CN211260944U - 一种聚能圈和燃气灶炉头系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种聚能圈，包括聚能圈主体，聚能圈中心具有呈一上大下小的喇叭状空洞，所述空洞上下贯穿所述聚能圈主体，所述空洞的表面为旋转面，所述旋转面的母线自下而上包括第一线段、第二线段和第三线段，这数根线段形成一特殊的弯曲曲线，所述聚能圈还包括进气口和缺口。本实用新型还公开了一种燃气灶炉头系统，包括燃烧器以及所述聚能圈，聚能圈的旋转面与燃烧器的外周壁最小直径差为5mm，公差值为±0.5mm；燃气灶炉头系统还设有水盘和炉架，炉架的炉耳上端面与聚能圈主体的上周端面之间竖直方向上的距离为3mm，公差值为±2mm。本实用新型有利于提升燃烧空间内的温度均匀性，增强换热效率，节能环保。

Description

一种聚能圈和燃气灶炉头系统

技术领域

本实用新型涉及燃气灶技术领域，特别涉及一种聚能圈和燃气灶及燃烧系统。

背景技术

家用燃气灶具包括燃气灶炉头系统以及给所述燃气灶炉头供送燃气的燃气供给系统，燃气灶炉头系统一般包括燃烧器，燃烧器下方通入燃气气流，燃烧器下方设置有水盘，水盘上设置有炉架，炉架具有用于支撑起炊具的炉耳。工作时，燃烧器接收燃气并点燃，对搁放在炉架上的炊具进行加热。

然而炊具底面与燃烧器之间通过炉架架空起来的空间范围很大，造成了火焰较多热量的散失，浪费了较多燃气。故现在有通过往燃气灶炉头上加设聚能圈、试图提升灶具的能效的做法。然而现在一般的聚能圈只是简单地以挡板的形式存在，没能达到良好的聚能效果，对燃烧烟气的排放没有很好地优化利用。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种聚能圈和燃气灶炉头系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

首先，先提供一种聚能圈，包括：

聚能圈主体，其为中心呈一上大下小的喇叭状空洞，所述空洞上下贯穿所述聚能圈主体，所述空洞的表面为旋转面，所述旋转面的母线自下而上包括；

第一线段，其整体凸向斜下方弯曲，使得所述第一线段整体位于所述第一线段两端点连线的斜下方，或者，所述第一线段呈向下方延伸的直线段；

第二线段，其整体凸向斜上方弯曲，使得所述第二线段整体位于所述第二线段两端点连线的斜上方；

第三线段，其整体凹向斜下方弯曲，使得所述第三线段整体位于所述第三线段两端点连线的斜下方；所述第一线段、第二线段、第三线段顺次相接并圆滑过渡；

进气口，其位于所述聚能圈主体的下方；

缺口，其设在所述聚能圈主体上，数量为多个，绕所述中心轴呈圆周布置。

当所述聚能圈与外部的燃烧器、水盘等配合时，外部空气从所述进气口进入，为位于聚能圈内由燃烧器供出的火焰提供助燃空气，而经过特别设计的母线所形成的旋转面，整体呈现出一个特殊的文丘里结构，使得所述聚能圈所参与组成的燃气灶炉头系统具有更高换热效率，能效更高。具体的工作过程下文将在描述燃气灶炉头系统时作出说明。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二线段包括自下而上相接的下曲线段和上曲线段，所述上曲线段的曲率半径大于所述下曲线段的曲率半径。此处进一步优化了母线的各个弯曲位置曲率，使聚能圈旋转面所包络的空间更能发挥二次空气引射及留住高热烟气、提升换热效率的作用。

作为上述技术方案的进一步改进，所述聚能圈主体的旋转面最小直径大小为

公差值为±0.5mm，所述

为75mm、110mm、130mm、140mm、145mm中的一个数值。由于目前市面上燃烧器外周圈直径一般规格为

故本改进方案优选上述数值，使得聚能圈与燃烧器配合后，可达到使聚能圈的旋转面与燃烧器的外周壁形成的缝隙约为5mm，实验证明，这样大小的缝隙具有较优的空气引流效果，且又能够最大限度地维持聚能圈内部的热量不散失。

作为上述技术方案的进一步改进，所述聚能圈主体的下方设有至少两个支脚，相邻两个支脚之间形成所述进气口。彼此分开的支脚可以将聚能圈主体撑起，这样聚能圈主体下缘自然就具有了供外部空气进入到聚能圈所围空间的开口，即所述的进气口，当然，此时的进气口是一种半开口的形态，即进气口由相邻两支脚以及聚能圈主体的下缘所围成，进气口的下缘是开放式的。然而，也不排除设置周圈全包围的进气口，例如在聚能圈主体下壁打孔的进气口形态，此时支脚则可能仅提供支撑作用，或者辅助围起另外的半开口形态进气口。

作为上述技术方案的进一步改进，所述聚能圈主体为等厚件。所以成形后，聚能圈整体为喇叭状、或上下均开口的碗状构件，较为轻便，且节省材料，以及便于与现有的灶具匹配。

作为上述技术方案的进一步改进，所述进气口为四个，绕所述中心轴等距均布。均布的四个进气口有利于外部空气均匀且以合理的量进入。若进气口是通过相邻两个支脚的设置而形成的，则相当于此时的支脚是圆周均布的，均布的四个支脚能保障聚能圈的稳定安放，并且此时支脚可设计得相对较窄，从而在宽度上留出更多的空间给所述进气口。

接着，再提供一种燃气灶炉头系统，包括：

燃烧器；

以及，如上面所述的聚能圈以及其任一种适配的改进方案，所述聚能圈套设在所述燃烧器外面，所述聚能圈的旋转面与所述燃烧器的外周壁最小直径差δ为5mm，公差值为±0.5mm；

水盘，其套设在所述燃烧器下部的外面，所述聚能圈的进气口位于所述水盘的盘面上；

炉架，其包括环状的炉架框体以及炉耳，所述炉耳对应地穿过所述缺口，使得炉耳的上端面与所述聚能圈主体的上周端面之间竖直方向上的距离h为3mm，公差值为±2mm。

如前所述，目前市面上燃烧器外周圈直径一般规格为

所以相应地，可选取本实用新型提供的

为75mm、110mm、130mm、140mm或145mm的聚能圈，以达到聚能圈的旋转面与所述燃烧器的外周壁最小直径差为5mm的要求。当然，如果存在其他型号的燃烧器，则相应地，聚能圈的大小也应进行修改，以保证上述最小直径差为5mm。

本实用新型的燃气灶炉头系统优化了聚能圈内面的曲线形状，以及令聚能圈的旋转面与所述燃烧器的外周壁最小直径差δ为5mm，这使得二次空气从下方进入聚能圈圈定的燃烧空间时，所进入的缝隙相对较窄，且又不至于使空气得不到补给，有效锁定火焰热量的散失，而所述第二线段、第三线段绕中心轴所形成的环曲面，与燃烧器形成一个较大的空间，与聚能圈下部的空间相结合，组成一个文丘里结构，故当工作时，炊具放置在炉架上，燃烧的烟气从聚能圈上端排走后，聚能圈、燃烧器、炊具底部就会形成一个低压的燃烧空间，外界大气压就会迫使空气从所述5mm的缝隙即二次空气入口进入燃烧空间，而文丘里结构更加有利于二次空气引射。炉耳的上端面与所述聚能圈主体的上周端面之间竖直方向上的距离h为3mm，使得炊具底部放置在炉架上后，炊具底部与聚能圈主体的上周端面之间留出的排烟出口高度亦为3mm，高度较窄的排烟出口增加大了排烟阻力，使烟气可以多停留在燃烧空间内与炊具发生换热，增大了烟气利用率，提高能效。另外，第三线段绕中心轴旋转形成的环曲面，相对于其下方的环曲面反而向斜下方凸出，形成的流线与火焰的燃烧特性更相适，更有利于提升燃烧空间内的温度均匀性，增强换热效率。

需要指出的是，上述各尺寸数值均含公差值。

作为上述技术方案的进一步改进，所述炉耳为四个，绕所述炉架框体中心圆周等距分布，所述缺口亦相应地设有四个。优选的炉耳与缺口的数量配合，可适应炊具平稳放置的普遍需求。

作为上述技术方案的进一步改进，所述缺口的宽度为5mm。缺口宽度与炉耳宽度是相适配的，否则炉耳无法顺利穿过缺口，因此这使得炉耳也能相应做窄，故能在宽度方向留出更多空间供排烟出口排烟。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明；

图1是本实用新型所提供的聚能圈整体外形示意图；

图2是本实用新型所提供的聚能圈半剖示意图，其中旋转面的母线采用了加粗显示，并且使用了细箭头分别标注了上方向和下方向；

图3是本实用新型所提供燃气灶炉头系统装配体爆炸示意图，双点划线用于示意装配路径方向；

图4是本实用新型所提供燃气灶炉头系统装配体的剖面示意图；

图5是无聚能圈时，普通燃气灶炉头系统的燃烧仿真测试效果示意图，其颜色深浅代表温度；

图6是常见的δ为25mm的环形聚能圈设置在燃气灶炉头系统中，燃气灶炉头系统的燃烧仿真测试效果示意图，其颜色深浅代表温度；

图7是常见的δ为40mm的环形聚能圈设置在燃气灶炉头系统中，燃气灶炉头系统的燃烧仿真测试效果示意图，其颜色深浅代表温度；

图8是δ为40mm、母线单调外凸的纯凸形聚能圈设置在燃气灶炉头系统中，燃气灶炉头系统的燃烧仿真测试效果示意图，其颜色深浅代表温度；

图9是本实用新型的燃气灶炉头系统燃烧仿真测试效果示意图，其颜色深浅代表温度。

100、聚能圈主体，101、第一线段，102、第二线段，1021、下曲线段，1022、上曲线段，103、第三线段，200、支脚，300、缺口，10、聚能圈，20、燃烧器，30、水盘，40、炉架，401、炉耳，δ、聚能圈旋转面与燃烧器的外周壁最小直径差，h、炉耳上端面与聚能圈主体上周端面之间在竖直方向上的距离。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图4，下面对本实用新型的聚能圈应用于燃气灶炉头系统时的系统结构举出若干实施例。

燃烧器20位于水盘30的中央圆孔中，水盘30通过水盘螺钉锁紧在燃烧器20上，所述水盘300的外周套设上所述炉架40，然后所述聚能圈10座放在水盘20上面，聚能圈10下方设有支脚200，相邻支脚200之间形成进气口，支脚200与水盘20的上表面接触，将聚能圈主体100支承起来，聚能圈10的缺口300数量与方位跟炉架40的炉耳401一一对应，使炉耳40穿过缺口300后向上突起露出，用于承托炊具的底部，当外设的炊具放在炉架上后，炊具的底部与聚能圈10的的上周端面之间形成排烟出口，实际上排烟出口高度与炉耳上端面与聚能圈主体100上周端面之间在竖直方向上的距离h是相同的。进气口作为二次空气入口，空气从进气口进入后向上通过聚能圈10的旋转面与所述燃烧器20的外周壁之间形成的环形通道，之后进入聚能圈10所环绕包络的燃烧空间处给火焰助燃。燃烧后的高温烟气从所述排烟出口排出，使燃烧空间形成负压，后续进一步抽吸更多的外部空气从二次空气入口进入助燃。

在一些实施例中，所述支脚200高度为2mm，则对应地进气口的高度为2mm。更具体地，所述支脚200数量为四个，绕中心轴等距分布，此时，可设置支脚200的宽度为10mm，这能较好地适配大多数的聚能圈10的尺寸，留出合理的二次空气进气空隙。

参照图2，所述聚能圈10在立向上剖面朝内方向的断面曲线，即为所述母线110，母线110自下而上包括多段直线或曲线段，即至少包含有所述第一线段101、第二线段102和第三线段103，而为了进一步优化曲线效能，所述第二线段102又分为下曲线段1021、上曲线段1022，上述每个线段之间均采用圆滑过渡。为了便于说明曲线每段的弯曲方向，下面以

为130mm、高度为45mm规格的聚能圈10作为实施例，列举出各线段的端点所处圆周的直径大小：

第一线段101，其形态为整体凸向斜下方弯曲的曲线，其下端点圆周直径大小为

上端点圆周直径大小为

下曲线段1021，其形态为整体凸向斜上方弯曲的曲线，其下端点圆周直径大小为

上端点圆周直径大小为

上曲线段1022，其形态为整体凸向斜上方弯曲的曲线，其下端点圆周直径大小为

上端点圆周直径大小为

第三线段103，其形态为整体凹向斜下方弯曲的曲线，其下端点圆周直径大小为

上端点圆周直径大小为

当然，在生产实践中，为了便于制造工件，也有将第一线段101直接设计成上下伸展的直线段的实施例，然后在以上设计尺寸的基础上，实体的线段连接处作圆滑过渡。

上述的聚能圈10用于适配外周壁直径为140mm规格的燃烧器20，此时燃气灶炉头系统中的聚能圈10与燃烧器20之间形成的环形通道宽度为5mm。而炉耳401与聚能圈10上周端面的高度差h设置为3mm，使得炊具放置好后，燃烧空间的排烟出口高度为3mm。至少一个以上各尺寸大小的选取，可产生有利于二次空气的补充及抬升高温区，减少热量散失的效果。当然，所述高度差h也允许存在±2mm的公差。

图5至图9是本实用新型与常见的几种聚能圈类型分别作出燃烧仿真对比测试，从温度分布区域可见本实用新型的燃气灶炉头系统燃烧效果最好，热量基本都在聚能圈内，且其中燃烧空间内的温度较为均匀，具有较好保温聚能性能，可以极大的提高热量的利用率。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种聚能圈，其特征在于：包括：

聚能圈主体(100)，其为中心呈一上大下小的喇叭状空洞，所述空洞上下贯穿所述聚能圈主体(100)，所述空洞的表面为旋转面，所述旋转面的母线(110)自下而上包括；

第一线段(101)，其整体凸向斜下方弯曲，使得所述第一线段(101)整体位于所述第一线段(101)两端点连线的斜下方，或者，所述第一线段(101)呈向下方延伸的直线段；

第二线段(102)，其整体凸向斜上方弯曲，使得所述第二线段(102)整体位于所述第二线段(102)两端点连线的斜上方；

第三线段(103)，其整体凹向斜下方弯曲，使得所述第三线段(103)整体位于所述第三线段(103)两端点连线的斜下方；所述第一线段(101)、第二线段(102)、第三线段(103)顺次相接并圆滑过渡；

进气口，其位于所述聚能圈主体(100)的下方；

缺口(300)，其设在所述聚能圈主体(100)上，数量为多个，绕所述中心轴呈圆周布置。

2.根据权利要求1所述的聚能圈，其特征在于：所述第二线段(102)包括自下而上相接的下曲线段(1021)和上曲线段(1022)，所述上曲线段(1022)的曲率半径大于所述下曲线段(1021)的曲率半径。

3.根据权利要求1所述的聚能圈，其特征在于：所述聚能圈主体(100)的旋转面最小直径大小为

公差值为±0.5mm，所述

为75mm、110mm、130mm、140mm、145mm中的一个数值。

4.根据权利要求1所述的聚能圈，其特征在于：所述聚能圈主体(100)的下方设有至少两个支脚(200)，相邻两个支脚(200)之间形成所述进气口。

5.根据权利要求1至4任一项所述的聚能圈，其特征在于：所述聚能圈主体(100)为等厚件。

6.根据权利要求5所述的聚能圈，其特征在于：所述进气口为四个，绕所述中心轴等距均布。

7.一种燃气灶炉头系统，其特征在于：包括：

燃烧器(20)；

如权利要求1至6任一项所述的聚能圈(10)，所述聚能圈(10)套设在所述燃烧器(20)外面，所述聚能圈(10)的旋转面与所述燃烧器(20)的外周壁最小直径差δ为5mm，公差值为±0.5mm；

水盘(30)，其套设在所述燃烧器(20)下部的外面，所述聚能圈(10)的进气口位于所述水盘(30)的盘面上；

炉架(40)，其包括环状的炉架框体以及炉耳(401)，所述炉耳(401)对应地穿过所述缺口(300)，使得炉耳(401)的上端面与所述聚能圈主体(100)的上周端面之间竖直方向上的距离h为3mm，公差值为±2mm。

8.根据权利要求7所述的燃气灶炉头系统，其特征在于：所述炉耳(401)为四个，绕所述炉架框体中心圆周等距分布，所述缺口(300)亦相应地设有四个。

9.根据权利要求7或8所述的燃气灶炉头系统，其特征在于：所述缺口(300)的宽度为5mm。

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