专利摘要

本实用新型公开了一种强化预混的微型燃烧器，包括上封盖、下封盖、内套筒、外套筒、进油管道、进气管道和催化网格；内套筒设置于外套筒的内腔中，上封盖和下封盖分别安装于外套筒的上下两开口端，内套筒的底端与下封盖连接，内套筒的顶端与上封盖之间具有第一间隔，内套筒的外周壁与外套筒的内周壁之间具有第二间隔，外套筒的底部开有废气出口，进油管道和进气管道均设置在内套筒与外套筒之间，催化网格安装于内套筒中。其有益效果在于：回收利用尾气，对空气和生物柴油进行预热，减少燃烧器的热损失，使燃烧能稳定高效进行。

权利要求

1.一种强化预混的微型燃烧器，其特征在于：包括上封盖、下封盖、内套筒、外套筒、进油管道、进气管道和催化网格；所述内套筒设置于外套筒的内腔中，所述上封盖和下封盖分别安装于外套筒的上下两开口端，所述内套筒的底端与下封盖连接，所述内套筒的顶端与上封盖之间具有第一间隔，所述内套筒的外周壁与外套筒的内周壁之间具有第二间隔，所述外套筒的底部开有废气出口，所述第一间隔、第二间隔和废气出口组成废气通道，所述进油管道和进气管道均设置在内套筒与外套筒之间，所述进油管道和进气管道的进口端均穿过上封盖后向外延伸，所述进油管道和进气管道的出口端均穿过内套筒位于内套筒的内腔中，所述催化网格安装于内套筒中，并位于进油管道和进气管道的出口端的上方。

2.根据权利要求1所述的强化预混的微型燃烧器，其特征在于：所述进油管道和进气管道的数量均为两组，两组进油管道沿内套筒的中心对称设置在废气通道中，两组进气管道沿内套筒的中心对称设置在废气通道中，所述进油管道与进气管道之间交替设置。

3.根据权利要求1所述的强化预混的微型燃烧器，其特征在于：所述进油管道包括进油管、排油管和至少四根第一分流管；第一分流管之间间隔设置，所述第一分流管位于废气通道中，第一分流管的一端均与进油管连接，第一分流管的另一端均与排油管连接，所述进油管穿过上封盖后向外延伸，所述排油管穿过内套筒后位于内套筒的内腔中。

4.根据权利要求1所述的强化预混的微型燃烧器，其特征在于：所述进气管道包括进气管、排气管和至少四根第二分流管；第二分流管之间间隔设置，所述第二分流管位于废气通道中，第二分流管的一端均与进气管连接，第二分流管的另一端均与排气管连接，所述进气管穿过上封盖后向外延伸，所述排气管穿过内套筒后位于内套筒的内腔中，所述排气管的排气端为旋流风口。

5.根据权利要求4所述的强化预混的微型燃烧器，其特征在于：所述旋流风口包括八片与排气管端面夹角为30°的导流叶片。

6.根据权利要求1所述的强化预混的微型燃烧器，其特征在于：还包括进油喷管和雾化喷嘴；所述进油喷管包括喷管和输油管，所述喷管沿竖直方向设置，所述输油管的一端与喷管垂直连接，所述输油管的另一端与进油管道的出口端连接，所述喷管的顶端安装雾化喷嘴。

7.根据权利要求1所述的强化预混的微型燃烧器，其特征在于：所述内套筒包括依次连接的上管段、中管段和下管段；所述上管段底端开口的外周和中管段底端开口的外周均设置有第一环状安装座，所述中管段顶端开口的外周和下管段顶端开口的外周均设置有第二环状安装座，所述催化网格卡接在上管段底端的第一环状安装座与中管段的第二环状安装座之间，所述上管段底端的第一环状安装座与中管段的第二环状安装座通过螺栓连接，所述中管段的第一环状安装座与下管段的第二环状安装座通过螺栓连接，所述第一环状安装座和第二环状安装座均与对应的进油管道和进气管道螺栓连接，所述上管段的顶端开口与上封盖之间具有第一间隔，所述下管段的底端与下封盖连接。

8.根据权利要求7所述的强化预混的微型燃烧器，其特征在于：所述外套筒的内周壁间隔设置多个环状凸台，所述进油管道和进气管道均与环状凸台抵接，所述第一环状安装座、第二环状安装座和环状凸台相配合以使废气通道呈S形。

9.根据权利要求1所述的强化预混的微型燃烧器，其特征在于：还包括环形电极，所述环形电极安装在内套筒中，并位于催化网格与进油通道的出口端之间。

说明书

技术领域

本实用新型涉及微型燃烧器技术领域，具体涉及一种强化预混的微型燃烧器。

背景技术

近几十年来，基于各种微小型飞行器、机器人以及便携式电子设备等民用或军用设备对高能量比的动力的迫切需求，目前的科学研究重点渐渐由传统的化学电池为能源转成以能量密度远远高于化学电池能量密度的液体碳氢化合物燃料为能源的微型燃烧动力装置。其主要原因是液体燃料有着能量密度高、便于运输和储藏等优点，而其中生物柴油是液体燃料中典型的“绿色能源”，具有环保性好、来源广泛、可再生等特点。

但由于生物柴油粘性大、密度高，传统的柴油燃烧器难以保证燃油的雾化效果，导致雾化液滴尺寸较大，蒸发困难；并且燃料和空气的混合不够充分，导致点火困难，燃烧不完全，燃烧效率偏低。同时，对微型燃烧器而言，传统利用废气余热回收的燃烧器结构复杂，拆卸困难，对积碳的清理较为困难，湿壁效应严重。因此，为了能够使得生物柴油能在微型燃烧器能够稳定高效的燃烧，需要提出一种强化预混、结构紧凑、便于拆卸的燃烧器结构。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种可充分预热柴油和空气的强化预混的微型燃烧器。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：一种强化预混的微型燃烧器，包括上封盖、下封盖、内套筒、外套筒、进油管道、进气管道和催化网格；所述内套筒设置于外套筒的内腔中，所述上封盖和下封盖分别安装于外套筒的上下两开口端，所述内套筒的底端与下封盖连接，所述内套筒的顶端与上封盖之间具有第一间隔，所述内套筒的外周壁与外套筒的内周壁之间具有第二间隔，所述外套筒的底部开有废气出口，所述第一间隔、第二间隔和废气出口组成废气通道，所述进油管道和进气管道均设置在内套筒与外套筒之间，所述进油管道和进气管道的进口端均穿过上封盖后向外延伸，所述进油管道和进气管道的出口端均穿过内套筒位于内套筒的内腔中，所述催化网格安装于内套筒中，并位于进油管道和进气管道的出口端的上方。

进一步地，所述进油管道和进气管道的数量均为两组，两组进油管道沿内套筒中心对称设置在废气通道中，两组进气管道沿内套筒中心对称设置在废气通道中，所述进油管道与进气管道之间交替设置。

进一步地，所述进油管道包括进油管、排油管和至少四根第一分流管；第一分流管之间间隔设置，所述第一分流管位于废气通道中，第一分流管的一端均与进油管连接，第一分流管的另一端均与排油管连接，所述进油管穿过上封盖后向外延伸，所述排油管穿过内套筒后位于内套筒的内腔中。

进一步地，所述进气管道包括进气管、排气管和至少四根第二分流管；第二分流管之间间隔设置，所述第二分流管位于废气通道中，第二分流管的一端均与进气管连接，第二分流管的另一端均与排气管连接，所述进气管穿过上封盖后向外延伸，所述排气管穿过内套筒后位于内套筒的内腔中，所述排气管的排气端为旋流风口。

进一步地，所述旋流风口包括八片与排气管端面夹角为30°的导流叶片。

进一步地，还包括进油喷管和雾化喷嘴；所述进油喷管包括喷管和输油管，所述喷管沿竖直方向设置，所述输油管的一端与喷管垂直连接，所述输油管的另一端与进油管道的出口端连接，所述喷管的顶端安装雾化喷嘴。

进一步地，所述内套筒包括依次连接的上管段、中管段和下管段；所述上管段底端开口的外周和中管段底端开口的外周均设置有第一环状安装座，所述中管段顶端开口的外周和下管段顶端开口的外周均设置有第二环状安装座，所述催化网格卡接在上管段底端的第一环状安装座与中管段的第二环状安装座之间，所述上管段底端的第一环状安装座与中管段的第二环状安装座通过螺栓连接，所述中管段的第一环状安装座与下管段的第二环状安装座通过螺栓连接，所述第一环状安装座和第二环状安装座均与对应的进油管道和进气管道螺栓连接，所述上管段的顶端开口与上封盖之间具有第一间隔，所述下管段的底端与下封盖连接。

进一步地，还包括环形电极，所述环形电极安装在内套筒中，并位于催化网格与进油通道的出口端之间。

进一步地，所述外套筒的内周壁间隔设置多个环状凸台，所述进油管道和进气管道均与环状凸台抵接，所述第一环状安装座、第二环状安装座和环状凸台相配合以使废气通道呈S形。

进一步地，所述催化网格的表面涂覆Cu-Ni、Pt-Ni或Pt-Cu催化剂层。

一种强化预混的微型燃烧器的燃烧方法，包括如下步骤：

生物柴油经进油管道的进口端进入，经废气通道预热后流入进油喷管，空气经进气管道的进口端进入，经废气通道预热后通过旋流风口均匀送出旋转射流；

雾化喷嘴喷出的生物柴油液滴在中管段受环形电极作用，二次破碎成更细小的液滴，并与上升的旋流空气充分混合；

在点火针的作用下，生物柴油与空气在涂有催化剂的催化网格上稳定燃烧；

燃烧产生的废气从上管段的开口端进入废气通道，与空气和生物柴油换热后经废气出口排出，完成整个燃烧过程。

本实用新型相对于现有技术具有如下优点：

1、本实用新型的外套筒和内套筒之间具有废气通道，进油管道和进气管道安装在废气通道中，废气在环状凸台、第一环状安装座和第二环状安装座的阻挡下，强制与进气管道和进油管道进行换热，从而使生物柴油进入内套筒中雾化前温度升高，粘度降低，有利于生物柴油的雾化，雾化质量得以提高；减少散热损失，提高热效率；且高温废气在内套筒外起着保温层效果。

2、本实用新型采用了荷电雾化的方式，使进油喷管的雾化喷嘴与高压直流电源正极相连，环形电极与另一高压直流电源正极相连，催化网格接地。采用双电极结构的雾化方式，有利于液滴破碎，减小液滴尺寸，提高雾化质量，强化预混效果，提高燃烧效率。

3、本实用新型采用了两个带旋流风口的进气管道，且沿下管段内边线对称喷入下管段，喷出旋流在下管段和中管段内旋流上升，可在下管段和中管段的内壁形成空气薄膜，减小雾化过程中的湿壁效应；强化中管段空气与雾化液滴的预混效果，提高燃烧效率。本实用新型中的催化网格，其表面涂覆Cu-Ni、Pt-Ni或Pt-Cu催化剂，雾化后的液滴由接地网格捕获、并在网格上燃烧，有利于保持火焰的稳定燃烧以及提高化学反应速率。

4、本实用新型结构紧凑，且微型燃烧器整体为可拆卸结构，拆卸简单方便，有利于后期维护更换零部件或清理燃烧烟气产生的积碳等。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的强化预混的微型燃烧器的结构示意图；

图2示出了图1中A-A向的剖视图；

图3示出了图1中B-B向的剖视图；

图4示出了根据本实用新型中的进油管道的主视图；

图5示出了根据本实用新型中的进油管道的侧视图；

图6示出了根据本实用新型中的进油管道的俯视图；

图7示出了根据本实用新型中的进油管道的轴侧图；

图8示出了根据本实用新型中的进油喷管的结构示意图；

图9示出了根据本实用新型中的进气管道的主视图；

图10示出了根据本实用新型中的进气管道的侧视图；

图11示出了根据本实用新型中的进气管道的俯视图；

图12示出了根据本实用新型中的进气管道的轴侧图；

图13示出了根据本实用新型中的旋流风口的结构示意图；

图中，1为上封盖；2为下封盖；3为内套筒；4为外套筒；5为进油管道；6为进气管道；7为催化网格；8为废气出口；9为进油管；10为排油管；11为第一分流管；12为进气管；13为排气管；14为第二分流管；15为旋流风口；16为导流叶片；17为雾化喷嘴；18为喷管；19为输油管；20为上管段；21为中管段；22为下管段；23为第一环状安装座；24为第二环状安装座；25为环形电极；26为环状凸台；27为均流管；28为燃烧室；29为废气通道；30为点火针。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1、图7和图12所示的强化预混的微型燃烧器，包括上封盖1、下封盖2、内套筒3、外套筒4、进油管道5、进气管道6和催化网格7；所述内套筒3设置于外套筒4的内腔中，所述上封盖1和下封盖2分别安装于外套筒4的上下两开口端，所述内套筒3的底端与下封盖2连接，所述内套筒3的顶端与上封盖1之间具有第一间隔，所述内套筒3的外周壁与外套筒4的内周壁之间具有第二间隔，所述外套筒4的底部开有废气出口8，所述第一间隔、第二间隔和废气出口8组成废气通道29，所述进油管道5和进气管道6均设置在内套筒3与外套筒4之间，所述进油管道5和进气管道6的进口端均穿过上封盖1后向外延伸，所述进油管道5和进气管道6的出口端均穿过内套筒3位于后内套筒3的内腔中，所述催化网格7安装于内套筒3中，并位于进油管道5和进气管道6的出口端的上方。内套筒3中催化网格7的上方，划分为燃烧室28。点火器的点火针30穿过内套筒3，置于催化网格7的上方。

上封盖1和下封盖2将外套筒的上下两开口段封闭，燃烧的废气经第一间隔、第二间隔和废气出口8排出，将进油管道5和进气管道6设置在废气管道中，利用燃烧尾气，对空气和生物柴油进行预热，减少燃烧器的热损失，使燃烧能稳定高效进行。

所述进油管道5和进气管道6的数量均为两组，两组进油管道5沿内套筒中心对称设置在废气通道29中，两组进气管道6沿内套筒中心对称设置在废气通道29中，所述进油管道5与进气管道6之间交替设置。通过此设置有利于加工量产，降低成本。

如图4-图7所示，所述进油管道5包括进油管9、排油管10、均流管27和四根第一分流管11；所述进油管9沿竖直方向设置，所述排油管10沿水平方向设置，四根所述第一分流管11位于废气通道29中，并间隔设置，四根第一分流管11的一端通过均流管27均与进油管9连接，四根第一分流管11的另一端均与排油管10连接，所述进油管9穿过上封盖1后向外延伸，所述排油管10穿过内套筒3后位于内套筒3的内腔中。

如图8所示，还包括进油喷管和雾化喷嘴17；所述进油喷管和雾化喷嘴17均位于内套筒3的内腔中，所述进油喷管包括喷管18和输油管19，所述喷管18沿竖直方向设置，喷管18的底端与下封盖螺纹连接，两根输油管19均与喷管18垂直连接，且两根输油管19相对设置，输油管19比下封盖2高1～2mm，所述进油管道5的排油管10分别与对应的输油管19连接，所述喷管18的顶端安装雾化喷嘴17。经雾化喷嘴喷出的生物柴油雾化成液滴，提高燃烧效率。

所述进气管道6包括进气管12、排气管13、均流管27和四根第二分流管14；进气管12沿竖直方向设置，排气管13沿水平方向设置，所述第二分流管14位于废气通道29中，并间隔设置，第二分流管14的一端均通过均流管27与进气管12连接，第二分流管14的另一端均通过均流管27与排气管13连接，所述进气管12穿过上封盖1后向外延伸，所述排气管13穿过内套筒3后位于内套筒3的内腔中，所述排气管13紧贴下封盖2的内平面布置，所述排气管13的排气端为旋流风口15。所述旋流风口15包括八片与排气管端面夹角为30°的导流叶片16。导流叶片16由电机带动旋转，空气经旋流风口15后形成旋流上升，强化空气与生物柴油液滴的预混效果。排气管13和旋流风口15外径均为1.5mm，旋流风口15厚度为1mm。

所述生物柴油由进油管道5从上而下，在废气通道29中预热后汇合进入于固定有雾化喷嘴17的进油喷管；所述空气由进气管道6从上而下，在废气通道29中预热后进入内套筒3中，其带旋流风口15的排气管13沿内套筒3内边线对称喷出；所述燃烧废气由上管段20的燃烧室28进入废弃通道29，在废气通道29中与进油管道5和进气管道6充分换热后，通过外套筒4上四个对称布置废气出口8排出。

进油管道5和进气管道6为两个结构相近的管道，有利于加工量产，降低成本；进油管道5和进气管道6均包括4*4小管(即四根第一分流管11或四根第二分流管14)有利于加大进油管道5和进气管道6与燃烧后废气的换热面积，强化换热。4*4小管可减小小管管径，即减小微型燃烧器整体外径，提高结构紧凑性。4*4小管均匀环绕于内套筒3。管间距为3mm，小管长度为27mm，管径0.8mm，管壁厚0.1mm。

所述内套筒3包括依次连接的上管段20、中管段21和下管段22；所述上管段20上下两端开口的外周和中管段21底端开口的外周均设置有第一环状安装座23，所述中管段21顶端开口的外周和下管段22顶端开口的外周均设置有第二环状安装座24，所述第一环状安装座23和第二环状安装座24均开有安装槽，所述催化网格7卡接在上管段20底端的第一环状安装座23与中管段21的第二环状安装座24的安装槽之间，所述上管段20底端的第一环状安装座23与中管段21的第二环状安装座24通过螺栓连接，所述中管段21的第一环状安装座23与下管段22的第二环状安装座24通过螺栓连接，所述第一环状安装座23和第二环状安装座24均与对应的进油管道5和进气管道6螺栓连接，所述上管段20的顶端开口与上封盖1之间具有第一间隔，所述下管段22的底端与下封盖2连接。

还包括环形电极25，所述环形电极25卡接在中管段21的第一环状安装座23的安装槽与下管段22的第二环状安装座24的安装槽之间。所述进油喷管的雾化喷嘴17与高压直流电源正极(直流电源电压为1～5kV)相连，所述环形电极25与另一高压直流电源正极(直流电源电压为1～5kV)相连，所述催化网格7接地，所述催化网格7的表面涂覆Cu-Ni、Pt-Ni或Pt-Cu催化剂层。进油喷管、雾化喷嘴17、环形电极25和催化网格7均采用不锈钢等金属材料制成。环形电极25内径9.4mm，且与雾化喷嘴17之间水平间距1.5mm。雾化喷嘴17孔径为0.2mm，催化网格7的厚度为1mm，直径为12mm，网格密度为120孔/cm2。采用双电极结构，提高对生物柴油雾化效果。

所述外套筒4的内周壁间隔设置多个环状凸台26，所述进油管道5和进气管道6均与环状凸台26抵接，所述第一环状安装座23、第二环状安装座24和环状凸台26相配合以使废气通道29呈S形。燃烧废气在第一环状安装座23、第二环状安装座24和环状凸台26的阻挡下，强制与进气管道6和进油管道5进行换热，从而使生物柴油雾化前温度升高，粘度降低，雾化质量得以提高。

本实用新型的微型燃烧器外部呈圆筒形，整体高度为32mm，外套筒4外径为21mm。所述下封盖2厚1mm；下管段22的管厚0.5mm，高度为9.5mm，管内径10mm；中管段21的管厚0.5mm，高度为7mm；上管段20的管厚0.5mm，高度为12mm。下管段22的第二环状安装座24与中管段21的第一环状安装座23之间采用六个螺栓紧固连接，下管段22与中管段21之间夹有环形电极25；中管段21的第二环状安装座24与上管段20的第一环状安装座23之间采用六个螺栓紧固连接，外套筒4上下两开口端的外周壁均设有连接凸台，上封盖1和外套筒4顶端的连接凸台之间采用四个螺栓紧固连接；外套筒4底端的连接凸台和下封盖2之间采用四个螺栓紧固连接。进油管道5和进气管道6采用管夹加螺栓的形式与第一环状安装座23和第二环状安装座24固定连接。

一种强化预混的微型燃烧器的燃烧方法，包括如下步骤：

生物柴油经进油管道5的进油管9进入，经废气通道29预热后流入进油喷管，空气经进气管道6的进气管12进入，经废气通道29预热后通过旋流风口15均匀送出旋转射流；

雾化喷嘴17喷出的生物柴油液滴在中管段21受环形电极25作用，二次破碎成更细小的液滴，并与上升的旋流空气充分混合；

在点火针30的作用下，生物柴油与空气在涂有催化剂的催化网格上稳定燃烧；

燃烧产生的废气从上管段20的顶端开口进入废气通道29，与空气和生物柴油换热后经废气出口8排出，完成整个燃烧过程。

上述具体实施方式为本实用新型的优选实施例，并不能对本实用新型进行限定，其他的任何未背离本实用新型的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

一种强化预混的微型燃烧器专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。