專利名稱：：一種微燃燒電產(chǎn)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型涉及微燃燒領(lǐng)域，特指利用溫差發(fā)電和光發(fā)電原理通過微型燃燒室把化石燃料燃燒所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。
背景技術(shù)：
：目前微燃燒發(fā)電領(lǐng)域，一般單獨采用熱電、光電技術(shù)，并且其能源轉(zhuǎn)換效率普遍偏低。如專利US5593509“Portablethermo-photovoltaicpowersource”，US2005121069“Thermophotovoltaicpowersupply”都是采用光發(fā)電技術(shù)；專利WO2006017390“FUELFLEXIBLETHERMOELECTRICGENERATORWITHBATTERYCHARGER(帶充電器的面包卷式的熱電發(fā)生器)”，WO2006017478“FUELFLEXIBLETHERMOELECTRICMICRO-GENERATOR(面包卷式的熱電發(fā)生器)”，WO2006017389“FUELFLEXIBLETHERMOELECTRICMICRO-GENERATORWITHMICRO-TURBINE(帶透平機(jī)的面包卷式的熱電發(fā)生器)”的燃燒室采用的都是“swissroll”結(jié)構(gòu)，并且都是利用熱發(fā)電技術(shù)，國內(nèi)微發(fā)電技術(shù)，專利CN200410104850.2“微燃燒電產(chǎn)生器”利用電場把正負(fù)等離子流分離的方法發(fā)電的，并且也沒有明確微燃燒器的結(jié)構(gòu)。現(xiàn)有技術(shù)中沒有采用將光發(fā)電與熱發(fā)電技術(shù)結(jié)合的裝置。
發(fā)明內(nèi)容為了避免和克服上述不足，本實用新型的目的是提供一種利用溫差發(fā)電和光發(fā)電原理把熱電技術(shù)和光電技術(shù)相結(jié)合的微燃燒電產(chǎn)生器，能獲得較高的能量轉(zhuǎn)換率。實現(xiàn)本實用新型的技術(shù)方案為微燃燒電產(chǎn)生器包括燃料瓶、微混合器、供氣閥、供氣管、噴頭、火焰管、電子點火器、電子點火與供氣閥同步控制器、燃燒室、選擇性輻射涂層、微冷卻翅片、冷卻室，其特征是采用溫差電池作為發(fā)電部件，燃料瓶經(jīng)供氣管、微混合器、噴頭與燃燒室相連，微混合器安裝在供氣管中，采用電子點火與供氣閥同步控制器控制供氣閥的開關(guān)和燃料的點火，電子點火器固定在噴頭上，從燃燒室向外依次是火焰管、選擇性輻射涂層、導(dǎo)熱塊、溫差電池、微冷卻翅片，其中導(dǎo)熱塊、溫差電池、微冷卻翅片的兩側(cè)向外依次是隔熱層、密封塊，燃燒室的尾部是冷卻室。為提高發(fā)電效率，可同時在燃燒室與溫差電池之間設(shè)置光電池，將光能轉(zhuǎn)換為電能發(fā)電。并在選擇性輻射涂層和光電池之間抽成真空或充入低壓的惰性氣體。且為降低熱阻，在溫差電池的兩面涂上熱硅脂。所述微混合器為一種利用文托里管進(jìn)行空氣和燃料混合的文托里管微混合器。供氣管由散熱率較高的材料做成，為防止回火現(xiàn)象發(fā)生，優(yōu)選鋁質(zhì)材料。同時冷卻室的背面也設(shè)有溫差電池，以回收排放廢氣中的熱量，將其轉(zhuǎn)化為電能。其工作原理是，氫氣或碳?xì)浠衔锖脱鯕庠谖耐欣镂⒒旌掀骼锘旌虾筮M(jìn)入微型火焰管燃燒室中燃燒，燃燒所產(chǎn)生的熱能通過溫差電池轉(zhuǎn)化為電能或通過光電池與溫差電池結(jié)合轉(zhuǎn)化成電能。微型火焰管燃燒室的管壁選用耐熱材料SiC、Al2O3，燃燒室的外表面是選擇性輻射涂層，光電池則由低頻帶間隙材料制成，如GaSb、GaInAsSb等。當(dāng)燃燒室壁面，也就是說，選擇性輻射涂層被加熱到一定高溫時，就會放出光子。當(dāng)光子撞擊光電池時，會激發(fā)出自由電子輸出電能。因為沒有運(yùn)動件，它的制造和裝配較容易，操作亦可靠。同時，它具有較高的能量轉(zhuǎn)換率。透過光電池的熱量以及廢氣所帶走的熱量再通過溫差電池轉(zhuǎn)化為電能。溫差電池屬于物理電池，它是一種把熱能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。根據(jù)塞貝克電動勢，即熱電效應(yīng)當(dāng)兩種不同的金屬相接觸時，它們之間會產(chǎn)生電位差，將它們組成回路，若兩接頭的溫度不同，則由于兩接頭的接觸電位不同，電路中會產(chǎn)生電動勢。半導(dǎo)體材料常表現(xiàn)出較高的熱電轉(zhuǎn)換性能。若把n-型和p-型半導(dǎo)體溫差電材料連接在一起，當(dāng)兩端溫度不同時，p-型半導(dǎo)體中的空穴和n-型半導(dǎo)體中的電子會分別向低溫端積累，遂在兩端各自產(chǎn)生溫差電動勢。利用這一原理，通過將p-型和n-型半導(dǎo)體進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇⒙?lián)連接后制成具有一定輸出功率及輸出電壓的溫差電池設(shè)置在光電池的外面以及燃燒室的尾部，以產(chǎn)生電能，進(jìn)一步提高熱能的利用率。本實用新型的優(yōu)點是(1)同時將光電池和溫差電池結(jié)合起來，能獲得較高的能量轉(zhuǎn)換率。(2)利用文托里管進(jìn)行空氣和燃料混合，可實現(xiàn)自動吸入空氣，簡化了裝置結(jié)構(gòu)。本實用新型可廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)療衛(wèi)生等各行各業(yè)的各種電子器件中，它還可以作為微型汽車、微型飛機(jī)、微型泵、微型機(jī)械等的動力。本實用新型所公開的微型、攜帶式的動力裝置不僅對微機(jī)電系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，而且對以現(xiàn)代微電信息和生物技術(shù)為支柱的產(chǎn)業(yè)都會產(chǎn)生巨大的影響。以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，圖中標(biāo)號分別代表1.電子點火與供氣閥同步控制器2.燃料3.進(jìn)氣閥4.燃料瓶5.供氣閥6.文托里微混合器7.供氣管8.噴頭9.電子點火器10.隔熱層11.燃燒室12.火焰管13.選擇性輻射涂層14.光電池15.導(dǎo)熱塊16.溫差電池17.微冷卻翅片18.密封塊19.冷卻室。具體實施方式如圖所示，本實施例中燃料瓶(4)中的燃料(2)通過供氣管(7)由噴頭(8)噴到燃燒室(11)進(jìn)行燃燒，文托里微混合器(6)安裝在供氣管(7)中，供氣管由散熱率較高的材料做成，優(yōu)選鋁質(zhì)材料，可以防止回火現(xiàn)象的發(fā)生；供氣閥(5)和電子點火器(9)由固定在燃料瓶(4)上的電子點火與供氣閥同步控制器(1)來控制，電子點火器(9)固定在噴頭上(8)；燃料(2)由燃料瓶(4)底部的進(jìn)氣閥(3)進(jìn)行補(bǔ)充；從燃燒室(11)向外依次是火焰管(12)、選擇性輻射涂層(13)、光電池(14)、導(dǎo)熱塊(15)、溫差電池(16)、微冷卻翅片(17)，光電池(14)、導(dǎo)熱塊(15)、溫差電池(16)、微冷卻翅片(17)的兩側(cè)向外依次是隔熱層(10)、密封塊(18)，選擇性輻射涂層(13)和光電池(14)之間抽成真空或著是充有低壓的惰性氣體，以減少對輻射的阻礙，溫差電池(16)的兩面涂上熱硅脂，以減少熱阻；燃燒室(11)的尾部是冷卻室(19)，冷卻室(19)的背面設(shè)有溫差電池(15)。使用時，開啟電子點火與供氣閥同步控制器(1)，供氣閥(5)打開，燃料(2)流入供氣管(7)中，同時安裝在供氣管(7)中的文托里微混合器(6)也會把空氣吸入供氣管(7)中，燃料和空氣的混合氣就通過供氣管(7)由噴頭(8)噴到燃燒室(11)燃燒，文托里微混合器(6)可根據(jù)流體力學(xué)的伯努利方程和燃燒化學(xué)平衡來設(shè)計。燃燒釋放的熱量經(jīng)火焰輸送到選擇性輻射涂層(13)，選擇性輻射涂層(13)發(fā)射光子的光譜峰值與光電池(14)的波段相吻合、光電池(14)吸收輻射光子的能量就轉(zhuǎn)化為電能輸出。透過光電池的熱量由導(dǎo)熱塊(15)傳遞到溫差電池(16)轉(zhuǎn)換為電能輸出。燃燒后的高溫廢氣從燃燒室(11)排到冷卻室(19)中冷卻后排出，冷卻室(19)的背面設(shè)有溫差電池(16)，可以把廢氣中的熱能再次利用，轉(zhuǎn)化成電能輸出。當(dāng)不需要發(fā)電時，關(guān)閉電子點火與供氣閥同步控制器(1)即可。權(quán)利要求1.一種微燃燒電產(chǎn)生器，它包括燃料瓶(4)、微混合器、電子點火與供氣閥同步控制器(1)、供氣閥(5)、供氣管(7)、噴頭(8)、火焰管(12)、電子點火器(9)、燃燒室(11)、選擇性輻射涂層(13)、微冷卻翅片(17)、冷卻室(19)，其特征是采用溫差電池(16)作為發(fā)電部件，燃料瓶(4)經(jīng)供氣管(7)、微混合器、噴頭(8)與燃燒室(11)相連，電子點火器(9)固定在噴頭(8)上，從燃燒室向外依次是火焰管(12)、選擇性輻射涂層(13)、導(dǎo)熱塊(15)、溫差電池(16)、微冷卻翅片(17)，導(dǎo)熱塊(15)、溫差電池(16)、微冷卻翅片(17)的兩側(cè)向外依次是隔熱層(10)、密封塊(18)，燃燒室的尾部是冷卻室(19)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微燃燒電產(chǎn)生器，其特征在于在燃燒室(11)與溫差電池(16)之間設(shè)置光電池(14)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微燃燒電產(chǎn)生器，其特征在于在選擇性輻射涂層(13)和光電池(14)之間抽成真空或充入低壓的惰性氣體。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微燃燒電產(chǎn)生器，其特征在于供氣管(7)由散熱率較高的材料做成，優(yōu)選鋁質(zhì)材料。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微燃燒電產(chǎn)生器，其特征在于所述微混合器為安裝在供氣管(7)中的文托里微混合器(6)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微燃燒電產(chǎn)生器，其特征在于溫差電池(16)的兩面涂有熱硅脂。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微燃燒電產(chǎn)生器，其特征在于冷卻室(19)的背面同時設(shè)有溫差電池(16)。專利摘要本實用新型涉及微燃燒領(lǐng)域，其包括燃料瓶、微混合器、供氣閥、供氣管、噴頭、火焰管、電子點火器、燃燒室、冷卻室，其特征是采用溫差電池作為發(fā)電部件，燃料瓶經(jīng)供氣管、微混合器、噴頭與燃燒室相連，微混合器安裝在供氣管中，采用電子點火與供氣閥同步控制器控制供氣閥的開關(guān)和燃料的點火，電子點火器固定在噴頭上，從燃燒室向外依次是火焰管、選擇性輻射涂層、導(dǎo)熱塊、溫差電池、微冷卻翅片，其中導(dǎo)熱塊、溫差電池、微冷卻翅片的兩側(cè)向外依次是隔熱層、密封塊，燃燒室的尾部是冷卻室。其優(yōu)點是同時將光電池和溫差電池結(jié)合起來，能獲得較高的能量轉(zhuǎn)換率；利用文托里管進(jìn)行空氣和燃料混合，可實現(xiàn)自動吸入空氣，簡化了裝置結(jié)構(gòu)。文檔編號H02N6/00GK2879528SQ20062007081公開日2007年3月14日申請日期2006年3月30日優(yōu)先權(quán)日2006年3月30日發(fā)明者劉春生申請人:劉春生