CN215446554U - 一种易着火和燃烧高效的便携炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种易着火和燃烧高效的便携炉，包括燃料储存罐、点火器、环形喷嘴、螺旋预热管道和催化辅助点火器；其中，所述螺旋预热管道在环形喷嘴外侧构成围墙，所述螺旋预热管道的一端与燃料储存罐连通，另一端与环形喷嘴连通，点火器设置在环形喷嘴的出口位置处，催化辅助点火器放置于环形喷嘴的出口位置处，所述催化辅助点火器包括贵金属催化剂和遇水放热材料。利用催化辅助点火器利用催化燃烧反应温度较低的特点显著提升了燃料着火或点火性能；利用螺旋预热管道显著提高燃料的初始反应温度，从而提升燃料的可燃性和火焰燃烧温度，进而显著提升火焰燃烧稳定性。由此解决在高海拔低压寒冷等恶劣环境下着火困难和火焰易熄灭等技术问题。

Description

一种易着火和燃烧高效的便携炉

技术领域

本实用新型属于燃烧技术领域，更具体地，涉及一种易着火和燃烧高效的便携炉。

背景技术

燃烧是日常生活中最常见的热量来源，人们经常燃烧木材或液体燃料来获得高温热源。而寒冷潮湿等恶劣天气下木材很难燃烧，故野外作业人员经常使用便携炉来烹煮或烧烤食物。便携炉一般采用丁烷作为燃料，因其便宜易得且能快捷补充燃料。目前国内外的便携炉主要由气罐、阀门、电子点火器和环形喷嘴组成，其一般适用于常规使用环境。而在一些在高海拔低压(空气稀薄)寒冷地区(如西藏和青海等地区)等恶劣环境下，丁烷的易燃性和燃烧稳定性会明显下降，可能会出现着火困难和火焰易熄灭等问题，这较大限制了常规便携炉在这些地区的使用。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种易着火和燃烧高效的便携炉，其目的在于利用催化辅助点火器利用催化燃烧反应温度较低的特点显著提升了燃料着火或点火性能；利用螺旋预热管道显著提高燃料的初始反应温度，从而提升燃料的可燃性和火焰燃烧温度，进而显著提升火焰燃烧稳定性。由此解决在高海拔低压寒冷等恶劣环境下着火困难和火焰易熄灭等技术问题。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面提供了一种易着火和燃烧高效的便携炉，包括燃料储存罐、点火器、环形喷嘴、螺旋预热管道和催化辅助点火器；其中，所述螺旋预热管道在环形喷嘴外侧构成围墙，所述螺旋预热管道的一端与燃料储存罐连通，另一端与环形喷嘴连通，点火器设置在环形喷嘴的出口位置处，催化辅助点火器放置于环形喷嘴的出口位置处，所述催化辅助点火器包括贵金属催化剂和遇水放热材料。

优选地，所述围墙的形状为环形、矩形或椭圆型，所述环形喷嘴在所述围墙的内部，所述围墙通过至少3层平行的螺旋预热管道在竖直方向依次紧靠或等间距构成。

优选地，所述围墙通过至少1层波浪状或锯齿状的螺旋预热管道构成。

优选地，所述螺旋预热管道的外径为3-10mm、内径为1.5-8.0mm，所述围墙的高度为至少15mm。

优选地，所述催化辅助点火器还包括一侧开口的壳体、该壳体的底部为锯齿状、波浪状或褶皱状，贵金属催化剂涂覆于该壳体的底部表面，遇水放热材料放置于该壳体内部。

优选地，所述壳体的长度为20-50mm，宽度为15-30mm，高度为10-50mm，壁厚为0.5-3.0mm；所述壳体的底部为锯齿状时，锯齿的长度为15-50mm，宽度和高度为2-5mm。

优选地，所述点火器为压电点火器，该压电点火器的正极与催化辅助点火器之间的垂直距离为2-8mm；该压电点火器的正极与环形喷嘴出口之间的距离为4-10mm。

优选地，所述遇水放热材料为氧化钙，所述贵金属催化剂为铂。

优选地，所述便携炉还包括流量调节阀门，该流量调节阀门设置在燃料储存罐和环形喷嘴之间。

优选地，所述流量调节阀门和所述燃料储存罐同轴设置。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，至少能够取得下列有益效果。

(1)本实用新型将催化燃烧的辅助点火装置和预热管道应用于便携炉中。燃烧学基础理论指出催化燃烧所需的点火能量和着火温度较低，催化辅助点火器利用催化燃烧可在降小点火能和较低温度下点燃燃料混合气，进而引燃周围的燃料混合气，这可解决恶劣环境下燃料点火或着火困难的问题。通过在催化辅助点火器上表面放置氧化钙等遇水可大量放热的无机化合物来加热催化辅助点火器下表面的催化表面，从而使得催化表面温度达到催化反应温度，这解决了催化表面初始温度较低而不能发生催化反应的难题。

另外，螺旋预热管道可显著增大燃料初始反应温度，螺旋预热管道回收再利用了环形喷嘴散失到周围环境中的废热，其显著提升了燃料初始反应温度，而燃烧学基础理论指出提升燃料初始反应温度可增强其可燃性，也可增大火焰燃烧速度和火焰温度，这可在加热温度相同的情况下减小燃料消耗量，并显著提升火焰稳定性，这可解决恶劣环境下燃料燃烧稳定性差或火焰易熄灭的问题。

因此，本实用新型利用催化辅助点火器利用催化燃烧反应温度较低的特点显著提升了燃料着火或点火性能；利用螺旋预热管道显著提高燃料的初始反应温度，从而提升燃料的可燃性和火焰燃烧温度，进而显著提升火焰燃烧稳定性。

(2)螺旋预热管道在显著提升燃料温度的同时将造成显著的热膨胀效应，从而增大燃料管道内的气体燃料流速，从而增强对空气的引射混合作用，这有利于提升火焰稳定性。

(3)螺旋预热管道位于环形喷嘴四周形成围墙，可让火焰免受周围扰动气流的影响，即螺旋预热管道具有挡风的作用。

(4)催化辅助点火器和螺旋预热管道的形状及大小可根据实际需求进行改变，通过改变螺旋预热管道的形状和大小，或者/和通过改变催化辅助点火器的形状和大小，能够进一步提高便携炉的点火性能和燃烧性能。从而获得更好的点火和燃烧性能。

附图说明

图1是本实用新型提供的易着火和燃烧高效的便携炉的结构示意图；

图2是本实用新型提供的易着火和燃烧高效的便携炉中催化辅助点火器的结构示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-燃料储存罐、2-流量调节阀门、3-螺旋预热管道、4-环形喷嘴、5-点火器、6-催化辅助点火器、601-壳体、602-壳体底部。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本实用新型提供的易着火和燃烧高效的便携炉易点火、燃料预热效果好、可燃范围宽、燃烧稳定性好和安全可靠。

具体地，参见图1和图2，本实用新型实施例提供一种易着火和燃烧高效的便携炉，包括燃料储存罐1、流量调节阀门2、点火器5、环形喷嘴4、螺旋预热管道3和催化辅助点火器6；其中，所述螺旋预热管道3在环形喷嘴4外侧构成围墙，所述螺旋预热管道3的一端与燃料储存罐1连通，另一端与环形喷嘴4连通，点火器5设置在环形喷嘴4的出口位置处，催化辅助点火器6放置于环形喷嘴4的出口位置处，所述催化辅助点火器6包括贵金属催化剂和遇水放热材料。

进一步地，所述遇水放热材料为氧化钙，所述贵金属催化剂为铂。

在一种可行的方式中，所述围墙的形状为环形、矩形或椭圆型，所述环形喷嘴4在所述围墙的内部，所述围墙通过至少3层平行的螺旋预热管道3在竖直方向依次紧靠或等间距构成。或者所述围墙通过至少1层波浪状或锯齿状的螺旋预热管道3构成。

所述催化辅助点火器6还包括一侧开口的壳体601、该壳体的底部602为锯齿状、波浪状或褶皱状，贵金属催化剂涂覆于该壳体的底部602表面，遇水放热材料放置于该壳体601内部。所述壳体601的长度为20-50mm，宽度为15-30mm，高度为10-50mm，壁厚为0.5-3.0mm；所述壳体的底部602为锯齿状时，锯齿的长度为15-50mm，宽度和高度为2-5mm。

所述点火器5为压电点火器，该压电点火器的正极与催化辅助点火器6之间的垂直距离为2-8mm；该压电点火器的正极与环形喷嘴4出口之间的距离为4-10mm。

流量调节阀门2设置在燃料储存罐1和环形喷嘴4之间。所述流量调节阀门2和所述燃料储存罐1同轴设置。螺旋预热管道和催化辅助点火器的固体材料可以选择如铜和不锈钢等耐高温金属材料。

在使用时，先将催化辅助点火器放置于环形喷嘴的出口处，由于催化辅助点火器上表面放置有氧化钙等遇水可大量放热的材料，往氧化钙等无机化合物中加入少量水使得其剧烈放热，待催化辅助点火器下表面温度上升到一定温度时，可用电子点火器点燃燃料混合气；待火焰引燃后撤离催化辅助点火器。燃料气体由燃料储存罐提供，并由流量调节阀门控制其流量。燃料气体从流量调节阀门出来后进入螺旋预热管道进行预热，预热后的燃料气体与空气在环形喷嘴入口进行预混，预混后的燃料空气混合气从环形喷嘴出口喷出，随即被压电点火器和/或辅助催化点火器点燃燃烧。

通过改变螺旋预热管道的形状和大小，或者/和通过改变催化辅助点火器的形状和大小，能够进一步提高燃料的点火性能和火焰稳燃性能。

下面通过一个具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案：

实施例1

丁烷储存罐高为195mm，直径为65mm。螺旋预热管道的外径为3mm、内径为1.5mm，围墙为环形围墙，由3圈平行且依次紧靠的螺旋预热管道构成，该环形围墙与环形喷嘴同心设置，围墙高度为15mm。环形喷嘴的出口横截面直径为80mm。催化辅助点火器的长度为20mm，宽度为15mm，高度为10mm，壁厚为0.5mm，其底部锯齿的长为15mm，宽度和深度均为2mm。压电点火器正极距催化辅助点火器垂直距离为2mm，距环形喷嘴出口4mm。催化辅助点火器内放置有氧化钙，其底部外壁面涂覆有催化剂铂。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种易着火和燃烧高效的便携炉，其特征在于，包括燃料储存罐(1)、点火器(5)、环形喷嘴(4)、螺旋预热管道(3)和催化辅助点火器(6)；

其中，所述螺旋预热管道(3)在环形喷嘴(4)外侧构成围墙，所述螺旋预热管道(3)的一端与燃料储存罐(1)连通，另一端与环形喷嘴(4)连通，点火器(5)设置在环形喷嘴(4)的出口位置处，催化辅助点火器(6)放置于环形喷嘴(4)的出口位置处，所述催化辅助点火器(6)包括贵金属催化剂和遇水放热材料。

2.如权利要求1所述的便携炉，其特征在于，所述围墙的形状为环形、矩形或椭圆型，所述环形喷嘴(4)在所述围墙的内部，所述围墙通过至少3层平行的螺旋预热管道(3)在竖直方向依次紧靠或等间距构成。

3.如权利要求2所述的便携炉，其特征在于，所述围墙通过至少1层波浪状或锯齿状的螺旋预热管道(3)构成。

4.如权利要求1-3任一项所述的便携炉，其特征在于，所述螺旋预热管道(3)的外径为3-10mm、内径为1.5-8mm，所述围墙的高度为至少15mm。

5.如权利要求1所述的便携炉，其特征在于，所述催化辅助点火器(6)还包括一侧开口的壳体(601)，该壳体的底部(602)为锯齿状、波浪状或褶皱状，贵金属催化剂涂覆于该壳体的底部(602)表面，遇水放热材料放置于该壳体(601)内部。

6.如权利要求5所述的便携炉，其特征在于，所述壳体(601)的长度为20-50mm，宽度为15-30mm，高度为10-50mm，壁厚为0.5-3.0mm；所述壳体的底部(602)为锯齿状时，锯齿的长度为15-50mm，宽度和高度为2-5mm。

7.如权利要求1所述的便携炉，其特征在于，所述点火器(5)为压电点火器，该压电点火器的正极与催化辅助点火器(6)之间的垂直距离为2-8mm；该压电点火器的正极与环形喷嘴(4)出口之间的距离为4-10mm。

8.如权利要求1所述的便携炉，其特征在于，所述遇水放热材料为氧化钙，所述贵金属催化剂为铂。

9.如权利要求1所述的便携炉，其特征在于，所述便携炉还包括流量调节阀门(2)，该流量调节阀门(2)设置在燃料储存罐(1)和环形喷嘴(4)之间。

10.如权利要求9所述的便携炉，其特征在于，所述流量调节阀门(2)和所述燃料储存罐(1)同轴设置。

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