CN112128805A - 一种燃气灶 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种燃气灶。包括风机、内圈燃烧器壳体、外圈燃烧器壳体、燃气分布机构、调节阀、燃烧头和点火器，燃气分布机构用于将燃气在内圈燃烧器壳体内和外圈燃烧器壳体内进行分布，内圈燃烧器采用燃气引射式扩散燃烧，外圈燃烧器采用主动供风预混燃烧。外圈燃烧器燃烧头包括主框体和至少一个稳燃隔离带，稳燃隔离带将主框体内部沿气体通道方向划分为至少两个通气区域，各通气区域内均设有分隔机构，分隔机构将该通气区域划分为若干沿气体通道方向排布的通孔，通孔用于通过预混气并强化二者的混合效果，稳燃隔离带能够将主框体燃烧面的燃烧火焰分隔为相互独立的个焰。本发明微孔结构增强燃气和空气的混合程度，使燃烧更充分，污染物少。

Description

一种燃气灶
技术领域
本发明涉及一种燃气灶。
背景技术
燃气灶是指以液化石油气、人工煤气、天然气等气体燃料进行直火加热的厨房用具。燃气灶的功率为3-5kW，管道燃气引射空气后从内盘和外环上设立的小孔中喷出，点火后火焰分为两层：燃气与引射的空气在内部形成富燃预混燃烧火焰；残留的燃料与环境空气在外部形成扩散燃烧火焰。传统灶头是燃气引射一次空气进入灶头结构并混合，预混气点燃后再通过扩散与二次空气接触完成燃烧过程，其结构简单、技术成熟、成本低，但是热效率低、CO和NOx排放浓度高；红外灶的燃烧盘为多孔陶瓷板，燃气引射空气进入灶头混合，通过火焰燃烧加热陶瓷盘转为红外燃烧，但是陶瓷易损、助燃气不足容易燃烧不充分、成本较高、热效率高、NOx和CO排放浓度高；猛火灶的灶头结构并无特殊之处，要求燃气压力比较高，一般分引射助燃空气和风机提供助燃空等，结构简单、技术成熟、成本低，但是热效率低、CO和NOx排放浓度高。
所以在保证燃烧效率的前提下，如何设计一种结构简单、氮氧化物排放浓度低的燃气灶，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
根据上述提出的技术问题，而提供一种燃气灶。本发明采用的技术手段如下：
一种燃气灶，包括风机、内圈燃烧器壳体、外圈燃烧器壳体、燃气分布机构、调节阀、燃烧头和点火器，所述风机用于提供助燃空气，所述燃气分布机构用于将燃气分布在内圈燃烧器壳体内和外圈燃烧器壳体内进行分布，所述调节阀可以同时调节燃气和空气的进气量，所述点火器用于点燃燃气和空气混合气，所述内圈燃烧器采用燃气引射式扩散燃烧，外圈燃烧器采用主动供风预混燃烧，其中，所述燃烧头包括主框体和至少一个稳燃隔离带，所述稳燃隔离带将主框体内部沿气体通道方向划分为至少两个通气区域，各通气区域内均设有若干分隔机构，所述分隔机构将该通气区域划分为若干沿气体通道方向排布的通孔，所述通孔用于通过所述混合气并强化二者的混合效果，所述稳燃隔离带能够将主框体燃烧面的燃烧火焰分隔为相互独立的个焰；所述燃烧头包括外圈燃烧头和内圈燃烧头，内圈燃烧头和外圈燃烧头之间存在预设的距离。
进一步地，所述内圈燃烧器和外圈燃烧器燃气和空气供给系统相互独立，内圈燃烧器供气系统由燃气引射机构和内圈燃烧器壳体构成，外圈供气系统由燃气进气口、风机和外圈燃烧器壳体构成。
进一步地，所述稳燃隔离带贴附于主框体表面，或是贯穿于主框体厚度方向，或是伸入主框体内预设长度；所述稳燃隔离带固定在主框体上，通气区域镶嵌于主框体内；或是，通气区域固定在主框体上，稳燃隔离带贴附于主框体上；或是，通气区域固定在稳燃隔离带上，二者整体固定在主框体上，或是整体结构一体成型。
进一步地，单个通孔的横截面积S孔为0.1mm2≤S孔≤9mm2；所述通气区域具体为连续成片的燃烧孔，区域的横截面积Sn满足30mm2≤Sn≤22500mm2。
进一步地，孔壁厚，即分隔机构的厚度为0.03mm≤d孔≤3mm，主框体的壁厚为0.03mm≤d外≤50mm；通气区域的厚度/高度h满足4mm≤h≤1000mm。
进一步地，所述稳燃隔离带的宽度D1为3～10个通孔的总长，所述稳燃隔离带为连续的或非连续的，非连续段的宽度D2为1～2个通孔的总长。
进一步地，所述稳燃隔离带的宽度D满足2mm≤D≤50mm。
本发明具有以下优点：
本发明采用内圈引射式燃烧结合外圈主动供风预混燃烧，同时兼顾了燃气灶对内圈小火和外圈猛火的不同功率需求，在总体提高热效率的同时，显著降低了燃烧污染物的排放。本发明燃烧部件的功率可随燃烧器面积变化，燃气与风机鼓入的空气进入微孔通道后被高度混合均匀，从微孔通道喷出后点燃形成均匀的预混火焰，隔离带的设置使得火焰之间相互独立，分隔之后的火焰形成类金字塔形(火焰面呈空心锥形)，火焰较稳定，有效避免形成飘忽不定的连焰，燃烧稳定，本发明的微孔孔密度较大，孔径受到限制，小孔内的受限空间具有整流作用，能够将燃气和空气进行很好的混合，CO和NOx排放都非常低，在10ppm以下，清洁高效，完全满足氮氧化物的排放限制量。同时小孔的设置具有防回火功能。将催化剂载体领域的微孔道结构应用到燃烧领域，不需要对现有器具进行大规格改造，也减少成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明燃气灶剖面结构示意图。
图2为本发明实施例1中的燃气灶俯视图。
图3为本发明实施例2中的燃气灶俯视图。
图4为本发明实施例3中的燃气灶俯视图。
图5为本发明实施例4中燃烧头的简易结构示意图。
图6为本发明实施例5中燃烧头的简易结构示意图。
图7为本发明实施例6中燃烧头的简易结构示意图。
图8为本发明实施例7中燃烧头的简易结构示意图。
图9为稳燃隔离带非连续状态示意图。
图中：101、内圈燃烧器壳体；102、内圈燃烧器燃气引射机构；103、内圈燃烧器燃烧头；201、外圈燃烧器壳体；202、外圈燃烧器燃气管；203、外圈燃烧器燃气布气结构；204、外圈燃烧器燃烧头；3、风机；4、调节阀；5、点火器；12、主框体；13、通孔；14、稳燃隔离带。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
如图1所示，本实施例公开了一种燃气灶，包括风机3、内圈燃烧器壳体101、内圈燃气引射机构102，内圈燃烧头103、外圈燃烧器壳体201、外圈燃气管202，外圈燃气分布机构203、外圈燃烧头204、调节阀4、和点火器5，所述风机3用于提供助燃空气，所述外圈燃气分布机构203用于将燃气在外圈燃烧器壳体内进行分布，内圈燃气引射机构102与内圈燃气管相连，外圈燃气分布机构203与外圈燃气管202相连，所述调节阀可以同时调节燃气和空气的进气量，所述点火器用于点燃燃气和空气混合气，所述内圈燃烧器采用燃气引射式扩散燃烧，外圈燃烧器采用主动供风预混燃烧，其中，所述燃烧头包括主框体和至少一个稳燃隔离带，所述稳燃隔离带将主框体内部沿气体通道方向划分为至少两个通气区域，各通气区域内均设有若干分隔机构，所述分隔机构将该通气区域划分为若干沿气体通道方向排布的通孔，所述通孔用于通过所述混合气并强化二者的混合效果，所述稳燃隔离带能够将主框体燃烧面的燃烧火焰分隔为相互独立的个焰；所述燃烧头包括外圈燃烧头204和内圈燃烧头104，内圈燃烧头和外圈燃烧头之间存在预设的距离。
内外圈燃烧头结构可以多样。具体地，如图2所示的实施例1，内圈燃烧头为通孔结构的火盖式燃烧头，外圈燃烧器通气区域为圆形；如图3所示的实施例2，内圈燃烧头为通孔结构的火盖式燃烧头，外圈燃烧器通气区域为长条形；如图4所示的实施例3，内圈燃烧头为通孔结构的火盖式燃烧头，外圈燃烧器通气区域为菱形。图示的形状仅为可选的某些方案，而非全部技术方案。
本发明的具体结构成型方法包括多种，如所述稳燃隔离带固定在主框体上，通气区域镶嵌于主框体内；或是，通气区域固定在主框体上，稳燃隔离带贴附于主框体上；或是，通气区域固定在稳燃隔离带上，二者整体固定在主框体上，或是整体结构一体成型。
风机在将燃气输入到主框体内气体通道的过程中，进气存在许多方向，如果通气区域面积过大，容易发生连焰现象，所以需要保证面积足够小的单个通气区域，单个通孔的横截面积S孔为0.1mm2≤S孔≤9mm2，根据制造工艺的不同或其他可能影响的因素，存在一定的次品率，孔洞大小不一，或是其中一定数量的孔的规格超出本发明记载的范围，均可认定为在本发明保护范围内。通气区域的厚度/高度h满足4mm≤h≤1000mm，不同通孔的高度可以是相同的或是不同的，上下面可以是平面的或是非平面的，但是需要能够保证燃气和空气混合气进入到微孔后，受到孔体积的限制，混合气体能够在微孔的孔壁内不断碰撞混合，使得气体通道的输出端，燃气输出方向为直线，在此过程中微孔起到了混合和整流的作用，进一步增强了火焰的燃烧效率。
所述稳燃隔离带的宽度D满足2mm≤D≤50mm。
所述通气区域具体为连续成片的燃烧孔，区域的横截面积Sn满足30mm2≤S(n)≤22500mm2。
孔壁厚，即分隔机构的厚度为0.03mm≤d孔≤3mm，主框体的壁厚为0.03mm≤d外≤50mm。
图5示出了实施例4的燃烧部件的形状，其主框体是矩形，内部的稳燃隔离带为长条形，将矩形内部划分为若干均匀的区域，相邻孔件的火焰变成金字塔型(火焰面呈空心锥形)，如图9所示，在其他可选的实施例中，矩形内部划分的区域可以是不等面积的，稳燃隔离带也可以是不连续的，但是需要保证所述稳燃隔离带的宽度D1为3～10个通孔的总长，非连续段的宽度D2为1～2个通孔的总长。所述分隔机构可以是图示的直线型或是其他规则形状、不规则形状，但是需要具有分隔机构。
图6示出了实施例5的燃烧部件的形状，其主框体是圆形，其内心处稳燃隔离带为圆形，外圆通过若干条稳燃隔离带与主框体相连，将区域分割为预设形状。
图7示出了实施例6的燃烧部件的形状，其主框体是圆形，内部由若干条稳燃隔离带分割。
图8示出了实施例7的燃烧部件的形状，其主框体是圆形，通气区域为环形，内部由若干条稳燃隔离带分割。
上述稳燃隔离带的布置形式包括多种，如贴附于主框体表面，或是贯穿于主框体厚度方向，或是伸入主框体内预设长度，主要目的是将主框体分隔，传统的送风机/抽风机在将燃气输入到主框体内气体通道的过程中，风机的螺旋作用使得输出的风在局部地区流速快，局部地区流速慢，使得火焰飘忽不定，从而导致燃烧不完全，而本发明通过设置稳燃隔离带，将主框体分隔为多个区块，虽然相邻的区块燃烧功率仍有不同，但是相邻火焰能够不受影响，能够实现稳定燃烧。
本发明燃烧部件的材质包括非金属材质和金属材质，例如，非金属材质可选用蜂窝陶瓷，同时，需要说明的是，现有的蜂窝陶瓷多孔燃烧器应用原理是孔内燃烧，与本发明的原理有所不同(蜂窝陶瓷多孔结构，燃烧先以火焰形式进行，陶瓷板被火焰加热后，燃烧返回至孔道内并在孔道完成，燃烧器呈红热状态，产生大量的红外辐射，又称红外燃烧器；该燃烧器经急冷急热容易炸裂，燃烧功率有限，无法用作大功率加热器。)
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种燃气灶，其特征在于，包括风机、内圈燃烧器壳体、外圈燃烧器壳体、燃气分布机构、调节阀、燃烧头和点火器，所述风机用于提供助燃空气，所述燃气分布机构用于将燃气分布在内圈燃烧器壳体内和外圈燃烧器壳体内，所述调节阀可以同时调节燃气和空气的进气量，所述点火器用于点燃燃气和空气混合气，所述内圈燃烧器采用燃气引射式扩散燃烧，外圈燃烧器采用主动供风预混燃烧，其中，所述外圈燃烧器燃烧头包括主框体和至少一个稳燃隔离带，所述稳燃隔离带将主框体内部沿气体通道方向划分为至少两个通气区域，各通气区域内均设有若干分隔机构，所述分隔机构将该通气区域划分为若干沿气体通道方向排布的通孔，所述通孔用于通过所述混合气并强化二者的混合效果，所述稳燃隔离带能够将主框体燃烧面的燃烧火焰分隔为相互独立的个焰；所述燃烧头包括外圈燃烧头和内圈燃烧头，内圈燃烧头和外圈燃烧头之间存在预设的距离。
2.根据权利要求1所述的燃气灶，其特征在于，内圈燃烧器和外圈燃烧器燃气和空气供给系统相互独立，内圈燃烧器供气系统由燃气引射机构和内圈燃烧器壳体构成，外圈供气系统由燃气进气口、风机和外圈燃烧器壳体构成。
3.根据权利要求1或2所述的燃气灶，其特征在于，所述稳燃隔离带贴附于主框体表面，或是贯穿于主框体厚度方向，或是伸入主框体内预设长度；所述稳燃隔离带固定在主框体上，通气区域镶嵌于主框体内；或是，通气区域固定在主框体上，稳燃隔离带贴附于主框体上；或是，通气区域固定在稳燃隔离带上，二者整体固定在主框体上，或是整体结构一体成型。
4.根据权利要求1或2所述的燃气灶，其特征在于，单个通孔的横截面积S孔为0.1mm2≤S孔≤9mm2；所述通气区域具体为连续成片的燃烧孔，区域的横截面积Sn满足30mm2≤Sn≤22500mm2。
5.根据权利要求1或2所述的燃气灶，其特征在于，孔壁厚，即分隔机构的厚度为0.03mm≤d孔≤3mm，主框体的壁厚为0.03mm≤d外≤50mm；通气区域的厚度/高度h满足4mm≤h≤1000mm。
6.根据权利要求1或2所述的燃气灶，其特征在于，所述稳燃隔离带的宽度D1为3～10个通孔的总长，所述稳燃隔离带为连续的或非连续的，非连续段的宽度D2为1～2个通孔的总长。
7.根据权利要求1或2所述的燃气灶，其特征在于，所述稳燃隔离带的宽度D满足2mm≤D≤50mm。
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