CN115727327B - 一种灶具用节能炉头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灶具用节能炉头，包括：主炉头座、中心引射组件、燃烧帽和限流环，主炉头座包括上盖、下盖以及位于上盖、下盖内侧的布气盖和射流管，限流环位于下盖和布气盖的内侧，上盖的顶面固定安装有升降导座，燃烧帽活动套接于升降导座的外侧，中心引射组件的顶端设有中心炉头，上盖和下盖的一端设有进气导管。本发明中，采用可升降式燃烧器结构，其燃烧帽可根据与炊具底面的间距进行预先手动调节增减与炊具底面间距，持续保持炊具底面和火焰最高燃烧热点的接触获得最佳受热空间，让热效率可以提升，同时改变与炊具底面间距打破了传统灶具混气不充分的问题，避免一氧化碳气体的生成。

Description

一种灶具用节能炉头

技术领域

本发明涉及节能炉技术领域，具体为一种灶具用节能炉头。

背景技术

大气式燃烧，也叫部分预混燃烧技能，燃气借助喷射中动能的高速紊流效果，在引射管里汇成轴向旋流，经过分散后流入空气中，在燃烧盘、火盖变成稳固的可燃性混合气体.在大气式燃烧模式中，它余下的空气系数通常都低于1(约为0.6)，所以就需要二次空气的不断填充，对空气填充的依靠度相当高，同时因为空气流动会把一些热量带走，所以大气式燃烧器的热效率通常很低。

由大气式燃烧模式到全预混燃烧模式的进化，是燃气灶具节能技能的重大转变。全预混燃烧器也叫红线外燃烧器。红线外燃烧器，它的引射原则和部分预混燃烧办法是一样的，首先把燃气和全部所要的空气在预混空间实施配比、混合，且在燃烧火孔中点燃.全预混燃烧可以根据较稳定的空燃混合适量再燃烧，燃烧在片刻就可形成稳定高温区，红外线燃烧器因为较高的预混度，过剩空气系数在1.05～1.1左右，所以选择网状燃烧构造，且形成红外光辐射，同国家规定的热效率相比，就有了很大提升，节能作用也很好。

老式燃气灶具炉头不带升降的功能，仅是在架子上有平底与尖底的差别，火焰的外焰不会一直是最佳受热距离，然而全预混燃烧模式在引射和预混过程中通过燃气气压动能带动大量外界环境气体进入预混操作，使混合气体射流速度降低，火焰喷出后，它的射流速度进一步降低，离火孔越近射流速度降低.火焰射流动量减小，难以破除紧靠炊具的粘性气体层流层，层流底层厚度越大则导致火焰和周围高温气体热量在炊具底面之间层流层的隔绝下，热量传递热阻增大对流换热系数降低，能源利用率也就随之降低，节能效果大打折扣。

有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种灶具用节能炉头，来解决目前存在的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种灶具用节能炉头，包括：主炉头座、中心引射组件、燃烧帽和限流环，所述主炉头座包括上盖、下盖以及位于上盖、下盖内侧的布气盖和射流管，所述限流环位于下盖和布气盖的内侧，所述上盖的顶面固定安装有升降导座，所述燃烧帽活动套接于升降导座的外侧，所述中心引射组件的顶端设有中心炉头，所述上盖和下盖的一端设有进气导管，所述射流管的一端延伸至进气导管的内侧，所述限流环的数量为若干并均匀间隔分布于进气导管和射流管的内侧；

所述限流环的两侧均设有定耳片，所述定耳片的上下表面与进气导管和射流管的表面相互抵接，所述限流环一侧开设有若干进气锥孔，且限流环的内侧设有与进气锥孔相连通的第一流道孔和第二流道孔，所述第一流道孔和第二流道孔的另一端连通有喷出孔，所述第一流道孔和第二流道孔呈圆周方向均匀分布于限流环的内部，所述进气锥孔呈倒斗形结构并沿对向第一流道孔(410)和第二流道孔的一侧呈渐缩状。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述上盖和下盖的边缘设有相适配的拼接沿，所述射流管的两侧设有压接于所述拼接沿内侧的固定片，所述中心引射组件、燃烧帽、上盖和下盖为铸铝件。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述升降导座的外侧设有若干限位环，所述限位环呈竖直方向上均匀间隔分布，所述燃烧帽的内侧设有与限位环相适配的卡槽，所述中心炉头滑动套接于中心引射组件顶面。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述燃烧帽和中心炉头的外周均设有若干射焰孔，所述射焰孔呈倾斜布置，所述射焰孔的水平倾角为45-60°，所述若干所述射焰孔呈圆周方向均匀分布于中心炉头和燃烧帽的外侧。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述布气盖位于上盖的内侧且顶面设有若干与燃烧帽一一对应的导流锥，所述布气盖的宽度小于上盖的内侧宽度。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述进气导管为管状结构且均分为两半并分别固定于上盖和下盖的表面，所述进气导管沿上盖和下盖表面切向方向与上盖和下盖连通，所述射流管的上表面与上盖表面进气导管的内壁相抵接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一流道孔和第二流道孔垂直第一流道孔的表面方向布置且内侧呈圆滑面。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述喷出孔呈倾斜限流环的表面布置倾角为30-45°，所述第一流道孔和第二流道孔与喷出孔的连接端呈圆滑过渡。

本发明所取得的有益效果为：

1.本发明中，采用可升降式燃烧器结构，其燃烧帽可根据与炊具底面的间距进行预先手动调节增减与炊具底面间距，持续保持炊具底面和火焰最高燃烧热点的接触获得最佳受热空间，让热效率可以提升，同时改变与炊具底面间距打破了传统灶具混气不充分的问题，避免一氧化碳气体的生成，另外，根据无界流动条件，火焰喷口和炊具的间距与火焰高温区包络的大小是函数关系，距离很小时，高温气体覆盖固体面积就大，因为交换的热量多，换热面积就大，也就增大了对流换热系数，提升了对流换热量。

2.本发明中，利用特斯拉阀原理，在下盖和射流管之间加装限流环结构，对流入的燃烧气进行加速，提高燃气流动速率和聚合射流效果，以获得更大的气体动量混入更多的外界空气，且离火孔越近射流就越快，高速火焰射流获得较大动量后，可打破紧靠炊具的粘性气体层流层，让吹库底面层流底层的厚度变薄即对流换热过程中较大的热阻变小，对流换热量提高。

3.本发明中，由主炉头座、下盖、布气盖以及中心引射组件和燃烧帽等部件组成相互拼接组成，其中一部份损坏，只需更换对应的部件，提高产品返工率，减少浪费，节省材料、减低生产能效，上盖、下盖、射流管和中心引射组件等为通用部件，通过更换中心炉头，就可以搭配做出更多款式、结构、外形的产品，产品通用件的有效使用，降低各个环节的成本；节省材料减少生产工序，部件生产过程更节能。

附图说明

图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；

图2为本发明一个实施例的分解结构示意图；

图3为本发明一个实施例的局部剖面结构示意图；

图4为本发明一个实施例的限流环安装结构示意图；

图5为本发明一个实施例的燃烧帽升降结构示意图；

图6为本发明一个实施例的限流环剖面结构示意图。

附图标记：

100、主炉头座；110、上盖；120、下盖；130、布气盖；140、进气导管；150、射流管；131、导流锥；111、升降导座；112、限位环；

200、中心引射组件；210、中心炉头；

300、燃烧帽；310、射焰孔；

400、限流环；410、第一流道孔；420、第二流道孔；430、定耳片；411、固定耳；421、进气锥孔；422、喷出孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种灶具用节能炉头。

结合图1-6所示，本发明提供的一种灶具用节能炉头，包括：主炉头座100、中心引射组件200、燃烧帽300和限流环400，主炉头座100包括上盖110、下盖120以及位于上盖110、下盖120内侧的布气盖130和射流管150，限流环400位于下盖120和布气盖130的内侧，上盖110的顶面固定安装有升降导座111，燃烧帽300活动套接于升降导座111的外侧，中心引射组件200的顶端设有中心炉头210，上盖110和下盖120的一端设有进气导管140，射流管150的一端延伸至进气导管140的内侧，限流环400的数量为若干并均匀间隔分布于进气导管140和射流管150的内侧；

限流环400的两侧均设有定耳片430，定耳片430的上下表面与进气导管140和射流管150的表面相互抵接，限流环400一侧开设有若干进气锥孔421，且限流环400的内侧设有与进气锥孔421相连通的第一流道孔410和第二流道孔420，第一流道孔410和第二流道孔420的另一端连通有喷出孔422，第一流道孔410和第二流道孔420呈圆周方向均匀分布于限流环400的内部，进气锥孔421呈倒斗形结构并沿对向第一流道孔410和第二流道孔420的一侧呈渐缩状。

在该实施例中，上盖110和下盖120的边缘设有相适配的拼接沿，射流管150的两侧设有压接于拼接沿内侧的固定片，中心引射组件200、燃烧帽300、上盖110和下盖120为铸铝件。

具体的，利用上盖110和下盖120的重力进行拼接沿的放置接合，可进行快速拆装，其中一部份损坏，只需更换对应的部件，提高产品返工率，减少浪费，节省材料、减低生产能效。

在该实施例中，升降导座111的外侧设有若干限位环112，限位环112呈竖直方向上均匀间隔分布，燃烧帽300的内侧设有与限位环112相适配的卡槽，中心炉头210滑动套接于中心引射组件200顶面。

具体的，利用燃烧帽300和中心炉头210的滑动套接组建升降结构，燃烧帽300和中心炉头210的升降操作调节从而改变与炊具底面间距。

在该实施例中，燃烧帽300和中心炉头210的外周均设有若干射焰孔310，射焰孔310呈倾斜布置，射焰孔310的水平倾角为45-60°，若干射焰孔310呈圆周方向均匀分布于中心炉头210和燃烧帽300的外侧。

具体的，利用斜向布置的射焰孔310提高火焰高温区包络区面积，使高温气体覆盖固体面积变大从而提高对流换热系数。

在该实施例中，布气盖130位于上盖110的内侧且顶面设有若干与燃烧帽300一一对应的导流锥131，布气盖130的宽度小于上盖110的内侧宽度。

具体的，通过在主炉头座100内侧设置布气盖130结构，在布气盖130上表面形成气体混合腔，在各个导流锥131的导流下实现气体的均匀混合导向通入燃烧帽300，使燃气进行充分燃烧避免一氧化碳的生成。

在该实施例中，进气导管140为管状结构且均分为两半并分别固定于上盖110和下盖120的表面，进气导管140沿上盖110和下盖120表面切向方向与上盖110和下盖120连通，射流管150的上表面与上盖110表面进气导管140的内壁相抵接。

具体的，通过进气导管140和射流管150实现气流的引射，使气流沿切向通入主炉头座100，在上盖110和下盖120内部环形运动进行均匀布气，使各个燃烧帽300的火焰射流强度相同。

在该实施例中，第一流道孔410和第二流道孔420垂直第一流道孔410的表面方向布置且内侧呈圆滑面。

进一步，喷出孔422呈倾斜限流环400的表面布置倾角为30-45°，第一流道孔410和第二流道孔420与喷出孔422的连接端呈圆滑过渡。

具体的，利用若干进气锥孔421在部分气流冲击第一流道孔410表面时引导气流进入第一流道孔410和第二流道孔420内部，由第一流道孔410和第二流道孔420进行输送，主气流通过限流环400内环孔输送，在喷出孔422的一端由于限流环400内部流通的主要气流部分的高速流通使喷出孔422端口区域出现负压区，利用该负压从第一流道孔410和第二流道孔420的另一端抽吸气流，实现对第一流道孔410和第二流道孔420内部流通气流的加速，该股气流沿喷出孔422导向混入主气流中。

本发明的工作原理及使用流程：

在使用灶具用节能炉头时，需安装人员进行依照燃气的压力、质量、热值做手动调整调节风门，获取很好的燃烧作用，可安全合理的达到燃气和空气的最适宜的混合比，确保了燃气在半闭式锅架里也能很好的燃烧，即可高效燃烧又确保了一氧化碳的低含量，使用者在使用前可根据炊具的大小规格以及圆底和平底结构进行燃烧帽300升降调节，在升降导座111表面按压或拔拉燃烧帽300进行升降运动，调节燃烧帽300至合适高度与炊具底面设置合适间距，持续保持炊具底面和火焰间的最佳受热空间，让热效率可以提升，最高约是70％，同时这样的燃烧体系打破了老式灶具混气不充分的问题；

在燃烧气体通过进气导管140时通过燃气的射流动力带动外部空气进入，与空气混合运动通过射流管150高速通入上盖110和下盖120内部，在携带空气进入时燃烧气的动量和速度会造成一定损失，另外通过外部气流的扰动导致气流具有一定的分散运动趋向，使气流与射流管150、下盖120内壁接触摩擦增大也会造成气体动量的损失影响后续的火焰喷射动量，而在限流环400的限制下，根据特斯拉阀原理，部分气流直接通过限流环400内环进行直线连通，而靠近进气导管140内壁的气流撞击限流环400表面通过第一流道孔410和第二流道孔420流通，而在喷出孔422的一端由于限流环400内部流通的主要气流部分的高速流通使喷出孔422端口区域出现负压区，利用该负压从第一流道孔410和第二流道孔420的另一端抽吸气流，实现对第一流道孔410和第二流道孔420内部流通气流的加速，该股气流沿喷出孔422导向混入主气流中，并由于喷出孔422的斜向导向使该部分气流对主气流射流作用具有一定的限制作用使主气流流通更加集中于限流环400的圆心直线上，实现对主气流的射流限制和加速，从而避免气流与射流管150、下盖120内壁接触摩擦损耗；

预混可燃气体燃烧时，火焰高度很小，高温区接近烧嘴，所以，把炊具适宜地靠近烧嘴，炊具可有更多的热量，火焰喷出后，它的射流速度是改变的，离火孔越近射流就越快，高速火焰射流会有很大动量，这就可打破紧靠炊具的粘性气体层流底部的大面积，让对流换热过程中较大的热阻——层流底层的厚度变薄，导致热阻变小，对流换热量提高，另外，根据无界流动条件，火焰喷口和炊具的间距与火焰高温区包络的大小是函数关系，距离很小时，高温气体覆盖固体面积就大，因为交换的热量多，换热面积就大，也就增大了对流换热系数，提升了对流换热量，在高速射流火焰作用下，火焰射流也可更好的突破层流底层与炊具更好的接触传热，提高传热效率从而提高能源利用率，达到节能目的。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种灶具用节能炉头，其特征在于，包括：主炉头座(100)、中心引射组件(200)、燃烧帽(300)和限流环(400)，所述主炉头座(100)包括上盖(110)、下盖(120)以及位于上盖(110)、下盖(120)内侧的布气盖(130)和射流管(150)，所述限流环(400)位于下盖(120)和布气盖(130)的内侧，所述上盖(110)的顶面固定安装有升降导座(111)，所述燃烧帽(300)活动套接于升降导座(111)的外侧，所述中心引射组件(200)的顶端设有中心炉头(210)，所述上盖(110)和下盖(120)的一端设有进气导管(140)，所述射流管(150)的一端延伸至进气导管(140)的内侧，所述限流环(400)的数量为若干并均匀间隔分布于进气导管(140)和射流管(150)的内侧；

所述限流环(400)的两侧均设有定耳片(430)，所述定耳片(430)的上下表面与进气导管(140)和射流管(150)的表面相互抵接，所述限流环(400)一侧开设有若干进气锥孔(421)，且限流环(400)的内侧设有与进气锥孔(421)相连通的第一流道孔(410)和第二流道孔(420)，所述进气锥孔(421)呈倒斗形结构所述第一流道孔(410)和第二流道孔(420)的另一端连通有喷出孔(422)，所述第一流道孔(410)和第二流道孔(420)呈圆周方向均匀分布于限流环(400)的内部，所述进气锥孔(421)呈倒斗形结构并沿对向第一流道孔(410)和第二流道孔(420)的一侧呈渐缩状。

2.根据权利要求1所述的一种灶具用节能炉头，其特征在于，所述上盖(110)和下盖(120)的边缘设有相适配的拼接沿，所述射流管(150)的两侧设有压接于所述拼接沿内侧的固定片，所述中心引射组件(200)、燃烧帽(300)、上盖(110)和下盖(120)为铸铝件。

3.根据权利要求1所述的一种灶具用节能炉头，其特征在于，所述升降导座(111)的外侧设有若干限位环(112)，所述限位环(112)呈竖直方向上均匀间隔分布，所述燃烧帽(300)的内侧设有与限位环(112)相适配的卡槽，所述中心炉头(210)滑动套接于中心引射组件(200)顶面。

4.根据权利要求1所述的一种灶具用节能炉头，其特征在于，所述燃烧帽(300)和中心炉头(210)的外周均设有若干射焰孔(310)，所述射焰孔(310)呈倾斜布置，所述射焰孔(310)的水平倾角为45-60°，所述若干所述射焰孔(310)呈圆周方向均匀分布于中心炉头(210)和燃烧帽(300)的外侧。

5.根据权利要求1所述的一种灶具用节能炉头，其特征在于，所述布气盖(130)位于上盖(110)的内侧且顶面设有若干与燃烧帽(300)一一对应的导流锥(131)，所述布气盖(130)的宽度小于上盖(110)的内侧宽度。

6.根据权利要求1所述的一种灶具用节能炉头，其特征在于，所述进气导管(140)为管状结构且均分为两半并分别固定于上盖(110)和下盖(120)的表面，所述进气导管(140)沿上盖(110)和下盖(120)表面切向方向与上盖(110)和下盖(120)连通，所述射流管(150)的上表面与上盖(110)表面进气导管(140)的内壁相抵接。

7.根据权利要求1所述的一种灶具用节能炉头，其特征在于，所述第一流道孔(410)和第二流道孔(420)垂直第一流道孔(410)的表面方向布置且内侧呈圆滑面。

8.根据权利要求1所述的一种灶具用节能炉头，其特征在于，所述喷出孔(422)呈倾斜限流环(400)的表面布置倾角为30-45°，所述第一流道孔(410)和第二流道孔(420)与喷出孔(422)的连接端呈圆滑过渡。

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