一种促进燃烧的方法及其装置制造方法及图纸

一种促进燃烧的方法，在空气通道中设置超氧负离子发生器（２０），以其光源（２２）照射ｎ型半导体材料，空气流过时接触所述ｎ型半导体材料进行空气活化，活化后的空气进入燃烧室参与燃烧。促进燃烧的装置包括壳体（１０），壳体上设有空气进口（１１）和空气出口（１２），从而在壳体内形成气流通道，所述气流通道上设有至少一个超氧负离子发生器（２０），由换能器（２１）和照射所述换能器以产生激发电荷的光源（２２）组成，所述换能器由ｎ型半导体材料及其所附着的载体组成。本方法和装置提高了自然空气中氧的活性，从而促进燃烧，使燃料燃烧更加彻底，提高燃料的利用率，可在应用燃烧的系统中使用，如发动机、燃煤锅炉或燃油锅炉等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种促进燃烧的方法及其装置。
技术介绍
现有的绝大多数应用燃烧的系统，燃烧过程所需的氧化剂均为自然空气中的氧气(02)。对于特定的系统，工程技术工作者采用先进的 工艺和技术促进燃烧，提高燃料利用率，如，对于汽油发动机，通过 对发动机的结构进行优化，应用电子控制技术使发动机工作在接近理 想的状态，其目的在于提高燃油的利用率。但自然空气中氧气的活性 未变，自然空气中氧气的利用率低，燃料燃烧的程度仍不够彻底，造 成燃料利用率低，以及带来燃烧废气对环境的严重污染。如电喷汽油 发动机，闭环控制状态下汽油的燃烧率可达95%以上，但开环控制状 态下，汽油的燃烧率仍相对较低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种提高自然空气中氧的活性， 从而促进燃烧，使燃料燃烧更加彻底，提高燃料的利用率的方法，并提 供利用这种方法的装置。为解决上述问题，本专利技术提供一种促进燃烧的方法，其特征在于， 在用于燃烧的空气通道中设置超氧负离子发生器20，以该超氧负离子发生器的光源22照射n型半导体材料，空气流过时接触所述超氧负离子发 生器的n型半导体材料进行空气活化，活化后的空气进入燃烧室参与燃烧。利用所述方法的一种促进燃烧的装置，其特征在于，包括壳体IO, 壳体上设有空气进口 ll和空气出口 12,从而在壳体内形成气流通道，所 述气流通道上设有至少一个超氧负离子发生器20,所述的超氧负离子发 生器由换能器21和照射所述换能器以产生激发电荷的光源22组成，所 述换能器由n型半导体材料及其所附着的载体组成。所述n型半导体材料为纳米二氧化钛，所述载体为泡沫镍。所述光源为可调功率的光源；所述载体为多孔或实心载体，制成平 板状载体21a或波紋状载体21b或弧形载体21c或折弯状载体。所述光源22旁设有一个反光灯罩23。所述壳体内设置为光源22预热的加热器24。所述壳体内的空气进口 11处设有除尘器30,相对超氧负离子发生器 20而言，所述除尘器位于空气流向的上游；所述空气进口 ll或空气出口 12的至少一处设有循环风机40。所述壳体10为圓筒形，其内设置一个圓筒形的除尘器30,在除尘器 内设置一个圓筒形的金属护网50,在金属护网内紧贴设置着一个两端敞 口的圓筒形换能器21,所述光源22置于所述换能器围成的空间内。所述气流通道内设有阻挡部分气流直线通过的挡板60,所述至少一个超氣负离子发生器20置于所述挡板60和空气进口 ll之间；所述挡板 设有自动调节机构。所述壳体10为汽车发动机滤清器的壳体。本专利技术的有益效果叙述如下本专利技术采用了超氧负离子发生器来实现氧的活化。当半导体受到大 于禁带宽度的能量的光波照射时，会产生激发电荷一一电子和空穴。n 型半导体的电子是多数载流子，受激发的电子与氧分子发生还原反应的 生成物是超氧负离子(02+e-02—)，这一利用半导体将光能转化为电能和 化学能的方法称为光电化学工艺。为了实现上述过程，在载体基材上加 载纳米半导体材料，并以大于半导体材料的禁带宽度的能量的光波照射， 这样在半导体材料的表面就会出现大量的受激发电子，当氧分子与激发 电子发生碰撞并发生化学反应时，就生成了超氧负离子02—。超氧负离子 具有比氧分子强得多的氧化性。由化学反应机理可知，饱和分子之间进行反应的活化能远高于饱和 分子和离子反应的活化能，也就是说，在有离子参与的反应，反应速率 高，反应易于进行彻底。因此，当氧分子离子化成为超氧负离子02—(此 过程称为空气活化)后，降低了氧与燃料反应的活化能，使氧与燃料的 反应容易进行，则在有超氧负离子参与的燃烧过程，燃料的燃烧速率提 高，燃烧彻底，释放更多的热能，燃料的利用率得到^R高。另外，本专利技术的光源及换能器使用寿命长，超氧负离子的产率稳定； 光源和换能器的环境适应性强，可在高、低温，高湿度等恶劣的环境下 使用；本专利技术促进燃烧的方法和装置可在应用燃烧的系统中使用，如发动机、燃煤锅炉或燃油锅炉等等，具有效果显著、经济性好、实用性强等特点。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一 步详细说明。 图1是本专利技术实施例1的促进燃烧的装置示意图。图2A是本专利技术实施例2的促进燃烧的装置侧^L示意图。 图2B是本专利技术实施例2的促进燃烧的装置主视示意图。 图3是本专利技术实施例3的促进燃烧的装置示意图。 图4是本专利技术实施例4的促进燃烧的装置示意图。 图5是本专利技术实施例5的促进燃烧的装置示意图。 图6是本专利技术实施例6的促进燃烧的装置示意图。具体实施方式 实施例1如图1所示，本专利技术实施例1的促进燃烧的装置是一种基本的结构 形式，它有一个壳体10,壳体上设有空气进口 ll和空气出口 12,从而 在壳体内形成气流通道，壳体同时起连接除尘器30、光源22、换能器21a 等部件和导流的作用，壳体的大小和形状根据实际使用要求设定。所述 壳体内的空气进口 11处设有一个作为除尘器30的滤尘网，除尘器可以 是各种形式，其作用是滤除空气中的有害尘粒，保护换能器。滤尘网外 缘接触到壳体内表面，所有的空气均通过滤尘网。在尘粒对换能器的使 用不会造成大的影响的场合，除尘器可以省去。在所述除尘器与空气出口之间的气流通道上设有超氧负离子发生器20,所述的超氧负离子发生器由换能器21a和照射所述换能器以产生激发电荷的光源22组成，该换 能器的作用是将光能转换为电能和化学能，是生产超氧负离子的关键部 件，所述换能器由n型半导体材料及其所附着的载体组成。所述n型半 导体材料为纳米二氧化钛，所述光源22的波长小于400nm，所述载体可 以是泡沫镍，该泡沫镍制成平板状载体21a,该载体外缘未完全触及壳体 内表面，有部分空气可以不经过活化而进入燃烧室。当然，也可以设置 为完全触及壳体内表面，使空气活化更加充分再进入燃烧室。 实施例2如图2所示，是用于发动机的带有超氧负离子发生器的促进燃烧的 装置，壳体10为圆筒形，其内设置一个滤尘网制成的圓筒形的除尘器30， 所述除尘器两端顶触在壳体内端面，则所有的空气均经过滤尘，为了增 加滤尘网面积，可将滤尘网设置为波紋状。为了保护和支撑滤尘网，在 紧贴除尘器内表面设置一个圓筒形的金属护网50，在金属护网内紧贴设 置着一个圆筒形换能器21，该换能器两端敞口，长度略小于所述金属护 网，所述光源22置于所述换能器围成的空间内。图中，空气进口 11设 于壳体一端的回转面上，空气出口 12设于壳体另一端的中轴线上，当然， 空气进口、空气出口的位置、大小和形状根据使用需要而定。另外，若 光源强度不变，改变换能器10的长度L则可以改变超氧负离子的产率， 当所有空气都流经换能器10时，超氧负离子的产率最高。对于已经配置有空气滤清器的发动机，可在其空气滤清器内，依据 图2所示的相对应位置增加换能器21和光源22组件，将原空气滤清器升级为带有超氧负离子发生器的促进燃烧的装置，滤清器壳体即为所述促进燃烧装置的壳体IO。如长安牌SC6331AITi型汽车，加装的换能器为 载体基材是厚度1. 6咖i、孔径110ppi、面积300mmx 147mm的泡沫4臬，n 型纳米半导体材料是粒径为10nm左右的二氧化钛，换能器的外形尺寸为 小95麵x 147mra，空气经过换能器的比率约为90%;加装的光源由直流12V 电子镇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种促进燃烧的方法，其特征在于，在用于燃烧的空气通道中设置超氧负离子发生器（２０），以该超氧负离子发生器的光源（２２）照射ｎ型半导体材料，空气流过时接触所述超氧负离子发生器的ｎ型半导体材料进行空气活化，活化后的空气进入燃烧室参与燃烧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马骧彬，
申请(专利权)人：马骧彬，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]