[实用新型]等离子体发生器及等离子体空气发动机

说明书

技术领域

本实用新型属于一种发动机，具体地讲，指一种由等离子体激发空气和水雾的混合体而产生动力的发动机。

背景技术

将某种气体电离成等离子体的技术又称为等离子弧技术，其原理为：气体处于电场中，当电场电压达到点燃电压(击穿电压)时，其受到电场力作用的电子被加速飞向电场正极，电子会沿途相互撞击其它原子，激发出欲挣脱束缚的电子，形成电子群一同向正极运动，由于它们不断地被电场力加速，而不会被俘获，电子群一直撞击，而激发出更多的电子，在电场中分子两极对准电场两极的弛豫时间约为10^-10秒甚至更短，而电场的形成相当于光的速度，但热电子是靠撞击而产生的，从而两极之间的电弧变得更加强烈。电场电压达到点燃电压气体就会被激发产生放电，等离子弧喷咀技术也是应用这个理论，使喷咀管壁产生向内的冷压缩，离子向弧心产生热压缩，弧心产生电磁收缩最终使离子中心产生几千度甚至上万度的超高温；导致电场内电极间密集的电子流动形成高温电弧，电极间气体因此被电离成等离子体。采用特殊喷咀压缩电弧取得超高温的等离子气流，使等离子弧喷咀具有独特作用。

当高温等离子气体占据一个气室的1/2甚至更高的比例，在气室容积一定的情况下，其压力作用不亚于压缩空气，现两者结合后节能效果更佳。

由于水是极性分子，水蒸气电离的能耗低于单纯电解或热解，也因为水蒸气的膨胀率比普通空气气体大得多，水蒸气作为产生离子的一种优良气源。

离子弧技术作为一项成熟的技术，已经应用于金属切割、焊接等领域。然而，现有技术中还没有一种利用上述水蒸气电离原理应用于发动机领域。

实用新型内容

本实用新型的一个目的，在于解决现有技术中的不足之处，提供一种等离子体发生器。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种等离子体发生器，包括电极塞，固连于电极塞的阴极电极棒，一个套于所述电极棒外具有第一腔体和第二腔体的壳体，其中，第一腔体在远离电极塞的端部设有喷嘴结构，在靠近所述电极塞的部分设有进气通道；第二腔体包围所述第一腔体，具有一个进液口和一个与出液口。

本实用新型的另一个目的，在于解决现有技术中的不足之处，提供一种基于上述等离子体发生器的等离子体空气发动机。

为实现上述目的，本实用新型的等离子体空气发动机包括：

缸体，具有至少一个反应室，与所述反应室相连通的一个进气道、一个喷嘴安装孔，一个排气道和至少一个等离子发生器安装孔；

在所述缸体之外还包括与等离子发生器安装孔数量相等的等离子发生器，所述等离子发生器包括电极塞，固连于电极塞的阴极电极棒，一个套于所述电极棒外具有第一腔体和第二腔体的壳体，其中，第一腔体在远离电极塞的端部设有喷嘴结构，在靠近所述电极塞的部分设有进气通道；第二腔体包围所述第一腔体，具有一个进液口和一个与出液口；

一套水雾化系统，包括一个喷嘴部分，所述喷嘴部分通过所述喷嘴安装孔连通反应室；

一套高压供气系统连接于所述进气道，具有一个可控气阀，所述可控气阀设于进气道口的以控制高压供气系统向反应室供气；

一个位于反应室下方的，与缸体侧壁紧密连接的活塞；以及

一个连于活塞的摆杆。

其中，水雾化系统通过水雾喷嘴向反应室内喷射水雾，高压供气系统将外部空气加压为高压气体后，打开气阀，通过进气道将高压空气送入反应室，等离体发生器向反应室发出等离子体，等离子体呈高温状态，在反应室与高压气体以及水雾混合后，温度降低，水雾吸热气化，体积膨胀，因此产生向下的推力，推动活塞向下运动，带动摆杆运动。

本实用新型的有益效果在于，如仅通过高压气体推动活塞，则用量较大，加入等离子体和水雾后，可大大减少高压气体用量。

附图说明

图1为本实用新型所述的等离子体空气发动机的结构示意图。

图2为本实用新型所述的等离子体发生器的结构图。

具体实施方式

本实用新型涉及一种等离子体空气发动机可对水雾进行气化，从而在仅有少量高压气体参与的情况下推动活塞，下面结合附图，对本实用新型的特征作详细说明：