CN205001088U - 用于燃烧装置的空气滤网及采用其的燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于燃烧装置的空气滤网及燃烧装置。所述空气滤网包括：滤网本体，所述滤网本体上均布有网孔；以及覆盖在所述滤网本体表面的涂层，所述涂层包括氧化钍(优选采用钍-232)，所述滤网本体的厚度与覆盖有所述涂层的滤网本体的厚度之比为3:4～3:7。将本实用新型的空气滤网安装在如汽车发动机等燃烧装置中，可有效提高燃料效率，降低燃料的使用量，减少碳排放，达到低碳环保的效果。

Description

用于燃烧装置的空气滤网及采用其的燃烧装置

技术领域

本实用新型涉及一种空气滤网，尤其涉及用于内燃机等燃烧装置的空气滤网。本实用新型还涉及采用所述空气滤网的燃烧装置。

背景技术

燃烧装置大多通过将空气与燃料混合后并加以点燃来持续提供燃烧能量。典型的燃烧装置，如内燃机，是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。全世界各种类型的汽车、拖拉机、农业机械、工程机械、小型移动电站、海上商船、内河船舶和常规舰艇，以及某些小型飞机都由内燃机来推进。

内燃机的燃烧效率与输送进燃烧室的空气中的可燃成份的含量息息相关。众所周知，空气中的氧含量仅为20％，而79.7％为不可燃的氮气。研究发现，依据卢瑟福理论的下述公式，可以通过α射线(亦称α粒子束，即高速运动的氦原子核)的辐射作用对原子核进行人工转化，从而将空气中含量最高的氮气转化为可被燃烧利用的氧和氢。

基于上述理论，现有技术中提出一种用于改善汽车发动机燃料效率的设备，包括在发动机中设置载有α射线放射材料的滤网，并使经过发动机空气过滤器的外部空气进一步经过该滤网后再进入到发动机的燃烧室中。该滤网的部分结构示意图如图1所示，包括滤网本体10以及设置在滤网本体上的多个球体颗粒11，每个球体颗粒11表面涂覆有α射线放射材料，如氧化钍。所述滤网本体10由铁丝相互垂直交织而成，从而在相邻铁丝之间围成孔径大小约为2mm的正方形的网孔，铁丝表面不作特殊处理也不涂覆任何放射性材料，球体颗粒11则以约半英寸的距离等间距固定在滤网本体10上。

当经过发动机空气过滤器处理后的外部空气经过上述滤网时，由球体颗粒11表面的放射性材料放射出的α粒子对空气产生作用，将空气中的氮人工转化为氧和氢，并将空气中的氧活化为氧离子。经过人工转化和离子活化处理的空气进入燃烧室中，可使燃料的燃烧更充分。

然而，上述滤网在使用时存在以下不足：首先，整个滤网中只有球体颗粒11表面涂覆有放射性材料，其产生的α射线能量有限，仅为2MeV左右，因此限制了对空气的人工转化和离子活化效率；其次，由于滤网的网孔孔径较小，仅为2mm左右，阻碍了一部分空气通过滤网，当该设备应用于循环送风系统，如汽车发动机时，会影响空气的循环效率，并且当网孔被灰尘等异物堵塞后，会进一步影响燃烧室的进气量，反而使燃料效率得不到提升。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于燃烧装置的改进型空气滤网，以有效提升燃烧装置的燃料效率。

为达到上述目的，本实用新型提供一种用于燃烧装置的空气滤网，包括：滤网本体，所述滤网本体上均布有网孔；以及覆盖在所述滤网本体表面的涂层，所述涂层包括氧化钍(优选采用钍-232)，所述滤网本体的厚度与覆盖有所述涂层的滤网本体的厚度之比为3:4～3:7。

可选的，所述网孔的形状为菱形。

可选的，所述涂层还包括用于将所述氧化钍(优选采用钍-232)粘接至滤网本体的胶粘剂。

可选的，所述胶粘剂为环氧树脂。

可选的，所述滤网本体由沿第一方向等间距排列的金属丝与沿第二方向等间距排列的金属丝交织而成，每个所述网孔由对应的金属丝围成。

可选的，所述第一方向与第二方向之间的锐角夹角为51～62°。

可选的，相邻两根平行排列的金属丝之间的距离大小是所述金属丝直径大小的3倍以上。

可选的，相邻两根平行排列的金属丝之间的距离大小是所述金属丝直径大小的3.5～4.5倍。

可选的，所述滤网本体为一体成型。

本实用新型还提供了一种燃烧装置，包括空气过滤器，以及安装在所述空气过滤器上的如前所述的空气滤网。

通过在整个滤网本体表面覆盖α射线放射材料氧化钍(优选采用钍-232)，使经过滤网的空气中的氮和氧可以充分与α射线粒子产生碰撞，从而释放出大量的氢和氧。经过人工转化和离子活化后的气体进入燃烧室，将使燃料的燃烧更充分，从而有效提高燃料效率，提供能多的能量，由此可以降低燃料的使用量，减少碳的排放量，达到低碳环保的效果。

附图说明

通过参考本实用新型的附图，阅读下面的描述，可更好地理解本实用新型。其中：

图1是现有技术中的用于燃烧装置的空气滤网的部分结构示意图；

图2是本实用新型的用于燃烧装置的空气滤网的部分结构示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是图2的A-A部分剖视图。

具体实施方式

根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

图2所示为本实用新型的用于燃烧装置的空气滤网的部分结构示意图，所述空气滤网包括均布有网孔的滤网本体20以及覆盖在整个所述滤网本体表面的涂层21，所述涂层21主要包括α射线放射材料，用于放射出α粒子。本实施例中采用的α射线放射材料为氧化钍(ThoriumOxide，ThO₂)，优选采用钍-232。

请继续参阅图2，并进一步参阅图3，所述网孔22均匀分布在滤网本体20上，优选的，采用菱形形状的网孔22以便于更多的空气从网孔22中通过。本实施例中采用沿第一方向等间距排列的第一金属丝23与沿第二方向等间距排列的第二金属丝24相互交织制成滤网本体20，则每个网孔的形状和大小由第一、第二金属丝23、24之间的夹角以及金属丝之间的间距来确定。于本实施例中，所述第一金属丝23与第二金属丝24的材质、丝径相同，且第一金属丝之间的间距与第二金属丝之间的间距也相同。所述金属丝可以是铁丝、铝丝、合金丝等，金属丝的丝径大小可以根据滤网的实际使用场合来选择，例如可以是1～2mm，但不限于此。优选的，所述滤网本体20为一体成型。

请继续参阅图2，并进一步参阅图4，所述涂层21覆盖滤网本体20的所有表面，包括正面、背面以及各网孔内侧，换句话说，每根金属丝的外侧都包覆有所述涂层21。这样可以使滤网最大程度地载有α射线放射材料，从而大大提高所释放的α射线的能量。优选的，所述涂层21包括氧化钍(优选采用钍-232)粉末以及胶粘剂，通过胶粘剂将氧化钍粉末粘接于滤网本体20表面，本实施例中采用环氧树脂作为胶粘剂，可以起到良好的粘接效果。在通过环氧树脂将氧化钍(优选采用钍-232)粉末粘接并结合于滤网本体上之后，覆有涂层的滤网本体在可控的温度下，优选400摄氏度下，进行烧结和固化，且该烧结固化过程持续一预定时间，优选大约持续2小时以获得最佳效果。

涂层21的厚度可以根据滤网本体20的厚度以及实际的应用需要来确定，例如可以是0.5～1mm，但不限于此。容易理解的是，涂层21的厚度越大则所释放的α射线能量越高，对空气的转化及活化效率也越高，但是涂层21的厚度也不宜过大，否则一方面会提高滤网的制作成本，另一方面过厚的涂层21会使网孔变小，影响空气流量，且过厚的涂层容易从滤网本体上剥落，影响使用。

如图4所示，若滤网本体20的厚度(即未涂覆涂层21的滤网厚度，亦即约等于金属丝的丝径)表示为T1，而载有涂层21的滤网本体的厚度(即T1加上涂层21厚度的两倍)表示为T2，则较佳的，T1与T2的比值范围在3:4～3:7之间。例如，当滤网本体的厚度T1为1.5mm时，覆盖有所述涂层的滤网本体的厚度T2优选为2～3.5mm，更优选的，T2为2～2.5mm。

请继续参阅图3，如前所述，滤网本体20的每个网孔22的形状和大小由第一、第二金属丝23、24之间的夹角以及金属丝之间的间距来确定。为了增加空气的流通量，改善循环效果，可以将网孔22的尺寸设计得尽可能大，但是也不宜过大，否则一方面会导致整个滤网的金属丝材过少，支撑性能下降，另一方面会导致涂层21的总面积减少，降低α射线的放射能量。较佳的，所述各第一金属丝23和第二金属丝24之间的夹角为51～62°的锐角，即所围成的菱形网孔的顶角大小为51～62°。此外，相邻两根平行排列的金属丝之间的距离D是所述金属丝直径大小的3倍以上，优选为3.5～4.5倍。如此，得到的菱形网孔的较长对角线长度可达5～7mm。

采用上述结构的空气滤网，由于滤网本体整体覆盖了氧化钍(优选采用钍-232)涂层，因此α射线的放射能量可达到8～10MeV，比图1所示的现有技术的滤网高出了3倍以上，从而使经过滤网的空气中的氮和氧可以充分与α射线粒子产生碰撞，释放出大量的氢和氧。此外，通过采用较大孔径的菱形网孔设计，与图1所示的2mm孔径的正方形网孔设计相比，可大大提高空气流通量，不会对空气的循环流动产生阻碍。

本实用新型提供的上述空气滤网尤其适合在汽车发动机等燃烧装置中使用，例如可以将该空气滤网安装在汽车发动机自带的空气过滤器上(安装在进风侧或出风侧或两侧)，并且可根据需要将滤网裁切成适合空气过滤器的任何形状和大小，此外，也可根据空气过滤器的容量及流量对滤网网孔的形状和大小作相应的调整。当外部空气经过安装有该空气滤网的空气过滤器时，其中的氮气在α射线的作用下会被人工转化为氧和氢，而其中的氧气则会被活化及离子化。经过人工转化和离子活化后的气体进入燃烧室，将使燃料的燃烧更充分，从而有效提高燃料效率，提供能多的能量，由此可以降低燃料的使用量，减少碳的排放量，达到低碳环保的效果。

尽管本实用新型通过具体实施例揭示如上，显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种用于燃烧装置的空气滤网，其特征在于，包括：

滤网本体，所述滤网本体上均布有网孔；以及

覆盖在所述滤网本体表面的涂层，

其中，所述涂层包括氧化钍。

2.如权利要求1所述的空气滤网，其特征在于，所述滤网本体的厚度与覆盖有所述涂层的滤网本体的厚度之比为3:4至3:7。

3.如权利要求1所述的空气滤网，其特征在于，所述网孔的形状为菱形。

4.如权利要求1所述的空气滤网，其特征在于，所述涂层还包括用于将所述氧化钍粘接至滤网本体的胶粘剂。

5.如权利要求4所述的空气滤网，其特征在于，所述胶粘剂为环氧树脂。

6.如权利要求1～5中任一项所述的空气滤网，其特征在于，所述滤网本体由沿第一方向等间距排列的金属丝与沿第二方向等间距排列的金属丝交织而成，每个所述网孔由对应的金属丝围成。

7.如权利要求6所述的空气滤网，其特征在于，所述第一方向与第二方向之间的锐角夹角为51～62°。

8.如权利要求6所述的空气滤网，其特征在于，相邻两根平行排列的金属丝之间的距离大小是所述金属丝直径大小的3倍以上。

9.如权利要求8所述的空气滤网，其特征在于，相邻两根平行排列的金属丝之间的距离大小是所述金属丝直径大小的3.5～4.5倍。

10.如权利要求6所述的空气滤网，其特征在于，所述滤网本体为一体成型。

11.如权利要求1所述的空气滤网，其特征在于，所述氧化钍包括钍-232。

12.一种燃烧装置，包括空气过滤器，其特征在于，所述燃烧装置还包括安装在所述空气过滤器上的如权利要求1～11中任一项所述的空气滤网。