一种火炬点火器的喷注器

1.本发明涉及一种点火装置的重要部件，特别涉及一种火炬点火器的喷注器，属于点火器技术领域。


背景技术：

2.火炬点火器作为一个微型燃烧器，一般由火花塞点燃小流量的液体燃料，产生稳定的高温燃气火焰，然后高温燃气火焰点燃燃烧加热器主燃烧室的燃料，由于火炬点火器具有点火能量大、可靠性高、快速启动的特点，通常作为燃烧加热器的点火启动装置。对于空气和液态燃料型火炬点火器，液态燃料需借助雾化装置进行雾化，气泡雾化喷嘴与常规雾化喷嘴相比，具有在低压条件下可以实现良好的雾化性能，受粘性影响小及能耗低等特点，将气泡雾化喷嘴应用到火炬点火器中，以促进火炬点火器燃烧室内液体燃料的雾化和蒸发，实现氧化剂与液体燃料的快速混合和燃烧，进而产生稳定的高温燃气火焰，确保火炬点火器有效启动燃烧加热器。
3.在火炬点火器的设计中，气泡雾化喷嘴是决定液体燃料雾化性能好坏的关键部位，气泡雾化喷嘴设计的关键是要形成适合燃烧室蒸发、混合、点火以及燃烧所需的喷雾粒径场、速度场及流强比分布。气泡雾化喷嘴结构参数的选择及喷嘴数量在很大程度上决定了喷雾角的大小、粒径和速度分布等喷嘴雾化特性，进而决定了火炬点火器燃烧室内火焰的稳定性。
4.雾化质量会随着气液比的增大而提升，但是过高的气液比必然会导致燃油含量降低，进而降低了火炬的点火能量，甚至出现熄火的现象。目前，现有技术对火炬点火器燃烧室内液体燃料雾化质量的提升同时难以提高燃油的含量，进而无法降低火炬点火难度，提升火炬点火稳定性。


技术实现要素：

5.发明目的：本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提出可以同时提高火炬点火器燃烧室内液体燃料雾化质量和燃油的含量的火炬点火器的喷注器。
6.技术方案：一种火炬点火器的喷注器，包括安装座、端盖和喷嘴组件，所述安装座与燃烧室开口端密封连接，所述安装座和端盖之间密封安装有至少两组喷嘴组件，所述端盖上设有燃料主油路和喷注器主气路，所述燃料主油路和喷注器主气路分别同时与所有喷嘴组件连通，所述喷嘴组件的喷油端贯穿安装座与燃烧室连通。
7.本发明在一个喷注器上同时集成两组及以上的喷嘴组件，通过端盖上的燃料主油路和喷注器主气路同时给喷嘴组件供油和空气，使得总供油量提升的情况下降低单个喷嘴组件的供油量，进而提升每个喷嘴组件的雾化质量；实现在提高液体燃料雾化质量的前提下，提高燃烧室内燃油的含量，从而降低点火难度。
8.优选项，为了提高本发明的维修便利性，所述安装座上设有与燃烧室连通的氧化剂供给管路。通过将喷油组件和氧化剂供给管路同时集成在安装座上，可以实现整个火炬
点火器供给系统的拆装，提高了维修便利性，同时氧化剂供给管路与喷油组件同时位于安装座上位于整个火炬点火器的同一侧，因此，更加有利于氧化剂和燃油的充分混合，提高点的稳定性。
9.优选项，为了提高燃油的雾化质量，所述喷嘴组件包括喷嘴本体和喷射头，所述喷射头安装在喷嘴本体的喷射端，所述喷嘴本体内设有液体燃料油路、支路气体管路和气液混合室，所述液体燃料油路和支路气体管路分别与气液混合室连通；所述喷射头中心设有喷射通孔，所述喷射通孔的入口与气液混合室连通，所述喷射通孔的出口与燃烧室连通。本发明采用气泡雾化喷嘴，利用气泡雾化喷嘴在低压条件下有很好雾化质量的特点，进而提升燃烧室室内液体燃料的雾化质量。
10.优选项，为了进一步提高燃油的雾化质量，所述支路气体管路上设有导气管，所述支路气体管路通过导气管插入气液混合室内，所述导气管位于气液混合室内的管壁上均布有通孔。通过导气管管壁上的通孔可以提升气液混合室内燃油的雾化质量。
11.优选项，为了适应火炬点火器的结构要求，所述安装座和端盖之间密封安装有两个喷嘴组件，两个喷嘴组件关于安装座中心对称，两个喷射通孔出口处截面分别为椭圆形结构和圆形结构。
12.采用椭圆形喷射通孔，利用椭圆形喷孔在长短轴方向有不同的流场，以及较大的喷雾锥角、射流破碎长度短和更高的油气混合质量等优点，进而改善了整个喷雾场的燃油雾化质量，提升了火炬点火器燃烧室内火焰的稳定性。采用不同形状的喷射通孔及错位布置会使得喷雾场中的喷雾流场不同，粒径大小也各有差异，从而扩大了喷雾场中粒径大小的区间，进而拓宽了火炬点火器的点火范围，降低火炬点火难度，提升火炬点火器燃烧室内火焰的稳定性。
13.优选项，为了适应火炬点火器的结构要求同时进一步提升燃烧室室内液体燃料的雾化质量，所述安装座和端盖之间密封安装有三个喷嘴组件，三个喷嘴组件均布于以安装座中心轴为圆心的圆周上，其中一个喷射通孔出口处截面为椭圆形结构，另外两个喷射通孔出口处截面为圆形结构。
14.三个喷嘴组件的同步工作会使得总供油量提升的情况下降低单个喷嘴组件的供油量，进而提升每个喷嘴组件的雾化质量；同时，使用不同形状的喷射通孔及错位布置会使得喷雾场中的喷雾流场不同，粒径大小也各有差异，从而扩大了喷雾场中粒径大小的区间，进而拓宽了火炬点火器的点火范围，降低火炬点火难度，提升火炬点火器燃烧室内火焰的稳定性。
15.优选项，为了适应火炬点火器的结构要求同时进一步提升燃烧室室内液体燃料的雾化质量，所述安装座和端盖之间密封安装有三个喷嘴组件，三个喷嘴组件均布于以安装座中心轴为圆心的圆周上，其中一个喷射通孔出口处截面为圆形结构，另外两个喷射通孔出口处截面为椭圆形结构。
16.三个喷嘴组件的同步工作会使得总供油量提升的情况下降低单个喷嘴组件的供油量，进而提升每个喷嘴组件的雾化质量；同时，两个椭圆形结构喷射通孔和一个圆形结构喷射通孔的组合使用及错位布置会使得喷雾场中的喷雾流场不同，粒径大小也各有差异，从而扩大了喷雾场中粒径大小的区间，进而拓宽了火炬点火器的点火范围，降低火炬点火难度，提升火炬点火器燃烧室内火焰的稳定性。
17.优选项，为了进一步提升燃烧室室内液体燃料的雾化质量，所述两个出口处截面为椭圆形结构的喷射通孔的长轴不平行。通过两个长轴不平行的椭圆形结构的喷射通孔可以进一步使得喷雾场中的喷雾流场不同，粒径大小也各有差异，从而扩大了喷雾场中粒径大小的区间，进而拓宽了火炬点火器的点火范围，降低火炬点火难度，提升火炬点火器燃烧室内火焰的稳定性。
18.优选项，为了提升燃烧室室内液体燃料的雾化质量，所述气液混合室与喷射头之间设有金属丝网。利用金属丝网可以有效的将气液混合室内的大气泡分割成若干个均匀、稳定的小气泡，进而降低雾化颗粒的平均直径来提升液体燃料雾化质量。
19.有益效果：本发明在一个喷注器上同时集成两组及以上的喷嘴组件，通过端盖上的燃料主油路和喷注器主气路同时给喷嘴组件供油和空气，使得总供油量提升的情况下降低单个喷嘴组件的供油量，进而提升每个喷嘴组件的雾化质量；实现在提高液体燃料雾化质量的前提下，提高燃烧室内燃油的含量，从而降低点火难度；采用椭圆形喷射通孔，利用椭圆形喷孔在长短轴方向有不同的流场，以及较大的喷雾锥角、射流破碎长度短和更高的油气混合质量等优点，进而改善了整个喷雾场的燃油雾化质量，提升了火炬点火器燃烧室内火焰的稳定性。采用不同形状的喷射通孔及错位布置会使得喷雾场中的喷雾流场不同，粒径大小也各有差异，从而扩大了喷雾场中粒径大小的区间，进而拓宽了火炬点火器的点火范围，降低火炬点火难度，提升火炬点火器燃烧室内火焰的稳定性；通过两个或三个喷嘴组件的组合使用可以适应火炬点火器的结构要求，提高了本发明的适应性，通过椭圆形喷射通孔与圆形喷射通孔的组合使用可以改善了整个喷雾场的燃油雾化质量，提升了火炬点火器燃烧室内火焰的稳定性。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
21.图1为本发明安装结构示意图；图2为本发明喷嘴组件的结构示意图；图3为本发明喷嘴组件喷射端的局部结构放大图；图4为本发明以安装座为基准的三维坐标系的示意图；图5为本发明安装座上安装两个喷嘴组件的结构布置图；图6为本发明安装座上安装三个喷嘴组件第一实施例的结构布置图；图7为本发明安装座上安装三个喷嘴组件第二实施例的结构布置图；图8为本发明金属丝网的结构示意图。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
23.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
24.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
25.如图1所示，一种火炬点火器的喷注器，包括安装座1、端盖2和喷嘴组件3，所述安装座1与燃烧室4开口端密封连接，所述安装座1和端盖2之间密封安装有至少两组喷嘴组件3，所述端盖2上设有燃料主油路21和喷注器主气路22，所述燃料主油路21和喷注器主气路22分别同时与所有喷嘴组件3连通，所述喷嘴组件3的喷油端贯穿安装座1与燃烧室4连通。
26.本发明在一个喷注器上同时集成两组及以上的喷嘴组件3，通过端盖2上的燃料主油路21和喷注器主气路22同时给喷嘴组件3供油和空气，使得总供油量提升的情况下降低单个喷嘴组件的供油量，进而提升每个喷嘴组件3的雾化质量；实现在提高液体燃料雾化质量的前提下，提高燃烧室4内燃油的含量，从而降低点火难度。
27.为了提高本发明的维修便利性，所述安装座1上设有与燃烧室4连通的氧化剂供给管路11。通过将喷油组件3和氧化剂供给管路11同时集成在安装座1上，可以实现整个火炬点火器供给系统的拆装，提高了维修便利性，同时氧化剂供给管路11与喷油组件3同时位于安装座1上位于整个火炬点火器的同一侧，因此，更加有利于氧化剂和燃油的充分混合，提高点的稳定性。
28.如图2和3所示，为了提高燃油的雾化质量，所述喷嘴组件3包括喷嘴本体31和喷射头32，所述喷射头32安装在喷嘴本体31的喷射端，所述喷嘴本体31内设有液体燃料油路33、支路气体管路34和气液混合室35，所述液体燃料油路33和支路气体管路34分别与气液混合室35连通；所述喷射头32中心设有喷射通孔321，所述喷射通孔321的入口与气液混合室35连通，所述喷射通孔321的出口与燃烧室4连通。本发明采用气泡雾化喷嘴，利用气泡雾化喷嘴在低压条件下有很好雾化质量的特点，进而提升燃烧室室4内液体燃料的雾化质量。
29.为了进一步提高燃油的雾化质量，所述支路气体管路34上设有导气管36，所述支路气体管路34通过导气管36插入气液混合室35内，所述导气管36位于气液混合室35内的管壁上均布有通孔361。通过导气管36管壁上的通孔361可以提升气液混合室35内燃油的雾化质量。
30.实施例一如图4和5所示，为了适应火炬点火器的结构要求，所述安装座1和端盖2之间密封安装有两个喷嘴组件3，两个喷嘴组件3关于安装座1中心对称，两个喷射通孔321出口处截面分别为椭圆形结构和圆形结构。
31.采用椭圆形喷射通孔321，利用喷射通孔321在长短轴方向有不同的流场，以及较
大的喷雾锥角、射流破碎长度短和更高的油气混合质量等优点，进而改善了整个喷雾场的燃油雾化质量，提升了火炬点火器燃烧室内火焰的稳定性。采用不同形状的喷射通孔321及错位布置会使得喷雾场中的喷雾流场不同，粒径大小也各有差异，从而扩大了喷雾场中粒径大小的区间，进而拓宽了火炬点火器的点火范围，降低火炬点火难度，提升火炬点火器燃烧室4内火焰的稳定性。
32.实施例二如图4和6所示，为了适应火炬点火器的结构要求同时进一步提升燃烧室室内液体燃料的雾化质量，所述安装座1和端盖2之间密封安装有三个喷嘴组件3，三个喷嘴组件3均布于以安装座1中心轴为圆心的圆周上，其中一个喷射通孔321出口处截面为椭圆形结构，另外两个喷射通孔321出口处截面为圆形结构。
33.三个喷嘴组件3的同步工作会使得总供油量提升的情况下降低单个喷嘴组件3的供油量，进而提升每个喷嘴组件3的雾化质量；同时，使用不同形状的喷射通孔321及错位布置会使得喷雾场中的喷雾流场不同，粒径大小也各有差异，从而扩大了喷雾场中粒径大小的区间，进而拓宽了火炬点火器的点火范围，降低火炬点火难度，提升火炬点火器燃烧室4内火焰的稳定性。
34.实施例三如图4和7所示，为了适应火炬点火器的结构要求同时进一步提升燃烧室室内液体燃料的雾化质量，所述安装座1和端盖2之间密封安装有三个喷嘴组件3，三个喷嘴组件3均布于以安装座1中心轴为圆心的圆周上，其中一个喷射通孔321出口处截面为圆形结构，另外两个喷射通孔321出口处截面为椭圆形结构。
35.三个喷嘴组件3的同步工作会使得总供油量提升的情况下降低单个喷嘴组件3的供油量，进而提升每个喷嘴组件3的雾化质量；同时，两个椭圆形结构喷射通孔321和一个圆形结构喷射通孔321的组合使用及错位布置会使得喷雾场中的喷雾流场不同，粒径大小也各有差异，从而扩大了喷雾场中粒径大小的区间，进而拓宽了火炬点火器的点火范围，降低火炬点火难度，提升火炬点火器燃烧室内火焰的稳定性。
36.为了进一步提升燃烧室室内液体燃料的雾化质量，所述两个出口处截面为椭圆形结构的喷射通孔321的长轴相互垂直。通过两个长轴相互垂直的椭圆形结构的喷射通孔可以进一步使得喷雾场中的喷雾流场不同，粒径大小也各有差异，从而扩大了喷雾场中粒径大小的区间，进而拓宽了火炬点火器的点火范围，降低火炬点火难度，提升火炬点火器燃烧室内火焰的稳定性。
37.如图8所示，为了提升燃烧室室内液体燃料的雾化质量，所述气液混合室35与喷射头32之间设有金属丝网37。利用金属丝网37可以有效的将气液混合室35内的大气泡分割成若干个均匀、稳定的小气泡，进而降低雾化颗粒的平均直径来提升液体燃料雾化质量。
38.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
39.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本说明书中所定
义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。