[實用新型]微型燃燒器的燃燒室

無效

• 申請號: 200920293842.5
• 申請日: 2009-12-16
• 公開（公告）號: CN201547781U
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 閆云飛;張力;李麗仙
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: F23D14/18
• 分類號: F23D14/18;F23D14/70
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 張先蕓

技術領域

本實用新型涉及一種適用于氣體燃燒的燃燒腔，尤其涉及一種微型燃燒器的燃燒室。

背景技術

隨著微型衛星、微型飛行器、微型傳感器、微型移動設備、微型機器人、微型科學儀器以及其它微型設備等高技術的迅猛發展，對微動力機電系統提出了更高的要求。其中，微發動機、微渦輪機、微轉子發動機等是微動力機電系統的關鍵部件和核心裝置，其共同特征是利用氫、碳氫燃料，在一個微型燃燒器中燃燒放熱。這種以碳氫為燃料的微型燃燒裝置具有能量密度高、壽命長、體積小、重量輕、成本低、環境污染小以及添加燃料方便等優點，在國防、軍事、航空航天、通訊、醫療衛生等領域有廣闊的應用前景。

由于微型燃燒器的燃燒空間極小，在燃燒腔內燃料燃燒的駐留時間急劇縮短，易出現燃燒不穩定，點火困難、易熄火等現象，也難以保證燃料完全燃燒。此外隨著燃燒空間的縮小，燃燒器面容比增大，熱量損失非常嚴重。如何在微空間內使燃料保持穩定高效燃燒，采用何種措施提高微型燃燒器的熱量利用效率等，均給微型燃燒裝置的研究提出了挑戰。目前的微型燃燒器多是在燃燒室外部預混以后，再通入燃燒器中進行燃燒。這樣造成整個燃燒裝置相對較大，結構也不緊湊。且微燃燒中氣體流速較低，基本屬于層流流動，空氣與燃料氣的混合比較困難，不利于燃燒反應的進行。另外，常規的火焰燃燒在微尺度下也難以穩定進行，同時相對于無焰燃燒來說，火焰燃燒的發光會損失更多的能量。燃燒效率不高，燃燒產物中會含有更多的一氧化碳和甲烷，對環境也是一種污染。

實用新型內容

針對現有技術存在的上述不足，本實用新型提供一種實現高效燃燒、低污染排放的微型燃燒器的燃燒室。

本實用新型的目的是這樣實現的：微型燃燒器的燃燒室包括燃燒腔體，所述燃燒腔體上設有與燃燒腔連通的進氣孔、排氣孔和點火孔，所述燃燒腔的頂部和底部分別設置相互錯位的環形筋板，所述燃燒腔和環形筋板的表面涂覆Pt/γ-Al₂O₃催化劑。

進一步，所述燃燒腔體包括燃燒腔層和氣體出口層；所述燃燒腔和進氣孔設置在燃燒腔層上；所述排氣孔和點火孔設置在氣體出口層上；

進一步，所述燃燒腔和環形筋板的表面呈網格狀、波紋或凹坑結構。

本實用新型的有益效果：本實用新型采用在燃燒腔內設置相互錯位的環形筋板，延長氣體在燃燒腔內燃燒時間，增大燃燒腔內的催化燃燒面積；充分利用微空間換熱實現熱量循環利用，降低散熱損失，改善燃料的著火、提高燃燒穩定性，使微燃燒更為完全、充分，從而實現高效燃燒、低污染排放。

附圖說明

圖1為本實用新型的剖面視圖；

圖2為燃燒腔層的主視圖；

圖3為圖2中沿A-A方向的剖面視圖；

圖4為氣體出口層的主視圖；

圖5為圖4中沿B-B方向的剖面視圖。

附圖中的附圖標記所代表的結構如下：

1-燃燒腔??2-進氣孔??3-排氣孔??4-點火孔??5-環形筋板6-燃燒腔層??7-氣體出口層??8-螺栓孔

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細地說明。

圖1為本實用新型的剖面視圖，如圖所示：微型燃燒器的燃燒室包括燃燒腔體，燃燒腔體包括燃燒腔層6和氣體出口層7，燃燒腔層6和氣體出口層7的四角均設有螺栓孔8，把螺栓依次穿過燃燒腔層6和氣體出口層7上的螺紋孔8并與螺母旋緊，可將燃燒腔層6和氣體出口層7連接成為一體。在燃燒腔層6上設置環形結構的燃燒腔1，圍繞燃燒腔1均布設置進氣孔2，本實施例中，進氣孔2為四個(如圖2和如圖3所示)，四個進氣孔2的底部與燃燒腔1連通，燃燒腔1的頂部依次固定設置三層等距的環形筋板。在氣體出口層7上均布設置與燃燒腔1連通的四個的排氣孔3和一個點火孔4(如圖4和如圖5所示)，點火孔4位于排氣孔3的外側，在排氣孔3與點火孔4之間固定設置三層等距的環形筋板。燃燒腔1頂部的三層環形筋板和氣體出口層7上的三層環形筋板錯位分布。

燃燒腔1和環形筋板5的表面呈網格狀結構，也可采用波紋或凹坑結構，燃燒腔1和環形筋板5的表面涂覆Pt/γ-Al₂O₃催化劑。該結構形狀的燃燒腔1與單一結構的燃燒腔相比，大大增加燃燒腔的催化反應的催化表面積，延長催化燃燒的反應時間，提高了燃燒效率；同時增強擾動與強化傳熱，從而提高燃燒效率和穩定性。