[发明专利]内燃机燃烧的改进方法和装置

说明书

本发明涉及一种在用燃料和助燃剂的混合气进行燃烧以提供能量的装置中的燃料燃烧的改进方法和装置。

申请人的文献WO98/01662描述了这种方法和装置。更准确地说，在该文献中，装置的可燃气体入口配有用于使萘保持固态的构件，以便通过萘从其固相直接变成气相而供给可燃气体，本说明书称这种过程为“升华作用”。

在上述文献所述装置的一个最佳实施例中，用于使萘保持在助燃剂气流中的构件由一个置于一个过滤器中的滤芯构成，所述过滤器布置在可燃气体朝装置输送的管道中。

例如，如果装置是一台内燃机或一个用碳氢化合物形成的燃料供给的燃烧器，那么，萘的保持构件就布置在所述装置的空气过滤器中。

另外，上述文献明确指出，萘的数量选择在每升输入到装置中的助燃气体不超过5毫克的数值。多次的试验表明，适当比例的萘对改进燃烧不会有什么影响。

本发明旨在提出一种比以上所简要分析的先有技术中所述燃烧进行更充分燃烧的改进方法和装置，尤其提出可升华化合物相对于要使用的助燃气体体积的有效体积比例。

因此，本发明涉及一在用燃料和助燃剂的混合气进行燃烧以提供能量的装置中的燃料燃烧的改进方法，其中，固态有机化合物在助燃气流中升华再同燃料混合，然后，所产生的混合气燃烧以提供能量，其特征在于，相对于为所述混合气一部分的助燃气体的体积来说，所述有机化合物升华的体积比例为百万分之0.5至百万分之15的范围。

因此，根据本发明，可升华有机化合物的体积比例可以比先有技术中述及的比例小若干数量级。此外，试验表明，超出所述数值范围，则不存在燃烧的改进效果。由此可见，本发明方法所消耗的可升华有机化合物的数量很显然小于先有技术中估计的消耗量。

根据本发明方法的其它特征：

-在用于内燃机的情况下，所述范围为百万分之0.5至百万分之2.5，最好为百万分之1.2至百万分之1.5；

-在用于工业用燃烧器的情况下，所述范围为百万分之5至百万分之15；

-试验还表明，萘并非唯一的适合本发明使用的可升华物质。因此，根据本发明方法的其它特征：

-所述有机化合物在下列一些化合物中加以选择：多环芳族化合物，多环脂环化合物，具有官能作用的芳族化合物，具有官能作用的脂环化合物，芳族酸或脂族酸和/或这些化合物的混合物；

-所述可升华的化合物在由下列物质构成的化合物族中加以选择：萘，蒽，立方烷，金刚烷，莰烷，萘酚，蒽醌，2-莰酮，或这些化合物的混合物；

所述可升华化合物是萘，金刚烷和/或莰烷；

-所述一种或若干种可升华化合物以其粉压缩而成的片剂加以使用；

-所述片剂仅包括唯一一种在所述化合物族中加以选择的化合物；

-所述片剂包括至少两种在所述化合物族中加以选择的化合物。

本发明还涉及一种用来实施上述方法的助燃剂过滤器，这种过滤器包括一个壳体，所述壳体具有一个助燃气体入口和一个助燃气体出口，在所述入口和出口之间布置有一个过滤元件，所述过滤器还包括一个滤芯，相对于穿过所述过滤元件的助燃气流来说，所述滤芯布置在所述过滤元件的下游，所述滤芯包括开孔管，其中布置有可升华有机化合物，所述过滤器，其特征在于，所述滤芯包括至少一个带状支承件，所述支承件具有波纹状部分以紧固所述管，最好弹性地进行紧固。

由于本发明过滤器的这个特征，带状滤芯的结构使穿过所述过滤器的助燃剂气流损失最小。

根据本发明这种过滤器的其它特征：

-由于所述过滤元件呈环形和圆柱形形状，因此所述带状支承件具有弹性，并且成C字形，其臂朝外部作用，所述支承件通过所述带贴靠在内壁上而保持在所述过滤元件中；

-所述带的每个臂通过一个波纹状部分朝呈C形内部延伸，一个呈波纹状的片材固定到所述波纹状部分上，以便同所述带一起确定用于固定所述管的通道；

-由于所述过滤元件具有基本平坦的形状，因此，所述带状支承件包括两个彼此加以固定的波纹状片材，以便限定用于所述管的通道，所述滤芯直接布置在所述过滤元件上，最好在重力作用下支承在所述过滤元件上；

-每个管在其一部分长度上没有开孔，以便储存可升华有机化合物；

-所述片剂可以在所述管中加以叠置，并由一个布置在叠置片剂一端的弹簧加以压紧；

-所述带状支承件具有Ω形波纹状部分，所述管嵌装在其中。

所述过滤器的特征尤其具有以下一些优越性：

-通过波纹带装有可升华有机化合物的管的固定方法可以使管很方便地安装在滤芯中；