[实用新型]微型燃烧器的燃烧室

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种适用于气体燃烧的燃烧腔，尤其涉及一种微型燃烧器的燃烧室。

背景技术

随着微型卫星、微型飞行器、微型传感器、微型移动设备、微型机器人、微型科学仪器以及其它微型设备等高技术的迅猛发展，对微动力机电系统提出了更高的要求。其中，微发动机、微涡轮机、微转子发动机等是微动力机电系统的关键部件和核心装置，其共同特征是利用氢、碳氢燃料，在一个微型燃烧器中燃烧放热。这种以碳氢为燃料的微型燃烧装置具有能量密度高、寿命长、体积小、重量轻、成本低、环境污染小以及添加燃料方便等优点，在国防、军事、航空航天、通讯、医疗卫生等领域有广阔的应用前景。

由于微型燃烧器的燃烧空间极小，在燃烧腔内燃料燃烧的驻留时间急剧缩短，易出现燃烧不稳定，点火困难、易熄火等现象，也难以保证燃料完全燃烧。此外随着燃烧空间的缩小，燃烧器面容比增大，热量损失非常严重。如何在微空间内使燃料保持稳定高效燃烧，采用何种措施提高微型燃烧器的热量利用效率等，均给微型燃烧装置的研究提出了挑战。目前的微型燃烧器多是在燃烧室外部预混以后，再通入燃烧器中进行燃烧。这样造成整个燃烧装置相对较大，结构也不紧凑。且微燃烧中气体流速较低，基本属于层流流动，空气与燃料气的混合比较困难，不利于燃烧反应的进行。另外，常规的火焰燃烧在微尺度下也难以稳定进行，同时相对于无焰燃烧来说，火焰燃烧的发光会损失更多的能量。燃烧效率不高，燃烧产物中会含有更多的一氧化碳和甲烷，对环境也是一种污染。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型提供一种实现高效燃烧、低污染排放的微型燃烧器的燃烧室。

本实用新型的目的是这样实现的：微型燃烧器的燃烧室包括燃烧腔体，所述燃烧腔体上设有与燃烧腔连通的进气孔、排气孔和点火孔，所述燃烧腔的顶部和底部分别设置相互错位的环形筋板，所述燃烧腔和环形筋板的表面涂覆Pt/γ-Al₂O₃催化剂。

进一步，所述燃烧腔体包括燃烧腔层和气体出口层；所述燃烧腔和进气孔设置在燃烧腔层上；所述排气孔和点火孔设置在气体出口层上；

进一步，所述燃烧腔和环形筋板的表面呈网格状、波纹或凹坑结构。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用在燃烧腔内设置相互错位的环形筋板，延长气体在燃烧腔内燃烧时间，增大燃烧腔内的催化燃烧面积；充分利用微空间换热实现热量循环利用，降低散热损失，改善燃料的着火、提高燃烧稳定性，使微燃烧更为完全、充分，从而实现高效燃烧、低污染排放。

附图说明

图1为本实用新型的剖面视图；

图2为燃烧腔层的主视图；

图3为图2中沿A-A方向的剖面视图；

图4为气体出口层的主视图；

图5为图4中沿B-B方向的剖面视图。

附图中的附图标记所代表的结构如下：

1-燃烧腔  2-进气孔  3-排气孔  4-点火孔  5-环形筋板6-燃烧腔层  7-气体出口层  8-螺栓孔

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地说明。

图1为本实用新型的剖面视图，如图所示：微型燃烧器的燃烧室包括燃烧腔体，燃烧腔体包括燃烧腔层6和气体出口层7，燃烧腔层6和气体出口层7的四角均设有螺栓孔8，把螺栓依次穿过燃烧腔层6和气体出口层7上的螺纹孔8并与螺母旋紧，可将燃烧腔层6和气体出口层7连接成为一体。在燃烧腔层6上设置环形结构的燃烧腔1，围绕燃烧腔1均布设置进气孔2，本实施例中，进气孔2为四个(如图2和如图3所示)，四个进气孔2的底部与燃烧腔1连通，燃烧腔1的顶部依次固定设置三层等距的环形筋板。在气体出口层7上均布设置与燃烧腔1连通的四个的排气孔3和一个点火孔4(如图4和如图5所示)，点火孔4位于排气孔3的外侧，在排气孔3与点火孔4之间固定设置三层等距的环形筋板。燃烧腔1顶部的三层环形筋板和气体出口层7上的三层环形筋板错位分布。

燃烧腔1和环形筋板5的表面呈网格状结构，也可采用波纹或凹坑结构，燃烧腔1和环形筋板5的表面涂覆Pt/γ-Al₂O₃催化剂。该结构形状的燃烧腔1与单一结构的燃烧腔相比，大大增加燃烧腔的催化反应的催化表面积，延长催化燃烧的反应时间，提高了燃烧效率；同时增强扰动与强化传热，从而提高燃烧效率和稳定性。