CN111336549A

CN111336549A - 一种燃气灶用激光点火装置

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Publication number: CN111336549A
Application number: CN202010331552.6A
Authority: CN
Inventors: 李明; 咸洋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-04-24
Filing date: 2020-04-24
Publication date: 2020-06-26

Abstract

本发明公开了一种燃气灶用激光点火装置，涉及燃气灶点火技术领域。包括套筒、点火头、激光汇聚器件、激光整形器件、激光器、电源，套筒内从上到下依次设有激光汇聚器件、激光整形器件、激光器，激光汇聚器件的上方设有点火头，点火头与套筒连接，激光器与电源电连接。本发明能够减少耗电，节约能源。

Description

一种燃气灶用激光点火装置

技术领域

本发明涉及燃气灶点火技术领域，具体为一种燃气灶用激光点火装置。

背景技术

传统的燃气灶采用的点火方式包括电子脉冲点火，这一点火方式噪音大。对此，申请号为201710649964.2的中国专利公开了一种用于燃气灶的激光点火装置，该装置没有噪声、使用寿命长，具体的，该装置能够使用聚焦透镜系统将激光发生器发出的激光聚焦到可燃气体(例如，天然气)中，可燃气体直接吸收激光能量而发生分解反应，反应过程中释放出的大量热量使得可燃气体达到燃点，从而完成燃气灶的点火。

但是，因为可燃气体是气体，使得可燃气体对激光的吸收率低(即可燃气体的透过率高)，可燃气体难以吸收激光能量达到燃点，对此，就需要使用高能量的脉冲激光发生器(即脉冲能量10mJ以上，激光功率密度远大于10⁶W/cm²的固体激光器)直接电离可燃气体进行燃气点火，耗电高，浪费能源。

所以，如何能够减少耗电，节约能源，是本领域的技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种燃气灶用激光点火装置。本发明能够减少耗电，节约能源。

为实现上述目的，发明提供如下技术方案：

一种燃气灶用激光点火装置，包括套筒、点火头、激光汇聚器件、激光整形器件、激光器、电源，套筒内从上到下依次设有激光汇聚器件、激光整形器件、激光器，激光汇聚器件的上方设有点火头，点火头与套筒连接，激光器与电源电连接。

进一步的，所述的激光器采用半导体激光器，所述激光整形器件和激光汇聚器件均采用非球面玻璃透镜。

进一步的，所述套筒内设有调节筒，调节筒内设有所述点火头，调节筒通过调节组件与套筒滑动连接，套筒的上端设有遮挡组件，遮挡组件包括遮板、滑块、驱动杆，遮板的一端与套筒铰接，遮板的下端面设有滑块和铰接杆，滑块与遮板滑动连接，驱动杆的上端与滑块铰接，驱动杆的下端与调节筒的上端铰接。

进一步的，所述调节筒内设有用于支撑所述点火头的第一支撑环，第一支撑环的上方设有用于稳定点火头的第一压制环，第一压制环与调节筒螺纹配合。

进一步的，所述调节组件包括齿轮和齿条，所述套筒的筒壁设有调节孔，齿轮设于调节孔内，齿轮与调节孔的孔壁转动连接，套筒的内壁设有与调节孔连通的调节槽，齿条与调节筒连接，齿条与齿轮配合，齿条与调节槽配合。

进一步的，所述套筒包括从上到下依次设置的第一套筒、第二套筒、第三套筒、第四套筒、第五套筒，第一套筒和第五套筒均通过连接杆与第三套筒固定连接，第二套筒和第四套筒均与连接杆转动连接，第二套筒通过第一固定组件与第三套筒固定，第四套筒通过第二固定组件与第五套筒固定，第一套筒内设有所述调节筒，第二套筒内设有所述激光汇聚器件，第四套筒内设有所述激光整形器件，第五套筒内设有所述激光器。

进一步的，所述第二套筒内设有用于支撑所述激光汇聚器件的第二支撑环，第二支撑环的上方设有用于稳定激光汇聚器件的第二压制环，第二压制环与第二套筒螺纹配合；

所述第一固定组件包括第一插杆、第一滑杆、第一弹性件，所述第三套筒的外壁设有第一安装槽，第一固定组件设于第一安装槽内，第一插杆通过第一弹性件与第一安装槽的槽底连接，第一滑杆与第一插杆连接，第一安装槽内设有第一盖板，第一盖板与第三套筒连接，第一盖板设有与第一滑杆配合的第一滑孔，第一滑杆沿第一滑孔上下滑动，第二套筒的下端设有与第一插杆配合的第一插孔；

所述第四套筒内设有用于支撑所述支撑激光整形器件的第三支撑环，第三支撑环的上方设有用于稳定激光整形器件的第三压制环，第三压制环与第四套筒螺纹配合；

所述第二固定组件包括第二插杆、第二滑杆、第二弹性件，所述第五套筒的外壁设有第二安装槽，第二固定组件设于第二安装槽内，第二插杆通过第二弹性件与第二安装槽的槽底连接，第二滑杆与第二插杆连接，第二安装槽内设有第二盖板，第二盖板与第五套筒连接，第二盖板设有与第二滑杆配合的第二滑孔，第二滑杆沿第二滑孔上下滑动，第四套筒的下端设有与第二插杆配合的第二插孔。

进一步的，所述第五套筒内设有放置座，放置座设有用于放置所述激光器的放置槽，放置槽的槽底设有走线孔，第五套筒内设有用于阻挡激光器上移的限位环。

进一步的，所述的点火头与点火头电源电连接。

进一步的，所述套筒的外筒壁设有隔热膜，所述点火头的表面设有激光增透膜。

与现有技术相比，发明的有益效果是：

1、本发明无需让可燃气体直接吸收激光能量，而是让点火头这一固体吸收激光能量，比起可燃气体这一气体，点火头这一固体对激光的吸收率更高(即点火头的透过率低)，使得可燃气体容易吸收点火头的热量达到燃点，无需使用高能量的脉冲激光发生器，从而减少了耗电，节约能源，降低成本。

并且，与现有技术中激光直接点燃可燃气体相比，本发明中激光加热点火头所需的激光能量低，本发明能够降低激光器的供电要求和价格成本，进一步节能降耗。

同时，与现有技术中激光直接点燃可燃气体相比，本发明同样没有噪声，使用寿命长。

此外，通过将激光器、激光整形器件、激光汇聚器件均装于在套筒内，能够使激光器、激光整形器件、激光汇聚器件不会受外界灰尘和湿气影响，从而提高了点火效率。因为如果激光器、激光整形器件、激光汇聚器件暴露在外，就会使激光器、激光整形器件、激光汇聚器件的表面沾惹上外界灰尘、湿气带来的水珠，从而会降低激光的透射效果，此时就需要擦拭掉外界灰尘、湿气带来的水珠，耗费时间，降低点火效率。

2、本发明通过采用体积比固体激光器更小的半导体激光器，能够缩小本发明的体积，使本发明更适用在民用燃气灶上使用。

3、本发明通过设置遮挡组件，且让调节筒通过调节组件与套筒滑动连接，能够在无需使用本发明时，让位于调节筒中的点火头隐藏，也就避免点火头暴露出来，从而一方面，能够避免发生点火头误燃可燃气体的情况，提高了本发明的安全性；另一方面，能够进一步遮挡位于套筒内的点火头，进一步避免点火头暴露在外而受外界灰尘和湿气影响，从而提高了点火效率；再一方面，还能实现调节筒在套筒内的免工具伸缩，方便操作，进一步帮助提高点火效率。

4、本发明通过设置第一压制环，能够让第一压制环阻挡于点火头的上方，使点火头被稳定在第一支撑环上，从而提高了激光汇聚器件将激光聚焦到点火头上的准确性，继而提高了点火效率。因为如果不设置第一压制环，点火头放置到第一支撑环上之后，点火头的上方没有阻挡，点火头容易在调节筒内逛荡，使得点火头放置在第一支撑环上并不稳定，从而降低了激光汇聚器件将激光聚焦到点火头上的准确性，一旦激光汇聚器件不能将激光聚焦到点火头上，就需要使用人员调整点火头的位置，这一过程就延长了点火的时间，降低了点火效率。

并且，本发明通过设置第一支撑环和第一压制环，能够使点火头与调节筒的拆装更为简便快捷，提高了点火头与调节筒的拆装效率，从而提高了本发明的拆装效率。

5、本发明通过设置齿轮和齿条，能够使调节筒在第一套筒中的上下移动更为稳定可靠，从而提高了使用本发明的可靠性。

6、本发明通过让第二套筒、第四套筒与连接杆转动连接，能够方便露出第二套筒的内腔、第四套筒的内腔，从而方便维护替换位于第二套筒内的激光汇聚器件、第四套筒内的激光整形器件，从而无需将激光器、激光整形器件、激光汇聚器件、点火头依次从套筒取出后，才能对激光汇聚器件、激光整形器件进行维护替换，提高了维护替换激光汇聚器件、激光整形器件的效率，使得本发明维护起来更为方便灵活。

7、本发明通过设置第二压制环，能够使用第二压制环将激光汇聚器件紧压在第二支撑环上，使激光汇聚器件被稳定在第二支撑环上，从而提高了激光汇聚器件将激光聚焦到点火头上的准确性，继而提高了点火效率。因为如果不设置第二压制环，激光汇聚器件在放置到第二支撑环上之后，激光汇聚器件的上方没有阻挡，所以激光汇聚器件容易在第二套筒内逛荡，使得激光汇聚器件放置在第二支撑环上并不稳定，从而降低了激光汇聚器件将激光聚焦到点火头上的准确性，一旦激光汇聚器件不能将激光聚焦到点火头上，就需要使用人员调整激光汇聚器件的位置，这一过程就延长了点火的时间，降低了点火效率。

并且，本发明通过设置第一插杆、第一滑杆、第一弹性件，能够实现第二套筒与第三套筒的免工具固定，方便对第二套筒的固定操作，从而方便对位于第二套筒内的激光汇聚器件进行维修替换，继而提高了对本发明的维护效率。

本发明通过设置第三压制环，能够第三压制环将激光整形器件紧压在第三支撑环上，使激光整形器件被稳定在第三支撑环上，从而提高了激光整形器件将激光投射到激光汇聚器件上的稳定性，继而提高了点火效率。

并且，本发明通过设置第二插杆、第二滑杆、第二弹性件，能够实现第四套筒与第五套筒的免工具固定，方便对第四套筒的固定操作，从而方便对位于第四套筒内的激光整形器件进行维修替换，继而提高了对本发明的维护效率。

8、本发明通过设置限位环，能够让激光器受到限位环的阻挡而不能上移，提高了激光器放置在放置槽中稳定性，从而提高了点火效率。因为一旦激光器放置不稳，就会使激光器发出的激光不能准确投射到激光整形器件上，从而不能有效点火，此时就需要重新调整激光器的位置，从而延长了点火时间，降低了点火效率。

9、本发明通过让点火头与点火头电源电连接，能够让点火头在电功率作用下升温的同时，还吸收激光能量升温，提高了点火头的升温速度，从而使点火头的温度迅速到达可燃气体的着火点，提高了点火效率。

10、本发明通过在套筒的外筒壁设置隔热膜，能够在可燃气体燃烧的过程中，保护套筒内的激光器、激光整形器件、激光汇聚器件、点火头，避免激光器、激光整形器件、激光汇聚器件、点火头过热损坏。

本发明通过在点火头的表面设置激光增透膜，能够提高点火头对激光能量的吸收率，从而提高了点火头的集热升温效率，继而提高了点火头利用自身高温引燃可燃气体的效率。

附图说明

图1为一种燃气灶用激光点火装置的结构示意图一；

图2为一种燃气灶用激光点火装置的结构示意图二；

图3为未安装遮挡组件的一种燃气灶用激光点火装置的结构示意图一；

图4为未安装遮挡组件的一种燃气灶用激光点火装置的结构示意图二；

图5为未安装遮挡组件的一种燃气灶用激光点火装置的使用状态图一；

图6为未安装遮挡组件的一种燃气灶用激光点火装置的使用状态图二；

图7为未安装遮挡组件的一种燃气灶用激光点火装置的使用状态图三。

图中：

1-1-第一套筒，1-1-1-第一连接孔，1-1-2-调节孔，1-1-2-1-第一铰接槽，1-1-3-固定槽，1-1-4-固定板，1-1-4-1-第二铰接槽，1-1-5-调节槽，

1-2-第二套筒，1-2-1-第二连接孔，1-2-2-第二支撑环，1-2-3-第二压制环，1-2-3-1-第一加固环，1-2-4-第一加固槽，1-2-5-第一插孔，

1-3-第三套筒，1-3-1-第三连接孔，1-3-2-第一安装槽，1-3-3-第一盖板，1-3-3-1-第一滑孔，

1-4-第四套筒，1-4-1-第四连接孔，1-4-2-第三支撑环，1-4-3-第三压制环，1-4-3-1-第二加固环，1-4-4-第二加固槽，1-4-5-第二插孔，

1-5-第五套筒，1-5-1-第五连接孔，1-5-2-第二安装槽，1-5-3-第二盖板，1-5-3-1-第二滑孔，1-5-4-限位环，

2-连接杆，

3-点火头，

4-调节筒，4-1-第一支撑环，4-2-第一压制环，

5-1-齿轮，5-1-1-铰接轴，5-2-齿条，

6-1-遮板，6-1-1-导向条，6-2-滑块，6-2-1-燕尾槽，6-3-驱动杆，

7-激光汇聚器件，

8-1-第一插杆，8-2-第一滑杆，8-3-第一弹性件，

9-激光整形器件，

10-1-第二插杆，10-2-第二滑杆，10-3-第二弹性件，

11-激光器，

12-电源，

13-放置座，13-1-放置槽，13-1-1-走线孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

一种燃气灶用激光点火装置，如图1-7所示，包括套筒、点火头3、激光汇聚器件7、激光整形器件9、激光器11、电源12。

套筒的外筒壁设有隔热膜(例如，纳米陶瓷隔热膜)。通过在套筒的外筒壁设置隔热膜，能够在可燃气体燃烧的过程中，保护套筒内的激光器11、激光整形器件9、激光汇聚器件7、点火头3，避免激光器11、激光整形器件9、激光汇聚器件7、点火头3过热损坏。

套筒包括从上到下依次设置的第一套筒1-1、第二套筒1-2、第三套筒1-3、第四套筒1-4、第五套筒1-5。第一套筒1-1的筒壁设有第一连接孔1-1-1，第二套筒1-2的筒壁设有第二连接孔1-2-1，第三套筒1-3的筒壁设有第三连接孔1-3-1，第四套筒1-4的筒壁设有第四连接孔1-4-1，第五套筒1-5的筒壁设有第五连接孔1-5-1，连接杆2从上到下依次与第一连接孔1-1-1过盈配合、第二连接孔1-2-1间隙配合、第三连接孔1-3-1过盈配合、第四连接孔1-4-1间隙配合、第五连接孔1-5-1过盈配合。通过让第一连接孔1-1-1、第三连接孔1-3-1、第五连接孔1-5-1均与连接杆2过盈配合，能够实现第一套筒1-1、第三套筒1-3、第五套筒1-5与连接杆2的固定。通过让第二连接孔1-2-1、第四连接孔1-4-1均与连接杆2间隙配合，能够让第二套筒1-2、第四套筒1-4均绕连接杆2转动，也就能够实现第二套筒1-2、第四套筒1-4与连接杆2的转动连接。

点火头3采用高熔点金属(例如，镍铬合金具有高于1000℃的熔点)，以便于避免点火头3在吸收激光能量后升温熔化，延长了点火头3的使用寿命，减少了维护替换点火头3的耗费，降低成本，节约资源。点火头3优选采用球形，并且在点火头3的表面密布有凹坑或凸起，以便于增大点火头3与可燃气体的接触面积，从而提高了点火头3利用自身高温引燃可燃气体效率。点火头3的表面设有激光增透膜，具体的，激光增透膜采用镀在点火头3表面的碳化膜，以便于提高点火头3对激光能量的吸收率，从而提高了点火头3的集热升温效率，继而提高了点火头3利用自身高温引燃可燃气体的效率。

第一套筒1-1内设有调节筒4，调节筒4内焊接固定有第一支撑环4-1，第一支撑环4-1用于支撑点火头3，来自激光汇聚器件7的激光能够通过第一支撑环4-1的内圈聚焦到点火头3上。

因为点火头3放置到第一支撑环4-1上之后，点火头3的上方没有阻挡，所以点火头3容易在调节筒4内逛荡，使得点火头3放置在第一支撑环4-1上并不稳定，从而降低了激光汇聚器件7将激光聚焦到点火头3上的准确性，一旦激光汇聚器件7不能将激光聚焦到点火头3上，就需要使用人员调整点火头3的位置，这一过程就延长了点火的时间，降低了点火效率。

对此，第一支撑环4-1上设有第一压制环4-2，第一压制环4-2的外圈设有外螺纹，调节筒4的内筒壁设有内螺纹，第一压制环4-2与调节筒4螺纹配合。第一压制环4-2能够阻挡于点火头3的上方，使点火头3被稳定在第一支撑环4-1上，从而提高了激光汇聚器件7将激光聚焦到点火头3上的准确性，继而提高了点火效率。

当需要往调节筒4中安装点火头3时：首先将点火头3放到第一支撑环4-1上；然后旋拧第一压制环4-2，用第一压制环4-2将点火头3压在第一支撑环4-1上。如此就能够将点火头3固定在调节筒4中，也就实现了点火头3往调节筒4中的安装。

当需要将点火头3从调节筒4中拆下来时：首先旋拧第一压制环4-2，将第一压制环4-2从调节筒4中取出；然后直接将点火头3拿出即可，从而完成了点火头3从调节筒4的拆除。

通过上述调节筒4与点火头3的拆装过程可知，通过设置第一支撑环4-1和第一压制环4-2，能够使点火头3与调节筒4的拆装更为简便快捷，提高了点火头3与调节筒4的拆装效率，从而提高了本实施例的一种燃气灶用激光点火装置的拆装效率。

调节筒4通过调节组件与第一套筒1-1滑动连接。调节组件包括齿轮5-1和齿条5-2。第一套筒1-1的筒壁设有调节孔1-1-2。第一套筒1-1的外壁设有与调节孔1-1-2连通的固定槽1-1-3，调节孔1-1-2的孔壁设有与固定槽1-1-3连通的第一铰接槽1-1-2-1，固定槽1-1-3内设有固定板1-1-4，固定板1-1-4设有与第一铰接槽1-1-2-1连通的第二铰接槽1-1-4-1，固定板1-1-4通过螺钉与第一套筒1-1的筒壁固定，第一铰接槽1-1-2-1与第二铰接槽1-1-4-1连通形成铰接孔。第一套筒1-1的内壁设有与调节孔1-1-2连通的调节槽1-1-5。齿轮5-1与铰接轴5-1-1焊接固定，齿轮5-1设于调节孔1-1-2内，铰接轴5-1-1与铰接孔间隙配合，铰接轴5-1-1能够在铰接孔中转动。齿条5-2与调节筒4焊接固定，齿条5-2与齿轮5-1配合，齿条5-2与调节槽1-1-5配合，齿条5-2能够在调节槽1-1-5内上下滑动。

当需要往第一套筒1-1中安装调节筒4时：首先将焊接了齿条5-2的调节筒4插入第一套筒1-1的内腔，并且让齿条5-2插入调节槽1-1-5中；然后将焊接了铰接轴5-1-1的齿轮5-1插入调节孔1-1-2中，并且让铰接轴5-1-1插入第一铰接槽1-1-2-1中；最后将固定板1-1-4放入固定槽1-1-3中，并且使用螺钉将固定板1-1-4固定在第一套筒1-1上，此时铰接轴5-1-1能够在由第一铰接槽1-1-2-1和第二铰接槽1-1-4-1连通形成的铰接孔中转动。

当需要将调节筒4从第一套筒1-1中取出时：首先将固定板1-1-4从固定槽1-1-3中取出；然后将齿轮5-1从调节孔1-1-2中取出；最后将焊接了齿条5-2的调节筒4从第一套筒1-1中抽出即可。

第一套筒1-1的上端设有遮挡组件，遮挡组件包括遮板6-1、滑块6-2、驱动杆6-3。遮板6-1的一端与第一套筒1-1铰接，遮板6-1的下端面设有滑块6-2和铰接杆，遮板6-1的下端面焊接固定有导向条6-1-1，滑块6-2设有与导向条6-1-1配合的燕尾槽6-2-1，滑块6-2能够沿导向条6-1-1滑动，驱动杆6-3的上端与滑块6-2铰接，驱动杆6-3的下端与调节筒4的上端铰接。

当需要使用本实施例的一种燃气灶用激光点火装置时，如图7所示，需要先上移调节筒4，以便于让位于调节筒4中的点火头3露出，具体操作如下：使用人员向下搓动齿轮5-1，以便于让齿轮5-1顺时针转动，随着齿轮5-1的顺时针转动，与齿轮5-1啮合的齿条5-2能够带着调节筒4上移，调节筒4支撑着驱动杆6-3上移，驱动杆6-3顶着滑块6-2使滑块6-2沿着导向条6-1-1向上滑动，滑块6-2支撑着遮板6-1使遮板6-1以遮板6-1和第一套筒1-1的铰接处转动而使遮板6-1打开，从而能够将位于调节筒4中的点火头3露出。

当无需使用本实施例的一种燃气灶用激光点火装置时，就需要下移调节筒4，以便于让位于调节筒4中的点火头3隐藏，具体操作如下：使用人员向上搓动齿轮5-1，以便于让齿轮5-1逆时针转动，随着齿轮5-1的逆时针转动，与齿轮5-1啮合的齿条5-2能够带着调节筒4下移，调节筒4拽着驱动杆6-3下移，驱动杆6-3拽着滑块6-2使滑块6-2沿着导向条6-1-1向下滑动，滑块6-2拽着遮板6-1使遮板6-1以遮板6-1和第一套筒1-1的铰接处反向转动而使遮板6-1盖住第一套筒1-1的上端，从而能够将位于调节筒4中的点火头3隐藏。

通过上述过程可知，通过设置遮挡组件，且让调节筒4通过调节组件与第一套筒1-1滑动连接，能够在无需使用本实施例的一种燃气灶用激光点火装置时，让位于调节筒4中的点火头3隐藏，也就避免点火头3暴露出来，从而，一方面，能够避免发生点火头3误燃可燃气体的情况，提高了本实施例的一种燃气灶用激光点火装置的安全性；另一方面，能够进一步遮挡位于套筒内的点火头3，进一步避免点火头3暴露在外而受外界灰尘和湿气影响，从而提高了点火效率；再一方面，还能实现调节筒4在套筒内的免工具伸缩，方便操作，进一步帮助提高点火效率。

并且，通过设置齿轮5-1和齿条5-2，能够使调节筒4在第一套筒1-1中的上下移动更为稳定可靠，从而提高了使用本实施例的一种燃气灶用激光点火装置的可靠性。

激光汇聚器件7为聚焦透镜，具体采用非球面玻璃透镜，激光汇聚器件7的球面朝向激光整形器件9设置，激光汇聚器件7能够将来自激光整形器件9的激光进行汇聚，以便于提高激光能量密度。

第二套筒1-2内焊接固定有第二支撑环1-2-2，第二支撑环1-2-2用于支撑激光汇聚器件7，来自激光整形器件9的激光能够通过第二支撑环1-2-2的内圈射入激光汇聚器件7来进行汇聚。

因为激光汇聚器件7放置到第二支撑环1-2-2上之后，激光汇聚器件7的上方没有阻挡，所以激光汇聚器件7容易在第二套筒1-2内逛荡，使得激光汇聚器件7放置在第二支撑环1-2-2上并不稳定，从而降低了激光汇聚器件7将激光聚焦到点火头3上的准确性，一旦激光汇聚器件7不能将激光聚焦到点火头3上，就需要使用人员调整激光汇聚器件7的位置，这一过程就延长了点火的时间，降低了点火效率。

对此，第二支撑环1-2-2的上方设有第二压制环1-2-3，第二压制环1-2-3的外圈设有外螺纹，第二套筒1-2的内筒壁设有内螺纹，第二压制环1-2-3与第二套筒1-2螺纹配合。第二压制环1-2-3能够将激光汇聚器件7紧压在第二支撑环1-2-2上，使激光汇聚器件7被稳定在第二支撑环1-2-2上，从而提高了激光汇聚器件7将激光聚焦到点火头3上的准确性，继而提高了点火效率。

为了进一步提高第二压制环1-2-3在第二套筒1-2内的牢固性，在第二套筒1-2的上端面设有第一加固槽1-2-4，第二压制环1-2-3焊接有与第一加固槽1-2-4配合的第一加固环1-2-3-1。这样设置，增加了第二压制环1-2-3与第二套筒1-2的接触面积，增大了第二压制环1-2-3与第二套筒1-2的摩擦力，从而使得第二压制环1-2-3在第二套筒1-2内更为牢固可靠。

第二套筒1-2通过第一固定组件与第三套筒1-3固定。第一固定组件包括第一插杆8-1、第一滑杆8-2、第一弹性件8-3。第三套筒1-3的外壁设有第一安装槽1-3-2，第一固定组件设于第一安装槽1-3-2内，第一弹性件8-3采用弹簧，第一弹性件8-3的上端与第一插杆8-1的下端焊接固定，第一弹性件8-3的下端与第一安装槽1-3-2的槽底焊接固定，第一滑杆8-2与第一插杆8-1焊接固定，第一安装槽1-3-2内设有第一盖板1-3-3，第一盖板1-3-3通过螺钉与第三套筒1-3固定，第一盖板1-3-3设有与第一滑杆8-2配合的第一滑孔1-3-3-1，第一滑杆8-2能够沿第一滑孔1-3-3-1上下滑动，第二套筒1-2的下端设有与第一插杆8-1配合的第一插孔1-2-5。

当需要替换激光汇聚器件7时：(1)使用人员向下按压第一滑杆8-2，第一滑杆8-2会在第一滑孔1-3-3-1中向下滑动，并且，第一插杆8-1会随着第一滑杆8-2一起向下移动，此时第一弹性件8-3被压缩，第一弹性件8-3对第一插杆8-1有向上的弹性力，直至第一插杆8-1从第一插孔1-2-5中退出且缩进第一安装槽1-3-2中，此时第二套筒1-2能够绕连接杆2转动；(2)使用人员转动第二套筒1-2，使第二套筒1-2的上端露出，使用人员将第二套筒1-2中的第二压制环1-2-3取出，使得激光汇聚器件7能够露出，使用人员直接将激光汇聚器件7进行替换即可；(3)使用人员转动第二套筒1-2，使第二套筒1-2与第一套筒1-1、第三套筒1-3对齐；(4)使用人员松开对第一滑杆8-2的按压，第一插杆8-1在第一弹性件8-3的弹性力的作用下上移，第一插杆8-1带着第一滑杆8-2一起上移，第一滑杆8-2在第一滑孔1-3-3-1中上移，使得第一插杆8-1重新插入第一插孔1-2-5中，使得第二套筒1-2不能绕连接杆2转动。从而完成了激光汇聚器件7的替换。

通过上述替换激光汇聚器件7的过程可知，通过让第二套筒1-2与连接杆2转动连接，能够方便露出第二套筒1-2的内腔，从而方便维护替换位于第二套筒1-2内的激光汇聚器件7，从而无需将激光器11、激光整形器件9、激光汇聚器件7、点火头3依次从套筒取出后，才能对激光汇聚器件7进行维护替换，提高了维护替换激光汇聚器件7的效率，使得本实施例的一种燃气灶用激光点火装置维护起来更为方便灵活。

并且，通过设置第一插杆8-1、第一滑杆8-2、第一弹性件8-3，能够实现第二套筒1-2与第三套筒1-3的免工具固定，方便对第二套筒1-2的固定操作，从而方便对位于第二套筒1-2内的激光汇聚器件7进行维修替换，继而提高了对本实施例的一种燃气灶用激光点火装置的维护效率。

激光整形器件9为准直透镜，具体采用非球面玻璃透镜，激光整形器件9的球面靠近激光汇聚器件7设置，激光整形器件9能够将从激光器11发出的激光整形成平行的激光。

第四套筒1-4内焊接固定有第三支撑环1-4-2，第三支撑环1-4-2用于支撑激光整形器件9，来自激光器11的激光能够通过第三支撑环1-4-2的内圈射入到激光整形器件9中。第三支撑环1-4-2的上方设有用于稳定激光整形器件9的第三压制环1-4-3，第三压制环1-4-3的外圈设有外螺纹，第四套筒1-4的内筒壁设有内螺纹，第三压制环1-4-3与第四套筒1-4螺纹配合。通过设置第三压制环1-4-3，第三压制环1-4-3能够将激光整形器件9紧压在第三支撑环1-4-2上，使激光整形器件9被稳定在第三支撑环1-4-2上，从而提高了激光整形器件9将激光投射到激光汇聚器件7上的稳定性，继而提高了点火效率。

为了进一步提高第三压制环1-4-3在第四套筒1-4内的牢固性，在第四套筒1-4的上端面设有第二加固槽1-4-4，第三压制环1-4-3设有与第二加固槽1-4-4配合的第二加固环1-4-3-1。这样设置，增加了第三压制环1-4-3与第四套筒1-4的接触面积，增大了第三压制环1-4-3与第四套筒1-4的摩擦力，从而使得第三压制环1-4-3在第四套筒1-4内更为牢固可靠。

第四套筒1-4通过第二固定组件与第五套筒1-5固定。第二固定组件包括第二插杆10-1、第二滑杆10-2、第二弹性件10-3。第五套筒1-5的外壁设有第二安装槽1-5-2，第二固定组件设于第二安装槽1-5-2内，第二弹性件10-3采用弹簧，第二弹性件10-3的上端与第二插杆10-1焊接固定，第二弹性件10-3的下端与第二安装槽1-5-2的槽底焊接固定，第二安装槽1-5-2内设有第二盖板1-5-3，第二盖板1-5-3通过螺钉与第五套筒1-5固定，第二盖板1-5-3设有与第二滑杆10-2配合的第二滑孔1-5-3-1，第二滑杆10-2沿第二滑孔1-5-3-1上下滑动，第四套筒1-4的下端设有与第二插杆10-1配合的第二插孔1-4-5。

当需要替换激光整形器件9时：(1)使用人员向下按压第二滑杆10-2，第二滑杆10-2会在第二滑孔1-5-3-1中向下滑动，并且，第二插杆10-1会随着第二滑杆10-2一起向下移动，此时第二弹性件10-3被压缩，第二弹性件10-3对第二插杆10-1有向上的弹性力，直至第二插杆10-1从第二插孔1-4-5中退出且缩进第二安装槽1-5-2中，此时第四套筒1-4能够绕连接杆2转动；(2)使用人员转动第四套筒1-4，使第四套筒1-4的上端露出，使用人员将第四套筒1-4中的第三压制环1-4-3取出，使得激光整形器件9能够露出，使用人员直接将激光整形器件9进行替换即可；(3)使用人员转动第四套筒1-4，使第四套筒1-4与第二套筒1-2、第五套筒1-5对齐；(4)使用人员松开对第二滑杆10-2的按压，第二插杆10-1在第二弹性件10-3的弹性力的作用下上移，第二插杆10-1带着第二滑杆10-2一起上移，第二滑杆10-2在第二滑孔1-5-3-1中上移，使得第二插杆10-1重新插入第二插孔1-4-5中，使得第四套筒1-4不能绕连接杆2转动。从而完成了激光整形器件9的替换。

通过上述替换激光整形器件9的过程可知，通过让第四套筒1-4与连接杆2转动连接，能够方便露出第四套筒1-4的内腔，从而方便维护替换位于第四套筒1-4内的激光整形器件9，从而无需将激光器11、激光整形器件9、激光汇聚器件7、点火头3依次从套筒取出后，才能对激光整形器件9进行维护替换，提高了维护替换激光整形器件9的效率，使得本实施例的一种燃气灶用激光点火装置使用起来更为方便灵活。

并且，通过设置第二插杆10-1、第二滑杆10-2、第二弹性件10-3，能够实现第四套筒1-4与第五套筒1-5的免工具固定，方便对第四套筒1-4的固定操作，从而方便对位于第四套筒1-4内的激光整形器件9进行维修替换，继而提高了对本实施例的一种燃气灶用激光点火装置的维护效率。

激光器11采用半导体激光器11，半导体激光器11能发射红外连续激光。激光器11与电源12电连接。

第五套筒1-5内设有放置座13，放置座13设有用于放置激光器11的放置槽13-1，放置槽13-1的槽底设有走线孔13-1-1。放置座13设有外螺纹，第五套筒1-5的内壁设有内螺纹，放置座13与第五套筒1-5螺纹配合。这样设置，使放置座13与第五套筒1-5的拆装简便快捷，从而便于维护替换激光器11，提高了维护效率。

第五套筒1-5内焊接固定有用于阻挡激光器11上移的限位环1-5-4，激光器11发出的激光能够通过限位环1-5-4的内圈投射到激光整形器件9上。通过设置限位环1-5-4，能够让激光器11受到限位环1-5-4的阻挡而不能上移，提高了激光器11放置在放置槽13-1中稳定性，从而提高了点火效率，因为一旦激光器11放置不稳，就会使激光器11发出的激光不能准确投射到激光整形器件9上，从而不能有效点火，此时就需要重新调整激光器11的位置，从而延长了点火时间，降低了点火效率。

点火原理：

(1)激光加热点火头3是可行的：点火头3的导热系数为K，热扩散系数为

(ρ、c分别为点火头3的密度和比热)，假设激光照射到点火头3表面的激光光斑半径为R，因为点火头3体积小，K又很大，热量扩散快，在激光光斑范围内，点火头3可近似为均匀吸收能量，点火头3内温度T可视为相同。点火头3温度随激光加热时间t的关系，满足激光加热公式：

其中，B为激光加热的边界条件：

P为金属表面上的激光入射功率，D为点火头3厚度，lnC＝γ,(γ＝0.5772为欧拉常数)。

通过上述可知，点火头3满足激光加热公式，故而激光加热点火头3是可行的。并且，激光加热点火头(高熔点金属)的激光功率密度需要在10³W/cm²以内，因为超过10³W/cm²，激光能量作用金属就会发生化学反应，例如，当激光功率密度超过10³W/cm²时，激光就能在金属上雕刻、切割。

与激光直接点燃可燃气体(采用高能量的脉冲激光发生器发射的激光直接点燃可燃气体所需要的激光功率密度至少为10⁶W/cm²)相比，因为激光加热点火头3所需的激光功率密度低，所以激光加热点火头3所需的激光能量低，本实施例的一种燃气灶用激光点火装置，能够降低了激光器11的供电要求和价格成本，节能降耗。

同时，与激光直接点燃可燃气体相比，本实施例的一种燃气灶用激光点火装置的点火同样没有噪声，使用寿命长。

(2)启动激光器11，激光器11发射的激光射入激光整形器件9后，能够使激光平行射出，平行射出的激光又被激光汇聚器件7聚焦到点火头3上，激光汇聚器件7汇聚后激光能量密度可以达到10³W/cm²，点火头3吸收激光能量后在1秒内迅速升温到1000℃以上而成为高温炽热体，从而使可燃气体快速达到燃点而引燃，实现燃气灶的点火。

通过上述点火原理可知，本实施例的一种燃气灶用激光点火装置，无需让可燃气体直接吸收激光能量，而是让点火头3这一固体吸收激光能量，比起可燃气体这一气体，点火头3这一固体对激光的吸收率更高(即点火头的透过率低)，使得可燃气体容易吸收点火头3的热量达到燃点，无需使用高能量的脉冲激光发生器，从而减少了耗电，节约能源，降低成本。

此外，由于激光器11、激光整形器件9、激光汇聚器件7均装于在套筒内，所以使激光器11、激光整形器件9、激光汇聚器件7不会受外界灰尘和湿气影响，从而提高了点火效率。因为如果激光器11、激光整形器件9、激光汇聚器件7暴露在外，就会使激光器11、激光整形器件9、激光汇聚器件7的表面沾惹上外界灰尘、湿气带来的水珠，从而会降低激光的透射效果，继而降低了激光聚焦到点火头3上的效果，此时就需要擦拭掉外界灰尘、湿气带来的水珠，耗费时间，降低点火效率。

进一步的，点火头3与点火头电源电连接，与点火头3接触的第一支撑环4-1、第一压制环4-2、调节筒4的表面都涂覆有绝缘层。通电后，点火头3在电功率作用下升温的同时，还吸收激光能量升温，提高了点火头3的升温速度，从而使点火头3的温度迅速到达可燃气体的着火点，提高了点火效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种燃气灶用激光点火装置，其特征在于，包括套筒、点火头、激光汇聚器件、激光整形器件、激光器、电源，套筒内从上到下依次设有激光汇聚器件、激光整形器件、激光器，激光汇聚器件的上方设有点火头，点火头与套筒连接，激光器与电源电连接。

2.如权利要求1所述的一种燃气灶用激光点火装置，其特征在于，所述的激光器采用半导体激光器，所述激光整形器件和激光汇聚器件均采用非球面玻璃透镜。

3.如权利要求1所述的一种燃气灶用激光点火装置，其特征在于，所述套筒内设有调节筒，调节筒内设有所述点火头，调节筒通过调节组件与套筒滑动连接，套筒的上端设有遮挡组件，遮挡组件包括遮板、滑块、驱动杆，遮板的一端与套筒铰接，遮板的下端面设有滑块和铰接杆，滑块与遮板滑动连接，驱动杆的上端与滑块铰接，驱动杆的下端与调节筒的上端铰接。

4.如权利要求3所述的一种燃气灶用激光点火装置，其特征在于，所述调节筒内设有用于支撑所述点火头的第一支撑环，第一支撑环的上方设有用于稳定点火头的第一压制环，第一压制环与调节筒螺纹配合。

5.如权利要求3所述的一种燃气灶用激光点火装置，其特征在于，所述调节组件包括齿轮和齿条，所述套筒的筒壁设有调节孔，齿轮设于调节孔内，齿轮与调节孔的孔壁转动连接，套筒的内壁设有与调节孔连通的调节槽，齿条与调节筒连接，齿条与齿轮配合，齿条与调节槽配合。

6.如权利要求3所述的一种燃气灶用激光点火装置，其特征在于，所述套筒包括从上到下依次设置的第一套筒、第二套筒、第三套筒、第四套筒、第五套筒，第一套筒和第五套筒均通过连接杆与第三套筒固定连接，第二套筒和第四套筒均与连接杆转动连接，第二套筒通过第一固定组件与第三套筒固定，第四套筒通过第二固定组件与第五套筒固定，第一套筒内设有所述调节筒，第二套筒内设有所述激光汇聚器件，第四套筒内设有所述激光整形器件，第五套筒内设有所述激光器。

7.如权利要求6所述的一种燃气灶用激光点火装置，其特征在于，所述第二套筒内设有用于支撑所述激光汇聚器件的第二支撑环，第二支撑环的上方设有用于稳定激光汇聚器件的第二压制环，第二压制环与第二套筒螺纹配合；

8.如权利要求6所述的一种燃气灶用激光点火装置，其特征在于，所述第五套筒内设有放置座，放置座设有用于放置所述激光器的放置槽，放置槽的槽底设有走线孔，第五套筒内设有用于阻挡激光器上移的限位环。

9.如权利要求1所述的一种燃气灶用激光点火装置，其特征在于，所述的点火头与点火头电源电连接。

10.如权利要求1所述的一种燃气灶用激光点火装置，其特征在于，所述套筒的外筒壁设有隔热膜，所述点火头的表面设有激光增透膜。