CN117426367B - 旋转爆震驱鸟器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转爆震驱鸟器，包括供气装置、旋转爆震燃烧器和点火装置，供气装置包括燃料舱及氧化剂舱；供气装置与旋转爆震燃烧器的进气口连接；点火装置用于旋转爆震燃烧器的燃烧室点火。在本发明提供的旋转爆震驱鸟器中，通过设置旋转爆震燃烧器，利用旋转爆震燃气的高频脉动特性，增强声波功率，降低驱鸟能耗，由于旋转爆震燃烧器的释热集中，燃烧室尺寸小，可在更小体积内获得更大声波功率，进而本发明提供内的旋转爆震驱鸟器体积较小，驱鸟效果提高。

Description

旋转爆震驱鸟器

技术领域

本发明涉及驱鸟设备技术领域，特别涉及一种旋转爆震驱鸟器。

背景技术

驱鸟器在农场、果园、风力发电厂和机场等场景有着广泛应用，尤其是在军民用机场，有效驱散低空各种鸟类，对于保障航空活动安全具有重要意义。

目前广泛应用的驱鸟器中煤气炮驱鸟器应用较多，具体的，煤气炮驱鸟器利用爆炸产生的巨大声响实现对鸟类的驱赶，具有高效灵活的特点，目前已在军民用机场得到了普及。

然而，目前的煤气炮驱鸟器的集成度低、体积较大。此外，现有煤气炮驱鸟器无法长时间的连续工作，且产生的声波频率无法控制，长时间使用鸟类易产生适应性，从而明显减弱驱鸟效果。

因此，如何提高驱鸟效果 ，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋转爆震驱鸟器，该旋转爆震驱鸟器驱鸟效果提高。

本申请提供的一种旋转爆震驱鸟器，包括：

供气装置，所述供气装置包括燃料舱及氧化剂舱；

旋转爆震燃烧器，所述供气装置与所述旋转爆震燃烧器中燃烧室的进气口连接，所述燃烧室为环腔结构；

点火装置，所述点火装置用于所述燃烧室点火。

可选地，在上述旋转爆震驱鸟器中，所述旋转爆震燃烧器包括：

燃料进气腔，所述燃料进气腔连接所述燃烧室和所述燃料舱；

氧化剂进气腔，所述氧化剂进气腔连接所述燃烧室和所述氧化剂舱。

可选地，在上述旋转爆震驱鸟器中，

所述燃料进气腔包括沿燃料流向依次设置的燃料进气通道、燃料贮气腔及沿所述燃料贮气腔周向设置的燃料喷射孔；

所述氧化剂进气腔包括沿氧化剂流向依次设置的氧化剂进气通道、氧化剂贮气腔及氧化剂储气环形腔，所述氧化剂储气环形腔为与所述燃烧室进气端衔接的环形腔体，所述燃料喷射孔绕所述氧化剂储气环形腔周向呈环形布置。

可选地，在上述旋转爆震驱鸟器中，所述氧化剂贮气腔套设在所述燃料进气通道外侧，所述氧化剂储气环形腔套设在呈环形排布的所述燃料喷射孔外侧。

可选地，在上述旋转爆震驱鸟器中，所述燃烧室设置一个或者设置两个；当所述燃烧室设置两个时，两个所述燃烧室依次套设布置。

可选地，在上述旋转爆震驱鸟器中，还包括声波放大装置，所述声波放大装置包括与所述燃烧室的出气口连接的放大腔，所述放大腔沿垂直于自身轴向方向的通道截面积逐渐增大。

可选地，在上述旋转爆震驱鸟器中，所述声波放大装置还包括设置在所述放大腔的表面的扰流片，所述扰流片包括多个，所述扰流片绕所述放大腔周向依次分布。

可选地，在上述旋转爆震驱鸟器中，还包括支撑装置，所述支撑装置包括：

支撑架，所述供气装置安装在所述支撑架上，所述支撑架上设有与所述供气装置适配的支撑孔；

支撑台，所述旋转爆震燃烧器和所述点火装置均安装在所述支撑台的上表面，所述支撑台安装在所述支撑架的顶端。

可选地，在上述旋转爆震驱鸟器中，所述支撑装置还包括行走装置，所述行走装置安装在所述支撑架的底端。

可选地，在上述旋转爆震驱鸟器中，所述供气装置还包括：

第一压力监测模块，所述第一压力监测模块监测所述燃料舱内气压；

第二压力监测模块，所述第二压力监测模块监测所述氧化剂舱内气压；

调整所述燃料舱进气压力的第一调压阀；

调整所述氧化剂舱进气压力的第二调压阀。

可选地，在上述旋转爆震驱鸟器中，还包括电控装置，所述电控装置包括控制器，所述第一压力监测模块、所述第二压力监测模块、所述第一调压阀和所述第二调压阀和所述点火装置均与所述控制器连接，所述控制器在接收第一压力监测模块和第二压力监测模块的气压值时，调整所述第一调压阀和所述第二调压阀及控制所述点火装置点火。

可选地，在上述旋转爆震驱鸟器中，所述电控装置还包括：

太阳能电池板；

蓄电池，所述蓄电池与所述太阳能电池板连接，所述第一压力监测模块、所述第二压力监测模块、所述第一调压阀、所述第二调压阀、所述控制器和所述点火装置均与所述蓄电池电连接。

可选地，在上述旋转爆震驱鸟器中，还包括与所述控制器信号连接的报警装置，以在所述控制器接收所述第一压力监测模块和/或所述第二压力监测模块的监测数值位于预设范围值之外时，控制所述报警装置报警。

在上述技术方案中，旋转爆震驱鸟器包括供气装置、旋转爆震燃烧器和点火装置，供气装置包括燃料舱及氧化剂舱；供气装置与旋转爆震燃烧器的进气口连接；点火装置用于旋转爆震燃烧器的燃烧室点火。

通过上述描述可知，在本发明提供的旋转爆震驱鸟器中，通过设置旋转爆震燃烧器，利用旋转爆震燃气的高频脉动特性，增强声波功率，降低驱鸟能耗，由于旋转爆震燃烧器相比其他基于爆燃的燃烧器具有释热集中的优点，燃烧器尺寸更小，可在更小体积内获得更大声波功率，该旋转爆震驱鸟器驱鸟效果提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的旋转爆震驱鸟器的三维结构图；

图2为本发明实施例所提供的一种旋转爆震燃烧器的剖视图；

图3为图2所示旋转爆震燃烧器内气体流向示意图；

图4为本发明实施例所提供的另一种旋转爆震燃烧器的剖视图；

图5为图4所示旋转爆震燃烧器内气体流向示意图。

其中图1-5中：11-氧化剂舱、12-输气管路、13-第一调压阀、14-第二调压阀、15-燃料舱、2-旋转爆震燃烧器、21-燃料进气通道、22-燃料贮气腔、23-燃料喷射孔、24-氧化剂进气通道、25-氧化剂贮气腔、26-氧化剂储气环形腔、27-燃烧室、28-燃烧室外壁、29-燃烧室内壁、3-声波放大装置、4-支撑装置、51-太阳能电池板、52-蓄电池、53-控制器、61-点火器电源、62-点火杆。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种旋转爆震驱鸟器，该旋转爆震驱鸟器驱鸟效果提高。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图5。

在一种具体实施方式中，本发明具体实施例提供的旋转爆震驱鸟器包括供气装置、旋转爆震燃烧器2、声波放大装置3和点火装置，供气装置包括燃料舱15及氧化剂舱11；其中，燃料舱15及氧化剂舱11可以分别均为设置独立设置的储气瓶，例如，燃料舱15设置在燃料瓶内，氧化剂舱11设置在氧化剂瓶内。其中，燃料舱15及氧化剂舱11均为储气瓶。

需要说明的是，本专利对燃料与氧化剂的种类不作限制。具体的，氧化剂舱11内存贮高压空气或者氧气等氧化性气体，燃料舱15内存贮氢气、天然气、煤气等常见气态燃料，从而提升设备灵活性。

优选的，为了便于对燃料舱15及氧化剂舱11内气体进行减压，燃料舱15及氧化剂舱11的出气端分别均设有流量调节阀，流量调节阀用于控制进入旋转爆震燃烧器2的气体流量和当量比。优选，流量调节阀为电磁阀。具体的，燃料舱15及氧化剂舱11的输出端均分别设有输气管路12，燃料舱15及氧化剂舱11通过与各自连接的输气管路12向旋转爆震燃烧器2输送介质。

燃料瓶充有高压燃料气体，氧化剂瓶充有高压氧化剂气体，具体的，高压氧化剂气体可以为空气，当燃料瓶和氧化剂瓶中气体使用殆尽时，可以通过燃料瓶和氧化剂瓶尾部的法兰接口向内充气进行补充。

供气装置与旋转爆震燃烧器2中燃烧室27的进气口连接；声波放大装置3包括与旋转爆震燃烧器2中燃烧室27的出气口连接的放大腔，放大腔沿自身轴向方向的通道截面积逐渐增大。具体的，放大腔可以为外扩的喇叭口结构。燃烧室27具体为环腔结构。

如图2所示，燃烧室27为环状结构，燃烧器内壁29及条设在燃烧器。

点火装置用于旋转爆震燃烧器2的燃烧室27点火，点火装置可以为火花塞点火。具体的，点火装置包括点火器电源61与点火杆62，点火器电源61可以连接市电，通过人为控制点火器电源61工作。

通过上述描述可知，在本发明具体实施例所提供的旋转爆震驱鸟器中，通过设置旋转爆震燃烧器2，利用旋转爆震燃气的高频脉动特性，增强声波功率，降低驱鸟能耗，由于旋转爆震燃烧器2的释热集中，燃烧室尺寸小，可在更小体积内获得更大声波功率，进而本发明提供的旋转爆震驱鸟器体积减小。

旋转爆震燃烧器2包括燃料进气腔和氧化剂进气腔，燃烧室27为环形燃烧腔体，燃烧室27的出气端与放大腔连接，燃烧室27气体通过放大腔排出。燃料进气腔连接燃烧室27和燃料舱15。氧化剂进气腔连接燃烧室27和氧化剂舱11。

在一种具体实施方式中，燃料进气腔包括沿燃料流向依次设置的燃料进气通道21、燃料贮气腔22及沿燃料贮气腔22周向设置的燃料喷射孔23。具体的，燃料喷射孔23优选为圆孔结构。

氧化剂进气腔包括沿氧化剂流向依次设置的氧化剂进气通道24、氧化剂贮气腔25及氧化剂储气环形腔26，具体的，氧化剂储气环形腔26为环形设置的氧化剂进气环缝，氧化剂储气环形腔26为与环形燃烧腔体进气端衔接的环形腔体，燃料喷射孔23绕氧化剂储气环形腔26周向呈环形布置。空气通过对应的电磁阀进入氧化剂进气腔，燃料通过对应的电磁阀控制进入燃料进气腔，然后进入燃烧室27，即氧化剂通过氧化剂储气环形腔26最终进入到燃烧室27中，与此同时，燃料气体通过燃料喷射孔23最终进入到燃烧室27中，点火后实现旋转爆震燃烧。具体的，空气和燃料在燃烧室27内充分混合，通过火花塞点火后在燃烧室27内形成旋转爆震波，燃烧室27内高温燃气从尾部的声波放大装置3排出。

为了便于充分燃烧，优选，氧化剂贮气腔25套设在燃料进气通道21外侧，氧化剂储气环形腔26套设在呈环形排布的燃料喷射孔23外侧。

燃烧室27设置一个或者设置两个，如图2和图3所示，燃烧室27为一个，图3中黑色箭头表示燃料流动方向，灰色箭头表示氧化剂流动方向。当燃烧室27设置两个时，如图4和图5所示，两个燃烧室27依次套设布置，且所有燃烧室27均与同一个声波放大装置3联通，图5中黑色箭头表示燃料流动方向，灰色箭头表示氧化剂流动方向。使用时可以通过调整燃烧室27的环腔数量（单环腔燃烧室双环腔燃烧室/>多环腔燃烧室）、改变燃烧室27中环腔直径、调节进气流量与改变当量比来改变燃烧频率，以便有针对性的提升驱鸟效果。

声波放大装置3还包括设置在放大腔的表面的扰流片，扰流片包括多个，扰流片绕放大腔周向依次分布，具体的，扰流片可以后期贴合在放大腔表面，也可以在初始加工时，将放大腔内壁与扰流片加工为一体式结构。声波放大装置3位于旋转爆震燃烧器2出口处。

声波放大装置3内放大腔面积沿轴向方向逐渐增大，起到扩音作用，其中轴向为放大腔由进气口至出气口方向，具体的，轴线为放大腔中心线方向。声波放大装置3内部存在周向阵列分布的扰流片，加强出气口气流的湍流强度与非均匀性，提高燃烧室27的响度并改变声音频率。即声波放大装置3作为扩音器安装在燃烧室27尾部，对燃烧室27排出的高温脉动燃气产生的声波进行汇聚和增强，增强声波产生功率，并实现声波定向传播。

本发明提供内的旋转爆震驱鸟器还包括支撑装置4，支撑装置4包括支撑架和支撑台，供气装置安装在支撑架上，支撑架上设有与供气装置适配的支撑孔。具体的，支撑架包括多个，氧化剂瓶和燃料瓶并列设置在支撑架上。

具体的，支撑台安装在支撑架的上方，支撑台的底端与支撑架的顶端固定连接。支撑台的上表面优选为平面结构。

旋转爆震燃烧器2、声波放大装置3和点火装置均安装在支撑台的上表面。具体的，为了实现对氧化剂瓶和燃料瓶防护，优选，由上至下投影，氧化剂瓶和燃料瓶位于支撑台投影范围内。

支撑装置4还包括行走装置，行走装置安装在支撑架的底端。具体的，行走装置可以为带刹车的行走轮，当旋转爆震驱鸟器需要驱鸟时，通过行走装置将旋转爆震驱鸟器推送至预设位置，通过行走轮的刹车装置实现旋转爆震驱鸟器位置固定，行走装置的数量及位置根据实际需要而定。

供气装置还包括第一压力监测模块和第二压力监测模块，第一压力监测模块监测燃料舱15内气压，第二压力监测模块监测氧化剂舱11内气压；第一调压阀13调整燃料舱15进气压力；第二调压阀14调整氧化剂舱进气压力。

在一种具体实施方式中，该旋转爆震驱鸟器还包括电控装置，电控装置包括蓄电池52和控制器53，蓄电池52与控制器53电连接，第一压力监测模块、第二压力监测模块、第一调压阀13和第二调压阀14均与控制器53连接，以在接收第一压力监测模块和第二压力监测模块的气压值时，调整第一调压阀13和第二调压阀14。具体的，第一调压阀13和第二调压阀14为电动调压阀，具体的，可以为电磁阀。

蓄电池52可以通过外接市电充电。为了提高旋转爆震驱鸟器的使用便捷性，优选，该电控装置还包括太阳能电池板51，蓄电池52与太阳能电池板51连接，蓄电池52安装在支撑台的下方，太阳能电池板51和控制器53均安装在支撑台的上表面，其中，太阳能电池板51为蓄电池52进行充电，即太阳能电池板51吸收太阳转化为电能储存在蓄电池52中，蓄电池52为第一调压阀13和第二调压阀14、点火器电源61、控制器53等设施供电。

控制器53用于进行第一调压阀13和第二调压阀14与点火器电源61的自动控制，具体的，控制器53可以与远程控制模块连接，实现旋转爆震驱鸟器远程控制，并对旋转爆震驱鸟器状态，包括燃料舱15及氧化剂舱11剩余压力等进行监控。

优选，该旋转爆震驱鸟器还包括与控制器53信号连接的报警装置，以在控制器53接收第一压力监测模块和第二压力监测模块位于预设范围值之外时，控制报警装置报警。即当燃料舱15及氧化剂舱11压力出现异常故障时，控制器53控制报警装置进行报警操作。报警装置可以安装在支撑装置4上，可以在远程控制模块上，实现远程报警。

点火器电源61与蓄电池52或市电连接，通过控制器53发出点火信号控制点火器电源61的工作，由点火杆62发出电火花实现点火。优选，点火器电源61用于接受控制器53发出的点火指令并通过点火杆62发出的电火花实现点火，触发旋转爆震燃烧。

控制器53主要控制第一调压阀13和第二调压阀14的开度实现燃烧室27的燃料供给并进行流量调节，进一步决定旋转爆震燃烧的始末时刻与燃烧模态调控，实现工作时长、声波频率可控的旋转爆震燃烧，实现良好的驱鸟效果。

本发明提供的旋转爆震驱鸟器利用旋转爆震燃烧器2形成旋转爆震燃气的高频脉动特性，增强声波功率，降低驱鸟器能耗，提高驱鸟效果。相比于传统燃烧器，旋转爆震燃烧器2容器强度大，可在更小体积内获得更大声波功率，减小设备整体体积。利用旋转爆震容热强度大、燃烧迅速的有限，显著减小燃烧室27体积和尺寸，从而大幅减小系统整体尺寸，实现系统小型化并提高集成度。

采用多个环腔的燃烧室27，以及调节当量比与流量、调整燃烧室27环腔数量与直径的方式，可控制声波特征频率在1kHz~10kHz范围内便捷调节，结合智能自动控制等手段，显著改善对不同鸟类的驱赶效果，并减小鸟类的适应性。

在具体使用时，通过调节旋转爆震燃烧器2空气供给流量，以及空气和燃料的供给时间，可以改变声波功率和持续时间（可从百毫秒到数秒不等），以适应不同的任务需求。

相比于缓燃燃烧，旋转爆震燃烧过程NOx生成率降低，从而减少对环境的污染。基于旋转爆震燃烧器2设计的驱鸟器，能够实现对声波频率的灵活调节，改善驱鸟效果，并提升系统集成度，减少污染物排放。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种旋转爆震驱鸟器，其特征在于，包括：

供气装置，所述供气装置包括燃料舱（15）及氧化剂舱（11）；

旋转爆震燃烧器（2），所述供气装置与所述旋转爆震燃烧器（2）中燃烧室（27）的进气口连接，所述燃烧室（27）为环腔结构；

点火装置，所述点火装置用于所述燃烧室（27）点火；

所述旋转爆震燃烧器（2）包括：

燃料进气腔，所述燃料进气腔连接所述燃烧室（27）和所述燃料舱（15）；

氧化剂进气腔，所述氧化剂进气腔连接所述燃烧室（27）和所述氧化剂舱（11）；

所述燃料进气腔包括沿燃料流向依次设置的燃料进气通道（21）、燃料贮气腔（22）及沿所述燃料贮气腔（22）周向设置的燃料喷射孔（23）；

所述氧化剂进气腔包括沿氧化剂流向依次设置的氧化剂进气通道（24）、氧化剂贮气腔（25）及氧化剂储气环形腔（26），所述氧化剂储气环形腔（26）为与所述燃烧室（27）进气端衔接的环形腔体，所述燃料喷射孔（23）绕所述氧化剂储气环形腔（26）周向呈环形布置；

所述氧化剂贮气腔（25）套设在所述燃料进气通道（21）外侧，所述氧化剂储气环形腔（26）套设在呈环形排布的所述燃料喷射孔（23）外侧。

2.根据权利要求1所述的旋转爆震驱鸟器，其特征在于，所述燃烧室（27）设置一个或者设置两个；当所述燃烧室（27）设置两个时，两个所述燃烧室（27）依次套设布置。

3.根据权利要求1所述的旋转爆震驱鸟器，其特征在于，还包括声波放大装置（3），所述声波放大装置（3）包括与所述燃烧室（27）的出气口连接的放大腔，所述放大腔沿垂直于自身轴向方向的通道截面积逐渐增大。

4.根据权利要求3所述的旋转爆震驱鸟器，其特征在于，所述声波放大装置（3）还包括设置在所述放大腔的表面的扰流片，所述扰流片包括多个，所述扰流片绕所述放大腔周向依次分布。

5.根据权利要求1所述的旋转爆震驱鸟器，其特征在于，还包括支撑装置（4），所述支撑装置（4）包括：

支撑架，所述供气装置安装在所述支撑架上，所述支撑架上设有与所述供气装置适配的支撑孔；

支撑台，所述旋转爆震燃烧器（2）和所述点火装置均安装在所述支撑台的上表面，所述支撑台安装在所述支撑架的顶端。

6.根据权利要求5所述的旋转爆震驱鸟器，其特征在于，所述支撑装置（4）还包括行走装置，所述行走装置安装在所述支撑架的底端。

7.根据权利要求5所述的旋转爆震驱鸟器，其特征在于，所述供气装置还包括：

第一压力监测模块，所述第一压力监测模块监测所述燃料舱（15）内气压；

第二压力监测模块，所述第二压力监测模块监测所述氧化剂舱（11）内气压；

调整所述燃料舱（15）进气压力的第一调压阀（13）；

调整所述氧化剂舱（11）进气压力的第二调压阀（14）。

8.根据权利要求7所述的旋转爆震驱鸟器，其特征在于，还包括电控装置，所述电控装置包括控制器（53），所述第一压力监测模块、所述第二压力监测模块、所述第一调压阀（13）和所述第二调压阀（14）和所述点火装置均与所述控制器（53）连接，所述控制器（53）在接收第一压力监测模块和第二压力监测模块的气压值时，调整所述第一调压阀（13）和所述第二调压阀（14）及控制所述点火装置点火。

9.根据权利要求8所述的旋转爆震驱鸟器，其特征在于，所述电控装置还包括：

太阳能电池板（51）；

蓄电池（52），所述蓄电池（52）与所述太阳能电池板（51）连接，所述第一压力监测模块、所述第二压力监测模块、所述第一调压阀（13）、所述第二调压阀（14）、所述控制器（53）和所述点火装置均与所述蓄电池（52）电连接。

10.根据权利要求8所述的旋转爆震驱鸟器，其特征在于，还包括与所述控制器（53）信号连接的报警装置，以在所述控制器（53）接收所述第一压力监测模块和/或所述第二压力监测模块的监测数值位于预设范围值之外时，控制所述报警装置报警。