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。
[0003]在微波電場中，介質(zhì)吸收微波功率的大小正比于頻率、電場強度的平方、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，相對于氣態(tài)來說，介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切值很大，對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時，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時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，并且存在啟動時升溫慢、能源利用率低的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問題，本發(fā)明設(shè)計開發(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)腔中心電場強度極大區(qū)，所述微波等離子體反應(yīng)管與所述進氣口連接，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，所述放電點火裝置能夠在微波磁場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，所述放電點火裝置包括兩個由金屬材料制成具有尖端的點火反射銷和與點火反射銷相連的反射銷螺栓，所述兩個點火反射銷的尖端相對，通過調(diào)節(jié)反射銷螺栓調(diào)整兩點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)簡單、功能高效合理、材料易于獲得。通過對微波等離子體反應(yīng)管、放電點火裝置、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微波功率使用率低，微波發(fā)生裝置使用壽命短的缺點，同時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
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細(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氣口 1005，多個微波功率管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，最終達到裝置點火對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，本實施例中采用石英管。微波等離子體反應(yīng)管1003與進氣口 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間并使其盡可能多的吸收微波能量，提高反應(yīng)率。
[0033]點火放電裝置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|，點火放電裝置1004插入所述微波等離子