CN101526233B - 安全节能燃气炉具 - Google Patents

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Abstract

一种安全节能燃气炉具，包括外壳、燃烧腔体，所述燃烧腔体位于外壳内的上部，在所述外壳内，燃烧腔体下部设置有射流混合器，所述射流混合器的出口端与所述燃烧腔体的底面相连，并与所述燃烧腔体的燃烧腔相通，所述射流混合器下端内设有呈上小下大的喇叭形的一次压力空气进风射流通道，在所述射流混合器的外壁上设有燃气进口，所述一次压力空气进风射流通道的出风口与所述燃气进口相通。本发明具有安全、燃气混合效果更好，燃烧效率更高的优点。经试验，本炉具的燃烧效率比现有普通炉具的燃烧效率提高1倍以上。

Description

安全节能燃气炉具
技术领域
本发明涉及一种采用射流技术与涡流技术相结合的用来提高炉具燃烧效率和安全性的安全节能燃气炉具。
背景技术
现有的无论什么结构的炉具均存在一个共同的问题，那就是炉具在燃烧结束时，有时会造成回火，该回火可能进入燃气管道内，而存在起火爆炸的隐患。
现有炉具存在的第二个问题是炉具的燃烧率普遍不高，燃气利用率较低。为了提高炉具的燃烧率，人们作了许多研究，如中国专利文献CN2511890公开了一种涡流炉具。它可使燃气从火孔喷射出来后能与炉头附近的空气进行二次充分混合，使燃气能充分燃烧，从而节约能源又环保。再如中国专利文献CN201062791公开了一种旋风式炉头，其大体结构为包括底座，所述的底座底部有进风口，底座内放置有旋风盘，旋风盘与底座之间形成一定间隙与进风口相通，旋风盘的侧壁圆周上分布有一系列斜孔，所述旋风盘上设置有上盖；燃气和空气的混合气体从底座底部的进风口进入旋风盘与底座之间形成的间隙，并且在风机的作用下，斜孔能够使得混合空气在旋风盘内发生急速旋转并往上攀升，从而使得获得良好的混和燃烧效果，使得燃气和空气混合更为均匀，热转换效率更高。
上述两种炉具均采用涡流原理，可以提高炉具的一定燃烧率，但是上述第一种炉具虽然可以使燃气从火孔喷射出来后能与炉头附近的空气进行二次充分混合，提高一部分燃气的燃烧率，但是，其第一次混合是采用的常规混合方式，第一次燃气混合效果不理想，虽然，进行了二次混合，但是，这种炉具由于是与自然空气混合，其总的燃烧率还是比较低下的。上述第二种炉具由于没有二次混合，其燃烧率也不是很理想。另外，由于上述炉具的燃烧率较低，不免会产生大量的一氧化碳被排放空中，一方面大量消耗能源，另一方面产生的一氧化碳污染环境，危害接触人员的身体健康。
发明内容
本发明目的是克服上述缺陷，提供一种安全、燃气混合效果更好，燃烧效率更高的高效节能燃气炉具。
提供一种安全节能燃气炉具，包括外壳、燃烧腔体，所述燃烧腔体位于外壳内的上部，在所述外壳内，燃烧腔体下部设置有射流混合器，所述射流混合器的出口端与所述燃烧腔体的底面相连，并与所述燃烧腔体的燃烧腔相通，所述射流混合器下端内设有呈上小下大的喇叭形的一次压力空气进风射流通道，在所述射流混合器的外壁上设有燃气进口，所述一次压力空气进风射流通道的出风口与所述燃气进口相通。
作为对本发明的改进，在所述射流混合器内，所述一次压力空气进风射流通道的出风口上方，还设有下小上大的倒喇叭形的燃气混合室。
作为对本发明的进一步改进，在所述一次压力空气进风射流通道的出风口外周设有一环形负压腔，所述燃气进口与所述环形负压腔相通。
作为对本发明的更进一步改进，在所述燃烧腔体上设有多条方向一致的斜向二次压力空气通道，在所述外壳上设有二次压力空气进风口，所述二次压力空气进风口与所述斜向二次压力空气通道相通。
所述斜向二次压力空气通道的截面为规则几何形状。
所述规则几何形状是矩形、圆形、椭圆形或三角形。
所述斜向二次压力空气通道的方向是顺时针方向或逆时针方向。
在所述射流混合器的出口端上方设有混合气挡风散流帽。
所述外壳为倒圆锥形，外壳的上端向外卷边成圆环平面，所述燃烧腔体也为圆锥形，其上端也为向外卷边环形平面，所述燃烧腔体的环形平面置于所述外壳的圆环平面之上，两者通过紧固件连接。
在所述燃烧腔体侧壁上设有电子打火嘴。
本发明由于在炉具上首先采用了射流混合器，在射流混合气的一次压力空气进风射流通道的出风口，在射流通道内的高速流动气流的作用下，必然会在出风口附近形成一个负压区域，该负压区域可以保证燃气不会回流，从而避免了回火进入燃气管道内，而引起燃气管爆炸的问题，提高了炉具的安全性；另一方面，由于采用了射流混合器，从而使得燃气与一次压力空气得到更加充分的混合，外加再在燃烧腔内二次压力空气产生的旋流作用，使经过第一次混合后的混合气体进行第二次混合，提高了燃气的混合效果，可大大地提高燃气的燃烧效率。经试验，本炉具的燃烧效率比现有普通炉具的燃烧效率提高1倍左右，相应地减少了大量一氧化碳的排放量。
总之，本炉具具有既安全，又节能，又环保的优点。
附图说明
图1是本发明分解结构示意图。
图2是图1组合后的结构示意图。
图3是图2的中剖结构示意图。
具体实施方式
请参见图1至图3，图1至图3揭示地是一种安全节能燃气炉具，包括外壳1、燃烧腔体2，所述燃烧腔体2位于外壳2之上，所述外壳1为倒圆锥形，外壳1的上端向外卷边成圆环平面11，所述燃烧腔体2为圆锥形，其上端为向外卷边环形平面21，所述燃烧腔体2的环形平面21置于所述外壳1的圆环平面11之上，两者通过螺丝(未画出)固定连接；所述燃烧腔体2的燃烧腔22向下延到所述外壳1之内，在所述外壳1内，燃烧腔体2下部设置有射流混合器3，所述射流混合器3的出口端31与所述燃烧腔体2的底面23相连，并与所述燃烧腔体2的燃烧腔22相通，在所述射流混合器3的出口端31上方设有混合气挡风散流帽4；所述混合气挡风散流帽4为一圆片，在圆片上设有三支脚41，通过该三支脚41可以与燃烧腔体2的内底面固定连接；显然，所述混合气挡风散流帽4也可以设计成可以起到挡风散流的其它形状。所述射流混合器3的下端内设有呈上小下大的喇叭形的一次进风射流通道32(见图3)，在所述射流混合器3的外壁上设有燃气进口33，该燃气进口33可以通过管道与燃气罐或集中供汽管相连接，所述一次压力空气进风射流通道32的出风321与所述燃气进33相通。在所述射流混合器3内，所述一次压力空气进风射流通道32的出风口321上方，还设有下小上大的倒喇叭形的燃气混合室34。为了使燃气与一次压力空气具有良好的混流效果，在所述一次压力空气进风射流通道32的出风口321外周设有一环形负压腔322，所述燃气进口321与所述环形负压腔322相通，燃气进口33即可以与一次进风射流通道32的出风口321垂直相接，也可以是以任意方向与连接，只要保证燃气进口33与所述环形负压腔322相通就可达到同样的效果。如此，使得燃气进口33安装不受安装位置的限制，变得更加灵活。
为了进一步提高本炉具的燃烧效率，所述二次压力空气进风口12最好设置在所述外壳1的下底面13上，以便于现场安装，当然，二次压力空气进风口12也可以设置在所述外壳1的外壁的任意位置。在所述燃烧腔体2上设有多条方向一致的斜槽24，本实施例中斜槽24的方向逆时针方向，一共均匀分布有14条斜槽24。其斜槽24轴向中心线的延长线与燃烧腔体2中心线在其内壁上投影线的夹角30度。并且所述二次压力空气进风口12与所述斜槽24相通。在所述燃烧腔体2的侧壁上设有电子打火嘴(未画出)。
不难理解，上述斜槽24可以用多条方向一致的斜孔代替，所述斜槽和斜孔的方向也可是顺时针方向，其斜孔轴向中心线的延长线与燃烧腔体中心线在其内壁上投影线的夹角可以设在25-40度的范围之内。显然，上述斜槽24也可以其它截面为规则几何形状的孔或槽代替，如截面为矩形、圆形、椭圆形，以及三角形等。
本发明在使用时，先要将燃气进口33与燃气源相连接，再将一次压力空气进风射流通道32和二次压力空气进风口12与鼓风机或压力气源相连接，然后，打开燃阀门、一次压力空气进风气门或二次压力空气进风气门，用电子打火嘴点燃炉具，调节压力空气气门和燃气的大小，可以使用炉具的燃烧效率最好。
本发明的节能原理是一次压力空气进风的空气，按图3中箭头方向进入一次进风射流通道32后，从一次进风射流通道32的出风口321向燃气混合室34射流，在出风口321处气流动压快速增加，由流体力学伯努利方程可知，动压增加时，静压快速减小，使出风口321处形成负压状态。燃气被吸入负压区域，被高速流动的一次进风空气带入燃气混合室34，形成雾状混合，其混合效果极好，同时，回火不可能进入燃气管内，提高了炉具的安全性。混合效果极好的混合燃气进入燃烧腔体2再被本发明中的二次进风所形成的涡流进一步与二次压力空气混合，进一步提高空气与燃气的混合度，这样，就可以进一步提高燃气的燃烧率，其原理是当压力空气从二次压力空气进风口12进入外壳1的内壁与燃烧腔体2外壁之间形成的腔体后，会快速通过斜槽24进入燃烧腔22内，在燃烧腔22的中央形成沿燃烧腔体2内壁的高速旋转气流(参见图3中的环状箭头)，高速旋转气流会将第一次混合后的混合燃气进一步混合，高速旋转气流中心位置被完全燃烧。另外，因两股气流切向交叉，混合时间相对较长，混合均匀，使空气与燃气也能充分混合，也可以更进一步的提高本炉具的燃烧率，燃烧率高的炉具，排出的一氧化碳也自然会少，因此，本炉具具有环保的效果。本发明还可以与炉具自动熄火保护装置相配合使用，进一步提高炉具的安全性。

Claims (10)

1.一种安全节能燃气炉具，包括外壳、燃烧腔体，所述燃烧腔体位于外壳内的上部，其特征在于：在所述外壳内，燃烧腔体下部设置有射流混合器，所述射流混合器的出口端与所述燃烧腔体的底面相连，并与所述燃烧腔体的燃烧腔相通，所述射流混合器下端内设有呈上小下大的喇叭形的一次压力空气进风射流通道，在所述射流混合器的外壁上设有燃气进口，所述一次压力空气进风射流通道的出风口与所述燃气进口相通。
2.根据权利要求1所述的安全节能燃气炉具，其特征在于，在所述射流混合器内，所述一次压力空气进风射流通道的出风口上方，还设有下小上大的倒喇叭形的燃气混合室。
3.根据权利要求1或2所述的安全节能燃气炉具，其特征在于，在所述一次压力空气进风射流通道的出风口外周设有一环形负压腔，所述燃气进口与所述环形负压腔相通。
4.根据权利要求3所述的安全节能燃气炉具，其特征在于，在所述燃烧腔体上设有多条方向一致的斜向二次压力空气通道，在所述外壳上设有二次压力空气进风口，所述二次压力空气进风口与所述斜向二次压力空气通道相通。
5.根据权利要求4所述的安全节能燃气炉具，其特征在于，所述斜向二次压力空气通道的截面为规则几何形状。
6.根据权利要求5所述的安全节能燃气炉具，其特征在于，所述规则几何形状是矩形、圆形、椭圆形或三角形。
7.根据权利要求6所述的安全节能燃气炉具，其特征在于，所述斜向二次压力空气通道的方向是顺时针方向或逆时针方向。
8.根据权利要求7所述的安全节能燃气炉具，其特征在于，在所述射流混合器的出口端上方设有混合气挡风散流帽。
9.根据权利要求8所述的安全节能燃气炉具，其特征在于，所述外壳为倒圆锥形，外壳的上端向外卷边成圆环平面，所述燃烧腔体也为圆锥形，其上端也为向外卷边环形平面，所述燃烧腔体的环形平面置于所述外壳的圆环平面之上，两者通过紧固件连接。
10.根据权利要求9所述的安全节能燃气炉具，其特征在于，在所述燃烧腔体侧壁上设有电子打火嘴。
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