发明内容
[0009] 针对存在的上述技术问题，本发明的目的是提供一种比能量高、体积小、重量轻、无噪音、持续稳定、低排放的，可代替锂电池等传统电池应用在便携式电子设备及单兵作战和航空航天等领域的新型发电装置。
[0010] 一种基于微燃烧的小型温差发电器，属于电子设备领域。设备成片层状结构，自上而下依次为：燃料储存层、上温差发电片、上隔热层、燃烧模块、下隔热层、下温差发电片、助燃剂储存层，即燃烧室位于温差发电片的热端，气体预热层位于温差发电片的冷端；所述燃烧模块包括进气通道、出气通道和燃烧室，其中进出气通道为方形双螺旋并行结构，中心燃烧室内填充有多孔介质；所述上下隔热层内填充有导热油；所述燃料储存层和助燃剂储存层通过外接管道进行气体预混后接入进气通道。
[0011] 相比现有技术，本发明专利具有如下有益效果：
[0012] 上述进气与出气通道为方形双螺旋并行式结构，进气和出气通道间的距离很小，一般为通道直径的0.5-2倍，这使得进气通道中的预混气体受到出气通道中高温废气的加热，使气体再次预热（第一次预热在下述燃料储存层进行）增大焓值的同时，也使废气中的余热得以回收利用，减少热量损失；采用方形螺旋型结构可使通道占整个发电模块的面积比例较圆形通道增大，使得由于热量传导在板内部造成的损失减少；同时通道采用变径设计，从进气口到中心燃烧室依次为小于、大于、小于最大熄火直径，一方面控制火焰燃烧的安全性，另一方面实现了热量的均匀分布，具体来说：燃气在管径小于熄火直径范围的部分不能燃烧，且流速较快，可保证气体流畅通过整个燃烧管道，而通过大管径时，由于质量流量守恒，速度会减小，高温燃气在燃烧器内部停留时间增长，同时换热面积增大也加速了热量的均匀扩散解决回火问题。
[0013] 上述燃烧室内部电子打火装置可以有效解决微小型燃烧的点火问题，其特点在于：在气体通过小口径通道进入燃烧室后进入多孔助燃介质之后由两根间距为0.3mm直径为0.2 0.5mm的金属丝通过高压电产生的电火花点燃，采用这种点火方式一方面在于可有~效解决点火困难的问题，并且保障点火的及时性，也可以有效减小点火装置体积；并且更容易加工制造，可操作行强，并且没有加热过程，更加便捷迅速。
[0014] 上述位于微燃烧模块中心的燃烧室采用多孔介质填充，其中多孔介质位于电子点火装置周围，分布于中心燃烧室大部分区域中；与自由空间或者普通燃烧室燃烧相比，预混气体在多孔介质中的燃烧具有功率密度大，燃料利用率高的优点，预混气体充分混合后在过剩空气很少的情况下也可以达到完全燃烧；由于辐射作用，多孔介质的高温后部，会对低温的前部进行加热，从而达到对未反应的燃气混合物的预热作用，加快点燃速度，也保证燃烧可以持续不断稳步进行。
[0015] 上述燃烧模块的上、下外表面各加一层隔热层，温差发电片的加热面则贴附在隔热层的另一面。此处使用导热油与微量惰性气体填充在封闭式隔热层内部，其作用为将温差发电片热面的接触温度控制在均匀可行的范围内，具体为：由于沸点限制，导热油的温度在上升到某一临界点后则不会随着热源温度的增加而继续增加，且热量可充分储存在导热油内，因此可以在燃烧模块和温差发电模块之间形成合适的温度梯度，一方面保证与温差发电片接触的温度在导热油沸点之下且接近其沸点，并在发电片可承受范围内，另一方面经过液体导热油的导热缓冲，使发电片受热更均匀，从而提高发电效率，贮存在导热油中的热量也不容易散失。导热油受热后体积膨胀显著，固在传热介质层中留有一定的惰性气体，为传热油的体积变化留足空间，防止隔热层变形。
[0016] 上述上、下温差发电片的冷却面上分别装有燃料储存层和助燃剂储存层；采用这种设计的目的在于冷却温差发电片冷面，同时预热即将进入预混管道的气体和助燃剂。具体为：首先储存在燃料储存层和助燃剂储存层中的气体呈高压状态，当开启放气阀门后，气体流入预混管道且压力下降，这一过程会带走温差发电片冷面的部分热量，从而保证发电模块的温差，提高发电效率；同时温差发电片的冷面温度将对即将进入预混室的气体进行初步预热，使其不仅可以在预混通道混合更为充分，也降低了气体的点燃难度和熄火概率，增大了可持续燃烧的可能。这一设计使热量得以循环利用，减少能量损失。
