CN110425526A - 一种灶具燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种灶具燃烧器，包括有引射管和喷嘴，所述引射管的两端内径大于中间的内径，所述喷嘴的喷口朝向所述引射管两端之入气口端，其特征在于：引射管于入气口端对应的管壁内围设置有用于产生梯度磁场的磁力分离装置，与现有技术相比，本发明的优点在于当空气从磁力分离装置的中心磁场流过，通过磁力分离装置的单级、双级或多级磁场将氮气与氧气瞬间进行处理，有效分离，增氧浓度达21‑23％，使燃气在富氧状态下燃烧充分，有效节约能源，且空气通过梯度磁场氮氧分离效果特别明显，保证燃气的充分燃烧，提高了燃气的燃烧效率，从而有效降低NOx的产生，环境友好。
Description
技术领域
本发明涉及厨具领域，尤其涉及一种灶具燃烧器。
背景技术
目前，针对灶具燃烧器的研究都是基于常规燃烧进行的，随着对灶具热效率的指标要求越来越高，常规燃烧方式下想要获得更高热效率的研发难度越来越大，最终会到达瓶颈，很难再有提高的空间。在相关技术中，燃气灶都是将燃气与空气混合后燃烧，其中氧气在空气中占比约为21％，氮气约为79％。氮气本身并不燃烧，而燃气与氧气燃烧时产生的热量会被氮气吸收并带走，造成燃烧热的浪费；同时由于部分氧气与燃气混合不充分，会与氮气反应生成NO，NO2、N2O等有害的氮氧化物，危害用户的人身安全。
因此，需要提出一种新的燃烧方式，突破常规燃烧的技术瓶颈，来获得更高的热效率。为此，如一专利申请号为201710363021.3(公布号为CN10716646A)的中国发明专利申请《燃气灶具》披露了这样一种包括有燃烧器和富氧装置，富氧装置与燃烧器连通，富氧装置包括氮氧分离装置，氮氧分离装置用于分离氮气及氧气以获得富氧空气，并用于将富氧空气输入至燃烧器，其采用的氮氧分离装置包括分子筛桶和富氧膜中的至少一种，均为传统分离方法，分子筛桶和富氧膜等传统分离方法可以获得高纯度的富氧空气，缺点是需要提供较大的压差力来驱动空气流动，装置庞大、复杂、耗能大。
近年来，国内、国际上陆续地出现了一些关于空气磁力分离技术的专利报道(空气中的氮气、水气、二氧二碳和氢气等是弱逆磁性的成份，它们在磁场中会受到轻微的排斥力，而空气中的另一个重要的成分氧气却具有强的顺磁性，逆磁性、顺磁性分子只有在梯度磁场中才能受到力的作用，逆磁性分子受到沿磁场强度减弱方向的力的牵引作用，顺磁性分子受到沿磁场强度增强方向的力的牵引作用)，但是其中大多数因技术设计不合理，而不能得以广泛地实际地应用，如日本专利特公昭42-15361提出了利用通电线圈消耗电能来产生强磁场，再利用强磁场对空气中磁化率较高的氧气进行分离制氧，但其具有体积大，耗电高，而难以实现商业化生产及应用的缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构紧凑、能够有效地进行气体磁力分离以促进燃烧充分，且易实现商业化生产的灶具燃烧器。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该灶具燃烧器，包括有引射管，所述引射管的两端内径大于中间的内径，其特征在于：所述引射管两端之入气口端对应的管壁内围设置有用于产生梯度磁场的磁力分离装置，该磁力分离装置中在空气流动的方向上，位于下游的富氧空气质量大于与其相邻的位于上游的富氧空气质量。
为了实现磁力分离装置的磁场梯度，所述磁力分离装置包括沿所述引射管的轴线间隔设置的至少两组磁性元件组，各磁性元件组均具有一定的轴向长度，且相邻磁性元件组相互之间以等距离的方式错开设置，使得从位于上游的磁性元件组获得的富氧空气能沿着轴向向下游的磁性元件组流动。越趋下游的磁性元件组所产生的磁场强度较大，氧气分子受到的吸引力可以是较强的。
为增加每组磁性元件组中单独磁性元件分离氮气和氧气的分离率，所述每组磁性元件组由多根相互间隔开的磁铁通过第一连接件连接而成，相邻磁性元件组之间通过第二连接件连接成一体件，且位于上游的磁性元件组所围成的面积小于与之相邻的位于下游的磁性元件组所围成的面积。磁铁分离氮气和氧气的分离率取决于磁铁的管径曲率，管径越大，曲率越小，分离氮气和氧气的分离率就越小，为此，磁铁的外径优选为0.1～5mm。
优选地，所述磁铁的横截面为圆形、三角形或多边形中的一种。
为了更好地实现磁力分离装置的磁场梯度，所述位于上游的磁性元件组所围成的面积小于比位于下游的磁性元件组所围成的面积小17％～50％。
优选地，所述位于上游的磁性元件组和与之相邻的位于下游的磁性元件组之间的间距为10-50mm。该间距能确保经过每一磁性元件组分离出来的氮气更好地向引射管于入气口端对应的管壁外排出。
为增大单独磁性元件分离氮气和氧气的分离率，所述磁铁的横截面为圆形、三角形或多边形中的一种。
为了方便将磁力分离装置固定在引射管于入气口端对应的管壁内围，位于最下游的所述磁性元件组中的第一连接件上具有至少一对能插配在所述引射管于入气口端对应的管壁内围的支脚，所述管壁内围在对应位置开设有插槽。
进一步地，所述引射管于入气口端对应的管壁外围还设置有磁力供应装置，该磁力供应装置能使得所述磁力分离装置产生磁场。
为了使对磁力分离装置产生磁场，从安装方便的角度考虑，所述磁力供应装置包括有通过紧固件固定成环的两块半圆环形磁铁，该两块半圆环形磁铁相对的表面极性相反。
为了方便固定第一磁块和第二磁块，所述紧固件包括有由呈半弧形的第一环箍和第二环箍相对接形成，所述第一环箍和第二环箍的两端均向外延伸有第一凸耳和第二凸耳，且所述第一凸耳和第二凸耳之间均设置有螺纹孔，一限位螺丝螺纹穿过所述通孔后连接在该螺纹孔内，且其头部卡在所述第一凸耳或第二凸耳外。
进一步地，所述第一环箍和第二环箍上还分别设置有第一支撑臂和第二支撑臂，所述引射管于入气口端对应的管壁外围设置有第一横向臂和第二横向臂，所述第一支撑臂和第一横向臂，以及第二支撑臂与第二横向臂上均开设有安装孔，一限位螺丝螺纹穿过所述安装孔后能将两者连接。
进一步地，所述引射管于入气口端对应的管壁外围于所述第一横向臂或第二横向臂的下游位置设置有喷嘴座和喷嘴。
与现有技术相比，本发明的优点在于当空气从磁力分离装置的中心磁场流过，通过磁力分离装置的单级、双级或多级磁场将氮气与氧气进行处理，有效分离，增氧浓度达21-23％，使燃气在富氧状态下燃烧充分，有效节约能源，另外，空气通过梯度磁场氮氧分离效果特别明显，保证燃气的充分燃烧，提高了燃气的燃烧效率，从而有效降低NOx的产生，环境友好。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为图1的分解结构示意图；
图3为图1中磁力分离装置的结构示意图(实心箭头表示为富氧空气的流动路径，虚线箭头表示为氮气的流动路径)；
图4为图1的仰视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1～4所示，为本发明的最佳实施例。本实施例中的灶具燃烧器包括有呈文丘里管结构的引射管1，引射管1的两端内径大于中间的内径，引射管1两端之入气口端对应的管壁内围设置有用于产生梯度磁场的磁力分离装置2，该磁力分离装置2中在空气流动的方向上，位于下游的富氧质量大于与其相邻的位于上游的富氧质量。
本实施例中，磁力分离装置2包括沿引射管1的轴线间隔设置的至少两组磁性元件组，各磁性元件组均具有一定的轴向长度，且相邻磁性元件组相互之间以等距离的方式错开设置，使得从位于上游的磁性元件组获得的富氧空气能沿着轴向向下游的磁性元件组流动。其中，为了有效地进行气体磁力分离，实现在较小空间内具有较强的磁场梯度，每组磁性元件组由多根相互间隔开的磁铁21通过第一连接件22连接而成，相邻磁性元件组之间通过第二连接件23连接成一体件，第一连接件22和第二连接件23可采用现有技术中的金属片，每组磁性元件组的多根磁铁21通过金属片与磁铁21的焊接实现在周向上的连接，各磁性元件组之间也通过金属片与磁铁21或金属片与金属片之间的焊接，实现在轴向上的连接。
为了实现位于下游的富氧质量大于与其相邻的位于上游的富氧质量，位于上游的磁性元件组所围成的面积小于与之相邻的位于下游的磁性元件组所围成的面积，优选地，位于上游的磁性元件组所围成的面积小于比位于下游的磁性元件组所围成的面积小17％～50％，越趋下游的磁性元件组所产生的磁场强度较大，氧气分子受到的吸引力可以是较强的。其中，磁铁21的横截面可以为圆形、三角形或多边形中的一种，本实施例以横截面为圆形的磁铁21为例展开描述，磁铁21分离氮气和氧气的分离率取决于磁铁21的管径曲率，管径越大，曲率越小，分离氮气和氧气的分离率就越小，为此，磁铁21的外径优选为0.1～5mm，磁铁21表面磁场梯度80-1000T2/m，同时，为了能确保经过每一磁性元件组分离出来的氮气更好地经向引射管1于入气口端对应的管壁外排出，位于上游的磁性元件组和与之相邻的位于下游的磁性元件组之间的间距为(10～50)×磁铁21的外径，相邻磁铁21间距在周向的间距范围为1mm～10mm。
为了方便将磁力分离装置2固定在引射管1于入气口端对应的管壁内围，位于最下游的所述磁性元件组中的第一连接件22上具有至少一对能插配在引射管1于入气口端对应的管壁内围的呈“一”字型的支脚221，管壁内围在对应位置开设有呈“L”型的插槽11，当支脚221插入插槽11的横向部，旋转转入插槽11的竖向部后即可固定在管壁内围。而引射管1于入气口端对应的管壁外围还设置有能使得磁力分离装置2产生磁场的磁力供应装置4。该磁力供应装置4包括有通过紧固件3固定成环的磁块对，磁块对为分别位于引射管1轴线两侧、且极性相反的第一磁块41和第二磁块42。为了方便固定第一磁块41和第二磁块42，紧固件3包括有由呈半弧形的第一环箍31和第二环箍32相对接形成，第一环箍31和第二环箍32的两端均向外延伸有第一凸耳311和第二凸耳312，且第一凸耳311和第二凸耳312之间均设置有螺纹孔，一限位螺丝313螺纹穿过通孔后连接在该螺纹孔内，且其头部卡在第一凸耳311或第二凸耳312外。而第一环箍31和第二环箍32上还分别设置有第一支撑臂314和第二支撑臂315，引射管1于入气口端对应的管壁外围设置有第一横向臂12和第二横向臂13，第一支撑臂314和第一横向臂12，以及第二支撑臂315与第二横向臂13上均开设有安装孔310，一限位螺丝313螺纹穿过安装孔310后能将两者连接。而引射管1于入气口端对应的管壁外围于第一横向臂12或第二横向臂13的下游位置还设置有喷嘴座5和喷嘴6。
引射管1入气口端对应的管壁外围设置的磁力供应装置4使得磁力分离装置2产生磁场，磁力分离装置2通过等距离的方式错开设置的磁性元件组产生磁场梯度，空气可单级、双级或多级磁性元件组的磁场梯度逐级将氮气与氧气进行处理，以多级富集为例，空气由从位于上游的第一磁性元件组获得较少富氧空气的，再能沿着轴向向下游第二、第三、第四的磁性元件组流动，最终获得总质量较高的富氧空气，氮气即通过磁性元件组间的间隙排出至引射管1入气口端对应的管壁外，进入引射管1内的空气即为富氧空气。
Claims (12)
1.一种灶具燃烧器，包括有引射管(1)，所述引射管(1)的两端内径大于中间的内径，其特征在于：所述引射管(1)两端之入气口端对应的管壁内围设置有用于产生梯度磁场的磁力分离装置(2)，该磁力分离装置(2)中在空气流动的方向上，位于下游的富氧空气质量大于与其相邻的位于上游的富氧空气质量。
2.根据权利要求1所述的灶具燃烧器，其特征在于：所述磁力分离装置(2)包括沿所述引射管(1)的轴线间隔设置的至少两组磁性元件组，各磁性元件组均具有一定的轴向长度，且相邻磁性元件组相互之间以等距离的方式错开设置，使得从位于上游的磁性元件组获得的富氧空气能沿着轴向向下游的磁性元件组流动。
3.根据权利要求2所述的灶具燃烧器，其特征在于：所述每组磁性元件组由多根相互间隔开的磁铁(21)通过第一连接件(22)连接而成，相邻磁性元件组之间通过第二连接件(23)连接成一体件，且位于上游的磁性元件组所围成的面积小于与之相邻的位于下游的磁性元件组所围成的面积。
4.根据权利要求3所述的灶具燃烧器，其特征在于：所述磁铁(21)的横截面为圆形、三角形或多边形中的一种。
5.根据权利要求3所述的灶具燃烧器，其特征在于：所述位于上游的磁性元件组所围成的面积小于比位于下游的磁性元件组所围成的面积小17％～50％。
6.根据权利要求5所述的灶具燃烧器，其特征在于：所述位于上游的磁性元件组和与之相邻的位于下游的磁性元件组之间的间距为10-50mm。
7.根据权利要求6所述的灶具燃烧器，其特征在于：位于最下游的所述磁性元件组中的第一连接件(22)上具有至少一对能插配在所述引射管(1)于入气口端对应的管壁内围的支脚(221)，所述管壁内围在对应位置开设有插槽(11)。
8.根据权利要求1～7任意一项权利要求所述的灶具燃烧器，其特征在于：所述引射管(1)于入气口端对应的管壁外围还设置有磁力供应装置(4)，该磁力供应装置(4)能使得所述磁力分离装置(2)产生磁场。
9.根据权利要求8所述的灶具燃烧器，其特征在于：所述磁力供应装置(4)包括有通过紧固件(3)固定成环的两块半圆环形磁铁(41，42)，该两块半圆环形磁铁(41，42)相对的表面极性相反。
10.根据权利要求9所述的灶具燃烧器，其特征在于：所述紧固件(3)包括有由呈半弧形的第一环箍(31)和第二环箍(32)相抱合形成，所述第一环箍(31)和第二环箍(32)的两端均向外延伸有第一凸耳(311)和第二凸耳(312)，且所述第一凸耳(311)和第二凸耳(312)之间均设置有螺纹孔，一限位螺丝(313)螺纹连接在该螺纹孔内，且其头部卡在所述第一凸耳(311)或第二凸耳(312)外。
11.根据权利要求10所述的灶具燃烧器，其特征在于：所述第一环箍(31)和第二环箍(32)上还分别设置有与所述引射管(1)轴线相平行的第一支撑臂(314)和第二支撑臂(315)，所述引射管(1)于入气口端对应的管壁外围设置有与所述引射管(1)轴线相垂直的第一横向臂(12)和第二横向臂(13)，所述第一支撑臂(314)和第一横向臂(12)，以及第二支撑臂(315)与第二横向臂(13)上均开设有安装孔(310)，一限位螺丝(313)螺纹穿过所述安装孔(310)后能将两者连接。
12.根据权利要求11所述的灶具燃烧器，其特征在于：所述引射管(1)于入气口端对应的管壁外围于所述第一横向臂(12)或第二横向臂(13)的下游位置设置有喷嘴座(5)和喷嘴(6)。
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2018
- 2018-05-01 CN CN201810406940.9A patent/CN110425526B/zh active Active
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| CN113713555A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-30 | 西安宗烨能源科技有限公司 | 全自动多级永磁空气分离制氧装置 |
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| Publication number | Publication date |
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