CN107345671A - 一种余热回收高效节能灶具系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种余热回收高效节能灶具系统，包括一灶体，灶体包括支架、燃烧室、点火组件和烟气换热组件，所述燃烧室嵌入式安装在所述支架上；所述点火组件安装在所述燃烧室底部，所述燃烧室设有进风口，所述进风口配合点火组件设置并用于给点火组件提供补氧风；燃烧室上端设有通气孔，所述通气孔连通烟气换热组件；所述烟气换热组件包括与燃烧室连通的烟气通道和导热管，所述烟气通道51纵向设置向导热管导热，所述导热管配合纵向设置的烟气通道设有纵向的导热腔，导热介质自导热腔上端通入，经烟气通道自上而下加热后从导热腔下端通出；所述燃烧室上设有支撑口，所述支撑口用于支撑锅具或盖体并被锅具或盖体封堵。本发明余热回收高效节能灶具系统提供了一种聚集燃烧室热能，充分利用燃烧燃烧室产生的热能，以及实现烟气热量回收，高效节能灶具系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种节能厨房灶具，具体涉及一种余热回收高效节能灶具系统。
背景技术
现有的灶具设有灶体、燃烧室、与燃烧室连通的进风管和进气管，空气通过进风管进入燃烧室，燃气通过进气管进入燃烧室，燃烧室配设有点火系统，点火系统点燃产生热能，燃烧产生的火焰与锅体底部接触将热量传递给锅具。这种结构的灶具技术成熟，结构简单，也因此得到了广泛的应用。但是，火焰的温度外焰最高，而火焰与锅底换热后的温度较高的烟气直接排放掉了，未能经过二次利用直接通过烟道排向室外，热量的利用率相对较低，明显的表征就是夏天的食堂或者餐厅的厨房厨师天天都在“蒸桑拿”。可见这种结构的灶具不仅热能损耗严重，而且不利于厨房环境的维护。同时，这种结构的灶具的燃气消耗量大，直接通入空气燃烧效率低，燃烧不充分。
同时在食堂或者餐厅等大厨房中，用于清洗、用于烹饪的热水需求量非常大，现有的食堂或者餐厅厨房通常都需要准备热水备用。如何设计灶体能够充分利用燃烧室产生的热气，以及减少烟气带走的热能损耗并充分利用烟气中的热量，提高燃气等的燃烧效率，成为灶具当前亟待解决的问题。
发明内容
为解决现有设计存在的问题，本发明的目的在于提供一种聚集燃烧室热能，充分利用燃烧燃烧室产生的热能，以及实现烟气热量回收，高效节能灶具系统。
为实现上述目的，本发明的一种余热回收高效节能灶具系统，包括一灶体，灶体包括支架、燃烧室、点火组件和烟气换热组件，所述燃烧室嵌入式安装在所述支架上；所述点火组件安装在所述燃烧室底部，所述燃烧室设有进风口，所述进风口配合点火组件设置并用于给点火组件提供补氧风；燃烧室上端设有通气孔，所述通气孔连通烟气换热组件；
所述烟气换热组件包括与燃烧室连通的烟气通道和导热管，所述烟气通道纵向设置向导热管导热，所述导热管配合纵向设置的烟气通道设有纵向的导热腔，导热介质自导热腔上端通入，经烟气通道自上而下加热后从导热腔下端通出；
所述燃烧室上设有支撑口，所述支撑口用于支撑锅具或盖体并被锅具或盖体封堵。
优选方案为：还设有锅具；所述锅具嵌入式搭持在所述支架上并封堵所述支撑口，燃烧室生成的烟气或热气被逼入烟气换热组件；
或，还设有盖体，所述盖体盖合在所述燃烧室上端并封堵所述支撑口，配合所述支架将燃烧室生成的烟气或热气逼入烟气换热组件，所述盖体设有隔热层；
或，还设有环形通气圈，所述环形通气圈围绕所述支撑口设置，并密封安装在所述支架上；所述环形通气圈朝向燃烧室的侧壁上分布若干通气孔，所述环形通气圈一端与所述烟气通道连通，所属燃烧室通过所述通气孔和所述环形通气圈连通烟气通道。
优选方案为：所述支架上设置用于支撑锅具或盖体的锅支架，所述锅支架包括一支撑口
和围绕支撑口设置的环形通气圈，所述支撑口设置在燃烧室的上端，所述环形通气圈上设有支撑所述锅具或盖体的支撑面，所述锅具或盖体贴合在所述支撑面上并封堵所述支撑口。
优选方案为：所述环形通气圈腔道配设有环形管，所述环形管的外壁与所述环形通气圈的内壁之间预留流体通过的间隙；所述环形管一端连通所述导热腔，另一端设有导热介质的出口；
或，所述支撑面包括设于环形通气圈上表面的一环形支撑部和位于环形支撑部内侧的用于配合锅体底部的环形斜面。
优选方案为：所述进风口配设鼓风机，所述鼓风机连通一进风管，所述进风管经过烟气通道加热空气后通入燃烧室；所述进风口通入的用于提供补氧风经过烟气加热组件加热。
优选方案为：所述环形管选用三通阀与所述导热管连接，所述三通阀两端连接并控制导热介质从导热腔通入所述环形管；
或，所述进风管一端与所述鼓风机进风口连通，另一端设有端口与所述三通阀连通；或，所述进风管另一端至少还设有一个配设有阀门的用于通入补氧风的端口。
优选方案为：还设有一热管，所述热管一端连接所述环形通气圈，另一端连接加热装置B，所述热管将环形通气圈的热传导给所述加热装置B。
优选方案为：所述导热管设有至少二根，各导热管围绕烟气通道设置，并通过烟气通道导热。
优选方案为：所述导热管设有二根，包括导热管一和导热管二，所述导热管一包括一弯曲段一，所述导热管二包括一弯曲段二，所述弯曲段一与所述弯曲段二相互插合并预留有流体通过的间隙，所述流体通过的间隙构成烟气通道。
优选方案为：所述导热腔内壁轴向设置热管；
或，所述烟气通道设置单独通往室外的通气管；
或，所述导热腔下端通过一温控智能水泵连通储热水箱。
本发明的有益效果为：
1.燃烧室嵌入式安装在支架上，聚拢了燃烧产生的热量，为充分利用燃烧产生的热量提供了基础，另一方面燃烧室配合设置了嵌入式搭持的锅具或者盖体，使得燃烧产生的热量能够聚集使用，避免了通透的燃烧环境产生热量的扩散性损耗；为了提高燃烧室的燃烧率，点火组件配设了提供补氧风的进风口和进风管，在燃烧室上端配合设置了通气口，用于烟气的排出的同时，也为燃烧室未利用的热气提供了统一排放的出口，为烟气中的热量的利用和燃烧产生的热量的二次利用提供了条件；
2.烟气换热组件中烟气通道纵向设置，利用了空气对流的自然现象，引导烟气通过并排出，同时排出的也有燃烧释放的热量，导热管直接从烟气通道中的导热并输送至导热腔内的导热介质上，通过导热介质传输将烟气通道中的热能传输出来；导热腔配合烟气通道纵向设置，将导热介质从导热腔的上端输入，经过加热后从下端输出，利用了烟气通道纵向设置时的自下端到上端温度逐渐降低的情况，逐级给导热介质加热，在上端时导热介质温度最低从相对低温的烟气通道导热，当导热介质温度逐渐升高时，经导热的烟气通道的温度也在逐渐提高，提高了烟气通道热传导的效率，导热介质能够到达热传导后的最高温，能更大程度的利用烟气中的热量和燃烧释放的热量的二次利用；
3.本发明的灶具系统，可广泛应用于商用的各大型厨房灶具系统，在所述进风口配设鼓风机，所述进风口连通一进风管，进风管用于通入燃烧室空气，进风管内的空气经过烟气通道加热后通入燃烧室，提高加热效率。
4.支架上设置锅支架用于支撑锅具或者盖体，锅支架上设有环形的斜面和环形的支撑部，用于支撑的各种底部形状不同的锅具，当锅具或者盖体盖在锅支架上后相对封闭燃烧室的上端，使得燃烧室内的热气不会从锅具底下散开而无故被损耗；锅支架上设置一个环形通气圈，环形通气圈朝向燃烧室的侧壁设有多个通气口，环形通气圈通向烟气换热组件，增加了烟气和热气通向烟气换热组件的通口；另外，在环形通气圈内设置环形管，环形管与导热腔连通，环形管外壁与环形通气圈的内壁之间预留烟气和热气通出的间隙，环形管设置在此会使得导热介质的温度得到进一步地提高，从导热腔中通出的导热介质的温度也能得到提升，提高了导热效率；
5.环形通气圈连通超导管，超导管连接另一灶具或者连接一加热装置，增加了烟气或热气二次利用的形式，提升了热能利用率；
6.导热管围绕烟气通道设置，扩大了从烟气通道导热的面积；导热管设有两根，两根导热管设有相互插合的相配面，并在插合处预留间隙构成蛇形的烟气通道，一方面，增加了烟气通道导热的面积，提高了热能利用率，另一方面，导热管直接围城了烟气通道，节省了制作烟气通道的程序和材料，同时烟气通道中的烟气直接与导热管接触，减少了阻隔提高了导热率；在导热腔中设置径向的热管，提升了导热效率。
7.烟气通道上端的出口直接通到室外的设计，是为了让烟气通道与油烟机通道公用一个排气道，以避免烟气与油烟在排气道内生成黑色污垢。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中A部位的放大图；
图3是支撑口部位的俯视图；
图4是环形管的连接结构；
图5是烟气换热组件的结构示意图；
图6是烟气换热组件的局部剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
实施例1：
如图1-6所示，一种余热回收高效节能灶具系统，包括一灶体1，灶体1包括支架6、燃烧室3、点火组件4和烟气换热组件5，点火组件4包括下端通入燃气的燃气进气管，所述燃烧室3嵌入式安装在所述支架6上；所述点火组件4安装在所述燃烧室3底部，所述燃烧室3设有进风口2，所述进风口2配合点火组件4设置并用于给点火组件4提供补氧风，进风口2靠近点火组件4设置；燃烧室3上端设有通气孔7，所述通气孔7连通烟气换热组件5，将燃烧室的热气和烟气通入换热组件5；
所述烟气换热组件5包括与燃烧室3连通的烟气通道51和导热管52，所述烟气通道51纵向垂直设置，并在纵向垂直方向给导热管52导热，所述导热管52配合纵向垂直设置的烟气通道51设有导热腔521，导热介质从导热管52上端通入的进水口8通入导热腔521，从导热腔521下端连接的出水口9通出，通过经烟气通道51加热的导热管52的自上而下逐步加热，使得导热介质的温度逐级的加热，并经导热管52最热的部位加热后通出。本实施例中的导热介质选择液态水。
为了提高整个导热腔521的温度，可以在所述导热腔521内壁轴向设置热管19，利用热管19的均温属性快速将下端高温传导到上端，提高导热管52的换热效率。
所述燃烧室3上设有支撑口31，所述支撑口31用于支撑锅具或盖体并被锅具或盖体封堵。
本实施例中的还设有锅具；所述锅具嵌入式搭持在所述支架6上并封堵所述支撑口31，燃烧室3生成的烟气或热气被逼入烟气换热组件5，这样的结构设置锅具作为加热的厨具的同时，也起着燃烧室内的烟气和热气的阻隔件的作用，即阻隔烟气和热气从燃烧室3向大气中自由散发。
支架6上设有环形通气圈15，所述环形通气圈15围绕所述支撑口31设置，换言之，环形通气圈15内侧中空部位构成支撑口31，环形通气圈15密封安装在所述支架6上，可见，燃烧室3嵌入式安装在支架6内部，其除了支撑口31、通气孔7和进风口2外，其他部位与空气不相通；所述环形通气圈15朝向燃烧室3的侧壁上分布若干通气孔7，所述环形通气圈15一端与所述烟气通道51连通，所述燃烧室3通过所述通气孔7和所述环形通气圈15连通烟气通道51。
本实施例中，所述支架6上设置用于支撑锅具或盖体20的锅支架13，所述锅支架13包括一支撑口31和围绕支撑口31设置的环形通气圈15，直接利用环形通气圈15作为支撑锅具或者盖体的支撑件，所述支撑口31设置在燃烧室3的上端，所述环形通气圈15 上设有支撑所述锅具或盖体20的支撑面，所述锅具或盖体20贴合在所述支撑面上并封堵所述支撑口31。
所述环形通气圈15腔道配设有环形管151，所述环形管151的外壁与所述环形通气圈15的内壁之间预留流体通过的间隙，所述环形管151一端连通所述导热腔521，另一端设有导热介质的出口；环形通气圈15与通气孔7的设置，使得燃烧室3内烟气和热气可以有多个通道通气孔可以通入烟气通道，便利了热气和烟气的通出，环形管151的设置也充分利用了支撑口31周边部位的高温，进一步提高了导热介质的温度，充分利用各个部位的热能对导热介质进行换热，环形管151与环形通气圈15内壁之间的间隙也不影响烟气或者热气的通道，一结构多用途。
所述支撑面包括设于环形通气圈15上表面的一环形支撑部153，和位于环形支撑部153内侧的用于配合锅体2底部的环形斜面152。环形支撑部153可以是环形的平面，也可以是环形的凹槽，其中，支撑面应当设置在通气孔7的上端，因此，环形支撑部153或者环形斜面152设置在通气孔7的上端。
所述进风口2配设鼓风机11，所述鼓风机11连通一进风管12，所述进风管12经过烟气通道51加热空气后通入燃烧室3；所述进风口2通入的用于提供补氧风经过烟气加热组件5加热。本实施例结构的设置，补氧风经过烟气通道51 的预热后，再通入燃烧室3后，能提高燃气燃烧效率，节约能源，且没有额外增加加热补氧风而损耗能源。
所述环形管151选用三通阀19与所述导热管52连接，所述三通阀19两端连接并控制导热介质从导热腔通入所述环形管151；
所述进风管12一端与所述鼓风机11进风口连通，另一端设有端口121可以与所述三通阀19连通；所述进风管12另一端至少还设有一个配设有阀门的用于通入补氧风的端口122。一方面，在导热介质是液态水时，可以通过阀门的控制，选择直接通过端口122补充点火组件4的补氧风；另一方面，可以根据需要，导热介质换为空气，使用三通阀19，控制端口121与环形管151连通，使通入燃烧室3的补氧风，经过烟气加热；或者将导热管52通入端口121，使得通入的补氧风经过导热管52加热后通入燃烧室。
还设有一热管16，所述热管16一端连接所述环形通气圈15，另一端连接加热装置B，所述热管16将环形通气圈15的热传导给所述加热装置B。加热装置B可以是另一个用于蒸煮的灶具，也是加热水箱，根据需要设置。
所述导热管52设有至少二根，各导热管52围绕烟气通道51设置，并通过烟气通道51导热。
所述导热管52设有二根，包括导热管一523和导热管二524，所述导热管一523和导热管二524分别设有导热介质的进水口81和82，所述导热管一523包括一弯曲段一5231，所述导热管二524包括一弯曲段二5241，所述弯曲段一5231与所述弯曲段二5241相互插合并预留有流体通过的间隙S，所述流体通过的间隙构成烟气通道51。
本实施例中，所述烟气通道51设置单独通往室外的通气管511，避免了烟气与油烟混合堆积黑垢；所述导热腔521下端通过一温控智能水泵22连通储热水箱17。
本实施例的余热回收高效节能灶具系统，燃烧室的温度达到900℃，比开式灶膛温度高200℃，燃烧室3通出的烟气温度达到600℃，经过烟气换热组件5的换热，最后排放的烟气的温度为50摄氏度，使得热能利用率达到85%左右，大大提升了热量的利用率。
本实施例中，锅体2可以替换为盖体20，所述盖体20盖合在所述燃烧室3上端并封堵所述支撑口31，配合所述支架6将燃烧室3生成的烟气或热气逼入烟气换热组件5，所述盖体20设有隔热层，在无需使用锅具的时候，盖体20盖在支撑口31上封堵支撑口31并利用隔热层隔热，使得燃烧热量直接通过热气和烟气实现导热，将本实施例的灶具系统充当了锅炉使用。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本专利的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本专利的保护范围，即凡依本专利所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落入本专利的保护范围。
Claims (10)
1.一种余热回收高效节能灶具系统，包括一灶体，灶体包括支架、燃烧室、点火组件和烟气换热组件，其特征在于：所述燃烧室嵌入式安装在所述支架上；所述点火组件安装在所述燃烧室底部，所述燃烧室设有进风口，所述进风口配合点火组件设置并用于给点火组件提供补氧风；燃烧室上端设有通气孔，所述通气孔连通烟气换热组件；
所述烟气换热组件包括与燃烧室连通的烟气通道和导热管，所述烟气通道51纵向设置向导热管导热，所述导热管配合纵向设置的烟气通道设有纵向的导热腔，导热介质自导热腔上端通入，经烟气通道自上而下加热后从导热腔下端通出；
所述燃烧室上设有支撑口，所述支撑口用于支撑锅具或盖体并被锅具或盖体封堵。
2.如权利要求1所述的一种余热回收高效节能灶具系统，其特征在于：还设有锅具；所述锅具嵌入式搭持在所述支架上并封堵所述支撑口，燃烧室生成的烟气或热气被逼入烟气换热组件；
或，还设有盖体，所述盖体盖合在所述燃烧室上端并封堵所述支撑口，配合所述支架将燃烧室生成的烟气或热气逼入烟气换热组件，所述盖体设有隔热层；
或，还设有环形通气圈，所述环形通气圈围绕所述支撑口设置，并密封安装在所述支架上；所述环形通气圈朝向燃烧室的侧壁上分布若干通气孔，所述环形通气圈一端与所述烟气通道连通，所属燃烧室通过所述通气孔和所述环形通气圈连通烟气通道。
3.如权利要求2所述的一种余热回收高效节能灶具系统，其特征在于：所述支架上设置用于支撑锅具或盖体的锅支架，所述锅支架包括一支撑口
和围绕支撑口设置的环形通气圈，所述支撑口设置在燃烧室的上端，所述环形通气圈上设有支撑所述锅具或盖体的支撑面，所述锅具或盖体贴合在所述支撑面上并封堵所述支撑口。
4.如权利要求2或3所述的一种余热回收高效节能灶具系统，其特征在于：所述环形通气圈腔道配设有环形管，所述环形管的外壁与所述环形通气圈的内壁之间预留流体通过的间隙；所述环形管一端连通所述导热腔，另一端设有导热介质的出口；
或，所述支撑面包括设于环形通气圈上表面的一环形支撑部和位于环形支撑部内侧的用于配合锅体底部的环形斜面。
5.如权利要求4要求所述的余热回收高效节能灶具系统，其特征在于：所述进风口配设鼓风机，所述鼓风机连通一进风管，所述进风管经过烟气通道加热空气后通入燃烧室；所述进风口通入的用于提供补氧风经过烟气加热组件加热。
6.如权利要求5所述的余热回收高效节能灶具系统，其特征在于：所述环形管选用三通阀与所述导热管连接，所述三通阀两端连接并控制导热介质从导热腔通入所述环形管；
或，所述进风管一端与所述鼓风机进风口连通，另一端设有端口与所述三通阀连通；或，所述进风管另一端至少还设有一个配设有阀门的用于通入补氧风的端口。
7.如权利要求2、3、5、6任一权利要求所述的一种余热回收高效节能灶具系统，其特征在于：还设有一热管，所述热管一端连接所述环形通气圈，另一端连接加热装置B，所述热管将环形通气圈的热传导给所述加热装置B。
8.如权利要求1、2、3、5、6任一权利要求所述的一种余热回收高效节能灶具系统，其特征在于：所述导热管设有至少二根，各导热管围绕烟气通道设置，并通过烟气通道导热。
9.如权利要求8所述的一种余热回收高效节能灶具系统，其特征在于：所述导热管设有二根，包括导热管一和导热管二，所述导热管一包括一弯曲段一，所述导热管二包括一弯曲段二，所述弯曲段一与所述弯曲段二相互插合并预留有流体通过的间隙，所述流体通过的间隙构成烟气通道。
10.如权利要求1、2、3、5、6、9任一权利要求所述的一种余热回收高效节能灶具系统，其特征在于：所述导热腔内壁轴向设置热管；
或，所述烟气通道设置单独通往室外的通气管；
或，所述导热腔下端通过一温控智能水泵连通储热水箱。
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