CN102434896A

CN102434896A - 一种可提升能效的燃气灶

Info

Publication number: CN102434896A
Application number: CN2011102802179A
Authority: CN
Inventors: 赵自军; 郝冉冉; 严荣松; 张金环; 陈津蕊
Original assignee: North China Municipal Engineering Design and Research Institute Co Ltd
Current assignee: China public works North China design studies Zong Yuan company limited
Priority date: 2011-09-21
Filing date: 2011-09-21
Publication date: 2012-05-02
Anticipated expiration: 2031-09-21
Also published as: CN102434896B

Abstract

一种可提升能效的燃气灶，包括旋风混气炉头、燃气预热装置和空气预热装置；旋风混气炉头为多个引射器沿外切园共聚一个混气室的结构，火盖由内、外两层火盖组成，内、外层火盖上分别冲制顺流条缝火孔，火孔出流方向与炉头混合气流顺流方向呈50-60°昂角；燃气预热装置设置在燃气阀门后部，燃气预热装置的进气端与燃气阀门连接，出气端与安装在燃气预热装置下方的多个燃气喷嘴连接，每个燃气喷嘴通过与各自的引射管与炉头上的引射器连接；空气预热装置包括开在灶面上的空气总进气口和承液盘，承液盘上预留空气预热环缝，承液盘与引射器连接。本发明的热效率高达70％，比现行国家燃气灶标准热效率技术指标55％高出15个百分点。

Description

一种可提升能效的燃气灶

技术领域：

本发明属于城市燃气灶具设计制造领域，涉及一种可提升能效的燃气灶。

背景技术：

目前的燃气燃烧器具产品类型很多，多数为“大气式”燃烧，大气式燃气燃烧器是燃气在引射管入口处吸入少部分空气(一次空气系数α＝0.6左右)，火孔处再次获得大部分助燃空气(二次空气，此时的过剩空气系数α＝1.3左右)，形成具有内外焰的本生火焰的装置。减少燃气灶具烟气的热损失与增加火焰高温外焰与锅具的接触面积是提高灶具有效热效率、降低热损失的主要手段。

传统的民用燃气灶大都是将常温燃气直接引入燃烧器中燃烧，由于参与燃烧的空气未得到预热，不利于燃气的完全燃烧；且大气式燃气灶具燃烧产生的热能还会四周大量扩散，难于将燃烧后废气热量进行循环应用，于是浪费了大量的热能。专利申请号为201010502967.1的中国专利公开了一种空气加热节能燃气灶装置。上述空气预热器装置通过燃烧器上获得热量，提高燃烧效率，但是由于影响了二次空气供应，造成燃烧废气中局部烟气一氧化碳浓度过高，影响产品使用安全。专利申请号为201010176825.0的中国专利公开了一种节能燃气灶。上述装置利用燃烧产生的烟气对空气预热，但燃烧产生的大量废气无法依靠连接换热器的废气排出管流畅排出，因此实际使用时会出现局部烟气浓度过高，影响安全的情况。

市面上多数旋火灶具多数是把传统的燃气灶的火孔直接改为带斜孔的环状灶头，在灶头处形成旋流而产生旋火，用于提高灶具效率，但一般都采用单引射器结构的炉头，混气室内旋流速度过低，产生旋流火焰成效较差。

众所周知，燃气预热、空气预热、提升燃气与空气的混合均匀性，控制空燃比趋近理论比，是提升燃气灶具能效的基本指导思想。但是，由于民用燃气灶具结构特点和使用安全性的限制，虽然国内科研人员在燃气灶具的节能方面提出了大量结构设计创意和实践，但至今未见将各项提效措施集成在一台民用燃气灶具的结构设计中并付诸实施，因此，至今我国燃气灶的能效不能大幅度提升。

发明内容：

本发明的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种可提升能效的燃气灶，该燃气灶是在民用燃气灶具上可同时实现燃气预热、空气预热、提升混气均匀性和控制空燃比。

基于上述构思，本发明的技术方案是：一种可提升能效的燃气灶，其特征在于：包括旋风混气炉头、燃气预热装置和空气预热装置；旋风混气炉头为多个引射器沿外切园共聚一个混气室的结构，火盖由内、外两层火盖组成，内、外层火盖上分别冲制顺流条缝火孔，火孔出流方向与炉头混合气流顺流方向呈50-60°昂角；燃气预热装置设置在燃气阀门后部，燃气预热装置的进气端与燃气阀门连接，出气端与安装在燃气预热装置下方的多个燃气喷嘴连接，每个燃气喷嘴通过与各自的引射管与炉头上的引射器连接；空气预热装置包括开在灶面上的空气总进气口和承液盘，承液盘上预留空气预热环缝，承液盘与引射器连接。

上述燃气预热装置为耐热不锈钢方管型材制作的燃气预热分配环管，其壁厚≥0.4-0.8mm，圆环内径≥220mm，锅支架安装在该燃气预热分配环管上，环管顶部距锅底间距应≥10mm，环管的流通截面积≥燃气阀门通径的3倍。

上述承液盘设计为双层夹缝结构，用两层重叠安装的结构形状相吻合的金属盘组合形成，导流盘有承插式接口与引射器的一次空气口连接，两层之间内缘间隙应≥1mm，外缘间隙4-5mm。

上述引射器喉部直径取17倍喷嘴直径减3mm，引射管锥度≤3°，一次空气口设置在引射器引流孔的上部，引射空气的流速≤1.2m/s。

上述内层条缝火孔的宽度≤0.7mm，外层条缝火孔的宽度为1.4mm，两层火盖的间隙为3-5mm，火盖整体形状为内锥型，锥角≥135°。

上述燃气预热装置内嵌入由热敏材料制作温控节流阀。

本发明的工作原理是：在灶具阀门后设置耐热不锈钢方管型材制作燃气预热装置，使燃气通过旋塞阀进入燃气预热分配管直接回收烟气余热被预热后，从燃气余热装置下方设置有多个燃气喷嘴喷入各自的引射管；在灶具面板表面设置进风口，使空气流入灶具内腔在经过承液盘夹层及炉头夹层回收锅底反射热被预热后供应一次空气和二次空气；炉头设计为多个引射管沿外切园共聚一个混气室的结构，使燃气和空气的预混气流形成旋流；火盖的结构为沿混气室气流旋流方向并呈一定的昂角开设条缝火孔，使预混气顺利喷出形成旋流火焰；在燃气预热装置内置温空调节阀芯，使热负荷相对稳定。

本发明具有如下的优点和积极效果：

1、采用了锅支架与燃气预热环管的组合结构设计，实现了回收利用烟气余热预热燃气的功能，提升了火焰温度。

2、采用了在灶具内腔有组织供应一次空气和二次空气的结构设计，实现了回收利用灶面余热预热空气的功能，同时也有利于降低灶面温度，提升操作安全；

3、炉头采用了多喷嘴多引射器旋流混气的结构设计，实现了燃气和空气掺混均匀的目标，燃烧更充分；

4、火盖采用了双层顺流条缝火孔结构设计，实现的火孔出流速度更高，旋流火焰更稳定的目标，提升的烟气与锅底的换热效率。

5、采用了燃气预热装置中内嵌由热敏材料制作的温控节流阀，实现了热负荷相对稳定的目标。

实验表明，采用本发明所述结构设计的燃气灶，热效率高达70％，比现行国家燃气灶标准热效率技术指标55％高出15个百分点。

附图说明：

图1是本发明燃气预热装置的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本发明空气预热结构示意图。

图4是图3的俯视图。

图5是本发明旋流引射器炉头结构示意图

图6是图5的俯视图。

图7是本发明的整体结构示意图。

具体实施方式：

本发明选择回收锅底烟气余热预热设计，具体实施如图1、2：燃气从进气总管15流通过燃气灶阀体总成1和旋塞阀出气管4，再进入耐热不锈钢方管制作成的燃气预热分配环管7后通过喷嘴进气管8进入喷嘴9，喷嘴将燃气喷出到各自的引射管。所述燃气预热分配环管的壁厚≥0.4-0.8mm，圆环内径≥220mm，锅支架6安装在该燃气预热分配环管上，环管顶部距锅底间距应≥10mm，环管的流通截面积≥燃气阀门通径的3倍。

如图3、4所示：空气预热装置空气预热装置包括设置在灶面2上的空气总进气口16和承液盘17，承液盘17与引射器21连接。上述承液盘设计为双层夹缝结构，用两层重叠安装的结构形状相吻合的金属盘组合形成，导流盘18有承插式接口与引射器的一次空气口连接，两层之间内缘间隙应≥1mm，外缘间隙4-5mm。

空气从灶面设计的空气进气口16进入灶具腔19内，再进入上承液盘5与导流盘6下之间预留的空气预热环缝预热，再被旋风混气炉头13上的引射器从一次空气口20引入。同时，灶具腔19内的空气被引入炉头中心设置导流环缝25吸收炉头的余热，作为二次空气供应到火孔根部。

如图5、6所示：旋流引射器炉头为多个引射器21沿外切园共聚一个混气室的结构，火盖11为内、外两层火盖，内、外层火盖上分别冲制顺流条缝火孔23，火孔出流方向与炉头混合气流顺流方向呈50-60°昂角。当燃气由喷嘴喷出进入引射器21后，从引风口22伴随引射空气进入混合室24，多个引射器引射所得的空气与燃气混合气在混合室24内混合并形成旋流，再经条缝火孔23喷出。上述引射器喉部直径取17倍喷嘴直径减3mm，引射管锥度≤3°，一次空气口设置在引射器引流孔的上部，引射空气的流速≤1.2m/s。

为了热负荷稳定结构，本发明在燃气预热环管内嵌入由热敏材料制作一个温控节流阀。常温时，节流孔较小，燃气温度升高时，节流孔增大。

总之，本发明充分尊重了当前市场燃气灶具的结构特征，提出了现实可行的提升能效的结构设计方法，并在实验基础上完成了产品定型设计，因此，本发明为大幅度提升我国燃气具的能效提供了现实有效的技术方法。

Claims

1.一种可提升能效的燃气灶，其特征在于：包括旋风混气炉头、燃气预热装置和空气预热装置；旋风混气炉头为多个引射器沿外切园共聚一个混气室的结构，火盖由内、外两层火盖组成，内、外层火盖上分别冲制顺流条缝火孔，火孔出流方向与炉头混合气流顺流方向呈50-60°昂角；燃气预热装置设置在燃气阀门后部，燃气预热装置的进气端与燃气阀门连接，出气端与安装在燃气预热装置下方的多个燃气喷嘴连接，每个燃气喷嘴通过与各自的引射管与炉头上的引射器连接；空气预热装置包括开在灶面上的空气总进气口和承液盘，承液盘上预留空气预热环缝，承液盘与引射器连接。

2.根据权利要求1所述的一种可提升能效的燃气灶，其特征在于：上述燃气预热装置为耐热不锈钢方管型材制作的燃气预热分配环管，其壁厚≥0.4-0.8mm，圆环内径≥220mm，锅支架安装在该燃气预热分配环管上，环管顶部距锅底间距应≥10mm，环管的流通截面积≥燃气阀门通径的3倍。

3.根据权利要求1所述的一种可提升能效的燃气灶，其特征在于：上述承液盘设计为双层夹缝结构，用两层重叠安装的结构形状相吻合的金属盘组合形成，导流盘有承插式接口与引射器的一次空气口连接，两层之间内缘间隙应≥1mm，外缘间隙4-5mm。

4.根据权利要求1所述的一种可提升能效的燃气灶，其特征在于：上述引射器喉部直径取17倍喷嘴直径减3mm，引射管锥度≤3°，一次空气口设置在引射器引流孔的上部，引射空气的流速≤1.2m/s。

5.根据权利要求1所述的一种可提升能效的燃气灶，其特征在于：上述内层条缝火孔的宽度≤0.7mm，外层条缝火孔的宽度为1.4mm，两层火盖的间隙为3-5mm，火盖整体形状为内锥型，锥角≥135°。

6.根据权利要求1所述的一种可提升能效的燃气灶，其特征在于：上述燃气预热装置内嵌入由热敏材料制作温控节流阀。