发明名称 热循环引擎之燃烧器之控制燃料及空气输送之系统与方法
摘要 一种使燃料和空气在有一加热器头之外燃机燃烧器内燃烧的方法。该燃料和空气结合形成一特征在于一燃料-空气比之燃料-空气混合物。当该燃料-空气混合物在外燃机燃烧器内燃烧时产生一废气产品。一火焰以点燃用一第一空气流率和一燃料流率产生之一第一燃料-空气比的燃料-空气混合物的方式形成。然后提高空气流率以产生一第二燃料-空气比。燃料流率亦以外燃机加热器头之一温度为基础控制。用以燃料流率为基础调节空气流率之方式在第二燃料-空气比维持火焰。该外燃机举例来说可能是一斯特林循环引擎。
申请公布号 TW482862 申请公布日期 2002.04.11
申请号 TW090105063 申请日期 2001.03.02
申请人 新动力观念公司 发明人 卡定;诺麦可;蓝克里
分类号 F02G1/043;F25B9/14 主分类号 F02G1/043
代理机构 代理人 黄庆源 台北巿敦化南路一段二四五号八楼
主权项 1.一种使燃料和空气在有一加热器头之外燃机之 燃烧器内燃烧的方法,该燃料和空气结合形成一特 征在于一燃料-空气比之燃料-空气混合物,该燃料- 空气混合物燃烧时产生一废气产品,该方法包括: 在以一第一空气流率和一燃料流率产生之一第一 燃料-空气比点燃该燃料-空气混合物形成一火焰; 提高空气流率以产生一第二燃料-空气比; 至少以加热器头之一温度为基础控制该燃料流率; 及 藉由至少以该燃料流率为基础调节该空气流率之 方式在第二燃料-空气比维持该火焰。2.如申请专 利范围第1项之方法,其中该第二燃料-空气比藉由 至少以废气中一氧气浓度为基础调节该空气流率 之方式维持。3.如申请专利范围第1项之方法,其中 该第二燃料-空气比藉由至少以该燃料流率和该空 气之一温度为基础调节该空气流率之方式维持。4 .如申请专利范围第1项之方法,其中该第二燃料-空 气比藉由至少以该空气温度及废气中一氧气浓度 为基础调节该空气流率之方式维持。5.如申请专 利范围第1项之方法,其中在燃料有一自燃温度和 一火焰速度之条件下点燃该燃料和空气包括将空 气以一高于该火焰速度之速度推进至一喷管入口 内,该喷管亦有一出口及从入口至出口之一恒定横 截面积且将燃料混入空气里形成燃料-空气混合物 ,该燃料-空气混合物离开该出口使得在该喷管出 口外部于空气燃料混合物内产生一火焰。6.如申 请专利范围第1项之方法,其中该燃料有一自然温 度且该燃料-空气混合物在低于或等于该燃料自然 温度之一第一空气温度点燃。7.如申请专利范围 第1项之方法,其中该燃料有一自燃温度且该火焰 在大于该燃料自燃温度之一第二空气温度维持。8 .一种使热循环引擎之燃烧室运作的系统,该热循 环引擎有一加热器头,该燃烧室之特征在于一燃烧 轴线及用来以燃烧一空气内燃料产生热和一废气 产品之方式将热传递至该引擎之加热器头,该系统 包括: 一旋流器,其以该燃烧室燃烧轴线为中心轴向对称 且用来输送向内流动空气; 一燃料喷射泵,其以使空气和燃料混合形成具有一 指定空气-燃料比之一空气-燃料混合物的方式将 燃料喷入径向向内流动空气里; 一燃料供应调节器,其以一指定燃料输送率输送燃 料; 一鼓风机,其以一指定空气流率将空气输送至该燃 烧器以便产生该指定空气-燃料比; 一旋流器空气温度感测器,其用来测量输送至该燃 烧室之空气的温度;及 一控制器,其至少以输送至该燃烧室之空气的温度 为基础控制空气输送率。9.如申请专利范围第8项 之系统,其更包括: 一加热器头温度感测器,其用来测量该加热器头之 温度;及 一控制器,其至少以该加热器头温度为基础控制燃 料输送率。10.如申请专利范围第8项之系统,其更 包括: 一气体成分感测器,其用来监测试燃烧器之废气产 品内一气体浓度,其中控制空气输送率之该控制器 包括至少以输送至该燃烧室之空气的温度和该废 气产品内气体浓度为基础之一控制器。11.如申请 专利范围第8项之系统,其更包括一流量感测器用 来测量燃料输送率,其中控制空气输送率之该控制 器包括至少以输送至该燃烧室之空气的温度和测 量所得燃料输送率为基础之一控制器。12.如申请 专利范围第8项之系统,其中该空气温度以该加热 器头温度为基础推断。图式简单说明: 图1a至1f描绘一习知之斯特林循环机的运作原理; 图2为依据本发明一实施例之斯特林循环引擎的剖 面侧视图; 图3为一双活塞机之折叠式引导连杆传动机构的剖 面图,该双活塞机例如为依据本发明一较佳实施例 之斯特林循环机; 图4为图3折叠式引导连杆传动机构之一实施例的 透视图; 图5a为依据本发明一实施例使用一销式热交换器 之斯特林循环引擎的剖面图; 图5b为图5a销式热交换器之放大透视详细图; 图5c为依据本发明一较佳实施例之图5a加热器头总 成的剖面图,其中热转移销为未依比例地示意绘出 ; 图6a为自图2斯特林循环引擎之底部观看的透视图, 图中显示依据本发明一实施例用来提高流量均匀 度之分路导管; 图6b为图6a分路导管系统之平面图; 图7a为取自依据本发明上较佳实施例之斯特林循 环机之燃料进给歧管侧面的剖面图; 图7b为沿图7a燃料进给歧管顶部之剖线BB取得的剖 面图; 图7c为沿图7a燃料进给歧管顶部之剖线AA取得的剖 面图,图中显示燃料喷口; 图8为依据本发明一实施例之燃烧器和加热器头总 成的剖面图,图中显示温度感测器的位置; 图9显示依据本发明一较佳实施例丙烷之最佳燃料 -空气比与空气预热温度的关系。
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