專利名稱：處理燃料或助燃空氣的處理器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃料或助燃空氣的處理器，尤其是利用紅外線輻射觸媒提高燃料燃燒率和發(fā)熱效率的燃料或助燃空氣的處理器。
背景技術(shù)：
在當(dāng)今世界，一方面能源緊張已經(jīng)成為世界性的難題，另一方面燃料燃燒不充分而造成的環(huán)境污染也時(shí)刻困擾著人們，到現(xiàn)在為止人們還沒有找到價(jià)格合理，簡單易得且干凈健康的替代能源，因此，如何最大程度地利用現(xiàn)有能源，尤其是石油和天然氣，同時(shí)減少污染，已經(jīng)成為全世界關(guān)注的焦點(diǎn)。人們一直在嘗試以各種方式節(jié)約能源，這其中包括改進(jìn)燃燒器的結(jié)構(gòu)，使得燃料能夠更加充分地燃燒，提高燃燒率和發(fā)熱效率，減少有害氣體的產(chǎn)生，也包括改進(jìn)燃料的成分，使得燃料能夠更加充分的燃燒，甚至犧牲燃料的利用率來進(jìn)行廢氣處理，減少有害氣體的產(chǎn)生。但是這些方法都只能有限的范圍內(nèi)改進(jìn)燃料的燃燒率和發(fā)熱效率，由于燃料，尤其是液體燃料，在范德華力的作用下有形成分子團(tuán)的傾向，即使將液態(tài)燃料充分汽化，所得到的液滴仍然至少包含數(shù)百個(gè)分子，而內(nèi)燃機(jī)內(nèi)一次燃燒沖程的時(shí)間相當(dāng)短，只有0.001秒，在這么短的時(shí)間內(nèi)，液滴內(nèi)部的分子難以充分燃燒，這不僅降低了燃料的燃燒率和發(fā)熱效率，也產(chǎn)生了大量的有害氣體，污染環(huán)境；有些燃料分子的分子鏈較長，如重油，更難以充分燃燒。人們發(fā)現(xiàn)紅外線可以增加燃料分子的內(nèi)能，提高燃料分子和助燃空氣分子的熱運(yùn)動(dòng)速度，使得分子團(tuán)不穩(wěn)定，細(xì)化燃料分子團(tuán)，從而增大燃料與助燃?xì)怏w的有效接觸面積；紅外線還可以打斷燃料的碳鏈，使得部分液態(tài)燃料分子本身細(xì)化為較小的分子；紅外線能加速助燃空氣熱運(yùn)動(dòng)的速度，令空氣中的氧分子性質(zhì)更加括躍，甚至在較強(qiáng)的輻射下失去部分電子而變?yōu)檠蹼x子，從而使得氧與燃料的結(jié)合更加容易，令燃燒更加充分，達(dá)到節(jié)約能源的目的。研究發(fā)現(xiàn)，同一物質(zhì)對(duì)不同頻率的紅外線的吸收效率不同，因此不同頻率的紅外線對(duì)不同分子量的燃料具有不同的細(xì)化作用，有些頻率對(duì)輕油更加有效，有些頻率對(duì)重油效果顯著。
通過進(jìn)一步的研究，人們發(fā)現(xiàn)一類納米催化紅外線輻射材料在一定溫度下，能將熱能轉(zhuǎn)換成紅外線光能，調(diào)整納米催化紅外線輻射材料的配方，可得到輻射不同頻率的紅外線輻射材料，且不同配方的紅外線輻射材料的工作溫度也不相同，有些在室溫下已經(jīng)有很好的轉(zhuǎn)化效果，有些則需要在較高溫度下才有比較理想的轉(zhuǎn)化效果。通常情況下，用于處理重油的紅外線輻射材料需在較高的溫度下工作。
這類紅外線輻射材料是一種功能性陶瓷，是用無機(jī)氧化物Zr、Fe、Mn、Ni，加入微量納米催化劑Ni、Cu、Zn，用電子陶瓷生產(chǎn)工藝在高于1300℃的高溫下燒結(jié)而成。該紅外線觸媒起到將熱能轉(zhuǎn)換成紅外線光能的作用的只是表面的部分，中心部分的材料對(duì)該轉(zhuǎn)換基本沒有貢獻(xiàn)。如果在該紅外線材料中加入稀土元素，得到紅外線觸媒，則該觸媒輻射紅外線處理燃料的能力大幅度提高。
中國擁有的稀土資源占世界已探明儲(chǔ)量的85％，如果能將這一技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)和交通器具甚至民用燃燒器上，必將對(duì)緩解我國乃至世界能源緊張和環(huán)境污染的危機(jī)產(chǎn)生重大意義。
中國專利《紅外線節(jié)油環(huán)保處理器》(申請?zhí)?1210224.5)公開了一種紅外線節(jié)油環(huán)保處理器，其中心是制成具有多孔的蜂窩狀、網(wǎng)狀或管狀的紅外線輻射元件，在紅外線輻射元件的外面套裝一圓筒形外殼，該圓筒形外殼的內(nèi)壁面與輻射元件外緣之間有若干孔隙，在該圓筒形外殼的兩端套進(jìn)二個(gè)油、汽軟管接頭，該油、汽接頭安裝于化油器到發(fā)動(dòng)機(jī)之間；中國專利《紅外線催化節(jié)油環(huán)保加速器》(申請?zhí)?1239166.2)公開了一種紅外線催化節(jié)油環(huán)保加速器，是用紅外線輻射觸媒制成具有許多片且多孔的片狀體，串聯(lián)排列成一排，在該輻射元件的外面套裝一圓筒形外殼，在該圓筒形外殼的兩端裝有稀土金屬絲網(wǎng)，在該稀土金屬絲網(wǎng)的外面套裝二個(gè)油、汽軟管接頭，該油、汽軟管接頭安裝于化油器到發(fā)動(dòng)機(jī)之間。
上述技術(shù)方案在一定程度上節(jié)約了燃油，取得了節(jié)油的效果，但是，這些技術(shù)方案也同時(shí)具有一些固有的缺點(diǎn)第一，長期使用的過程中，燃油中的雜質(zhì)很容易堵塞所述的具有多孔的蜂窩狀、網(wǎng)狀或管狀及多片串聯(lián)的多孔的片狀體的孔洞，從而造成燃油通道阻塞，使得整個(gè)燃燒器無法正常工作；第二，上述技術(shù)方案沒有考慮對(duì)所述紅外線輻射觸媒提供熱能，使得紅外線輻射觸媒的潛力無法得到充分的發(fā)揮，不能很好地節(jié)約燃料，而且在一定程度上，還造成了資源的浪費(fèi)；第三，由于對(duì)觸發(fā)紅外線起作用的只是觸媒表面薄薄的一層，所述具有多孔的蜂窩狀、網(wǎng)狀或管狀及多片串聯(lián)的多孔的片狀體紅外線輻射元件的中心部位無法起到有益作用，造成了資源的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種處理燃料或助燃空氣的處理器，該處理器能夠?qū)θ剂匣蛑伎諝膺M(jìn)行充分的活化處理，且能確保燃料輸送通道的暢通，并在最大程度上節(jié)約資源。
本實(shí)用新型是一種處理燃料或助燃空氣的處理器，包括流體燃料通道，通道兩端裝有油，氣燃料的入口和出口，其特征在于，紅外線輻射觸媒涂覆在流體燃料通道的內(nèi)表面。
當(dāng)燃料或助燃空氣經(jīng)過本實(shí)用新型時(shí)，紅外線輻射觸媒輻射的紅外線對(duì)燃料或助燃空氣進(jìn)行了細(xì)化或活化處理，使得燃料分子團(tuán)變小，助燃空氣中的氧更加活潑，燃燒反應(yīng)更加容易充分進(jìn)行。由于紅外線輻射觸媒涂覆在流體燃料通道的內(nèi)表面，沒有在通道內(nèi)另加元器件，不會(huì)使燃料中的雜質(zhì)沉積，造成通道的阻塞；且表面涂覆的工藝最大限度地節(jié)約了紅外線輻射觸媒；同時(shí)紅外線輻射觸媒真正起作用的只是表面的一層，所以表面涂覆不會(huì)造成功效的下降。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思路是利用表面涂覆有紅外線輻射觸媒的處理燃料或助燃空氣的處理器來對(duì)燃料或助燃空氣進(jìn)行活化處理，使得燃燒反應(yīng)更容易充分進(jìn)行。本說明書雖然只提供了三個(gè)實(shí)施例，但所要求保護(hù)的權(quán)利范圍不限于此。
實(shí)施例1如


圖1-圖2，一種處理燃料或助燃空氣的處理器，包括流體燃料通道1，通道兩端裝有油，氣燃料的入口和出口2，紅外線輻射觸媒3涂覆在流體燃料通道1的內(nèi)表面。
所述流體燃料通道1內(nèi)有翅片6，翅片6表面涂覆有紅外線輻射觸媒3。
在流體燃料通道上設(shè)置向紅外線輻射觸媒供熱的供熱裝置。
所述向紅外線輻射觸媒供熱的供熱裝置為與流體燃料通道1并列設(shè)置的熱媒通道7，熱媒通道7與流體燃料通道1共用一個(gè)以上的通道壁9，或兩通道的通道壁相互接觸。
所述熱媒通道內(nèi)可以設(shè)置翅片8。
所述熱媒通道內(nèi)表面或翅片表面可以涂覆紅外線輻射觸媒。
由于設(shè)置了與流體燃料通道1并列設(shè)置的熱媒通道7，且該熱媒通道7與流體燃料通道1共用一個(gè)以上的通道壁9，或兩通道的通道壁相互接觸，可以通過高溫流體向流體燃料通道壁9持續(xù)地輸送熱量，使得涂覆在流體燃料通道壁內(nèi)表面4的紅外線輻射觸媒3保持在設(shè)定的溫度，更加充分地發(fā)揮紅外線輻射觸媒3發(fā)射紅外線的能力，以細(xì)化分子團(tuán)，提高分子團(tuán)與空氣的有效接觸面積，提高燃燒率和發(fā)熱效率。所述高溫流體可以是氣態(tài)也可以是液態(tài)，可以是由專門為熱媒燃料通道壁而設(shè)置的熱源提供熱量，也可以由使用本實(shí)用新型的燃燒器產(chǎn)生的余熱作為熱源；熱媒通道與流體燃料通道內(nèi)的翅片可以增大受熱和傳熱的有效面積；且流體燃料通道內(nèi)的翅片表面涂覆的紅外線輻射觸媒使得流體燃料與紅外線輻射觸媒涂層的接觸面積加大，節(jié)能效果更好。
在熱媒通道內(nèi)，也可設(shè)置電熱器或化學(xué)反應(yīng)放熱器來對(duì)紅外線輻射觸媒補(bǔ)充能量。
翅片6、8可以是如圖所示的只有一端與通道壁接觸，也可貫穿整個(gè)通道，翅片兩端均與通道壁接觸，翅片兩端均與通道壁接觸的好處是可以將熱媒帶來的熱量更均勻地提供給涂覆在各處的紅外線輻射觸媒。
本實(shí)用新型的流體燃料通道1也可用于處理助燃?xì)怏w，以活化助燃空氣，使之更容易與燃料分子發(fā)生燃燒反應(yīng)，提高發(fā)熱效率和燃燒率。
另外，如果在較高環(huán)境溫度下使用本實(shí)用新型，也可向兩個(gè)通道同時(shí)分別輸入燃料和助燃空氣。此時(shí)，熱媒通道內(nèi)表面也要涂覆紅外線輻射觸媒來增強(qiáng)使用效果，以更加充分地利用紅外線輻射觸媒的節(jié)約能源的潛力。
實(shí)施例2如圖3，一種處理燃料或助燃空氣的處理器，包括流體燃料通道1，通道兩端裝有油，氣燃料的入口和出口2，紅外線輻射觸媒3涂覆在流體燃料通道1的內(nèi)表面。
在流體燃料通道上設(shè)置向紅外線輻射觸媒供熱的供熱裝置。
所述供熱器為管狀通道10，通道10可卷曲為各種形狀，在通道10內(nèi)可設(shè)置電熱器、化學(xué)反應(yīng)放熱器，也可利用熱媒提供熱量。
在管狀通道10內(nèi)設(shè)置電熱器或化學(xué)反應(yīng)放熱器為現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例中不再贅述。
由于在流體燃料通道上設(shè)置了電熱器或化學(xué)反應(yīng)放熱器，使得紅外線輻射觸媒能夠源源不斷地得到能量的補(bǔ)充，保持在設(shè)定的溫度，最大限度地發(fā)揮紅外線輻射觸媒發(fā)射紅外線的潛力。
其余與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例3如圖4-圖5，一種處理燃料或助燃空氣的處理器，包括流體燃料通道1，通道兩端裝有油，氣燃料的入口和出口2，紅外線輻射觸媒3涂覆在流體燃料通道1的內(nèi)表面。
與實(shí)施例1不同的是熱媒通道7設(shè)置在燃料通道1的外表面，其余與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求1.一種處理燃料或助燃空氣的處理器，包括流體燃料通道1，通道兩端裝有油、氣燃料的入口和出口2，其特征在于，在流體燃料通道1的表面涂覆紅外線輻射觸媒3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理燃料或助燃空氣的處理器，其特征在于，在流體燃料通道1上設(shè)置向紅外線輻射觸媒供熱的供熱裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理燃料或助燃空氣的處理器，其特征在于，所述流體燃料通道1內(nèi)有翅片6，翅片6表面涂覆有紅外線輻射觸媒3。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理燃料或助燃空氣的處理器，其特征在于，所述向紅外線輻射觸媒供熱的供熱裝置為與流體燃料通道1并列設(shè)置的熱媒通道7，熱媒通道7與流體燃料通道1共用一個(gè)以上的通道壁9，或兩通道的通道壁9相互接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理燃料或助燃空氣的處理器，其特征在于，所述向紅外線輻射觸媒供熱的供熱裝置為在流體燃料通道上設(shè)置電熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理燃料或助燃空氣的處理器，其特征在于，所述向紅外線輻射觸媒供熱的供熱裝置為在流體燃料通道上設(shè)置化學(xué)反應(yīng)放熱器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種利用紅外線輻射觸媒提高燃料燃燒率和發(fā)熱效率的處理燃料或助燃空氣的處理器，包括流體燃料通道，通道兩端裝有油，氣燃料的入口和出口，其特征在于，紅外線輻射觸媒涂覆在流體燃料通道的內(nèi)表面。當(dāng)燃料或助燃空氣經(jīng)過本實(shí)用新型時(shí)，紅外線輻射觸媒輻射的紅外線對(duì)燃料或助燃空氣進(jìn)行了細(xì)化或活化處理，使得燃料分子團(tuán)變小，助燃空氣中的氧更加活潑，燃燒反應(yīng)更加容易充分進(jìn)行。紅外線輻射觸媒涂覆在流體燃料通道的內(nèi)表面，沒有在通道內(nèi)另加元器件，不會(huì)使燃料中的雜質(zhì)沉積，造成通道的阻塞；且表面涂覆的工藝最大限度地節(jié)約了紅外線輻射觸媒；同時(shí)紅外線輻射觸媒真正起作用的只是表面的一層，所以表面涂覆不會(huì)造成功效的下降。
文檔編號(hào)F23K5/02GK2747474SQ20042009363
公開日2005年12月21日 申請日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者白紹武 申請人:白紹武