CN111964052A - 一种用于燃气灶的引射管 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于燃气灶的引射管，其特征在于：包括有第一子引射管以及第二子引射管，第一子引射管沿气流方向依据横截面的变化分为收缩部和第一混合部，第二子引射管沿气流方向依据横截面的变化分为第二混合部和扩散部，还包括有与第一子引射管相联动的驱动机构，驱动机构能带动第一子引射管的第一混合部相对第二子引射管的第二混合部的外伸或内缩，与现有技术相比，本发明的优点在于通过引射管的混合长度以喉口面积的适应性调节，从而实现在调整燃烧器的出火孔喷射的燃气和一次空气的速度，即将混合气的喷射速度调整到高于燃烧器的混合气燃烧速度，从而实现不发生回火的和谐的状态。

Description

一种用于燃气灶的引射管
技术领域
本发明涉及家用厨具领域，尤其涉及一种用于燃气灶的引射管。
背景技术
燃气灶是人们日常生活中常用的厨具，尤其是使用最狂反的大气式燃气灶具。设置在燃气灶内的引射器中燃气灶重要的一个部件，其作用是将燃气与空气按照一定比例充分燃烧的效果。燃气灶在工作的过程中，采用不同的气源，燃烧所需要的空气量是不同的，所以需要在引射器的引射管的进口通入燃气与空气，两者根据比例混合后，才能实现充分燃烧，达到较好的燃烧效果。
根据燃气锅炉中的燃烧气体燃料的方法，比如一预混燃烧器，燃气和空气以最适宜燃烧的混合比例预先混合，然后供应至火孔表面以进行燃烧。即、由燃气注入口的喷嘴喷射的燃气和空气混合的混合气流入混合室后，混合气通过火孔供应到燃烧室，并在燃烧室内燃烧。现有相关技术中的通常的燃烧器包括燃气阀，其调节供应到燃烧器的燃气压力，喷嘴，其喷射通过燃气阀供应的燃气，混合气流入口，从喷嘴喷出的燃气通过该混合气入口混合并被供应，燃烧器的内部空间，通过混合气流入口供应的混合气供应至此内部空间，以及包括多个火孔的火盖以喷射供应到内部空间的混合气至燃烧室。当燃烧装置所需的负荷量大时，控制燃气阀使得燃气在高压下供应至燃烧室，以达到燃烧器的高输出的目的。反之，当燃烧装置所需的负荷量小时，控制燃气阀使得燃气在低压下供应至燃烧室，以达到燃烧器的低输出的目的。在此情形中，通过火孔喷射到燃烧室的混合气的速度，受制于由燃气阀控制而决定的燃气压力。也就是说，如果燃气压力高，通过火孔喷射的混合气的速度也高。然而，根据具有上面提到的结构的燃烧器，当燃烧装置所需的负荷量小时，如果燃气在低压下供应，由于喷射到燃烧室内部的喷射速度低于燃烧室内混合气的燃烧速度，火焰会在面对燃烧室内部的火盖板的内表面产生。结果，就有燃烧不正常的问题，即、发生回火。也就是说，如果通过火孔喷射的混合气的速度小于一个预定速度，则会发生在火孔内部产生火焰的回火。
然而面对上述问题，如果燃气在低压下供应，从现在方式来看是保持燃气和一次空气喷射到燃烧室内部的喷射速度不低于燃烧室内混合气的燃烧速度，其核心是提高一次空气系数，增强引射能力。那么如何提高大气式燃烧器的一次空气系数呢？如本申请人提供了一种如专利号为ZL201310122553.X(授权公告号为CN103234201B)的中国发明专利《一种引射管》其公开了一种其内腔沿进口至出口方向，依次为喇叭段、过渡段和与燃烧器炉头相适配的尾接口，且喇叭段与过渡段之间形成吼口，所述喇叭段横截面积逐渐减小，且所述喉口处横截面形状与喇叭段相同，所述过渡段的横截面积逐渐变大，从与所述喉口相同渐变为与所述尾接口横截面相同。同时喇叭段横截面逐渐减小，过渡段的横截面逐渐变大，这样可使进入过渡段内腔的燃气流与空气充分混合，有效改善具有该种引射管的燃烧器的一次空气补给，提高其一次空气系数，从而提高燃烧器的能效。除了上述改变截面积的方式，影响燃气和一次空气喷射到燃烧室内部的喷射速度还决定于燃气和一次空气在引射管中流动的动能损失的大小，而引射管的长度则决定动能损失的大小，为此，要提高引射管中燃气与一次空气喷射到燃烧室内部的喷射速度，除了考虑上述截面积的变化之外还需要在长度方面进行改进，以保持燃气和一次空气喷射到燃烧室内部的喷射速度不低于燃烧室内混合气的燃烧速度。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种在混合气低输出的情况下，还能防止产生回火的用于燃气灶的引射管。
本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种能通过提高一次空气的引射能力进而进一步防止产生回火的用于燃气灶的引射管。
为解决上述第一个技术问题，本发明所采用的技术方案为：该用于燃气灶的引射管，其特征在于：包括有：
第一子引射管，所述第一子引射管沿气流方向依据横截面的变化分为收缩部和第一混合部；
第二子引射管，所述第二子引射管沿气流方向依据横截面的变化分为第二混合部和扩散部；所述第一子引射管的第一混合部插入至所述第二子引射管的第二混合部内；以及
驱动机构，该驱动机构与所述第一子引射管相联动，所述驱动机构能带动所述第一子引射管的第一混合部相对第二子引射管的第二混合部的外伸或内缩。
进一步地，所述驱动机构包括有第一电机，与所述第一电机的动力输出端连接的第一传动机构，所述第一传动机构连接用来驱动第一子引射管的第一混合部相对所述第二子引射管的第二混合部的外伸或内缩的第一致动件。
实现第一子引射管的第一混合部相对第二子引射管的第二混合部的外伸或内缩，实现的方式有多种，从简单的实现方式考虑，优选地，所述第一传动机构包括有由所述第一电机驱动转动的齿轮，以及由所述齿轮带动而沿所述第一子引射管的轴线方向一定范围内运动的传动条，所述传动条包括用于与所述齿轮咬合的齿条部，所述第一致动件连接在所述传动条的一端。
其中，所述第一致动件与所述第一子引射管于入气口端对应的管壁外围一体设置，所述收缩部的口径自第一子引射管于入气口端向所述第一混合部逐渐变小。第一致动件还可通过传动机构与第一子引射管于入气口端对应的管壁外围一体联动，为从结构简单的角度考虑，优选地第一致动件与第一子引射管于入气口端对应的管壁外围一体设置。
为了防止第一子引射管相对第二子引射管移动的过程中与喷嘴不处于同一轴线上，所述传动条的上表面设置有喷嘴座，所述喷嘴座上设置有与所述第一子引射管之入气口端相对的喷嘴。进而实现喷嘴与第一子引射管之入气口端同步移动，不存在位移差。
为解决第二个技术问题，优选地，由于燃烧装置所需的负荷量大时，控制燃气阀使得燃气在高压下供应至燃烧室，以达到燃烧器的高输出的目的。反之，当燃烧装置所需的负荷量小时，控制燃气阀使得燃气在低压下供应至燃烧室，以达到燃烧器的低输出的目的，为了实现燃烧器高的输出量和低的输出量的两种状态下，一次空气和燃气形成混合气喷射到燃烧室内部的喷射速度仍然能对应地适应燃烧室内混合气的燃烧速度，除了上述的改变第一子引射管和第二子引射管的相对距离，还需要同时通过改变喉口截面积的方式，选择改变喉口截面积的原因在于，喉口决定引射管最终的引射能力，燃气和一次空气的喷射速度还取决于喉口截面积的大小，当第一子引射管和第二子引射管的相对距离变小时，能减少燃气和一次空气于第一子引射管和第二子引射管中通道阻力，以避免削弱燃气和一次空气的动能，减少动能损失，进而提高燃气和一次空气的喷射速度；同时燃气和一次空气的喷射速度还受制于喉口的截面积，也就是说，如果喉口的截面积大，通过喉口的混合气的速度小，喉口的截面积小，通过喉口的混合气的速度大，为此，优选地，所述第二子引射管的第二混合部末端口径最小处为喉口，所述第二子引射管包括有出气口端，所述扩散部的口径自该喉口向第二子引射管之出气口端逐渐变大，所述扩散部还包括有能改变所述喉口之口径大小的调节结构。喉口之口径大小的调节需与第一子引射管和第二子引射管的相对距离同步。
为了实现调节环能改变喉口内围的截面积，优选地，所述调节结构包括有：
调节环，位于所述喉口内围，包括有至少两个能围成一圈口径小于所述喉口的调节片；以及
第二传动机构，所述第一电机能通过第三传动机构同步传动所述第二传动机构，用来驱动各个所述调节片在周向或径向上移动，进而至少改变所述喉口的局部截面积，所述第三传动机构包括有与所述齿轮同轴转动的传动齿轮。
上述的驱动机构能适应性地随着燃烧器高的输出量和低的输出量而相应地改变引射管的长度，以及第二传动机构能适应性地随着燃烧器高的输出量和低的输出量而相应地改变引射管喉口的截面积，为了实现同步驱动变化，只需要一个驱动动力源。
进一步地为了使得喉口的截面积能适应性地随着燃烧器高的输出量和低的输出量而相应地改变，所述第二传动机构连接用来驱动各个所述调节片在周向或径向上移动的第二致动件。喉口的截面积可以从周向或径向上进行调节。
以从径向上调节为例，所述第二传动机构包括相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述从动齿轮设置在所述扩散部对应的管壁之外，且所述从动齿轮的内侧壁设置有限位轨道，所述限位轨道具有凹凸结构；
所述第二致动件为分别设置在各个所述调节片上的推杆，每个所述推杆的端部连接各自对应的所述调节片，每个所述推杆的末端伸出所述扩散部对应的管壁之外，并能在所述限位轨道的作用下进而驱动各自对应的所述调节片在径向上的移动。
进一步地，还包括有套设在所述推杆端部的弹性件，所述弹性件的一端连接在所述喉口对应的内壁面上，所述弹性件的另一端连接在所述调节片上，使得所述调节片始终具有回复至初始状态位置的趋势。
进一步地，所述喉口之口径的调节角度C、所述第一子引射管的第一混合部相对第二子引射管的第二混合部外伸或内缩的长度L与第二传动机构的传动比i1之间的关系满足：
Figure BDA0002064445510000041
即CRi1＝2πL；其中，所述主动齿轮的转速为n1，所述从动齿轮的转速为n2，所述从动齿轮的半径为R。
与现有技术相比，本发明的优点在于通过引射管的混合长度及喉口面积能适应性调节，从而实现在调整燃烧器的出火孔喷射的燃气和一次空气的速度，即将混合气的喷射速度调整到高于燃烧器的混合气燃烧速度，通过出火孔喷射的混合气的速度被调节而实现不发生回火的和谐的状态。
附图说明
图1为本发明实施例中引射管的结构示意图；
图2为本发明实施例中第一子引射管与喷嘴座共同连接在传动条上的结构示意图；
图3为图1另一个角度的结构示意图；
图4为图1又一个角度的结构示意图；
图5为图4的局部剖视图；
图6为本发明实施例中调节环处于缩小喉口口径状态的结构示意图；
图7为本发明实施例中调节环回复至原始位置的结构示意图。
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1～7所示，为本发明的最佳实施例。本实施例中用于燃气灶的引射管包括有第一子引射管1以及位于第一子引射管1下游的第二子引射管2，第一子引射管1沿气流方向依据横截面的变化分为收缩部11和第一混合部12，第二子引射管2沿气流方向依据横截面的变化分为第二混合部21和扩散部22，第一子引射管1的第一混合部12插入至第二子引射管2的第二混合部21内；还包括有与第一子引射管1相联动的驱动机构3，驱动机构3能带动第一子引射管1的第一混合部12相对第二子引射管2的第二混合部21的外伸或内缩。本实施例中驱动机构3包括有第一电机31，与第一电机31的动力输出端连接的第一传动机构，第一传动机构连接用来驱动第一子引射管1的第一混合部12相对第二子引射管2的第二混合部21的外伸或内缩的第一致动件。其中，第一传动机构包括有由第一电机31驱动转动的齿轮32，以及由齿轮32带动而沿第一子引射管1的轴线方向一定范围内运动的传动条33，传动条33包括用于与齿轮32咬合的齿条部，第一致动件连接在传动条33的一端。第一致动件与第一子引射管1于入气口端13对应的管壁外围一体设置，收缩部11的口径自第一子引射管1于入气口端13向第一混合部12逐渐变小。
具体地，传动条33的上表面设置有喷嘴座331，喷嘴座331上设置有与第一子引射管1之入气口端13相对的喷嘴332，进而实现喷嘴与第一子引射管之入气口端同步移动，以防止第一子引射管1相对第二子引射管2移动的过程中与喷嘴不处于同一轴线上。另外，第二子引射管2的第二混合部21末端口径最小处为喉口221，第二子引射管2包括有出气口端23，扩散部22的口径自该喉口221向第二子引射管2之出气口端23逐渐变大，扩散部22还包括有能改变喉口221之口径大小的调节结构。由于燃烧装置所需的负荷量大时，控制燃气阀使得燃气在高压下供应至燃烧室，以达到燃烧器的高输出的目的。反之，当燃烧装置所需的负荷量小时，控制燃气阀使得燃气在低压下供应至燃烧室，以达到燃烧器的低输出的目的，为了实现燃烧器高的输出量和低的输出量的两种状态下，一次空气和燃气形成混合气喷射到燃烧室内部的喷射速度仍然能对应地适应燃烧室内混合气的燃烧速度，除了上述的改变第一子引射管1和第二子引射管2的相对距离，同时需要改变喉口221截面积的方式，选择改变喉口221截面积的原因在于，燃气和一次空气的喷射速度还取决于喉口221截面积的大小，当第一子引射管1和第二子引射管2的相对距离变小时，能减少燃气和一次空气于第一子引射管1和第二子引射管2中通道阻力，以避免削弱燃气和一次空气的动能，减少动能损失，进而提高燃气和一次空气的喷射速度；同时燃气和一次空气的喷射速度还受制于喉口221的截面积，也就是说，如果喉口221的截面积大，通过喉口221的混合气的速度小，喉口221的截面积小，通过喉口221的混合气的速度大，为此，优选地，第二子引射管2的第二混合部21末端口径最小处为喉221口，第二子引射管2包括有出气口端23，所述扩散部的口径自该喉口向第二子引射管2之出气口端23逐渐变大，扩散部22还包括有能改变喉口221之口径大小的调节结构，喉口221之口径大小的调节需与第一子引射管1和第二子引射管2的相对距离同步。
其中，调节结构包括有位于喉口221内围的调节环4，该调节环4包括有至少两个能围成一圈口径小于喉口221的调节片41；第二传动机构，第一电机31能通过第三传动机构同步传动第二传动机构，用来驱动各个调节片41在周向或径向上移动，进而至少改变喉口221的局部截面积，第三传动机构包括有与齿轮32同轴转动的传动齿轮。具体地，第三传动机构包括有与齿轮32同轴转动的第一传动齿轮9，与第二传动机构的主动齿轮5同轴转动的第二传动齿轮10。上述的驱动机构能适应性地随着燃烧器高的输出量和低的输出量而相应地改变第一子引射管1和第二子引射管2的相对长度，以及第二传动机构能适应性地随着燃烧器高的输出量和低的输出量而相应地改变第二子引射管2喉口221的截面积，为了实现同步驱动变化，只需要一个驱动动力源。为了使得喉口221的截面积能适应性地随着燃烧器高的输出量和低的输出量而相应地改变，第二传动机构连接用来驱动各个调节片41在周向或径向上移动的第二致动件。第二传动机构包括相互啮合的主动齿轮5和从动齿轮6，从动齿轮6设置在扩散部22对应的管壁之外，且从动齿轮6的内侧壁设置有限位轨道61，限位轨道61具有凹凸结构；第二致动件为分别设置在各个调节片41上的推杆7，每个推杆7的端部连接各自对应的调节片41，每个推杆7的末端伸出扩散部22对应的管壁之外，并能在限位轨道61的作用下进而驱动各自对应的调节片41在径向上的移动。还包括有套设在推杆7端部的弹性件8，弹性件8的一端连接在喉口221对应的内壁面上，弹性件8的另一端连接在调节片41上，使得调节片41始终具有回复至初始状态位置的趋势。
综上述，如需要保证燃气灶负荷发生变化时，一次空气进风也随着相应变化。而一次空气需要靠调节喉口221面积和混合区长度来实现。因此需要精确的齿轮传动比来保障调节可靠，喉口221通过一对主动齿轮5和从动齿轮6来实现调节，而通过第三传动机构的第一传动齿轮9和第二传动齿轮10构成的锥齿轮来实现转向，喉口221之口径的调节角度C、第一子引射管1的第一混合部12相对第二子引射管2的第二混合部21外伸或内缩的长度L与第二传动机构的传动比i1之间的关系满足：
Figure BDA0002064445510000061
即CRi1＝2πL；其中，主动齿轮5的转速为n1，从动齿轮6的转速为n2，从动齿轮6的半径为R。

Claims (12)

1.一种用于燃气灶的引射管，其特征在于：包括有：
第一子引射管(1)，所述第一子引射管(1)沿气流方向依据横截面的变化分为收缩部(11)和第一混合部(12)；
第二子引射管(2)，所述第二子引射管(2)沿气流方向依据横截面的变化分为第二混合部(21)和扩散部(22)；所述第一子引射管(1)的第一混合部(12)插入至所述第二子引射管(2)的第二混合部(21)内；以及
驱动机构(3)，该驱动机构(3)与所述第一子引射管(1)相联动，所述驱动机构(3)能带动所述第一子引射管(1)的第一混合部(12)相对第二子引射管(2)的第二混合部(21)的外伸或内缩。
2.根据权利要求1所述的用于燃气灶的引射管，其特征在于：所述驱动机构(3)包括有第一电机(31)，与所述第一电机(31)的动力输出端连接的第一传动机构，所述第一传动机构连接用来驱动第一子引射管(1)的第一混合部(12)相对所述第二子引射管(2)的第二混合部(21)的外伸或内缩的第一致动件。
3.根据权利要求2所述的用于燃气灶的引射管，其特征在于：所述第一传动机构包括有由所述第一电机(31)驱动转动的齿轮(32)，以及由所述齿轮(32)带动而沿所述第一子引射管(1)的轴线方向一定范围内运动的传动条(33)，所述传动条(33)包括用于与所述齿轮(32)咬合的齿条部，所述第一致动件连接在所述传动条(33)的一端。
4.根据权利要求3所述的用于燃气灶的引射管，其特征在于：所述第一致动件与所述第一子引射管(1)于入气口端(13)对应的管壁外围一体设置，所述收缩部(11)的口径自第一子引射管(1)于入气口端(13)向所述第一混合部(12)逐渐变小。
5.根据权利要求3所述的用于燃气灶的引射管，其特征在于：所述传动条(33)的上表面设置有喷嘴座(331)，所述喷嘴座(331)上设置有与所述第一子引射管(1)之入气口端(13)相对的喷嘴(332)。
6.根据权利要求3～5任意一项所述的用于燃气灶的引射管，其特征在于：所述第二子引射管(2)的第二混合部(21)末端口径最小处为喉口(221)，所述第二子引射管(2)包括有出气口端(23)，所述扩散部(22)的口径自该喉口(221)向第二子引射管(2)之出气口端(23)逐渐变大，所述扩散部(22)还包括有能改变所述喉口(221)之口径大小的调节结构。
7.根据权利要求6所述的用于燃气灶的引射管，其特征在于：所述调节结构包括有：
调节环(4)，位于所述喉口(221)内围，包括有至少两个能围成一圈口径小于所述喉口(221)的调节片(41)；以及
第二传动机构，所述第一电机(31)能通过第三传动机构同步传动所述第二传动机构，用来驱动各个所述调节片(41)在周向或径向上移动，进而至少改变所述喉口(221)的局部截面积，所述第三传动机构包括有与所述齿轮(32)同轴转动的传动齿轮。
8.根据权利要求7所述的用于燃气灶的引射管，其特征在于：所述第二传动机构连接用来驱动各个所述调节片(41)在周向或径向上移动的第二致动件。
9.根据权利要求8所述的用于燃气灶的引射管，其特征在于：所述第二传动机构包括相互啮合的主动齿轮(5)和从动齿轮(6)，所述传动齿轮包括与齿轮(32)同轴转动的第一传动齿轮(9)，与第二传动机构的主动齿轮(5)同轴转动的第二传动齿轮(10)。
10.根据权利要求9所述的用于燃气灶的引射管，其特征在于：所述从动齿轮(6)设置在所述扩散部(22)对应的管壁之外，且所述从动齿轮(6)的内侧壁设置有限位轨道(61)，所述限位轨道(61)具有凹凸结构；
所述第二致动件为分别设置在各个所述调节片(41)上的推杆(7)，每个所述推杆(7)的端部连接各自对应的所述调节片(41)，每个所述推杆(7)的末端伸出所述扩散部(22)对应的管壁之外，并能在所述限位轨道(61)的作用下进而驱动各自对应的所述调节片(41)在径向上的移动。
11.根据权利要求10所述的用于燃气灶的引射管，其特征在于：还包括有套设在所述推杆(7)端部的弹性件(8)，所述弹性件(8)的一端连接在所述喉口(221)对应的内壁面上，所述弹性件(8)的另一端连接在所述调节片(41)上，使得所述调节片(41)始终具有回复至初始状态位置的趋势。
12.根据权利要求9～11任意一项所述的用于燃气灶的引射管，其特征在于：所述喉口(221)之口径的调节角度C、所述第一子引射管(1)的第一混合部(12)相对第二子引射管(2)的第二混合部(21)外伸或内缩的长度L与第二传动机构的传动比i1之间的关系满足：
Figure FDA0002064445500000021
即CRi1＝2πL；其中，所述主动齿轮(5)的转速为n1，所述从动齿轮(6)的转速为n2，所述从动齿轮(6)的半径为R。
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