CN102261675A - 一种带有旋风发生装置的节能炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有旋风发生装置的节能炉，旨在提供一种混合及燃烧更充分、燃烧更稳定、安全更高、节能效果更好的节能炉。本发明包括炉膛（6）、炉腔（1）、网状炉芯（2）、风机（3）、旋风发生装置，炉腔（1）上部为燃气和空气旋转混合区（21），下部为进气区（22），网状炉芯（2）设置在炉腔（1）内燃气和空气旋转混合区（21）的上方，风机（3）与进气区（22）相通，炉腔（1）内设有燃气通道（4）伸入燃气和空气旋转混合区（21），旋风发生装置包括若干设置在燃气和空气旋转混合区（21）内的出风气嘴（51），出风气嘴（51）呈圆周分布且向同一方向倾斜，出风气嘴（51）为进气区（22）与燃气和空气旋转混合区（21）相互连通的通道，出风气嘴（51）的出气方向统一为顺时针或逆时针方向。本发明可广泛应用于炉具领域。

Description

一种带有旋风发生装置的节能炉

技术领域

本发明涉及一种带有旋风发生装置的节能炉。

背景技术

燃气炉灶是众多场所常用的炉具，其应用数量极为庞大，燃气炉灶以消耗燃气产生热能以供使用，在资源短缺的背景下，炉灶的节能性能显得尤为重量，炉灶在工作时，燃气燃烧充分与否是影响节能效果的关键因素，而燃气与空气的充分混合又是燃烧充分的重要保障，现有的各类节能炉灶，常常忽略了燃气与空气混合环节的重要性，因而存在不同程度的技术缺陷，现有的节能炉灶，在燃气及空气供给的结构中，均采用燃气、空气直通燃烧区进行燃烧的方式，即燃气和空气在输送通道中垂直上升直接通入燃烧区进行燃烧，燃气和空气共同输送路径和输送时间极短，因而导致燃气和空气在燃烧前的混合极为有限，根本不足以满足充分燃烧的条件，大量未来得及燃烧的燃气即随废气排放到外界，造成大量燃气流失，无法实现节能的目的，且在燃烧区中，燃气和空气未能得到充分混合，使大量燃气密集和大量空气密集，导致燃烧极不稳定，时常出现熄火现象，使用效果较差。

综上所述，现有的燃气炉灶存在混合及燃烧不充分、燃气流失、燃烧不稳定、节能效果差的技术缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种混合及燃烧更充分、燃烧更稳定、安全更高、节能效果更好的带有旋风发生装置的节能炉。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括炉膛、炉腔、网状炉芯、风机，所述炉腔与所述炉膛底部连接，所述炉腔上部为燃气和空气旋转混合区，下部为进气区，所述网状炉芯设置在所述炉腔内所述燃气和空气旋转混合区的上方，所述风机与所述炉腔的进气区相通，所述炉腔内设有燃气通道，所述燃气通道伸入所述燃气和空气旋转混合区,所述节能炉还包括旋风发生装置，所述旋风发生装置包括若干设置在所述燃气和空气旋转混合区内的出风气嘴，所述出风气嘴呈圆周分布且向同一方向倾斜，所述出风气嘴为所述进气区与所述燃气和空气旋转混合区相互连通的通道，所述出风气嘴的出气方向统一为顺时针方向，或统一为逆时针方向。

所述旋风发生装置的作用是将所述风机吹出的风（空气）通过所述旋风发生装置设置的出风气嘴的作用下形成一个旋流，通过所形成的旋流促使燃气与空气更充分混合，并穿过所述网状炉芯的缝隙进入所述网状炉芯的内部进行燃烧，所产生的火焰继续保持着旋流的螺旋式运动，可采用多种方式实现旋风发生装置的功能，因此，所述旋风发生装置的结构不是唯一的，本发明列举以下三种：

1、所述旋风发生装置包括横向平板，若干所述出风气嘴沿圆周分布在所述横向平板的上表面，所述进气区通过所述出风气嘴与所述燃气和空气旋转混合区相通；

2、所述旋风发生装置包括垂向直板，若干所述出风气嘴沿圆周分布在所述垂向直板的侧壁上，所述进气区通过所述出风气嘴与所述燃气和空气旋转混合区相通；

3、所述旋风发生装置包括若干通气管，所述通气管一端与所述进气区连通，另一端为出风气嘴，所述出风气嘴斜插入所述炉腔的外壁伸入所述空气和燃气旋转混合区，所述进气区通过所述通气管的出风气嘴与所述燃气和空气旋转混合区相通。

优化地，所述炉膛底部开有一燃烧通孔，所述燃烧通孔上方设置有一耐高温材料制作的盖板，通过一支架装置使所述盖板与所述炉膛底部形成空隙，所述炉腔通过该空隙与所述炉膛相通，由所述盖板与所述网状炉芯构成第一燃烧室，由所述盖板、所述炉膛及与所述炉膛相适配的锅具组成第二燃烧室。

所述支架装置的作用是将所述盖板固定并使所述盖板与所述炉膛的底部形成空隙，所述支架装置的技术方案包括以下几种：A、所述支架装置为设置在所述盖板与所述炉膛底板之间的若干支柱，利用所述支柱将所述盖板支撑、固定，使所述盖板与所述炉膛底部形成空隙；B、所述支架装置为固定拉绳，所述固定拉绳一端与所述盖板固定连接，另一端与所述炉膛上部连接，利用所述固定拉绳将所述盖板吊起悬空；C、所述支架装置为固定横杆，所述固定横杆一端与所述盖板连接，另一端与所述炉膛的内侧壁连接，利用所述横杆将所述盖板固定在所述燃烧通孔的上方。

进一步优化地，所述盖板上开有若干通孔，所述第一燃烧室的火焰可直接通过所述盖板的通孔进入所述第一燃烧室内对锅具进行加热。所述通孔的直径为2mm～40mm。

所述燃气通道上部设置有燃气分散器，所述燃气分散器由上板和下板组成，所述上板与所述下板之间的间隙为燃气出口，所述燃气分散器用于将所述燃气通道喷出的燃气从所述燃气出口向四周均匀分散，更有利于燃气与空气充分混合；所述上板与所述下板之间的间距为0.05～20mm。

本发明的有益效果是：由于本发明还包括旋风发生装置，所述旋风发生装置包括若干设置在所述燃气和空气旋转混合区内的出风气嘴，所述出风气嘴呈圆周分布且向同一方向倾斜，所述出风气嘴为所述进气区与所述燃气和空气旋转混合区相互连通的通道，所述出风气嘴的出气方向统一为顺时针方向，或统一为逆时针方向，由所述风机提供的风（空气）只能通过所述旋风发生装置的出风气嘴进入所述炉腔内，所述风机吹出的风（空气）通过所述旋风发生装置设置的出风气嘴的作用下形成一个顺时针旋转或逆时针旋转的旋流，所述燃气通道提供的燃气在进入所述燃气和空气混合区后，受旋转的空气流的带动也一同发生旋转，燃气与空气同时形成的旋流促使燃气与空气更充分混合，使得燃气在燃烧前即与空气完成充分的混合，燃气与空气的混合气体穿过所述网状炉芯的缝隙进入所述网状炉芯的内部进行燃烧，所产生的火焰继续保持着旋流的螺旋式运动，与现有的节能炉中空气、燃气垂直上升的运动方式相比，本发明中空气、燃气转变为螺旋式的旋转向上运动，燃气和空气两种气体的混合路径和混合时间加长了，混合气体的分布也进一步均匀了，同样的原理，原来由下而上的火焰燃烧，被改变为螺旋式的燃烧，其燃烧时间更加长和燃烧更加充分了，所产生的高温分布更为均匀，因此，旋转火焰能为燃气在相对更加密闭的空间里燃烧提供了保障，并使锅体受热更均匀，燃气燃烧因此而更加平稳、无爆炸声，无熄火和回火的现象发生，安全性更高，燃烧也因此而更加充分，无未燃烧的燃气流失，节能效果得到进一步的提高。

本发明在具备旋风发生装置的基础上，再增加了由耐高温材料制作的盖板，所述盖板设置于所述炉膛的燃烧通孔的上方，通过所述支架装置使所述盖板与所述炉膛底部形成空隙，由所述盖板与所述炉芯构成第一燃烧室，由所述盖板、所述炉膛及与所述炉膛相适配的锅具组成第二燃烧室，盖板和炉膛均采用耐高温材料制成，被高温加热后易产生红外热辐射，所以当相对密闭的第一燃烧室燃烧产生的高温热气从所述盖板与所述炉膛底板之间的空隙进入所述第二燃烧室后，相对密闭的第二燃烧室将迅速产生大量的红外辐射，进而转为以红外辐射为主的热传导方式对锅具进行加热，同时又对未燃烧充分的燃气再次助燃，最终使燃气燃烧的更加充分。利用所述第一燃烧室和第二燃烧室形成二次燃烧结构，所述第一燃烧室是一个固定的且相对密闭的燃烧空间，所述第二燃烧室是一个相对固定的燃烧空间，由所述第一燃烧室和第二燃烧室进行二次燃烧，可达到以下效果：（1）燃气在固定的且又相对密闭的第一燃烧室内燃烧后再进入高温红外辐射区的第二燃烧室进一步燃烧，必然燃烧更充分，节能效果更佳；（2）燃气经所述第一燃烧室和第二燃烧室依次燃烧，最终达到燃烧无火焰，无炭黑，环境清洁；（3）由于所述盖板的阻挡折射作用和红外辐射效果使热量分布更为均匀，避免锅具底部小范围持续高温受热，原来火焰过分集中在锅底部的状况得到较好的改善；（4）由于建立了固定而又相对密闭的第一燃烧室，因此，冷炉工作状态不易熄火，揭锅和压锅时均不对所述第一燃烧室的燃烧情况造成影响，确保稳定工作。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本发明实施例二的结构示意图；

图3是本发明实施例三的结构示意图；

图4是本发明实施例四的结构示意图；

图5是本发明燃气分散器的结构示意图。

具体实施方式

实施例一：

如图1所示，本发明包括炉膛6、炉腔1、网状炉芯2、风机3，所述炉膛1采用耐高温材料制作，所述炉腔1与所述炉膛6底部连接，所述炉腔1上部为燃气和空气旋转混合区21，下部为进气区22，所述网状炉芯2设置在所述炉腔1内所述燃气和空气旋转混合区21的上方，所述风机3与所述炉腔1的进气区22相通，由所述风机3提供燃烧所需要的空气，所述炉腔1内设有燃气通道4，所述燃气通道4末端与节能炉外部的燃气供给装置（如燃气瓶）连接，所述燃气通道4伸入所述燃气和空气旋转混合区21以输入燃烧所需的燃气，本发明还包括旋风发生装置，所述旋风发生装置包括若干设置在所述燃气和空气旋转混合区21内的出风气嘴51，所述出风气嘴51呈圆周分布且向同一方向倾斜，所述出风气嘴51为所述进气区22与所述燃气和空气旋转混合区21相互连通的通道，所述出风气嘴51的出气方向统一为顺时针方向，或统一为逆时针方向。使用时，所述风机3吹出的风（空气）通过所述旋风发生装置设置的出风气嘴51的作用下形成一个顺时针旋转或逆时针旋转的旋流，通过所形成的旋流促使燃气与空气更充分混合，并穿过所述网状炉芯的缝隙进入所述网状炉芯的内部进行燃烧，所产生的火焰继续保持着旋流的螺旋式运动，所述旋风发生装置的结构不是唯一的，可采用多种结构实现旋风发生装置的功能，在本实施例中，所述旋风发生装置包括横向平板52，若干所述出风气嘴51圆周分布在所述横向平板52的上表面，所述进气区22通过所述出风气嘴51与所述燃气和空气旋转混合区21相通，所述风机3提供的空气经过所述进气区22再从所述旋风发生装置的出风气嘴51进入所述燃气和空气混合区21并形成旋转的气流，旋转气流中的空气与燃气在进行混合的同时再以螺旋回转的方式逐渐上升，并经过所述网状炉芯2的缝隙进入所述网状炉芯2内进行燃烧，在燃烧时，继续保持旋转状态，因而形成旋转的火焰，燃烧时间更加长和燃烧更加充分，燃烧所产生的高温分布更为均匀，旋转火焰能为燃气在相对更加密闭的空间里燃烧提供了保障，并使锅体受热更均匀，燃气燃烧因此而更加平稳、无爆炸声，无熄火和回火的现象发生，安全性更高，燃烧也因此而更加充分，无未燃烧的燃气流失，节能效果得到进一步的提高。

实施例二：

如图2所示，本实施例中，所述旋风发生装置包括垂向直板53，若干所述出风气嘴51沿圆周分布在所述垂向直板53的侧壁上，所述进气区22通过所述出风气嘴51与所述燃气和空气旋转混合区21相通。

本实施例中，在具备旋风发生装置的基础上，再增加了盖板62的结构，在实施中，锅具与所述炉膛6上部进行适配，所述炉膛6底部开有一燃烧通孔61，所述燃烧通孔61上方设置有一耐高温材料制作的盖板62，通过一支架装置使所述盖板62与所述炉膛6的底部形成空隙，所述炉腔1通过该空隙与所述炉膛6相通，由所述盖板62与所述网状炉芯2构成第一燃烧室，由所述盖板62、所述炉膛6及与所述炉膛6相适配的锅具组成第二燃烧室；本实施例中，所述支架装置为设置在所述盖板62与所述炉膛6底部之间的若干支柱63，利用所述支柱63将所述盖板62支撑、固定，使所述盖板62与所述炉膛6的底部形成空隙。所述炉膛6及所述盖板62均采用耐高温材料制作而成，如：碳化硅、氧化铝陶瓷、镍铬合金、铁铬铝、铸铁等，上述耐高温材料经加热后可产生大量红外热辐射；本实施例中，所述盖板5及所述炉膛4的材质为碳化硅。

所述盖板62与所述炉膛6底部之间的空隙为第一燃烧室的排气通道，为了有效保障固定且相对密闭的第一燃烧室，因此，所述盖板62与所述炉膛6底部之间的空隙尽可能取小，可优选控制在2～40mm之内，从而确保燃气在相比密闭的第一燃烧室被点燃后使所述第一燃烧室迅速升温, 本实施例中，所述盖板5与所述炉膛4底部之间的空隙为2mm，锅具与所述炉膛6的适配中留有小量间隙，锅具与所述炉膛6之间的最窄处的间隙为第二燃烧室的排气通道，为了组成相对固定且相对密闭的第二燃烧室，因此，锅具与所述炉膛6之间的最窄处的间隙也尽可能取小，由于本发明提供的节能炉设有旋风发生装置，可使燃气和空气在燃烧前产生旋转气流，进行充分混合，并在燃烧时保持旋转状态形成旋转火焰，燃烧时间更长和燃烧更充分，燃烧更稳定，高温分布更为均匀，在此条件下，可使燃烧的空间更加密闭，因此，在实际应用时可将锅具与所述炉膛6之间的间隙进一步取小，锅具与所述炉膛6之间最窄处的间隙控制在2～40mm之内,本实施例中，锅具与所述炉膛6之间的最窄处的间隙为2mm；使用时，在所述燃气和空气混合区21旋转混合后的混合气体在所述第一燃烧室内燃烧，使所述第一燃烧室迅速升温，燃烧后的废气及未完全燃烧的燃气从所述盖板62与所述炉膛6的底部之间的空隙进入所述第二燃烧室，构成所述第二燃烧室的炉膛6及盖板62经加热后迅速产生大量红外辐射，以红外辐射为主的热传导方式对锅具进行加热，同时又对少量未燃烧充分的燃气再次助燃，最终使燃气进行完全燃烧，燃气在所述第二燃烧室内完全燃烧后形成的废气从锅具与所述炉膛6之间最窄处的空隙排出。

实施例三：

如图3所示，本实施例中，所述旋风发生装置包括若干通气管54，所述通气管54一端与所述进气区22连通，另一端为出风气嘴51，所述出风气嘴51斜插入所述炉腔1的外壁伸入所述空气和燃气旋转混合区21，所述进气区22通过所述通气管54的出风气嘴51与所述燃气和空气旋转混合区21相通。

本实施例中，所述盖板62上开有若干通孔51，所述第一燃烧室的火焰可直接通过所述盖板62的通孔66进入所述第一燃烧室内对锅具进行加热。所述通孔66的直径为4mm～40mm。

本实施例中，所述支架装置为固定拉绳64，所述固定拉绳64一端与所述盖板62固定连接，另一端与所述炉膛6的上部连接，利用所述固定拉绳64将所述盖板62吊起悬空，所述固定拉绳64由耐高温材料制作而成。

如图5所示，在实际应用中，所述燃气通道4上部可设置有燃气分散器41，所述燃气分散器41由上板411和下板412组成，所述上板411与所述下板412之间的间隙为燃气出口413，所述燃气分散器41用于将所述燃气通道4喷出的燃气从所述燃气出口413向四周均匀分散，有利于混合燃烧；所述上板411与所述下板412之间的间距为0.05～20mm。

本发明还包括控制器7，所述控制器7用于控制连接燃气瓶的所述燃气通道4的流通量大小及控制所述风机2的转速；所述控制器7设有若干控制开关，所述控制开关与所述控制器7电连接，所述控制开关可更方便节能炉在使用时的操作。

实施例四：

如图4所示，本实施例中，所述支架装置为固定横杆65，所述固定横杆65一端与所述盖板62连接，另一端与所述炉膛6的内侧壁连接，利用所述横杆65将所述盖板62固定在所述燃烧通孔61的上部，所述固定横杆65采用耐高温材料，在使用时，所述固定横杆65经过加热，可与所述盖板62及炉膛6一同产生高温红外热辐射，本实施例所述盖板62和所述炉膛6的材质为氧化铝陶瓷，所属固定横杆54的材质为镍铬合金。本实施例的其他特征与实施例三一致。

本发明可广泛应用于炉具领域。

Claims (10)

1.一种带有旋风发生装置的节能炉,它包括炉膛（6）、炉腔（1）、网状炉芯（2）、风机（3），所述炉腔（1）与所述炉膛（6）底部连接，所述炉腔（1）上部为燃气和空气旋转混合区（21），下部为进气区（22），所述网状炉芯（2）设置在所述炉腔（1）内所述燃气和空气旋转混合区（21）的上方，所述风机（3）与所述炉腔（1）的进气区（22）相通，所述炉腔（1）内设有燃气通道（4），所述燃气通道（4）伸入所述燃气和空气旋转混合区（21），其特征在于：所述节能炉还包括旋风发生装置，所述旋风发生装置包括若干设置在所述燃气和空气旋转混合区（21）内的出风气嘴（51），所述出风气嘴（51）呈圆周分布且向同一方向倾斜，所述出风气嘴（51）为所述进气区（22）与所述燃气和空气旋转混合区（21）相互连通的通道，所述出风气嘴（51）的出气方向统一为顺时针方向，或统一为逆时针方向。

2.根据权利要求1所述的一种带有旋风发生装置的节能炉，其特征在于：所述旋风发生装置包括横向平板（52），若干所述出风气嘴（51）沿圆周分布在所述横向平板（52）的上表面，所述进气区（22）通过所述出风气嘴（51）与所述燃气和空气旋转混合区（21）相通。

3.根据权利要求1所述的一种带有旋风发生装置的节能炉，其特征在于：所述旋风发生装置包括垂向直板（53），若干所述出风气嘴（51）圆周分布在所述垂向直板（53）的侧壁上，所述进气区（22）通过所述出风气嘴（51）与所述燃气和空气旋转混合区（21）相通。

4.根据权利要求1所述的一种带有旋风发生装置的节能炉，其特征在于：所述旋风发生装置包括若干通气管（54），所述通气管（54）一端与所述进气区（22）连通，另一端为出风气嘴（51），所述出风气嘴（51）斜插入所述炉腔（1）的外壁伸入所述空气和燃气旋转混合区（21），所述进气区（22）通过所述通气管（54）的出风气嘴（51）与所述燃气和空气旋转混合区（21）相通。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种带有旋风发生装置的节能炉，其特征在于：所述炉膛（6）底部开有一燃烧通孔（61），所述燃烧通孔（61）上方设置有一耐高温材料制作的盖板（62），通过一支架装置使所述盖板（62）与所述炉膛（6）底部形成空隙，所述炉腔（1）通过该空隙与所述炉膛（6）相通，由所述盖板（62）与所述网状炉芯（2）构成第一燃烧室，由所述盖板（62）、所述炉膛（6）及与所述炉膛（6）相适配的锅具组成第二燃烧室。

6.根据权利要求5所述的一种带有旋风发生装置的节能炉，其特征在于：所述支架装置为设置在所述盖板（62）与所述炉膛（6）底部之间的若干支柱（63），利用所述支柱（63）将所述盖板（62）支撑、固定，使所述盖板（62）与所述炉膛（6）的底部之间形成空隙。

7.根据权利要求5所述的一种带有旋风发生装置的节能炉，其特征在于：所述支架装置为固定拉绳（64），所述固定拉绳（64）一端与所述盖板（62）固定连接，另一端与所述炉膛（6）的上部固定连接。

8.根据权利要求5所述的一种带有旋风发生装置的节能炉，其特征在于：所述支架装置为固定横杆（65），所述固定横杆（65）一端与所述盖板（62）连接，另一端与所述炉膛（6）的内侧壁连接。

9.根据权利要求6或7或8所述的一种带有旋风发生装置的节能炉，其特征在于：所述盖板（62）上开有若干通孔（66）。

10.根据权利要求9所述的一种带有旋风发生装置的节能炉，其特征在于：所述燃气通道（4）上部可设置有燃气分散器（41），所述燃气分散器（41）由上板（411）和下板（412）组成，所述上板（411）与所述下板（412）之间的间隙为燃气出口（413）。

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