CN107525072A - 高热效能的火盖及使用该火盖的炉头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高热效能的火盖及使用该火盖的炉头。其中的高热效能的火盖，采用内燃气槽与第一燃气通道直接连通的方式，不仅减少了内挡火圈，在实现内外焰集成设置的基础上，大大简化了火盖的结构；而且燃气进入内燃气槽喷喷射火焰的阻力小，火焰的喷射速度快，形成稳定持续的环形螺旋状内焰，不仅燃烧效率高，而且避免了内焰过于集中，降低火焰的传热效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种高热效能的火盖及使用该火盖的炉头。
背景技术
普通家用燃气灶燃烧器的火孔大多为环形直向上或斜向上设置，火焰相对的也是直向上或斜向上喷射，火焰的覆盖面不好，只能在炒锅等烹饪工具底部小范围内进行加热。如果想提高火焰的覆盖面，只能增加环形火孔的数量，即设置多个同心环形火孔。这样虽然能提高火焰的覆盖面积，但是燃烧器的平面面积较大，不利于安装和使用。并且传统燃烧器大多采用铸造、压铸工艺生产，一旦结构固定，燃烧功率也就随之固定，如果要改动功率配置，则需要重新设计和开模，对于多规格产品需求就要准备相应的备件，费时费力，且不经济。
另外燃烧的进气腔直接与一次空气射管相连，燃烧用混合气体缓冲不够充分，导致气体压力极不稳定，严重影响燃烧质量。
公开号为CN103851655B的中国发明专利公开了一种模块式组合燃烧器，包括同轴设置的内焰环圈和外焰环圈，所述的内焰环圈设有内出火孔，所述的外焰环圈设有外出火孔，内出火孔和外出火孔分别向内和向外喷射火焰。上述方案采用内外焰的集成化的方式，以很小的体积，实现了较大的火焰覆盖面积，适应性很好，特别是能很好的适应集成灶等对安装空间限制较大的使用环境。而且可以根据需要，调整内焰环圈和外焰环圈的层数，从而灵活调节出火功率，灵活性很好。但该方案还存在着很大缺点：由于燃气通道需要经由燃气分配腔、内挡火圈和第一槽才能内从出火孔喷射而出，燃气在流通过程中的阻力很大，往往燃气在到达内出火孔处的压力已经很小。虽然还能完成喷射，但是由于喷射速度较慢，喷射而出的火焰会在内孔中心处形成一个类似花蕾形状的内焰，火焰的分布很集中。在使用时，内焰和外焰之间会形成一个很大的真空区域，这样不仅不利于燃气燃烧产生热量的很好利用，而且锅底的受热不均匀，严重影响客户的使用体验。
同时，该专利所记载的技术方案也没有解决现有技术中所存在的燃气混合不充分的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高热效能的火盖，采用内燃气槽与内喷嘴直接连通的方式，燃气进入内燃气槽喷喷射火焰的阻力小，火焰的喷射速度快，形成稳定持续的环形螺旋状内焰，不仅燃烧效率高，而且避免了内焰过于集中，提高火焰的覆盖面积，进而提高火焰的传热效率。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：至少包括内焰模块，所述的内焰模块包括环形的内出火圈；所述内出火圈上沿周向环形分布有若干连通内出火圈上端面和下端面的内燃气槽，及连通内燃气槽和内出火圈内缘的内喷嘴；所述内喷嘴的喷火方向相对于内喷嘴与内出火圈内缘交点所在的直径倾斜，且各内喷嘴的喷火方向围绕内出火圈轴线同时朝顺时针或逆时针方向。
所述内出火圈内分布有若干连通内出火圈上端面和下端面的内燃气槽，及连通内燃气槽和内出火圈内缘的内喷嘴；所述的第一燃气通道与内燃气槽连通；燃气经由第一燃气通道和内燃气槽，并从内喷嘴喷出，在内出火圈的环形内腔内燃烧。所述内喷嘴的延伸方向相对于内喷嘴与内出火圈内缘交点所在的直径倾斜，且各内喷嘴的喷火方向围绕内出火圈轴线同时朝顺时针或逆时针方向。内焰在从内喷嘴喷出后，沿内出火圈形成的环形内腔螺旋状上升。
与现有技术相比，在实现内火焰喷射效果的基础上，减少了内挡火圈结构，以更简单结构实现了现有技术的技术目的。并且采用内燃气槽与内喷嘴直接连通的方式，燃气进入内燃气槽喷喷射火焰的阻力小，火焰的喷射速度快，火焰的喷射方向稳定，可以形成稳定持续的环形螺旋状内焰，不仅燃烧效率高，而且避免了内焰过于集中，降低火焰的传热效率。
作为优选，所述内燃气槽的宽度大于内喷嘴的宽度。燃气在经由内燃气槽进入内喷嘴时，由于气体流通面积减小，燃气的压力增大，流速变快，起到局部加压的作用。从而使得从内喷嘴喷出的火焰流向更稳定，避免火焰因流速过低而向中心区域汇集。
作为优选，所述的内出火圈包括若干内出火片，所述的内出火圈由内出火片层叠而成。根据不同的使用状况，调整内出火圈的数量，从而达到调节燃烧功率的作用。
作为优选，还包括内隔板和环形的盖板，所述的内隔板上设有第一燃气通道；所述的内焰模块设置在内隔板与盖板之间，所述盖板远离内焰模块的一侧设有外焰模块；所述的第一燃气通道与内燃气槽连通。在结构高度集成化的同时，实现了内外焰的分别喷射，提高了火焰的覆盖面积，提高了传热效率。与现有技术相比，在实现上述技术目的的基础上，减少了内挡火圈结构，结构更简单，生产成本较低。
作为优选，所述的盖板上设有第二燃气通道，所述的第二燃气通道与第一燃气通道连通；所述的外焰模块包括外焰环圈，所述外焰环圈的外缘环形分布有与第二燃气通道连通的外喷嘴；所述外焰环圈远离盖板的一端设有密封板。
作为优选，所述的外焰环圈包括若干外出火圈和外挡火圈；所述的外出火圈上设有沿轴向贯穿外出火圈的外燃气槽，所述的外燃气槽与外喷嘴连通；所述的外挡火圈内设有与外缘和内缘均不连通的输气通道；所述的外出火圈和外挡火圈交替层叠，且所述的输气通道连通相邻外出火圈上对应的外燃气槽。
作为优选，所述的外出火圈包括主出火圈和副出火圈，所述主出火圈的外喷嘴宽度大于副出火圈的外喷嘴宽度。由于外喷嘴的宽度不同，主出火圈和副出火圈的喷射压力不同，从而导致火焰的喷射距离也不同。当进气量较小时，主出火圈的出火量较大，而且喷射距离较近，而此时的副出火圈由于阻力过大，出火量很小，甚至没有火焰；而当进气量加大时，主出火圈的火焰喷射距离较大，副出火圈喷射的火焰很好的填补了因主出火圈与内焰之间的空间。因此，无论是低功率工况，还是高功率工况，都能很好的保证火焰的覆盖面积，避免出现较大的火焰真空区域，提高用户的使用体验。
作为优选，所述的外焰环圈包括外出火圈，所述的外焰环圈由若干外出火圈层叠而成；所述的外出火圈上设有沿轴向贯穿外出火圈的外燃气槽，所述的外燃气槽与外喷嘴连通；所述外出火圈上相邻两个外喷嘴之间形成挡片，所述挡片所对应的外出火圈外缘弧长大于或等于外喷嘴所对应的外出火圈外缘弧长；所述喷嘴与相邻外出火圈上的挡片对应。为了增大外焰模块内燃气的流通阻力，反之火焰喷射距离过大，超过锅底的范围，外喷嘴的是为离散的。上述方案利用外出火圈自身结构的合理排列，在实现外喷嘴离散设置的基础上，结构更简单，生产成本更低。
作为优选，所述内出火圈的外径小于盖板的外径；所述的内焰模块还包括设置在内出火圈远离内隔板一端的内外焰分隔圈，所述的内外焰分隔圈与内出火圈可拆连接或一体成型；所述的内外焰分隔圈与盖板之间设有气体导流圈，所述气体导流圈的外缘分布有燃气分配槽，所述的燃气分配槽分别与第一燃气通道和第二燃气通道连通。内外焰分隔圈很好的对内焰和外焰进行分离。由于燃气进入内燃气槽的阻力较小，如果内外焰不进行分离，燃气将更多的进入内燃气槽，而进入外焰模块的燃气量会很少，严重眼线火焰的覆盖面积和热量的分布。
作为优选，所述的第一燃气通道包括内燃气通道和外燃气通道，所述的内燃气通道和外燃气通道之间连通或分别独立设置；所述的内燃气通道与内燃气槽连通，所述的外燃气通道与第二燃气通道连通。内燃气通道和外燃气通道分别供应内焰模块和外焰模块所需的燃气。内燃气通道和外燃气通道可以为多种形式。
作为优选，所述的内出火圈内设有连通外燃气通道和第二燃气通道的燃气输送孔。
作为优选，所述的内出火圈和内隔板之间设有垫圈，所述的垫圈上设有导气槽，所述的导气槽连通第一燃气通道和内燃气槽。由于盖板与内隔板之间的间距相对固定，垫圈可以在保证燃气顺利流通的基础上，根据内出火圈厚度变化，灵活设置，适应性好。
一种炉头，包括壳体，所述的壳体内设有向上开口的容腔；还包括如上所述的高热效能的火盖，所述的内焰模块和内隔板位于容腔内，所述盖板与容腔的开口处密封连接；所述的内隔板与围成腔体的侧板密封连接，并将容腔分为燃气混合腔和燃气分配腔。
作为优选，所述壳体内底面设有与侧板同心分布的内壁板，所述内壁板的高度小于侧板的高度；所述的内隔板与内壁板密封连接，且所述的内壁板将燃气混合腔分成内腔和环形外腔；所述环形外腔的底部设有进气口，所述进气口的进气方向平行于进气口所在位置相对于壳体轴心的切线方向；所述环形外腔底部远离进气口的一端设有若干扰流孔。燃气和空气同时从进气口进入环形外腔，由于进气方向平行于进气口所在位置相对于壳体轴心的切线方向，燃气和空气在环形外腔内旋转上升，并在上升的过程中进行混合。同时，扰流孔处会有空气进入，当空气与燃气的混合体流经扰流孔时，在扰流孔处气流的作用下，空气与燃气进一步混合，使得燃气燃烧更充分，提高后续燃气的燃烧效率。
附图说明
图1为本发明第一实施例高热效能的火盖的结构示意图；
图2为本发明第一实施例高热效能的火盖的爆炸图；
图3为本发明第一实施例高热效能的火盖中主出火圈的结构示意图；
图4为本发明第一实施例高热效能的火盖中副出火圈的结构示意图；
图5为本发明第一实施例高热效能的火盖中内出火圈的结构示意图；
图6为本发明第一实施例使用高热效能的火盖的炉头的全剖视图；
图7为本发明第一实施例炉头中壳体的结构示意图；
图8为本发明第二实施例高热效能的火盖的爆炸图；
图9为本发明第三实施例高热效能的火盖的爆炸图；
图10为本发明第三实施例高热效能中外焰模块的结构示意图；
图11为本发明第四实施例高热效能的爆炸图；
图12为本发明第四实施例高热效能中内出火圈的结构示意图；
图13为本发明第四实施例高热效能中内隔板的一种结构示意图；
图14为本发明第四实施例高热效能中内隔板的一种结构示意图；
图15为本发明第四实施例高热效能中内隔板的一种结构示意图；
图16为本发明第四实施例高热效能中内隔板的一种结构示意图；
图17为本发明第五实施例高热效能的爆炸图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
如图1所示，一种高热效能的火盖，包括内隔板1和环形的盖板3，如图2所示，所述的内隔板1上设有第一燃气通道11。所述的内隔板1与盖板3之间设有内焰模块2，所述盖板3远离内隔板1的一侧设有外焰模块。在有限的体积内，集成设置内焰和外焰，火焰的覆盖面积大。所述的盖板3上设有第二燃气通道31，所述的第二燃气通道31与第一燃气通道11连通；所述的外焰模块包括外焰环圈4，所述外焰环圈4的外缘环形分布有与第二燃气通道31连通的外喷嘴45；所述外焰环圈4远离盖板3的一端设有密封板5。
如图2所示，所述的内焰模块2包括环形的内出火圈23，如图5所示，所述内出火圈23内分布有若干连通内出火圈23上端面和下端面的内燃气槽232，及连通内燃气槽232和内出火圈23内缘的内喷嘴234。所述的第一燃气通道11与内燃气槽232连通；燃气经由第一燃气通道11和内燃气槽232，并从内喷嘴234喷出，在内出火圈23的环形内腔内燃烧。如图5所示，所述内喷嘴234的延伸方向相对于内喷嘴234与内出火圈23内缘交点所在的直径倾斜，倾斜角度为45°~60°，且各内喷嘴234的喷火方向围绕内出火圈23轴线同时朝顺时针或逆时针方向。内焰在从内喷嘴234喷出后，沿内出火圈23形成的环形内腔螺旋状上升。
如图2所示，所述内出火圈23的外径小于盖板3的外径；所述的内焰模块2还包括设置在内出火圈23远离内隔板1一端的内外焰分隔圈22，所述的内外焰分隔圈22与内出火圈23可拆连接或一体成型。所述的内外焰分隔圈22与盖板3之间设有气体导流圈21，所述气体导流圈21的外缘分布有燃气分配槽211，所述的燃气分配槽211分别与第一燃气通道11和第二燃气通道31连通。内外焰分隔圈22很好的对内焰和外焰进行分离。由于燃气进入内燃气槽232的阻力较小，如果内外焰不进行分离，燃气将更多的进入内燃气槽232，而进入外焰模块的燃气量会很少，严重眼线火焰的覆盖面积和热量的分布。
如图5所示，所述内燃气槽232的宽度大于内喷嘴234的宽度。燃气在经由内燃气槽232进入内喷嘴234时，由于气体流通面积减小，燃气的压力增大，流速变快，起到局部加压的作用。从而使得从内喷嘴234喷出的火焰流向更稳定，避免火焰因流速过低而向中心区域汇集。
如图2所示，所述的外焰环圈4包括若干外出火圈和外挡火圈42。如图3和图4所示，所述的外出火圈上设有沿轴向贯穿外出火圈的外燃气槽44，所述的外燃气槽44与外喷嘴45连通。所述的外挡火圈42内设有与外缘和内缘均不连通的输气通道421。所述的外出火圈和外挡火圈42交替层叠，且所述的输气通道421连通相邻外出火圈上对应的外燃气槽44。
如图2所示，所述的外出火圈包括主出火圈41和副出火圈43，如图3和图4所示，所述主出火圈41的外喷嘴45宽度大于副出火圈43的外喷嘴45宽度。由于外喷嘴45的宽度不同，主出火圈41和副出火圈43的喷射压力不同，从而导致火焰的喷射距离也不同。当进气量较小时，主出火圈41的出火量较大，而且喷射距离较近，而此时的副出火圈43由于阻力过大，出火量很小，甚至没有火焰。而当进气量加大时，主出火圈41的火焰喷射距离较大，副出火圈43喷射的火焰很好的填补了因主出火圈41与内焰之间的空间。因此，无论是低功率工况，还是高功率工况，都能很好的保证火焰的覆盖面积，避免出现较大的火焰真空区域，提高用户的使用体验。
与现有技术相比，用内燃气槽232与第一燃气通道11直接连通的方式，不仅减少了内挡火圈，在实现内外焰集成设置的基础上，大大简化了火盖的结构；而且燃气进入内燃气槽232喷喷射火焰的阻力小，火焰的喷射速度快，形成稳定持续的环形螺旋状内焰，不仅燃烧效率高，而且避免了内焰过于集中，降低火焰的传热效率。
如图6所示，一种炉头，包括壳体6，所述的壳体6内设有向上开口的容腔64；还包括如上所述的高热效能的火盖，所述的内焰模块2和内隔板1位于容腔64内，所述盖板3与容腔64的开口处密封连接；所述的内隔板1与围成腔体的侧板密封连接，并将容腔64分为燃气混合腔和燃气分配腔。
如图6和图7所示，所述壳体6内底面设有与侧板同心分布的内壁板62，所述内壁板62的高度小于侧板的高度；所述的内隔板1与内壁板62密封连接，且所述的内壁板62将燃气混合腔分成内腔和环形外腔；所述环形外腔的底部设有进气口61，所述进气口61的进气方向平行于进气口61所在位置相对于壳体6轴心的切线方向；所述环形外腔底部远离进气口61的一端设有若干扰流孔63。燃气和空气同时从进气口61进入环形外腔，由于进气方向平行于进气口61所在位置相对于壳体6轴心的切线方向，燃气和空气在环形外腔内旋转上升，并在上升的过程中进行混合。同时，扰流孔63处会有空气进入，当空气与燃气的混合体流经扰流孔63时，在扰流孔63处气流的作用下，空气与燃气进一步混合，使得燃气燃烧更充分，提高后续燃气的燃烧效率。
实施例二
如图8所示，与实施例一相比，本实施例的不同之处在于，所述的内出火圈23包括若干内出火片231，所述的内出火圈23由内出火片231层叠而成。根据不同的使用状况，调整内出火圈23的数量，从而达到调节燃烧功率的作用。
实施例三
如图9所示，与实施例一相比，本实施例的不同之处在于，所述的外焰环圈4包括外出火圈，所述的外焰环圈4由若干外出火圈层叠而成。所述的外出火圈上设有沿轴向贯穿外出火圈的外燃气槽44，所述的外燃气槽44与外喷嘴45连通。如图3和图4所示，所述外出火圈上相邻两个外喷嘴45之间形成挡片46，所述挡片46所对应的外出火圈外缘弧长大于或等于外喷嘴45所对应的外出火圈外缘弧长，如图10所示，所述喷嘴与相邻外出火圈上的挡片46对应。为了增大外焰模块内燃气的流通阻力，反之火焰喷射距离过大，超过锅底的范围，外喷嘴45的是为离散的。上述方案利用外出火圈自身结构的合理排列，在实现外喷嘴45离散设置的基础上，结构更简单，生产成本更低。
实施例四
如图11所示，与实施例一相比，本实施例的不同之处在于，所述的第一燃气通道11包括内燃气通道111和外燃气通道112，所述的内燃气通道111和外燃气通道112之间连通或分别独立设置。所述的内燃气通道111与内燃气槽232连通，所述的外燃气通道112与第二燃气通道31连通。内燃气通道111和外燃气通道112分别供应内焰模块2和外焰模块所需的燃气。内燃气通道111和外燃气通道112可以为多种形式，既可以如图13和14所示为分体式结构，也可以如图15和16所示为一体式结构，只要能实现同时对内焰模块和外焰模块供气即可。如图12所示，所述的内出火圈23内设有连通外燃气通道112和第二燃气通道31的燃气输送孔233。
实施例五
如图17所示，与实施例一相比，本实施例的不同之处在于，所述的内出火圈23和内隔板1之间设有垫圈24，所述的垫圈24上设有导气槽241，所述的导气槽241连通第一燃气通道11和内燃气槽232。由于盖板3与内隔板1之间的间距相对固定，垫圈24可以在保证燃气顺利流通的基础上，根据内出火圈23厚度变化，灵活设置，适应性好。
以上所述的高热效能的火盖及使用该火盖的炉头，采用内燃气槽与第一燃气通道直接连通的方式，不仅减少了内挡火圈，在实现内外焰集成设置的基础上，大大简化了火盖的结构；而且燃气进入内燃气槽喷喷射火焰的阻力小，火焰的喷射速度快，形成稳定持续的环形螺旋状内焰，不仅燃烧效率高，而且避免了内焰过于集中，降低火焰的传热效率。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高热效能的火盖，其特征在于：至少包括内焰模块（2），所述的内焰模块（2）包括环形的内出火圈（23）；所述内出火圈（23）上沿周向环形分布有若干连通内出火圈（23）上端面和下端面的内燃气槽（232），及连通内燃气槽（232）和内出火圈（23）内缘的内喷嘴（234）；所述内喷嘴（234）的喷火方向相对于内喷嘴（234）与内出火圈（23）内缘交点所在的直径倾斜，且各内喷嘴（234）的喷火方向围绕内出火圈（23）轴线同时朝顺时针或逆时针方向。
2.根据权利要求1所述的高热效能的火盖，其特征在于：所述内燃气槽（232）的宽度大于内喷嘴（234）的宽度。
3.根据权利要求2所述的高热效能的火盖，其特征在于：所述的内出火圈（23）包括若干内出火片（231），所述的内出火圈（23）由内出火片（231）层叠而成。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的高热效能的火盖，其特征在于：还包括内隔板（1）和环形的盖板（3），所述的内隔板（1）上设有第一燃气通道（11）；所述的内焰模块（2）设置在内隔板（1）与盖板（3）之间，所述盖板（3）远离内焰模块（2）的一侧设有外焰模块；所述的第一燃气通道（11）与内燃气槽（232）连通。
5.根据权利要求4中任一项所述的高热效能的火盖，其特征在于：所述的盖板（3）上设有第二燃气通道（31），所述的第二燃气通道（31）与第一燃气通道（11）连通；所述的外焰模块包括外焰环圈（4），所述外焰环圈（4）的外缘环形分布有与第二燃气通道（31）连通的外喷嘴（45）；所述外焰环圈（4）远离盖板（3）的一端设有密封板（5）。
6.根据权利要求5所述的高热效能的火盖，其特征在于：所述的外焰环圈（4）包括若干外出火圈和外挡火圈（42）；所述的外出火圈上设有沿轴向贯穿外出火圈的外燃气槽（44），所述的外燃气槽（44）与外喷嘴（45）连通；所述的外挡火圈（42）内设有与外缘和内缘均不连通的输气通道（421）；所述的外出火圈和外挡火圈（42）交替层叠，且所述的输气通道（421）连通相邻外出火圈上对应的外燃气槽（44）。
7.根据权利要求6所述的高热效能的火盖，其特征在于：所述的外出火圈包括主出火圈（41）和副出火圈（43），所述主出火圈（41）的外喷嘴（45）宽度大于副出火圈（43）的外喷嘴（45）宽度。
8.根据权利要求5所述的高热效能的火盖，其特征在于：所述的外焰环圈（4）包括外出火圈，所述的外焰环圈（4）由若干外出火圈层叠而成；所述的外出火圈上设有沿轴向贯穿外出火圈的外燃气槽（44），所述的外燃气槽（44）与外喷嘴（45）连通；所述外出火圈上相邻两个外喷嘴（45）之间形成挡片（46），所述挡片（46）所对应的外出火圈外缘弧长大于或等于外喷嘴（45）所对应的外出火圈外缘弧长；所述喷嘴与相邻外出火圈上的挡片（46）对应。
9.一种炉头，其特征在于：包括壳体（6），所述的壳体（6）内设有向上开口的容腔（64）；还包括如权利要求1-8所述的高热效能的火盖，所述的内焰模块（2）和内隔板（1）位于容腔（64）内，所述盖板（3）与容腔（64）的开口处密封连接；所述的内隔板（1）与围成腔体的侧板密封连接，并将容腔（64）分为燃气混合腔和燃气分配腔。
10.根据权利要求9所述的炉头，其特征在于：所述壳体（6）内底面设有与侧板同心分布的内壁板（62），所述内壁板（62）的高度小于侧板的高度；所述的内隔板（1）与内壁板（62）密封连接，且所述的内壁板（62）将燃气混合腔分成内腔和环形外腔；所述环形外腔的底部设有进气口（61），所述进气口（61）的进气方向平行于进气口（61）所在位置相对于壳体（6）轴心的切线方向；所述环形外腔底部远离进气口（61）的一端设有若干扰流孔（63）。
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