对人类有利的方向发展,将原本地球因人类 所制造的热、污染、水源不足、冰山融解等恶性循环,导引向对人类有利的 方向发展。
另外,本发明的另一目的在于提供一种改善大气暖化及空气污染的方法 及设备,其利用空气排烟增压单元使引擎在不产生背压的情况下,其排气通 过文氏管喉部时产生足够的气流以便与水分充分混合雾化蒸发,排气中的细 微碳粒子及粉尘被水吸附、洗除,以缓解引擎排气造成大气污染及暖化的问 题。
根据本发明所揭露的改善大气暖化及空气污染的方法及设备,是利用水 遇热蒸发,遇冷凝结的热循环特质及水洗烟尘的原理,使排烟的热废气被水 雾吸收后会在空气中很快的上升至高空冷却,当累积到足够条件后,将会以 冰雪或雨水的形式降下到大地,使日益热化的大气环境得到适当冷却和缓解。
大气中除了有因热能机器排烟而产生漂浮在空气中的碳粒子及粉尘外, 还含有车辆轮胎磨损的粉尘、路面被车辆辗压而产生的粉尘、衣物类磨损 而产生的粉尘、机器及各种物体摩擦而产生的粉尘,这些多不胜数的物体所 产生的粉尘漂浮在空中污染空气,无法清除。再者,目前地球上人口日益膨 胀水资源明显不足,而河川湖泊的水被热空气所蒸发或被人类所污染,这些 都是难以克服及改善的问题。本发明可以利用水或人类使用后的废水海水 作为补给水与高温的热废气混合,可吸附热废气中的污染粒子、粉尘,使其 落于集尘器内,湿热的空气在大气中上升至高空,冷却以后累积到足够条件 的时候以雨水、冰雪等形态降落至大地,缓解地表气温。这个过程中,空气 中大部分悬浮粒子也被雨水所清洗而得到干净的大气环境。这样用水将地面 的热送到高空,再将高空的冷送到地面,不但加速完成热循环的频率,还可 以解决地球暖化及空气污染的问题,也可以加速完成水循环的频率,使地球 有较多的水。当地球不再暖化,制冷设备用电量将会大幅下降,可以节省能 源,当水源增加的时候,河川、湖泊的污染将被稀释或冲洗而变得清净,人 类缺水的问题也可以得到适当的改善。
附图说明
图1是本发明大气暖化及空气污染处理设备较佳实施例的立体组合示意 图;
图2是本发明的较佳实施例的前向部份剖视示意图;
图3是图2的部分放大剖视示意图;
图4是图2的部分放大示意图,以显示下储水器进水、止水的动作及无 水时与增压达、电磁的相关联性;
图5是图2的部分放大剖视示意图,以显示文氏管及相关组件的构造;
图6是图2的部分放大剖视示意图,以显示逆止阀的构造及引擎排烟被 汽缸压缩进入逆止阀的增压后排烟管的工作流程;
图7是图2的部分放大剖视示意图,显示集尘器的构造组件;
图8是本发明的较佳实施例安装于一汽车车体的前视示意图。
图号说明
1排烟引入单元
2排烟增压单元
3储水单元
4气液混合单元
5集尘单元
6一般排烟单元
10排烟管
11电磁阀
12
13、14排烟支
15排烟引入口
16线圈
17弹簧
18阀
19阀门
20压缩机
21马达
22齿轮
23传动齿轮
24传动齿轮轴
25配重
26连杆
27活塞
28汽缸进气口
29连杆
31进水口
32过滤网
33导水管
34上储水器
35下储水器
36浮球
37制水栓
38浮球阀
39浮球杆支承座
41水管
42下储水器底部
43文氏管喉部
50集尘室
51、52圆管
53导流板
54排烟出口
55螺合处
100改善大气暖化及空气污染的设备
101汽车
102引擎
103引擎消音器
230逆止阀
231压力调整螺栓
232汽缸压缩空气排气口
233顶杆
234弹簧槽
235弹簧
236增压后的排烟管
237配重与连杆盘螺合处
238连杆与连杆盘螺合处
340、341电路接点

具体实施方式

首先,如图1及图8所示,本发明改善大气暖化及空气污染的设备100 的较佳实施例,主要包括一排烟引入单元1、一排烟增压单元2、一储水单元 3、一气液混合单元4、一集尘单元5及一般排烟单元6,而设置于一汽车101 车体适当处,除用于处理该汽车101引擎102排烟废气中的碳粒子、粉尘等 污染物外,水气还可以吸收引擎102排烟中的热。另需指出的是,该改善空 气暖化及空气污染的设备100也可经适当调整变化及排烟增压单元2可使用 各种空气增压设备,以适用于其它移动或固定式因排散热而产生排烟废气 的排烟源,而不限于本实施例所举的形式。
如图1、图2、图8所示,排烟引入单元1主要具有一接自汽车101的引 擎消音器103的排烟管10,排烟管10分二排烟支管13、14,并于排烟支管 13、14适当位置处设置电磁阀11。如图1、图2、图3、图6所示,排烟增压 单元2主要具有压缩机壳20、一马达21,由马达21带动齿轮22、传动齿轮 23、传动齿轮轴24及配重25,配重25的一侧与连杆盘26相螺合237,当汽 车101引擎102启动,马达21通电旋转带动齿轮22、传动齿轮23及传动齿 轮轴24、配重25旋转,使各汽缸的活塞27沿汽缸作上下的运动,在马达21 通电时排烟引入单元1的电磁阀11也通电,铁芯12(请参阅图2)被线圈16 向上吸住,阀门18与排烟支管14导通,引擎102排烟由排烟管10进入排烟 支管14,并由排烟引入口15进入排烟增压单元2经汽缸进气口28进入汽缸 内,当活塞27沿汽缸向下压缩的行程,烟气从汽缸排气口232经过逆止阀230 进入增压后的排烟管236。如图6所示,弹簧235位于弹簧槽234中,并可由 压力调整螺栓231调整弹力,弹簧235前端抵住逆止阀230的顶杆233,使顶 杆233与汽缸排气口232密合,防止汽缸排出的压缩空气回流;如图1、图2、 图4、图8所示,储水单元3主要具有一进水口31,由过滤网32、导水管33、 上储水器34、下储水器35、进水阀浮球36、制水栓37、浮球阀杆38、浮球 阀杆支承座39等组成,雨水或人工注水是由进水口31注入并经过过滤网32 滤除杂质,经由导水管33进入上储水器34及下储水器35,当下储水器35水 满的时候,浮球36上升,浮球阀杆38上的制水栓37向上顶住导水管33管 口,若水消耗而减少时,则浮球36下降,制水栓37移开,则上储水器34内 的水即沿导水管33流入,至浮球36上升,制水栓37顶住导水管33管口而 停止进水。如图1、图2、图5所示,水气混合单元4主要具有一文氏管,装 设在排烟增压后的排烟管236上适当位置处,一连通下储水器35底部42至 文氏管喉部43的水管41,当引擎排烟经排烟管10、排烟支管14、排烟引入 口15进入排烟增压单元2从汽缸进气口28进入汽缸内被压缩后,从汽缸排 气口232挤开逆止阀230顶杆233进入增压后的排烟管236,排烟在增压的过 程中引擎102不会产生背压,排烟在通过文氏管喉部43时,使水雾化并与烟 充分混合,烟中的微粒子被水吸附体积变大、变重、变湿,引擎102燃烧的 高温也被水吸收成为湿的热气,再进入集尘单元5。
如图1、图2、图7、图8所示,集尘单元5主要具有一集尘室50,它是 由圆管51及圆管52相螺合而成,在圆管51的内侧有导流板53,在圆管52 的一侧有一排烟出口54,当引擎102排烟经过文氏管喉部43后,烟中的微粒 子已经被水气吸附,成为污水及干净的气体沿排烟管236进入集尘室50,因 集尘室50内部空间较大,所以烟气速度较慢,污水较重会沿导流板53的方 向分布在集尘室50管壁上,湿热的干净空气从排烟口54排出到大气中,由 于水的热传导率比空气低,所以湿热的空气可以将热带往高空冷却后降下雨 雪到大地,形成大自然的热交换。
虽然本发明可利用人们使用过后的废水作为吸热蒸发的介质,但仍考虑 到有些情况下用海水会更方便,但海水蒸发后,会产生盐分在集尘室50内, 此时,可将圆管52旋转与圆管51分开,将管内盐分清除,再装回继续使用。
如欲改善目前大气环境污染及暖化的状况,各种人类制造的热源机器必 须尽可能安装本设备,并充分配合补水以大量蒸发水或废水,利用自然的条 件去改善自然环境,但仍有一些特别的状况会发生,例如,行驶中的车辆或 运转中的机器水消耗尽了又不能立刻补水,冬季寒冷或雨水过多的时候,可 由气象预报单位通盘考虑天气状况并通告各种燃烧排烟的机器停止蒸发水的 时候,即不再补水,排烟即进入一般排烟单元6,如图1、图2、图4所示, 当上、下储水器34、35的水消耗尽了,下储水器35内的浮球阀杆38前端下 垂、后端上扬,将电路接点341向上推与电路接点340相接触,此时排烟增 压单元2的马达21的电路接点即跳开(图未示)而停止增压烟气的运作,排 烟引入单元1中的电磁阀11的电路接点120同时跳开,线圈16失磁,铁芯 12被弹簧17拉回,阀门19与排烟支管13导通,引擎102排烟由排烟管10 进入排烟支管13后从尾端排出。
综上所述,本发明乃利用水吸收热能机器所排放的热气混合成为水蒸气, 上升至高空遇到冷空气凝结释放热量,变成水或冰雪下降到大地,而加速大 气热的循环机制,以及加速水的循环机制。并且,本发明可利用注水或不注 水至储水单元以决定水汽是否蒸发,以操控天气改变的机制。采用这样的方 法,人们可以将目前大气暖化、河川与湖泊干涸、冰山逐渐融解、森林大火、 空气污染等日益恶化的生态环境,逐渐转向正面良性的循环发展,并可将天 气操控导引到对人类有利的方向。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但是,本发明并非局限于此, 任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
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