CN111878809A - 一种基于tvc驻涡结构的家用燃气灶 - Google Patents

一种基于tvc驻涡结构的家用燃气灶 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于TVC驻涡结构的家用燃气灶。本发明提供的家用燃气灶中利用两级引射器使燃气与空气实现卷吸、预混后再经导气孔进入燃烧室燃烧，燃烧时由于对冲式火焰的形成使得燃烧室中部形成负压，以使空气可经进气孔补入燃烧室中，从而确保燃烧充分。本发明提供的家用燃气灶中利用灶顶板、涡流片、涡流孔使火焰形成气压低、温度高的双涡结构，从而使燃气具有较好的稳燃性能的同时还可确保一次燃烧未完全的废气可被卷吸入内进行二次燃烧。

Description

一种基于TVC驻涡结构的家用燃气灶
技术领域
本发明涉及燃气灶技术领域，尤其涉及一种基于TVC驻涡结构的家用燃气灶。
背景技术
天然气作为中国家用燃气灶具最重要的燃料之一，其消耗量随着居民生活水平的提高而迅速增加。据了解，2018我国天然气消费量已经突破2800亿立方米，成为全球第三大天然气总消费国。然而，燃气灶的使用还存在着热效率低、污染物排放较高、所用燃烧技术落后等缺点。
传统燃气灶由于其结构简易，导致燃烧后热量容易流失，且与空气接触后的单级直接燃烧，燃烧效率过低，污染物排放高。现存先进燃气灶虽会使用完全预混燃烧方式使气体混合更充分，但其进气量有限，且限制了火力，难以进行爆炒等我国习惯的烹饪方式。
发明内容
针对上述问题，现提供一种基于TVC驻涡结构的家用燃气灶，旨在利用涡旋结构等使燃气实现多级燃烧，从而提高燃烧效率的同时进一步降低一氧化碳、氮氧化合物的排放。
具体技术方案如下：
一种基于TVC驻涡结构的家用燃气灶，具有这样的特征，包括：
外壳，外壳上设有第一进气孔及第二进气孔，第一进气孔及第二进气孔沿外壳的轴心线环向分布于外壳上，且第二进气孔通过第一进气孔与大气连通；
设于壳体内的灶底壳，灶底壳上设有中心引射器、中心引流管、中心火盖、环状的混流室、多个一级引射器及多个二级引射器，中心引射器的上端从中心引流管的底部插入中心引流管中，中心火盖设于中心引流管上，二级引射器对应安装于一级引射器上方，且二级引射器与混流室连通；
呈倒置圆台状的中空引流室，引流室与混流室连通，引流室相对靠近其轴心线的一侧侧壁间约束形成燃烧室，燃烧室通过位于引流室上的导气孔与混流室连通，中心引流管沿燃烧室的轴心线延伸设置，第二进气孔沿燃烧室的轴心线环向分布于燃烧室的上部外围；以及
设于外壳上的灶顶壳，灶顶壳上设有呈倒置圆台状的导流筒、呈圆片状的涡流片及多个涡流孔，导流筒、涡流片及涡流孔相对位于燃烧室上方，且导流筒及涡流片的轴心线与燃烧室的轴心线重合，涡流片设于导流筒中，且涡流片相对位于中心火盖的上方，涡流孔沿燃烧室的轴心线环向分布于灶顶壳上。
上述的基于TVC驻涡结构的家用燃气灶，还具有这样的特征，家用燃气灶还包括边框式中空导气板，导气板由两块呈上、下平行间隔设置的第一侧板及两块呈左、右平行间隔设置的第二侧板连接形成，导气板设于外壳上，且导气板罩设于第一进气孔的出气端外围，第一侧板与水平面间的夹角为γ，6.5°＜γ＜7.5°，第二侧板上端部外沿所在铅锤面与第二侧板上端部外沿中相对远离第二进气孔的一端端点及外壳轴心线所在平面的夹角为β，16°＜β＜18°。
上述的基于TVC驻涡结构的家用燃气灶，还具有这样的特征，一级引射器及二级引射器沿混流室的轴心线环向分布于灶底壳上。
上述的基于TVC驻涡结构的家用燃气灶，还具有这样的特征，二级引射器呈拉瓦尔喷管状。
上述的基于TVC驻涡结构的家用燃气灶，还具有这样的特征，导气孔沿燃烧室的轴心线环向分布于引流室上。
上述的基于TVC驻涡结构的家用燃气灶，还具有这样的特征，涡流片直径大于中心火盖直径。
上述方案的有益效果是：
1)、本发明提供的家用燃气灶中利用二级引射器使燃气与空气实现卷吸、预混后再经导气孔进入燃烧室燃烧，燃烧时由于对冲式火焰的形成使得燃烧室中部形成负压，以使空气可经进气孔补入燃烧室中，从而确保燃烧充分；
2)、本发明提供的家用燃气灶中利用呈倒置圆台状的导流筒及涡流片使火焰形成气压低、温度高的双涡结构，从而使燃气具有较好的稳燃性能的同时还可确保一次燃烧未完全的废气可被卷吸入内进行二次燃烧；
3)、仿真实验表明，本发明提供的家用燃气灶相相较常规家用燃气灶其加热最高温度更高(最高可到2060K)的同时高温区分布更广更均匀，且其燃烧尾气中CO与NOX含量相较常规家用燃气灶低两个数量级。
附图说明
图1为本发明的实施例中提供的家用燃气灶的结构示意图；
图2为本发明的实施例中提供的家用燃气灶的剖视结构示意图；
图3为本发明的实施例中提供的导气板的结构示意图。
附图中：1、外壳；11、第一进气孔；12、第二进气孔；2、灶底壳；21、中心引射器；22、中心引流管；23、中心火盖；24、混流室；25、一级引射器；26、二级引射器；3、引流室；31、燃烧室；32、导气孔；4、灶顶壳；41、导流筒；42、涡流片；43、涡流孔；5、导气板；51、第一侧板；52、第二侧板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例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作出创造性劳动的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
如图1和图2所示，本发明的实施例中提供的基于TVC驻涡结构的家用燃气灶包括：外壳1，外壳1上设有第一进气孔11及第二进气孔12，第一进气孔11及第二进气孔12沿外壳1的轴心线环向分布于外壳1上，且第二进气孔12通过第一进气孔11与大气连通；设于壳体内的灶底壳2，灶底壳2上设有中心引射器21、中心引流管22、中心火盖23、环状的混流室24、多个一级引射器25及多个二级引射器26，一级引射器25及二级引射器26沿混流室24的轴心线环向分布于灶底壳2上，中心引射器21的上端从中心引流管22的底部插入中心引流管22中，中心火盖23设于中心引流管22上，二级引射器26对应安装于一级引射器25上方，且二级引射器26与混流室24连通；呈倒置圆台状的中空引流室3，引流室3与混流室24连通，引流室3相对靠近其轴心线的一侧侧壁间约束形成燃烧室31，燃烧室31通过位于引流室3上的导气孔32(导气孔32沿燃烧室31的轴心线环向分布于引流室3上)与混流室24连通，中心引流管22沿燃烧室31的轴心线延伸设置，第二进气孔12沿燃烧室31的轴心线环向分布于燃烧室31的上部外围；以及设于外壳1上的灶顶壳4，灶顶壳4上设有呈倒置圆台状的导流筒41、呈圆片状的涡流片42及多个涡流孔43，导流筒41、涡流片42及涡流孔43相对位于燃烧室31上方，且导流筒41及涡流片42的轴心线与燃烧室31的轴心线重合，涡流片42设于导流筒41中，且涡流片42相对位于中心火盖23的上方，涡流孔43沿燃烧室31的轴心线环向分布于灶顶壳4上。
本发明提供的家用燃气灶中利用一级引射器25引射空气，从而使燃气与空气进行第一次预混后再流入拉瓦尔喷管状的二级引射器26中，由于二级引射器26中部收口段的约束作用使得混合气气流速度加快的同时气流压强得以减小，故而外界空气可从二级引射器26中扩口段的底部流入二级引射器26中进行二次预混，之后混合气经混流室24及导气孔32进入燃烧室31中引燃并燃烧，燃烧时由于导气孔32的对立位置，从而使混合气在燃烧室31中产生对冲火焰，由于对冲火焰的燃烧燃烧室31内形成负压，从而使外界大气可经进气孔补入燃烧室31中，以使燃烧更为充分。
本发明提供的家用燃气灶中由于灶顶板4、涡流片42、涡流孔43对燃烧气流的挤压作用，使得气流在导流筒41及涡流片43后方形成形成气压低、温度高的双涡结构，从而使燃气具有较好的稳燃性能的同时还可确保一次燃烧未完全的废气可被卷吸入内进行二次燃烧，以进一步确保燃烧充分。
Easycae仿真实验表明，本发明提供的家用燃气灶相较常规家用燃气灶其加热最高温度更高(最高可到2060K)的同时高温区分布更广更均匀；仿真实验表明，本发明提供的家用燃气灶的燃烧尾气中CO与NOX含量相较常规家用燃气灶低两个数量级。
于上述技术基础上，进一步的，本实施例中提供的家用燃气灶还包括边框式中空导气板5，导气板5由两块呈上、下平行间隔设置的第一侧板51及两块呈左、右平行间隔设置的第二侧板52连接形成，导气板5设于外壳1上，且导气板5罩设于第一进气孔11的出气端外围，本发明中第一侧板51与水平面间的夹角为γ，6.5°＜γ＜7.5°，第二侧板52上端部外沿所在铅锤面与第二侧板52上端部外沿中相对远离第二进气孔12的一端端点及外壳1轴心线所在平面的夹角为β，16°＜β＜18°，仿真实验表明，本发明中利用导气板5可使流经导气板5的外界大气可在导气板5的作用下形成切圆流场，以与燃烧室31中的可燃气进一步混合并助燃。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于TVC驻涡结构的家用燃气灶，其特征在于，包括：
外壳(1)，所述外壳(1)上设有第一进气孔(11)及第二进气孔(12)，所述第一进气孔(11)及所述第二进气孔(12)沿所述外壳(1)的轴心线环向分布于所述外壳(1)上，且所述第二进气孔(12)通过所述第一进气孔(11)与大气连通；
设于所述壳体内的灶底壳(2)，所述灶底壳(2)上设有中心引射器(21)、中心引流管(22)、中心火盖(23)、环状的混流室(24)、多个一级引射器(25)及多个二级引射器(26)，所述中心引射器(21)的上端从所述中心引流管(22)的底部插入所述中心引流管(22)中，所述中心火盖(23)设于所述中心引流管(22)上，所述二级引射器(26)对应安装于所述一级引射器(25)上方，且所述二级引射器(26)与所述混流室(24)连通；
呈倒置圆台状的中空引流室(3)，所述引流室(3)与所述混流室(24)连通，所述引流室(3)相对靠近其轴心线的一侧侧壁间约束形成燃烧室(31)，所述燃烧室(31)通过位于所述引流室(3)上的导气孔(32)与所述混流室(24)连通，所述中心引流管(22)沿所述燃烧室(31)的轴心线延伸设置，所述第二进气孔(12)沿所述燃烧室(31)的轴心线环向分布于所述燃烧室(31)的上部外围；以及
设于所述外壳(1)上的灶顶壳(4)，所述灶顶壳(4)上设有呈倒置圆台状的导流筒(41)、呈圆片状的涡流片(42)及多个涡流孔(43)，所述导流筒(41)、所述涡流片(42)及所述涡流孔(43)相对位于所述燃烧室(31)上方，且所述导流筒(41)及所述涡流片(42)的轴心线与所述燃烧室(31)的轴心线重合，所述涡流片(42)设于所述导流筒(41)中，且所述涡流片(42)相对位于所述中心火盖(23)的上方，所述涡流孔(43)沿所述燃烧室(31)的轴心线环向分布于所述灶顶壳(4)上。
2.根据权利要求1所述的基于TVC驻涡结构的家用燃气灶，其特征在于，所述家用燃气灶还包括边框式中空导气板(5)，所述导气板(5)由两块呈上、下平行间隔设置的第一侧板(51)及两块呈左、右平行间隔设置的第二侧板(52)连接形成，所述导气板(5)设于所述外壳(1)上，且所述导气板(5)罩设于所述第一进气孔(11)的出气端外围，所述第一侧板(51)与水平面间的夹角为γ，6.5°＜γ＜7.5°，所述第二侧板(52)上端部外沿所在铅锤面与所述第二侧板(52)上端部外沿中相对远离所述第二进气孔(12)的一端端点及所述外壳(1)轴心线所在平面的夹角为β，16°＜β＜18°。
3.根据权利要求1或2所述的基于TVC驻涡结构的家用燃气灶，其特征在于，所述一级引射器(25)及二级引射器(26)沿所述混流室(24)的轴心线环向分布于所述灶底壳(2)上。
4.根据权利要求3所述的基于TVC驻涡结构的家用燃气灶，其特征在于，所述二级引射器(26)呈拉瓦尔喷管状。
5.根据权利要求1或2所述的基于TVC驻涡结构的家用燃气灶，其特征在于，所述导气孔(32)沿所述燃烧室(31)的轴心线环向分布于所述引流室(3)上。
6.根据权利要求1或2所述的基于TVC驻涡结构的家用燃气灶，其特征在于，所述涡流片(42)直径大于所述中心火盖(23)直径。
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