[實用新型]車載燃料的微波等離子體重整系統

有效

• 申請號: 201220640698.X
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN203048584U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 王慶年;王鄭強;王軍年;閆佳偉
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C01B3/02
• 分類號: C01B3/02
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 朱世林;王壽珍

1.一種車載燃料的微波等離子體重整系統，主要由工控機、磁控管、磁控管電源調控裝置、電調反射器、環行器、點火腔和反應腔組成，其特征在于，所述工控機(1001)用來采集整個系統中的信號，并根據實驗要求給磁控管電源調控裝置(1003)發送微波功率調節信號(1002)，由磁控管電源調控裝置(1003)調節磁控管(1004)電源電壓，使磁控管(1004)輸出功率連續可調，所述磁控管(1004)與環行器(1012)通過磁控管座連接，環形器(1012)分別與點火腔(1014)和反應腔(1015)連接，磁控管(1004)用于把電能轉化成微波輸出，根據點火腔中是否點火，工控機(1001)給電調反射器(1013)發送金屬圓柱(1024)深度調節信號(1005)，來調節電調反射器(1013)的反射比例。

2.根據權利要求1所述的一種車載燃料的微波等離子體重整系統，其特征在于，所述電調反射器(1013)與環行器(1012)和點火腔(1014)相連接，用于調節進入點火腔(1014)的微波能量，當點火腔(1014)完成點火后，需要通過調節電調反射器(1013)的金屬圓柱(1024)插入深度將微波反射到反應腔(1015)中。

3.根據權利要求1所述的一種車載燃料的微波等離子體重整系統，其特征在于，所述環行器(1012)采用兩個，通過一個U形波導(1011)連接，下面的環行器(1012)的下端口I(1006)接磁控管(1004)，下端口II(1008)接電調反射器(1013)，下端口Ⅲ(1007)接U形波導(1011)，上方的環行器(1012)的上端口I(1006′)接反應腔(1015)，上端口II(1008′)接吸收負載(1010)，上端口Ⅲ(1007′)接U形波導(1011)，微波從下方環行器(1012)的下端口I(1006)輸入，先到達下端口II(1008)的電調反射器(1013)，通過電調反射器(1013)的調節，微波被反射到下端口Ⅲ(1007)的U形波導(1011)，通過U形波導(1011)傳播到上方的環行器(1012)的上端口Ⅲ(1007′)，然后進入上端口I(1006′)的反應腔(1015)，從反應腔(1015)中反射回來的微波沿著環形器(1012)進入上端口Ⅱ(1008′)的吸收負載(1010)，微波沿著這樣的軌跡傳播避免微波反射回磁控管(1004)，將磁控管(1004)燒毀。

4.根據權利要求1所述的一種車載燃料的微波等離子體重整系統，其特征在于，所述點火腔(1014)設計成彎曲錐形，在錐形腔體處，上下間距逐漸變小，由弧線平滑過渡，起作用是，當微波通過時形成高密度微波能量具有場強，當場強達到氣體的擊穿場強時，產生打火，將反應氣體點燃；所述反應腔(1015)設計成圓環形的柱體形狀，其圓環截面與U形波導(1011)矩形截面尺寸相同，以利于微波在反應腔(1015)中的傳播，持續不斷的為反應提供能量，保持反應處于等離子體狀態；混合氣體通過垂直穿過點火腔(1014)與反應腔1015相連的石英管(1016)進入點火腔1014和反應腔1015，以利于保溫和觀察。

5.根據權利要求4所述的一種車載燃料的微波等離子體重整系統，其特征在于，所述石英管(1016)垂直穿過點火腔(1014)會產生兩個直徑與石英管直徑相同的圓孔，為防止微波會通過圓孔向外輻射，在圓孔周邊加工耦合小孔(1018)，以減少微波溢出，點火腔(1014)和反應腔(1015)中加入銷釘(1017)，通過調節銷釘(1017)插入深度來調節阻抗匹配。

6.根據權利要求4所述的一種車載燃料的微波等離子體重整系統，其特征在于，所述石英管(1016)穿入和穿出反應腔(1015)會留下兩個石英管直徑大小的圓孔，為防止微波泄漏，在圓孔周邊開幾個耦合小孔(1018)，并在反應腔(1015)圓環表面加入幾個銷釘(1017)，通過調節銷釘(1017)的插入深度使反應腔(1015)達到諧振狀態。

7.根據權利要求4所述的一種車載燃料的微波等離子體重整系統，其特征在于，所述石英管(1016)在反應腔(1015)中沿著平行于反應(1015)軸向方向上下彎曲，以增加反應氣體在反應腔(1015)中的行程，提高了反應率，使原料充分反應。