CN103953927A

CN103953927A - 节能型中餐炒灶及节能燃烧器

Info

Publication number: CN103953927A
Application number: CN201410212982.0A
Authority: CN
Inventors: 胡定明; 乔栋; 李仕辉
Original assignee: SHANXI DISEN ENERGY TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: SHANXI DISEN ENERGY TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2014-05-20
Filing date: 2014-05-20
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2034-05-20
Also published as: CN103953927B

Abstract

本发明涉及一种节能型中餐炒灶及一种节能燃烧器。节能燃烧器的灶膛内层上开有若干个与储热膛相通的热能回流孔，并且在灶膛内层位于热能回流孔下方设有热引流螺旋线，空气进气管一侧连接有燃气一次进气管，灶芯腔体中部自下而上径向固定有气体预混板和气体增压板，灶芯腔体顶部设有涡流增压射火器。涡流增压射火器上开有中心孔并在中心孔内固定二次助燃管，节能型中餐炒灶内部装有以上所述的节能燃烧器，中餐炒灶内部防水风机的出风口与灶芯上的空气进气管连接，还设置有熄火保护型电子点火红外节能器，并在灶台上安装有能实现自动进水、补水和水满即停的装置。本发明具有很好的节能效果。

Description

节能型中餐炒灶及节能燃烧器

技术领域

本发明涉及燃气灶具，特别是一种节能型的炒灶及燃烧器。

背景技术

作为烹饪的加热设备，燃气灶已经地被世界各地的人们所广泛使用。现有燃气灶具存在灶膛与灶芯纵深过大，燃烧时火焰与炒锅接触面积小受热不均匀，热能传递受限、结构不合理的缺点。空气进气量与燃气进气量比例不均且空气进气量过剩使20%燃气得不到及时燃烧就被大量空气吹走，导致火焰燃烧时呈红黄色产生燃烧不充分现象，且燃气的热效率只能达到20%左右，从而使一氧化碳及氮氧化物等废气与未完全燃烧的燃气一起从烟筒排出，造成排放量严重超标，并极大地浪费了燃料；而且燃烧时火力弱，外焰温度只有800度左右；燃烧时热量大量流失，使厨房温度升高。

现有燃气灶头是由灶膛、固定于灶膛顶部的锅圈、以及固定于灶膛底部的灶芯分别安装而成，锅圈由铸铁制成的，所以锅圈容易烧裂、灶膛寿命短、灶芯极易损坏，极大影响了燃气灶具的使用寿命。现有燃气灶具内灶芯的分火器的高度只有5cm左右，分火器上开有圆形进气孔，因分火器高度的限制，为了让燃气通过，圆形进气孔较少且孔径大，这样就使得气流经过圆形进气孔时速度快冲击力大，导致噪音较大。同时，安装于燃气灶上的水龙头为手动式，操作不便，而且工作时水龙头一般处于常开状态，极大地浪费了水资源；燃气灶没有异常熄火漏气保护装置，燃气灶与操作人员都存在安全隐患。而且传统燃气灶只能通过人工点火方式或留有常明火的方式来将燃料点燃，燃烧时因进入燃气管道的燃气没有受到限制，一氧化碳及氮氧化物等废气与未完全燃烧的燃气会一起从烟筒排出，使一氧化碳及氮氧化物的排放严重超标，极大地污染了环境，也浪费了燃料。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种能够提高热效率的节能燃烧器。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种节能燃烧器，包括灶膛以及固定于灶膛顶部的锅圈和固定于灶膛底部的灶芯；灶膛由灶膛外层、灶膛内层和位于灶膛外层与灶膛内层之间的储热膛组成；灶膛外层下端一侧开有与储热腔相通的废气排出口；灶膛内层上开有若干个与储热膛相通的热能回流孔，并且在灶膛内层位于热能回流孔下方设有热引流螺旋线；灶芯包括灶芯保护壳和内部的灶芯腔体，灶芯腔体底部设有空气进气管并从灶芯保护壳底部穿出，空气进气管一侧连接有燃气一次进气管，灶芯腔体中部自下而上径向固定有气体预混板和气体增压板，灶芯腔体顶部设有涡流增压射火器，涡流增压射火器侧壁上开有若干个涡流增压齿槽，涡流增压射火器上开有中心孔并在中心孔内固定二次助燃管的一端，二次助燃管的另一端穿过灶芯腔体后紧固在灶芯保护壳底部，涡流增压射火器上的中心孔上端放置有二次助燃气体分散器，灶芯腔体还装有点火针，点火针的上端固定在涡流增压射火器上方，下端与灶芯保护壳的底部连接固定。

上述方案中，一次混合的气流射过灶芯内的气体预混板开始二次混合，混合后的气流系数增倍提升，射入气体增压板使混合气流增压后比例至最佳气流，射入涡流增压齿槽内由点火针产生的高压火花点燃，二次助燃管连接灶体保护壳的一端由气流单独射入流向固定在涡流增压射火器的另一端，由二次助燃气体分散器散出，扩散在涡流增压齿槽喷射出的火焰内，产生二次助燃提高一次燃烧时的燃烧速度，火焰成青蓝色、火力充沛，热效率为46%。锅圈与灶膛是一体化结构，储热腔可将热能不断储存、蓄热，可提高热效率14%；一氧化炭排放量仅为0.001%完全符合国家要求。降低厨房温度5—10摄氏度。涡流增压齿槽可提高槽内气流速度，防止离焰燃烧。燃烧时涡流增压射火器的气流与齿槽产生的冲击力减小，极大地降低工作噪音，工作时噪音仅为60dB。经螺栓连接为一体化的灶膛与灶芯工作时综合热效率为77%。

本发明同时还提供一种内部装有以上所述节能燃烧器的节能型中餐炒灶，所述的中餐炒灶包括壳体和固定在壳体侧面的面板，所述的节能燃烧器的灶膛外层顶部支撑于壳体灶面。

作为优选的技术方案，壳体内装有防水风机、电源、电源按钮、风气联动阀，防水风机的出风口与灶芯上的空气进气管连接，风气联动阀的风出口端通过进风管路连接防水风机的进风口，风气联动阀的气出口端通过进气管路连接灶芯上的燃气一次进气管和二次助燃管。当启动电源按扭时设置在壳体内的防水风机处于待工状态，启动风气连动阀时，防水风机开始工作，防水风机出风口与灶芯的空气进气管连接将风气在灶芯内混合后由涡流增压齿槽吹出。

作为优选的技术方案，壳体内还装有熄火保护型电子点火红外节能器，进气管路上装有燃气切断阀，熄火保护型电子点火红外节能器分别连接点火针、燃气切断阀、进风管路和报警器。使用熄火保护型电子点火红外线节能器，当锅放置在锅圈上时开始燃烧，离开锅圈时自动熄灭，可防止出菜时的空烧现象，降低厨房温度和减小了二氧化碳排放量，而且当出现突然熄火现象时，可自动切断燃气切断阀，切断电源按扭开始报警发出蜂鸣声，使节能型中餐炒菜灶处于安全状态。

进一步地，本发明还提供能够实现自动进水、补水和水满即停的装置，有以下三种方案：

（1）壳体的顶部设有尾撑，面板上固定有位于尾撑上方的节水灶台龙头，节水灶台龙头连接进水管，进水管设有控水阀，节水灶台龙头的端头部伸入尾撑内，节水灶台龙头上的导体与电源的正极相连而尾撑壁上的导体与电源负极相连，形成的回路内接入控水阀。

（2）壳体的顶部设有尾撑，面板上固定有位于尾撑上方的节水灶台龙头，节水灶台龙头连接进水管，进水管设有控水阀，节水灶台龙头的端头部伸入尾撑内，节水灶台龙头上的导体与电源的正极相连而尾撑壁上的导体与电源负极相连，控水阀连接单片机的信号控制端，尾撑上的导体连接单片机的信号输入端。

（3）壳体的顶部设有尾撑，面板上固定有位于尾撑上方的节水灶龙头，节水灶台龙头连接进水管，进水管设有控水阀，尾撑内设有高、低水位传感器，高、低水位传感器连接单片机的信号输入端，控水阀连接单片机的信号控制端。

作为优选的技术方案，面板上固定有烟囱，节能燃烧器上的废气排出口通过管道连接烟囱，可减少厨房内的油烟排放。

本发明结构合理，设计科学，节能效果十分明显，可广泛适用于公共机构单位食堂、企业食堂、餐饮机构及食品加工行业等场所。经测试，以天然气为例，在实际应用中每台节能型炒灶每年可节约天然气2500立方米以上，据统计2010年全国公共机构约190.44万个，按每个单位安装使用1台中餐炒灶计算，仅全国公共机构全年即可节约47.61亿立方米，折合571.55万吨标准煤。根据北京发改委2013年8月份公布的天然气销售价格(工商业3.23元/立方米)计算，相当于每年节约燃气费用153.78亿元。CO₂可减少1000多万吨，中试样品经天津产品质量监督检验所检测性能达到预定目标。CO含量为0.01%。由于传统燃气灶热量大量流失，导致灶台温度过高，厨师为了降低工作环境的温度，同时为了随时有水可用，会习惯性的使灶台龙头处于常开状态，造成大量的水资源浪费，经测试灶台龙头每小时流量约720公斤，厨师每天炒菜时间按3小时计算，即每天有2.16吨水白白浪费，经节能灶头降低工作环境温度、节水灶台龙头有效控制水量的双重措施，每年每台灶可节约用水622吨。

附图说明

图1为本发明节能燃烧器的结构示意图。

图2为本发明节能型中餐炒灶的结构示意图。

图3为本发明气体预混板的结构示意图。

图4为本发明气体增压板的结构示意图。

图5为本发明涡流增压射火器的结构示意图。

图6为本发明涡流增压射火器的局部剖面图。

图7为本发明节水装置单片机控制原理图。

图中，1-锅圈； 2-储热腔；3-灶膛外层；4 -灶膛内层；5-废气排出口；6 -灶芯保护壳；7-灶芯腔体；8-点火针；9-燃气一次进气管；10-空气进气管；11-二次助燃管；12-气体预混板；13-气体增压板；14-涡流增压射火器；15-涡流增压齿槽； 16-二次助燃气体分解器；17-灶芯；18-热引流螺旋线；19-热能回流孔；20-烟囱； 21-面板；22-节水灶台龙头；23-灶面；24-尾撑；25-控水阀；26-进水管；27-电源；28-风气连动阀；29-电源按扭；30-单片机；31-熄火保护型电子点火红外节能器；32-燃气切断阀；33-防水风机；34-壳体。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供的一种节能燃烧器，包括灶膛以及固定于灶膛顶部的锅圈1和固定于灶膛底部的灶芯17；灶膛由灶膛外层3、灶膛内层4和位于灶膛外层3与灶膛内层4之间的储热膛2组成；灶膛外层3下端一侧开有与储热腔2相通的废气排出口；灶膛内层4上开有若干个与储热膛2相通的热能回流孔19，并且在灶膛内层4位于热能回流孔19下方设有热引流螺旋线18。

如图1所示，灶膛与灶膛顶部密闭锅圈1为一体化结构其有效节能高度为137毫米，灶膛上口径为360毫米，灶膛下口径为150毫米，灶膛底部的灶芯高度为135毫米，通过螺栓将灶膛与灶芯连接为一体。锅圈1顶部下20毫米处灶膛内层4均匀分布12—16对直径为10毫米的热能回流孔19。在热能回流孔19下均匀分布有三条热引流螺旋线18，工作时热交换过程中三条热引流螺旋线18可延长热能在灶膛内的时间，由于灶膛顶部为密闭锅圈1、灶膛结构有效节能高度为137毫米，热能被完全锁控在灶膛内，使热能交换多次利用可有效提高热效率17%，热能交换多次利用后通过热能回流孔19不断流入储热腔2内，将热能不断储存、蓄热可提高热效率14%；一氧化炭排放量仅为0.01%完全符合国家要求。降低厨房温度5—10摄氏度。

如图1所示，灶芯17包括灶芯保护壳6和内部的灶芯腔体7，灶芯腔体7底部设有空气进气管10并从灶芯保护壳6底部穿出，空气进气管10一侧连接有燃气一次进气管9，燃气一次进气管9另一端连接在灶芯保护壳6底部，使燃气与空气一次混合后提高气流系数。灶芯腔体7中部自下而上径向固定有气体预混板12和气体增压板13，如图3所示，气体预混板12是圆形板状结构，边缘部均匀地开有小孔，中部均匀地开有弧形孔。如图4所示，气体增压板是中部开孔的圆形板状结构。灶芯腔体7顶部设有涡流增压射火器14，如图5、6所示，涡流增压射火器14侧壁上开有若干个斜齿轮状的涡流增压齿槽15，提高槽内气流速度，防止离焰燃烧。涡流增压射火器14上开有中心孔并在中心孔内固定二次助燃管11的一端，二次助燃管11的另一端穿过灶芯腔体7后紧固在灶芯保护壳6底部，涡流增压射火器14上的中心孔上端放置有二次助燃气体分散器16，灶芯腔体7还装有点火针8，点火针8的上端固定在涡流增压射火器14上方，下端与灶芯保护壳6的底部连接固定。气体预混板12、气体增压板13、涡流增压射火器14和二次助燃管11均采用散热较快的材料，如铜、铝和不锈钢等材料。

一次混合的气流射过灶芯17内的气体预混板12开始二次混合，混合后的气流系数增倍提升，射入气体增压板13使混合气流增压后比例至最佳气流，射入涡流增压齿槽15内由点火针8产生的高压火花点燃，减小了涡流增压射火器14的气流与齿槽产生的冲击力，极大地降低工作噪音，工作时噪音仅为60dB。且燃烧速度快、火焰成蓝色，火苗均匀。二次助燃管11连接灶体保护壳6的一端由气流单独射入流向固定在涡流增压射火器14的另一端，由二次助燃气体分散器16散出，扩散在涡流增压齿槽15喷射出的火焰内，产生二次助燃提高一次燃烧时的燃烧速度，火焰成青蓝色、火力充沛，热效率为46%。所述经螺栓连接为一体化的灶膛与灶芯工作时综合热效率为77%。

如图2所示，本发明提供的节能型中餐炒灶，其内部装上述节能燃烧器。它包括壳体34和固定在壳体34侧面的面板21，涡流增压节能燃烧器的灶膛外层3顶部支撑于壳体灶面23。面板21上固定有烟囱20，节能燃烧器上的废气排出口5通过管道连接烟囱20。

如图2所示，壳体34内装有防水风机33、电源27、电源按钮29、风气联动阀28，防水风机33的出风口与灶芯17上的空气进气管连接，风气联动阀28的风出口端通过进风管路连接防水风机33的进风口，风气联动阀28的气出口端通过进气管路连接灶芯17上的燃气一次进气管9和二次助燃管11。当启动电源按扭29时设置在壳体34内的防水风机33处于待工状态，当启动风气连动阀28时，防水风机33开始工作。防水风机33出风口与灶芯17的空气进气管10连接，将风量与燃气在灶芯17内混合后由涡流增压齿槽15吹出。

如图2所示，壳体34内还装有熄火保护型电子点火红外节能器31，进气管路上装有燃气切断阀32，熄火保护型电子点火红外节能器31分别连接点火针8、燃气切断阀32、进风管路和报警器。熄火保护型电子点火红外节能器31是现有产品，当锅放置在锅圈1上时开始燃烧，离开锅圈1时自动熄灭。可防止出菜时的空烧现象，降低厨房温度和减小了二氧化碳排放量，而且当出现突然熄火现象时，可自动切断燃气切断阀32，切断电源按扭29开始报警发出蜂鸣声。使节能型中餐炒菜灶处于安全状态。

壳体34的顶部设有尾撑24，面板21上固定有位于尾撑24上方的节水灶台龙头22，节水灶台龙头连接进水管26，进水管26设有控水阀25，节水灶台龙头22的端头部伸入尾撑24内，节水灶台龙头22上的导体与电源27的正极相连而尾撑24壁上的导体与电源负极相连，形成的回路内接入控水阀25。进入阀25是常开电磁阀，使用时，因节水灶台龙头22的端部伸入尾撑24内，当尾撑24内的水面上升到与节水灶台龙头22的端头部接触时，水具有导电性，从而将与电源27正极连接的节水灶台龙头22和与电源27负极连接的尾撑24连通，控水阀25闭合，切断进水管26的进水。

如图2，本发明提供另外一种由单片机控制实现自动进水、补水和水满即停的装置。壳体34的顶部设有尾撑24，面板21上固定有位于尾撑24上方的节水灶台龙头22，节水灶台龙头连接进水管26，进水管26设有控水阀25，节水灶台龙头22的端头部伸入尾撑24内，节水灶台龙头22上的导体与电源27的正极相连而尾撑24壁上的导体与电源负极相连，控水阀25连接单片机30的信号控制端，尾撑24上的导体连接单片机30的信号输入端。使用时，打开节水灶台龙头22、电源27时启动单片机30，单片机30控制控水阀25打开使进水管26内的水经节水灶台龙头22进入尾撑24内；因节水灶台龙头22的端部伸入尾撑24内，当尾撑24内的水面上升到与节水灶台龙头22的端头部接触时，水具有导电性，从而将与电源27正极连接的节水灶台龙头22和与电源27负极连接的尾撑24连通，与尾撑24相连的单片机30检测到尾撑24的电压变化后由单片机30控制控水阀25关闭从而关闭进水管的进水，防止尾撑24内的水溢出。

如图7所示，本发明还提供了一种以单片机和高、低水位传感器为控制单元的自动进水、补水和水满即停的装置。壳体34的顶部设有尾撑24，面板21上固定有位于尾撑24上方的节水灶龙头22，节水灶台龙头连接进水管26，进水管26设有控水阀25，尾撑24内设有高、低水位传感器，高、低水位传感器连接单片机30的信号输入端，控水阀25连接单片机30的信号控制端。在本实施例中，以单片机为核心，有两路水位检测口，分别接高、低水位传感器。水位传感器将水位电平信号送入单片机，单片机检测水位信号，根据水位传感器信号确定打开、关闭控水阀门。控制器由市电供电，并向控水阀门电动阀提供动力电源。指示灯显示控制器的电源工作状态、检测工作状态、水位状态，电源灯亮指示电源工作正常；检测等闪烁，指示主电路工作正常；水位灯亮，指示水位满。

Claims

1.一种节能燃烧器，其特征在于：包括灶膛以及固定于灶膛顶部的锅圈（1）和固定于灶膛底部的灶芯；灶膛由灶膛外层（3）、灶膛内层（4）和位于灶膛外层（3）与灶膛内层（4）之间的储热膛（2）组成；灶膛外层（3）下端一侧开有与储热腔（2）相通的废气排出口（5）；灶膛内层（4）上开有若干个与储热膛（2）相通的热能回流孔（19），并且在灶膛内层（4）位于热能回流孔（19）下方设有热引流螺旋线（18）；灶芯包括灶芯保护壳（6）和内部的灶芯腔体（7），灶芯腔体（7）底部设有空气进气管（10）并从灶芯保护壳（6）底部穿出，空气进气管（10）一侧连接有燃气一次进气管（9），灶芯腔体（7）中部自下而上径向固定有气体预混板（12）和气体增压板（13），灶芯腔体（7）顶部设有涡流增压射火器（14），涡流增压射火器（14）侧壁上开有若干个涡流增压齿槽（15），涡流增压射火器（14）上开有中心孔并在中心孔内固定二次助燃管（11）的一端，二次助燃管（11）的另一端穿过灶芯腔体（7）后紧固在灶芯保护壳（6）底部，涡流增压射火器（14）上的中心孔上端放置有二次助燃气体分散器（16），灶芯腔体还装有点火针（8），点火针（8）的上端固定在涡流增压射火器（14）上方，下端与灶芯保护壳（6）的底部连接固定。

2.一种节能型中餐炒灶，其特征在于：内部装有如权利要求1所述的节能燃烧器。

3.根据权利要求2所述的节能型中餐炒灶，其特征在于：包括壳体（34）和固定在壳体（34）侧面的面板（21），节能燃烧器的灶膛外层（3）顶部支撑于壳体灶面（23）。

4.根据权利要求3所述的节能型中餐炒灶，其特征在于：壳体内装有防水风机（33）、电源（27）、电源按钮（29）、风气联动阀（28），防水风机（33）的出风口与灶芯上的空气进气管（10）连接，风气联动阀（28）的风出口端通过进风管路连接防水风机（33）的进风口，风气联动阀（28）的气出口端通过进气管路连接灶芯上的燃气一次进气管（9）和二次助燃管（11）。

5.根据权利要求3或4所述的节能型中餐炒灶，其特征在于：壳体（34）内还装有熄火保护型电子点火红外节能器，进气管路上装有燃气切断阀（32），熄火保护型电子点火红外节能器分别连接点火针（8）、燃气切断阀（32）、进风管路和报警器。

6.根据权利要求3所述的节能型中餐炒灶，其特征在于：壳体（34）的顶部设有尾撑（24），面板（21）上固定有位于尾撑（24）上方的节水灶台龙头（22），节水灶台龙头连接进水管（26），进水管（26）设有控水阀（25），节水灶台龙头（22）的端头部伸入尾撑（24）内，节水灶台龙头（22）上的导体与电源（27）的正极相连而尾撑（24）壁上的导体与电源负极相连，形成的回路内接入控水阀（25）。

7.根据权利要求3所述的节能型中餐炒灶，其特征在于：壳体（34）的顶部设有尾撑（24），面板（21）上固定有位于尾撑（24）上方的节水灶台龙头（22），节水灶台龙头连接进水管（26），进水管（26）设有控水阀（25），节水灶台龙头（22）的端头部伸入尾撑（24）内，节水灶台龙头（22）上的导体与电源（27）的正极相连而尾撑（24）壁上的导体与电源负极相连，控水阀（25）连接单片机（30）的信号控制端，尾撑（24）上的导体连接单片机（30）的信号输入端。

8.根据权利要求3所述的节能型中餐炒灶，其特征在于：壳体（34）的顶部设有尾撑（24），面板（21）上固定有位于尾撑（24）上方的节水灶台龙头（22），节水灶台龙头连接进水管（26），进水管（26）设有控水阀（25），尾撑（24）内设有高、低水位传感器，高、低水位传感器连接单片机（30）的信号输入端，控水阀（25）连接单片机（30）的信号控制端。

9.根据权利要求3所述的节能型中餐炒灶，其特征在于：面板（21）上固定有烟囱（20），节能燃烧器上的废气排出口（5）通过管道连接烟囱（20）。