CN101398190B - 高效节能燃气灶具 - Google Patents

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Abstract

一种高效节能燃气灶具，它包括底面壳、进气管、燃烧器、燃气喷嘴、燃气通管，主要技术特征是它还包括空气喷嘴、空气通管、比例阀、调速风机、热交换器、控制主板、垫在燃烧器与底面壳之间的阻止热量散失的隔热体，比例阀通过燃气通管与燃气喷嘴连接，调速风机通过空气通管与空气喷嘴连接，热交换器安置于底面壳上且与炊具底部接触，所述的热交换器上设有烟气通道、烟气进口、烟气出口，控制主板与比例阀、调速风机电联接。具有能够使进入燃烧器的燃气与空气成比例，进行完全燃烧，降低完全燃烧后烟气中的过剩空气量，减少由过剩空气所带走的热量，且能够有效地利用热量等特点。

Description

高效节能燃气灶具
技术领域：本发明涉及到一种高效节能燃气灶具。
背景技术：在现有技术中，燃气灶具大多是属于大气式燃烧，自然引射一次空气，较难达到燃气与空气完全预混，燃烧后的烟气中含有较多的过剩空气量，过剩空气排出会带走部分热能；燃烧后的热气沿锅底，经过热交换后，自然排出，带走了相当部分热能，造成热效率的损失。为克服这些缺陷，有效地利用热能，对燃气灶具进行了研制。
发明内容：本发明所要解决的技术问题是要提供一种高效节能燃气灶具，它能够使进入燃烧器的燃气与空气成比例，进行完全燃烧，降低完全燃烧后烟气中的过剩空气量，减少由过剩空气所带走的热能，且能够有效地利用热能。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：它包括底面壳、进气管、燃烧器、燃气喷嘴、燃气通管，它还包括空气喷嘴、空气通管、比例阀、调速风机、热交换器、控制主板、垫在燃烧器与底面壳之间的阻止热量散失的隔热体，比例阀通过燃气通管与燃气喷嘴连接，调速风机通过空气通管与空气喷嘴连接，热交换器安置于底面壳上且与炊具底部接触，所述的热交换器上设有烟气通道、烟气进口、烟气出口，控制主板与比例阀、调速风机电联接，
所述的控制主板包括单片机、比例阀控制电路、比例阀反馈电路、主阀控制电路、调速风机控制电路，单片机PB1引脚输出的PWM信号连接于比例阀控制电路的输入端，比例阀反馈电路的输出端连接于单片机的A/D口，单片机的PB0连接于主阀控制电路的输入端，单片机的PB2引脚输出的PWM信号连接于调速风机控制电路的输入端。
所述的比例阀控制电路包括电阻R1、R7、R10，二极管D1，三极管Q1、Q4，比例阀BLF，三极管Q1的基极通过电阻R1连接于单片机的引脚PB1，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极通过电阻R7连接于24V电源、通过R10连接于三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极连接24V电源，集电极连接于比例阀BLF和二极管D1，比例阀BLF另一端连接于比例阀反馈电路的输入端，二极管D1另一端接地。
所述的比例阀反馈电路包括电阻R9、R13，电容C4、C5，电阻R13一端、比例阀控制电路的输出端、电阻R9一端与电容C5一端连接一起，电阻R9另一端连接至电容C4和单片机的A/D输入口，电阻R13、电容C4与电容C5另一端接地。
所述的主阀控制电路包括有电阻R8、R11、R12，电容C3，二极管D2、D3，三极管Q3、Q5，主阀，三极管Q3的基极通过电容C3连接于电阻R11，电阻R11另一端连接于单片机的引脚PB0，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极通过电阻R8连接于24V电源、通过R12连接于三极管Q5的基极，三极管Q5的发射极连接24V电源，集电极连接于主阀和二极管D2，主阀另一端和二极管另一端接地。
所述的调速风机控制电路包括有电阻R2、R3、R4、R5、R6，电容C1、C2，三极管Q2，继电器OP1，双向可控硅TR1，保险管FUSE1，调速风机FG，三极管Q2的基极通过电阻R6连接单片机的引脚PB2，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极连接于继电器OP1的输入负端，继电器OP1输入正端通过R5连接5V电源，继电器OP1输出一端通过电阻R3连接于可控硅TR1的触发端，继电器OP1输出另一端通过电阻R4连接于可控硅TR1的一端，交流220V电源一端通过保险管FUSE1连接于可控硅TR1所述一端，可控硅的另一端连接于调速风机FG的一端，交流220V电源另一端连接于调速风机FG的另一端。
本发明同背景技术相比所产生的有益效果：
1、由于本发明采用热交换器、比例阀、调速风机、控制主板结构等，故它能够使进入燃烧器的燃气与空气成比例，进行完全燃烧，降低完全燃烧后烟气中的过剩空气量，减少由过剩空气所带走的热量，且能够有效地利用热量。
附图说明：图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中热交换器1的结构图。
图3为图2中热交换器1的俯视图。
图4为图1中控制主板10的电路图。
具体实施方式：参看附图1所示，本实施例包括热交换器1、隔热体2、底面壳3、燃烧器4、燃气喷嘴7、燃气通管8、连接导线9、控制主板10、空气喷嘴11、空气通管12、调速风机13、连接螺母14、进气管15、比例阀17，燃烧器4包括燃烧器座5和燃烧器盖6。燃气喷嘴7通过螺牙与燃烧器座5连接，燃气喷嘴7与燃气通管8使用连接螺母14连接，燃气通管8与比例阀17通过螺母连接，比例阀17与进气管15通过法兰16连接；空气喷嘴11用螺牙与燃气喷嘴7连接，再使用连接螺母14与空气通管12连接；控制主板10用连接导线9与比例阀17、调速风机13连接。
参看附图2和附图3所示，热交换器1上设有烟气通道18、烟气进口19、烟气出口20。
参看附图4所示，控制主板10包括单片机24、比例阀控制电路22、比例阀反馈电路23、主阀控制电路21、调速风机控制电路25，单片机24的PB1引脚输出的PWM信号连接于比例阀控制电路22的输入端，比例阀反馈电路23的输出端连接于单片机24的A/D口，单片机24的PB0连接于主阀控制电路21的输入端，单片机24的PB2引脚输出的PWM信号连接于调速风机控制电路25的输入端。
所述的比例阀控制电路22包括电阻R1、R7、R10，二极管D1，三极管Q1、Q4，比例阀BLF，三极管Q1的基极通过电阻R1连接于单片机24的引脚PB1，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极通过电阻R7连接于24V电源、通过R10连接于三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极连接24V电源，集电极连接于比例阀BLF和二极管D1，比例阀BLF另一端连接于比例阀反馈电路23的输入端，二极管D1另一端接地。
所述的比例阀反馈电路23包括电阻R9、R13，电容C4、C5，电阻R13一端、比例阀控制电路22的输出端、电阻R9一端与电容C5一端连接一起，电阻R9另一端连接至电容C4和单片机24的A/D输入口，电阻R13、电容C4与电容C5另一端接地。
所述的主阀控制电路21包括有电阻R8、R11、R12，电容C3，二极管D2、D3，三极管Q3、Q5，主阀，三极管Q3的基极通过电容C3连接于电阻R11，电阻R11另一端连接于单片机24的引脚PB0，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极通过电阻R8连接于24V电源、通过R12连接于三极管Q5的基极，三极管Q5的发射极连接24V电源，集电极连接于主阀和二极管D2，主阀另一端和二极管另一端接地。
所述的调速风机控制电路25包括有电阻R2、R3、R4、R5、R6，电容C1、C2，三极管Q2，继电器OP1，双向可控硅TR1，保险管FUSE1，调速风机FG，三极管Q2的基极通过电阻R6连接单片机24的引脚PB2，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极连接继电器OP1的输入负端、继电器OP1输入正端通过R5连接5V电源，继电器OP1输出一端通过电阻R3连接可控硅TR1的触发端，继电器OP1输出另一端通过电阻R4连接可控硅TR1的一端，交流220V电源一端通过保险管FUSE1连接可控硅TR1所述一端，可控硅的另一端连接调速风机FG的一端，交流220V电源另一端连接调速风机FG的另一端。
在实际操作过程中，控制主板10控制比例阀17的开启程度来达到调节火力大小，同时控制调速风机13的风量，使进入燃烧器的燃气与空气成比例(比例值按过剩空气系数为1.1～1.3计算所得)，达到完全燃烧，降低完全燃烧后烟气中的过剩空气量，减少由过剩空气所带走的热量的效果；完全燃烧后的高温烟气通过烟气进口19进入烟气通道18，在烟气通道18中转动，与锅底充分接触，增强了热交换的能力，然后烟气从烟气出口20排出，这样就达到充分利用了完全燃烧后的热能，提高热效率的目的。
锅和热交换器1相匹配，可以是分体、也可以是连体、或者是结合成一体，使锅底能较好的与热交换器1接触，这样一来燃烧后的热气能在锅底与热交换器1之间的烟气通道中流动，增加了热交换面积，增强了热交换的能力，达到提高热效率的效果；控制主板10控制比例阀17的开启与调速风机13的风量，使通过比例阀17的燃气与调速风机13的风量成比例(比例值按过剩空气系数为1.1～1.3计算所得)，达到全预混能完全燃烧，减低燃烧后烟气中过剩空气量，从而减少过剩空气所带走的热量，达到提高热效率的效果。同时比例阀17也起调节火力大小的功能。

Claims (5)

1.一种高效节能燃气灶具，它包括底面壳(3)、进气管(15)、燃烧器(4)、燃气喷嘴(7)、燃气通管(8)、空气通管(12)、调速风机(13)、热交换器(1)、控制主板(10)、垫在燃烧器(4)与底面壳(3)之间的阻止热量散失的隔热体(2)，热交换器(1)安置于底面壳(3)上且与炊具底部接触，所述的热交换器(1)上设有烟气通道(18)、烟气进口(19)、烟气出口(20)，其特征在于它还包括空气喷嘴(11)、比例阀(17)，比例阀(17)通过燃气通管(8)与燃气喷嘴(7)连接，调速风机(13)通过空气通管(12)与空气喷嘴(11)连接，控制主板(10)与比例阀(17)、调速风机(13)电联接，
所述的控制主板(10)包括单片机(24)、比例阀控制电路(22)、比例阀反馈电路(23)、主阀控制电路(21)、调速风机控制电路(25)，单片机(24)PB1引脚输出的PWM信号连接于比例阀控制电路(22)的输入端，比例阀反馈电路(23)的输出端连接于单片机(24)的A/D口，单片机(24)的PB0连接于主阀控制电路(21)的输入端，单片机(24)的PB2引脚输出的PWM信号连接于调速风机控制电路(25)的输入端，所述的比例阀控制电路(22)包括电阻R1、R7、R10，二极管D1，三极管Q1、Q4，比例阀BLF，三极管Q1的基极通过电阻R1连接于单片机(24)的引脚PB1，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极通过电阻R7连接于24V电源、通过R10连接于三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极连接24V电源，集电极连接于比例阀BLF和二极管D1，比例阀BLF另一端连接于比例阀反馈电路(23)的输入端，二极管D1另一端接地；所述的调速风机控制电路(25)包括有电阻R2、R3、R4、R5、R6，电容C1、C2，三极管Q2，继电器OP1，双向可控硅TR1，保险管FUSE1，调速风机FG，三极管Q2的基极通过电阻R6接于单片机(24)的引脚PB2，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极连接于继电器OP1的输入负端、继电器OP1输入正端通过R5连接5V电源，继电器OP1输出一端通过电阻R3连接可控硅TR1的触发端，继电器OP1输出另一端通过电阻R4连接可控硅TR1的一端，交流220V电源一端通过保险管FUSE1连接可控硅TR1所述一端，可控硅的另一端连接调速风机FG的一端，交流220V电源另一端连接于调速风机FG的另一端；通过比例阀(17)的燃气与调速风机(13)的风量成比例。
2.根据权利要求1所述的高效节能燃气灶具，其特征在于通过比例阀(17)的燃气与调速风机(13)的风量成比例，比例值按过剩空气系数为1.1～1.3计算所得。
3.根据权利要求1或2所述的高效节能燃气灶具，其特征在于所述的比例阀反馈电路(23)包括电阻R9、R13，电容C4、C5，电阻R13一端、比例阀控制电路(22)的输出端、电阻R9一端与电容C5一端连接一起，电阻R9另一端连接至电容C4和单片机(24)的A/D输入口，电阻R13、电容C4与电容C5另一端接地。
4.根据权利要求1或2所述的高效节能燃气灶具，其特征在于所述的主阀控制电路(21)包括有电阻R8、R11、R12，电容C3，二极管D2、D3，三极管Q3、Q5，主阀，三极管Q3的基极通过电容C3连接于电阻R11，电阻R11另一端连接于单片机(24)的引脚PB0，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极通过电阻R8连接于24V电源、通过R12连接于三极管Q5的基极，三极管Q5的发射极连接24V电源，集电极连接于主阀和二极管D2，主阀另一端和二极管另一端接地。
5.根据权利要求3所述的高效节能燃气灶具，其特征在于所述的主阀控制电路(21)包括有电阻R8、R11、R12，电容C3，二极管D2、D3，三极管Q3、Q5，主阀，三极管Q3的基极通过电容C3连接于电阻R11，电阻R11另一端连接于单片机(24)的引脚PB0，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极通过电阻R8连接于24V电源、通过R12连接于三极管Q5的基极，三极管Q5的发射极连接24V电源，集电极连接于主阀和二极管D2，主阀另一端和二极管另一端接地。
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