用于向燃烧容积施加电场的系统和装置制造方法及图纸

根据实施方式，在燃烧容积中的燃烧受到至少两个顺序施加的非平行电场的影响。根据实施方式，燃烧容积被配备了至少三个单独可调制的电极。根据实施方式，用于燃烧容积的电场施加装置包括用来减少或消除危险的安全装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】根据实施方式，在燃烧容积中的燃烧受到至少两个顺序施加的非平行电场的影响。根据实施方式，燃烧容积被配备了至少三个单独可调制的电极。根据实施方式，用于燃烧容积的电场施加装置包括用来减少或消除危险的安全装置。【专利说明】用于向燃烧容积施加电场的系统和装置背景电场可以被施加到火焰上。火焰可以通过改变它的行为(比如通过提高它的热量释放速度)做出响应。概述根据实施方式，系统可以提供被配置成从火焰的附近通过或从火焰中穿过的多个电场轴。根据实施方式，大于两个的多个电极可以选择性地产生大于两个的穿过火焰或从火焰附近通过的多个电场轴。根据实施方式，至少一个可选择的电场轴和至少一个其他可选择的电场轴可以呈一定角度而不是相互平行或相互反平行。根据实施方式,控制器可以依次选择燃烧容积(combustion volume)中的电场配置。大于两个的多个电极驱动器可以驱动燃烧容积中的有序的电场配置。根据实施方式，控制器可以周期率驱动有序的电场配置。根据实施方式，多个电场调制状态可以以等于或大于约120Hz的周期性频率被依次产生。根据实施方式，多个电场调制状态可以以等于或大于约IkHz的频率被依次产生。根据实施方式，燃烧容积中的电场状态的调制频率可以随着燃料输送速度、气流速度、需要的能量输出速度、或其他需要的操作参数而变化。根据实施方式，算法可以被用来确定电场调制状态的一种或多种序列的一个或多个特性。所述算法可以是输入变量和/或探测到的变量的函数。所述输入变量可以包括燃料输送速度、气流速度、需要的能量输出速度和/或另外的操作参数。根据实施方式，电场控制器可以包括被配置成根据输入变量和/或探测到的变量来确定燃烧容积中的电场调制状态的序列的模糊逻辑电路。所述输入变量可以包括燃料输送速度、气流速度、需要的能量输出速度、和/或另外的操作参数。根据实施方式，相关的系统包括但不限于用来提供方法实施例的电路和/或程序设计。硬件、软件和/或固件的组合可以根据系统设计者的喜好来配置。附图简述图1是根据实施方式的被配置用于施加时变电场的燃烧容积的图。图2A描绘了根据实施方式的对应图1的燃烧容积在第一时间的电场。图2B描绘了根据实施方式的对应图1的燃烧容积在第二时间的电场。图2C描绘了根据实施方式的对应图1的燃烧容积在第三时间的电场。图3是根据实施方式的被配置成提供穿过燃烧容积的时变电场的系统的框图。图4是根据实施方式的被配置成提供穿过燃烧容积的时变电场的系统的框图。图5是根据实施方式的用来控制电极调制的时序图。图6是根据实施方式的说明用来控制电极调制的波形的图。图7是根据实施方式的说明用来控制电极调制的波形的图。详细描述在下面的详细描述中，对附图进行了参考，附图构成了本文的一部分。在附图中，除非文中另做规定，否则相似的符号通常标识相似的部件。在详细描述、附图和权利要求中描述的示例性实施方式不是旨在限定。可以使用其他的实施方式和/或在不背离本公开的精神和范围的情况下做出其他的改变。图1是根据实施方式的带有系统101的燃烧容积103的图，系统101被配置成用来对燃烧容积103施加时变电场。燃烧器喷嘴102被配置成支撑燃烧容积103中的火焰104。例如，燃烧容积103可以构成锅炉(比如水管锅炉或火管锅炉)、热水箱、火炉、烤箱、暖气管、排气管、炉灶顶部、或相似物的一部分。至少三个电极106、108以及110被布置在燃烧容积103的附近或内部，以便通过向电极施加电压信号可形成在整个燃烧容积103中的在火焰104的附近或穿过火焰104的电场，火焰104被燃烧器喷嘴102支撑在燃烧容积103内。电极106、108以及110可以分别被相应的引线112、114以及116供电，这些引线可以从控制器和/或放大器(未示出)接收电压信号。虽然燃烧器喷嘴102被示出为简化的中空圆筒，但是多个可选择的实施例可以被考虑。虽然燃烧器102和电极106、108、以及110被示出为具有各自的形式和几何关系，但是其他的几何关系和形式可以被考虑。例如，电极106、108、110可以具有除了圆筒形以外的形状。根据一些实施方式，燃烧器喷嘴102可以被供电以形成电极中的一个。根据一些实施方式，多个喷嘴102可以支撑燃烧容积103中的多个火焰104。根据实施方式，第一多个电极106、108、110可以支持第二多个电场轴,所述电场轴在整个燃烧容积103中、在至少一个火焰附近或通过至少一个火焰。根据例子101，一个电场轴可以在电极106和电极108之间形成。另一个电场轴可以在电极108和电极110之间形成。还有另一个电场轴可以在电极106和电极110之间形成。图1的示例性实施方式可以根据应用在比例上相当大地变化。例如，在相对较小的系统中，燃烧器102的内径可以大约是I厘米，而且电极106、108、110之间的距离可以大约是1.5厘米。在稍大一些的系统中，例如，燃烧器102的内径可以大约是1.75英寸，而且电极之间的距离可以大约是3.25英寸。其他的尺寸以及燃烧器的大小和电极间距之间的比例是可以考虑的。根据实施方式，算法可以提供用于电极106、108、110的电压序列。算法可以提供实质上不变的电场状态序列或者可以使用一组可变的可用电极提供可变的电场状态序列等等。虽然许多算法可以被考虑用于提供许多电场状态序列，但是用于这三个示例性电极106、108、110的一种简单的电场序列在图2A-2C中示出。图2A是根据实施方式的至少瞬间在第一时间在电极106和电极108之间形成的标称电场204的描绘图202。电场204被描绘成使电极106保持在正电位而电极108保持在负电位，以致燃烧容积103中的电子和其他带负电荷的物质趋于流动远离电极108并流向电极106。类似地，燃烧容积103中的正离子和其他带正电荷的物质趋于流动远离电极106并流向电极108。燃烧容积103中的火焰104可能包括多种带电的和不带电的物质。例如，能对电场做出响应的带电物质可能包括电子、质子、负离子、正离子、负粒子、正粒子、带负电荷的燃料蒸汽、带正电荷的燃料蒸汽、带负电荷的燃烧产物、带正电荷的燃烧产物等等。这些带电物质可能存在于燃烧过程中的各个时间和各个点。此外，燃烧容积103和/或火焰可能包括不带电的燃烧产物、未燃烧的燃料、以及空气。火焰中典型地存在的带电物质通常使火焰有很高的导电性。燃烧容积103的在火焰104之外的区域可能是相对非导电的。因此，在有火焰104存在时，标称电场204可以被表示成将火焰104中的带负电荷的物质向着靠近电极106的火焰体积吸引，同时将火焰104中的带正电荷的物质向着靠近电极108的火焰104的体积吸引。忽略其他的影响，向着靠近电极108的火焰104的部分吸引带正电的物质可趋于增加电极108附近的火焰104的质量密度。还需要了解的是对火焰施加电场能提高燃烧的速度和完全性。图2B是根据实施方式的至少瞬间在第二时间在电极108和电极110之间形成的标称电场208的描绘图206。电场208被描绘成使电极108保持在正电位而电极110保持在负电位，以致燃烧容积103中的带负电荷的物质趋于流动远离电极110并流向电极108 ；以及，燃烧容积103中的带正电的物质趋于流动远离电极108并流向电极110。和图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·S·哈特威克，大卫·古德森，里查德·F·鲁特科夫斯基，杰夫·奥斯勒，克里斯多佛·A·威克洛夫，
申请(专利权)人：克利尔赛恩燃烧公司，
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