CN111396874A - 一种红外线燃烧器 - Google Patents

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田重青
董建华
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Abstract

本发明公开了一种红外线燃烧器，包括：一多孔陶瓷板，用于对外辐射加热；一外环混合腔，产生外环火焰用于加热多孔陶瓷板；一内环混合腔，产生内环火焰用于加热多孔陶瓷板；一与外环混合腔相通的外环文氏管；一与内环混合腔相通的内环文氏管；外环混合腔由相互独立的外环上混合腔和外环下混合腔连接组成，内环混合腔由相互独立的内环上混合腔和内环下混合腔连接组成，外环下混合腔和内环下混合腔、以及外环文氏管和内环文氏管通过整体拉伸上下扣接形成腔体和管体。本发明红外线燃烧器，能够有效提高燃烧效率，降低干烟气中有害物质浓度，同时既可加大红外线燃烧器的功率，又极大降低回火概率，提高燃烧稳定性和安全性。

Description

一种红外线燃烧器
技术领域
本发明属于一种灶具的部件，具体涉及一种红外线燃烧器。
背景技术
红外线燃烧器灶具具有燃烧完全，热效率高，排放的干烟气中有害物质浓度低等优点，已被广泛采用。这种红外线燃烧器由于采用全预混燃烧技术，过剩空气系数a＝1.03～1.08，要有足够的预混空气来满足燃烧的需要，所以对红外线燃烧器的制作精度要求高。
目前市场使用的红外线燃烧器的灶头有两种：
1、铸铁灶头：这种灶头有由灰铁整体铸造而成，缺点是：a.文氏管内部无法加工，喷嘴同轴度无法保证，严重影响混合空气的吸入及空气与燃气的混合，导致红外线燃烧器燃烧不充分、烟气排放超标；b.灶头腔与文氏管的混合扩压段连接在一起，燃烧时多孔陶瓷板的热量很快传到文氏管，使喷嘴周围的温度迅速升高，导致回火概率大大提高。
2、冷板拉伸灶头：这种灶头由冷板拉伸成内外两个圆柱形灶头腔，再将外环和内环两个文氏管分别插入这两个圆柱形灶头腔内，缺点是：a.文氏管由三段焊接而成，喷嘴同轴度同样无法保证；b.灶头腔同样与文氏管的混合扩压段连接在一起，导致回火概率大大提高。
另外，现有这两种灶头均采用直桶式灶头混合腔，缺点是：a.红外线燃烧器工作时灶头下部热量太高，严重影响点火器、电池盒、点火线等元器件；b.当外环文氏管的混合气流从侧面进入外环灶头混合腔时，会造成多孔陶瓷板表面偏火。
中国国家知识产权局于2018年5月22日公告，公告号为CN207394843U，发明创造名称为一种红外线燃烧器的实用新型专利、以及于2019年4月26日公告，公告号为CN208794411U，发明创造名称为一种红外燃烧器的实用新型专利，均公开了将文氏管的混合扩压段直接连接在灶头腔内的直桶式灶头混合腔，从而会产生上述记载的不足。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种红外线燃烧器，能够有效提高燃烧效率和安全性，其采用如下技术方案：
一种红外线燃烧器，包括：一多孔陶瓷板，用于对外辐射加热；一外环混合腔，产生外环火焰用于加热多孔陶瓷板；一内环混合腔，产生内环火焰用于加热多孔陶瓷板；一与外环混合腔相通的外环文氏管；一与内环混合腔相通的内环文氏管；外环混合腔由相互独立的外环上混合腔和外环下混合腔连接组成，内环混合腔由相互独立的内环上混合腔和内环下混合腔连接组成，外环下混合腔和内环下混合腔、以及外环文氏管和内环文氏管通过整体拉伸上下扣接形成腔体和管体；外环下混合腔和内环下混合腔形成的腔体、以及外环文氏管和内环文氏管形成的管体呈一体结构并且相通，两个文氏管不再是分段加工形成，确保文氏管收缩段、混合段和扩压段的同轴度，同时确保两个文氏管相互之间、以及与灶头之间的平行度，以使气流顺畅，燃烧完全，有效提高燃烧效率，降低干烟气中有害物质浓度。
同时外环文氏管的进口处和内环文氏管的进口处均连接双层喷嘴架，进一步确保喷嘴与文氏管的同轴度，使气流更加顺畅，提高燃烧效率。
外环文氏管和内环文氏管分别整体处于外环下混合腔和内环下混合腔的外部，外环文氏管整体处于外环下混合腔的外部，内环文氏管整体处于内环下混合腔的外部，外环文氏管和内环文氏管混合扩压后再分别与外环下混合腔和内环下混合腔相通；两个文氏管整体仅连接而不延伸进入混合腔中，将两个文氏管远离混合腔，控制文氏管及其喷嘴周围的温度，既可加大红外线燃烧器的功率，又极大降低回火概率，对红外线燃烧器的燃烧稳定性有明显提高；同时有效控制混合腔下部的温度，保证点火器、电池盒、点火线等元器件正常工作，延长产品使用寿命，提高产品安全性。
同时外环文氏管和内环文氏管均与外环上混合腔的外壁之间形成间隙，两个文氏管均不与外环上混合腔直接接触，进一步减少外环上混合腔对两个文氏管的热传导，控制文氏管及其喷嘴周围的温度，提高燃烧稳定性。
外环混合腔的腔内设有阻隔边，阻隔边对应于外环文氏管的出口处，阻隔边可以设在外环上混合腔与外环下混合腔的连接处，阻隔边沿着外环上混合腔和外环下混合腔的内壁呈弧形延伸设置，气流从外环文氏管的出口处流出后受到阻隔边的导向作用，将气流均匀分散到整个外环混合腔，有效避免红外线燃烧器多孔陶瓷板表面偏火，实现均匀加热。
内环上混合腔的顶端嵌入于多孔陶瓷板中，实现内环火焰和外环火焰隔离。
本发明红外线燃烧器，能够有效提高燃烧效率，降低干烟气中有害物质浓度，同时既可加大红外线燃烧器的功率，又极大降低回火概率，提高燃烧稳定性和安全性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明红外线燃烧器的结构示意图；
图2为本发明中外环文氏管方向的轴测图；
图3为本发明俯向视图；
图4为图3中A向视图；
图5为图3中B向视图；
图6为图5中连接多孔陶瓷板时的局部剖视图；
图7为图6中Ⅰ处局部放大图；
图8为本发明中双层喷嘴架的剖视图；
图9为本发明中两个文氏管结构的剖视图。
具体实施方式
如图1至图9所示，本发明公开了一种红外线燃烧器，包括：一多孔陶瓷板1，用于对外辐射加热；一外环混合腔，产生外环火焰用于加热多孔陶瓷板1；一内环混合腔，产生内环火焰用于加热多孔陶瓷板1；一与外环混合腔相通的外环文氏管4；一与内环混合腔相通的内环文氏管5；外环混合腔由相互独立的外环上混合腔21和外环下混合腔22连接组成，外环上混合腔21与外环下混合腔22的连接处设有呈弧形延伸的阻隔边23，阻隔边23对应于外环文氏管4的出口处；内环混合腔由相互独立的内环上混合腔31和内环下混合腔32连接组成。使得整个红外线燃烧器分为上下两个部件：
其中外环上混合腔21和内环上混合腔31是两个大小不同的圆柱形拉伸件，将内环上混合腔31置于外环上混合腔21中，内环上混合腔31上平面高于多孔陶瓷板1下平面1mm，使内环上混合腔31的顶端嵌入于多孔陶瓷板1中1mm，通过点焊形成红外线燃烧器的上部组件a；
其中外环下混合腔22、内环下混合腔32、外环文氏管4和内环文氏管5通过两片板材分别整体拉伸出对应的凸凹件，将两片凸凹件上下扣接形成的中空部分，即为一体相通的外环下混合腔22、内环下混合腔32、外环文氏管4和内环文氏管5，再在外环文氏管4的进口处和内环文氏管5的进口处均焊接双层喷嘴架6，形成红外线燃烧器的下部组件b。
外环文氏管4和内环文氏管5分别整体处于外环下混合腔22和内环下混合腔32的外部，外环文氏管4和内环文氏管5整体仅连接而不延伸进入混合腔中；同时外环文氏管4和内环文氏管5均与外环上混合腔21的外壁之间形成间隙7，两个文氏管均不与外环上混合腔21的外壁直接接触；空气和燃气经双层喷嘴架6中的喷嘴(图中未示出)和两个文氏管加速混合扩压，整个过程都在混合腔外部完成，之后混合气体再分别进入外环下混合腔22和内环下混合腔32中。
本发明工作过程如下：
空气和燃气经喷嘴和两个文氏管加速混合扩压后，混合气体分别进入外环下混合腔22和内环下混合腔32；外环下混合腔22中混合气体通过阻隔边23再进入外环上混合腔21中充分混合后从多孔陶瓷板1溢出；内环下混合腔32中混合气体再进入内环上混合腔31中充分混合后从多孔陶瓷板1溢出。
以上仅为本发明较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此。任何以本发明为基础，采用基本相同的手段，实现基本相同的功能，达到基本相同的效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种红外线燃烧器，包括：
一多孔陶瓷板，用于对外辐射加热；
一外环混合腔，产生外环火焰用于加热所述多孔陶瓷板；
一内环混合腔，产生内环火焰用于加热所述多孔陶瓷板；
一与所述外环混合腔相通的外环文氏管；
一与所述内环混合腔相通的内环文氏管；
其特征在于：
所述外环混合腔由相互独立的外环上混合腔和外环下混合腔连接组成，
所述内环混合腔由相互独立的内环上混合腔和内环下混合腔连接组成，所述外环下混合腔和所述内环下混合腔、以及所述外环文氏管和所述内环文氏管通过整体拉伸上下扣接形成腔体和管体。
2.根据权利要求1所述的红外线燃烧器，其特征在于：所述外环文氏管和所述内环文氏管分别整体处于所述外环下混合腔和所述内环下混合腔的外部，所述外环文氏管和所述内环文氏管混合扩压后再分别与所述外环下混合腔和所述内环下混合腔相通。
3.根据权利要求2所述的红外线燃烧器，其特征在于：所述外环文氏管和所述内环文氏管均与所述外环上混合腔的外壁之间形成间隙。
4.根据权利要求1-3任一所述的红外线燃烧器，其特征在于：所述外环混合腔的腔内设有阻隔边，所述阻隔边对应于所述外环文氏管的出口处。
5.根据权利要求4所述的红外线燃烧器，其特征在于：所述阻隔边设置在所述外环上混合腔与所述外环下混合腔的连接处。
6.根据权利要求5所述的红外线燃烧器，其特征在于：所述阻隔边沿着所述外环上混合腔和所述外环下混合腔的内壁呈弧形延伸设置。
7.根据权利要求1-3任一所述的红外线燃烧器，其特征在于：所述外环文氏管的进口处和所述内环文氏管的进口处均连接双层喷嘴架。
8.根据权利要求1-3任一所述的红外线燃烧器，其特征在于：所述内环上混合腔的顶端嵌入于所述多孔陶瓷板中。
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