CN2416394Y - 一种高效的节能燃烧装置 - Google Patents

Abstract

一种用于燃气灶、燃气热水器上的高效的节能燃烧装置,其特征是:燃气阀上设有可恒定、控制燃气供应量的条形孔,使燃气阀调在大、中、小火时,其火焰的长度始终一样,保证了燃气的充分燃烧和火焰最高温度区外焰与锅充分接触;一种燃气阀的阀芯上装有自动调风板,该阀芯经扛杆或齿轮与带动燃烧器或支撑锅的支撑架连接或接触来保证燃气量变化时,火焰始终充分燃烧、锅与燃烧器之间的距离会自动随火焰长短变化而移动,保证了外焰始终与锅充分接触。

Description

一种高效的节能燃烧装置

本实用新型涉及一种用于燃气灶、燃气热水器的高效的节能燃烧装置。

已知的燃气灶、燃气热水器在燃气的充分燃烧、热能的最佳传递上还存在不足，主要表现为：改变火焰的温度、主要通过调整燃气阀来改变燃气供给的大小，使燃烧器上产生的火焰存在大小、长短变化，这就存在以下不足：1、因调整燃气阀的供气大小时，作为与燃气充分混合使燃气充气燃烧的一次风、二次风不能随着燃气量变化而及时变化，必然使燃气阀在调整的大部分区域存在输出的燃气增大而氧供给不足，得不到充分燃烧，输出燃气变小时，因供给的风过大形成离焰或火焰熄灭，上述两种状况都使燃气大量浪费、燃烧温度降低，并污染空气；2、由于燃烧器或火头与受热体即锅或热水器上的导热片之间的距离是固定的，这样在燃气阀调整燃气输出大小变化时，必然使火焰上温度最高部位即外焰不能充分的与受热体接触，即在开小火时，因火焰短，火焰上的外焰远离受热体，只能靠热的辐射传给受热体，而热对流、传递作用未发挥，使火焰产生的热能大部分与空气接触而白白的浪费掉，而在开大火时，因燃气充足、火焰大幅度增长、使火焰上温度最低的内焰与受热体接触，而温度最高的外焰成为散火，主要与空气接触而浪费掉，同时，因燃气由小变大时，因一、二次风固定，使火焰形成黄火而将受热体污染形成一层导热性差的物质，即常见的锅底发黑。黄烟、黑烟污染空气，这就进一步使火焰上的热能不能及时的以最佳的“传递”形式使受热体快速升温，大大的浪费了有限的资源-能源，并给大气造成二次污染。鉴于上述原因，必须寻找出一条使燃气灶、燃气热水器等上的燃烧装置的生产成本低廉、使燃气阀在改变燃气供给大小时，燃气始终是得到最佳的、充分的燃烧，并使燃烧后的热能即火焰上温度最高的外焰部位始终与受热体充分的有效的接触来传递热能，即该热能通过传递、辐射、对流作用迅速使受热体的吸热，减少热能的损失，这就是本发明的目的。

本实用新型的目的就是要提供一种高效的节能燃烧装置，即提供一种燃气阀使燃烧器上的温度变化时，由燃气阀输出给各燃烧区的燃气量不变，使其火焰的长度不变，而通过改变火焰的燃烧面积或喷火孔上燃烧的数量多少来改变燃烧器上温度的高低、热能大小的变化；提供一种燃烧器装置，使燃气阀在调整燃气供应量变化时，能自动的使一、二次风量相应变化，使燃气得到充分燃烧；提供一种燃烧器装置，使燃烧器或支撑受热体的支架能随燃气阀的供气量变化时而同步移动，来调整火焰与受热体间距离、使火焰在大小、长短变化时，火焰上的最高温度部位外焰始终与受热体接触；提供一种燃烧器，使火焰在大、中、小时，变化火焰的外焰始终能与抛物形面或V形面或平底形面的受热体充分接触，减少热能损失。

本实用新型是这样实现的：在调整燃气量变化的一种燃气阀上至少设有一个条形孔的燃气通道口；在调整燃气量变化的一种燃气阀上至少设有一个是条形孔的燃气通道口、与燃气阀上可移动的阀芯相连或配合接触的调风装置；一种可升降、移动的燃烧器或受热体与燃气阀上可移动的阀芯相连或配合接触，一种可升降或移动的支撑受热体的支架与扛杆或带齿的传动机构相连或接触，该传动机构与燃气阀上可移动的阀芯相连或接触；一种燃气阀的阀芯或与阀芯相连的引射管上连接或配合接触着调风装置。在一种节能燃气装置上，当燃气阀开启、点火后，移动或转动燃气阀中的阀芯，因燃气阀的阀体或阀芯上至少一个燃气进口通道是条形孔，该条形孔与阀体或阀芯上配合相通的另一个燃气进口是非条形的孔，因条形孔的作用，使该非条形孔上通过的燃气量始终一样大，或者是线性的由大到小、由小到大的变化，或者是明显阶梯式的大、中、小变化；在一种燃气量恒定或明显阶梯式变化的燃气阀上，该阀芯或阀体的燃气出口上至少有一个是条形孔的燃气通道出口与非条形的燃气通道出口配合相通，来向燃烧器独立的提供大火、中火、小火燃气，使燃烧器上在小火时，一部分火孔上的火焰在燃烧，中火时，增加部分火孔上的火焰燃烧，大火时，使未燃烧的火焰孔全部燃烧；小火、中火的火焰与大火时的火焰一样长、始终不变，既通过燃烧器上燃烧面积大小来调整火焰的温度的高低，从而实现了大、中、小火的变化，保证了燃气的充分燃烧，并使火焰的最高温度区-外焰与受热体充分接触；在另一种燃气由大到小或由小到大成线性变化燃气阀上，其燃气进出通道口可以是条形孔或非条形孔，因该阀芯上连接或配合接触有调风装置使燃气阀在燃气供给量大小变化时，该调风板自动的调整一次风、二次风的风量，使燃气始终得到最佳燃烧；该燃气阀与可升降、移动的燃烧器或支撑受热体的支架配合接触或连接，利用阀芯移动时，经阀芯与支撑受热体的支架或燃烧器或经传动机构与支撑受热体支架或燃烧器连接或配合接触，来自动调整受热本与燃烧器间的距离，使大火、中火、小火状态下，火焰的最高温度区域-外焰始终与受热体充分接触；在一种燃烧器上，与受热体对应的面有抛物形、V形、阶梯形、平面形，使燃烧的火焰形成抛物形面、V形面、阶梯形，保证与抛物形、V形受热体充分接触，满足不同受热体的快速、高效吸收热能。

请见本实用新型的具体实施例：

图1是一种节能燃烧装置的燃气灶，

图2是一种带节能燃烧装置的燃气热水器，

图3至图10是数种至少有一个燃气通道口是条形孔的节能燃气阀，

图11是另一种节能燃烧装置的燃气灶，

图12是另一种至少有一个燃气通道口是条形孔的节能燃气阀。

在图1至图12中，1、旋钮，2、26、42、支架，3、点火阀，4、点火燃气通道口，7、燃气的进气通道口，5、6、11、燃气的出气通道口，9、燃气阀的阀体，10、燃气阀上可移动的阀芯，12、阀芯上相连的轴或杆，13、凹槽或凸台，14、33、扛杆，15、51、受热体，16、25、支撑受热体的支撑架，17、24、大火焰，19、23、中火焰，21、小火焰，52、猛火，18、20、22、85、火焰孔，27、燃烧器，28、定位杆，29、34、定位架，30、36、弹簧，31、32、86、火盖，35、托盘，37、90、燃气和空气进口，38喷射孔，39、40、54、引射管，91、引射出口，41、57、点火管，43、卡口，44、进水口，45、阀体，46、薄膜，47、阀杆，48、燃气进口管，49、传导杆，50、阀芯轴，53、进风孔，55、热水管，56、点火的火焰，8、一种条形孔的燃气通道进口，7、7′、一种非条形孔的燃气通道进口，6、11、58、71、一种条形孔的燃气通道出口，5、5′、64、65、一种非条形孔的燃气通道出口，8、一种开口宽度一样的条形孔，59、60、63、一种是宽窄不一样的条形通道孔，61、62、一种是一头大一头小的条形通道孔，67、一种是中间大两头小的条形通道孔，70、一种是中间小两头大的条形通道孔，62、75、一种偏心的条形通道孔，66、67、68、69、70、76、表明条形孔上不同的部位的宽窄、形状，73、74、在阀芯与阀体上配合相通的条形孔与非条形孔的中心线不平行，77、80、传动机构，78、一次风量调节阀，79、87、支撑燃烧器的凹槽或凸台，81、螺纹，82、调风板、83、92、二次风进口，84、混合燃气喷口，86、抛物形面的火盖，88、89、支撑架，93、一次风进气口。

请见图1，手移动旋钮(1)使点火阀(3)移动而将燃气经燃气管(41)，经点火装置将其燃气点燃，并使燃烧器(27)上的大、中、小火焰孔燃烧，而进入燃烧器的燃气是从燃气通道进口(7)进入阀芯(10)上是条形孔的燃气通道进口(8)，然后由阀芯上的代表大、中、小火的条形燃气通道出口(6)、(11)、(65)[见图3]与阀体上非条形孔的燃气通道出口(5)、(64)和(65)[见图3]相连通，而将大、中、小的燃气量分别送入燃烧器上的代表大、中、小火焰的燃烧区(C)、(D)、(E)燃烧发热，具体燃气阀的结构请见图3至图10，先见图3，该图画的是在阀芯(10)上排列着长短不一的条形孔，在开启燃气阀后，阀芯(10)转动或移动，而使阀芯上的燃气通道进口(8)[见图1中]与阀体(9)上的燃气通道口(7)[见图1中]即画在图3上的非条形孔(7)相连通，使燃气经条形孔(6)、(11)、(58)分别与阀体上的非条形孔(5)、(64)、(65)相连通，而将燃气分别送入燃烧器上的三个燃烧区燃烧，由于在燃气的通道进口上将已知的一个圆孔形通道改为条形孔的通道，使阀芯在转动整个过程中，经过燃气通道进口的燃气量就为一定值，这样就使分别进入阀芯上是条形孔的大、中、小燃气通道口的燃气量分别为一个恒定的值，由图3的排列、结构可知，使燃气阀开启时，代表大、中、小火焰的条形孔都有燃气通过，使燃烧器上所有火焰孔燃烧，此时代表燃气灶开的是大火，燃烧面积最大，温度最高，在阀芯转动一个角度后，先使代表大火的条形孔(6)与阀体上非条形孔(5)不再相通，使燃烧器上代表大火的燃烧区[如图1中(C)标志流入的区域]因无燃气而熄火，此时只有两个燃烧区工作，相当于中火，温度一般，再转动阀芯一个角度后，又使代表中火的条形孔(11)与阀体上非条形孔(64)不再相通，使燃烧器上代表中火的燃烧区[如图1中的由(D)标志流入的区域域]因无燃气而熄火，此时只有一个燃烧区工作，即相当于小火，温度较低。由于代表大、中、小火的通道口上都采用了一个条形孔，而代表大、中、小火的条形孔上开口槽宽窄不一样或喷嘴孔大小不一样，使阀芯在由大火到小火或小火到大火的过程中，送给各燃烧区的燃气量是恒定的，使从一次风口进入的风量是恒定的，在将二次风量的调风板一次调定后，就保证了燃烧器上，火焰的长短一样。因代表大、中、小火焰的燃烧区上的火焰都一样长，保证了得到充分燃烧的火焰上的外焰能在大火、中火、小火时都与受热体充分接触，将热能通过传递、对流、辐射作用快速使受体(如锅)升温；而另一种是在各燃烧区上的火焰长度分别一样长，即小火时的燃烧区内的火焰一样长，中火燃烧区内的火焰一样长，大火燃烧区内的火焰一样长，这样就可使小火的火焰更短、真正体现小火小、大火更猛，为了保证三种状况下火焰的外焰都能与受热体充分接触，就采用了图1中的具有台阶式的燃烧器；见图1中大火燃烧区火焰(17)、(25)大而长，该燃烧区上的火盖(31)离锅(15)最远，中火燃烧区火焰(19)、(23)比大火焰短些，该火盖(32)比火盖(31)离锅更近些，小火燃烧区火焰(21)最短，该火盖离锅最近，这样的燃烧器上的大、中、小火的温差可大些。现仍见图3至图10，燃气阀上的条形孔有多种形式和安装位置，在图4中，在阀芯(10)上的燃气通道进口采用了一种呈阶梯形变化的条形孔(59)，这种条形孔可使燃气阀处于大火位置时，条形孔上的大开口端(66)向代表大、中、小燃烧区的条形孔(6)、(11)、(58)送燃气，当燃气阀处于中火位置时，因阀芯的转动，使阀体上的非条形孔的燃气通道口从大开口端(66)移到中开口端(67)位置处，自然使通过该条形孔的燃气量减少，减少的量正好是代表大火时在大火燃烧区用的燃气量，而此时，代表大火的条形孔(6)因阀芯转动而阀体上非条形孔的燃气通道出口不再相通，这样就使通过条形孔(11)、(58)的燃气量仍为恒定值，而保证火焰的外焰始终与锅底接触，同理，阀芯再转动，使阀体上的非条形孔(7)转到(7′)的位置时，因该条形孔的开口进一步缩小，而代表中火的条形孔(11)与阀体上的燃气通道口不再相同，保证经过条形孔(58)的燃气仍和在大火、中火时的燃气量不一样，保证小火时的火焰上外焰仍与锅接触，并保证了在一、二次风量调定后，燃气阀处于大、中、小火时的火焰都处于充分燃烧，都能将燃烧后产生的热能高效的通过外焰与锅底接触而通过传递为主的形式将锅底快速加热；请见图5，特点是燃气通道进口上的条形孔是非对称的阶梯条形孔，其工作原理同上故略述；请见图6，将点是在阀芯(10)的燃气通道出口上，采用了开口槽呈阶梯变化的条形孔(68)、(59)，在燃气通道进口送入大小不变的燃气量时，对分别输入到大、中、小火燃烧区上的条形孔采用阶梯变化的条形孔，来控制流入的燃气量，保证燃气充分燃烧，火焰的长短不变；请见图7，其特点是：条形孔是一头大另一头小的开口槽，在阀芯转动时，使在阀体上与该条形孔(61)配合连通的非条形通道进口(7)由大端(69)位置移到小端(70)位置即(7′)处时，可提供线性变化量的燃气，同理，在燃出通道出口上采用这种呈线性变化量的条形孔，保证各燃烧区上得到范围宽的由大火到小火燃烧状态，此时燃气阀与图1中、图11中可升降的受热体或燃烧器配合，来保证由大火到小火在火焰长短变化时，火焰的外焰始终与锅接触；请见图8，特点是在该阀芯(10)上的两种条形孔的开口位置不同，使该条形孔的中心线(73)与阀体上相通的非条形孔的中心线(74)不平行、不重合，这样就使阀芯转动时，通过与之配合接触的非条形孔上的燃气量恒定或变化。请见图9，其特点是：该阀芯(10)上的条形孔的开口槽有两头大、中间小、有中间小、两头大，有一头大，另一头小几种形状；请见图10，其特征是：该阀芯上的条形孔是一头大，另一头小，阀芯上只有一个燃气通道出口(71)；请见图12，其特点是：该阀芯上燃气通道口是条形孔(75)的中心线(73)与配合相通在阀体上的非条形孔(5)的中心线(74)不平行、不重合，这样在阀芯转动时，使通过的燃气量呈线性的变化，而且该条形孔易于加工，该阀芯上也只有一个非条形孔的燃气通道出口(71)。在图7、图10、图12中的阀芯、条形孔更适用于可线性的任意调整火焰大小、长短变化，而通过受热体或加燃烧器或火盖的升降来保证火焰的外焰与锅接触。同理，在图1至图12中，条形孔也可设在阀体上，而阀芯上采用非条形孔。也可以是条形孔与条形孔配合形成一个燃气通道口。现请回到图1中，在图1中采用了经扛杆(14)传动机构来达到省力、自动调整燃烧器随着火焰长短，即大小火变化时，将燃烧器(27)自动升降，因与阀芯(10)相连或接触的轴上有凹槽或凸台(13)，在阀芯处于大火时，该凸台(13)未与扛杆(14)压力接触，此时，火焰长，但燃烧器未移动，即离受热体(15)距离最远，随着阀芯的转动，该凸台(13)或凸台上的斜坡面开始与扛杆(14)压力接触，因扛杆定位在支架(34)，扛杆另一头(33)与托盘(35)压力连接接触，而托盘与燃烧器接触或连接，而使燃烧器(27)移动，这样火焰变小，变短时，燃烧器就离受热体近，保证了外焰始终与锅底接触，当然，扛杆(33)一头可直接与燃烧器连接或接触来推动燃烧器移动，同理也可以采用扛杆(33)一头与支撑受体的支架(16)连接或接触，或直接与受热体接触或连接来移动受热体，而燃烧器不移动，这样也可以保证火焰的外焰与锅底始终接触。

请见图2，它是一种带节能燃烧装置的燃气热水器，节能燃气阀的工作原理，结构等与图1中的一样，故略述，不同的是：1、该节能燃气阀的阀芯(10)或与阀芯连接或接触的轴(50)经连接杆(49)与阀杆(47)相连或接触，该阀杆与阀体(45)内可移动的薄膜(46)相连，利用水在阀体内即薄膜(46)两边的压力差来调控燃气阀的开启大小，而压力差的形成由水管上的节点凹槽(43)形成；2、该燃烧器(27)上采用多个燃烧区，即猛火(52)、大火(17)、中火(19)、小火(21)的方式来保证受热体(51)、(55)与火焰的外焰接触和燃气充分的燃烧。

请见图11，该图的工作原理等与图1中叙述一样，故略述，不同的是：1、该燃气阀的阀芯上的条形孔(75)与之相配合接触的非条形孔(7)或条形孔在阀芯转动中，其中两个的中心线不平行、不重合，采用此种结构位置来调整燃气输出量的线性变化；2、阀芯上只有一个非条形孔(71)的燃气通道出口；3、该阀芯或与阀芯相连或接触的引射管(39)上连接或配合接触着带齿的传动机构(77)，该传动机构与带齿的传动机构(80)配合接触或连接，在传动机构(80)或燃烧器上有凹槽或凸台(79)、(87)，该凹槽或凸台与燃烧器(27)或支架(88)接触或它上的凹槽或凸台接触而带动燃烧器移动升降，保证燃气阀调整过程中，从大火到小火时，火焰的外焰都与受热体接触；4、该阀芯或与阀芯相连或接触的引射管(39)上连接或配合接触着调风板(81)，在调风板上有二次风的进气口(92)，利用阀芯转动或移动时，调风板同步移动，使该凋风板上的进气口全部或部分与进气口(83)相通，来保证燃气由大到小的任何过程中，燃气都可充分燃烧而不会熄火或离焰或空气不足的现象；5、在引射管(39)上设有可调节一次风量的调节阀(78)，该调节阀上的螺纹(81)与引射管上的螺纹(81)配合接触，来改变进入一次风口(93)的风量；6、混合燃气喷射管与燃烧器(27)上的孔配合接触，使燃烧器升降是，该喷射管上的喷口(84)始终在燃烧器的孔中。同理，该带齿的传动机构(80)也可以直接带动受热体的移动来保证火焰外焰始终与锅接触；利用传动装置使燃烧器或受热体移动来实现升降也可装在没有条形孔的燃气灶上。

通过上述措施，顺利完成本实用新型的目的。

Claims (6)

1、一种用于气灶、燃气热水器上的一种高效的节能燃烧装置，它包括有外壳、支架、调风板、燃烧器、弹簧、受热体、支撑架、燃气阀、旋钮、引射管构成，其特征是：一种燃气阀上至少有一个燃气通道口是条形孔；一种燃气阀至少连接或配合接触着一个与阀芯一起移动或转动的调风装置；一种燃气阀至少连接或配合接触着一个可使燃烧器移动而升降的传动装置；一种燃气阀至少连接或配合接触着一个可使受热体移动而升降的传动装置；一种燃烧器上的火盖是抛物形面，一种燃烧器是台阶式。

2、根据权利要求1所述的一种高效的节能燃烧装置，其特征是：一种是条形孔设在燃气阀的阀体上，一种是条形孔设在燃气阀的阀芯上；条形孔包括有：一种条形孔是一头大、另一头小，一种条形孔是两头大、中间小，一种条形孔是两头小，中间大，一种条形孔是对称的、成阶梯形的大小变化，一种条形孔是非对称的、成阶梯形的大小变化，一种条形孔的开口上有大、小，一种条形孔的开口宽度是一样的长槽；一种是设在阀体或阀芯上的条形孔的燃气通道口与设在阀芯或阀体上的非条形孔的燃气通道口配合连通，来接通燃气，一种是设在阀体或阀芯上的条形孔的燃气通道口与设在阀芯或阀体上的条形孔的燃气通道口配合来接通燃气；一种是设在阀体或阀芯上的条形孔，该条形孔的中线与设在阀芯或阀体上的另一条形孔或非条形孔的中心线不平行、不重合。

3、根据权利要求1所述的一种高效的节能燃烧装置，其特征是：一种调风装置是调风板，该调风板上有空气能流过的进风口，该调风板与阀芯或与阀芯相连的引射管或燃气输出管相连接或配合接触；一种调风装置是在靠近一次风进口位置的引射管上装有可移动的调风阀。

4、根据权利要求1所述的一种高效的节能燃烧装置，其特征是：一种燃气阀的阀芯或与阀芯相连的杆上连接或配合接触着突起或凹入的凹槽或凸台，该凹槽或凸台与定位在支架上的是扛杆的传动装置连接或配合接触，其中，一种是该扛杆的另一头与燃烧器或支撑燃烧器的托盘接触或连接来带动燃烧器移动而升降，另一种是该扛杆的另一头与受热体或者与支撑受热体的支撑架接触或连接来带动受热体移动而升降；其中，一种扛杆与弹簧相连或接触。

5、根据权利要求书1所述的一种高效的节能燃烧装置，其特征是：一种燃气阀与阀芯相连的杆上连接或配合接触着带齿的传动装置，其中，一种是该齿与支撑受热体的支撑架上的齿轮配合接触，一种是该齿与燃烧器上的齿配合接触，一种是该齿与支撑燃烧器上的齿轮配合接触，一种是该齿与支撑受热体或燃烧器的带齿的托盘配合接触；一种是在燃烧器上或支撑燃烧器的托盘上或支撑燃烧器的支撑架上有至少一个突起或者凹入的凹槽或凸台，一种是在燃烧器上或齿轮上或支撑燃烧器的托盘上或支撑燃烧器的支撑架上有螺纹或带螺纹的孔，该螺纹或带螺纹的孔与齿轮上的螺纹或燃气阀上的螺纹或支撑架上的螺纹配合接触而使燃烧器或受热体在转动下升降。

6、根据权利要求1所述一种高效的节能燃烧装置，其特征是：一种燃烧器上的火盖是抛物形面，即复盖在该火盖上的火焰孔组合的成抛物形；一种燃烧器上的火焰孔有高低位置区别，即代表大、中、小火焰的燃烧区与受热体间的距离不一样。

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