CN208312374U - 一种灶具燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种灶具燃烧器，包括有引射管、喷嘴，该喷嘴的喷口朝向所述引射管两端之入气口端；其特征在于还包括有：设置在所述引射管于入气口端对应的管壁外围，用于产生适合分离空气中氧气和氮气磁场的磁力分离装置，以及位于磁力分离装置的上游的预磁化装置，与现有技术相比，本实用新型的优点在于空气通过预磁化装置和磁力分离装置，进行双级或多级磁场将氮气与氧气瞬间进行处理，有效分离，增氧浓度达21‑23％，使燃气在富氧状态下燃烧充分，有效节约能源，另外，空气通过磁力分离装置的梯度磁场进行氮氧分离，效果特别明显，保证燃气的充分燃烧，提高了燃气的燃烧效率，从而有效降低NOx的产生，环境友好。

Description

一种灶具燃烧器

技术领域

本实用新型涉及厨具领域，尤其涉及一种灶具燃烧器。

背景技术

目前，针对灶具燃烧器的研究都是基于常规燃烧进行的，随着对灶具热效率的指标要求越来越高，常规燃烧方式下想要获得更高热效率的研发难度越来越大，最终会到达瓶颈，很难再有提高的空间。在相关技术中，燃气灶都是将燃气与空气混合后燃烧，其中氧气在空气中占比约为21％，氮气约为79％。氮气本身并不燃烧，而燃气与氧气燃烧时产生的热量会被氮气吸收并带走，造成燃烧热的浪费；同时由于部分氧气与燃气混合不充分，会与氮气反应生成NO，NO₂、N₂O等有害的氮氧化物，危害用户的人身安全。

因此，需要提出一种新的燃烧方式，突破常规燃烧的技术瓶颈，来获得更高的热效率。为此，如一专利申请号为201710363021.3(公布号为CN10716646A)的中国实用新型专利申请《燃气灶具》披露了这样一种包括有燃烧器和富氧装置，富氧装置与燃烧器连通，富氧装置包括氮氧分离装置，氮氧分离装置用于分离氮气及氧气以获得富氧空气，并用于将富氧空气输入至燃烧器，其采用的氮氧分离装置包括分子筛桶和富氧膜中的至少一种，均为传统分离方法，分子筛桶和富氧膜等传统分离方法可以获得高纯度的富氧空气，缺点是需要提供较大的压差力来驱动空气流动，装置庞大、复杂、耗能大。

近年来，国内、国际上陆续地出现了一些关于空气磁力分离技术的专利报道(空气中的氮气、水气、二氧二碳和氢气等是弱逆磁性的成份，它们在磁场中会受到轻微的排斥力，而空气中的另一个重要的成分氧气却具有强的顺磁性，逆磁性、顺磁性分子只有在梯度磁场中才能受到力的作用，逆磁性分子受到沿磁感应强度减弱方向的力的牵引作用，顺磁性分子受到沿磁感应强度增强方向的力的牵引作用)，但是其中大多数因技术设计不合理，而不能得以广泛地实际地应用，如日本专利特公昭42-15361提出了利用通电线圈消耗电能来产生强磁场，再利用强磁场对空气中磁化率较高的氧气进行分离制氧，但其具有体积大，耗电高，而难以实现商业化生产及应用的缺点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构紧凑、能够有效地进行气体磁力分离以促进燃烧充分，且易实现商业化生产的灶具燃烧器。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该灶具燃烧器，包括有

引射管，该引射管的两端内径大于中间的内径；

喷嘴，该喷嘴的喷口朝向所述引射管两端之入气口端；

其特征在于还包括有：

磁力分离装置，用于产生适合分离空气中氧气和氮气的磁场，设置在所述引射管于入气口端对应的管壁外围；

预磁化装置，用于将空气进入所述引射管入气口端前进行预磁化，在空气流动的方向上，位于所述磁力分离装置的上游。

进一步地，所述预磁化装置包括有一对与所述引射管入气口端贴合、并固定成环的磁块对，所述磁块对形成的环外径大于或等于所述引射管入气口端的外径。这样，一对磁块对形成的环外径大于或等于引射管入气口端的外径，一方面使得磁化的空气进气量大，另一方面，当空气以一定流速沿着与两磁块对形成的磁力线垂直的方向，通过一定强度的磁场，空气就能变成磁化空气，磁化空气进入磁力分离装置即能直接偏移、获得氧气的分子数就多；而氮气即通过上述间隙排出。其中，磁块对可以为永久磁铁磁块对也可以为电磁铁磁块对。

而所述磁力分离装置则具有两种实现方案：

其一：

所述引射管于入气口端对应的管壁呈喇叭口状，所述磁力分离装置包括相对抱合在所述引射管外壁的两块半圆环形磁铁，并且两块半圆环形磁铁相对的表面之间留有间隔且极性相反，所述两块半圆环形磁铁的内壁具有沿着所述引射管入气口端对应的管壁逐渐增大的厚度。由于两块半圆环形磁铁的厚度沿着呈喇叭口状的引射管于入气口端对应的管壁变化，在远离入气口端的磁场梯度比较大，氧气分子受到的吸引力可以是较强的。

为了方便固定第一磁块和第二磁块，所述第一磁块和第二磁块通过第一紧固件固定成环，所述第一紧固件包括有由呈半弧形的第一环箍和第二环箍相对接形成，所述第一环箍和第二环箍的两端均向外延伸有第一凸耳和第二凸耳，且所述第一凸耳和第二凸耳之间均设置有螺纹孔，一限位螺丝螺纹连接在该螺纹孔内且其头部卡在所述第一凸耳或第二凸耳外。

其二，所述磁力分离装置为沿着所述引射管的轴线方向间隔布置的至少两个环状磁铁构成。间隔布置的至少两个环状磁铁能实现磁力分离装置的磁场梯度，在磁场梯度比较大的磁场中，氧气分子受到的吸引力可以是较强的。

为了方便调节相邻环状磁铁之间的距离，所述相邻环状磁铁之间形成的容置空间中设置有弹性件，该弹性件具有中空部，相邻的环状磁铁通过连接件穿过该弹性件的中空部实现彼此的连接。通过连接件的旋紧与旋松以实现弹性件的被压缩距离，从而调节相邻环状磁铁之间的距离，连接件可为现有技术中的螺杆和与螺杆相螺纹连接的螺母组成。

另外，相邻的环状磁铁中相互靠近的磁极既可以是磁极性不同的磁极，也可以是磁极性相同的磁极，还可以是介于这两种情形之间的情形；最好的排列方式是使相邻的环状磁铁中相互靠近的磁极是磁极性相同的磁极，以达到更强的磁场梯度，为此，所述每个环状磁铁包括相对抱合在所述引射管外壁的两块半圆环形磁铁，并且两块半圆环形磁铁相对的表面之间留有间隔且极性相反。

为方便将预磁化装置设置在磁力分离装置的上游，优选地，所述预磁化装置通过支架设置在所述磁力分离装置的上游，所述支架呈U型，其中所述支架中与所述引射管轴线相垂直的两横向壁连接在所述引射管的管壁外围，所述支架中与所述引射管轴线相平行的两竖向壁，该两竖向壁中的两相对内侧壁均向水平方向延伸有连接脚，所述连接脚上开有与所述第二紧固件配合的通孔。

进一步地，所述第二紧固件包括有由呈半弧形的第三环箍和第四环箍相抱合形成，所述第三环箍和第四环箍的两端均向外延伸有第三凸耳和第四凸耳，且所述第三凸耳和第四凸耳之间均设置有螺纹孔，一限位螺丝螺纹穿过所述通孔后连接在该螺纹孔内，且其头部卡在所述第三凸耳或第四凸耳外。

进一步地，所述支架中与所述引射管轴线的相平行的竖向壁于所述连接脚的前端设置有喷嘴座和所述喷嘴、以及与所述喷嘴的喷口相接连的出气管，所述出气管朝向所述引射管的入气口端。

为了实现出气管不仅具有喷射燃气，还具有分离空气中氧气和氮气的作用，所述出气管呈L型，所述出出气管的竖直部由顺磁材料制成，并设置在所述引射管的入气口端内。

还可以，所述出气管呈L型，所述出气管与所述引射管轴线相平行的竖直部为由顺磁材料制成，并设置在所述引射管的入气口端外。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于空气通过预磁化装置让空气以一定流速，沿着与磁力线垂直的方向，通过一定强度的磁场，空气就会变成磁化空气，再经磁力分离装置将氮气与氧气进行处理，进入引射管内的空气即为富氧空气，增氧浓度达21-23％，使燃气在富氧状态下燃烧充分，有效节约能源，另外，空气通过磁力分离装置的梯度磁场进行氮氧分离，效果特别明显，保证燃气的充分燃烧，提高了燃气的燃烧效率，从而有效降低NOx的产生，环境友好，同时能在有限的空间内作合理的，紧凑的排列，大幅度地扩展对氧气有强烈吸引力的磁场的有效作用面积，对空气进行有效分离。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为图1中一个角度的结构示意图；

图3为图1的剖面图(空心箭头表示为燃气的流动路径，实心箭头表示为富氧空气的流动路径，虚线箭头表示为氮气的流动路径)；

图4为图3中A-A向的剖面图(虚线框内表示为内部强磁场，虚线框外表示为外部弱磁场)；

图5为本实用新型实施例2的结构示意图(略去预磁化装置)。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

如图1～4所示，本实施例中的灶具燃烧器包括有引射管1和喷嘴(图中未显示)，引射管1的两端内径大于中间的内径，喷嘴的喷口朝向引射管1两端之入气口端11，引射管1于入气口端11对应的管壁外围设置有用于产生适合分离空气中氧气和氮气磁场的磁力分离装置2，还包括有在空气流动的方向上，位于磁力分离装置2的上游，以用于将空气进入引射管1入气口端11前进行预磁化的预磁化装置3，该预磁化装置3在垂直于引射管1轴线方向的方向上与磁力分离装置2面对面设置。其中，预磁化装置3包括有一对与引射管1入气口端11贴合、并固定成环的磁块对，该一对磁块对形成的环外径大于引射管1入气口端11的外径。这样，一对磁块对形成的环与引射管1入气口端11两侧均具有间隙，当空气以一定流速沿着与两磁块形成的磁力线垂直的方向，通过一定强度的磁场，空气就能变成磁化空气，磁化空气进入磁力分离装置2即能直接偏移、获得氧气的分子数就多；而氮气即通过上述间隙排出。

本实施例中，磁力分离装置2包括相对抱合在引射管1外壁的两块半圆环形磁铁，如第一磁块21和第二磁块22，第一磁块21和第二磁块22相对的表面之间留有间隔且极性相反，并通过每一紧固件固定成环，为了磁力分离装置2能够产生梯度磁场，引射管1于入气口端11对应的管壁呈喇叭口状，第一磁块21和第二磁块22的内壁厚度沿着呈喇叭口状的引射管1于入气口端11对应的管壁变化，以使得第一磁块21和第二磁块22在远离入气口端11的位置具有逐渐增大的厚度，这样第一磁块21和第二磁块22自身的内径也随之变化而形成磁场梯度，在远离入气口端11的磁场梯度比较大，氧气分子受到的吸引力可以是较强的。本实施例中的磁场梯度能达到80-1000T/m，富氧率能达到21％～23％。

为了方便第一磁块21和第二磁块22的固定成环，第一紧固件4包括有由呈半弧形的第一环箍41和第二环箍42相对接形成，第一环箍41和第二环箍42的两端均向外延伸有第一凸耳411和第二凸耳412，且第一凸耳411和第二凸耳412之间均设置有螺纹孔，一限位螺丝413螺纹连接在该螺纹孔内且其头部卡在第一凸耳411或第二凸耳412外。为实现预磁化，能够实现单级、双级或多级磁场逐级将氮气与氧气瞬间进行处理，较简便地，以单级磁化为优，该预磁化装置3包括有一对与引射管1入气口端11贴合、并固定成环的磁块对，磁块对形成的环外径大于或等于引射管1入气口端11的外径。该磁块对如第三磁块31和第四磁块32，第三磁块31和第四磁块32通过第二紧固件5固定成环。为方便将预磁化装置3设置在磁力分离装置2的上游，优选地，预磁化装置3通过支架6设置在磁力分离装置2的上游，具体地支架6呈U型，其中支架6中与引射管1轴线相垂直的的两横向壁61连接在引射管1的管壁外围，支架6中与引射管1轴线相平行的两竖向壁62，该两竖向壁62中的两相对内侧壁均向水平方向延伸有连接脚621，连接脚621上开有与第二紧固件5配合的通孔，进一步地，第二紧固件5包括有由呈半弧形的第三环箍51和第四环箍52相对接形成，第三环箍51和第四环箍52的两端均向外延伸有第三凸耳511和第四凸耳512，且第三凸耳511和第四凸耳512之间均设置有螺纹孔，一限位螺丝413螺纹穿过通孔后连接在该螺纹孔内，且其头部卡在第三凸耳511或第四凸耳512外。

而支架6的其中一竖向壁62于连接脚621的前端设置有喷嘴座和喷嘴(图中未显示)、以及与喷嘴的喷口相接连的出气管7，出气管7的竖直部穿过第三磁块31和第四磁块32形成环的轴心后，朝向引射管1的入气口端11。更好地，为了实现出气管7不仅具有喷射燃气，还具有分离空气中氧气和氮气的作用，出气管7呈L型，出气管7的竖直部由顺磁材料制成，并设置在引射管1的入气口端11内。当然，出气管7的竖直部也能设置在引射管1的入气口端11外。而出气管7分离氮气和氧气的分离率取决于出气管7的管径曲率，管径越大，曲率越小，分离氮气和氧气的分离率就越小，为此，出气管7的竖直部的外径优选为1～10mm，当空气在进入引射管1入气口端11前，出气管7和预磁化装置3先进行了空气中氧气和氮气的预分离，留在预磁化装置3和引射管1于入气口端11对应的管壁之间的空气就是相对含氧量较高的富氧空气，再经磁力分离装置2将氮气排在引射管1的入气口端11外部，空气经过磁力分离装置2分离出氮气和氧气，进入引射管1内的空气即为富氧空气，为了加强引射管1引射富氧空气的能力，优选地，引射管1呈文丘里结构。

本实用新型仅以预磁化装置3和磁力分离装置2作为磁场提供者，在有限的空间内作合理的，紧凑的排列，大幅度地扩展对氧气有强列吸引力的磁场的有效作用面积。

实施例2

与实施例1的结构基本相同，如图5所示，区别在于：为了有效地进行气体磁力分离，实现在较小空间内具有较强的磁场梯度，本实施例的磁力分离装置2＇包括有至少两个环状磁铁20，相邻环状磁铁20在平行于引射管1轴线的方向上以一定的距离d间隔布置以形成磁场增强梯度，而为了在入气口端11对应的管壁外围的轴向和径向方向均产生磁力，各环状磁铁20包括相对抱合在引射管1外壁的两块半圆环形磁铁，如第一磁块21＇和第二磁块22＇，并且第一磁块21＇和第二磁块22＇相对的表面之间留有间隔且极性相反，同时第一磁块21＇和第二磁块22＇还通过连接件固定成环。其中，连接件可为现有技术中的螺杆和与螺杆相螺纹连接的螺母组成，相邻的环状磁铁20通过螺杆9穿过该压缩弹簧后用螺母10螺紧以实现彼此的连接，且各环状磁铁20中位于最外两侧的第一磁块21＇和第二磁块22＇通过连接板30固定成环。当然环状磁铁20可以为多个，根据需求作相应的变化。

另外，相邻的环状磁铁20中相互靠近的磁极既可以是磁极性不同的磁极，也可以是磁极性相同的磁极，还可以是介于这两种情形之间的情形；最好的排列方式是使相邻的环状磁铁20中相互靠近的磁极是磁极性相同的磁极，以达到更强的磁场梯度，优选为，各环状磁铁20的磁感应强度为0.8～100T，磁场梯度为80-1000T/m，相邻环状磁铁20中的位于下游环状磁铁20的磁感应强度比位于上游环状磁铁20的磁感应强度强，相邻环状磁铁20的间距d为1-5mm，环状磁铁20个数为2-5，富氧率能达到21％～23％；相邻环状磁铁20的间距d越小，磁场梯度越大，相邻环状磁铁20的磁感应强度差越大，磁场梯度越大，如，环状磁铁20的个数为3，当相邻的环状磁铁的磁感应强度差为20T的环状磁铁20为例，当相邻的环状磁铁20的相互靠近的磁极是磁极性相同的磁极，并且，磁极间距为5mm时，那么在磁极间隙及其附近的磁场梯度可达约400T/m，当磁极间距为2mm时，那么在磁极间隙及其附近的磁场梯度可达约1000T/m，而如果当相邻的环状磁铁20的磁感应强度差为40T的环状磁铁20，并且仍是用磁极性相同的磁极相互靠近，那么，当磁极间距约为5mm时，在这样的磁极间隙及其附近的磁场梯度可以达到约1000T/m，当磁极间距约为1mm时，在所说磁极间隙及其附近的磁场梯度可达约2000T/m，即使当相邻的环状磁铁的磁感应强度差为10T的环状磁铁20，在类似的情形下，当磁极间距为0.2mm至0.1mm时，磁场梯度值也能达到约500T/m至1000T/m。为了便于调节相邻环状磁铁20的间距d，引射管1的管壁外围还设置有能调节距离d的调节装置，该调节装置包括设置在相邻环状磁铁20之间形成的容置空间中的弹性件8，其中弹性件8优选为压缩弹簧，其中，连接件可为现有技术中的螺杆和与螺杆相螺纹连接的螺母组成，相邻的环状磁铁20通过螺杆9穿过该压缩弹簧后用螺母10螺紧以实现彼此的连接，且各环状磁铁20中位于最外两侧的第一磁块21＇和第二磁块22＇通过连接板30固定成环。当然环状磁铁20可以为多个，根据需求作相应的变化。

Claims (10)

1.一种灶具燃烧器，包括有

引射管(1)，该引射管(1)的两端内径大于中间的内径；

喷嘴，该喷嘴的喷口朝向所述引射管(1)两端之入气口端(11)；

其特征在于还包括有：

磁力分离装置(2)，用于产生适合分离空气中氧气和氮气的磁场，设置在所述引射管(1)于入气口端(11)对应的管壁外围；

预磁化装置(3)，用于将空气进入所述引射管(1)入气口端(11)前进行预磁化，在空气流动的方向上，位于所述磁力分离装置(2)的上游。

2.根据权利要求1所述的灶具燃烧器，其特征在于：所述预磁化装置(3)包括有一对与所述引射管(1)入气口端(11)贴合、并通过第二紧固件(5)固定成环的磁块对(31，32)，所述磁块对(31，32)形成的环外径大于或等于所述引射管(1)入气口端(11)的外径。

3.根据权利要求1所述的灶具燃烧器，其特征在于：所述引射管(1)于入气口端(11)对应的管壁呈喇叭口状，所述磁力分离装置(2)包括相对抱合在所述引射管(1)外壁的两块半圆环形磁铁(21，22)，并且两块半圆环形磁铁(21，22)相对的表面之间留有间隔且极性相反，所述两块半圆环形磁铁(21，22)的内壁具有沿着所述引射管(1)入气口端(11)对应的管壁逐渐增大的厚度。

4.根据权利要求3所述的灶具燃烧器，其特征在于：所述两块半圆环形磁铁(21，22)通过第一紧固件(4)固定成环，所述第一紧固件(4)包括有由呈半弧形的第一环箍(41)和第二环箍(42)相对接形成，所述第一环箍(41)和第二环箍(42)的两端均向外延伸有第一凸耳(411)和第二凸耳(412)，且所述第一凸耳(411)和第二凸耳(412)之间均设置有螺纹孔，一限位螺丝(413)螺纹连接在该螺纹孔内且其头部卡在所述第一凸耳(411)或第二凸耳(412)外。

5.根据权利要求1所述的灶具燃烧器，其特征在于：所述磁力分离装置(2＇)为沿着所述引射管(1)的轴线方向间隔布置的至少两个环状磁铁(20)构成。

6.根据权利要求5所述的灶具燃烧器，其特征在于：所述相邻环状磁铁(20)之间形成的容置空间中设置有弹性件(8)，该弹性件(8)具有中空部，相邻的环状磁铁(20)通过连接件穿过该弹性件(8)的中空部实现彼此的连接。

7.根据权利要求6所述的灶具燃烧器，其特征在于：所述每个环状磁铁(20)包括相对抱合在所述引射管(1)外壁的两块半圆环形磁铁(21＇，22＇)，并且两块半圆环形磁铁(21＇，22＇)相对的表面之间留有间隔且极性相反。

8.根据权利要求2所述的灶具燃烧器，其特征在于：所述预磁化装置(3)通过支架(6)设置在所述磁力分离装置(2)的上游，所述支架(6)呈U型，其中所述支架(6)中与所述引射管(1)轴线相垂直的两横向壁(61)连接在所述引射管(1)的管壁外围，所述支架(6)中与所述引射管(1)轴线相平行的两竖向壁(62)，该两竖向壁(62)中的两相对内侧壁均向水平方向延伸有连接脚(621)，所述连接脚(621)上开有与所述第二紧固件(5)配合的通孔。

9.根据权利要求8所述的灶具燃烧器，其特征在于：所述第二紧固件(5)包括有由呈半弧形的第三环箍(51)和第四环箍(52)相抱合形成，所述第三环箍(51)和第四环箍(52)的两端均向外延伸有第三凸耳(511)和第四凸耳(512)，且所述第三凸耳(511)和第四凸耳(512)之间均设置有螺纹孔，一限位螺丝(413)螺纹穿过所述通孔后连接在该螺纹孔内，且其头部卡在所述第三凸耳(511)或第四凸耳(512)外。

10.根据权利要求8所述的灶具燃烧器，其特征在于：所述支架(6)中与所述引射管(1)轴线的相平行的竖向壁(62)于所述连接脚(621)的前端设置有喷嘴座和所述喷嘴、以及与所述喷嘴的喷口相接连的出气管(7)，所述出气管(7)朝向所述引射管(1)的入气口端(11)。