CN202520459U

CN202520459U - 平盖平缩口外螺旋进气的挥发雾化式驻车加热器用燃烧器

Info

Publication number: CN202520459U
Application number: CN2012201874273U
Authority: CN
Inventors: 李国莹
Original assignee: Individual
Current assignee: Shanghai Yang Yu Automotive Technology Co Ltd
Priority date: 2012-04-28
Filing date: 2012-04-28
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2022-04-28

Abstract

本实用新型涉及一种平盖平缩口外螺旋进气的挥发雾化式驻车加热器用燃烧器，属于燃烧器领域。本实用新型的技术方案主要采用：外螺旋进气结构的压气室，即压气室的内壁固定设置与压气出口相对应的S形导流肋；金属冲压拉伸成型、且一端呈向内平面收口形状的续燃筒；一侧设置3~5个长形斜向进气口、且中部均匀设置5~15个辅助进气口的平端盖。优点在于：结构简单、体积小、噪音小，容易启动，燃烧清洁，高功率密度，非常节省车辆蓄电池电量。稳定燃烧，燃烧效率高，并极大的延长了电机的使用寿命，降低了对汽车蓄电池和压气机电机的技术要求。可以实现柴油、汽油、煤油通用，也可以用在除燃油加热器外其他加热装置上。实用性强。

Description

平盖平缩口外螺旋进气的挥发雾化式驻车加热器用燃烧器

技术领域

本实用新型涉及燃烧器领域，特别涉及一种平盖平缩口外螺旋进气的挥发雾化式驻车加热器用燃烧器。

背景技术

驻车燃油加热器是预热车辆船舶的优秀热管理产品，是指在不启动发动机的情况下，就可以对整车的发动机，驾驶室等部位进行高效加热的产品。在寒冷季节和区域极其具有实用性，具有广阔的发展前景。由于空间的限制，小型轿车和工程车的加热器采用紧凑的挥发雾化式的燃烧器结构，功率在4KW到10KW之间，燃烧器是驻车加热器的核心部件，其性能的优劣直接影响驻车加热器整机的点火性能，燃烧噪音，热功率以及尾气成分。目前常用的燃烧器存在内壁易生成积碳，不利于燃油正常燃烧，易造成加热器总体热效率下降，废气排放恶化，污染环境以及不容易启动、噪音大、体积庞大等问题，亟待改进。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种平盖平缩口外螺旋进气的挥发雾化式驻车加热器用燃烧器，解决了现有技术存在的燃烧器存在内壁易生成积碳，不利于燃油正常燃烧，易造成加热器总体热效率下降，废气排放恶化，污染环境以及不容易启动、噪音大、体积庞大等问题。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

平盖平缩口外螺旋进气的挥发雾化式驻车加热器用燃烧器，雾化筒4及空气预热筒3均为不锈钢圆形筒，且一端均为平面收口，所述雾化筒4与空气预热筒3套接在一起，且两平面收口端同轴定位连接为一体；所述雾化筒4与空气预热筒3中间的环形区域为空气预热室12，所述雾化筒4内部的空间为雾化室14，雾化筒4上设置二到五排小圆孔为雾化筒进气孔13，预热好的新鲜空气从这里进入掺混燃气；续燃筒6的向外锥形翻边为续燃筒锥口11与空气预热筒锥肩10同轴定位连接在一起，在续燃筒平面收口8与雾化筒突扩9之间形成了一个圆形空间为续燃室7，这个空间就是为了使雾化室内的燃气在这里进一步燃烧完全；进气导流片28套接在雾化筒4上，并与空气预热筒3的向外翻边29平面接触；进油管2一端用进油管卡塞1套入固定在压气室上，另一端与平端盖20外壁焊接，使燃油进入平端盖20内部平面端，平面油毡24贴合在平端盖20底部，并通过卡环27压紧固定；点火杆座18涨接固定在平端盖20的侧面，点火杆23通过点火杆座18伸入雾化室14内，在内部点燃油毡上的燃油；由于在内部可以直接感受到火焰的温度，点火杆23也可兼做火焰传感器来监视和判断燃烧情况；平端盖20和雾化筒4是可以分开的，这样便于安装和维护，平端盖20与雾化筒4插接且边缘处卡紧，进油管2通过压气室密封塞26穿过压气室17中壁而引出压气室外，空气预热筒翻边29通过进气导流片28与压气室17固定连接；所述压气室17与换热器之间设置排气密封16，所述压气室17与主机上盖之间设置叶轮密封圈23；

所述的压气室17为外螺旋进气结构，进一步的，所述压气室17的内壁固定设置S形导流肋19，所述S形导流肋19与压气出口30相对应。本实用新型压气室17的设计是考虑到燃烧雾化的能力必须要满足燃烧器产生6.5KW到11.5KW 的热功率所需要的燃油混合气，并且需满足最小空间内的设计需求，因此在压气出口30处压铸S形导流肋19，这种外螺旋进气的方案，可使进气最大有效动量矩不小于0.8，这样可以在较小压气室的体积下，使冷空气在雾化室内形成非常高强度的旋转气流，达到高效率高质量的雾化燃油的效果。

所述的续燃筒6采用金属冲压拉伸成型，且一端呈向内平面收口的形状，进一步为续燃筒平面收口8。这种收口的模式可以增加燃烧室的机械强度，使之在材料极限使用温度范围内不会像其他方式的产品那样容易变形，从而使燃烧器坚固耐久，并且加工难度较低，容易实现。同时由于这种平面收口模式可以使高温烟气适当回流，可提高混合气的续燃温度，加速混合气的燃烧，从而可使未完全燃烧的混合气体达到完全的燃烧的目的，这样进一步提高了燃烧器的功率密度，缩小燃烧器的体积。因此，这种方式的设计在气流组织上可以更好的满足燃烧需求，在材料的应用方法以及在简化制造工艺上也都具有独特的优势。

所述的平端盖20的一侧设置3~5个长形斜向进气口15，中部均匀设置5~15个圆孔为辅助进气口31。在雾化筒平端盖20的平面油毡24附近打开3~5个长形斜口为长形进气口15，其他均布的5~15个圆孔为辅助进气口31。通过射流，可使进气流的二倍扩散角达到75度以上，大大加强燃油的雾化能力，并可引射辅助圆孔的进气。此种结构的平端盖对于在高速气流下组织油气的浓度交换，热量和动量交换，提高火焰的稳定性，提高燃烧器的性能非常具有好处，并可实现汽油和柴油双燃料都可以使用。点火杆23由于在雾化筒4内部，紧靠平面油毡24，使点火非常迅速，降低了点火时间和排污时间，启动性非常好，并且可以在点火动作后转而根据其电阻热特性作为为火焰传感器使用，结构简单可靠，可省去排烟传感器，成本降低，技术效益很好。

本实用新型的工作过程如下：

启动燃烧器后，燃油经过进油管2进入到平端盖20内的平面油毡24处，点火杆23通电升到高温来灼热平面油毡24内的附着的燃油，燃油会扩散并迅速蒸发形成油雾，此时空气经过压气叶轮21压缩后，从平端盖20上的辅助进气孔31进入，此时会产生小的初期火焰，随着压气电机25转速的提高，新鲜空气从进气口经S形导流肋19导流大量进入压气室17，形成高速旋转达到10米左右每秒的速度的螺旋气流，经进气导流片28进入空气预热筒3，这里在燃烧启动后可以预热高速进入的冷空气，而刚启动时虽然是冷空气没法预热，但是这个时候进气很慢，不会吹灭火焰；而这个时候的气流速度将只有不到1米每秒的速度。空气在预热筒3内从雾化筒4的三排轴向分布的雾化筒进气孔13旋转进入雾化筒3内，用来补充从平面油毡24蒸发出来的浓的混合气燃烧所需的氧气，使之边掺混边燃烧。

由于平端盖20的长形斜向进气口15和S形导流肋19的配合作用，组织的气流可以高强度卷席雾化筒4的侧向壁面和平面油毡24表面，避免了有害涡流的积碳可能性，高速的旋转射流使火焰稳定的悬浮在平面油毡24下游，并且旋流的中心负压会使高温烟气适当回流，使在点火杆23断电后也可以提供持续燃烧所需的温度，使雾化筒4的油气雾化过程和持续燃烧过程可以同时稳定进行，未燃烧尽的燃气进入续燃筒6继续燃烧完全。

本实用新型的续燃筒6的平面收口8可进一步强化续燃回流，配合雾化筒4的突扩稳焰结构进行了第二次的烟气回流动作，从而使燃气彻底充分完成化学燃烧反应，最后排出燃烧筒7进入加热器的换热环节，这样可有效进一步的提高燃烧效率和燃烧质量，降低了排污和热损耗。

本实用新型的有益效果在于：实践表明，通过S形导流肋和平端盖，以及平缩口续燃筒的组合，在较低的电机转速下就可以在雾化室内产生高强度的旋流运动，与现有技术不同的是，这种旋流运动引入的流向涡（旋涡方向按右手螺旋法法则确定），会进而引发出展向涡，（即旋涡方向垂直于流动方向），这两种旋涡的叠加运动，强化的混合效果和要比其他如常见的钝体，凹槽等的技术方案要好，因为其他技术旋涡方向是单一的展向涡。本实用新型的燃烧器可以很好的解决燃烧积碳的问题，使混合气流的组织非常均匀强烈，极大减少有害涡流区域。实践表明，在保证燃烧功率的情况下，积碳情况未见发生，燃烧器非常清洁，满足了车辆类加热器免维护的严格需求。

本实用新型的燃烧器满足汽车级（-40度）最低温度的点火和稳定燃烧要求，燃烧效率高，达到95%以上，尾气成分清洁，以燃烧车用93号汽油为例，CO排放180×10^-6，NO_X排放72×10^-6，CH微量，远满足国家要求的JBT8127.2-95标准。体积在同类产品里相对较小，尤其是本燃烧器在压气电机较低的转速下就可以最大功率工作（7500RPM，比大多同类产品11000RPM 降低三分之一），从而更加节省电流，并极大的延长了电机的使用寿命，降低了对汽车蓄电池和压气机电机的技术要求。具有显著的技术效益和社会效益。本燃烧器可以实现柴油、汽油、煤油通用，也可以用在除燃油加热器外其他加热装置上。实用性强。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的压气室的局部放大示意图；

图3为本实用新型的平缩口式的续燃筒的结构示意图；

图4为本实用新型的长形斜向进气口的平端盖的结构示意图。

图中：1. 进油管卡塞，2. 进油管， 3.空气预热筒， 4. 雾化筒， 5. 空气预热筒突扩，

6. 续燃筒， 7. 续燃室， 8. 平面收口， 9. 雾化筒突扩， 10. 空气预热筒锥肩，

11. 续燃筒锥口，12. 空气预热室， 13. 雾化筒进气孔，14. 雾化室，15. 长形斜向进气口，

16. 排气密封， 17. 压气室， 18. 点火杆座， 19. S形导流肋， 20. 平端盖，

21. 压气叶轮， 22. 叶轮密封圈， 23. 点火杆， 24. 平面油毡， 25. 压气电机，

26. 压气室密封塞， 27. 卡环， 28. 进气导流片， 29. 空气预热筒翻边，30. 压气出口，

31.辅助进气口。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的详细内容及其具体实施方式。

参见图1至图4所示，本实用新型的平盖平缩口外螺旋进气的挥发雾化式驻车加热器用燃烧器，雾化筒4及空气预热筒3均为不锈钢圆形筒，且一端均为平面收口，所述雾化筒4与空气预热筒3套接在一起，且两平面收口端同轴定位连接为一体；所述雾化筒4与空气预热筒3中间的环形区域为空气预热室12，所述雾化筒4内部的空间为雾化室14，雾化筒4上设置二到五排小圆孔为雾化筒进气孔13，预热好的新鲜空气从这里进入掺混燃气；续燃筒6的向外锥形翻边为续燃筒锥口11与空气预热筒锥肩10同轴定位连接在一起，在续燃筒平面收口8与雾化筒突扩9之间形成了一个圆形空间为续燃室7，这个空间就是为了使雾化室内的燃气在这里进一步燃烧完全；进气导流片28套接在雾化筒4上，并与空气预热筒3的向外翻边29平面接触；进油管2一端用进油管卡塞1套入固定在压气室上，另一端与平端盖20外壁焊接，使燃油可以由外部经过油管输入到入平端盖20内部，平面油毡24贴合在平端盖20底部，并通过卡环27压紧固定；点火杆座18涨接固定在平端盖20的侧面，点火杆23通过点火杆座18伸入雾化室14内，在内部点燃油毡上的燃油；由于在内部可以直接感受到火焰的温度，点火杆23也可兼做火焰传感器来监视和判断燃烧情况；平端盖20和雾化筒4是可以分开的，这样便于安装和维护，平端盖20与雾化筒4插接且边缘处卡紧，这样平端盖可以自由拆下，便于维护检修。进油管2通过压气室密封塞26穿到压气室17中壁而引出压气室外，空气预热筒翻边29通过进气导流片28与压气室17固定连接；所述压气室17与换热器之间设置排气密封16，所述压气室17与主机上盖之间设置叶轮密封圈23；

参见图2所示，本实用新型所述的压气室17为外螺旋进气结构，进一步的，所述压气室17的内壁固定设置S形导流肋19，所述S形导流肋19与压气出口30相对应。本实用新型压气室17的设计是考虑到燃烧雾化的能力必须要满足燃烧器产生6.5KW到11.5KW 的热功率所需要的燃油混合气，并且需满足最小空间内的设计需求，因此在压气出口30处压铸S形导流肋19，这种外螺旋进气的方案，可使进气最大有效动量矩不小于0.8，使冷空气在雾化室内形成高强度旋转的气流，达到高效率高质量的雾化燃油的效果。

参见图3所示，本实用新型所述的续燃筒6采用金属冲压拉伸成型，且一端呈向内平面收口的形状，进一步为续燃筒平面收口8。这种收口的模式可以增加燃烧室的机械强度，使之在材料极限使用温度范围内不会像其他方式的产品那样容易变形，从而使燃烧器坚固耐久，并且加工难度较低，容易实现。同时由于这种平面收口模式可以使高温烟气适当回流，可提高混合气的续燃温度，加速混合气的燃烧，从而可使未完全燃烧的混合气体达到完全的燃烧的目的，并可以进一步提高燃烧器的功率密度，缩小燃烧器的体积。因此，这种方式的设计在气流组织上可以更好的满足燃烧需求，在材料的应用方法以及在简化制造工艺上也都具有优势。

参见图4所示，本实用新型所述的平端盖20的一侧设置3~5个长形斜向进气口15，中部均匀设置5~15个圆孔为辅助进气口31。在雾化筒平端盖20的平面油毡24附近打开3~5个长形斜口为长形进气口15，其他均布的5~15个圆孔为辅助进气口31。通过射流，可使进气流的二倍扩散角达到75度以上，大大加强燃油的雾化能力，并可引射辅助圆孔的进气。此种结构的平端盖对于在高速气流下组织油气的浓度交换，热量和动量交换，提高火焰的稳定性，提高燃烧器的性能非常具有好处，并可实现汽油和柴油双燃料都可以使用。点火杆23由于在雾化筒4内部，紧靠平面油毡24，使点火非常迅速，降低了点火时间和排污时间，启动性非常好，并且可以在点火动作后转而根据其电阻热特性作为为火焰传感器使用，结构简单可靠，可省去排烟传感器，成本降低，技术效益很好。

参见图1至图4所示，本实用新型的工作过程如下：

由于平端盖20的长形进气口15和S形导流肋19的配合作用，组织的气流可以高强度卷席雾化筒4的侧向壁面和平面油毡24表面，避免了有害涡流的积碳可能性，高速的旋转射流使火焰稳定的悬浮在平面油毡24下游，并且旋流的中心负压会使高温烟气适当回流，使在点火杆23断电后也可以提供持续燃烧所需的温度，使雾化筒4的油气雾化过程和持续燃烧过程可以同时稳定进行，未燃烧尽的燃气进入续燃筒6继续燃烧完全。

本实用新型的加热器的燃烧器可以燃烧标准车用柴油和汽油，煤油，工业酒精。

采用本实用新型燃烧器的驻车加热器的汽油型热功率5.3KW，柴油型热功率6.2 KW，平均电功率只有25W，体积尺寸：宽96mm高130mm长240mm，最大工作噪音62dB ，和国内外同类产品里相比，外观新颖，单位体积热功率大，噪音小，尤其是更为节电，节油，热效率更高，达到86%以上。根据不同配置，控制器分为433MHz无线电控制，手机终端控制，定时器控制和按钮一键控制四种。可以遥控启动并且定义每次加热的时间。主机具备全程自动检测故障和存储故障码的功能，满足汽车类产品安全和维修的需求。采用本实用新型燃烧器的驻车加热器可以安装在小型乘用车，工程车，军用警用巡逻车，小型船只，普通运输货车上，可在不启动发动机的情况下，利用蓄电池25W.S左右的电量，就可以安全可靠的提供给驾驶室和发动机5KW以上的热量，且消耗的燃油极少，使车辆容易启动，驾驶室温暖，除却窗上冰雪，提高舒适性和驾驶安全性，减少发动机磨损，延长发动机寿命，并且大幅降低低温下车辆怠速的排放污染，极大的保护了环境。如果作为辅助加热器也可以，可以让加热器和发动机同时工作，加速热量的产生，使驾驶室迅速制热。

对于混合动力车也可应用。对于未来的电动轿车，采用本实用新型燃烧器的驻车加热器可以燃烧工业酒精，来加热电动车的驾驶室和电池，可极大恢复由于低温而损耗的电瓶电量，迅速加热电动车的驾驶空间，因此具有广阔的发展前景。

以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种平盖平缩口外螺旋进气的挥发雾化式驻车加热器用燃烧器，其特征在于：雾化筒（4）及空气预热筒（3）均为不锈钢圆形筒，且一端均为平面收口，所述雾化筒（4）与空气预热筒（3）套接在一起，且两平面收口端同轴定位连接为一体；所述雾化筒（4）与空气预热筒（3）中间的环形区域为空气预热室（12），所述雾化筒（4）内部的空间为雾化室（14），雾化筒（4）上设置二到五排小圆孔为雾化筒进气孔（13）；续燃筒（6）的向外锥形翻边为续燃筒锥口（11）与空气预热筒锥肩（10）同轴定位连接在一起，续燃筒平面收口（8）与雾化筒突扩（9）之间形成的圆形空间为续燃室（7）；进气导流片（28）套接在雾化筒（4）上，并与空气预热筒（3）的向外翻边（29）平面接触；进油管（2）一端用进油管卡塞（1）套入固定在压气室上，另一端与平端盖（20）外壁焊接，使燃油由外部经过油管输入到平端盖（20）内部，平面油毡（24）贴合在平端盖（20）底部，并通过卡环（27）压紧固定；点火杆座（18）涨接固定在平端盖（20）的侧面，点火杆（23）通过点火杆座（18）伸入雾化室（14）内，点火杆（23）兼做火焰传感器，平端盖（20）与雾化筒（4）插接且边缘处卡紧，进油管（2）通过压气室密封塞（26）穿过压气室（17）中壁而引出压气室外，空气预热筒翻边（29）通过进气导流片（28）与压气室（17）固定连接；所述压气室（17）与换热器之间设置排气密封（16），所述压气室（17）与主机上盖之间设置叶轮密封圈（23）；所述压气室（17）为外螺旋进气结构，进一步的，所述压气室（17）的内壁固定设置S形导流肋（19），所述S形导流肋（19）与压气出口（30）相对应。

2.根据权利要求1所述的平盖平缩口外螺旋进气的挥发雾化式驻车加热器用燃烧器，其特征在于：所述的续燃筒（6）采用金属冲压拉伸成型，且一端呈向内平面收口的形状，进一步为续燃筒平面收口（8）。

3.根据权利要求1所述的平盖平缩口外螺旋进气的挥发雾化式驻车加热器用燃烧器，其特征在于：所述的平端盖（20）的一侧设置3~5个长形斜向进气口（15），中部均匀设置5~15个圆孔为辅助进气口（31）。