CN107278240A - 用于改善燃烧的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种装置和一种方法,用所述装置和方法能够改善锅炉或者内燃机的燃烧室(BR)中的燃烧的完全性。为此本发明提出,气态的燃料/空气混合物或者其组分中的一种组分在导入到所述燃烧室(BR)之前借助于等离子发生器(PG)丰富以自由基和离子的合适的浓度。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于改善燃烧室中的燃料/空气混合物的燃烧的装置和一种用于改善燃烧的方法。
背景技术
在内燃机、像例如用于机动车的奥托马达和柴油马达中,由燃油和环境空气构成的混合物引入到燃烧室中、混合并且在受控制的条件下点燃和燃烧。在通常情况下,这种燃烧进行得不完全,并且所述混合物的所有组成部分的仅仅大约99%燃烧成水和二氧化碳。剩余的份额由NOx、CO、炭黑、焦油和碳氢化合物组成。
对于所有具有内部燃烧的内燃机而言,在每个工作循环之后更换所参与的气体,也就是排出废气和输送新鲜气体。当今的马达压缩所述气体,然后将所述气体在高压下燃烧并且又使其缓松(entspannen)。最大可能的效率取决于温度水平并且因此取决于压缩比,在所述温度水平上输送并且排出燃烧热。不完全的燃烧又减小所述效率。这也适用于其他的具有燃烧室的技术设备、例如锅炉。
以石油为基础的、液态的燃油和燃料包含大量不同的碳氢化合物(氢和化合碳)。为了将燃料转化成能量,必须发生燃烧。完全燃烧的结果是水和二氧化碳。当所述燃烧不完全时,产生一氧化碳、炭黑和焦油。
小且轻的碳氢化合物分子、像例如在气体或者粗汽油中的这样的碳氢化合物分子很容易燃烧。与此相反,大且重的碳氢化合物分子不那么容易燃烧并且需要更高的温度来达到完全燃烧。在所述燃烧过程期间,所述燃烧的速度受到存在的自由基的量和浓度以及受到产生的自由基的燃烧的影响。这些自由基尤其在更高的温度的情况下,通过碳氢化合物分子的分解而产生。由于所述自由基的高反应性,所述自由基立即与氧气反应。在这种氧化的情况下释放热,这引起接下来的热分解。
如果燃油混合物的着火在内燃机的燃烧室中持续更长的时间,那么也推移所述燃烧重心。此外,在更高的能量投入的情况下,更长的火花持续时间能够加快所述火花塞的损耗。自由基的提高的浓度引起更强且更快的燃烧过程。
在DE 10331418 A9中提出,为了改善燃烧,代替火花塞使用等离子并且在所述燃烧室内部生成这些等离子。但是成问题的是,将所述等离子发生器集成到燃烧室中并且与在那里存在的条件相匹配。
EP 1845251 A1公开了一种具有燃烧室的发生器。与高电压源相连接的等离子发生器或者离子发生器产生离子并且将所述离子在连接在所述燃烧室之前的部位处馈入到所述装置中,从而改善所述燃烧的效率。
由JP S58-93952 A公开了一种用于改善内燃机的效率的方法,其中通过电离的氧气来提升所述燃烧。
由US 2007/0012300 A1公开了一种具有改善的效率的内燃机,其中通过臭氧来提升所述燃烧,所述臭氧在通往燃烧室的空气流中得以丰富。
由DE 10358294 A1公开了一种具有燃油转化器的燃烧马达,所述燃油转化器尤其也能够构造为等离子燃油转化器。
发明内容
本发明的任务在于,提供一种改善的装置和一种方法,用所述装置能够达到尽可能完全且均匀的燃烧,而在此不必接受所公开的解决方案的缺点。另外的子任务在于,最大化地充分利用所述燃料/燃油的能量含量并且尽可能地避免有害的废气。
根据本发明,这个任务通过根据权利要求1的装置和根据权利要求8的方法来解决。本发明的有利的设计方案由另外的权利要求得知。
本发明提出,通过以下方式来优化燃料/空气混合物的燃烧:至少一个反应室连接在所述燃烧室之前,在所述燃烧室中发生燃烧,在所述反应室中,所述燃料/空气混合物的至少一种组分能够借助于等离子发生器丰富以自由基和离子。那么所述燃烧室本身能够如在公开的燃烧装置中那样来构造。能够用低电压运行的压电变压器作为等离子发生器来使用。
此外,所述装置包括控制装置,通过所述控制装置能够控制所述燃料/空气混合物的组分的丰富。
发明人已经发现:在燃烧过程的初期阶段,自由基和离子的正确的浓度已经对所述燃烧的完全性是重要的。在所述燃料/空气混合物中的燃烧开始之前,用根据本发明设置在反应室中的等离子发生器已经能够提高自由基和离子的数量。然后,当点燃所述燃料/空气混合物时,所述燃烧能够更快地开启,并且然后也更早地结束。此外,所述燃烧在结果中更完全地进行。这尤其在下述内燃机中是有利的,在所述内燃机中,所述燃料/空气混合物的点燃发生在通过所述燃烧马达的工作冲程来预先给定的时刻,此外,为所述时刻提供了仅仅狭窄的时间窗。本发明使得在这个时间窗内的燃烧的完全进行变得容易。而后,与至今为止相比,能够将所述燃料或者燃油的更大部分利用并且转换为能量。
用作等离子发生器的能够用低电压运行的压电变压器能够以紧凑的结构方式来制造,并且在输入侧用例如在机动车中普遍的、例如12、24或者48V的低运行电压来运行。
此外,用这样的等离子发生器能够产生具有低于50℃温度的冷等离子,所述冷等离子使得所述装置和用于所述装置的材料没有过于剧烈地负载并且因此也没有对所述反应室的材料提出太高的要求。因此,能够尽可能地将传统的材料用于所述反应室和到所述燃烧室的气体入口。
但是有利的是,所述反应室和反应室与燃烧室之间的连接部设有光滑且尤其惰性的表面,或者配备以惰性且光滑的覆层。 “惰性的”在此意味着,所述表面没有与所述等离子进行离子反应或者自由基反应,由此,所丰富的气体量中的自由基和离子的浓度可能减小。
此外有利的是,所述反应室在空间上尽可能地布置在燃烧室的近旁,并且两者之间连接部和输送部尽可能短地构造,以便最小化丰富以自由基和离子的气态的组分在其中的停留持续时间。以这种方式来避免自由基和离子的浓度在传输到燃烧室期间过于剧烈地下降,所述自由基和离子拥有仅短暂的半衰期。在本发明的意义中,针对“气态的”在这里并且在下文中也被理解为如气体那样表现的混合物、像例如还有细微分布的液体(雾)。
压电变压器(PT)通过压电效应产生强电场。这个场能够通过电激励来电离气体和液体。在所述PT的次级侧,交变电场产生原子和分子的剧烈的极化、激励和电离。这个过程产生压电点燃的微等离子、PDP(Piezoelectric Discharge Plasma:压电放电等离子)。PDP具有如下特性,所述特性对应于典型的介质阻挡放电(DBD)。PDP能够在0.01mbar到2000mbar的较宽的压力范围内点燃,这尤其符合用于所述燃烧的不同的要求。
对于压电变压器而言,初级侧输送的交流电压首先通过电极转化成压电体内的机械振动,所述电极气相喷镀到压电晶体上或者——在陶瓷的实施方案中——烤印(einbrennen)到所述变压器的陶瓷结构中。在此,所述机械振动的频率主要取决于几何形状和机械结构。
由此,在所述变压器PT内构成了机械波,所述机械波通过所述压电效应在所述次级侧的电极上产生输出电压。在此,所述次级侧的输出电压的大小尤其取决于晶体板或者所述陶瓷体的几何形状以及所述电极的位置。
Rosen型的压电变压器(Rosen型的PT)特别合适用于产生PDP(压电放电等离子),因为该类型提供了高功率密度和非常高的转化比。特别有利的是,在所述初级侧上应用具有内置电极的陶瓷多层结构,因为如此能够将特别低的初级电压用于点燃(Zünden)所述等离子。在实践中,转变比能够如此达到大于1000。
所述压电变压器根据本发明有利地在其谐振频率中运行。在10kHz到500kHz之间的频率对于所述PDP的点燃而言是最佳的。
如果功率驱动器最佳地与所述PT的谐振和阻抗相匹配,那么以高效率实现机械振动到放电过程的转化。在产生等离子的条件下,所述***的运行特性与所述***的电子的小信号特性(Kleinsignalverhalten)显著不同。在放电点火的阈处,所述PT的阻尼提高,耦合的功率提高并且所述谐振频率推移。为了稳定所述PDP,例如能够再调整所述频率(频率跟踪)。
在有利的设计方案中,所述装置的燃烧室具有气体出口,在所述气体出口处或者在所述气体出口之后(沿着气体流动方向来看)布置了传感器,所述传感器通过反馈回路与所述控制装置相连接。所述传感器设计用于检测数值,所述数值表示用于所述燃烧的完全性的量度。
这样的传感器例如设计用于确定未燃烧的碳氢化合物的浓度。另一种可行方案在于,所述传感器如λ探针那样来构造,并且确定从燃烧室中导出的废气中的氧气的浓度。这两者都是用于燃烧室中的燃烧的完全性的量度。
所述控制装置现在能够设立用于:根据由传感器确定的数值,通过所述反馈回路如此控制所述等离子发生器,使得自由基和离子的浓度最佳地来调节。
在实施例中,通过相应的耦合的初级功率来控制所述等离子发生器。这例如能够通过所施加的运行电压来实现由此感应的运行电流。
作为替代方案或者补充方案,所述装置能够包括传感器、例如气体/离子传感器,所述传感器用于在进入到燃烧室中之前检测一种或者多种气态的组分中的自由基和离子的浓度。这种传感器能够布置在燃烧室中的气体入口之前并且同样与所述控制装置相连接。
然而,这种具有仅一个这样的传感器的实施方案以下述为前提:对于相应的燃烧条件而言必需的自由基和离子的最佳的浓度是已知的。那么这样的传感器能够是有意义的是,空气/燃料混合物的引入到燃烧室中的量快速且剧烈地变化。用这样的传感器能够补偿所述燃料/空气混合物的由此变化的流速。在更慢的流速的情况下,在所述真正的燃烧开始之前得出在***中的更长的停留持续时间和由此自由基和离子的提高的分解,所述分解能够用这个控制来补偿。
根据本发明,在反应室中,所述燃料/空气混合物的仅仅一部分丰富以自由基和离子。这部分能够以体积份额存在。但是也可行的是,所述燃料/空气混合物的仅仅一种组分丰富以自由基和离子。
尤其是在最先提及的情况中,燃烧室中的自由基和离子的浓度能够以这种方式通过燃料/空气混合物的第一和第二分流的混合比例来调节和控制。那么所述第二分流不通过所述反应室导引,并且因此没有等离子份额,也就是没有自由基和离子。
因此,即使在等离子发生器功率不变的情况下,也可行的是,调节所述燃烧室内的燃料/空气混合物中的自由基和离子的浓度。
附图说明
在下文中,所述装置和在所述装置中实施的方法根据实施例和所属的附图得到进一步阐述。附图仅仅用于本发明的说明和更好的理解,并且因此仅仅示意性地且没有按比例来执行。因此,从所述附图中既不能够获得绝对尺寸,也不能够获得相对尺寸。附图中:
图1示出了根据本发明的装置的第一种实施方式,在所述装置中,将所述燃料/空气混合物的两个分流导引到燃烧室中;
图2示出了所述装置的第二种实施方式,在所述装置中,整个燃料/空气混合物通过具有等离子发生器的反应器来引导;
图3示出了根据本发明的装置的第三种实施方式,在所述装置中,将所述燃料/空气混合物的空气份额通过所述反应室引入到燃烧室中,而直接将所述燃料引入并且尤其喷入到所述燃烧室中;
图4示出了反应室的根据本发明的设计方案;并且
图5示意性地示出了能够应用于本发明的压电变压器。
具体实施方式
图1示出了所述根据本发明的装置的第一种实施方式。这种装置由燃烧室BR和连接在所述燃烧室之前的反应室RR组成。通过反应室入口RE将所述燃料/空气混合物的第一组分或者第一分流K1引入到所述反应室RR中。在那里布置了等离子发生器PG,所述等离子发生器如有必要通过特别的附加措施受到所引入的气体的四面冲刷。所述等离子发生器PG将所述第一组分的一部分转化为等离子或者使所述第一组分丰富以自由基和离子。
从反应室RR将丰富以等离子的组分/分流通过等离子组分输送管路PZ从反应室RR导出。在所述等离子组分输送管路PZ中布置了节流阀DV,通过所述节流阀能够调节并且尤其减小所述气流。
通过燃料输送管路BZ和燃烧室入口BE,将所述燃料/空气混合物的第二组分K2或者所述燃料/空气混合物的第二分流引入到燃烧室BR中。所述等离子组分输送管路PZ在燃烧室的近旁汇入到所述燃料输送管路BZ中。同样,在燃烧室入口BE的近旁布置了气体/离子传感器GIS。这个气体/离子传感器GIS在所述燃料输送管路BZ中探测数值,所述数值表示所述燃料/空气混合物的等离子份额。所述传感器例如能够确定所述混合物的离子化程度。也可行的是,确定所述混合物的臭氧含量,所述臭氧含量同样表示用于所述混合物的等离子含量的典型的数值。
离子传感器例如能够构造为传导性传感器。在此,当有待桥接的路段受到含等离子的混合物的四面冲刷时,能够确定两个电极之间的传导性,所述两个电极彼此以自由的间距布置在空间中或者以预先给定的间距布置在表面上。
例如,所述燃烧室BR本身是内燃机、例如奥托马达或者柴油马达的燃烧室。但是,所述燃烧室BR也能够配属于锅炉并且能够是纯粹的热发生器。在任何情况下,所述燃料/空气混合物在燃烧室BR内点燃。由于离子和自由基的起初已经存在的份额,使得所述混合物的点燃变简单并且所述燃烧进行得更加完全。
在内燃机中,所述混合物附加地压缩并且在期望的时刻、尤其是在压缩度最高的情况下借助于点火源点燃。在热发生器的燃烧室BR中实现连续的点燃。
将由混合物的燃烧引起的废气通过燃烧室出口BA从所述燃烧室BR引出来。对于内燃机而言,这在所述马达的冲程中实现,与此相反的是,对于热发生器而言这通常连续地实现。
此外,所述装置具有反馈回路FB,所述反馈回路将气体/离子传感器GIS与控制装置SE连接起来。所述控制装置又与所述等离子发生器PG相连接并且例如通过所提供的功率、尤其通过电压来控制所述等离子发生器的等离子产生。
此外能够设置布置在所述燃烧室出口BA处或者布置在所述燃烧室出口之后的传感器和反馈回路FB。所述传感器设计用于检测数值,所述数值表示用于所述燃烧的完全性的量度。通过所述反馈回路,这个数值能够被控制装置用于控制所述等离子发生器,并且因此用于改善燃烧室中的燃烧功率。
在有利的实施方案中,压电变压器(也见图5)作为等离子发生器PG来使用。这个压电变压器例如构造为杆状并且在初级侧处具有多层结构,在所述多层结构中,压电陶瓷层和所属的电极交替。所述电极能够交替地用所施加的初级电压的不同的极来加载。
适合于本发明的等离子发生器例如由公司EPCOS以名称CeraPLAS™销售。所述等离子发生器以具有多层结构的杆状的PZT-陶瓷体(PZT=锆钛酸铅)为基础并且具有含铜的电极。
所述压电变压器是Rosen变压器或者Rosen型变压器,用交流电压来加载并且在所述杆状的陶瓷体中产生纵向的振动。于是,纵向的波能够在所述杆状的陶瓷体的两个端部处借助于安置在那里的次级电极来截取(abgreifen)。在次级侧上,能够如此调节变压比直到因子1000。对于例如12V的输入电压来说,这意味着10到15KV范围内的输出电压。通过所述次级侧的杆端部处的合适的电极设计,能够在那里通过放电来点燃或者产生等离子。
所述等离子本身通过类似于介质阻挡放电的过程在出口电极处产生。但是在所述出口电极附近不需要反电极。优选的是,所述出口电极在所述陶瓷体的边缘处导引到所述表面处并且能够在那里通过高电压放电产生等离子。
所述反馈回路FS现在用于:通过所述反馈回路和所述控制装置SE来控制所述气体组分K1的在燃烧室入口BE之前不远处所确定的等离子含量,优选通过控制其功率、也就是其等离子产生。
图2以示意性的截面图示出了本发明的另一种实施方式。在这种实施方案中,将整个燃料/空气混合物借助于燃料输送管路BZ引入到反应室RR中并且在那里通过等离子发生器(在图2中未特地示出)丰富以自由基和离子。现在将所丰富的燃料/空气混合物通过组合的等离子组分输送管路/燃料输送管路PZ/BZ导引到燃烧室BR。在所述燃烧室的近旁又布置了气体/离子传感器GIS,所述气体/离子传感器能够探测等离子含量、尤其是所丰富的混合物中的自由基和/或者离子的含量。
通往燃烧室BR的入口能够是简单的阀或者喷嘴。通过在图中未示出的反馈回路FS,所述等离子发生器的功率通过控制装置SE根据所测量的等离子浓度来控制到预先给定的最佳值。
所述预先给定的最佳值能够是已知的,或者能够使得所述预先给定的最佳值取决于燃烧室BR中的另外的运行参数,或者所述预先给定的最佳值能够取决于燃烧室中的另外的运行参数。对于内燃机而言,例如取决于所提取的功率或者取决于每个时间单位引入到燃烧室BR中的燃料/空气混合物的量。在这种实施方案中,将混合物中的燃料与空气的比例调节到在反应室RR之前的等级。等离子激发也就是在燃料/空气混合物中实现,并且不仅仅如在根据图1的装置中那样在所述燃料/空气混合物的一个组分中实现。
图3示出了根据本发明的装置的第三种实施方式。这种装置类似于根据图2的装置来构造,但是与根据图2的装置的不同之处在于:仅仅空气组分K1丰富以等离子并且通过所述等离子组分输送管路PZ引入到反应室RR中。将丰富以等离子的空气组分直接转到燃烧室BR中。将所述燃料组分K2本身分开地通过燃料输送管路BZ导入并且尤其喷入到燃烧室BR中。在这里,气体/离子传感器GIS在等离子组分输送管路PZ中也又布置在通往燃烧室BR的入口的近旁,并且通过反馈回路与所述控制装置(在图中未示出)和所述等离子发生器(同样未示出)相连接。
这种实施方式允许了:通过引入在燃烧室BR中的、丰富以等离子的空气的份额来调节离子和自由基的在那里存在的浓度。但是也可行的是,调节所丰富的空气与所喷入的燃料的恒定的比例,或者这个比例根据所述燃烧室的运行状态、因此根据所述内燃机或者所述热发生器的功率来设计。
图4以示意性的截面图示出了反应室,如所述反应室在本发明中能够应用于产生丰富以等离子的燃料/空气混合物。
所述反应室RR设有反应室入口RE和反应室出口RA,优选的是,所述反应室入口和反应室出口彼此相对地布置。在所述反应室RR内至少布置了等离子发生器PG,也优选的是,如在图中所示出的那样,还布置了所属的电子控制单元SP。
由于所述等离子发生器PG的结构方式,所述等离子发生器构造为具有在次级侧、也就是在高电压端部处的介质阻挡放电的压电变压器,等离子云在所述端部处发展,在所述端部处所述放电从变压器的陶瓷体中逸出。
优选的是,在所述反应室入口RE中或者直接在所述反应室入口之后布置了通风装置L,所述通风装置负责所述反应室RR内的空气运动,从而所产生的空气流能够四面冲刷所述等离子发生器PG。如果还附加地打开所述反应室出口RA,那么得到空气流,所述空气流朝反应室出口RA的方向推动所述等离子云P,从而在每个放电点处发展基本上如所示的那样的锥形的等离子云P。在此,所述通风如此调节,使得穿流所述反应室RR的气体或者所述燃料/空气混合物的组分或者所述反应室出口RA的区域中的整个混合物均匀地丰富以自由基和离子、也就是均匀地丰富以等离子份额。
图5以示意图示出了能够作为等离子发生器PG来使用的压电变压器的结构。所述压电变压器例如具有伸长的长方体的形状、也就是杆状的结构。在图中左边示出的初级侧、低电压侧上,所述长方体具有多层结构MA,在所述多层结构中,优选由铜制成的电极层与优选由PZT-陶瓷制成的压电层交替。所述多层结构MA总体上与低电压源SQP相连接,所述低电压源将所述电极层交替地与AC低电压连接。
所述次级侧、也就是所述压电变压器的高电压侧,大约在所述陶瓷的变压器体的一半的范围内延伸并且不具有内电极层。所述次级侧包括一些压电元件,所述压电元件的电极横向于所述层平面布置在端侧处、也就是布置杆的端部处。那么,所述次级电压SV施加在所述初级侧的电极与端面电极SE之间。
在高电压侧,所述次级电极SE在陶瓷的基体的表面的近旁导引或者导引直到所述陶瓷的基体的表面,从而在那里能够发生放电。在图5中,这是右边的端面或者所述右边的端面的边缘。所述电极如此导引到所述表面处,使得所述高电压放电能够有针对性地发生在各个点上,从而在那里集中其能量并且改善等离子产生;或者使得能够如此最大化等离子效率。作为替代方案,所述端面也能够在出口侧凸形地构造或者所述角和边缘能够倒圆,以便在更宽的出口面的范围内点燃所述等离子。
所述压电变压器的电子控制单元SP包括HF-源,所述HF-源的信号在初级侧上施加在所述电极处。所述控制单元SP还包括电压控制器,通过所述电压控制器能够调节所述等离子发生器PG的功率。此外,所述电子控制单元SP能够至少包括控制装置SE的部分或者完全包括所述控制装置。
用根据本发明的装置,通过在压电变压器的高电压侧的角和边缘处或者在端面处离子化所述燃料/空气混合物的至少一种组分,在与燃烧室分开的反应室中成功产生了自由基和离子。用所述装置成功在燃烧室中引入自由基的受控制的量。
通过可控的混合,成功调节自由基和离子的量。在此,第一组分K1是穿流反应室的组分。其他的组分是相对于整个燃料/空气混合物缺少的剩余部分、尤其是所述燃料。但是,所述其他的成分也能够包括燃料空气混合物。也可行的是,燃烧室中的自由基和离子的量的控制仅仅通过所述等离子发生器的功率来控制。
通过将所述反应室RR与所述燃烧室BR分开,总的来说,使用压电变压器来产生用于所述等离子发生器的高电压才是可行的。用于气体组分或者燃料/空气混合物组分的可控的输送的阀、节流阀和开口设置在用于所述组分的输送管路处并且/或者设置在反应室入口RE处。
用设置在所述反应室的输入端处的可选择的通风装置,成功良好地混合了穿流反应室的混合物组分。在反应室中设置所述等离子发生器成本更加低廉,并且与先前在现有技术中已知的将等离子发生器布置在燃烧室中的方案相比用更低的技术耗费来设计。
根据本发明,对所述等离子发生器和所述反应室而言,耐高温的解决方案没有必要,因为高温仅仅可能发生在燃烧室中。此外,所述等离子发生器能够以例如12V的低的供给电压和低的功率来应用。因此,对所述根据本发明的装置而言,高电压线路和/或者高电压插头没有必要。
根据实施方案,给出了不同的可行方案,所述可行方案以简单的方式来控制自由基的所需要的量。
本发明仅仅根据少量的实施例来示出,但是不限于这些实施例。尤其在附图中所示出的实施方案没有给出用于所述装置的精确的设计的规定。所述装置的设计方案和所述方法的实施方案仅仅通过权利要求来限定,并且能够在所述权利要求的框架中改变。特征的组合和子组合也被视作是根据本发明的,只要这些组合和子组合是新的,即便所述组合和子组合在通过权利要求给出的组合中不存在。
Claims (10)
1.用于燃烧燃料/空气混合物的装置,所述装置:
-具有燃烧室(BR),所述燃烧室具有至少一个用于输送燃料或者空气或者燃料/空气混合物的燃烧室入口(BE);
-具有反应室(RR),所述反应室连接在所述燃烧室(BR)之前并且具有等离子发生器(PG),其中,所述等离子发生器(PG)是能够用低电压运行的压电变压器;
-具有用于所述等离子发生器(PG)的控制装置(SE);
-其中,所述装置如此设计,使得在真正的燃烧过程之前,气态的组分中的至少一种气态的组分已经在所述反应室(RR)中借助于所述等离子发生器(PG)丰富以自由基和离子,并且随后通过所述燃烧室入口(BE)为了真正的燃烧而引导到所述燃烧室(BR)中。
2.按权利要求1所述的装置,
其中,所述燃烧室(BR)是内燃机的部分。
3.按上述权利要求中任一项所述的装置,
-其中,所述燃烧室(BR)包括燃烧室出口(BA),
-其中,所述控制装置(SE)包括布置在所述燃烧室出口(BA)处或者布置在所述燃烧室出口之后的传感器和反馈回路(FB),
-其中,所述传感器设计用于检测数值,所述数值表示用于所述燃烧的完全性的量度,
-其中,所述控制装置(SE)设立用于:根据由所述传感器确定的数值,借助于所述反馈回路(FB)来控制所述等离子发生器(PG)的功率,以优化所述燃烧。
4.按上述权利要求中任一项所述的装置,
所述装置包括气体/离子传感器(GIS),所述气体/离子传感器用于检测一种或者多种气态的组分中的自由基和离子的浓度,其中,所述气体/离子传感器(GIS)布置在所述燃烧室入口(BE)之前并且与所述控制装置(SE)相连接。
5.按上述权利要求中任一项所述的装置,
其中,所述反应室(RR)和所述燃烧室入口(BE)配备以惰性且光滑的表面或者具有由惰性且光滑的材料制成的覆层。
6.按上述权利要求中任一项所述的装置,
所述装置在所述反应室入口(RE)的近旁具有通风装置(L),所述通风装置构造用于在所述反应室(RR)中混合所述气体组分。
7.按上述权利要求中任一项所述的装置,
-其中,产生第一分流(K1)和第二分流(K2)以用于产生所述燃料/空气混合物,并且将所述第一分流和第二分流导入到所述燃烧室(BR)中,
-其中,用所述等离子发生器(PG)在反应室(RR)中仅仅在所述燃料/空气混合物的第一分流(K1)中产生自由基和离子,
-其中,所述第一分流(K1)通过所述反应室(RR)导引,与之相反,所述第二分流不通过所述反应室(RR)导引,
-其中,所述控制装置(SE)借助于由第一和第二分流构成的燃料/空气混合物的组成的变化来控制整个燃料/空气混合物中的自由基的浓度,所述整个燃料/空气混合物通过所述燃烧室入口(BE)导入到所述燃烧室(BR)中。
8.用于改善内燃机或者锅炉的燃烧室(BR)中的燃料/空气混合物的燃烧的方法,
其中,所述燃料/空气混合物或者其组分中的一种组分在导入到所述燃烧室(BR)中之前借助于等离子发生器(PG)丰富以自由基和离子,所述等离子发生器构造为能够用低电压运行的压电变压器,
其中,借助于控制装置(SE)和传感器来确定所述燃烧室(BR)中的燃烧的完全性,并且其中,根据由所述传感器检测的数值来调整所述自由基和离子的浓度,以改善所述燃烧的完全性。
9.按权利要求8所述的方法,
其中,为了调整所述自由基和离子的浓度,改变所述等离子发生器(PG)的功率。
10.按权利要求8或者9所述的方法,
-其中,气态的组分的导入到所述燃烧室(BR)中的全部的量由两个分流(K1、K2)组成,
-其中,用所述等离子发生器(PG)在所述反应室(RR)中仅仅在所述燃料/空气混合物的第一分流(K1)中产生自由基和离子,
-其中,为了调整所述自由基和离子的浓度,调节并且控制所述第一分流(K1)占所述燃料/空气混合物的总量的相应的份额。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20171020 |