CN2429758Y - 带换热器的烟道式燃气灶 - Google Patents

Abstract

本实用新型是带换热器的烟道式燃气灶,主要包括灶架、灶面板、灶口、燃气管、燃烧器、炉膛、炉膛盖板、燃气开关、烟筒、进气管以及烟筒等构成,进气管的出气口与燃烧器的进气口相连接,或者进气管的出气口与炉膛的进气口相连接,烟筒与进气管相互套装或紧贴构成换热器。本实用新型能使燃烧废气首先通过换热器预加热助燃空气再通过烟筒排出室外,从而既提高热效率又使室内免受废气污染。

Description

带换热器的烟道式燃气灶

本实用新型属于燃气灶具技术，尤其是带换热器的烟道式燃气灶。

现有的烟道式燃气灶主包括灶架、灶面板、灶口、燃气管、燃烧器、炉膛、炉膛盖板、燃气开关(包括电子点火和熄火保护等)、烟筒等组成。燃气管、燃烧器、炉膛都设在灶面板下并固定在灶架上；燃烧器及相应的控制装置、炉膛等可以是一个也可以是多个；燃烧器或仅其燃烧灶头设在炉膛内，炉膛壁上设有烟道口，烟道口与外部烟筒相连接；炉膛的烟道口或烟筒的中部或出口还可设引风机；炉膛上端可以与灶面板固定为一体，也可以不与灶面板固定为一体。

炉膛上顶部位置所对应的灶面板上开有灶口，炉膛可以大于灶口直径，也可以小于或等于灶口直径。在炉膛上顶部设有炉膛盖板，炉膛盖板可以盖在炉膛顶部也可以是盖在灶口上。当炉膛小于等于灶口直径时，炉膛顶端可以高于等于或低于灶面板平面。

上述的烟道式燃气灶虽然杜绝了燃烧废气对室内空气的污染，但缺点是废气中的余热不能充分利用，废气中存在的一些热能被白白损失。

本实用新型的目的是提供一种改进的带换热器的烟道式燃气灶，它使燃烧废气首先通过换热器预加热助燃空气再通过烟筒排出室外，从而既提高热效率又使室内免受废气污染。

本实用新型主要包括灶架、灶面板、灶口、燃气管、燃烧器、炉膛、炉膛盖板、燃气开关(包括电子点火和熄火保护装置等)、烟筒、进气管以及由烟筒(全部或部分)与进气管(全部或部分)套装或紧贴构成的换热器等组成。

燃气管、燃烧器、炉膛和换热器都设在灶面板下并固定在灶架上；燃烧器、换热器及相应的控制装置与炉膛可以是一个也可以是多个，既可以一个燃烧器配置一个换热器也可以两个以上的燃烧器(灶头)共用一个换热器；燃烧器或仅其燃烧器灶头设在炉膛内，炉膛壁上(或其底部)设有排烟口，排烟口与烟筒相连接，进气管的出气口与燃烧器进气口相连接或与炉膛进气口相连接，烟筒的全部或部分与进气管的全部或部分相互套装或紧贴以构成表面式气-气换热器。燃烧器(灶头)所需助燃空气(或空气与燃气的混合气，以下简称混合气)首先通过进气管再进入燃烧器的灶头内；进气管的(除进气口和出气口外)全部或部分包覆在所说的烟筒外或设置在烟筒内，也可以与烟筒(以烟筒壁或进气管壁)相互紧贴设置，使进气管内的常温助燃空气(或混合气)与烟筒内的热废烟气能够通过进气管壁或烟筒壁进行热交换而使助燃空气(或混合气)得到预热，热废烟气因此得到冷却。从而使进气管与烟筒相套装或相紧贴部分构成表面式气-气换热器。

所说的烟筒和进气管相互套装或相贴构成的表面式气-气换热器，也可以再以炉膛为中心，卷曲成螺旋状盘绕在炉膛外面，从而构成螺旋板式换热器，以节省换热器所占空间。

所说的进气管可以是一根也可以是多根，可以是平直的也可以是曲线或折线状；所说的烟筒可以是一根也可以是多根，可以是平直的也可以是曲线或折线状的。

根据不同形状的进气管与不同形状的烟筒相套装(烟筒设在进气管内或进气管设在烟筒内，或烟筒壁与进气管的壁相互紧贴)的不同形式，该换热器可以是列管式换热器、套管(筒)式换热器、蛇管式换热器、螺旋板式换热器、板式换热器等等。也可以是热管式气-气换热器，即通过热管的传热将烟筒内烟气的热量传导给进气管中的助燃空气(或混合气)。(换热器结构详见《换热器设计》。)

在所说的烟筒和进气管的表面还可以增设翅片、凹凸纹或螺旋纹等公知强化换热措施技术。

所说的炉膛外面也可以再整个包覆一个预热套，该预热套为圆筒状或其它形状，其内壁与炉膛外壁之间有空隙为预热腔。燃烧器及其炉膛都设置在预热套内。预热套的进气口与进气管(纯空气或混合气)的出气口相接，使进气在燃烧前进一步预加热。

本实用新型的工作流程是：灶头在炉膛内燃烧所产生的废烟气首先经过所说的换热器之后再向外排放，而助燃空气(或混合气)首先经过该换热器预热之后再进入燃烧器的灶头燃烧。

本实用新型的燃气管上的燃气喷嘴可以设在炉膛内(或预热套内)的与灶头进气口相对应位置即进气管的出气口处，使燃气本身不经过换热器预热。

本实用新型的燃气管上的燃气喷嘴也可以设在换热器的空气进气口处既进气管的进气口处，使燃气与空气一边在进气管内混合，一边被换热器预热。

为了更通畅的使废烟气排放，还可以在炉膛排烟口、烟筒中部或烟筒出口处加设排风机，也可在炉膛的助燃空气进气口或进气管的进气口或中部增设鼓风机。

上述所说的鼓风机、排风机可以是轴流式或离心式任何一种风机。由于燃气灶在使用时，有大小不同的火焰(以适应不同需要)，所以该风机还可以是变速风机。

进排风机的控制开关可以单独设置，也可以与燃气灶的燃气开关设置为一个联动开关，使燃气灶工作时，进、排风机也同时运转。当该风机为变速风机时，相应的开关也为调速开关。

本实用新型的进气管、炉膛、燃烧器、烟筒等共同构成一个相对封闭的燃烧系统，设置所说的风机后，在需要燃烧器小火时，会出现风量过大影响稳定燃烧的状况。因此在设置排风机后，在所说的炉膛、烟筒的任一部位还可以加设泄气口；在设置鼓风机后，在所说的进气管或预热套的任一部位还可以加设泄气口。以进一步保证燃烧器在任何时候都能稳定的燃烧。

由于废烟气中含有大量水蒸气，当废烟气在所说的换热器中被助燃空气(或混合气)冷却后，其中的一部分水蒸气会冷凝成水。所以在所说的烟筒中部或出口部位的靠近地面一侧还可以再设一个冷凝水排水管。该排水管可以再接入建筑物下水道内或另设的冷凝水容器内。

本实用新型内还可以增设熄火保护或熄火复燃等装置(均采用公知技术)，以增加安全性。

本实用新型燃气灶可以为镶嵌式或台式。

本实用新型的优点是充分的利用了燃烧废气中的热量，进一步提高了烟道式燃气灶的热效率。

本实用新型结合以下几个实施例进一步阐述。

图1、是本实用新型第一个实施例俯视图及局部剖示图；图2、本实用新型第一个实施例的A-A向剖示图；图3、是第二个实施例侧向剖示图；图4、是第三个实施例侧向剖示图；图5、是第四个实施例俯视图及局部剖示图。

参照图1及图2，本实施例为台式双灶头燃气灶。因灶架2的作用仅是支撑并固定灶体及其各部件，它可以设计为多种多样，所以本说明书附图中仅用虚线示意。灶面板1包覆在灶架2上，在灶面板1的长方形水平灶面上设有两圆形灶口3。在灶面板1下面，与灶口3同轴设置有圆筒形(也可以是其它形状)炉膛5。炉膛5外直径小于灶口3，其上顶端穿过灶口3并与灶面板1平齐。炉膛盖板6盖在炉膛5的微呈嗽叭型的上顶端口10处。炉膛5下底端封闭，炉膛5侧壁上(或其底部)设有排烟口8，排烟口8外接套管式烟筒15。完全预混式燃烧器的灶头4固定在灶架2上且其喷火头伸入炉膛5内。灶头4的燃气空气混合管9从炉膛5的排烟口8处伸入套管式烟筒15内。混合管9外壁与烟筒15内壁间的缝隙既是烟气通道11。混合管9与烟筒15共同构成套管式表面换热器。混合管9兼做该换热器的进气管。烟筒15的横截面为圆形也可为其它形状，它的末端(即靠近混合管9的进气口12的一端)封闭，如图1。但在烟筒15末端处的侧壁上开有排烟口14，排烟口14外还接有烟筒15。但排烟口14外再接的烟筒由于不与混合管9套装，所以只起排烟作用不起换热作用。混合管9的进气口12伸出套管式烟筒15的封闭末端壁面，与燃气喷嘴13相对应。

由于本实施例为双灶头燃气灶，所以两个各自独立且相同的燃烧装置引出的烟筒15用一个三通管16汇接在一起，在三通管16的出口处还设有离心式排风机17，排风机17出口再接有烟筒15并伸出室外(从排烟口14引出的烟筒15也可以不用三通管16汇接而各自直接伸出室外)，或抽油烟机进风口下方。在套管式烟筒15的靠近封闭端下侧，还设有冷凝水排水管18，排水管18与住宅下水道相接。在排水管18上还可再加设能阻止水和气体反向流动的逆止阀或疏水阀等等(图1中未画，这两种阀均可采用公知技术)。

工作时，先将待加热的锅放在炉膛盖板6上(也可以将炉膛盖板6拿去，而直接将锅放在炉膛5的上顶端口上)，再打开带电子点火器开关7(该种开关采用公知技术，故图中仅是示意)，同时联动开关将排风机17启动。燃气喷嘴13喷出燃气并带动周围空气一起进入灶头4的进气口12，并进一步进入混合管9内混合，再从灶头4的喷火头喷出并被点燃，火焰首先加热炉膛盖板6并进一步将锅加热。燃烧后产生的烟气从排烟口8进入套管烟筒15与混合管9外壁构成的烟气通道11内。由于此时烟气仍有较高温度(一般在200度-400度左右)，所以就通过混合管9的壁将热量传给其内的燃气空气混合气，并使之升温。烟气温度则因此而下降，由于烟气与燃气空气混合气是逆向流动的，所以在套管烟筒15的末端(既封闭端)烟气温度逐渐下降接近室温。烟气中的一部分水蒸气因此冷凝成水并从排水管18排入住宅下水道内(当烟筒15与混合管9构成的套管式换热器换热面积较小时，烟气温度下降也较少，所以不会产生冷凝水也不必设置排水管18)。烟气再经排烟口14进入烟筒15，并经三通管16、排风机17排出室外。

为了减少炉膛侧壁及套管烟筒15外壁向外的散热，提高热效率，在炉膛5外壁及烟筒15外壁上还可包覆有石棉或玻璃棉等保温材料构成的保温层(具体包覆作法采用公知技术，附图中未画)。在灶面板1下表面也可以敷设保温材料。

灶头4的燃气空气混合管9的横截面可以是圆形、方形或其它不规则形状，可以是如图1、图2中所示的一根，也可以在套筒式烟管15内分成若干根，以增加其管壁表面积，加强与烟气换热效果。

参照图3，本实施例为台式单灶头燃气灶。灶面板1包覆在灶架2上(灶架2用虚线示意)，本实施例采用了灶面板1与炉膛盖板6合为一体的设计，炉膛5的上顶端焊接在(也可以不采用焊接方式)灶面板1下面。炉膛5下端开敞，燃烧器的灶头4(由于炉膛5下端开敞，所以灶头4可采用完全预混式、半预混式或扩散式燃烧器中的任一种)设在炉膛5下部，灶头4本身固定在灶架2上。炉膛5侧壁上设有排烟口8。排烟口8外接有烟筒15。

在炉膛5外面设有圆筒形(也可为其它形状)预热套21。预热套21上顶端焊接在灶面板1下表面(也可以不与灶面板1焊接在一起)，其下底部封闭，预热套21与炉膛5外壁之间构成环柱形封闭空间即为预热腔23。预热套21侧壁上设有进气口20。进气口20与排烟口8相对应。进气口20外接有进气套管9，进气套管9的末端封闭(如图3)，但在进气管9末端侧壁上设有进气口22。进气口22外接有进气鼓风机17。

烟筒15从进气口20进入进气套管9，并从其末端壁面上伸出，再进一步伸出室外(图中末画出，仅用断线19示意)。

在烟筒15与进气套管9相套接部位，即构成套管式表面换热器，此处烟筒15的壁既是烟气与空气的换热面(但烟筒15伸出进气套管9的部分则只起排废烟气的作用，不能再预热助燃空气)。

同时由于预热套21套在炉膛5外面，所以通过炉膛5侧壁的放热也可以进一步给进入预热套21内的空气加热。

燃气喷嘴13伸入预热套21内并与灶头4的进气口12相对应。

工作时，先将待加热的锅放在灶面板1上(与炉膛5上顶端相对应位置)，再打开带电子点火器开关7(采用公知技术)，同时联动开关(图中末画)启动鼓风机17运转。燃气经喷嘴13喷出并带动周围空气一起进入灶头4的进气口12，混合气然后再从灶头4的喷火头喷出并被点燃，火焰的热量通过灶面板1传给其上锅具。燃烧后的废烟气从排烟口8进入烟筒15内。助燃空气则从鼓风机17、进气口22进入进气套管9内，并通过烟筒15的壁吸收废烟气中的热量并逐渐升温沿着进气套管9向进气口20、预热腔23流动。进入预热腔23后则进一步被炉膛5外壁加热并升温。其后，被预热的空气一部分进入灶头4的进气口12，另一部分从灶头4与开敞的炉膛5下底端之间的缝隙进入炉膛5内。烟筒15内的烟气首先在进气套管9内放热后(通过烟筒壁)再从进气套管9末端穿出，并进一步通过再接的烟筒15排出室外。

烟筒15在穿入进气套管9的部分，其横截面可以是圆形或其它形状，也可以是分成数根形成列管式或板式换热器。

参照图4，本实施例为台式单灶头燃气灶，灶面板1包覆在灶架2上(用虚线示意)，实施例采用了助燃空气进气管直接伸至室外的设计，以不耗费室内氧气。在炉膛5的上顶端口部盖有炉膛盖板6，炉膛5下底部封闭，并开有灶头口25。完全预混式燃烧器的灶头4固定在灶架2上且其喷火头部穿过灶头口25伸入炉膛5内。灶头4的燃气及空气进气口12设在炉膛5外面。在炉膛5侧壁上设有排烟口8，排烟口8外接有烟筒15。

在炉膛5外面设有圆筒形预热套21，预热套21上顶端做缩口处理以与炉膛5外壁(上部)相固接。预热套21下底部也封闭。预热套21与炉膛5外壁之间形成预热腔23。预热套21侧壁上与排烟口8相对应的部位设有进气口20。进气口20外接有进气套管9，进气套管9一直伸出室外(24为建筑外墙示意)。

烟筒15从进气口20处进入进气套管9，并从套管9的进气口22伸出(如图4)。

在烟筒15与套管9相套接部分，即形成了套管式换热器。此处，温度较高的烟气与温度较低的助燃空气即可通过烟筒表面进行热交换。

预热套21套在炉膛5外壁外面，通过炉膛5侧壁的放热也可进一步给进入预热腔23内的空气加热。

燃气喷嘴13伸入预热套21内并与灶头4的进气口12相对应。

工作时，先将待加热的锅放在炉膛盖板6上，再打开带电子点火器开关7(采用公知技术)，燃气经喷咀13喷出并带动(预热腔23内的)周围空气一起进入灶头4的进气口12，再经灶头4的喷火头喷出并被点燃。火焰热量大部分通过炉膛盖板6传给其上的锅具，废烟气从排烟口8进入烟筒15内。助燃空气从进气口22进入进气套管9内，通过烟筒15的壁吸收烟气中的热量，再随着其逐渐升温沿着套管9向进气口20、预热腔23内流动。在预热腔23内被炉膛5外壁进一步加热后，被从喷咀13喷出的燃气引入灶头4的进气口12内并进而燃烧。烟筒15内的烟气在套管9内放热后，最后从烟筒口排出。

炉膛5侧壁上的排烟口8可以是一个也可以是多个，其外接的烟筒15也可以是一根或多根。但都伸入进气套管9内(套管9也可以是一根或多根)，以增强换热效果。

参照图5，本实施例为台式双灶头燃气灶。灶面板1包覆在灶架2上(灶架2虚线示意)，在灶面板1的长方形水平灶面板上设有两圆形灶口3。在灶面板1下面与灶口3同轴设有圆筒形炉膛5。炉膛5上顶端为炉膛盖板6，下底端封闭。灶头4仅其灶头穿过封闭的炉膛下底板，设在炉膛5内(与第三实施例灶头结构相同)。

本实施例采用燃气空气混合管9与烟筒15相贴，再以炉膛5为中心，成螺旋状盘绕在炉膛外面，从而构成螺旋板式换热器既增加了换热面积又使换热器体积紧凑。

炉膛5侧壁上设有排烟口8，排烟口8外接有螺旋形烟筒15。烟筒15与混合管9同轴卷成螺旋状传热板，排烟道与(燃气空气)混合气道构成相邻的流道。使烟气与混合气即可以通过相邻的隔板(实际是烟筒15壁和混合管9壁)交换热量又不互相渗混(螺旋板式换热器结构详见《换热器设计》)。所构成的螺旋板式换热器上、下两端可分别用薄板等封堵。

烟筒15与混合管9卷绕2-3圈后相分离(分离前烟筒与混合管截面可为矩形，分离后其截面形状可变为圆形)。分离后的烟筒15与一个排风机17相接，排风机17外再接一个三通管16(本燃气灶的另一个灶头引出的烟筒也汇集在三通管16处)，三通管16的出口再接一个烟筒15并伸出室外。分离后的混合管9其进气口12与燃气喷咀13相对应(如图5)。

灶头4的混合管9与烟筒15构成的螺旋板式换热器、炉膛5都直接或间接的固定在灶架2上(灶架2虚线示意)。

工作时，先打开带电子点火器开关7(采用公知技术)，同时联动开关启动风机17运转。燃气经喷咀13喷出并带动周围空气一起进入灶头4的进气口12，并进一步进入螺旋型混合管9内混合再从灶头4的喷火头喷出并被点燃。在炉膛5内燃烧产生的烟气从排烟口8进入螺旋型烟筒15内，一边沿螺旋型烟道流动，一边通过烟筒壁和混合管壁向混合管9内的燃气空气混合气传热。最后再进入排风机17、三通管16、外接的烟管15被排走。

此类将进气管与烟筒卷曲盘绕构成螺旋式预热换热器的预热燃气灶中，燃气喷咀13也可以不设在换热器的进气口处，而如第二、第三实施例那样设在炉膛5内下部或进气管9的出气口处。使燃气不经过换热器加热，而仅预热单纯的助燃空气。这样即使在预热温度很高时，也不会发生回火，可增加安全性。因通过本说明书描述及第一、二、三实施例的具体设计，本专业工程技术人员可很容易将此类变型做出来，所以不再详细描述。

本实用新型燃气灶可以设计为镶嵌式或台式。

Claims (11)

1、一种带换热器的烟道式燃气灶，它主要包括灶架、灶面板、灶口、燃气管、燃烧器、炉膛、炉膛盖板、燃气开关、烟筒和进气管，燃气管、燃烧器和炉膛设在灶面板下并固定在灶架上，燃烧器设在炉膛内，炉膛设有排烟口，排烟口与烟筒相连接，其特征在于所说的进气管的出气口与燃烧器的进气口相连接，或者进气管的出气口与炉膛的进气口相连接，所说的烟筒与所说的进气管相互套装或紧贴构成换热器。

2、按照权利要求1所说的带换热器的烟道式燃气灶，其特征在于所说的烟筒与进气管是部分或全部相互套装。

3、按照权利要求1所说的带换热器的烟道式燃气灶，其特征在于所说的烟筒与进气管是部分或全部相互紧贴。

4、按照权利要求1所说的带换热器的烟道式燃气灶，其特征在于所说的换热器可以是一个或者多个。

5、按照权利要求1所说的带换热器的烟道式燃气灶，其特征在于所说的换热器是螺旋板式换热器、列管式换热器、套管式换热器、蛇管式换热器或板式换热器以及热管式气-气换热器。

6、按照权利要求1所说的带换热器的烟道式燃气灶，其特征在于所说的烟筒或进气管的表面可设翅片、凹凸纹或螺旋纹。

7、按照权利要求1所说的带换热器的烟道式燃气灶，其特征在于所说的燃烧器与炉膛都设置在预热套内。

8、按照权利要求1所说的带换热器的烟道式燃气灶，其特征在于所说的燃气管上的燃气喷嘴可以设在进气管的出气口处或进气口处。

9、按照权利要求1所说的带换热器的烟道式燃气灶，其特征在于所说的炉膛排烟口或烟筒中设排风机。

10、按照权利要求1所说的带换热器的烟道式燃气灶，其特征在于所说的炉膛的进气口或进气管的进气口处设鼓风机。

11、按照权利要求1所说的带换热器的烟道式燃气灶，其特征在于所说的烟筒上可设冷凝水排水管。

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