基于多孔介質(zhì)穩(wěn)燃的微燃燒溫差發(fā)電器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于多孔介質(zhì)穩(wěn)燃的微燃燒溫差發(fā)電器。該設(shè)備呈片層狀結(jié)構(gòu)，自上而下依次為：燃料儲(chǔ)存層、上溫差發(fā)電片、上隔熱層、燃燒模塊、下隔熱層、下溫差發(fā)電片、助燃劑儲(chǔ)存層，即燃燒室位于溫差發(fā)電片的熱端，氣體預(yù)熱層位于溫差發(fā)電片的冷端；所述燃燒模塊包括進(jìn)氣通道、出氣通道和燃燒室，其中進(jìn)出氣通道為方形雙螺旋并行結(jié)構(gòu)，中心燃燒室內(nèi)由多孔介質(zhì)填充；所述上、下隔熱層內(nèi)由導(dǎo)熱油和微量惰性氣體混合填充。該設(shè)備具比能量高、體積小、重量輕、無(wú)噪音、持續(xù)穩(wěn)定、低排放的優(yōu)點(diǎn)，主要針對(duì)微型電子設(shè)備領(lǐng)域，適用于野外，以及軍事、航空航天領(lǐng)域的微型精密輕便設(shè)備的供電。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
基于多孔介質(zhì)穩(wěn)燃的微燃燒溫差發(fā)電器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種功率需求較低的微小型發(fā)電裝置，并采用多孔介質(zhì)燃燒室和半導(dǎo)體溫差發(fā)電的微燃燒發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在電池已經(jīng)滲透到軍備以及民用的各個(gè)領(lǐng)域中，從通訊儀器到偵察設(shè)備，從夜相儀到單兵夜視鏡，大到軍艦戰(zhàn)機(jī)，小到GPS都離不開(kāi)電池。而現(xiàn)在人們主要應(yīng)用的鋰離子電池存在著諸多問(wèn)題:(1)鋰原電池存在安全性差，有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)；(2)鈷酸鋰的鋰離子電池不能大電流放電，安全性差；(3)鋰離子電池均需保護(hù)線路，防止電池被過(guò)充放電；(4)生產(chǎn)要求條件高，成本高；(5)鋰金屬的化學(xué)特性非?；顫?，其加工，保存，實(shí)用對(duì)環(huán)境的要求非常高；(6)循環(huán)使用時(shí)，鋰電池的充電時(shí)間較長(zhǎng)，而待機(jī)時(shí)間較短。
[0003]隨著基于微電機(jī)械系統(tǒng)(Micro Electro Mechanical Systems , MEMS)的微能源動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，微尺度燃燒研究隨之產(chǎn)生，目前研究的微尺度燃燒一般發(fā)生在很小的尺度范圍(低于Icm3的容積)內(nèi)。與傳統(tǒng)化學(xué)電源相比，由微尺度燃燒器組成的微燃燒能源系統(tǒng)具有價(jià)格低廉、保存期限長(zhǎng)、能提供穩(wěn)定電壓、可重復(fù)使用和低排放等優(yōu)點(diǎn)，其旨在解決為便攜電子設(shè)備提供長(zhǎng)時(shí)間供應(yīng)穩(wěn)定電力的電源問(wèn)題。而除了在民用領(lǐng)域的應(yīng)用外，微燃燒能源系統(tǒng)更可應(yīng)用于國(guó)防領(lǐng)域，如為微型飛行器、微型衛(wèi)星、現(xiàn)代單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)等提供高性能的動(dòng)力、電力支持?；谖⒊叨热紵奈?dòng)力能源系統(tǒng)具有很高的能量密度，被認(rèn)為是一種替代傳統(tǒng)化學(xué)電源的十分有前景的方法。
[0004]微燃燒系統(tǒng)盡管能量密度大，但是體積微小，微燃燒產(chǎn)生的熱量很難像普通燃燒那樣用傳統(tǒng)的方式將其合理有效地利用起來(lái)。分析現(xiàn)有的多種能量導(dǎo)出方式可知，熱電發(fā)電技術(shù)有體積小、重量輕、無(wú)污染、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，可通過(guò)發(fā)電材料與熱源接觸直接轉(zhuǎn)化的方式導(dǎo)出電能，省去中間機(jī)械動(dòng)力部分能量的損耗，符合微燃燒系統(tǒng)對(duì)體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的要求，是最適合微燃燒系統(tǒng)的能量導(dǎo)出方式之一。熱電發(fā)電原理是基于熱電效應(yīng)中的塞貝克效應(yīng)，通過(guò)材料兩端產(chǎn)生溫差而將熱源有效轉(zhuǎn)化為電能，是一種綠色環(huán)保能源技術(shù)。
[0005]微尺度燃燒和大尺度的燃燒有很大區(qū)別，由于設(shè)備體積微小，火焰非常容易熄滅，因此保證燃燒持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行，成為微燃燒研究中一個(gè)重要研究方向。只有保證持續(xù)穩(wěn)定燃燒，才能保證持續(xù)供熱，從而產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的電流。
[0006]同時(shí)微小尺度的燃燒點(diǎn)火方式也對(duì)燃燒有重要影響，現(xiàn)有點(diǎn)火方式中，明火點(diǎn)燃更適用于大尺度，激光點(diǎn)燃對(duì)燃燒室的材質(zhì)要求為透明，可允許激光穿過(guò)燃燒室到達(dá)燃料，同時(shí)激光機(jī)器消耗高體積大?？梢?jiàn)上述兩種點(diǎn)火方式均不適用于微型裝置。
[0007]國(guó)內(nèi)外對(duì)于微尺度燃燒以及微小型熱電轉(zhuǎn)換器所做的工作主要集中于器件加工和一些相關(guān)的微燃燒實(shí)驗(yàn)方面，幾乎沒(méi)有開(kāi)展如何保持熱電發(fā)電器冷熱段的溫差以及燃燒器的溫度場(chǎng)的均勻分布等內(nèi)容的研究工作。
[0008]現(xiàn)有專(zhuān)利發(fā)明當(dāng)中如重慶大學(xué)專(zhuān)利號(hào)為ZL200920126143.1《一種便攜式微型溫差發(fā)電器》，采用催化燃燒方式，其催化反應(yīng)整體溫度要維持在500-600°C ;對(duì)于南京航空航天大學(xué)申請(qǐng)?zhí)枮?01010158485.9《微小型燃燒式半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)》，所述燃燒模塊表面溫度仍然遠(yuǎn)高于熱電模塊能夠承受的高溫限制，因此熱電模塊會(huì)遭到損壞，不能持續(xù)穩(wěn)定供電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對(duì)存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種比能量高、體積小、重量輕、無(wú)噪音、持續(xù)穩(wěn)定、低排放的，可代替鋰電池等傳統(tǒng)電池應(yīng)用在便攜式電子設(shè)備及單兵作戰(zhàn)和航空航天等領(lǐng)域的新型發(fā)電裝置。
[0010]—種基于微燃燒的小型溫差發(fā)電器，屬于電子設(shè)備領(lǐng)域。設(shè)備成片層狀結(jié)構(gòu)，自上而下依次為:燃料儲(chǔ)存層、上溫差發(fā)電片、上隔熱層、燃燒模塊、下隔熱層、下溫差發(fā)電片、助燃劑儲(chǔ)存層，即燃燒室位于溫差發(fā)電片的熱端，氣體預(yù)熱層位于溫差發(fā)電片的冷端;所述燃燒模塊包括進(jìn)氣通道、出氣通道和燃燒室，其中進(jìn)出氣通道為方形雙螺旋并行結(jié)構(gòu)，中心燃燒室內(nèi)填充有多孔介質(zhì);所述上下隔熱層內(nèi)填充有導(dǎo)熱油;所述燃料儲(chǔ)存層和助燃劑儲(chǔ)存層通過(guò)外接管道進(jìn)行氣體預(yù)混后接入進(jìn)氣通道。
[0011]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明專(zhuān)利具有如下有益效果:
上述進(jìn)氣與出氣通道為方形雙螺旋并行式結(jié)構(gòu)，進(jìn)氣和出氣通道間的距離很小，一般為通道直徑的0.5-2倍，這使得進(jìn)氣通道中的預(yù)混氣體受到出氣通道中高溫廢氣的加熱，使氣體再次預(yù)熱(第一次預(yù)熱在下述燃料儲(chǔ)存層進(jìn)行)增大焓值的同時(shí)，也使廢氣中的余熱得以回收利用，減少熱量損失;采用方形螺旋型結(jié)構(gòu)可使通道占整個(gè)發(fā)電模塊的面積比例較圓形通道增大，使得由于熱量傳導(dǎo)在板內(nèi)部造成的損失減少；同時(shí)通道采用變徑設(shè)計(jì)，從進(jìn)氣口到中心燃燒室依次為小于、大于、小于最大媳火直徑，一方面控制火焰燃燒的安全性，另一方面實(shí)現(xiàn)了熱量的均勻分布，具體來(lái)說(shuō):燃?xì)庠诠軓叫∮谙ɑ鹬睆椒秶牟糠植荒苋紵?，且流速較快，可保證氣體流暢通過(guò)整個(gè)燃燒管道，而通過(guò)大管徑時(shí)，由于質(zhì)量流量守恒，速度會(huì)減小，高溫燃?xì)庠谌紵鲀?nèi)部停留時(shí)間增長(zhǎng)，同時(shí)換熱面積增大也加速了熱量的均勻擴(kuò)散解決回火問(wèn)題。
[0012]上述燃燒室內(nèi)部電子打火裝置可以有效解決微小型燃燒的點(diǎn)火問(wèn)題，其特點(diǎn)在于:在氣體通過(guò)小口徑通道進(jìn)入燃燒室后進(jìn)入多孔助燃介質(zhì)之后由兩根間距為0.3mm直徑為0.2?0.5_的金屬絲通過(guò)高壓電產(chǎn)生的電火花點(diǎn)燃，采用這種點(diǎn)火方式一方面在于可有效解決點(diǎn)火困難的問(wèn)題，并且保障點(diǎn)火的及時(shí)性，也可以有效減小點(diǎn)火裝置體積;并且更容易加工制造，可操作行強(qiáng)，并且沒(méi)有加熱過(guò)程，更加便捷迅速。
[0013]上述位于微燃燒模塊中心的燃燒室采用多孔介質(zhì)填充，其中多孔介質(zhì)位于電子點(diǎn)火裝置周?chē)植加谥行娜紵掖蟛糠謪^(qū)域中；與自由空間或者普通燃燒室燃燒相比，預(yù)混氣體在多孔介質(zhì)中的燃燒具有功率密度大，燃料利用率高的優(yōu)點(diǎn)，預(yù)混氣體充分混合后在過(guò)?？諝夂苌俚那闆r下也可以達(dá)到完全燃燒；由于輻射作用，多孔介質(zhì)的高溫后部，會(huì)對(duì)低溫的前部進(jìn)行加熱，從而達(dá)到對(duì)未反應(yīng)的燃?xì)饣旌衔锏念A(yù)熱作用，加快點(diǎn)燃速度，也保證燃燒可以持續(xù)不斷穩(wěn)步進(jìn)行。
[0014]上述燃燒模塊的上、下外表面各加一層隔熱層，溫差發(fā)電片的加熱面則貼附在隔熱層的另一面。此處使用導(dǎo)熱油與微量惰性氣體填充在封閉式隔熱層內(nèi)部，其作用為將溫差發(fā)電片熱面的接觸溫度控制在均勻可行的范圍內(nèi)，具體為:由于沸點(diǎn)限制，導(dǎo)熱油的溫度在上升到某一臨界點(diǎn)后則不會(huì)隨著熱源溫度的增加而繼續(xù)增加，且熱量可充分儲(chǔ)存在導(dǎo)熱油內(nèi)，因此可以在燃燒模塊和溫差發(fā)電模塊之間形成合適的溫度梯度，一方面保證與溫差發(fā)電片接觸的溫度在導(dǎo)熱油沸點(diǎn)之下且接近其沸點(diǎn)，并在發(fā)電片可承受范圍內(nèi)，另一方面經(jīng)過(guò)液體導(dǎo)熱油的導(dǎo)熱緩沖，使發(fā)電片受熱更均勻，從而提高發(fā)電效率，貯存在導(dǎo)熱油中的熱量也不容易散失。導(dǎo)熱油受熱后體積膨脹顯著，固在傳熱介質(zhì)層中留有一定的惰性氣體，為傳熱油的體積變化留足空間，防止隔熱層變形。
[0015]上述上、下溫差發(fā)電片的冷卻面上分別裝有燃料儲(chǔ)存層和助燃劑儲(chǔ)存層；采用這種設(shè)計(jì)的目的在于冷卻溫差發(fā)電片冷面，同時(shí)預(yù)熱即將進(jìn)入預(yù)混管道的氣體和助燃劑。具體為:首先儲(chǔ)存在燃料儲(chǔ)存層和助燃劑儲(chǔ)存層中的氣體呈高壓狀態(tài)，當(dāng)開(kāi)啟放氣閥門(mén)后，氣體流入預(yù)混管道且壓力下降，這一過(guò)程會(huì)帶走溫差發(fā)電片冷面的部分熱量，從而保證發(fā)電模塊的溫差，提高發(fā)電效率；同時(shí)溫差發(fā)電片的冷面溫度將對(duì)即將進(jìn)入預(yù)混室的氣體進(jìn)行初步預(yù)熱，使其不僅可以在預(yù)混通道混合更為充分，也降低了氣體的點(diǎn)燃難度和熄火概率，增大了可持續(xù)燃燒的可能。這一設(shè)計(jì)使熱量得以循環(huán)利用，減少能量損失。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是基于多孔介質(zhì)穩(wěn)燃的微燃燒溫差發(fā)電器結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是基于多孔介質(zhì)穩(wěn)燃的微燃燒溫差發(fā)電器的燃燒模塊雙通道結(jié)構(gòu)圖；
圖3是基于多孔介質(zhì)穩(wěn)燃的微燃燒溫差發(fā)電器右視的氣體預(yù)混管路示意圖。
[0017]上述各圖中標(biāo)號(hào)名稱(chēng):1、進(jìn)氣通道，2、出氣通道，3、燃燒室，4、燃料儲(chǔ)存層，5、助燃劑儲(chǔ)存層，6、上溫差發(fā)電片，7、下溫差發(fā)電片，8、上隔熱層，9、下隔熱層，10、燃燒模塊，11、氣體預(yù)混管道，12、燃料儲(chǔ)存層充氣口，13、助燃劑儲(chǔ)存層充氣口，14、燃料儲(chǔ)存層出氣口，15、助燃劑儲(chǔ)存層出氣口，16、燃料儲(chǔ)存層出氣口單向閥，17、助燃劑儲(chǔ)存層出氣口單向閥，18、燃燒室進(jìn)氣通道單向閥，19、電子點(diǎn)火裝置電路，20、電子點(diǎn)火裝置導(dǎo)線，21、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]微小體積下的燃燒進(jìn)行有一定的難度，因此要從多個(gè)方面保證燃燒的穩(wěn)定持續(xù)進(jìn)行。如圖1所示，本裝置采用多孔介質(zhì)填充燃燒室，利用片層狀結(jié)構(gòu)及特殊設(shè)計(jì)的導(dǎo)熱油隔熱層形成溫度梯度，以及應(yīng)用各層之間的熱量交換來(lái)保證燃燒的進(jìn)行，減少熱量的損耗，自上而下依次為:燃料儲(chǔ)存層4、上溫差發(fā)電片6、上隔熱層8、燃燒模塊10、下隔熱層9、下溫差發(fā)電片7、助燃劑儲(chǔ)存層5，即燃燒室位于溫差發(fā)電片的熱端，燃料和助燃劑儲(chǔ)存層位于溫差發(fā)電片的冷端。所述燃燒模塊包括進(jìn)氣通道1、出氣通道2和燃燒室3，其中進(jìn)出氣通道為方形雙螺旋并行結(jié)構(gòu)，中心燃燒室內(nèi)填充有多孔介質(zhì);所述上下隔熱層內(nèi)填充有導(dǎo)熱油;所述燃料儲(chǔ)存層和助燃劑儲(chǔ)存層的氣體在氣體預(yù)混管道11預(yù)混后通過(guò)燃燒室進(jìn)氣通道單向閥與進(jìn)氣通道相連。
[0020]本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)為片層狀結(jié)構(gòu)，以燃燒模塊為軸成對(duì)稱(chēng)分布，每一層可為獨(dú)立個(gè)體，層間均可用粘性導(dǎo)熱硅脂粘合，保證熱量順利在各層之間傳導(dǎo)，且容易拆卸，方便加工維修。
[0021]所述的微燃燒模塊一般使用硅或二氧化硅等耐高溫不導(dǎo)電的材料加工而成，可使用切割、刻蝕等方式制作兩塊對(duì)稱(chēng)的帶有螺旋狀凹槽的平板，再將兩板貼合，形成封閉通道。通道寬度在0.5-1.0mm之間，高度一般也在這一范圍內(nèi)，該層的總厚度一般設(shè)計(jì)在1_4_之間；并行通道之間的距離要盡可能小，以保證之間的熱量順利傳導(dǎo)；從圖2中可以看到，在進(jìn)入螺旋槽道前，管徑處于熄火直徑之內(nèi)，而在整個(gè)螺旋槽道內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)局部的火焰?zhèn)鞑?，能確保燃?xì)獠粫?huì)回火至進(jìn)氣口，穩(wěn)定安全可操控;燃?xì)庠诠軓叫∮谙ɑ鹬睆椒秶牟糠植荒苋紵?，而通過(guò)大管徑時(shí)，由于質(zhì)量流量守恒，速度會(huì)減小，高溫燃?xì)庠谌紵鲀?nèi)部停留時(shí)間增長(zhǎng)，同時(shí)換熱面積增大也加速了熱量的均勻擴(kuò)散。
[0022]在燃燒室的中心位置設(shè)有通孔，連接電子點(diǎn)火裝置。氣體通過(guò)小口徑通道進(jìn)入燃燒室的多孔介質(zhì)之后，由兩根間距為0.3mm直徑為0.2?0.5mm的金屬絲20通過(guò)高壓電產(chǎn)生的電火花點(diǎn)燃，其中高壓電可由直流電源(內(nèi)置電池)和電源逆變電路產(chǎn)生。兩根平行金屬絲在進(jìn)入燃燒室外壁前先穿過(guò)一個(gè)用于密封的墊片以保證燃燒室的密封性能，墊片及粘貼墊片所用的導(dǎo)熱硅脂均為可以使燃燒室嚴(yán)密且耐高溫的材料，金屬絲采用較硬質(zhì)的導(dǎo)電耐熱性材料以保證金屬絲進(jìn)入燃燒室后不易受損，保證電火花穩(wěn)定產(chǎn)生。整個(gè)電路開(kāi)關(guān)可接在一個(gè)外置點(diǎn)火開(kāi)關(guān)21上，作為整個(gè)發(fā)電器的發(fā)電開(kāi)關(guān)，電子點(diǎn)火裝置電路19排布在整個(gè)裝置的側(cè)面。
[0023]上述燃燒室中有多孔介質(zhì)填充作為燃燒室助燃結(jié)構(gòu)。多孔介質(zhì)是由固體物質(zhì)組成的骨架和由骨架分隔成大量密集成群的微小空隙所構(gòu)成的物質(zhì)，其內(nèi)的流體以滲流方式運(yùn)動(dòng)。多孔介質(zhì)內(nèi)部的空隙極其微小，大多在不足I微米到500微米之間；單位體積或單位質(zhì)量的多孔介質(zhì)內(nèi)所有微小空隙的表面積的總和稱(chēng)為比表面積，多孔介質(zhì)的比表面積數(shù)值越大，更有利于燃燒的進(jìn)行，使流入其中的氣體更容易點(diǎn)燃，燃燒更充分。填充時(shí)可使多孔介質(zhì)分布于電子點(diǎn)火裝置周?chē)植加谥行娜紵掖蟛糠謪^(qū)域中，介質(zhì)本身為耐高溫，如SiC材質(zhì)泡沫陶瓷等材料。
[0024]上述燃燒模塊上、下外表面的隔熱層，實(shí)則為一片完全密閉的長(zhǎng)方體薄片容器，內(nèi)部填充有導(dǎo)熱油，厚度一般為lmm-5mm。導(dǎo)熱油具有抗熱裂化和化學(xué)氧化的性能，傳熱效率好，散熱快，熱穩(wěn)定性很好。這一措施實(shí)際上是保證溫差發(fā)電片的熱面溫度保持在其工作范圍之內(nèi)，一般溫差發(fā)電片長(zhǎng)期工作在300°C時(shí)則會(huì)損壞，而導(dǎo)熱油的溫度上升到其沸點(diǎn)(200°C-400°C之間)則不再上升。水也常被用為隔熱介質(zhì)，但其的沸點(diǎn)較低，熱量不能得到充分利用。液態(tài)的導(dǎo)熱油可以比水充分吸收來(lái)自燃燒室表面的溫度，使發(fā)電片充分受熱，減少能量損失。但是導(dǎo)熱油受熱后體積膨脹顯著，溫升100°C，體積膨脹率可達(dá)8%?10%，體積不變的情況下隔熱層內(nèi)壓強(qiáng)會(huì)升高，因此隔熱層要使用足夠承受此壓強(qiáng)的材質(zhì)。同時(shí)在隔熱層中沖入微量的惰性氣體，一方面可以緩解由于壓強(qiáng)升高而導(dǎo)致隔熱層變形，另一方面可防止導(dǎo)熱油的氧化。此處隔熱層擬使用一次性制作并密封好的部件，即一次性填充好導(dǎo)熱油和微量惰性氣體，二次充油或充氣容易破壞其密封性。
[0025]上述上溫差發(fā)電片的冷卻面上裝有燃料儲(chǔ)存層，在下溫差發(fā)電片的冷卻面上裝有助燃劑儲(chǔ)存層，其位置可以按需求調(diào)換。助燃劑的選用與燃料的成分緊密相關(guān)，一般為氧氣或者空氣。此兩個(gè)儲(chǔ)存層外設(shè)充氣接口，分別為燃料儲(chǔ)存層充氣口 12和助燃劑儲(chǔ)存層充氣口 13，且氣體可壓縮存儲(chǔ)在該層內(nèi)，以保證一次性發(fā)電時(shí)間；充氣口的另一端為放氣口，此兩個(gè)出口當(dāng)裝有燃料儲(chǔ)存層出氣口單向閥16和助燃劑儲(chǔ)存層出氣口單向閥17 (對(duì)應(yīng)于燃料儲(chǔ)存層出氣口 14和助燃劑儲(chǔ)存層出氣口 15)。燃料氣體和助燃劑由各自?xún)?chǔ)存室流出后在預(yù)混管道預(yù)混，后再經(jīng)過(guò)一個(gè)微型單向進(jìn)氣閥18，才可經(jīng)過(guò)變徑管道與進(jìn)氣口相連接，單向閥可防止回火，見(jiàn)圖3。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于多孔介質(zhì)穩(wěn)燃的微燃燒溫差發(fā)電器，其特征在于:呈片層狀結(jié)構(gòu)，自上而下依次為:燃料儲(chǔ)存層(4)、上溫差發(fā)電片(6)、上隔熱層(8)、燃燒模塊(10)、下隔熱層(9)、下溫差發(fā)電片(7)、助燃劑儲(chǔ)存層(5)，即燃燒室位于溫差發(fā)電片的熱端，燃料和助燃劑儲(chǔ)存層位于溫差發(fā)電片的冷端； 上述燃燒模塊(10)包括進(jìn)氣通道(1)、出氣通道(2)和燃燒室(3)，其中進(jìn)出氣通道均為方形雙螺旋并行結(jié)構(gòu)，并通過(guò)燃燒室(3)相連通，且燃燒室(3)內(nèi)由多孔介質(zhì)填充； 上述燃燒室(3)內(nèi)部中心裝有電子點(diǎn)火裝置； 上述上隔熱層(8)和下隔熱層(9)內(nèi)均由導(dǎo)熱油和微量惰性氣體混合填充，且內(nèi)部完全不含空氣； 上述燃料儲(chǔ)存層(4)和助燃劑儲(chǔ)存層(5)通過(guò)外接氣體預(yù)混管道(11)進(jìn)行氣體預(yù)混后接入進(jìn)氣通道(1)，燃燒后廢氣從出氣通道(2)排出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多孔介質(zhì)穩(wěn)燃的微燃燒溫差發(fā)電器，其特征在于:上述燃燒模塊(10)的燃燒室(3)位于模塊中心位置，上述進(jìn)氣通道(I)和出氣通道(2)呈方形雙螺旋形圍繞該燃燒室(3 );除了進(jìn)氣口和出氣口外整個(gè)燃燒模塊完全密封。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多孔介質(zhì)穩(wěn)燃的微燃燒溫差發(fā)電器，其特征在于:上述電子點(diǎn)火裝置由電子點(diǎn)火導(dǎo)線延伸入燃燒室(3)的中心部位。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于多孔介質(zhì)穩(wěn)燃的微燃燒溫差發(fā)電器，其特征在于:上述中心燃燒室(3)中，圍繞正中心的電子點(diǎn)火導(dǎo)線的四周填充有多孔介質(zhì)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多孔介質(zhì)穩(wěn)燃的微燃燒溫差發(fā)電器，其特征在于:上述燃料儲(chǔ)存層(4)和助燃劑儲(chǔ)存層(5)分別位于裝置的最頂端和最底端，與溫差發(fā)電片(6)和(7)的冷面相貼合，且分別有充氣口(12)、(13)，和出氣口(14)、( 15)，氣體在氣體預(yù)混管道(11)預(yù)混后通過(guò)燃燒室進(jìn)氣通道單向閥(18)與進(jìn)氣通道(I)相連。
【文檔編號(hào)】F23D14/02GK105827152SQ201610313905
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】黃雪峰, 馬皎嬌, 陸雨杰, 汲小川, 吳啟帆
【申請(qǐng)人】杭州電子科技大學(xué)