CN101251256A - 预混式双段火节能燃烧机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种预混式双段火节能燃烧机，属于燃烧设备领域。该燃烧机主要包括总气燃气分路器、大火段燃气进气管、小火段燃气进气管，以及包括初混腔、收拢腔和扩张腔的燃烧机喷头。利用本发明中的大火、小火双段火结构，可根据需要灵活调节火力的强度，通过预混腔，能够实现燃气与空气的充分预混，使得燃气能够充分燃烧，基于这两方面结构，本发明的节能幅度大，火力调节灵活，同时具有电子点火功能和熄火保护功能，使用方便、安全。

Description

预混式双段火节能燃烧机

技术领域

本发明属于燃烧设备领域。

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，所产生的热值也越高，且燃烧后所产生的废气和有害气体也少，从而达到高效、节能和环保的目的。

目前市场上燃烧机的燃烧模式均为后混式燃烧模式，其燃气在燃烧的过程中，同步与空气混合，常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。那些未能燃烧的燃气，会造成能源浪费及环境污染。

另外，当前的燃烧机，一般只有一个燃气通道，很难灵活调节大火与小火。在只需要小火的情况下，这种类型的燃烧机明显会造成能量的浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种预混式双段火节能燃烧机，通过双段火结构的燃气预混技术，来实现良好的节能效果。

一种预混式双段火节能燃烧机，它是这样实现的，该燃烧机包括：

总气燃气分路器，包括有相互连通的大火段分气腔和小火段分气腔；

大火段燃气进气管，是与所述的大火段分气腔相连通的进气管道，其出口部分设置有大火段燃气喷嘴；

小火段燃气进气管，是与所述的小火段分气腔相连通的进气管道，其出口部分设置有小火段燃气喷嘴；

燃烧机喷头，包括有

设置在喷头外围的喷头器壁，

由喷头器壁所围成，包括初混腔、相对于初混腔的孔径呈收拢结构的收拢腔和相对于收拢腔呈扩张结构的扩张腔的预混腔，

设置在初混腔开口处，具有进风口的预混盘，

设置在扩张腔出口处，具有预混燃气出口的燃烧盘，

前述的大火段燃气喷嘴，它紧靠着预混盘，设置在初混腔中的大火段气管出气口处，

套叠在大火段燃气喷嘴内部的小火段气管，

前述的小火段燃气喷嘴，设置在延伸于燃烧盘外侧的小火段气管出口处，

对应着小火段燃气喷嘴，设置在燃烧盘外侧的点火电极，

以及对应着燃烧盘外侧的燃烧区域设置的离子探针；

风机，是出风口对应着燃烧机喷头中的预混盘进行设置的电动风机。

进一步，本发明还包括如下技术特征：

在所述的小火段燃气进气管上，设置有用以关闭及开通小火段燃气的小火段燃气电磁阀。

在所述的小火段燃气进气管上，设置有用以微调小火段燃气供应量的小火段燃气微调阀。

在所述的大火段燃气进气管上，设置有用以关闭及开通大火段燃气的大火段燃气电磁阀。

在所述的大火段燃气进气管调上，设置有用以微调大火段燃气供应量的大火段燃气微调阀。

在所述风机的出风口与预混盘之间，设置有连接在两者之间的燃气风机接口箱。

在所述的预混式双段火节能燃烧器的主机箱的上侧，设置有用于实现操作目的的控制面板。

在所述的控制面板上，设置有与所述的小火段燃气微调阀相连接的小火段微调旋钮，和与所述的大火段燃气微调阀相连接的大火段微调旋钮。

在所述的控制面板上，设置有用以控制整个燃烧机运行状况的总开关，和启动之后大小火段均进入到燃烧状态的运行开关，以及启动之后大火段关闭的暂停开关。

在所述的控制面板上，设置有用于实现用户身份识别功能的密码控制盘。

在所述的控制面板上，设置有用于实现显示目的的显示屏。

在所述的控制面板上，封装有用于指示系统的燃烧运行状态的状态指示器，状态指示器共由正常指示灯、异常指示灯和异常报警器三者共同组成。

在所述的预混式双段火节能燃烧器的主机箱的上方，设置有用于实现搬运目的的把手。

对应着所述的点火电极，在所述的预混式双段火节能燃烧器的主机箱中，设置有能够为点火电极提供点火电压的点火变压器。

所述预混盘上的进风口，是顺时针进风口和逆时针进风口两者其一。

根据权利要求1所述的预混式双段火节能燃烧机，其特征在于：所述燃烧盘上的预混燃气出口，是顺时针预混燃气出口和逆时针预混燃气出口两者其一。

本发明的优点是：利用大火、小火双段火结构，可根据需要灵活调节火力的强度，通过预混腔，能够实现燃气与空气的充分预混，使得燃气能够充分燃烧，基于这两方面结构，本发明的节能幅度大，火力调节灵活，同时具有电子点火功能和熄火保护功能，使用方便、安全。

附图说明：

图1是本发明所述的预混式双段火节能燃烧机的结构示意图。

图2是其中的控制面板的顶视图。

具体实施方式

图中的数字标号说明：

100-预混式双段火节能燃烧机，200-主机箱，210-箱壁，220-把手，230-底座；300-总气燃气分路器，310-总气入口，320-大火段分气腔，330-小火段分气腔；400-大火段燃气进气管，410-大火段燃气电磁阀，420-大火段燃气微调阀，430-大火段燃气喷嘴；500-小火段燃气进气管，510-小火段燃气电磁阀，520-小火段燃气微调阀，530-小火段气管，540-小火段燃气喷嘴；600-风机，610-燃气风机接口箱；700-燃烧机喷头，710-喷头器壁，720-预混盘，730-预混腔，731-初混腔，732-收拢腔，733-扩张腔，740-燃烧盘，750-点火电极，751-点火变压器，760-离子探针；800-控制面板，810-大火段微调旋纽，820-小火段微调旋纽，830-密码控制盘，840-显示屏，850-状态指示器，851-正常指示灯，852-异常指示灯，853-异常报警器，860-总开关，870-运行开关，880-暂停开关。

参图中所示，本发明所述的预混式双段火节能燃烧机100，主要包括有如下部分：

(1)总气燃气分路器300，包括有相互连通的大火段分气腔320和小火段分气腔330。

在总气燃气分路器300上，设置有总气入口310。整个预混式双段火节能燃烧机100的燃气供给，均通过该总气入口310实现。燃气经总气入口310进入到大火段分气腔320和小火段分气腔330之中。大火段分气腔320和小火段分气腔330之间是相互连通的，其中的大火段分气腔320的孔径大，小火段分气腔330的孔径小。

(2)大火段燃气进气管400，是与所述的大火段分气腔320相连通的进气管道，其出口部分设置有大火段燃气喷嘴430。

大火段燃气进气管400的起始部分，与所述的总气燃气分路器300中的大火段分气腔320相连通，该进气管道的孔径较大。整个管道部分贯穿于主机箱200。

在主机箱200内部的大火段燃气进气管400上，设置有用以关闭及开通大火段燃气的大火段燃气电磁阀410。另外，大火段燃气电磁阀410，还可以接收来自于离子探针760中的控制信号，在熄火状态下自动关闭大火段燃气电磁阀410。当然，也可以接收来自于控制面板800中的控制信号，关闭及打开大火段燃气电磁阀410。

在大火段燃气进气管400上，还设置有用以微调大火段燃气供应量的大火段燃气微调阀420。大火段燃气微调阀420，用于接收来自于控制面板800中的控制信号，从微调角度来调节大段火的燃气供给大小。

(3)小火段燃气进气管500，是与所述的小火段分气腔330相连通的进气管道，其出口部分设置有小火段燃气喷嘴540。

小火段进气管500的起始部分，与所述的总气燃气分路器300中的小火段分气腔330相连通，该进气管道的孔径较小。整个管道部分贯穿于主机箱200。

分别设置大火段燃气进气管400和小火段燃气进气管500的目的，是为了能够为不同的燃烧状态提供大火及小火，这是用于实现双火段燃烧的基础。

对应着主机箱200内部的小火段燃气进气管500，设置有用以关闭及开通小火段燃气的小火段燃气电磁阀510。另外，小火段燃气电磁阀510，还可以接收来自于离子探针760中的控制信号，在熄火状态下自动关闭小火段燃气电磁阀510。另外，也可以接收来自于控制面板800中的控制信号，来关闭及打开小火段燃气电磁阀510。

在小火段燃气进气管500上，还设置有小火段燃气微调阀520。小火段燃气微调阀520，可用于接收来自于控制面板800中的控制信号，从微调的角度来调节小火段的燃气供给大小。

(4)燃烧机喷头700。在燃烧机喷头700中，所设置的功能结构较多，具体包括有——

(4-1)设置在喷头外围的喷头器壁710。

在本发明中，所采用的喷头器壁710，必须采用耐火材料制作。优选实施例，是耐火的金属材料，包括合金材料，其加工成型等都比较便利；其次，还可以采用耐火陶瓷材料来实现。

(4-2)由喷头器壁710所围成，包括初混腔731、相对于初混腔的孔径呈收拢结构的收拢腔732和相对于收拢腔732呈扩张结构的扩张腔733的预混腔730。

预混腔730的设置目的，是为了让空气和大火段的燃气能够在燃烧之前充分混合，从而达到充分燃烧、减少废气、节约能源的目的。在本发明中，为了更好地实现预混目的，该预混腔730被分成了三个部分。

其中的初混腔731，是用于实现大火段燃气与空气初期混合的腔体部分。其中的大火段燃气来自于大火段燃气喷嘴430；空气来自于预混盘720上的出气口。在预混盘720的另一侧，设置有燃气风机接口箱610。该燃气风机接口箱610是一个两端开口的箱体结构，一个开口正对的预混盘720上的进风口，另一侧的开口正对着风机600的出风口。在本发明中，初混腔731是空的柱体结构。

其中的收拢腔732，是相对于初混腔731的孔径缩小的腔体部分。参图中所示，在收拢腔732部分，孔径相对于初混腔731的孔径尺寸来说，呈明显的收缩状。这样设置的作用是：燃气和空气的混合气体可以在此处实现加压混合作用。

在收拢腔732的外侧，设置有扩张腔733。扩张腔733的孔径相对于收拢腔732来说，呈逐步扩张结构。这样设置的作用是：燃气和空气的混合气体，在收拢腔732进行加压、浓缩之后，在扩张腔733中能够迅速释放、扩展，从而能大幅度加快的空气和燃气的混合程度。

(4-3)设置在初混腔731开口处，具有进风口的预混盘720。

所述的预混盘720，是与燃气风机接口箱610相对应的盘状结构。在预混盘720上设置的进风口，能将风机600所鼓的风导入到初混腔731中。进一步，为了加强风力对燃气的混合效果，可将进风口的通道与预混盘720的轴线之间设置倾角。这种设置方式，能使得进风口所进的风，以旋转状态进入初混腔731，实现更好的预混效果。所设置的进气口的倾角效果，既可以是逆时针方向设置倾角的逆时针进风口；也可以是顺时针方向设置倾角的顺时针进风口。

(4-4)设置在扩张腔733出口处，具有预混燃气出口的燃烧盘740。

所述的燃烧盘740，设置有预混燃气出口，封装在扩张腔733的出口处，能够将扩张腔733已进行充分预混的燃气及空气混合气导出，并进行燃烧。进一步，为了加强燃烧火力，可将预混燃气出口的通道与燃烧盘740的轴线之间设置倾角。这样设置之后，能够将燃气混合气旋转着导出燃烧盘740，从而实现更为充分的燃烧。所设置的倾角，既可以是逆时针方向设置倾角，对应着逆时针预混燃气出口；也可以是顺时针方向设置倾角，对应着顺时针预混燃气出口。

(4-5)前述的大火段燃气喷嘴430，它紧靠着预混盘720，设置在初混腔731中的大火段气管出气口处。

所设置的大火段燃气喷嘴430，主要是用于将燃气从大火段燃气进气管400导入到初混腔731中。在本实施例中，大火段燃气喷嘴430紧靠着预混盘720设置。

(4-6)套叠在大火段燃气喷嘴430内部的小火段气管530。

参图中所示，在整个预混腔730中，小火段气管530并没有设置任何燃气出口。对应着大火段燃气喷嘴430，小火段器官530套叠在大火段燃气喷嘴430内部。这种结构，能够有效地加强大火段、小火段燃气出口的紧凑型。

(4-7)前述的小火段燃气喷嘴540，设置在延伸于燃烧盘740外侧的小火段气管出口处。

参图中所示，小火段燃气喷嘴540，设置在燃烧盘740的外侧。通常的使用情况是这样的：利用点火电极750，可以方便地将小火段燃气喷嘴540中所释放的燃气点燃，进一步，当大火段所对应的燃气混合气从燃烧盘740中导出时，能将其迅速点燃。在燃烧过程中，小火段燃气喷嘴540的燃烧火焰为长明火；当然，也不限定。

当需要的燃烧热量比较低的时候，就可以关闭大火段的燃气混合气，让燃气直接从小火段燃气喷嘴540中导出并进行燃烧。这种设置方式，有利于节约能量。

(4-8)对应着小火段燃气喷嘴540，设置在燃烧盘740外侧的点火电极750。

点火电极750，能够由设置在主机箱200中的点火变压器751提供合适的点火电压，通过接受来自于控制面板800中点火控制信号，经放电后，点燃经过小火段燃气喷嘴540导出的燃气，或点燃经过燃烧盘740导出的燃气混合气，。

(4-9)对应着燃烧盘740外侧的燃烧区域设置的离子探针760。

离子探针760，能够检验火焰的燃烧状态。当火焰处于燃烧状态时，可以根据需要使大火段燃气电磁阀410和小火段燃气电磁阀510处于打开状态；当火焰没有处于燃烧状态时，就可以直接关闭大火段燃气电磁阀410或小火段燃气电磁阀510，从而提供熄火保护功能。

(5)风机600，是出风口对应着燃烧机喷头700中的预混盘720进行设置的电动风机。

风机600主要为大火段燃气提供预混用的空气。在本发明中，风机600是调速可变风机，可以根据不同的火力需要，产生不同的风力大小。为实现风力大小的调速目的，可对应着所述的风机，设置分段式功率可调的电源。当供给的电源功率大时，风力大；反之，风力减小。

在主机箱200的上方，为了使整个预混式双火段节能燃烧机100方便于移动位置，设置有用于实现搬运目的的把手220。

在所述的预混式双段火节能燃烧机100的主机箱200上侧，设置有用于实现操作目的的控制面板800。具体请参看图2所示，控制面板800上设置有不同功能的控制组件。作为实施例而非限定，可包括如下控制组件：

设置有与所述的大火段燃气微调阀420相连接的大火段微调旋钮810，可直接微调大火段燃气供应量，从而调节大火段火力的大小。

设置有与所述的小火段燃气微调阀520相连接的小火段微调旋钮820，可直接微调小火段燃气供应量，从而调节小火段火力。

设置有用于实现用户身份识别功能的密码控制盘830，只有操作人员输入正确的密码后，其它按钮的操作才会被激活，这样可以防止非合法用户的误操作。

设置有用于实现显示目的的显示屏840，可显示被加热物品的温度、燃烧时间等信息。

设置有用于显示系统的燃烧运行状态的状态指示器850，该状态指示器适合采用发光灯来实现，比如LED发光灯。而运行状态，比如大火段燃烧状态、小火段燃烧状态、熄火保护状态、加热完备状态等，都可以配上不同指示灯来指示相应的状态。在本实施例中，就包含有用以指示系统中所有组成部分都处于正常状态的正常指示灯851，用以指示系统中至少有一处处于非正常状态的异常指示灯852，用以实现异常报警目的的异常报警器853。其中的异常报警器853，适合包括发光灯与蜂鸣器两者至少其一，而发光灯的发光状态，适合采用闪烁状态，这样会很醒目。

另外，还可以设置用以控制整个燃烧机运行状况的总开关860。当总开关860启动后，燃烧机进入到燃烧准备状态。还可以设置运行开关870，启动之后，大小火段均进入到燃烧状态。还可以设置暂停开关880，启动之后，大火段关闭；小火段既可以继续燃烧，也可以同步关闭。

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 (16)

1.一种预混式双段火节能燃烧机，其特征在于该燃烧机包括：

总气燃气分路器，包括有相互连通的大火段分气腔和小火段分气腔；

大火段燃气进气管，是与所述的大火段分气腔相连通的进气管道，其出口部分设置有大火段燃气喷嘴；

小火段燃气进气管，是与所述的小火段分气腔相连通的进气管道，其出口部分设置有小火段燃气喷嘴；

燃烧机喷头，包括有

设置在喷头外围的喷头器壁，

由喷头器壁所围成，包括初混腔、相对于初混腔的孔径呈收拢结构的收拢腔和相对于收拢腔呈扩张结构的扩张腔的预混腔，

设置在初混腔开口处，具有进风口的预混盘，

设置在扩张腔出口处，具有预混燃气出口的燃烧盘，

前述的大火段燃气喷嘴，它紧靠着预混盘，设置在初混腔中的大火段气管出气口处，

套叠在大火段燃气喷嘴内部的小火段气管，

前述的小火段燃气喷嘴，设置在延伸于燃烧盘外侧的小火段气管出口处，

对应着小火段燃气喷嘴，设置在燃烧盘外侧的点火电极，

以及对应着燃烧盘外侧的燃烧区域设置的离子探针；

风机，是出风口对应着燃烧机喷头中的预混盘进行设置的电动风机。

2.根据权利要求1所述的预混式双段火节能燃烧机，其特征在于：在所述的小火段燃气进气管上，设置有用以关闭及开通小火段燃气的小火段燃气电磁阀。

3.根据权利要求1所述的预混式双段火节能燃烧机，其特征在于：在所述的小火段燃气进气管上，设置有用以微调小火段燃气供应量的小火段燃气微调阀。

4.根据权利要求1所述的预混式双段火节能燃烧机，其特征在于：在所述的大火段燃气进气管上，设置有用以关闭及开通大火段燃气的大火段燃气电磁阀。

5.根据权利要求1所述的预混式双段火节能燃烧机，其特征在于：在所述的大火段燃气进气管调上，设置有用以微调大火段燃气供应量的大火段燃气微调阀。

6.根据权利要求1所述的预混式双段火节能燃烧机，其特征在于：在所述风机的出风口与预混盘之间，设置有连接在两者之间的燃气风机接口箱。

7.根据权利要求1所述的预混式双段火节能燃烧机，其特征在于：在所述的预混式双段火节能燃烧器的主机箱的上侧，设置有用于实现操作目的的控制面板。

8.根据权利要求3或5或7所述的预混式双段火节能燃烧机，其特征在于：在所述的控制面板上，设置有与所述的小火段燃气微调阀相连接的小火段微调旋钮，和与所述的大火段燃气微调阀相连接的大火段微调旋钮。

9.根据权利要求7所述的预混式双段火节能燃烧机，其特征在于：在所述的控制面板上，设置有用以控制整个燃烧机运行状况的总开关，和启动之后大小火段均进入到燃烧状态的运行开关，以及启动之后大火段关闭的暂停开关。

10.根据权利要求7所述的预混式双段火节能燃烧机，其特征在于：在所述的控制面板上，设置有用于实现用户身份识别功能的密码控制盘。

11.根据权利要求7所述的预混式双段火节能燃烧机，其特征在于：在所述的控制面板上，设置有用于实现显示目的的显示屏。

12.根据权利要求7所述的预混式双段火节能燃烧机，其特征在于：在所述的控制面板上，封装有用于指示系统的燃烧运行状态的状态指示器，状态指示器共由正常指示灯、异常指示灯和异常报警器三者共同组成。

13.根据权利要求1所述的预混式双段火节能燃烧机，其特征在于：在所述的预混式双段火节能燃烧器的主机箱的上方，设置有用于实现搬运目的的把手。

14.根据权利要求1所述的预混式双段火节能燃烧机，其特征在于：对应着所述的点火电极，在所述的预混式双段火节能燃烧器的主机箱中，设置有能够为点火电极提供点火电压的点火变压器。

15.根据权利要求1所述的预混式双段火节能燃烧机，其特征在于：所述预混盘上的进风口，是顺时针进风口和逆时针进风口两者其一。

16.根据权利要求1所述的预混式双段火节能燃烧机，其特征在于：所述燃烧盘上的预混燃气出口，是顺时针预混燃气出口和逆时针预混燃气出口两者其一。

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