CN108826365B - 一种富氧供气装置及包括其的燃烧装置、燃气灶 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种富氧供气装置及包括其的燃烧装置、燃气灶，所述富氧供气装置用于对燃烧器的燃烧区域提供富氧气体，包括富氧气体产生部和与所述富氧气体产生部连通的供气部，所述供气部包括出气口，所述出气口朝向或总体朝向所述燃烧器的燃烧区域。本发明提供的所述富氧供气装置利用富氧膜技术为燃烧装置的燃烧区域提供高浓度助燃气体，从而改善燃烧工况，进而提高燃料的燃烧效率和燃烧装置的热效率，同时，也可以减小有害气体的排放。所述燃烧装置还可以减少不参与燃烧的氮气含量，有效地减少了氮气伴随烟气散逸造成的热损。另外，由于燃料能够得到充分燃烧，进而使燃料燃烧的火焰长度变短，使燃烧反应区变小，所产生的热量更加集中。

Description

一种富氧供气装置及包括其的燃烧装置、燃气灶
技术领域
本发明涉及燃烧技术领域，特别是一种富氧供气装置及包括其的燃烧装置、燃气灶。
背景技术
燃烧装置应用于诸多技术领域，但是由于设计不合理，存在燃料燃烧不充分、热损失大等燃料利用率低的缺陷；同时，还存在燃烧后的尾气由于燃烧不充分导致的排放问题。
例如，燃气灶具作为老百姓家最常用的烹饪器具之一，很多技术人员一直不停地对其进行研究，希望通过不同的技术方式改善燃气燃烧工况，进而更好地满足人们对健康、节能环保等方面的要求。然而目前，现有的燃气灶存在严重的燃料燃烧不充分的问题，造成燃料的能量利用率较低；同时，烟气中还存在大量的有害气体。另外，由于氧气供应不足，使燃烧火焰过长，燃烧不集中，致使炊具的热量的有效利用率降低，进而造成严重的热损失。除此之外，空气中的氮气不参与燃烧反应，却伴随烟气散逸到空气中，也会造成大量的热损失。
因此，基于现有燃烧装置所存在的问题，急需要发明一种能够克服上述缺陷的新技术。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种健康、节能环保的新型富氧供气装置及包括其的燃烧装置、燃气灶。
为达到上述目的，一方面，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种富氧供气装置，用于对燃烧器的燃烧区域提供富氧气体，包括富氧气体产生部和与所述富氧气体产生部连通的供气部，所述供气部包括出气口，所述出气口朝向或总体朝向所述燃烧器的燃烧区域。
优选地，所述富氧供气装置还包括用于收集所述富氧气体产生部所产生助燃性气体的集气装置，所述集气装置的气体入口与所述富氧气体产生部的气体出口连通设置，所述集气装置的气体出口与所述供气部连通设置。
优选地，所述集气装置包括腔体结构，且所述腔体结构至少部分围设于所述燃烧器的外周。
优选地，所述集气装置上端面设置多个气体出口，每个所述气体出口均与所述供气部连通设置。
优选地，所述供气部包括多个供气管体，使所述供气管体的侧壁上设置多个朝向或总体朝向所述燃烧器的燃烧区域的气孔。
优选地，所述供气管体相对于所述燃烧器的燃烧区域的几何中心均布设置。
优选地，所述供气管体设为受热体支撑结构，或所述供气管体设为受热体支架的支撑结构。
优选地，所述供气管体设为2-10个。
优选地，所述富氧气体产生部设置在所述集气装置的入口处。
优选地，还包括气流提供装置，所述气流提供装置的出气口与所述富氧气体产生部连通，所述气流提供装置为风机。
优选地，所述富氧气体产生部包括富氧膜。
另一方面，本发明提供一种燃烧装置，所述燃烧装置包括前述所述富氧供气装置。
再一方面，本发明提供一种燃气灶，所述燃气灶包括前述所述富氧供气装置。
本发明提供的富氧供气装置利用富氧膜技术为燃烧装置的燃烧区域提供高浓度助燃气体，从而改善燃烧工况，进而提高燃料的燃烧效率和燃烧装置的热效率，同时，也可以减小有害气体的排放。除此之外，所述燃烧装置还可以减少不参与燃烧的氮气含量，有效地减少了氮气伴随烟气散逸造成的热损。另外，由于燃料能够得到充分燃烧，进而使燃料燃烧的火焰长度变短，使燃烧反应区变小，所产生的热量更加集中。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示出本发明提供的燃烧装置总装图；
图2示出图1所示燃烧装置的爆炸示意图；
图3示出图1所示燃烧装置的剖视图。
图中，
1、富氧气体产生部；11、排气孔；
2、集气装置；21、集气装置的气体出口；
3、供气管体；31、气孔；
4、供气装置；5、燃烧器，6受热体支架。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
本申请提供了一种富氧供气装置及包括其的燃烧装置，所述富氧供气装置用于对燃烧器的燃烧区域提供富氧气体，包括富氧气体产生部和与所述富氧气体产生部连通的供气部，所述供气部包括出气口，所述出气口朝向或总体朝向所述燃烧器的燃烧区域。利用所述富氧供气装置产生的浓度高于空气中氧气的富氧气体并对燃烧器的燃烧区域提供助燃气体，富氧气体与燃气混合燃烧时，使燃烧速度加快，进而降低烟气中的有害气体量。同时，还会使燃烧区域的火焰长度变短，燃烧反应区变小，使燃烧产生的热量更加集中，有效地提高了燃料燃烧所产生热量的利用率，并减少热损失。另外，所述富氧供气装置能够减少其所提供的富氧气体中的氮气含量，进而减少不参与燃烧的氮气含量，避免了大量的氮气吸收燃烧的热量后伴随烟气散逸到空气中所造成的大量的热损失。本发明旨在通过所述富氧供气装置对燃烧器的燃烧区域供送助燃气体，改善燃烧器的燃烧工况和燃烧性能，从而提高燃烧装置的能源利用率，同时降低烟气中的有害气体，达到节能减排的效果。
以燃气灶作为一个典型的燃烧装置为实施例，对本申请所提出的富氧供气装置和燃烧装置进行说明。如图1-3所示，所述燃气灶包括富氧气体产生部1、集气装置2、供气部，所述供气部包括供气管体3、气流提供装置4和燃烧器5，所述气流提供装置4的气体出口与所述富氧气体产生部1的流体入口连通设置，所述富氧气体产生部1流体出口与所述集气装置2的流体入口连通设置，在所述集气装置2的气体出口21与所述供气管体3连通设置。
其中，可使所述气流提供装置4对所述富氧气体产生部1供送一定压力的含有氧气的助燃性气体，例如空气。其中所述气流提供装置4可设为任何可以供送压力气体的装置，例如，风机、压力容器等。优选地，使所述气流提供装置4设为风机。
其中，所述富氧气体产生部1对所述气流提供装置4所供送的助燃性气体富氧处理产生浓度高于空气中氧气浓度的富氧气体；具体地，如图1至3所示，所述富氧气体产生部1包括富氧膜，所述富氧膜设置在空腔结构内，并在所述空腔结构上设置多个排气孔11。例如，将空气一定压力下送入所述富氧气体产生部1，利用所述富氧膜能够提高氧分子的渗透率的机理，产生高浓度氧气的气体，使空气中的其他气体部分从富氧气体产生部1上设置的排气孔11排出，进而产生高浓度的助燃性气体，所产生的助燃气体用于对燃烧器5燃烧进行助燃。
所述集气装置2用于收集所述富氧气体产生部1所产生的富氧气体并通过所述供气管体3对所述燃气器的燃烧区域供气。
所述集气装置2可构建为腔体结构，且使所述腔体结构至少部分围设于所述燃烧器5的外周。优选地，使所述集气装置2包括环状腔体结构。还可进一步使所述环状腔体结构与所述燃烧器5套装设置。进一步优选地，可使所述环状腔体结构设置在所述燃烧器5的燃烧区域的附近，这样，经过所述富氧气体产生部1所提供的助燃气体受到燃烧区域的热辐射而得到预热，使预热后的助燃气体在参与燃烧时，吸收周围的热量少，火焰温度更高，释放的热量更高，进一步提高燃烧装置的热量利用率。具体实施时，可使所述集气装置2包括环形盒状腔体。所述环形盒状腔体的端面和/或侧面靠近所述燃烧器5的燃烧区域附近设置，尽可能地提高所述集气装置2的受热辐射面积。
如图2所示，所述集气装置2的上端面上设置多个气体出口21，且使每个所述气体出口21布置在所述燃烧器5的外周。每个所述气体出口21分别与一个所述供气管体3的进气口连通设置。在所述供气管体3的侧壁上设置多个朝向或总体朝向所述燃烧器5的燃烧区域的气孔31。优选地，使所述供气管体3相对于所述燃烧器5的燃烧区域的几何中心均布设置。所述供气管体3可垂直设置，也可倾斜设置，具体可根据实际需要设置。图示中的所述供气管体3设为四个，且均布在所述燃烧器5的燃烧区域外周。作为可变换的实施方式，所述供气管体3还可选择性的选择设为两个、三个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或更多个。还可选择性地使所述供气管体3设为一个完整的环形空腔管体结构，并使所述环形空腔管体结构套设在所述燃烧器5的燃烧区域外围。并在所述环形空腔管体结构上设置多个朝向或总体朝向燃烧区域的气孔31。
另外，所述供气管体3可选择性的选择设为受热体支架6的支撑结构，或使所述供气管体3直接设为受热体的支撑结构，所述受热体例如可以为待加热的锅具等。
在具体实施时，优选地，使所述富氧气体产生部1设置在所述集气装置2的入口处。
在具体实施时，还可不设置集气装置2，使所述富氧气体产生部1直接对所述燃烧器5的燃烧区域供送助燃气体。
本申请所要求保护的所述富氧供气装置并不局限于以气体为燃料的燃烧装置，也可以应用于以固体或液体为燃料的燃烧装置，当然，其也适用于燃料为包括气体、液体、固体中的至少两相的燃料的燃烧装置。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (11)

1.一种富氧供气装置，用于对燃烧器的燃烧区域提供富氧气体，其特征在于，包括富氧气体产生部和与所述富氧气体产生部连通的供气部，所述供气部包括出气口，所述出气口朝向或总体朝向所述燃烧器的燃烧区域；
所述供气部包括多个供气管体，所述供气管体的侧壁上设置多个朝向或总体朝向所述燃烧器的燃烧区域的气孔；
所述供气管体相对于所述燃烧器的燃烧区域的几何中心均布设置。
2.根据权利要求1所述的富氧供气装置，其特征在于，所述富氧供气装置还包括用于收集所述富氧气体产生部所产生助燃性气体的集气装置，所述集气装置的气体入口与所述富氧气体产生部的气体出口连通设置，所述集气装置的气体出口与所述供气部连通设置。
3.根据权利要求2所述的富氧供气装置，其特征在于，所述集气装置包括腔体结构，且所述腔体结构至少部分围设于所述燃烧器的外周。
4.根据权利要求3所述的富氧供气装置，其特征在于，所述集气装置上端面设置多个气体出口，每个所述气体出口均与所述供气部连通设置。
5.根据权利要求1所述的富氧供气装置，其特征在于，所述供气管体设为受热体支撑结构，或所述供气管体设为受热体支架的支撑结构。
6.根据权利要求1或5所述的富氧供气装置，其特征在于，所述供气管体设为2-10个。
7.根据权利要求2至4中任一项所述的富氧供气装置，其特征在于，所述富氧气体产生部设置在所述集气装置的入口处。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的富氧供气装置，其特征在于，还包括气流提供装置，所述气流提供装置的出气口与所述富氧气体产生部连通，所述气流提供装置为风机。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的富氧供气装置，其特征在于，所述富氧气体产生部包括富氧膜。
10.一种燃烧装置，其特征在于，所述燃烧装置包括权利要求1至9中任一项所述富氧供气装置。
11.一种燃气灶，其特征在于，所述燃气灶包括权利要求1至9中任一项所述富氧供气装置。
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