專利名稱：打火發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微熱光電系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特指一種微型能源，即打火發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
從二十世紀(jì)90年代以來，隨著納米材料以及微機(jī)電系統(tǒng)的迅速發(fā)展，人們開始對(duì)小型能 源和微型能源產(chǎn)生了極高的興趣。由于微型能源具有能量密度可以達(dá)到現(xiàn)有最好能源的
i(Tioo倍，所以該領(lǐng)域引起了越來越多的人興趣。微熱光電系統(tǒng)為該領(lǐng)域的開辟了一片新的
天地。本發(fā)明研制了一種尺寸小，能量密度高，環(huán)保的新型綠色能源裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種打火發(fā)電裝置。以滿足未來對(duì)無污染，高效率且方便攜帶的微 型能源的需要。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種打火發(fā)電機(jī)，其特征在于其內(nèi)部是燃燒室，燃燒室周圍是隔熱管，隔熱管外圍是 光電池，光電池背面是散熱片，微混合器與燃燒室相連通。
其中所說的燃燒室優(yōu)選SiC多空介質(zhì)燃燒管構(gòu)成，該燃燒管可以承受更高的溫度，發(fā)出更 強(qiáng)的光，因此可以為光電轉(zhuǎn)化提供更多的光子。
其中所說的隔熱管，推薦使用石英真空隔熱管，該隔熱管可以有效將熱量維持在燃燒管 中間，不但可以提高燃燒效率，而且可以對(duì)光電池起到有效降溫的作用。
其中所說的光電池推薦采用低頻帶隙的GaSb光電池，該光電池可以對(duì)低溫光源產(chǎn)生的光 子進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)化。
其中所說的散熱片推薦采用鋁制散熱片，由于鋁良好的散熱特性將光電池所承受的熱量 轉(zhuǎn)移，因此可以有效的對(duì)光電池降溫。
其中所說的微混合器，可在混合器的混合通道里設(shè)置凸脊，使氫氧兩種燃料的混合更加 充分，可以有效提高燃燒利用效率。
本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定。利用氫氧燃燒產(chǎn)生熱，由熱在燃燒管產(chǎn)生光，光 子再由光電池產(chǎn)生電，廢氣為水蒸氣，所以不產(chǎn)生污染，具有極大的應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)前景。


圖l是本發(fā)明的一種打火發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2是圖l的混合器的結(jié)構(gòu)示意圖200810243609.6
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圖3是圖l的燃燒管的結(jié)構(gòu)示意圖 圖4是圖l的隔熱管的結(jié)構(gòu)示意圖 圖5是圖l的光電池的結(jié)構(gòu)示意圖 圖6是圖l的散熱片的結(jié)構(gòu)示意圖 圖中
1，氫氣 2，氧氣 3，微混合器 4，多空介質(zhì)燃燒管 5，隔熱管
6，光電池 7，散熱片
具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施作如下詳述
如圖1，本裝置由內(nèi)部是多空介質(zhì)燃燒管4構(gòu)成的燃燒室，燃燒室周圍是石英真空隔熱管5， 隔熱管5外圍是光電池6，光電池6背面是散熱片7，微混合器3與多空介質(zhì)燃燒管4連通。打火 發(fā)電機(jī)的發(fā)電的基本過程是氫氣和氧氣從外部管道輸入微混合器3，混合以后的氣體輸入燃 燒管4燃燒，燃燒產(chǎn)生的高溫會(huì)使SiC燃燒管表面發(fā)出強(qiáng)光。光子透過隔熱管5照射在光電池6 上，通過光電轉(zhuǎn)化輸出電能。燃燒管產(chǎn)生的熱能大部分由于隔熱管的作用被限制在隔熱管內(nèi) 部，輻射到光電池的熱能主要通過散熱片7來散熱，使光電池的溫度控制在一定的范圍之內(nèi)。
圖2為微混合器3，氫氣和氧氣由外部氣源提供，通過兩根細(xì)管進(jìn)入微混合器3，由于混合 通道里加入了凸脊使得兩種氣體流經(jīng)凸脊時(shí)受到擠壓，縮短兩相之間的距離，有利于擴(kuò)散混 合；而且由于氣體流經(jīng)凸脊時(shí)速度增大，易產(chǎn)生漩渦，增大了兩相的接觸面積，有利于氣體 混合；另外通過試驗(yàn)觀察在凸脊下游附近會(huì)產(chǎn)生回流，增強(qiáng)了兩相氣體的混合性能，從而提 高了燃燒性能。
圖3為SiC多空介質(zhì)燃燒管4，氫氣和氧氣在微混合器3進(jìn)行充分混合后，進(jìn)入多孔介質(zhì)燃 燒管4中進(jìn)行燃燒。多孔介質(zhì)的存在使氣體混合物在燃燒的同時(shí)孔隙內(nèi)部強(qiáng)烈地漩渦、分流和 匯合，進(jìn)行劇烈擾動(dòng)，迅速地將燃燒產(chǎn)生的熱量以對(duì)流、導(dǎo)熱、輻射的形式向周圍空間傳遞， 迅速地?cái)U(kuò)大了燃燒反應(yīng)區(qū)，提高了燃燒速率并使得燃燒完全。由于多孔介質(zhì)良好的熱交換特 性(相對(duì)于氣體而言)，使燃燒區(qū)域溫度迅速趨于均勻，保持較平穩(wěn)的溫度梯度，由于多孔介 質(zhì)的存在，有大部分燃燒區(qū)域產(chǎn)生的熱量回流有效地預(yù)熱了未燃混合氣體，增大了燃燒速度， 保證了燃燒的穩(wěn)定性，也使負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍增大，多孔介質(zhì)作為燃燒過程中一個(gè)穩(wěn)定的著火源， 在保持燃燒穩(wěn)定的同時(shí)，又保證了較高的容積熱強(qiáng)度。也正是由于這些燃燒特點(diǎn)，使得多孔 介質(zhì)中的預(yù)混燃燒可在比自由火焰小得多的空間內(nèi)完成，從而可以使燃燒器體積大大減小， 使其應(yīng)用范圍加大，提高了相同體積下燃燒管4的效率。圖4為真空隔熱管5，火焰在多空介質(zhì)燃燒管4內(nèi)燃燒，燃燒產(chǎn)生熱輻射和光子，由于隔熱 管的真空作用使得主要的熱輻射無法從燃燒管4的圓柱面發(fā)散除去，轉(zhuǎn)而從燃燒管4的上端面 發(fā)散除去，這樣熱量無法透過隔熱管5就可以使光電池的溫度保持在常溫起到隔熱的作用。又 由于玻璃的透光作用燃燒產(chǎn)生的光子可以通過隔熱管5，其中第一層玻璃柱面對(duì)全光譜的透射 率為90%，而第二層玻璃柱面由于在表面鍍有二氧化硅和二氧化鋯所以對(duì)波長(zhǎng)1800nm以上的光 子具有截止和反射作用，而對(duì)1800咖以下的光子具有95%的透射率，這樣就可以既做到隔熱又 透光和光譜選擇的作用。
圖5為光電池6，光子透過隔熱管5，經(jīng)光電池6表面的反射膜反射后進(jìn)入光電池。光子經(jīng) 過低能帶隙SiC光電池轉(zhuǎn)化為電能。
圖6為散熱片7，從多空介質(zhì)燃燒管4產(chǎn)生的熱量由隔熱管5隔熱后，傳到光電池6上。光電 池6本身的散熱性不好，主要靠貼在其背后的鋁制散熱片7將熱量散發(fā)出去，從而保證光電池 的在工作溫度范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種打火發(fā)電機(jī)，其特征在于其內(nèi)部是燃燒室，燃燒室周圍是隔熱管，隔熱管外圍是光電池，光電池背面是散熱片，微混合器與燃燒室相連通。
2、 如權(quán)利要求l所說的打火發(fā)電機(jī)，其特征在于，其中所說的燃燒室由SiC多空介質(zhì)燃燒 管構(gòu)成。
3、 如權(quán)利要求l所說的打火發(fā)電機(jī)，其特征在于，其中所說的隔熱管，是石英真空隔熱管。
4、 如權(quán)利要求l所說的打火發(fā)電機(jī)，其特征在于，其中所說的光電池是低頻帶隙的GaSb 光電池。
5、 如權(quán)利要求l所說的打火發(fā)電機(jī)，其特征在于，其中所說的微混合器的混合通道里設(shè) 置有凸脊。
全文摘要
本發(fā)明涉及微熱光電系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特指一種微型能源，即打火發(fā)電機(jī)。所說的打火發(fā)電機(jī)，其內(nèi)部是燃燒室，燃燒室周圍是隔熱管，隔熱管外圍是光電池，光電池背面是散熱片，微混合器與燃燒室相連通。由于本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定。本發(fā)明利用氫氧燃燒產(chǎn)生熱，由熱在燃燒管產(chǎn)生光，光子再由光電池產(chǎn)生電，廢氣為水蒸氣，所以不產(chǎn)生污染，具有極大的應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)前景。
文檔編號(hào)F23D14/02GK101420195SQ200810243609
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月2日
發(fā)明者丁建寧, 何振良, 凌智勇, 潘劍峰, 程廣貴, 真 范 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)