[发明专利]冷却电极以及包含冷却电极的燃烧器系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年2月22日提交的题名为“COOLED ELECTRODE AND BURNER SYSTEM INCLUDING A COOLED ELECTRODE”且序列号为61/601,920的美国临时专利申请的优先权利益；其中与本文公开相一致的范围部分通过引用并入。

发明内容

根据实施方式，燃烧器的电极系统可以包括热耦合电极，热耦合电极被配置成将电场应用到火焰或由火焰产生的燃烧气体对应的区域，并接收来自火焰或燃烧气体的热量。冷却装置可以被可操作地耦合到热耦合电极并被配置为去除由电极从火焰或燃烧气体接收到的热量。

根据另一实施方式，冷却受火焰或火焰产生的燃烧气体加热影响的电极的方法可以包括：使用电极将电场应用到火焰或火焰产生的燃烧气体；导致火焰或燃烧气体中响应于电场的可检测响应；使用电极接收来自火焰或燃烧气体的热量；以及冷却电极以去除从火焰或燃烧气体接收的热量。

附图说明

图1是示出了根据实施方式的燃烧器和用于燃烧器的冷却电极系统的图。

图2是示出了根据实施方式的带有配置为去除来自电极的热量的热电冷却器的图1的电极的图。

图3是示出了根据实施方式的带有包括热导管的冷却装置的图1的电极的图。

图4是示出了根据实施方式的图1的电极的图，其中电极包括用于冷却流体的流动通道和用于输出加热的冷却流体到火焰或燃烧气体的孔。

图5是示出了根据实施方式的图1的电极的图，其中电极包括用于携带冷却流体通过电极的第一和第二流体流动通道。

图6是示出了根据实施方式配置为提供冷却流体给热耦合电极的电隔离冷却流体源的图。

图7是阐释根据实施方式的用于冷却受火焰或火焰产生的燃烧气体加热影响的电极的方法的流程图。

具体实施方式

在下面的详细说明中，对附图进行了参考，这些附图构成了本文的一部分。在附图中，除非上下文另有规定，否则相似的符号通常标定相似的组件。在详细说明、附图和权利要求中描述的说明性实施方式并不意味着是限制性的。其它实施方式可以被利用，并且可以进行其它变化，而不偏离本文提出的主题的精神或范围。

根据实施方式，图1是示出了配置为支持火焰106的燃烧器102以及用于燃烧器102的冷却电极系统101的图。用于燃烧器102的电极系统101可以包括热耦合电极104，热耦合电极104被配置为应用电场或喷射带电离子到火焰106或火焰106产生的燃烧气体108对应的区域。热耦合电极104可以从火焰106和/或燃烧气体108接收热量。冷却装置110可以可操作地耦合到热耦合电极104并被配置为去除由电极104从火焰106或燃烧气体108接收的热量。

火焰106和燃烧气体108至少暂时保持在其中的体积可以被称为燃烧体积111。电极104可被至少部分地布置在燃烧体积111内以从火焰106和/或燃烧气体108接收热量。或者，电极104可以在燃烧体积111的外部，但热耦合到火焰106或燃烧气体108以从那里接收热量。

电极104和冷却装置110以方框图的形式被示出。它们的物理形式和位置可以根据可能在图1中显示的形式和位置而变化。如从下面的描述中将理解的，冷却装置110可实质上布置在电极104内、可以相邻于电极104、和/或可以包括与电极104分离的相对广泛的装置。

根据实施方式，由冷却装置110从热耦合电极104去除的至少大部分热量可能对应于从火焰106和/或火焰106产生的燃烧气体108接收的热量。此外或替换地，通过冷却装置110从热耦合电极104去除的热量可以包括：由来自热耦合电极104的电调节损耗引起的热量和从火焰106接收的热量。可选择地，燃烧器和电极系统101可以包括多个热耦合电极104和/或附加的一个或多个非热耦合电极(未示出)。

燃烧器102可以包括配置为给火焰106提供燃料的燃料源112和配置为给火焰106提供氧化剂的氧化剂源116。电气隔离部114可以被配置为将燃料源112与地或除了对应于热耦合电极104的电压之外的电压电气隔离。