CN104272024B - 燃烧器 - Google Patents

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Abstract

燃烧器(20)包括:管(21),管(21)包括形成包含燃料的混合气体的预混合室(27)以及燃烧燃料的燃烧室(28);燃烧器还包括:第一管(41)供给由电加热器(46)加热的燃料至预混合室(27);及第二管(50),包括把燃料的燃烧热转换成燃料的汽化热的热交换单元(55),并把热交换单元(55)加热的燃料供给至预混合室(27)。第二管(50)在分支点(48)从第一管(41)分支出来,电加热器(46)和热交换单元(55)并联连接至预混合室(27)。

Description

燃烧器
技术领域
本发明涉及一种燃烧器,其包括使燃料汽化的电加热器。
背景技术
在净化从发动机排出的排气的传统排气净化装置中,燃烧器加热由柴油颗粒过滤器(DPF)俘获的细颗粒,以及催化剂。通过使用电加热器来加热燃料并使燃料汽化的预汽化作为在这种燃烧器(参考,例如,专利文献1)中供给燃料的方法是已知的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本公开专利公告第10-306903号。
发明内容
本发明要解决的问题
在用电加热器加热燃料并使燃料汽化的方法中,只要驱动燃烧器,电加热器就使用驱动电源。这样,在使用燃烧器的排气净化装置中降低用来驱动电加热器的电量是理想的。
本公开的目的是提供一种能够降低能耗的燃烧器。
解决问题的方法
本发明的一个方面是燃烧器,包括燃烧单元、第一供给单元,和第二供给单元。燃烧单元燃烧燃料。第一供给单元包括把待供给至燃烧单元的燃料加热的电加热器,并将电加热器加热的燃料供给至燃烧单元。第二供给单元包括把燃烧单元的热转换成燃料的汽化热的热交换单元。第二供给单元将热交换单元加热的燃料供给至燃烧单元。电加热器和热交换单元并联连接至燃烧单元。
在本发明一个方面的燃烧器中,电加热器和热交换单元并联连接至燃烧单元。这样,供给至燃烧单元的燃料是由电加热器或热交换单元加热的燃料。因此,在第一供给单元中,仅需要根据第一供给单元供给的燃料量来驱动电加热器。这减少了用来驱动电加热器的功率的消耗。
在本发明的又一方面中,燃烧器包括控制单元,其控制第一供给单元的驱动和第二供给单元的驱动。控制单元配置成控制第一供给单元和第二供给单元,使得第一供给单元包括在第二供给单元供给燃料时停止驱动电加热器的情况。
在本发明又一方面的燃烧器中,包括在第二供给单元供给燃料时停止驱动电加热器的情况。与持续驱动电加热器(甚至是在第二供给单元供给燃料时)相比,这减少了用来驱动电加热器的电量。
在本发明又一方面的燃烧器中,控制单元包括获取热交换单元的温度的温度获取部分,以及储存汽化量数据的存储器,汽化量数据规定与热交换单元的温度相对应可在热交换单元中汽化的燃料量的最大数值。当对应于获取温度的最大数值大于或等于供给至燃烧单元的燃料量时,控制单元配置成停止用电加热器加热,并由第二供给单元供给燃料。
在本发明又一方面的燃烧器中,当至燃烧单元的燃料供给可仅由第二供给单元进行时,停止用电加热器加热燃料。这样,与例如在热交换单元的温度高于或等于预定的温度时停止电加热器的加热而不管供给至燃烧单元的燃料量相比,电加热器停止的频率增加了。这进一步减少了用来驱动电加热器的电量。
在本发明又一方面的燃烧器中,当对应于获取温度的最大数值小于供给至燃烧单元的燃料量时,控制单元配置成由第二供给单元供给燃料并由第一供给单元供给燃料。
在本发明又一方面的燃烧器中,在待供给至燃烧单元的燃料中,可在第二供给单元中汽化的量的燃料供给至第二供给单元,剩余的燃料供给至第一供给单元。这样,与待供给至燃烧单元的所有燃料都能够在第二供给单元中汽化时进行由第二供给单元的燃料供给相比,由电加热器加热的燃料量减少了。这减少了用来驱动电加热器的电量。
在本发明又一方面的燃烧器中,存储器配置成储存功率数据,其中规定与电加热器的功率相对应可由电加热器汽化的燃料量。而且,控制单元配置成用对应于第一供给单元供给的燃料量的功率来驱动电加热器。
在本发明又一方面的燃烧器中,用对应于第一供给单元供给的燃料量的功率来驱动电加热器。结果,与用相同的功率来驱动电加热器而不管第一供给单元供给的燃料量相比,用来驱动电加热器的功率减少了。
在本发明又一方面的燃烧器中,燃烧单元包括构成燃烧室周壁的管,燃烧室是燃料在其中燃烧的空间。热交换单元附装至所述管,并包括暴露于燃烧室中以吸收燃料的燃烧热的吸热部分。
在本发明又一方面的燃烧器中,吸热部分直接吸收燃料的燃烧热。这样,与热交换单元的吸热部分接触管而不暴露于燃烧室中相比,热交换单元被燃烧热有效地加热了。
在本发明又一方面的燃烧器中,管包括基端,在燃烧之前为其供给燃料,以及远端,在燃烧燃料时产生的燃烧气体从所述远端流出。吸热部分包括多个鳍状物,其沿着从基端朝向远端的方向延伸,并沿着管的圆周方向彼此相邻地设置。
在本发明又一方面的燃烧器中,由于鳍状物在吸热部分上形成,热交换单元被燃烧热有效地加热了。此外,鳍状物沿着从管的基端朝向远端的方向延伸。因此,气体能够容易地通过鳍状物之间的空间。结果,与沿管的圆周方向延伸的鳍状物沿着从基端朝向远端的方向相互紧挨设置相比,气体很难停滞在该空间中,并且热交换单元被燃烧热有效地加热了。
在本发明又一方面的燃烧器中,燃烧单元包括构成燃烧室的周壁的管,燃烧室是燃料在其中燃烧的空间。热交换单元包括接触管的管通道。
在本发明又一方面的燃烧器中,流过管通道的燃料通过管吸收燃料的燃烧热。因此,燃料能够在管通道中加热。
在本发明又一方面的燃烧器中,管通道包括绕管螺旋缠绕的部分。
在本发明又一方面的燃烧器中,当用管通道连接沿管的轴向的两点时,与用直的管通道连接两点时相比管通道延长了。这进一步提高了由流过管通道的燃料吸收的热量。
本发明又一方面的燃烧器还包括外管,管插入到所述外管中。空气供给至由外管和管形成的间隔。
在本发明又一方面的燃烧器中,当由绕管外表面螺旋缠绕的管通道引导时,供给至外管和管之间间隔的空气绕管旋动。结果,空气被管加热了,并且降低了由于与空气相混合所引起的燃料液化。
在本发明又一方面的燃烧器中,管包括多个把空气吸入到燃烧室中的进气孔。进气孔在不接触管通道的部分上螺旋布局。
当燃料燃烧时,包括火焰的循环流在第二进气孔在管内表面的开口附近生成。通过循环流获得了火焰稳定效果。在上述结构中,第二进气孔在沿管轴向的多个位置处以螺旋布局形成。在沿管轴向的多个位置处获得了火焰稳定效果。这提高了空气-燃料混合物的燃烧值。
在本发明又一方面的燃烧器中,管包括基端,在燃烧之前为其供给燃料,以及远端,在燃烧燃料时产生的燃烧气体从所述远端流出。燃烧单元包括把管的内部分隔成预混合室和燃烧室的间隔部分,在预混合室中生成燃料和空气的空气-燃料混合物,在燃烧室中空气-燃料混合物燃烧。间隔部分包括具有外边缘的环状壁,外边缘连接至管的内表面。伸出管从壁的内边缘朝向管的远端伸出。伸出管包括闭合端,其位于比壁的外边缘更靠近远端的位置处。
在本发明又一方面的燃烧器中,预混合室的一部分由燃烧室的一部分包围。与预混合室和燃烧室沿管的轴向相邻排列相比,这增加了管中构成燃烧室的周壁的部分,也就是说,直接吸收燃料的燃烧热的部分。这使得热交换单元的管通道接触管时,管通道的布局更加灵活。
附图说明
图1是根据本发明第一实施方式的燃烧器结构的示意图。
图2是图1的热交换单元正面结构的主视图。
图3是功能模块图,示出图1的燃烧器的电气配置。
图4是第一实施方式中汽化量数据的线图。
图5是第一实施方式中第一负荷数据的线图。
图6是第一实施方式中功率数据的线图。
图7是流程图,示出第一实施方式中再生过程的步骤。
图8是流程图,示出第一实施方式中燃料供给过程的步骤。
图9是根据本发明第二实施方式的燃烧器结构的示意图。
图10是第二实施方式中预混合室结构的示意图。
图11是沿图10中线11-11的剖视图。
具体实施方式
参照图1至8描述根据本公开第一实施方式的燃烧器。
如图1所示,俘获排气中的细颗粒的柴油颗粒过滤器12设置在柴油发动机10的排气管11中。柴油颗粒过滤器12具有由例如多孔碳化硅形成的蜂巢结构以便把排气中的细颗粒俘获到其中。燃烧器20设置在柴油颗粒过滤器12的上游。燃烧器20通过提高流入到柴油颗粒过滤器12中的排气的温度来对柴油颗粒过滤器12执行再生过程。
燃烧器20具有包括圆筒状管21和管22的双管结构。管21是构成燃烧单元的部件。相当于外管的管22具有比相当于内管的管21大的内径。固定至管21和22基端的基板23闭合了敞开的基端。闭合了管21和管22之间的间隔的环状闭合板24固定在管21和22的远端上。大致圆环形的喷射板25连接至闭合板24,喷射口26在喷射板25的中心部分处形成。
间隔壁29附装至管21以把管21的内部分隔成生成空气-燃料混合物的预混合室27以及燃烧该空气-燃料混合物的燃烧室28。间隔壁29是穿孔的圆形板,间隔壁29的外缘与管21的内周表面相连接。连通预混合室27和燃烧室28的连通通道30沿厚度方向贯穿间隔壁29。
空气供给管31的下游端在比间隔壁29更靠近远端的位置处连接至管22的外周表面。空气供给管31包括连接至发动机10的进气管13中压缩机15的下游侧的上游端。压缩机15随着设置在排气管11中的涡轮机14旋转。能改变空气供给管31的横截面流动面积的空气阀32设置在空气供给管31中。当空气阀32打开时,进气管13中的一些进气空气作为燃烧用空气供给至空气进气室33,其是管21和管22之间的间隔。
管21的周壁包括沿圆周方向遍及周壁形成的第一进气孔34和第二进气孔35。第一进气孔34形成在比间隔壁29更靠近基端的周壁中从而连通了空气进气室33和预混合室27。第二进气孔35形成在比间隔壁29更靠近远端的周壁中从而连通了空气进气室33和燃烧室28。换句话说,空气进气室33中的燃烧用空气通过第一进气孔34吸入到预混合室27中,并通过第二进气孔35吸入到燃烧室28中。
把燃料喷射到预混合室27中的喷嘴39固定在基板23的中心部分上。燃料箱40中的一些燃料通过第一管41输送到喷嘴39。第一管41连接至燃料泵42,燃料压力传感器43,燃料温度传感器44,第一阀45,以及电加热器46。燃料泵42是机械泵,其使用发动机10作为动力源并包含安全阀。当排放压力超过最大压力Pfmax时,减压阀把多余的燃料返还至燃料泵42的上游侧。燃料压力传感器43检测流过第一管41的燃料的压力Pf,燃料温度传感器44检测流过第一管41的燃料的温度Tf。第一阀45是常闭电磁阀,其是负荷控制的以打开和关闭第一管41。电加热器46根据供电装置47供给的功率W来产生热量,于是加热了流过第一管41的燃料从而汽化该燃料。喷嘴39把来自电加热器46的汽化燃料喷射到预混合室27中。供给的功率W是用来驱动电加热器46的电量,并且是电加热器46消耗的功率。
两个从第一管41中在燃料温度传感器44和第一阀45之间的分支点48分支出来的第二管50与第一管41相连。两个第二管50通过不同的路线通向预混合室27。第二管50中的一个通过通孔(未示出,其形成在管22中比间隔壁29更靠近喷射口26的位置处)从管22的上侧延伸进入空气进气室33中。另一个第二管50通过通孔(未示出,其形成在管22中比间隔壁29更靠近喷射口26的位置处)从管22的下侧延伸到空气进气室33中。第二管50中的每一个朝向基板23延伸穿过空气进气室33,这里在各第二管50下游端的喷嘴51通过第一进气孔34位于预混合室27中。第二管50中的每一个包括常闭的第二阀52,其是负荷控制、打开和关闭第二管50的电磁阀,以及热交换单元55,其使通过第二阀52的燃料气化。
金属制成、大致盒状的热交换单元55通过螺钉(未示出)紧固到固定在管21外周表面上的附装底座56上。热交换单元55包括主体57,其中形成有燃料流动通道,以及附装法兰58,其在主体57的圆周壁上形成。附装法兰58固定到附装底56上,使主体57适配到在附装底56和管21中形成的通孔中。主体57暴露在燃烧室28中的一部分直接吸收在燃烧室28中燃烧的燃料的燃烧热。热交换单元温度传感器60附装至热交换单元55,并用作温度获取部,其按照预定的控制循环来检测主体温度Th,该温度Th是主体57的温度。曲折流动通道62由主体57中的挡板61构成。曲折流动通道62具有比第二管50更大的流动通道横截面面积。
图2是热交换单元正面结构的主视图,具体地说,是沿管21的轴线方向从间隔壁29的侧部看时热交换单元55正面结构的主视图。而且,如图2所示,沿着从管21的基端朝向远端的方向延伸的鳍状物(翅片)63在吸热部59上形成,吸热部59是主体57面向燃烧室28的表面。鳍状物63沿管21的圆周方向相互隔开设置。热交换单元55通过在燃烧室28中燃烧的燃料的燃烧热与流过曲折流动通道62的燃料之间进行热交换来使燃料汽化。
更具体地,当第一阀45打开而第二阀52关闭时,汽化燃料从喷嘴39喷射到预混合室27中。当第一阀45和第二阀52打开时,汽化燃料从喷嘴39和51喷射到预混合室27中。而且,当第一阀45关闭而第二阀52打开时,汽化燃料从喷嘴51喷射到预混合室27中。在预混合室27中,从喷嘴39和喷嘴51中至少一个喷射出来的燃料与通过第一进气孔34吸入的燃烧用空气相混合从而生成空气-燃料混合物。第一供给单元包括在分支点48下游的第一管41、第一阀45、电加热器46、供电装置47、以及喷嘴39。第二供给单元包括在分支点48下游的第二管50、第二阀52、热交换单元55、以及喷嘴51。
而且,火花塞65的点火部66设置在燃烧室28中比形成第二进气孔35的位置更靠近间隔壁29。在预混合室27中生成的空气-燃料混合物通过间隔壁29中的连通通道30流入到燃烧室28中,然后由点火部分66点燃。这燃烧了燃烧室28中的空气-燃料混合物并生成燃烧气体,其是燃烧的空气-燃料混合物。生成的燃烧气体通过喷射口26流入到排气管11中。
现在参照图3至6描述燃烧器20的电气配置。
燃烧器20的燃烧器控制单元70(以下,简称为控制单元70)控制第一阀45的打开和关闭,第二阀52的打开和关闭,空气阀32的打开和关闭,供给至电加热器46的功率,以及火花塞65的点火。
控制单元70包括CPU、储存各种控制程序和各种数据的ROM、临时储存各种计算的计算结果和各种数据的RAM等。而且,控制单元70基于储存在ROM中的各控制程序执行各种过程。现在描述再生过程中燃烧器20的操作实例,再生过程把柴油颗粒过滤器12中俘获的细颗粒烧成灰烬。
如图3所示,控制单元70按照预定的控制循环接收来自上游侧排气流率传感器71的表示上游侧排气流率Qep1的检测信号、来自上游侧排气压力传感器72的表示上游侧排气压力Pep1的检测信号,以及来自上游侧排气温度传感器73的表示上游侧排气温度Tep1的检测信号。控制单元70也按照预定的控制循环接收来自柴油颗粒过滤器温度传感器74的表示柴油颗粒过滤器温度Td的检测信号、来自下游侧排气压力传感器75的表示下游侧排气压力Pep2的检测信号、以及来自进气空气量传感器76的表示进气空气量Qa的检测信号。控制单元70还按照预定的控制循环接收来自空气流量传感器77的表示空气流量Qad的检测信号,以及来自空气温度传感器78的表示空气温度Tad的检测信号。控制单元70也按照预定的控制循环接收来自燃料压力传感器43的表示燃料压力Pf的检测信号、来自燃料温度传感器44的表示燃料温度Tf的检测信号,以及来自热交换单元温度传感器60的表示主体温度Th的检测信号。
控制单元70基于上游侧排气压力Pep1和下游侧排气压力Pep2的压力差ΔP,以及上游侧排气流率Qep1来计算柴油颗粒过滤器12上细颗粒的堆积量M。控制单元70在计算出来的堆积量M高于提前设定的阈值α的情况下开始柴油颗粒过滤器12的再生过程。
当再生过程的执行过程中计算出来的细颗粒的堆积量M变得低于阈值β(<α)时,该阈值β是提前设定的,在达到该阈值β时可判定堆积在柴油颗粒过滤器12上的细颗粒已充分地烧成灰烬,控制单元70终止再生过程。
用作供给量计算单元的控制单元70基于上游侧排气流率Qepl、上游侧排气温度Tepl、空气流量Qad、空气温度Tad、柴油颗粒过滤器温度Td、及柴油颗粒过滤器12的目标温度来计算燃料供给量Qfm,其是供给至预混合室27的燃料每单位时间的质量流率。燃料供给量Qfm是用来提高流入到柴油颗粒过滤器12中排气的温度以此把柴油颗粒过滤器12的温度提高到目标温度的燃料量。而且,燃料供给量Qfm是从燃料箱40供给至第一管41的燃料量。
控制单元70计算对应于燃料供给量Qfm的空气供给量Qs,即,每单位时间用来燃烧燃料供给量Qfm的燃料的空气量。控制单元70向空气阀32输出阀打开信号,其是表明空气阀32的打开程度的控制信号,空气阀32基于进气空气量Qa、空气流量Qad、及空气温度Tad向燃烧器20供给与空气供给量Qs相一致的空气。空气阀32接收阀打开信号,并被控制在对应于阀打开信号的打开程度。
当再生过程的执行过程中计算出来的细颗粒的堆积量M变得低于阈值β时,控制单元70向空气阀32输出阀闭合信号,其是用于关闭空气阀32的控制信号。这中断了进气空气从进气管13向空气供给管31的流动。
控制单元70向火花塞65输出控制信号以驱动火花塞65。火花塞65接收该控制信号,并在点火部分66附近生成火花。当再生过程的执行过程中计算出来的细颗粒的堆积量M变得低于阈值β时,控制单元70也向火花塞65输出控制信号以停止驱动火花塞65。
控制单元70的阀控制部81控制第一阀45和每个第二阀52的打开和关闭。在再生过程中,控制单元70执行为预混合室27供给对应于燃料供给量Qfm的燃料量的燃料供给过程。当再生过程的执行过程中计算出来的细颗粒的堆积量M变得低于阈值β时,阀控制部81控制并闭合第一阀45和第二阀52。
在燃料供给过程中,阀控制部81基于热交换单元55的主体温度Th、燃料温度Tf、及储存在存储器85中的汽化量数据86计算汽化量Qfm2,其是能够在各热交换单元55中汽化的燃料的最大值,也是每单位时间的质量流率。
如图4所示,汽化量数据86是基于使用燃料在适用于发动机10的标准内提前进行实验及模拟得出的数据。而且,汽化量数据86是规定与燃料温度Tf相一致在主体温度Th时能够在热交换单元55中汽化的燃料的汽化量Qfm2的数据。如图4所示,当燃料温度Tf相同时,汽化量Qfm2随着主体温度Th上升而增加。而且,汽化量Qfm2随着燃料温度Tf上升而增加,即使是在相同的主体温度Th时。
阀控制部81基于燃料供给量Qfm、汽化量Qfm2、及热交换单元55的数量来计算汽化量Qfm1,其是供给至电加热器46的燃料每单位时间的质量流率。汽化量Qfm1相应于燃料供给量Qfm中难以在热交换单元55中汽化的燃料量。当汽化量Qfm2的总和为“0(零)”时,阀控制部81计算出来的汽化量Qfm1相应于燃料供给量Qfm。当汽化量Qfm2的总和大于或等于燃料供给量Qfm时,阀控制部81计算出来的汽化量Qfm1为“0(零)”。
阀控制部81基于燃料温度Tf和特定重量数据87来计算从汽化量Qfm1(其是质量流率)转换的体积流率Qfv1,以及从汽化量Qfm2(其是质量流率)转换的体积流率Qfv2。特定重量数据87是基于与燃料有关的各种标准规定与燃料温度Tf相一致的燃料的特定重量的数据。
阀控制部81基于体积流率Qfv1、燃料压力Pf、及储存在存储器85中的第一负荷数据88来计算第一阀45的负荷比率D1。以相同的方式,阀控制部81基于体积流率Qfv2、燃料压力Pf、及储存在存储器85中的第二负荷数据89来计算第二阀52的负荷比率D2。
如图5所示,第一负荷数据88是规定与燃料压力Pf相一致以体积流率Qfvl为电加热器46供给燃料所必须的负荷比率D1的数据。如图5所示,规定随着燃料压力Pf增加第一负荷数据88具有较低的负荷比率D1,即使是在体积流率Qfvl相同时。以与图5中示出的第一负荷数据88相同的方式,第二负荷数据89是规定对应于燃料压力Pf以体积流率Qfv2为热交换单元55供给燃料所必须的负荷比率D2的数据。
阀控制部81向第一阀45输出相应于负荷比率D1的脉冲信号,并向第二阀52输出相应于负荷比率D2的脉冲信号。阀45和52中的每一个根据输入的脉冲信号打开和关闭。这为电加热器46供给了汽化量Qfm1(其是质量流率)的燃料。而且,汽化量Qfm2(其是质量流率)的燃料供给至各热交换单元55。燃烧器20设计成使得仅通过第一管41为预混合室27供给燃料供给量Qfm的燃料。
在燃料供给过程中,控制单元70的电源控制部82控制供给至电加热器46的功率W。电源控制部82基于汽化量Qfm1和储存在存储器85中的功率数据90计算供给的功率W,并控制供电装置47使得向电加热器46供给计算出来的供给的功率W。当再生过程的执行过程中计算出来的细颗粒的堆积量M变得低于阈值β时,电源控制部82停止向电加热器46供电。
如图6所示,功率数据90是对应于燃料温度Tf汽化量Qfm1和供给的功率W相互关联的数据。汽化量Qfm1是供给至电加热器46的燃料的质量流率,供给的功率W是汽化对应于汽化量Qfm1的燃料所需要供给的功率。电源控制部82基于汽化量Qfm1和功率数据90计算供给的功率W,并控制供电装置47使得向电加热器46供给所述供给的功率W。例如,当汽化量Qfm1为“0(零)”时,电源控制部82计算出“0(零)”作为供给的功率W,因此停止向电加热器46供电。
现在参照图7描述由控制单元70执行的再生过程的步骤。
如图7所示,在步骤S11,控制单元70从各种传感器获取用来执行再生过程的信息。在步骤S12,控制单元70基于各种信息计算燃料供给量Qfm和空气供给量Qs。
在执行了步骤S13中的燃料供给过程后,在步骤S14中,控制单元70打开空气阀32,并驱动火花塞65。在步骤S15中,控制单元70获取上游侧排气压力Pep1、上游侧排气流率Qep1、及下游侧排气压力Pep2以计算堆积量M。然后,在步骤S16中,控制单元70判定计算出来的堆积量M是否低于阈值β。
当堆积量M大于或等于阈值β(步骤S16:否)时,控制单元70重复执行从步骤S11到步骤S16的过程。当堆积量M低于阈值β(步骤S16:是)时,控制单元70控制并关闭第一阀45、第二阀52、和空气阀32。在步骤S17中,控制单元70停止驱动火花塞65,并停止向电加热器46供电。然后,控制单元70结束再生过程。
现在参照图8描述再生过程中进行的燃料供给过程的步骤。
如图8所示,首先,在步骤S21中,控制单元70基于燃料温度Tf、主体温度Th、及汽化量数据86计算可以在热交换单元55中汽化的汽化量Qfm2。然后,在步骤S22中,控制单元70基于燃料供给量Qfm、汽化量Qfm2、及热交换单元55的数量计算汽化量Qfm1。
然后,在步骤S23中,控制单元70基于汽化量Qfm1和Qfm2以及特定重量数据87计算体积流率Qfv1和Qfv2,体积流率Qfv1和Qfv2是通过把汽化量Qfm1和Qfm2(其是质量流率)转换成体积流率而获得的。然后,在步骤S24中,控制单元70基于体积流率Qfv1、燃料压力Pf、及第一负荷数据88计算第一阀45的负荷比率D1,并基于体积流率Qfv2、燃料压力Pf、及第二负荷数据89计算第二阀52的负荷比率D2。控制单元70基于燃料温度Tf、汽化量Qfm1、及功率数据90计算供给至电加热器46的功率W。
接下来,在步骤S25中,控制单元70以负荷比率D1驱动第一阀45。控制单元70以负荷比率D2驱动第二阀52。控制单元70控制供电装置47使得向电加热器46供给所述供给的功率W。这结束了燃料供给过程。从喷嘴39为预混合室27供给汽化量Qfm1的汽化燃料,并从喷嘴51为预混合室27供给汽化量Qfm2的汽化燃料。
现在描述上述燃烧器20的操作。
在上述燃烧器20中,电加热器46位于第一管41中,热交换单元55设置在第二管50中。第二管50从第一管41在电加热器46的上游侧处的分支点48分支出来。换句话说,电加热器46和热交换单元55并联地连接至由管21构成的预混合室27。控制供给至电加热器46的燃料的第一阀45位于第一管41中,控制供给至热交换单元55的燃料的第二阀52位于第二管50中。
供给至预混合室27的燃料因此被电加热器46或热交换单元55加热。由于仅需要根据供给至电加热器46的燃料量驱动电加热器46,降低了电加热器46消耗的功率。
如果电加热器设置在热交换单元中,流过热交换单元的燃料会与热交换单元交换热量,也会与电加热器交换热量。这样,当电加热器停用时,电加热器会吸收热交换单元和被燃烧热加热的燃料的热量。
就这一点而言,控制燃烧器20使得第二阀52在燃料可在热交换单元55中汽化时打开。这使从燃料箱40供给至第一管41的燃料中的至少一些在热交换单元55中汽化。然后汽化的燃料供给至预混合室27,而不会与电加热器46交换热量。
以这种方式,不在流过热交换单元55的燃料和电加热器46之间进行热交换。由于流过热交换单元55的燃料不与电加热器46交换热量,热交换单元55和燃料被燃烧热有效地加热了。这有效地汽化了热交换单元55中的燃料。
通过把附装法兰58附装至附装底56上,热交换单元55设置在燃烧器20中,使得主体57适配到在管21和附装底56中形成的通孔中。换句话说,只要附装底56设置在管21上,并且用于适配主体57的通孔形成在管21和附装底56中,热交换单元55可设置在燃烧器20中。随着设置在燃烧器20中的热交换单元55的数量增加或减少,可供给至预混合室27的燃料量也增加或减少。这样,通过在管21上形成多个附装底56并因此改变热交换单元55的设置数量来限制燃烧器增大的同时,可改变燃烧器的输出。
在上述燃烧器20中,基于主体温度Th、燃料温度Tf、及汽化量数据86,在燃料供给量Qfm中,向热交换单元55供给热交换单元55能够汽化的燃料量。剩余的燃料供给至电加热器46。如果燃料供给量Qfm的燃料可仅由热交换单元55汽化,控制第一阀45关闭,并使电加热器46停用。
这样,与电能持续供给至电加热器46而不管第一阀45和第二阀52是否打开或关闭相比,电加热器46消耗的电能减少了,减少的量相当于电加热器46停用。
而且,与控制第一阀45闭合而不管燃料供给量Qfm时主体温度Th固定的情况相比,停用电加热器46的频率增加了。结果,电加热器46消耗的电能进一步降低了。
向热交换单元55供给热交换单元55能够汽化的燃料量。这样,与仅当汽化量Qfm2的总和大于或等于燃料供给量Qfm时燃料供给至热交换单元55相比,利用燃料燃烧热的燃料汽化有效地进行,并且电加热器46消耗的电能减少了。
当燃料温度Tf改变时,用来使燃料汽化的热量也改变了。这样,当相对于主体温度Th的汽化量Qfm2不变而不管燃料温度Tf时,用作用于设定汽化量Qfm2的基准的燃料温度Tf需要降低。当使用在这种情况下产生的汽化量数据来计算汽化量Qfm2时,实际燃料温度Tf变得高于燃料温度Tf的频率增加了,Tf是基准。因此,存在为热交换单元55供给的燃料少于能够实际汽化的燃料量的趋势。这导致热交换单元55中低效率的燃料汽化,并且也提高了电加热器46消耗的电能。
关于这一点,汽化量数据86规定了对应于燃料温度Tf的汽化量Qfm2,其对应于主体温度Th。换句话说,汽化量数据86中规定的汽化量Qfm2是使热交换单元55中的燃料汽化时适合于当前燃料温度Tf和主体温度Th的燃料量。结果,燃料在热交换单元55中有效地汽化,并且也降低了电加热器46消耗的电能。
在上述燃烧器20中,基于燃料温度Tf、汽化量Qfm1、及功率数据90设置电加热器46供给的电能W。也就是说,仅为电加热器46供给使汽化量Qfm1的燃料汽化所需要的电能。这样,与驱动电加热器46时供给的功率是固定的相比,降低了电加热器46消耗的功率。由于功率数据90也规定了与燃料温度Tf相一致的供给的功率W,燃料在电加热器46中有效地汽化。
热交换单元55的主体57通过在管21中形成的通孔和附装底56部分地暴露于燃烧室28中。也就是说,热交换单元55的主体57直接吸收燃料的燃烧热。这样,与热交换单元55的主体57通过管21的周壁间接吸收燃烧热相比,热交换单元55被燃烧热有效地加热。结果,在再生过程开始之后容易地提高了热交换单元55的温度使得燃料可以在热交换单元55中很快地汽化。这进一步降低了电加热器46消耗的功率。
在热交换单元55的主体57中,吸热部分59包括直接吸收燃料热量的鳍状物63。这样,与吸热部分59不包括鳍状物63时相比,吸热部分59的表面面积增加了,于是热交换单元55被燃烧热有效地加热了。
在燃烧室28中,燃烧气体沿着从管21的基端朝向远端的方向流向喷射口26。各鳍状物63沿着从管21的基端朝向远端的方向延伸,并沿着燃烧气体的流动方向放置。这样,与鳍状物沿管21的圆周方向延伸并沿着从管21的基端朝向远端的方向相互紧挨设置时相比,当空气-燃料混合物燃烧时气体容易通过鳍状物63之间的空间。结果,这减少了留在该空间中的气体,并进一步有效地用燃料的燃烧热加热了热交换单元55。
如上所述,燃料的密度根据燃料温度Tf不同。这样,即使例如以相同的负荷比率D1控制第一阀45,流过第一阀45的燃料的质量流率也根据燃料温度Tf不同。关于这一点,基于燃烧器20中的特定重量数据87在把质量流率转换成体积流率之后设置阀45和52中每一个的负荷比率。换句话说,考虑燃烧器20中的燃料温度Tf来设置阀45和52的负荷比率D1和D2。这减小了实际供给至电加热器46的燃料量与汽化量Qfm1(其是计算出来的数值)之间的差异,以及实际供给至热交换单元55的燃料量与汽化量Qfm2(其是计算出来的数值)之间的差异。结果,提高了供给至电加热器46和热交换单元55的燃料量的精度。这提高了供给至预混合室27的燃料中汽化燃料的比率。因此,提高了空气-燃料混合物的可点燃性和燃烧值。
如上所述,第一实施方式的燃烧器20具有以下描述的有益效果。
(1)电加热器46和热交换单元55并联连接至预混合室27。这样,仅需要根据供给至电加热器46的燃料量驱动电加热器46。这减少了电加热器46消耗的功率。
(2)由于不在流过热交换单元55和电加热器46的燃料之间进行热交换,热交换单元55中的燃料有效地汽化了。
(3)设置的热交换单元55的数量可以改变以便在限制燃烧器20增大的同时燃烧器的输出是可变的。
(4)当第一阀45闭合时使电加热器46停用。结果,与为电加热器46持续供给功率而不管第一阀45是否打开或关闭相比,电加热器46消耗的功率减少了。
(5)供给至热交换单元55的燃料量根据燃料供给量Qfm及热交换单元55的主体温度Th而改变。这样,与控制第一阀45闭合而不管燃料供给量Qfm时主体温度Th固定的情况相比,使电加热器46停用的频率增加了。结果,电加热器46消耗的功率进一步减少了。
(6)为热交换单元55供给热交换单元55能够汽化的燃料量。这用燃料的燃烧热有效地汽化了燃料,并减少了电加热器46消耗的功率。
(7)在汽化量数据86中,规定了与燃料温度Tf相一致对应于主体温度Th的汽化量Qfm2。这有效地汽化了热交换单元55中的燃料,并减少了电加热器46消耗的功率。
(8)电加热器46供给的功率W根据汽化量Qfm1改变。这样,与供给至电加热器46的功率不变时相比电加热器46消耗的功率减少了。
(9)功率数据90规定了对应于燃料温度Tf供给的功率W。这在减少电加热器46消耗的功率的同时,用电加热器46有效地汽化了燃料。
(10)吸热部分59,其是主体57的一部分,暴露于燃烧室28中。这样,热交换单元55直接吸收燃烧热。结果,热交换单元55很快地汽化了燃料。这进一步减少了电加热器46消耗的功率。
(11)鳍状物63在吸热部分59中形成。这有效地用燃烧热加热了热交换单元55。
(12)鳍状物63沿从管21的基端朝向远端的方向延伸。这在空气-燃料燃烧时减少了留在鳍状物63之间的空间中的气体。因此,热交换单元55进一步被燃烧热有效地加热。
(13)考虑燃料温度Tf来设置阀45和52的负荷比率D1和D2。这样,供给至电加热器46和热交换单元55的燃料量相对于计算出来的数值非常的准确。这提高了空气-燃料混合物的可点燃性和燃烧值。
(14)曲折流动通道62具有比第二管50大的流动通道横截面面积。因此,当燃料进入热交换单元55时燃料压力迅速地减小。结果,燃料在流入到热交换单元55中时容易地汽化。
第一实施方式可进行如下改进。
在吸热部分59上形成的鳍状物63可沿管21的圆周方向延伸,只要吸热部59的表面积增加了。
鳍状物63可从热交换单元55上省去。
热交换单元55可接触管21,而不把吸热部分59暴露于燃烧室28中。换句话说,用燃烧热的加热可至少通过管21在热交换单元55中的周壁间接地进行。
挡板61可从热交换单元55上省去。换句话说,燃料仅需要在通过热交换单元55时汽化。而且,在热交换单元55中形成的流动通道不限于曲折流动通道62。
在热交换单元55中形成的流动通道的流动通道横截面面积可以小于第二管50的流动通道横截面面积。随着流动通道中燃料的流动速度增加,这种结构提高了燃料和热交换单元之间的热传递效率。而且,在热交换单元55中形成的流动通道的流动通道横截面面积可以与第二管50的流动通道横截面面积相同。
热交换单元55的形状可以是盒状或圆筒状的。圆筒状热交换单元可包括具有其外周表面上形成有鳍状物的鳍片管,或者其内设置有鳍状物的内鳍片管。换句话说,热交换单元仅需要能够在吸收燃料的燃烧热时汽化燃料。
电加热器46供给的功率W可以是固定的供给功率,其不根据汽化量Qfm1而改变。
在功率数据90中,可用预定的燃料温度Tf作为基准来规定供给的功率W,以代替对应于燃料温度Tf的供给的功率W。
在汽化量数据86中,可用预定的燃料温度Tf作为基准来规定汽化量Qfm2,以代替对应于燃料温度Tf的汽化量Qfm2。
可在不把质量流率转换成体积流率的情况下设置阀45和52的负荷比率D1和D2。也就是说,在控制单元70中,可以省略特定重量数据87,并且可用预定的质量流率和预定的负荷比率来规定每个负荷数据。
在第一负荷数据88中,可用预定的燃料压力Pf作为基准来规定负荷比率D1,以代替对应于燃料压力Pf的负荷比率D1。
在第二负荷数据89中,可用预定的燃料压力Pf作为基准来规定负荷比率D2,以代替对应于燃料压力Pf的负荷比率D2。
可仅在汽化量Qfm2的总和大于或等于燃料供给量Qfm时控制第二阀52打开。也就是说,仅需要在热交换单元55能够汽化燃料时控制第二阀52打开。
当第二阀52打开时,电加热器46可以持续地供给预定的功率或者功率的供给可以反复地停止和开始。这种结构容易保持电加热器46的温度。这在重新开始供给功率时提高了电加热器46的初始温度。在第二阀52打开之前或者在第二阀52打开之后可以使电加热器46停用。
在包括热交换单元55的燃烧器中,可以为每个热交换单元55设置热交换单元温度传感器60,并且可以基于每个热交换单元温度传感器60的检测值来控制每个第二阀52的负荷比率D2。
燃烧器控制单元70可以是单个的电子控制单元或者是由多个电子控制单元构成。
由燃烧器20生成的热排气的应用不限于柴油颗粒过滤器12的再生过程。例如,热排气可以适用于催化剂温度提高过程,其提高设置在排气净化装置中的催化剂的温度。
燃烧器20适用的发动机可以是汽油发动机。燃烧器20不仅适用于发动机,也可以适用于,例如,加热装置。
第二实施方式
参照图9至11描述根据本发明第二实施方式的燃烧器。第二实施方式的燃烧器与第一实施方式的燃烧器的区别在于预混合室和热交换单元的结构。因此,在第二实施方式中,描述将集中在与第一实施方式的区别上。相同的附图标记给予那些与第一实施方式相应组件相同的组件。这些组件将不作详细描述。
如图9所示,在第二实施方式的燃烧器20中,单个第二管50从第一管41分支出来。在第二管50中,第二阀52的下游部分通过在基板23中形成的通孔23A延伸到空气进气室33中。第二管50包括与管21的外表面21b连接的热交换单元95。热交换单元95是第二管50接触管21在喷射口26和火花塞65附近之间的外表面21b的部分。热交换单元95包括向前通道96,其沿着从基板23朝向喷射口26的方向螺旋地缠绕,以及向后通道97,其从向前通道96弯曲折回,并沿着朝向基板23的方向也螺旋地缠绕。第二管50从向后通道97的远端延伸至管21的下侧。然后,第二管50通过第一进气孔98延伸到管21中。热交换单元温度传感器60获取热交换单元95下游部分的温度作为主体温度Th。
在管21中,把空气吸到燃烧室126中的第二进气孔99在不接触热交换单元95的部分中形成。第二进气孔99像第二管50的热交换单元95一样螺旋布局。从空气供给管31流入到空气进气室33中的燃烧空气在由围绕管21的外表面21b螺旋地缠绕的第二管50引导而绕管21旋动的同时流向基板23。在图9中,实线箭头A1表明燃烧空气的流动,而虚线箭头A2表明流过第二管50的燃料的流动。
如图10所示,具有圆筒状的第二管101通过环状连接壁100(其是第一壁)连接至管21(其是第一管)的内表面21a。连接壁100包括固定在位于朝向管21的基板23的位置处的外周。连接壁100闭合了管21的内表面21a和第二管101的外表面101b之间的间隔。连接壁100包括连接至管21内表面21a的法兰部分102,以及连接法兰部分102和第二管101的径缩部分103。径缩部分103在更靠近第二管101的位置处形成接近喷射口26。第二管101从连接至连接壁100的部分延伸出来朝向喷射口26。而且,第二管101包括朝向喷射口26的敞开的远端。
管21包括由从连接管21和连接壁100的部分朝向基板23延伸的部分所限定的延伸部分105。延伸部分105包括沿圆周方向以预定间隔形成的第一进气孔98。第一进气孔98把燃烧空气吸入到第一混合室121中,其是由延伸部分105包围的空间。延伸部分105包括弯曲件106,其中延伸部分105的周壁的一部分从第一进气孔98的开口边缘朝向内侧弯曲出来。弯曲件106沿管21的圆周方向引导流入到第一混合室121中的燃烧空气以生成与用第一混合室121中第二管50的燃烧空气旋动方向相同的旋涡流。
吸入到第一混合室121中的空气从基板23旁流入到第二混合室122中,其是由第二管101和连接壁100包围的空间。喷嘴39的嘴口设置在第二混合室122中。第二管50在第一混合室121中朝向上部延伸,然后弯向喷射口26。这样,在第二管50下游端的喷嘴51的嘴口也位于第二混合室122中。
具有圆筒状的第三管108是伸出管,第二管101的一部分容纳在其中,并且第三管108朝向喷射口26延伸超过第二管101。在第三管108远端的开口由闭合板109闭合。换句话说,第三管108包括闭合端。在第三管108中更靠近基板23的基端设置成比连接壁100更靠近喷射口26,并且该基端借助于环状间隔壁110固定至管21。
间隔壁110(其是第二壁)包括连接在第三管108外表面108b的整个外围上的内周边缘。间隔壁110的外周边缘连接在管21内表面21a的整个外围上。间隔壁110包括多个连通通道111,其使基板23的侧部与喷射口26的侧部相连通。从喷射口26的侧部覆盖多个连通通道111的金属丝网(未示出)附装至间隔壁110。火花塞65的点火部分66在管21和第三管108的间隔中设置成比间隔壁110更靠近喷射口26。
第三混合室123形成比第二管101更靠近喷射口26。第三混合室123是由第三管108和闭合板109包围的空间,并与第二混合室122连通。第四混合室124由第二管101和第三管108之间的间隔形成。第四混合室124与第三混合室123连通。第五混合室125是由管21、间隔壁110、和连接壁100包围的空间。第五混合室125与第四混合室124连通,并形成比第四混合室124更靠近基板23。
换句话说,燃烧器20的预混合室120包括第一至第五混合室121、122、123、124、和125。而且,燃烧室126包括在管21和第三管108之间的间隔,以及由管21在比闭合板109更靠近喷射口26的位置处包围的空间。把管21的内部分割成预混合室120和燃烧室126的间隔部分包括第三管108、闭合板109、和间隔壁110。
在第二混合室122中生成的空气-燃料混合物朝向喷射口26流过第二混合室122。空气燃料混合物在第三混合室123中反向,并沿着与第二混合室122中流动方向相反的方向流过第四混合室124。然后,空气-燃料混合物在第五混合室125中再次反向,并通过间隔壁110的连通通道111流入到燃烧室126中。流入到燃烧室126中的空气-燃料混合物被点火部分66点燃从而产生了火焰F,其是燃烧的空气-燃料混合物。火焰F生成燃烧气体。
图11是剖面图,示出沿图10中线11-11的剖面结构。图11中示出的箭头大致示出了燃烧空气的流动。如图11所示,在管21延伸部分105中形成的弯曲件106设置成盖住第一进气孔98。弯曲件106引导通过第一进气孔98流入到第一混合室121中的燃烧空气以在第一混合室121中产生旋涡流。
现在描述第二实施方式中所述的燃烧器20的操作。
流过第二管50的燃料被燃料通过热交换单元95中管21吸收的燃烧热汽化,然后供给至第二混合室122。第二管50的热交换单元95围绕管21的外表面21b螺旋地缠绕。这样,当用第二管50连接沿管21的轴向两点时,与用直的第二管50连接两点时相比延长了管通道长度。以这种方式,当燃料通过热交换单元95时,围绕管21螺旋缠绕的热交换单元95提高了燃料吸收的热量,并增加了能够由热交换单元95汽化的燃料的量。
热交换单元95通过引导燃烧空气产生旋涡流,其绕管21旋动。这样,与燃烧空气通过空气进气室33而不旋动相比,通过管21在燃料的燃烧热和燃烧空气之间有效进行了热交换。这降低了由于与燃烧空气混合所引起的燃料液化。
第二进气孔99在管21内表面21a中的开口附近,产生了包括火焰F的燃烧气体的循环流动。通过循环流动获得了火焰稳定作用。当第二进气孔99螺旋布局时,第二进气孔99在沿管21轴向的多个位置处形成。换句话说,在沿管21轴向的多个位置处获得了上述循环流动的火焰稳定作用。这提高了空气-燃料混合物的燃烧值。
燃烧室126包围了第四混合室124的一部分和第三混合室123,其构成了预混合室120的一部分。这样,与预混合室120和燃烧室126像第一实施方式中一样沿管21轴向相互紧挨设置相比,管21中燃烧室的周壁,也就是,直接吸收燃料的燃烧热的部分是主要部分。结果,这提高了第二管50的一部分接触管21时第二管50布局的灵活性。
如上所述,除了第一实施方式中的有益效果(1)、(2)、(4)至(9)之外,第二实施方式还具有以下有益效果。
(15)热交换单元95围绕管21的外表面21b螺旋地缠绕。结果,流过热交换单元95的燃料吸收的热量增加了。这提高了能够由热交换单元95汽化的燃料的量。
(16)燃烧空气通过热交换单元95绕管21旋动。这减少了由于与燃烧空气相混合所引起的燃料的液化。
(17)第二进气孔99螺旋布局使得在沿管21轴向的多个位置处获得了火焰稳定作用。这提高了第二管50中热交换单元95布局的灵活性。
(18)燃烧室126包围了第四混合室124的一部分和第三混合室123,其是预混合室120的一部分。这用管21有效地加热了热交换单元95。
第二实施方式可进行如下改进。
例如,在第二实施方式的燃烧器20中,连接壁100和第二管101可从燃烧器上省去,并且间隔壁110可改变成不具有连通通道111的一个间隔壁。而且,连通孔可在第三管108的周壁中形成。在这种结构中,预混合室120的一部分也由燃烧室126的一部分包围。
第二进气孔99不必螺旋设置。而且,外表面21b的开口的一部分可以被热交换单元95盖住。
热交换单元95不必绕管21螺旋地缠绕。热交换单元95是第二管50中接触管21的部分。这样,热交换单元95可包括沿管21轴向接触管21的部分。或者,热交换单元95可包括沿管21圆周方向接触管21的部分。
热交换单元95沿从管21的基端朝向远端的方向布局,然后弯曲折回并再次朝向基端布局。相反,热交换单元95可以仅沿从管21的远端朝向基端的方向布局。
第二管50的热交换单元95可具有连接至管21的内表面21a而不是外表面21b的向前通道96和向后通道97中的至少一个。在这种情况下,当连接向前通道96和向后通道97中的一个至内表面21a时,例如,仅连接向后通道97,向后通道97绕内表面21a缠绕使得向后通道97中的燃料沿着与预混合室120中燃烧空气旋动方向相反的方向流动。这是因为通过预混合室120中空气-燃料混合物的旋动甚至在燃烧室126中也产生了燃烧气体的旋涡流。在这种结构中,在热交换单元95中进行相反类型的热交换。这样,燃料被燃料的燃烧热有效地加热。优选地,向后通道97,其中燃料和燃烧气体的温度差异小于向前通道96中的温度差异,连接至内表面21a。
第一实施方式中描述的热交换单元55可以设置在热交换单元95的中间。在这种结构中,与热交换单元是热交换单元55或热交换单元95相比,热交换单元中的汽化量增加了。这进一步增加了电加热器46消耗的功率。
附图标记说明
10柴油发动机11排气管
12柴油颗粒过滤器13进气管
14涡轮机15压缩机
20燃烧器21、22管
23基板23A通孔
24闭合板25喷射板
26喷射口27预混合室
28燃烧室29间隔壁
30连通通道31空气供给管
32空气阀33空气进气室
34第一进气孔35第二进气孔
39喷嘴40燃料箱
41第一管42燃料泵
43燃料压力传感器44燃料温度传感器
45第一阀46电加热器
47供电装置50第二管
51喷嘴52第二阀
55热交换单元56附装底
57主体58附装法兰
59吸热部分60热交换单元温度传感器
61挡板62曲折流动通道
63鳍状物65火花塞
66点火部分70燃烧器控制单元
71上游侧排气流率传感器72上游侧排气压力传感器
73上游侧排气温度传感器74柴油颗粒过滤器温度传感器
75下游侧排气压力传感器76进气空气量传感器
77空气流量传感器78空气温度传感器
81阀控制部82电源控制部
85存储器86汽化量数据
87特定重量数据88第一负荷数据
89第二负荷数据90功率数据
95热交换单元96向前通道
97向后通道98第一进气孔
99第二进气孔100连接壁
101第二管102法兰部分
103径缩部分105延伸部分
106弯曲件108第三管
109闭合板110间隔壁
111连通通道120预混合室
121第一混合室122第二混合室
123第三混合室124第四混合室
125第五混合室126燃烧室

Claims (9)

1.一种燃烧器,包括:
燃烧燃料的燃烧单元;
第一供给单元,其包括加热待供给至所述燃烧单元的燃料的电加热器,并且所述第一供给单元将所述电加热器加热的燃料供给至所述燃烧单元;
第二供给单元,其包括把所述燃烧单元的热转换成所述燃料的汽化热的热交换单元,其中所述第二供给单元将所述热交换单元加热的燃料供给至所述燃烧单元;以及,
控制单元,其控制所述第一供给单元的驱动及所述第二供给单元的驱动,
其中所述电加热器和所述热交换单元并联连接至所述燃烧单元,
且其中所述控制单元包括:
获取所述热交换单元的温度的温度获取部;以及
储存汽化量数据的存储器,所述汽化量数据规定与所述热交换单元的温度相对应的、在所述热交换单元中可汽化的燃料量的最大数值,
其中当对应于获取的所述温度的所述最大数值大于或等于供给至所述燃烧单元的燃料量时,所述控制单元配置成停止用所述电加热器加热,而用所述第二供给单元供给燃料,
当对应于获取的所述温度的所述最大数值小于供给至所述燃烧单元的燃料量时,所述控制单元配置成用所述第二供给单元供给燃料,也用所述第一供给单元供给燃料。
2.根据权利要求1所述的燃烧器,其中
所述存储器配置成储存功率数据,其中规定与所述电加热器的功率相对应的、所述电加热器可汽化的燃料量;并且
所述控制单元配置成用对应于所述第一供给单元供给的燃料量的功率来驱动所述电加热器。
3.根据权利要求1所述的燃烧器,其中
所述燃烧单元包括构成燃烧室周壁的管,所述燃烧室是所述燃料在其中燃烧的空间;并且
所述热交换单元附装至所述管,并包括暴露于所述燃烧室中以吸收所述燃料的燃烧热的吸热部。
4.根据权利要求3所述的燃烧器,其中
所述管包括基端,在燃烧之前向所述基端供给燃料,还包括远端,在燃烧所述燃料时产生的燃烧气体从所述远端流出,并且
所述吸热部包括多个鳍状物,其沿着从所述基端朝向所述远端的方向延伸,并设置成沿着所述管的圆周方向彼此相邻。
5.根据权利要求1所述的燃烧器,其中
所述燃烧单元包括构成所述燃烧室的周壁的管,所述燃烧室是所述燃料在其中燃烧的空间;并且
所述热交换单元包括接触所述管的管通道。
6.根据权利要求5所述的燃烧器,其中所述管通道包括绕所述管螺旋缠绕的部分。
7.根据权利要求6所述的燃烧器,还包括外管,所述管插入在所述外管中,
其中空气供给至所述外管和所述管之间的间隙。
8.根据权利要求6所述的燃烧器,其中
所述管包括多个把空气吸入到所述燃烧室中的进气孔,并且
所述进气孔在不接触所述管通道的部分上螺旋布局。
9.根据权利要求5至8中任一所述的燃烧器,其中
所述管包括基端,在燃烧之前向所述基端供给燃料,还包括远端,在燃烧所述燃料时产生的燃烧气体从所述远端流出;
所述燃烧单元包括把所述管的内部分隔成预混合室和燃烧室的间隔部,在所述预混合室中生成所述燃料和空气的空气-燃料混合物,在所述燃烧室中所述空气-燃料混合物燃烧;并且
所述间隔部包括:
包括外边缘的环状壁,所述外边缘连接至所述管的内表面,以及
从所述环状壁的内边缘朝向所述管的远端伸出的伸出管,其中所述伸出管包括闭合端,其位于比所述环状壁的外边缘更靠近所述远端的位置处。
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