本發(fā)明涉及噴霧裝置領(lǐng)域，特別地，涉及一種蒸發(fā)管。此外，本發(fā)明還涉及一種包括上述蒸發(fā)管的噴霧裝置。

背景技術(shù)：

蒸發(fā)管作為燃燒室的一種噴霧裝置，通過利用管內(nèi)空氣促使燃油霧化，并借助高進(jìn)口空氣溫度和高溫主燃區(qū)的作用增加燃油的蒸發(fā)，以提高燃燒性能，典型的蒸發(fā)管結(jié)構(gòu)形式有蝸殼形、“γ”形和“t”形，目前主流設(shè)計(jì)的蒸發(fā)管式燃燒室多采用“t”形蒸發(fā)管。參照圖1和2，蒸發(fā)管10多采用直射式噴嘴20，燃油直接經(jīng)過一個或若干個小孔噴口21射出，如圖1所示，當(dāng)噴口21個數(shù)大于1時，這種設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)為：直射式噴嘴20為外漏式噴口，孔徑極小，在長期工作后，受燃油沉積和存放環(huán)境影響，在燃油流量一定的情況下，各噴口21燃油流量會出現(xiàn)差異，使得燃油噴嘴周向流量均勻性變差，燃燒室油霧場均勻性受到破壞，易產(chǎn)生局部高溫區(qū)，導(dǎo)致燃燒室性能惡化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種蒸發(fā)管及噴霧裝置，以解決燃燒室油霧場均勻性差的技術(shù)問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明一方面提供了一種蒸發(fā)管，燃油噴嘴從蒸發(fā)管的入口端伸入，其特征在于，蒸發(fā)管的入口端設(shè)有用于將流經(jīng)旋流器的空氣轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)式氣流的旋流器，旋流器套設(shè)于蒸發(fā)管和燃油噴嘴之間，且旋流器位于燃油噴嘴的噴口后方，以使噴口噴出的燃油與旋轉(zhuǎn)式氣流形成霧化油氣混合物。

進(jìn)一步地，旋流器的旋流角度為50～70°。

進(jìn)一步地，旋流器為軸向式葉片旋流器，其上葉片的數(shù)量為6～12片。

進(jìn)一步地，葉片的厚度為0.58～62毫米。

進(jìn)一步地，旋流器的外壁與蒸發(fā)管的內(nèi)壁貼合，旋流器的內(nèi)壁與燃油噴嘴的外壁貼合。

進(jìn)一步地，旋流器后端的外沿設(shè)有用于抵靠在蒸發(fā)管端部的擋邊。

進(jìn)一步地，蒸發(fā)管為t型蒸發(fā)管。

本發(fā)明另一方面還提供了一種噴霧裝置，噴霧裝置包括燃油噴嘴和上述的蒸發(fā)管，燃油噴嘴伸入蒸發(fā)管中。

進(jìn)一步地，燃油噴嘴為直噴式燃油噴嘴。

本發(fā)明具有以下有益效果：上述蒸發(fā)管入口處設(shè)置了旋流器，使蒸發(fā)管內(nèi)氣流由非預(yù)旋高速氣流變成旋轉(zhuǎn)式氣流，旋轉(zhuǎn)式氣流可有效加強(qiáng)油氣預(yù)混合程度，有效避免長期工作中與其匹配的燃油噴嘴噴口燃油流量差異帶來的不利影響，同時旋轉(zhuǎn)式氣流可延長油氣混合物在管內(nèi)的駐留時間，進(jìn)而延長油氣混合的時間和擴(kuò)大油氣混合物與蒸發(fā)管壁的換熱面積，利用高溫的蒸發(fā)管來大幅提高燃油霧化蒸發(fā)率，使得蒸發(fā)管出口油霧分布更加均勻，從而保證燃燒室性能。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是常規(guī)蒸發(fā)管與噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是常規(guī)蒸發(fā)管與噴嘴的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的蒸發(fā)管與噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的蒸發(fā)管與噴嘴的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的旋流器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是常規(guī)蒸發(fā)管的氣流流向示意圖；

圖7是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的蒸發(fā)管氣流流向示意圖。

附圖標(biāo)記說明：100、蒸發(fā)管；200、燃油噴嘴；300、旋流器；400、出口；210、噴口；310、葉片。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。

參照圖3和4，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例提供了一種蒸發(fā)管100，燃油噴嘴200從所述蒸發(fā)管100的入口端伸入，其特征在于，所述蒸發(fā)管100的入口端設(shè)有用于將流經(jīng)所述旋流器300的空氣轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)式氣流的旋流器300，所述旋流器300套設(shè)于所述蒸發(fā)管100和所述燃油噴嘴200之間，且所述旋流器300位于所述燃油噴嘴200的噴口210后方，以使所述噴口噴出的燃油與所述旋轉(zhuǎn)式氣流形成霧化油氣混合物。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，參照圖1、2和6，在常規(guī)蒸發(fā)管10設(shè)計(jì)中未考慮長期工作過程中燃油噴嘴20的噴口21被污染對燃燒室油霧場帶來的不利影響，一旦局部噴口21燃油流量出現(xiàn)明顯變化，將導(dǎo)致燃燒室油霧場分布不均，影響燃燒室性能。具體的，燃油噴嘴20為外漏式噴口21，孔徑極小，在長期工作后，受燃油沉積和存放環(huán)境影響，在燃油流量一定的情況下，各噴口21燃油流量會出現(xiàn)差異，使得燃油噴嘴20周向流量均勻性變差。參照圖6，申請人發(fā)現(xiàn)常規(guī)蒸發(fā)管10內(nèi)部氣流為非預(yù)旋高速氣流，氣流在蒸發(fā)管10內(nèi)未折向前基本上為直線運(yùn)動，無法對燃油進(jìn)行高強(qiáng)度混合，因而蒸發(fā)管10內(nèi)的燃油分布情況基本與燃油噴嘴20周向燃油分布情況一致，仍為不均勻分布狀態(tài)。因此，常規(guī)蒸發(fā)管10結(jié)構(gòu)無法改善噴口21流量差異對燃燒室油霧場帶來的不良影響，而不均勻的油霧場會引起燃燒室性能惡化。此外，由于蒸發(fā)管10內(nèi)氣流速度高，非預(yù)旋高速氣流的流動路徑短，因而油氣混合物的駐留時間極短，難以與蒸發(fā)管10壁面發(fā)生有效換熱，難以高效利用高溫的蒸發(fā)管10來改善霧化蒸發(fā)性能，也在一定程度上降低了油氣混合的時間，從而不利于油氣混合均勻。

在本發(fā)明中，參照圖3和4，在常規(guī)蒸發(fā)管10中，增設(shè)了旋流器300。旋流器300套設(shè)在蒸發(fā)管100和燃油噴嘴200之間。參照圖7，箭頭代表氣流流向，高速氣流流經(jīng)旋流器300進(jìn)入蒸發(fā)管100中，在旋流器300的作用下，原本非預(yù)旋式的氣流變成旋轉(zhuǎn)式氣流。旋轉(zhuǎn)式氣流攜帶燃油旋轉(zhuǎn)，可有效加強(qiáng)油氣預(yù)混合程度，原本不均勻分布的燃油在混合過程中變得均勻，有效避免長期工作中與其匹配的燃油噴嘴200噴口210燃油流量差異帶來的不利影響，同時旋轉(zhuǎn)式氣流的流動路徑變長，可延長油氣混合物在管內(nèi)的駐留時間，進(jìn)而延長油氣混合的時間和擴(kuò)大油氣混合物與蒸發(fā)管100壁的換熱面積，利用高溫的蒸發(fā)管100來大幅提高燃油霧化蒸發(fā)率，使得蒸發(fā)管100的出口400油霧分布更加均勻，從而保證燃燒室性能。旋流器300可設(shè)置在蒸發(fā)管100的入口端，也可設(shè)置在蒸發(fā)管100內(nèi)靠近入口端的位置。旋流器300可固定在蒸發(fā)管100和/或燃油噴嘴200上。蒸發(fā)管100可以是蝸殼型、“γ”型和“t”型，均可以安裝旋流器300。

本發(fā)明具有以下有益效果：上述蒸發(fā)管100入口處設(shè)置了旋流器300，使蒸發(fā)管100內(nèi)氣流由非預(yù)旋高速氣流變成旋轉(zhuǎn)式氣流，旋轉(zhuǎn)式氣流可有效加強(qiáng)油氣預(yù)混合程度，有效避免長期工作中與其匹配的燃油噴嘴200噴口210燃油流量差異帶來的不利影響，同時旋轉(zhuǎn)式氣流可延長油氣混合物在管內(nèi)的駐留時間，進(jìn)而延長油氣混合的時間和擴(kuò)大油氣混合物與蒸發(fā)管100壁的換熱面積，利用高溫的蒸發(fā)管100來大幅提高燃油霧化蒸發(fā)率，使得蒸發(fā)管100的出口400油霧分布更加均勻，從而保證燃燒室性能。

可選地，參照圖5，旋流器300的旋流角度為50～70°。旋流器300具有一定旋流角度，氣流通過旋流器300后以相應(yīng)的角度旋轉(zhuǎn)流動。若旋流角度過小，則油氣混合物在管內(nèi)的駐留時間增加較少，因而蒸發(fā)管100的出口400油霧分布均勻程度只能小幅提升，因而燃燒室性能提升幅度也較小。若旋流角度過大，則油氣混合物在管內(nèi)的駐留時間過長，容易導(dǎo)致燃油在蒸發(fā)管100內(nèi)自燃。

可選地，，參照圖5，旋流器300為軸向式葉片旋流器，葉片310數(shù)量為6～12片。

為較大程度的保證旋流器300的旋流效果，需使旋流器300達(dá)到在軸向從一端往另一端看不透光的效果。具體在軸向式葉片旋流器中，即各葉片310在軸向上存在較大重疊區(qū)域，并軸向截面上各葉片的投影填滿了氣流通過的環(huán)形區(qū)域。為達(dá)到該效果，當(dāng)葉片310少于6片時，葉片310沿周向延伸的長度較長，即旋流器300的旋流角度較大，使得油氣混合物在管內(nèi)的駐留時間過長，容易導(dǎo)致燃油在蒸發(fā)管100內(nèi)自燃。而當(dāng)葉片310大于12片時，則又容易導(dǎo)致旋流角度過小，油氣混合物在管內(nèi)的駐留時間增加較少，因而蒸發(fā)管100的出口400油霧分布均勻程度只能小幅提升，因而燃燒室性能提升幅度也較小。并且葉片310數(shù)量過多時，還會影響蒸發(fā)管100的有效進(jìn)氣面積，導(dǎo)致進(jìn)氣量不足，油氣混合物中空氣不足，導(dǎo)致燃燒室內(nèi)燃油燃燒不充分。

可選地，參照圖5，葉片310的厚度為0.58～0.62毫米。該厚度的葉片310，可減少對氣路的堵塞，減少其對有效進(jìn)氣面積的影響，旋流強(qiáng)度大。

可選地，參照圖4，旋流器300的外壁與蒸發(fā)管100的內(nèi)壁貼合，旋流器300的內(nèi)壁與燃油噴嘴200的外壁貼合。該種結(jié)構(gòu)的旋流器300安裝穩(wěn)固，并且氣流不易從旋流器300、蒸發(fā)管100、燃油噴嘴200間的縫隙進(jìn)入蒸發(fā)管100，氣流的旋流強(qiáng)度大。

可選地，參照圖4，旋流器300后端的外沿設(shè)有用于抵靠在蒸發(fā)管100端部的擋邊。該種結(jié)構(gòu)的旋流器300設(shè)置在蒸發(fā)管100的入口端，安裝和拆卸方便，便于維護(hù)。

可選地，參照圖3，蒸發(fā)管100為t型蒸發(fā)管。

本發(fā)明另一方面還提供了一種噴霧裝置，參照圖3，噴霧裝置包括燃油噴嘴200和上述的蒸發(fā)管100，燃油噴嘴200伸入蒸發(fā)管100中。

由于采用上述的蒸發(fā)管100，因而該噴霧裝置的燃油霧化蒸發(fā)率高，蒸發(fā)管100的出口400油霧分布更加均勻，從而保證燃燒室性能。

可選地，參照圖3，燃油噴嘴200為直噴式燃油噴嘴200。

由于蒸發(fā)管100上設(shè)置了旋流器300，無疑對會在一定程度上影響蒸發(fā)管100的有效進(jìn)氣面積。除采用上述優(yōu)化葉片310數(shù)量、結(jié)構(gòu)和旋流角度外，還可使蒸發(fā)管100的管徑相比原先的常規(guī)蒸發(fā)管10適當(dāng)擴(kuò)大，旋流器300與蒸發(fā)管100的管徑匹配，以使蒸發(fā)管100的有效進(jìn)氣面積符合噴霧裝置的設(shè)計(jì)要求。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。