CN103307598B - 一种节能灶头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及炉灶基础设备领域，更具体的说是涉及一种节能灶头。本发明包括炉膛，炉膛呈柱筒状或碗状结构，其底部布置有分气盘以及用于与分气盘间配合生火的点火部，节能灶头在炉膛上和/或分气盘与炉膛相配合处设置有用于进风的进风口，节能灶头还包括沿炉膛内壁周向均布的三根以上的导焰筋条，导焰筋条由炉膛底部向其顶部顺延且其布置方向与炉膛母线方向相异布置。本发明通过人为设计的火道可通过改变火焰的流经路径，以达到延长火焰在炉膛内壁的附着时间的目的，进而也就起到了加强热交换的效果；其结构简单而又便于实现，同时亦可有效保证其低制造及使用成本，一举多得。

Description

一种节能灶头

技术领域

本发明涉及炉灶基础设备领域，更具体的说是涉及一种节能灶头。

背景技术

随着社会经济的快速发展，人们的生活节奏和方式也都在发生改变，其燃气灶的采纳及使用也愈加广泛。对于民用灶具，热效率是其一个重要参数，燃气灶加热速度快而火力猛，产生的温度甚至可达1000℃以上，然而，对应的，目前燃气灶上锅具的热吸收效率却仅有20%左右，也即其燃气灶产生的大部分热能均没有得到有效使用，从而致使目前的燃气灶热能使用率极其低下。

有鉴于此，对于燃气灶的研究开发始终在不断进行；如申请人为广州市恒鼎酒店设备有限公司申请的专利名称为“一种节能型燃气灶”（申请号：201210123275.5）的发明专利就公开了以下内容：包括聚能腔、炉壁、相变蓄热体、肋片、红外辐射陶瓷板和燃气炉头；所述炉壁为开口腔体结构，开口上端用于放置锅具，炉壁底部中心开口设有燃气炉头；炉壁腔体内下端设有聚能腔，聚能腔为柱形空腔结构且其上表面为半球形曲面，聚能腔的空腔内从上表面到下表面之间间隔设有多块肋片，红外辐射陶瓷板贴在聚能腔上表面上；聚能腔内设相变蓄热体；而实际使用时，依靠预先设置的红外辐射陶瓷板反射和吸收锅具没有用到的热量，从而产生蓄热和返热作用。上述结构依靠蓄热原理，其热能使用率较之老式结构显然更高，然而其本身工作流程的繁复性也必然导致了其结构的复杂度和成本的居高不下，这些都极大的影响了该灶体的实际市场前景。

同样针对老式灶头的改良方案，申请人为中国检验检疫科学研究院于2012年4月10日申请的专利名称为“一种用于燃气灶具的螺旋式燃烧器”（申请号：201210103997.4）的发明专利申请所公布的方案则如下：主要包括：燃烧器及环绕燃烧器设置的螺旋式燃烧管、燃烧器下方与燃烧器相通的调节室、混气室以及连通调节室和混气室的主导气管，所述燃烧器和所述螺旋式燃烧管上分布有火孔，所述螺旋式燃烧管上的每个火孔下方均具有与该火孔相连的导气管，火孔通过导气管与调节室相连，并且火孔所在位置处的螺旋式燃烧管的螺距越大，导气管与调节室连接的位置越靠近调节室的下端。换句话说，其依靠水平布置于炉膛内与燃气管路连通的螺旋盘状燃气头，从而实现对于锅具的加热目的，同时，其燃气头本身是可以依靠调节室而上下浮动，使用时针对不同尺寸及类型的锅具，依靠调节燃气头相对锅具锅体的相对间距调节，从而达到其高效热能利用率的目的。该结构设计成本显然较之上一文本低廉的多，但仍存在结构复杂性过高的缺陷；同时，本身燃气头的上下浮动操作就需要足够精密而彼此具备良好配合的元件方可实现，动件与不动件间的彼此配合又势必存在使用磨损等诸多缺点，这些都制约了其设备的实际使用性能。

至于其他类型灶具，或仍沿用四周开放结构，或采用圆柱型灶膛结构，仍都是难以满足目前人们的炉具操作需求。如何研发出一种结构合理而简便的节能灶头，从而解决目前灶具的热能利用率高和成本低廉之间不可兼得的缺陷，为本领域近十多年来所迫待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的为克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单合理而实用的节能灶头，其热能利用率高而成本低。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种节能灶头，包括炉膛，所述炉膛呈柱筒状或碗状结构，其底部布置有分气盘以及用于与分气盘间配合生火的点火部，其特征在于：所述节能灶头在炉膛上和/或分气盘与炉膛相配合处设置有用于进风的进风口，所述节能灶头还包括沿炉膛内壁周向均布的三根以上的导焰筋条，所述导焰筋条由炉膛底部向其顶部顺延且其布置方向与炉膛母线方向相异布置。

所述炉膛内壁呈上大下小的抛物曲面形碗状结构，炉膛底部呈孔口直径大于分气盘直径的敞口状，所述分气盘固接布置于炉膛的敞口状底部中心处，分气盘边沿与炉膛底部敞口端间的配合间隙构成所述进风口；所述各导焰筋条沿炉膛内壁同向盘绕呈螺旋线状，各相邻螺旋线状导焰筋条所围合而成的炉膛内壁区域构成用于引导火焰流通的火道。

导焰筋条为八根，所述每相邻螺旋线状导焰筋条间的间距由炉膛底部至其顶部逐渐增大。

所述分气盘上密布有用于输出燃气的气孔，所述气孔沿分气盘的上部盘面环绕布置，其孔口指向炉膛内壁的各火道底部进口且与火道延伸方向同向设置。

所述节能灶头还包括用于辅助进风的导气孔，所述导气孔布置于导焰筋条上，导气孔的出气口指向火道所在方向且其出气方向与火焰流通方向同向设置。

所述导焰筋条外形呈条板状且其板面方向垂直炉膛内壁设置，导气孔出气口位于导焰筋条的两侧板面处，所述导气孔为多个且沿导焰筋条的长度方向顺延布置于其中下段处。

所述导焰筋条呈中空状结构，导焰筋条所形成的内腔与外部进风设备相连通，所述导气孔贯穿导焰筋条壁体并连通火道与导焰筋条的内腔布置；导气孔外形呈锥孔状，其大孔径端连通导焰筋条的内腔，其小孔径端相应连通至火道所在处。

所述分气盘边沿与炉膛底部敞口端间由连接两者的辐向支架固定设置，所述点火部固定于辐向支架上，点火部包括点火针和与之配合的离子火焰探测器，离子火焰探测器的检测电极位于火焰的燃烧路径处，点火针为两根且两点火针间距0.5cm～1.5cm，点火针针头与分气盘盘面间距0.5cm～1cm。

所述炉膛顶部的顶端口部设置有用于放置锅具的支脚，所述支脚为三个且沿炉膛顶端口部周向均布设置，支脚的临近操作者一方处的其中一个支脚宽度大于另两处支脚宽度设置。

本发明的有益效果在于：

1）、摒弃了传统灶头结构复杂而难于操作的缺陷，通过采用环绕围合式的炉膛，从而初步保证热能的集中性；更为主要的是，依靠布置于炉膛内的各导焰筋条，从而在每相邻的导焰筋条间人为的形成供火焰流经的火道，又由于导焰筋条的“布置方向与炉膛母线方向相异布置”的特异设计，换句话说，无论导焰筋条按照上述方式如何布置，较之传统火焰的直接沿炉膛内壁“一窜到顶”的传统火焰流经方式，通过人为设计的火道可通过改变及增加火焰的流经路径，以起到延长火焰在炉膛内壁的附着时间的目的，进而也就起到了加强热交换的效果；本发明通过保证了火焰在锅底的停留时间，确保了燃料的充分燃烧和热量的高效交换，同时减少了烟气的排放，其热能利用率较高；此外，其导焰筋条的设计又保证了炉膛本身的强度需求，从而可以制作处更为薄壁的炉膛构造，以便于降低其实际成本。本发明结构简单而又便于实现，同时亦可有效保证其低制作及使用成本，一举多得。

2）、炉膛内壁的碗状设计，在于保证对于其内热能的集中及反射汇聚效果，此处就不再赘述；而炉膛内的螺旋线状导焰筋条的布置，则将其内火道形状人为布置呈上大下小的扇形布局，由分气盘处喷发而出的燃气快而急的在窄小的火道进口处汇集，并在迅速点燃后沿火道所形成的渐宽路径被逐渐平摊开来而均匀燃烧，在此过程中其燃料也即达到充分燃烧目的。

3）、分气盘上小孔的布置方向设置，有效确保了燃气能够在析出分气盘上气孔后能得以迅速的进入火道内加以燃烧，以实现其快速补气及燃烧目的；同时分气盘和碗状炉膛内壁配合，整体亦形成一个抛物曲面，以利于将热量聚焦反射于锅具的底部，以提升其热能利用率。

4）、布置于导焰筋条上的导气孔，为本发明另一个主要要点；即在于通过其导气孔的设置，当火焰在火道上螺旋上升时，一方面依靠进风口的进风能力，通过其由进风口灌入的新鲜的空气，从而供给分气盘处气体赖以燃烧的氧气；另一方面，当燃烧后的火焰沿火道行进时，或直接依靠气流作用，或利用外部送风设备进行送风操作，此时火焰快速上升，导流孔也迅速补充氧气，从而不但进一步提高其燃烧的效率，风道处的与火焰流向同向设置的导气孔的适时鼓风也间接的确保了炉膛内壁的温度，从而保证其实际使用寿命，还可使炉膛的制作材质选用更为宽泛，以在确保其热能利用效率的前提下得以进一步降低其制作重量及成本。

5）、导气孔的实际布置位置，此处进一步限定其布置于导焰筋条的中下段处；这是因为在实际使用时，火焰沿火道升腾至火道中段后，如若继续以导气孔供风助燃，一方面此时燃料燃烧已近尾声，持续供风已无过多意义，另一方面，导气孔的继续供风反而会使原本在锅具底部的燃烧火焰被吹出炉膛外，从而造成热能损失；通过预先布置的导气孔，从而在火焰的实际作用段给予有效助燃，而在火焰逸出处则无需额外开设导气孔，以避免造成诸如热能损失等状况发生。同样，通过布置于分气盘上的辐向支架处的点火部，则可实现本发明的电子点火和熄火保护；“离子火焰探测器的检测电极位于火焰的燃烧路径处”，也即离子火焰探测器的检测电极始终是处于能够接触到灶台火焰的位置，从而为灶台的高精度自动控制和安全保护提供前提保证。

6）、位于炉膛外的支脚，为正常燃气灶灶头的基本设计，以便在支撑锅具的同时提供空气对流的通道。本发明特殊的依靠“一宽二窄”的支脚结构，换句话说，其中一个支脚的沿炉膛顶端面的环绕长度要大于另外两个支脚的环绕长度；实际安装时，其宽支脚安装于灶台前方也即使用者所在处，以便于在完成其基本功能的同时，还能提供使用者以遮挡火焰的目的，以便于其更好的作业，并有效提升燃气灶的使用安全性。

附图说明

图1为本发明的工作状态示意图；

图2为本发明的结构俯视图；

图3为图2的I部分局部放大图。

各部分标号对应关系如下：

a-进风口  b-火道  c-锅具  10-炉膛  11-导焰筋条  11a-导气孔12-支脚  20-分气盘  21-气孔  30-辐向支架  41-点火针  42-离子火焰探测器

具体实施方式

为便于进一步理解，下面结合图1-3为本发明的具体构造及工作流程作以下叙述：

本发明的节能灶头，包括炉膛10、分气盘20及配合点火的点火针41和离子火焰探测器42。炉膛10为采用抛物曲面的带螺旋线状导焰筋条11的碗形结构，开口上端布置有支脚12以便于放置锅具c，其底部呈中空敞口状，敞口处孔径大于分气盘20的盘面直径。分气盘20位于炉膛底10部的敞口处且与其同心布置，炉膛10安装于灶台面板上，其表面与灶台面板对应吻合，炉膛10、分气盘20和锅具c三者之间围合而成的空间形成燃烧室。炉膛10的敞口状底端处与分气盘20盘体之间的配合间隙形成自然风入口也即进风口a，以便于补充空气，保证燃气的充分燃烧。

由于导焰筋条11对于炉膛10的支撑强度以及导气孔11a的吹气降温效应，炉膛10可采用更为轻质多孔的耐火材料制成，其抛物曲面碗状结构可有效达到收集燃烧热量和将其热量反射回锅具c的目的；反射的热量焦点位于锅具c锅底一定面积内，保证了炉膛10的辐射热量和燃烧火焰的对流热量的高效利用，确保了灶台热能的提高效果，并减少了辐射和对流热量的损失。

炉膛10内表面的螺旋式辐向筋也即导焰筋条11的设计，其数量一般为n≥3条，以用来划分n条火道。火道b路径上阔下窄，用于改变火焰的路径，延长火苗在锅底的停留时间，以得到人为的加强热交换的目的。考虑到商用灶台一般都采用鼓风机提高火力，本发明通过采用火道b的螺旋式通道结构，从而产生螺旋式的火焰，保证了火焰在锅具c锅底的停留时间，确保了充分燃烧和热量的交换，减少了烟气的排放；同时，依靠布置于导焰筋条11上的导气孔11a，更是确保了对于火道b内流经火焰的空气补充效果，从而进一步提高其燃烧效率；导气孔11a的实际布局，以限于导焰筋条11的中段乃至下段处开设为佳，从而避免因开设于导焰筋条11上段而产生的诸如热量损失等状况发生。

分气盘20上设置的一多圈均匀斜向的小孔也即气孔21，其小孔开孔方向指向并沿着火道b的方向开设，并同时可以考虑酌情增加其他正常朝向的喷气孔以达到结合使用目的；分气盘20的上述构造，有利于在确保适时供气确保后续燃烧的同时快速产生旋转的火焰，以进一步提升火焰在火道内的持续燃烧效率。

经实践，本发明采用抛物曲面炉膛10反射热量，利于集中火力于锅具c锅底，充分利用了热辐射和热对流，提高了热效率，减少了热量的流失；采用螺旋式辐向筋也即导焰筋条11的构造，增加了炉膛10的强度，从而可以适当减小炉膛10的厚度以降低其制作及使用成本；采用螺旋式的火道b设计，延长了燃烧热量的热交换时间，提高了热交换率；在构成螺旋式火道b的导焰筋条11上增加沿火道b方向布置的导气孔11a，便于气流将炉膛10下面的热空气交换进燃烧室，增加了供氧量，保证了其充分燃烧性能，其导气孔11a的进气设计又间接的降低了炉膛的温度，一举多得。在分气盘20周围预留点火针41和离子火焰探测器42，可实现电子点火和熄火保护，有利于实现灶台的自动控制和安全保护。此灶头具备结构简单、制造成本低、操作简单、使用安全可靠、无环境污染、节能等优点，社会经济效益明显，适用于各饭店酒家食堂及家庭用户推广使用。

Claims (8)

1.一种节能灶头，包括炉膛(10)，所述炉膛(10)呈柱筒状或碗状结构，其底部布置有分气盘(20)以及用于与分气盘(20)间配合生火的点火部，其特征在于：所述节能灶头在炉膛(10)上和/或分气盘(20)与炉膛(10)相配合处设置有用于进风的进风口(a)，所述节能灶头还包括沿炉膛(10)内壁周向均布的三根以上的导焰筋条(11)，所述导焰筋条(11)由炉膛(10)底部向其顶部顺延且其布置方向与炉膛(10)母线方向相异布置；

所述炉膛(10)内壁呈上大下小的抛物曲面形碗状结构，炉膛(10)底部呈孔口直径大于分气盘(20)直径的敞口状，所述分气盘(20)固接布置于炉膛(10)的敞口状底部中心处，分气盘(20)边沿与炉膛(10)底部敞口端间的配合间隙构成所述进风口(a)；所述各导焰筋条(11)沿炉膛(10)内壁同向盘绕呈螺旋线状，各相邻螺旋线状导焰筋条(11)所围合而成的炉膛(10)内壁区域构成用于引导火焰流通的火道(b)。

2.根据权利要求1所述的一种节能灶头，其特征在于：导焰筋条(11)为八根，所述每相邻螺旋线状导焰筋条(11)间的间距由炉膛(10)底部至其顶部逐渐增大。

3.根据权利要求1或2所述的一种节能灶头，其特征在于：所述分气盘(20)上密布有用于输出燃气的气孔(21)，所述气孔(21)沿分气盘(20)的上部盘面环绕布置，其孔口指向炉膛(10)内壁的各火道(b)底部进口且与火道(b)延伸方向同向设置。

4.根据权利要求1或2所述的一种节能灶头，其特征在于：所述节能灶头还包括用于辅助进风的导气孔(11a)，所述导气孔(11a)布置于导焰筋条(11)上，导气孔(11a)的出气口指向火道(b)所在方向且其出气方向与火焰流通方向同向设置。

5.根据权利要求4所述的一种节能灶头，其特征在于：所述导焰筋条(11)外形呈条板状且其板面方向垂直炉膛(10)内壁设置，导气孔(11a)出气口位于导焰筋条(11)的两侧板面处，所述导气孔(11a)为多个且沿导焰筋条(11)的长度方向顺延布置于其中下段处。

6.根据权利要求4所述的一种节能灶头，其特征在于：所述导焰筋条(11)呈中空状结构，导焰筋条(11)所形成的内腔与外部进风设备相连通，所述导气孔(11a)贯穿导焰筋条(11)壁体并连通火道(b)与导焰筋条(11)的内腔布置；导气孔(11a)外形呈锥孔状，其大孔径端连通导焰筋条(11)的内腔，其小孔径端相应连通至火道(b)所在处。

7.根据权利要求1或2所述的一种节能灶头，其特征在于：所述分气盘(20)边沿与炉膛(10)底部敞口端间由连接两者的辐向支架(30)固定设置，所述点火部固定于辐向支架(30)上，点火部包括点火针(41)和与之配合的离子火焰探测器(42)，离子火焰探测器(42)的检测电极位于火焰的燃烧路径处，点火针(41)为两根且两点火针(41)间距0.5cm～1.5cm，点火针(41)针头与分气盘(20)盘面间距0.5cm～1cm。

8.根据权利要求1或2所述的一种节能灶头，其特征在于：所述炉膛(10)顶部的顶端口部设置有用于放置锅具的支脚(12)，所述支脚(12)为三个且沿炉膛(10)顶端口部周向均布设置，支脚(12)的临近操作者一方处的其中一个支脚宽度大于另两处支脚宽度设置。