[发明专利]用于除冰雪的燃气发生器和相应的除冰雪设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于除冰雪的燃气发生器以及一种具有该燃气发生器的除冰雪设备、尤其是除冰雪车。

背景技术

众所周知，寒带地区进入冬季之后，经常有降雪的情况，致使冰雪累积在建筑物、屋顶、庭院、道路、铁路、机场跑道等场所。尤其是经过一场暴风雪之后，上述场所冰雪累积的情况更加严重，这将会直接影响人们的生产生活，特别是会严重影响交通运输业。而交通运输业是国民经济的重要组成部分，高效、安全、快速的交通运输对经济的发展具有重要的意义。

我国北方冬季常有大雪，由于气温低，道路积雪，甚至长期不化，经车辆和行人碾压后，形成压实雪，或融化之后再次冻结形成冻冰层，严重影响交通运输安全和效率。特别是在高速公路、机场、城市道路上，积雪和冰层不仅降低行车速度，堵塞交通，同时也是严重事故的隐患。现有的常用的除雪除冰装置是通过机械方式对冰雪的直接作用来清除冰雪。按照工作原理不同可分为推移式、螺旋转子式、滚压式、铲剁式、锤击式等5种。

用机械法除冰雪，其除净率较低，而且机械磨损很快，对路面损伤也很难避免。所以，现在实用的满足各种要求的除冰机很少。

压实雪，即降雪后经人员、车辆的碾压而形成的冰雪混合物，质地较硬并且与地面粘结紧密，难于用推雪板或普通螺旋浆除雪机彻底清除。冰层，主要指积雪因阳光或车辆碾压化成水后又冻结形成冰，冰层中除水分外，还有大量尘土、泥沙，质地坚硬，与地面粘结牢固，彻底清除更加困难。

而化学药剂在清除压实雪和积冰层时也存在受温度影响大，对环境影响大，对路面、特别是混凝土钢筋有巨大的破坏作用，对周围植被以及地下水损害较严重，综合成本高等不足之处，因此，化学除冰法并非理想的除冰方法。

高速公路和机场除冰雪，首推热力法，通过除冰雪装置所散发出的高温，快速融化道路上的冰雪，其主要优势是除冰雪速度快，可以实现车过冰雪即被融化的效果。热力法除冰雪按工作原理可分为：微波加热法、红外线加热法、声波加热法和热气喷射法等。其中，微波加热法、红外线加热法和声波加热法的加热效率非常低，无法产生高压气体，只能靠辐射除冰雪，同时基于这些方法的装置的结构也非常复杂。相比而言，热气喷射法由于将产生的热气直接喷射到冰雪上而效率相对较高。一种热气喷射法是利用退役的航空发动机改装成喷气除冰雪车，其喷出的喷气温度在100度到500度之间，但系统结构复杂，产品成本高，使用过程中能耗大，主要在机场使用，无法在城市道路和高速公路上推广使用。

目前的热力除冰雪法还包括将可燃气体点燃，喷射在冰雪面上，这种简单的燃烧喷射无法产生高温高压的气体(摄氏500度以上，速度达到超音速)。以这种方式除冰，效率仍然较低，无法进行推广使用。

为此，急需一种能够产生高温、高压、高速喷射的气体的喷射除冰雪装置，以高效地除冰雪和提高冰雪的除净率。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于除冰雪的燃气发生器和一种具有这种燃气发生器的除冰雪设备，尤其是除冰雪车，以克服现有的燃气发生器和除冰雪设备的上述种种不足。

根据一个方面，本发明提供了一种用于除冰雪的燃气发生器，包括：

燃烧室，其具有向着冰雪喷射燃气的燃气喷口；

燃料喷射器，其用于向燃烧室内喷射并雾化燃料；

压缩空气喷射器，其用于向燃烧室内喷射压缩空气；以及

引燃器，其用于引燃喷入燃烧室内的燃料；

其特征在于，所述燃料喷射器和压缩空气喷射器以内、外喷嘴的方式同轴嵌套地布置，且所述内喷嘴和所述外喷嘴中的至少一个为涡流式喷嘴或切向孔式离心喷嘴。

采用涡流式喷嘴或切向孔式离心喷嘴以及同轴嵌套的布置方式，可以使燃料和空气剧烈混合，从而大大提高了燃烧效率。

优选地，由所述燃料喷射器形成的燃料喷雾锥与由所述压缩空气喷射器形成的空气喷雾锥在空间上相贯。

优选地，所述内喷嘴和所述外喷嘴中的一个为涡流式喷嘴，另一个为切向孔式离心喷嘴。

优选地，所述内喷嘴为涡流式喷嘴，所述外喷嘴为切向孔式离心喷嘴。

优选地，所述内喷嘴为用于喷射燃料的燃料喷嘴，所述外喷嘴为用于喷射压缩空气的压缩空气喷嘴。

可选地，所述内喷嘴为用于喷射压缩空气的压缩空气喷嘴，所述外喷嘴为用于喷射燃料的燃料喷嘴。

优选地，所述涡流式喷嘴内设有圆柱形涡流器，所述圆柱形涡流器的外圆柱面上设有螺旋延伸的沟槽，所述沟槽的横截面为梯形；和/或所述切向孔式离心喷嘴具有圆柱形内腔，沿着所述圆柱形内腔的圆周壁设有与所述圆周壁相切的切向孔。