車載微波重整器可燃混合氣加熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及微波電磁場(chǎng)加熱技術(shù)，特別涉及一種車載微波重整器可燃混合氣加熱
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]微波加熱與傳統(tǒng)的加熱方法有很大的區(qū)別，傳統(tǒng)的加熱方法是依靠熱源，通過輻射、傳導(dǎo)、對(duì)流等途徑，首先使物體的表面加熱，然后通過物體內(nèi)部熱傳遞，使物體溫度由表及里逐漸升高。微波具有高效節(jié)能、加熱速度快、加熱均勻、安全環(huán)保、清潔衛(wèi)生、易于控制等多方面優(yōu)點(diǎn)。
[0003]在微波電場(chǎng)中，介質(zhì)吸收微波功率的大小正比于頻率、電場(chǎng)強(qiáng)度的平方、介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切值。介質(zhì)損耗角正切值表示電介質(zhì)材料在交變電場(chǎng)下的有功損耗和無功損耗之比，值越大，介質(zhì)損耗越大。在交變電場(chǎng)下，電介質(zhì)材料自身極性分子由于慣性極化滯后，損耗電場(chǎng)能量而發(fā)熱造成的損耗。
[0004]介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切值與材料分子的極性和材料的密度有關(guān)，低壓的混合燃?xì)庥捎跉鈶B(tài)密度很低，介電常數(shù)接近1，介質(zhì)損耗角正切值接近于0，對(duì)于微波能量的吸收很少。等離子體由于大量電離的正負(fù)自由電荷，相對(duì)于氣態(tài)來說，介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切值很大，對(duì)于微波的吸收也很大，等離子體吸收的微波能量與其電離度或電子密度有關(guān)。因此，混合燃?xì)庠跉鈶B(tài)和等離子態(tài)下的微波負(fù)載差異很大。
[0005]由于微波等離子體重整器啟動(dòng)時(shí)，反應(yīng)管中的可燃混合氣尚未形成等離子體態(tài)，只能吸收微波源產(chǎn)生的極少部分能量。由于氣態(tài)和等離子態(tài)負(fù)載差異很大，阻抗匹配難以解決啟動(dòng)時(shí)大量剩余能量的反射問題。微波等離子體重整器的微波輸出功率達(dá)幾百瓦，如果通過隔離器和或吸收負(fù)載來吸收剩余大部分能量，則將增加幾百瓦功率的隔離器和或吸收負(fù)載，帶來尺寸、重量、散熱問題，不利于車載使用。如果剩余大部分能量反射回微波源，反射能量的沖擊不僅影響干擾微波源的正常工作，也容易造成其溫度過高、使用壽命降低，并且存在啟動(dòng)時(shí)升溫慢、能源利用率低的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)開發(fā)了一種車載微波重整器可燃混合氣加熱裝置，利用微波吸收材料吸收可燃混合氣未吸收的剩余的大部分微波能量，并轉(zhuǎn)化為熱能，來預(yù)熱可燃混合氣體，提高微波重整器中的微波能量吸收和加熱效率，從而提高反應(yīng)速率，節(jié)約能源。
[0007]本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0008]一種車載微波重整器可燃混合氣加熱裝置，其特征在于，包括
[0009]反應(yīng)腔，其上設(shè)置有進(jìn)氣口 ；
[0010]微波功率管，其裝配在反應(yīng)腔上蓋上并深入反應(yīng)腔內(nèi)部，所述微波功率管能夠向所述反應(yīng)腔內(nèi)發(fā)射微波；
[0011]微波等離子體反應(yīng)管，其設(shè)置在所述反應(yīng)腔中心電場(chǎng)強(qiáng)度極大區(qū)，所述微波等離子體反應(yīng)管與所述進(jìn)氣口連接，所述微波等離子體反應(yīng)管內(nèi)通有混合燃?xì)猓?br>[0012]放電點(diǎn)火裝置，其插入所述微波等離子體反應(yīng)管內(nèi)部，所述放電點(diǎn)火裝置能夠在微波磁場(chǎng)作用下放電從而將所述微波等離子體反應(yīng)管中的混合燃?xì)鈸舸?br>[0013]微波功率吸收器，其設(shè)置于所述微波等離子體反應(yīng)管內(nèi)部，能夠吸收利用微波能量來加熱混合燃?xì)狻?br>[0014]優(yōu)選的是，所述微波等離子體反應(yīng)管為石英管、陶瓷管或纖維管。
[0015]優(yōu)選的是，所述微波等離子體反應(yīng)管為螺旋形。
[0016]優(yōu)選的是，所述微波功率吸收器由一系列螺旋形排列的小圓球或螺旋圓柱形實(shí)心管構(gòu)成。
[0017]優(yōu)選的是，所述微波功率吸收器為呈螺旋形的實(shí)心管。
[0018]優(yōu)選的是，所述微波功率吸收器材料為鐵氧體或者陶瓷基或者氧化鋁基。
[0019]優(yōu)選的是，所述放電點(diǎn)火裝置由一根帶有開口的金屬線圈制成，其設(shè)置有兩自由端，所述兩自由端前部制成具有尖部的圓錐形，并且兩尖部相靠近，所述兩個(gè)自由端插入微波等離子體反應(yīng)管內(nèi)部并與混合燃?xì)庀嘟佑|，所述微波電磁場(chǎng)感應(yīng)放電回路插入所述微波等離子體反應(yīng)管內(nèi)的部分金屬層裸露，而未插入部分包有耐高溫的絕緣層。
[0020]優(yōu)選的是，所述放電點(diǎn)火裝置包括兩個(gè)由金屬材料制成具有尖端的點(diǎn)火反射銷和與點(diǎn)火反射銷相連的反射銷螺栓，所述兩個(gè)點(diǎn)火反射銷的尖端相對(duì)，通過調(diào)節(jié)反射銷螺栓調(diào)整兩點(diǎn)火反射銷尖端的距離。
[0021]優(yōu)選的是，所述反應(yīng)腔為圓環(huán)形柱體。
[0022]優(yōu)選的是，還包括上蓋，所述上蓋設(shè)置于所述反應(yīng)腔的上方，所述微波功率管與所述上蓋相固定。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所述的可燃混合氣加熱裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能高效合理、材料易于獲得。通過對(duì)微波等離子體反應(yīng)管、放電點(diǎn)火裝置、微波功率管的位置擺放最大化的利用了微波功率并減少了裝置體積。通過微波功率吸收器對(duì)可燃混合氣未吸收的大部分能量再次吸收，提前預(yù)熱可燃混合氣，提高微波功率的吸收效率，與微波功率管的使用壽命。本裝置解決了現(xiàn)有微波等離子體重整器可燃混合氣對(duì)微波功率使用率低，微波發(fā)生裝置使用壽命短的缺點(diǎn)，同時(shí)極大的提高了等離子體的形成率，與等離子體的電離度，拓展了微波電磁場(chǎng)應(yīng)用的思想。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明所述的微波重整器俯視圖。
[0025]圖2為本發(fā)明所述的微波重整器仰視圖。
[0026]圖3為本發(fā)明所述的波重整器三維立體視圖。
[0027]圖4為本發(fā)明所述的微波功率吸收器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖5為本發(fā)明所述的微波功率吸收器結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0030]如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明提供了一種車載微波重整器等離子點(diǎn)火裝置，包括反應(yīng)腔1001、微波功率管1002、微波等離子體反應(yīng)管1003、放電點(diǎn)火裝置1004，微波功率吸收器1008。在反應(yīng)腔1001上還設(shè)置有進(jìn)氣口 1005。本裝置中還設(shè)置有上蓋1009，在上蓋1009上設(shè)置有出氣口 1007。
[0031]微波重整器反應(yīng)腔1001為圓環(huán)形柱體，其底面有混合燃?xì)膺M(jìn)氣口 1005，多個(gè)微波功率管1002組成微波功率合成系統(tǒng)放置于反應(yīng)腔內(nèi)，能夠產(chǎn)生微波1006。微波功率管1002裝配在微波重整器反應(yīng)腔上蓋1009上，并深入微波重整器反應(yīng)腔1001。通過對(duì)半導(dǎo)體微波功率管1002的位置和數(shù)量分析，使微波功率管1002功率的合成最大，并通過對(duì)半導(dǎo)體微波功率管1002電壓的控制改變微波功率輸出，最終達(dá)到裝置點(diǎn)火對(duì)微波功率的輸出的要求。
[0032]微波等離子體反應(yīng)管1003置于微波重整器反應(yīng)腔1001中心，微波等離子體反應(yīng)管1003可以是石英管、陶瓷管、纖維管等，本實(shí)施例中采用石英管。微波等離子體反應(yīng)管1003與進(jìn)氣口 1005連接，在微波等離子體反應(yīng)管1003內(nèi)通有混合燃?xì)?。微波等離子反應(yīng)管做成1003螺旋形，能夠增加混合燃?xì)馕瘴⒉芰繒r(shí)間并使其盡可能多的吸收微波能量，提高反應(yīng)率。
[0033]點(diǎn)火放電裝置1004由一根帶有開口的金屬線圈制成，其包括兩個(gè)自由端，兩自由端前部制成具有尖部的圓錐形，并且兩尖部相靠近，兩個(gè)自由端插入微波等離子體反應(yīng)管1003內(nèi)部并與混合燃?xì)庀嘟佑|，點(diǎn)火放電裝置1004插入所述微波等離子