CN103196162A

CN103196162A - 一种能够回收燃气余热的燃气灶

Info

Publication number: CN103196162A
Application number: CN2013101285297A
Authority: CN
Inventors: 李世武; 王文东; 王泽元; 纪永胜
Original assignee: Northwestern Polytechnical University
Current assignee: Northwestern Polytechnical University
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2033-04-12
Also published as: CN103196162B

Abstract

一种能够回收燃气余热的燃气灶，在安放炊具锅的圆孔孔口处固定有锥环形的锅垫；在该锅垫内表面分布有阶梯型封严壁齿，通过所述封严壁齿将燃气封闭在燃气区内；换热器固定在燃气灶壳体的内壁上，用于回收燃气灶的燃气余热并加热助燃的空气。所述换热器的上端有40～50mm的环形间隙，形成了燃气进口。本发明中，燃气灶的燃气区处在微负压状态，并使燃气区与燃气灶之外隔绝，阻止了燃气外流。同时空气鼓风机和喷嘴的联合作用使燃气流加速并对炊具锅底部实施冲击加热，热效率可从55%提高到80%以上。本发明提高了燃气灶的燃烧效率和燃气灶的热效率，具有结构简单、工作安全的特点，是很有市场应用前景的节能炊具。

Description

一种能够回收燃气余热的燃气灶

技术领域

本发明涉及的是炊具领域，是一种能够回收燃气余热的燃气灶。

背景技术

目前，国内市场上燃气灶的品种繁多、款式各异，但它们的工作原理和传热方式相同，就是将天然气在天然气调节阀与风门的调控下、分散在炉头分火盖上让其充分燃烧，然后再将热量传送到锅底，这种传热方式由于存在向燃气灶之外空间的散热即辐射散热和对流散热，使得燃气灶的热效率较低。

公布号为CN102313303A的发明专利公开了“一种喷气式燃气灶”，该发明采取对燃气加速并喷射到锅底的方法，提高了燃气与锅的传热效率，然而还存在着技术不足，表现在：助燃空气仅靠常规引流进气方式、以及炉头前的网状喷眼结构，不能使冲向锅底的燃气流获得高速度，同时也没有解决燃气灶向燃气灶之外空间辐射散热的技术问题，燃气灶的热效率仍然较低。

公布号为CN102102879A的发明专利公开了“燃气灶热回收系统”，该发明通过在火口周围设置热回收器，减小火口向燃气灶之外空间的辐射散热和对流散热，回收了部分燃气的能量，然而还存在着技术不足，表现在：设置在火口周围的热回收器，降低了燃气流动的自然动力，即相当于增加了燃气的流动阻力，从而导致了在相同的天然气耗量下，对锅底的加热量不足，另外，仍不能消除向燃气灶之外空间的辐射散热和对流散热。

如何能够使燃气灶既能提高燃气与锅底的传热效率、又能消除向燃气灶之外空间的辐射散热和对流散热，还能回收燃气余热并利用起来，这是本发明要解决的问题。

发明内容

为克服现有技术中存在的热效率低、燃气余热没有很好的回收利用，以及火口周围设置热回收器后燃气流动阻力增加造成的加热量不足的问题，本发明提出一种能够回收燃气余热的燃气灶。

本发明包括燃气区、锅垫、燃气进口、燃气灶壳体、换热器、空气出口、配气燃烧器、热空气引流管、排烟管、天然气管、挡板，其中：在安放炊具锅的圆孔孔口处固定有锥环形的锅垫；在该锅垫内表面分布有阶梯型封严壁齿，通过所述封严壁齿将燃气封闭在燃气区内；换热器固定在燃气灶壳体的内壁上，用于回收燃气灶的燃气余热并加热助燃的空气。所述换热器的上端有40～50mm的环形间隙，形成了燃气进口。配气燃烧器套装在换热器内，用于将助燃的热空气与天然气混合燃烧并产出高温燃气。

所述配气燃烧器包括配气燃烧器壳体、分火盖和空气鼓风机。分火盖位于配气燃烧器的上端，在该分火盖上表面均匀分布有喷嘴的安装孔。所述空气鼓风机位于配气燃烧器壳体内的中部，用于将热空气从热空气引流管中吸入配气燃烧器并加压后送到混气管中。所述配气燃烧器壳体以空气鼓风机为界分为两段，空气鼓风机以上为混气管，空气鼓风机以下为热空气管；在所述混气管的喉部安装有天然气管，使得该喉部形成了热空气与天然气的混合区。在天然气管上安装有调控天然气流量的天然气阀门。

所述混气管中部为喉部，自该喉部开始，混气管的管径向两端逐渐扩张；混气管的上端逐渐扩张的区域为燃烧区，在该燃烧区的管壁上安装有点火器。所述混气管的管径自喉部向上端逐渐扩张的角度为45°，所述混气管的管径自喉部向下端逐渐扩张的角度为40°。

所述空气鼓风机固定在热空气管与混气管之间，用于将热空气从热空气引流管中吸入配气燃烧器并加压后送到混气管中。所述燃气区为由炊具锅之下、燃气区隔板之上和换热器的内筒壁面所围成的区域。

本发明中：

燃气灶壳体为一圆筒体，其顶面作为锅架且中部有一圆洞，该圆洞用来放置炊具锅，该圆洞侧壁设置有锅垫，锅垫表面分布着阶梯型封严壁齿将阻止燃气沿炊具锅底向燃气灶之外的大气流出；配气燃烧器位于燃气灶壳体的内部中心位置，用于将助燃的热空气与天然气混合并燃烧产出高温燃气，然后将高温燃气喷射到炊具锅底部；换热器为圆筒管翅式换热器，位于配气燃烧器周围且固定在燃气灶壳体的内侧壁上，用于回收燃气与炊具锅换热后的燃气余热并加热助燃的空气；燃气区是由炊具锅之下、燃气区隔板之上和换热器的内筒壁面所围成的区域；空气鼓风机与排烟鼓风机的联合作用使燃气区处在微负压状态即燃气区的压力微微小于燃气灶之外的大气压力，这样可使燃气区的燃气不向燃气灶外部大气中扩散。

配气燃烧器的下部为热空气管、中部为混气管、上部为分火盖；热空气管为一直管，其入口与热空气引流管的出口连通，其出口与混气管的入口连通，在热空气管内设置有空气鼓风机；混气管是使热空气与天然气混合并燃烧的混合燃烧器，它由管内径逐渐变小的渐缩型喷管与管内径逐渐变大的渐扩型喷管组合成为缩放型喷管；所述混气管的中部为喉部连通着天然气管并作为热空气与天然气的混合区；所述混气管的渐扩型喷管为燃烧区，该燃烧区内设置有点火器；所述混气管的出口固定着分火盖，分火盖上分布着与混气管相通的喷嘴；喷嘴使燃气流加速并对炊具锅底部实施冲击加热；所述分火盖外缘壁上固定连接着燃气区隔板；所述天然气管上设置有调控天然气流量的天然气阀门。

本发明通过设置空气鼓风机、排烟鼓风机和锅垫使燃气区处在微负压状态，并使燃气区与燃气灶之外隔绝，阻止了燃气外流；同时空气鼓风机和喷嘴的联合作用使燃气流加速并对炊具锅底部实施冲击加热，提高了燃气灶的传热效率，消除了燃气向燃气灶之外大气的辐射散热与对流散热；最后通过设置换热器回收燃气余热并加热助燃空气。本发明不仅提高了燃气灶的燃烧效率，而且提高了燃气灶的热效率。与现有技术的燃气灶相比，本发明结构简单、工作安全、热效率可从55%提高到80%以上，是很有市场应用前景的节能炊具。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是配气燃烧器的结构示意图；

图3是燃气灶的俯视图，其中：

1.炊具锅 2.燃气区 3.锅垫 4.燃气进口 5.燃气灶壳体

6.换热器 7.空气进口 8.空气出口 9.配气燃烧器壳体

10.热空气引流管 11.燃气出口 12.排烟管 13.排烟鼓风机 14.燃气喷嘴

15.燃气区隔板 16.点火器 17.分火盖 18.混气管 19.空气鼓风机

20.热空气管 21.天然气管 22.天然气阀门 23.挡板

具体实施方式

现结合附图1、附图2和附图3对本发明作进一步描述：

本实施例为一种能够回收燃气余热的燃气灶，包括炊具锅1、燃气区2、锅垫3、燃气进口4、燃气灶壳体5、换热器6、空气进口7、空气出口8、配气燃烧器、热空气引流管10、燃气出口11、排烟管12、排烟鼓风机13、燃气喷嘴14、燃气区隔板15、点火器16、分火盖17、混气管18、空气鼓风机19、热空气管20、天然气管21、天然气阀门22、挡板23，其中：

燃气灶壳体5为一圆筒体，其顶面作为锅架且中部有一圆孔，该圆孔用于放置炊具锅1。所述圆孔孔口处固定有锅垫3；所述锅垫3为圆锥环形，在该锅垫3内表面分布有阶梯型封严壁齿，通过所述封严壁齿将燃气封闭在燃气区2内。在燃气灶壳体5上固定有挡板23，该挡板与换热器焊接，用于固定换热器6的位置并限制燃气的流动；所述挡板23为圆环形板，其孔径与换热器的内径尺寸一致。

圆筒管翅式的换热器6采用现有技术，位于燃气灶壳体5内并固定在燃气灶壳体5的内壁上，用于回收燃气灶的燃气余热并加热助燃的空气。所述换热器6的上端留有40～50mm的环形间隙，该间隙形成了燃气进口4。本实施例中，所述换热器6上端的环形间隙为40mm。换热器6有一个燃气进口4、一个燃气出口11、一个空气进口7和一个空气出口8。所述燃气进口4位于换热器6的内侧筒壁面上部并与燃气区2连通；所述燃气出口11与U型的排烟管12的进口连通；所述空气进口7为一L型的管道，位于燃气灶壳体5的右侧壁下部并与大气连通；所述空气出口8与热空气引流管10的入口连通。

所述热空气引流管10为换热器6和配气燃烧器的连接管。该热空气引流管10的进口与换热器6下端的空气出口8连通，其出口与配气燃烧器的入口连通。

如附图2所示，所述配气燃烧器套装在换热器6内，用于将助燃的热空气与天然气混合燃烧并产出高温燃气，然后将该燃气喷射到炊具锅1底部上。所述配气燃烧器包括配气燃烧器壳体9、分火盖17和空气鼓风机19。所述空气鼓风机19位于配气燃烧器壳体9内的中部，用于将热空气从热空气引流管10中吸入配气燃烧器并加压后送到混气管18中。

所述配气燃烧器壳体以空气鼓风机19为界分为两段，并且所述混气管18位于空气鼓风机19以上，所述热空气管20位于空气鼓风机19以下。

分火盖17位于配气燃烧器的上端，在该分火盖17上表面均匀分布有如附图3所示的用于安装喷嘴14的螺纹孔，通过喷嘴14使燃气流加速并对炊具锅1底部实施冲击加热。混气管18为热空气与天然气混合并燃烧的混合燃烧器；所述混气管18固定在分火盖17的下表面；混气管18中部为喉部，自该喉部开始，混气管的管径向两端逐渐扩张，使得配气燃烧器内自下而上形成了先收缩再扩张的气流通道；所述混气管的管径自喉部向上端逐渐扩张的角度为45°，所述混气管的管径自喉部向下端逐渐扩张的角度为40°。在所述混气管18的喉部安装有天然气管21，使得该喉部形成了热空气与天然气的混合区。所述混气管18的管径向上端逐渐扩张的区域为燃烧区，在该燃烧区的管壁上安装有点火器16。在天然气管21上安装有调控天然气流量的天然气阀门22。

燃气区2为由炊具锅1之下、燃气区隔板15之上和换热器6的内筒壁面所围成的区域；空气鼓风机19与排烟鼓风机13的联合作用使燃气区2处在微负压状态即燃气区的压力微微小于燃气灶之外的大气压力，这样可使燃气区2的燃气不向燃气灶外部大气中扩散。

所述排烟管12内安装有排烟鼓风机13，排烟鼓风机13从燃气出口11吸入低温燃气并排到燃气灶之外的烟管或周围大气中。

本实施例是这样工作的：启动空气鼓风机19和排烟鼓风机13，在空气鼓风机19和排烟鼓风机13的作用下，燃气灶之外的空气按如下顺序经由空气进口7、换热器6、空气出口8、热空气引流管10、热空气管20、混气管18、燃气喷嘴14、燃气区2、燃气进口4、换热器6、燃气出口11和排烟管12，排向燃气灶之外的烟管或周围大气中；接着开启天然气阀门22，天然气将从天然气管21进入混气管18的喉部并与助燃空气混合；与此同时启动点火器16，在混气管18的燃烧区中天然气燃烧生成高温燃气，该燃气经喷嘴14冲击到炊具锅1底部加热炊具锅1内的食物，然后燃气进入换热器6的燃气进口4，燃气在换热器6内加热助燃空气后从燃气出口11进入排烟管12，排烟管12中排烟鼓风机13将燃气排向燃气灶之外的烟管或周围大气中。

Claims

1.一种能够回收燃气余热的燃气灶，其特征在于，包括燃气区、锅垫、燃气进口、燃气灶壳体、换热器、空气出口、配气燃烧器、热空气引流管、排烟管、天然气管、挡板，其中：在安放炊具锅的圆孔孔口处固定有锥环形的锅垫；在该锅垫内表面分布有阶梯型封严壁齿，通过所述封严壁齿将燃气封闭在燃气区内；换热器固定在燃气灶壳体的内壁上，用于回收燃气灶的燃气余热并加热助燃的空气；所述换热器的上端有40～50mm的环形间隙，形成了燃气进口；配气燃烧器套装在换热器内，用于将助燃的热空气与天然气混合燃烧并产出高温燃气。

2.如权利要求1所述能够回收燃气余热的燃气灶，其特征在于，所述配气燃烧器包括配气燃烧器壳体、分火盖和空气鼓风机；分火盖位于配气燃烧器的上端，在该分火盖上表面均匀分布有喷嘴的安装孔；所述空气鼓风机位于配气燃烧器壳体内的中部，用于将热空气从热空气引流管中吸入配气燃烧器并加压后送到混气管中；所述配气燃烧器壳体以空气鼓风机为界分为两段，空气鼓风机以上为混气管，空气鼓风机以下为热空气管；在所述混气管的喉部安装有天然气管，使得该喉部形成了热空气与天然气的混合区；在天然气管上安装有调控天然气流量的天然气阀门。

3.如权利要求2所述能够回收燃气余热的燃气灶，其特征在于，混气管中部为喉部，自该喉部开始，混气管的管径向两端逐渐扩张；混气管的上端逐渐扩张的区域为燃烧区，在该燃烧区的管壁上安装有点火器；所述混气管的管径自喉部向上端逐渐扩张的角度为45°，所述混气管的管径自喉部向下端逐渐扩张的角度为40°。

4.如权利要求1所述能够回收燃气余热的燃气灶，其特征在于，空气鼓风机固定在热空气管与混气管之间，用于将热空气从热空气引流管中吸入配气燃烧器并加压后送到混气管中。

5.如权利要求1所述能够回收燃气余热的燃气灶，其特征在于，燃气区为由炊具锅之下、燃气区隔板之上和换热器的内筒壁面所围成的区域。

6.如权利要求1所述能够回收燃气余热的燃气灶，其特征在于，排烟鼓风机位于排烟管内。