CN101245914A - 带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器，属于炉灶领域。该燃烧器包括：底座，混合腔体，燃烧盘，燃气管道，长明火管道，以及由点火电极和离子电极所共同组成的点火装置。利用本发明中的鼓风腔体和预混腔体，能够充分地实现燃气与空气的预混作用，燃气燃烧充分，节能幅度大，同时还具有方便的点火功能，和通过离子探针实现的熄火保护功能，使用方便、安全。

Description

带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器

技术领域

本发明属于炉灶领域。

背景技术

无论何种燃气的燃烧，都需要空气助燃，燃气和空气的混合比例及混合程度决定燃气的燃烧程度。燃气燃烧越充分，所产生的热值也最高，且燃烧后所产生的废气和有害气体也最少，从而达到高效、节能和环保的目的。

目前市场的炉具从空气动力学角度，可分为两大类产品，一类为自然风炉灶，一类为鼓风式炉灶。而市面上的鼓风式炉灶燃烧模式均为后混式燃烧模式，即燃气在炉腔内燃烧的过程中，同步与空气混合，因燃气难以立即与空气充分混合，从而造成燃气无法充分燃烧。部分未能燃烧的燃气，会从烟道中排出，从而造成能源的浪费和环境方面的污染。

另外，当前燃气炉灶，在自动点火方面还多有不便之处；而在熄火保护方面，更有缺失，存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器，通过燃气预混来实现良好的节能效果。

一种带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器，它是这样实现的，该燃烧器包括：底座，是该节能燃烧器下部的主要架体部分，由底座器壁围成，包括有空气进风口，以及用于容放外接燃气管、外接长明火管和点火装置的接口；旋风盘，是嵌置在底座上方内侧，并设置有能够导气的旋风孔的压盘结构；混合腔体，设置在底座顶部，由正立圆台结构的下混腔和倒立圆台结构的上混腔共同组成，两个混腔之间相互连通；燃烧盘，是设置在混和腔体顶部，具有能够导出预混气体的出火孔的盘状结构，并在其中设置有用以容放长明火预混气体的长明火预混腔；燃气管道，是用以向混和腔体中的下混腔导入燃料气体的管道结构，对应着下混腔设置有燃气喷嘴；长明火管道，是用以向燃烧盘中的长明火预混腔导入燃料气体的管道结构；点火装置，是设置在长明火预混腔上方的长明火盖帽两侧，由用以实现电打火的点火电极和用以探测火焰燃烧状况的离子探针所共同组成。

进一步，本发明还有如下的技术特征。

设置在旋风盘上的旋风孔，为顺时针旋风孔和逆时针旋风孔两者其一。

一个旋风盘上，共有5～30个旋风孔。

燃烧器底座为下宽上窄的瓶状结构，空气经底座下部或侧面进入后，通过在燃烧器底座上部的聚集作用来提高空气进入混合腔的动能。

所述的燃烧盘上的出火孔，为顺时针出火孔与逆时针出火孔两者其一。

在所述的燃烧盘上，对应着长明火预混腔的两侧设置有用以安装点火电极和熄火保护装置的孔。

燃烧盘上部，设置有中空环状的用以聚集火焰的压火圈。

燃烧盘、混合腔和底座之间的连接为台阶耦合结构。

燃烧盘、混合腔体和底座的材质均为金属材料。

与内接燃气管相对应的长明火管道，位于内接燃气管里面，为管中管结构，上端穿过燃气喷嘴顶部，经上混腔进入燃烧盘中央的长明火预混腔，下端经管道连接器、外接长明火管与外部的长明火管相连接。

管道连接器一侧为独立双进孔，一侧为同一出孔状结构，出孔连接形成内接燃气管中内套长明火燃气管的套叠管道。

所述的节能燃烧器，是空气进风口位于底座的侧部，燃气管道的接口位于底座的底部的横进风竖进气型节能燃烧器。

所述的节能燃烧器，是空气进风口位于底座的侧部，燃气管道的接口位于底座的侧部的横进风横进气型节能燃烧器。

所述的节能燃烧器，是空气进风口位于底座的底部，燃气管道的接口位于底座的侧部的竖进风横进气型节能燃烧器。

所述的节能燃烧器，是空气进风口位于底座的底部，燃气管道的接口位于底座的底部的竖进风竖进气型节能燃烧器。

本发明的优点是：利用鼓风腔体和预混腔体，能够充分地实现燃气与空气的预混作用，燃气燃烧充分，节能幅度大，同时还具有方便的点火功能，和通过离子探针实现的熄火保护功能，使用方便、安全。

附图说明：

图1a是本发明所述的带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器的剖视图。

图1b是本发明所述的带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器的剖视图，且为分解示意图。

图2a是本发明所述的带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器的剖视图，为另一种实施例。

图2b是本发明所述的带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器的剖视图，且为分解示意图，对应着图2a所示的实施例。

图3a是本发明所述的带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器的剖视图，为另一种实施例。

图3b是本发明所述的带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器的剖视图，且为分解示意图，对应着图3a所示的实施例。

具体实施方式

图中的数字标号说明：

100-节能燃烧器，110-竖进风横进气型节能燃烧器，120-竖进风竖进气型节能燃烧器，130-横进风横进气型节能燃烧器；200-底座，210-底座器壁，220-空气进风口，230-鼓风腔体，240-底座上卡口，250-旋风盘卡口；300-旋风盘，310-旋风孔；400-混合腔体，410-预混腔，411-下混腔，412-上混腔，420-混和腔体卡扣缘；500-燃烧盘，510-出火孔；600-燃气管道，610-外接燃气管，620-管道连接器，630-内接燃气管，640-燃气喷嘴，641-主燃气喷孔；700-长明火管道，710-外接长明火管，720-长明火燃气管，721-长明火引风孔，730-长明火预混腔，740-长明火盖帽；800-点火装置，810-高压线，820-离子探针，830-点火电极。

图1a、图1b的说明：

参图1a、图1b所示，本发明所描述的装置，为“带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器”，简称为节能燃烧器100。

节能燃烧器100的主要部分包括：底座200，旋风盘300，混合腔体400，燃烧盘500，燃气管道600，长明火管道700，点火装置800。下面对其主要结构依次进行说明。

其中的底座200，是该节能燃烧器100下部的主要架体部分。底座200由底座器壁210所围成，包括有空气进风口220，以及用于容放外接燃气管610、外接长明火管710，以及点火装置800的接口。

本实施例中，空气进风口220位于底座200的下侧，而燃气管道的接口位于底座200的侧部。从这个角度而言，该节能燃烧器100称为竖进风横进气型节能燃烧器110。

底座器壁210所围成的腔体，具有汇集空气的作用，故称为鼓风腔体230。而空气进风口220，在空气进入量要求不高的情况下，可通过自然通风的方式直接进气；在需要实现大火力的时候，可利用鼓风机对着空气进风口220进行吹风，让大量的空气持续进入到鼓风腔体230中。

底座200为下宽上窄的瓶状结构，空气经底座下部或侧面进入后，通过在燃烧器底座上部的聚集作用来提高空气进入混合腔的动能。在本实施例中，即通过鼓风腔体230所汇集的空气，能够为燃料与空气之间的充分预混奠定基础。

在底座200上方，还设置有两个卡口结构，分别是用于卡放旋风盘300的旋风盘卡口250，以及用以卡放混和腔体400的底座上卡口240。这两种卡口，都可以通过槽状结构来实现。其中旋风盘卡口250位于底座200上方的内侧；底座上卡口240位于底座200的最上方。

利用旋风盘卡口250，能够有效地限定旋风盘300的位置，不需要紧固部件即可实现固定目的。

所述的旋风盘300，是设置在底座200上方的具有导气孔的压盘结构。它具有汇集风力的作用。在旋风盘300上设置的具有导通功能的通道，称为旋风孔310。旋风孔310适合相对旋风盘300的轴线方向倾斜设置，这样会使经由旋风孔310通过的风能够以涡旋的方式导出。这种涡流效果，非常有利于空气和燃气在混合腔体400中充分混合。一个旋风盘300上，适合设置5～30个旋风孔

所述的混合腔体400，它设置在底座200的最上方。在混合腔体400下方的侧部位置，设置有向外凸起的圆环状的边缘结构，称为混和腔体卡扣缘420。混和腔体卡扣缘420刚好能和底座上卡口240所围成的槽相对应，两者之间依靠重力就能良好地固定。

更进一步，在燃烧盘500和混和腔体400之间，其边缘部分也是通过类似的槽结构进行扣合的。具体是在燃烧盘500内侧设置槽结构，将燃烧盘500放入、卡扣，即可固定。在本发明中，将燃烧盘500、混合腔400和底座200之间的这种类似台阶的槽结构，称为台阶耦合结构。

混和腔体400的主要作用是将空气与燃气两者充分的混合，达到预混目的。而充分的预混，是火焰能够完全燃烧的基础。

为了实现良好的预混效果，本发明中的混和腔体400包括上下两个腔体，分别是位于下侧的下混腔411，和位于上侧的上混腔412。

下混腔411呈圆台结构，下面空间大而上面的空间小，这种安排方式，有利于汇集风力。

另外，在下混腔411的空间中，还对应设置有燃气管道600的开口部分，即燃气喷嘴640。燃气喷嘴640上设置有主燃气喷孔641。在下混腔411中，燃气经燃气喷嘴640导出之后，首次与经旋风孔310导出的空气相混合。但这只是初次混和，并不均匀。

当燃气和空气的混合体向上升起，进入到上混腔412的空间之后，空间骤然扩大。这是因为上混腔412的空间截面要远比下混腔411的上开口大的缘故。这种情况下，空气和燃气就拥有一个能够充分混合的空间了。

进一步，空气和燃气充分混合之后，将经过燃烧盘500中的出火孔510导出。所述的燃烧盘上的出火孔，为顺时针出火孔与逆时针出火孔两者其一。

出火孔510的设置位置，同样能够影响燃气的混合效果。在本发明中，出火孔510设置在距离下混腔411的上开口最远或接近最远的边缘位置。这样，燃气与空气的混和气体经下混腔411，再到上混腔412之后，就有一个充分的混合空间、混和距离和混和时间了，从而实现良好的混合效果。

燃气与空气的充分混合，可使燃气燃烧得非常充分，尾气污染少，节能率高。

进一步，在燃烧盘500的上方，还可以压盖一个中空、环形的压火圈，来防止火焰外溢。

前述的燃气管道600，是用于导通燃气的管道结构。这儿所述的燃气，泛指各种可燃气体，典型的例子包括天燃气、管道煤气等。参图中所示，本实施例中，首先设置有贯穿底座器壁210的外接燃气管610。外接燃气管610的内侧尽头，对应设置有管道连接器620。

管道连接器620一侧为独立双进孔，一侧为同一出孔状结构，出孔连接形成内接燃气管630中内套长明火燃气管720的套叠管道。具体说来，管道连接器620，是一个双开口接口，一个接口对应着外接燃气管610，另外一个接口对应着内接燃气管630。而在内接燃气管630的内侧，还设置有长明火导气管720。

内接燃气管630的燃气出口，为燃气喷嘴640。燃气喷嘴640上设置的导气孔，称为主燃气喷孔641。

与内接燃气管630相对应的长明火管道700，位于内接燃气管630里面，为管中管结构；上端穿过燃气喷嘴640顶部，经上混腔412进入燃烧盘500中央的长明火预混腔730，下端经管道连接器620、外接长明火管710与外部的长明火管相连接。

所述的长明火管道700，是用于导通长明火燃气的管道结构。主要包括外接长明火管710和长明火燃气管720。外接长明火管710和长明火燃气管720之间的连通，也是通过前述的管道连接器620实现的。另外，在燃烧盘500的中间部分，设置有一个空腔结构，为长明火预混腔730。在长明火预混腔730下方设置有长明火引风孔721，可从混和腔体400中获得空气(其中允许包含燃气)。长明火管道所导入的燃气，能够在这儿与空气进行预混，然后经过上方的开口导出，实现燃烧目的。而设置在最上方的长明火盖帽740，可对长明火的火焰起到一个控制与保护作用。

所述的点火装置800，主要是用于点燃长明火，以及用以进行与熄火包括功能相关的火焰探测。在本发明中，点火装置800利用电火花来点燃经长明火预混腔730所排出的预混气体。参图中所示，相对于长明火盖帽740来说，右侧设置有点火电极830。在使用中，点火电极830用于放电，从而点燃包括长明火在内的燃烧火焰。对应着点火点击830，设置有用于导通电流的高压线810。

而离子探针820，设置在长明火盖帽740的左侧，它是本发明中用以实现熄火包括的重要基础。所述的离子探针，是利用火焰的离子导电原理来探测火焰温度及燃烧情况的测量器件。火焰在燃烧过程中，会形成能够导电的离子。熄火保护技术是这样实现的：通过离子探针可感知火焰是否熄灭；如果熄灭的话，则可立即通过电磁阀来控制及切断燃气通路。该步骤非常快捷，比如，可在十分之一秒内完成熄火保护操作。在确保燃烧器安全的基础上，还有效地节约了燃气。这样一来就不会出现危险了。

对应着离子探针820，也设置有用于导通电流的高压线810。

另外，为了提供整个燃烧器的使用时间，燃烧盘500、混合腔体400和底座200的材质均为金属材料，且为耐氧化、耐高温的金属材料，包括合金。

图2a、图2b的说明：

在本实施例中，空气进风口220设置在底座200的侧部，为横向位置；而外接燃气管610、外接长明火管710、点火装置800等，它们与底座200相对应的接口部分，均设置在底座200的下侧，为竖向位置。

在本发明中，将这种结构的节能燃烧器100称为竖进风横进气型节能燃烧器120。

其它结构部分，与图1a、图1b所示的实施例一样。

图3a、图3b的说明：

在本实施例中，空气进风口220设置在底座200的侧部，为横向位置；而外接燃气管610、外接长明火管710、点火装置800等，它们与底座200相对应的接口部分，也均设置在底座200的另一侧，也为横向位置。

在本发明中，将这种结构的节能燃烧器100称为横进风竖进气型节能燃烧器130。

其它结构部分，与图1a、图1b所示的实施例一样。

前述的竖进风横进气型节能燃烧器110，竖进风竖进气型节能燃烧器120，横进风竖进气型节能燃烧器130，在具体实施时，根据不同的施工条件进行调整，就可以了。

以上是对本发明的描述，而非限制，基于本发明思想的其它实施方案，亦在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器，其特征在于该燃烧器包括：

底座，是该节能燃烧器下部的主要架体部分，由底座器壁围成，包括有空气进风口，以及用于容放外接燃气管、外接长明火管和点火装置的接口；

旋风盘，是嵌置在底座上方内侧，并设置有能够导气的旋风孔的压盘结构；

混合腔体，设置在底座顶部，由正立圆台结构的下混腔和倒立圆台结构的上混腔共同组成，两个混腔之间相互连通；

燃烧盘，是设置在混和腔体顶部，具有能够导出预混气体的出火孔的盘状结构，并在其中设置有用以容放长明火预混气体的长明火预混腔；

燃气管道，是用以向混和腔体中的下混腔导入燃料气体的管道结构，对应着下混腔设置有燃气喷嘴；

长明火管道，是用以向燃烧盘中的长明火预混腔导入燃料气体的管道结构；

点火装置，是设置在长明火预混腔上方的长明火盖帽两侧，由用以实现电打火的点火电极和用以探测火焰燃烧状况的离子探针所共同组成。

2.根据权利要求1所述的带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器，其特征在于：设置在旋风盘上的旋风孔，为顺时针旋风孔和逆时针旋风孔两者其一。

3.根据权利要求2所述的带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器，其特征在于：一个旋风盘上，共有5～30个旋风孔。

4.根据权利要求1所述的带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器，其特征在于：燃烧器底座为下宽上窄的瓶状结构，空气经底座下部或侧面进入后，通过在燃烧器底座上部的聚集作用来提高空气进入混合腔的动能。

5.根据权利要求1所述的带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器，其特征在于：所述的燃烧盘上的出火孔，为顺时针出火孔与逆时针出火孔两者其一。

6.根据权利要求1所述的带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器，其特征在于：在所述的燃烧盘上，对应着长明火预混腔的两侧设置有用以安装点火电极和熄火保护装置的孔。

7.根据权利要求1所述的带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器，其特征在于：燃烧盘上部，设置有中空环状的用以聚集火焰的压火圈。

8.根据权利要求1所述的带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器，其特征在于：燃烧盘、混合腔和底座之间的连接为台阶耦合结构。

9.根据权利要求1所述的带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器，其特征在于：燃烧盘、混合腔体和底座的材质均为金属材料。

10.根据权利要求1所述的带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器，其特征在于：与内接燃气管相对应的长明火管道，位于内接燃气管里面，为管中管结构，上端穿过燃气喷嘴顶部，经上混腔进入燃烧盘中央的长明火预混腔，下端经管道连接器、外接长明火管与外部的长明火管相连接。

11.根据权利要求1所述的带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器，其特征在于：管道连接器一侧为独立双进孔，一侧为同一出孔状结构，出孔连接形成内接燃气管中内套长明火燃气管的套叠管道。

12.根据权利要求1所述的带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器，其特征在于：所述的节能燃烧器，是空气进风口位于底座的侧部，燃气管道的接口位于底座的底部的横进风竖进气型节能燃烧器。

13.根据权利要求1所述的带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器，其特征在于：所述的节能燃烧器，是空气进风口位于底座的侧部，燃气管道的接口位于底座的侧部的横进风横进气型节能燃烧器。

14.根据权利要求1所述的带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器，其特征在于：所述的节能燃烧器，是空气进风口位于底座的底部，燃气管道的接口位于底座的侧部的竖进风横进气型节能燃烧器。

15.根据权利要求1所述的带点火和熄火保护装置的预混式高效节能环保燃烧器，其特征在于：所述的节能燃烧器，是空气进风口位于底座的底部，燃气管道的接口位于底座的底部的竖进风竖进气型节能燃烧器。

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