用插管的方式使火孔與氣源對接的組合式濃淡差壓燃燒器的製作方法

2023-06-11 10:59:26 4

專利名稱：用插管的方式使火孔與氣源對接的組合式濃淡差壓燃燒器的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種組合式燃氣燃燒器，可裝備於加熱爐、燃氣灶等燃氣設備上 使用。
背景技術：
目前燃氣灶使用的預混式燃燒器大多是複式燃燒器，是將兩個熱流量不同的燃燒 器組合在一起使用，熱流量大的燃燒器火蓋位於熱流量小的燃燒器火蓋的外圍，它們的流 量大小與火孔截面積大小成正比，它們組織輸出的混合氣體的濃度與流出壓力是相近或相 同的，它們都具備獨自燃燒的條件，它們的燃燒工況相近或相同，這種複式燃燒器的不足之 處在於預混氣體燃燒所需熱量全都依靠自身釋放的熱量來提供，因此要求有足夠多的熱 量要向後傳遞，為稍後流出的預混氣體燃燒時所用，由於燃燒器組織輸出的預混氣體空氣 含量越充足或預混氣體流出速度越高，燃燒反應所需求的熱量越多，因此這種燃燒器就需 通過穩焰載體或燃燒室的作用來改變火焰的流動方向，來促使足夠多的熱量回流並延時輸 出，為稍後流出的預混氣體燃燒所用，這種利用自身熱量條件促進燃燒反應持續穩定進行 的方式、在提升燃燒性能的同時、也勢必會在火孔附近形成高溫燃燒區，這不但易燒蝕結構 部件，還會使燃燒火焰相互擾動的幅度加大，會造成氣流動能的嚴重衰減、會使熱量傳遞出 去的能力大大降低，對於使用平板換熱器材的燃氣灶來說，熱量傳遞至換熱器材時容積熱 強度與火焰溫度都會大打折扣，非常不利於大強度的有效換熱，將會加大熱量流失的機率， 也就無法提高燃氣灶的能效比。

發明內容
本發明將解決目前全預混燃燒器、燃燒反應強度與熱量傳遞強度存在相互制約的 問題，提供一種利用插接的方式來使火孔與氣源對接的組合式濃淡差壓燃燒器，組合式濃 淡差壓燃燒器利用輔助的火焰條件來協助主燃預混氣體完成快速激烈地燃燒反應，既能提 高主燃預混氣體燃燒反應的強度和火焰溫度，又可提高熱量傳遞地強度，能夠在第一時間 裡將最高溫的燃燒火焰傳遞至換熱器材的表面、進行大強度的集中有效換熱，能大大地提 高換熱效率，能夠大大地提升燃氣灶的能效比。技術方案本發明包括插管，輔助混合氣體室，主燃混合氣體室。插管具有輔助火孔，主燃火 孔，輔助預混氣體插接管，主燃預混氣體插接管；輔助混合氣體室的上下端面設置有階梯狀 同心孔眼，上端面孔眼直徑大於下端面孔眼直徑，輔助混合氣體室的下面設置主燃混合氣 體室。其特徵在於將插管置於階梯狀同心孔眼之中，輔助預混氣體插接管與輔助混合氣體 室的上端面孔眼交接，輔助火孔與輔助混合氣體室接通，形成輔助預混氣體通路；主燃預混 氣體插接管與輔助混合氣體室的下端面孔眼交接，主燃火孔與主燃混合氣體室接通，形成 主燃預混氣體通路，通過插管方式實現了輔助預混氣體與主燃預混氣體的立體交叉通路。插管上的輔助火孔圍繞於主燃火孔的周圍，由輔助火孔使用的燃氣量佔燃氣總用量的15%-35%。，由主燃火孔使用的燃氣量佔燃氣總用量的65%-85%。，輔助火孔流出地 預混氣體壓力相對較低，流速較慢，預混氣體的一次空氣係數α < 1.0，因此其能夠持續穩 定燃燒，形成的輔助火焰就會圍繞於主燃火孔的周圍，燃燒釋放的熱量就能夠強迫主燃預 混氣體著火併持續穩定燃燒；主燃火孔流出地預混氣體壓力相對較高，流速較快，一次空氣 係數α ^ 1.0，主燃預混氣體在輔助火焰和熱量的作用下進行燃燒反應，能使主燃預混氣 體的燃燒反應更完全更充分，發熱速率更快，使火焰的容積強度與火焰溫度大幅度提升，主 燃火焰的氣流卷吸輔助火焰同步進行熱量傳遞，全部燃燒火焰和熱量向上沿著直線路徑輸 出，能最大限度的減小氣流擾動與熱量擴散，極有利於近距離大強度的集中有效換熱，特別 是使用表面光滑的平板換熱器材時、能夠大幅度的提高換熱效率。有益效果通過插管的方式使主輔火孔與主輔混合氣體室的交錯連通，能夠使火孔組合濃淡 燃燒器的結夠更趨合理，便於加工、組裝和維修；火孔組合濃淡燃燒器以每個插管為燃燒單 位，插管數量與分布疏密以及佔用空間大小因需求而定，因此其適用範圍更大；以輔助火孔 包圍主燃火孔，利用輔助火焰的熱量強迫主燃預混氣體著火燃燒，能夠大幅度的提高主燃 預混氣體的燃燒強度和火焰溫度，能夠極大的提高熱量傳遞的強度，有利於換熱器材近距 離、大強度的集中有效換熱，能大幅度的提高換熱強度和換熱效率，減小熱量流速的機率可 使燃氣灶的能效比大幅度的提高。


圖1是實施例1的結構示意圖。圖1-2是圖1中A-A的剖面圖。圖1_3是圖1中 插管的結構示意圖。圖1-4是圖1-3中B-B的剖面圖。圖2是實施例2的結構示意圖。圖2-2是圖2中A-A的剖面圖。圖2_3是圖2中 插管的結構示意圖。圖2-4是圖2-3中B-B的剖面圖。圖3是實施例3的結構示意圖。圖3-2是圖3中A-A的剖面圖。圖3_3是圖3中 插管的結構示意圖。圖3-4是圖3-3中B-B的剖面圖。圖4是實施例4的結構示意圖。圖4-2是圖4中A-A處的俯視圖。圖4_3是圖4 中插管的結構示意圖。圖4-4是圖4-3中B-B處的俯視圖。圖5是實施例5的結構示意圖。圖5-2是圖5中A-A處的俯視圖。圖5_3是圖5 中插管的結構示意圖。圖5-4是圖5-3中B-B的剖面圖。圖6是實施例6的結構示意圖。圖6-2是圖6中A-A的剖面圖。圖6_3是圖6中 插管的結構示意圖。圖6-4是圖6-3中B-B的剖面圖。圖7是實施例7的結構示意圖。圖7-2是圖7中A-A處的俯視圖。圖7_3是圖7 中插管的結構示意圖。圖7-4是圖7-3中B-B、C-C的剖面合成圖。
具體實施例方式實施例1 如圖1、圖1-2、圖1-3、圖1-4所示，本發明包括插管1，輔助混合氣體室2，階梯孔 眼上孔3，階梯孔眼下孔4，主燃混合氣體室5，輔助混合器6，主燃混合器7，燃氣流量轉換閥 8，空氣流量轉換閥9，鼓風機10，其特徵是將插管1置於輔助混合氣體室2的上下壁階梯4狀同心孔眼之中，輔助預混氣體插接管1-3與階梯孔眼上孔3交接，輔助火孔1-1與輔助混 合氣體室2接通，主燃預混氣體插接管1-4與階梯孔眼下孔4交接，主燃火孔1-2與主燃混 合氣體室5接通。輔助火孔1-1圍繞於主燃火孔1-2的周圍。輔助火孔1-1流出地預混氣 體壓力相對較低，流速較慢，輔助預混氣體的一次空氣係數α < 1.0，因此其能夠持續穩定 燃燒，形成的輔助火焰就會圍繞於主燃火孔1-2的周圍，燃燒釋放的熱量就能夠強迫主燃 預混氣體著火併持續穩定燃燒；主燃火孔1-2流出地預混氣體壓力相對較高，流速較快，主 燃預混氣體的一次空氣係數α ^ 1.0，主燃預混氣體在輔助火焰和熱量的作用下進行燃燒 反應。本實施例每個插管設置一個主燃火孔，插管最大外延R處直徑易取18-25毫米，主要 適用對象是中餐炒菜灶。實施例2:如圖2、圖2-2、圖2-3、圖2-4所示，本發明包括插管1，輔助混合氣體室2，階梯孔 眼上孔3，階梯孔眼下孔4，主燃混合氣體室5，輔助混合器6，主燃混合器7，燃氣流量轉換閥 8，空氣流量轉換閥9，鼓風機10。其特徵是將插管1置於輔助混合氣體室2的上下壁階梯 狀同心孔眼之中，輔助預混氣體插接管1-3與階梯孔眼上孔3交接，輔助火孔1-1與輔助混 合氣體室2接通，主燃預混氣體插接管1-4與階梯孔眼下孔4交接，主燃火孔1-2與主燃混 合氣體室5接通。輔助火孔1-1圍繞於主燃火孔1-2的周圍。輔助火孔1-1流出地預混氣 體壓力相對較低，流速較慢，輔助預混氣體的一次空氣係數α < 1.0，因此其能夠持續穩定 燃燒，形成的輔助火焰就會圍繞於主燃火孔1-2的周圍，燃燒釋放的熱量就能夠強迫主燃 預混氣體著火併持續穩定燃燒；主燃火孔1-2流出地預混氣體壓力相對較高，流速較快，主 燃預混氣體的一次空氣係數α ^ 1.0，主燃預混氣體在輔助火焰和熱量的作用下進行燃燒 反應。本實施例噴管最大外延R處直徑易取80-160毫米，主要適用對象是大鍋灶。實施例3 如圖3、圖3-2、圖3-3、圖3-4所示，本發明包括插管1，輔助混合氣體室2，階梯孔 眼上孔3，階梯孔眼下孔4，主燃混合氣體室5，輔助引射器11，主燃引射器12，主燃燃氣分 配器13。其特徵是將插管1置於輔助混合氣體室2的上下壁階梯狀同心孔眼之中，輔助 預混氣體插接管1-3與階梯孔眼上孔3交接，輔助火孔1-1與輔助混合氣體室2接通，主燃 預混氣體插接管1-4與階梯孔眼下孔4交接，主燃火孔1-2與主燃混合氣體室5接通。輔 助火孔1-1圍繞於主燃火孔1-2的周圍。輔助火孔1-1流出地預混氣體壓力相對較低，流 速較慢，輔助預混氣體的一次空氣係數α < 1.0，因此其能夠持續穩定燃燒，形成的輔助火 焰就會圍繞於主燃火孔1-2的周圍，燃燒釋放的熱量就能夠強迫主燃預混氣體著火併持續 穩定燃燒；主燃火孔1-2流出地預混氣體壓力相對較高，流速較快，主燃預混氣體的一次空 氣係數α ^ 1.0，主燃預混氣體在輔助火焰和熱量的作用下進行燃燒反應。本實施例每個 插管1設置一個主燃火孔1-2，一個主燃火孔1-2與一個主燃引射器12對接，主燃火孔1-2 直徑與主燃引射器12的喉管直徑相當，噴管1最大外延R處直徑易取20-30毫米，主要適 用對象是商用燃氣灶。實施例4 如圖4、圖4-2、圖4-3、圖4-4所示，本發明包括插管1，輔助混合氣體室2，階梯孔 眼上孔3，階梯孔眼下孔4，主燃混合氣體室5，輔助引射器11，主燃引射器12，主燃燃氣分配 器13，其特徵在於將插管1置於輔助混合氣體室2的上下壁階梯狀同心孔眼之中，輔助預混氣體插接管1-3與階梯孔眼上孔3交接，輔助火孔1-1與輔助混合氣體室2接通，主燃預混 氣體插接管1-4與階梯孔眼下孔4交接，主燃火孔1-2與主燃混合氣體室5接通。輔助火 孔1-1圍繞於主燃火孔1-2的周圍。輔助火孔1-1流出地預混氣體壓力相對較低，流速較 慢，輔助預混氣體的一次空氣係數α < 1.0，因此其能夠持續穩定燃燒，形成的輔助火焰就 會圍繞於主燃火孔1-2的周圍，輔助預混氣體燃燒釋放的熱量就能夠強迫主燃預混氣體著 火併持續穩定燃燒；主燃火孔1-2流出地預混氣體壓力相對較高，流速較快，主燃預混氣體 的一次空氣係數α = 1.0，主燃預混氣體在輔助火焰和熱量的作用下進行燃燒反應。本實 施例的主燃火孔適宜採用條縫狀火孔，條縫火孔的中間部分向上凸起更利於輔助火焰的熱 量向中間傳遞，採用圓形火孔效果次之，每個插管1與一個主燃引射器12對接，亦可多個插 管1共用一個主燃引射器及主燃混合氣體室，插管1最大外延R處直徑易取40-60毫米，主 要適用對象是家用燃氣灶。實施例5 如圖5、圖5-2、圖5-3、圖5-4所示，本發明包括插管1，輔助混合氣體室2，階梯孔 眼上孔3，階梯孔眼下孔4，主燃混合氣體室5，輔助引射器11，主燃引射器12。其特徵是將 插管1置於輔助混合氣體室2的上下壁階梯狀同心孔眼之中，輔助預混氣體插接管1-3與 階梯孔眼上孔3交接，輔助火孔1-1與輔助混合氣體室2接通，主燃預混氣體插接管1-4與 階梯孔眼下孔4交接，主燃火孔1-2與主燃混合氣體室5接通。輔助火孔1-1圍繞於主燃 火孔1-2的周圍。輔助火孔1-1流出地預混氣體壓力相對較低，流速較慢，輔助預混氣體的 一次空氣係數α 1.0，主燃預 混氣體在輔助火焰和熱量的作用下進行燃燒反應。本實施例噴管1最大外延R處直徑易取 20-30毫米，主要適用對象是大鍋灶，煲湯灶。實施例6 如圖6、圖6-2、圖6-3、圖6-4所示，本發明包括插管1，輔助混合氣體室2，階梯孔 眼上孔3，階梯孔眼下孔4，主燃混合氣體室5，輔助引射器11，主燃引射器12，主燃燃氣分配 器13，其特徵在於將插管1置於輔助混合氣體室2的上下壁階梯狀同心孔眼之中，輔助預混 氣體插接管1-3與階梯孔眼上孔3交接，輔助火孔1-1與輔助混合氣體室2接通，主燃預混 氣體插接管1-4與階梯孔眼下孔4交接，主燃火孔1-2與主燃混合氣體室5接通。輔助火 孔1-1圍繞於主燃火孔1-2的周圍。輔助火孔1-1流出地預混氣體壓力相對較低，流速較 慢，輔助預混氣體的一次空氣係數α < 1.0，因此其能夠持續穩定燃燒，形成的輔助火焰就 會圍繞於主燃火孔1-2的周圍，輔助預混氣體燃燒釋放的熱量就能夠強迫主燃預混氣體著 火併持續穩定燃燒；主燃火孔1-2流出地預混氣體壓力相對較高，流速較快，主燃預混氣體 的一次空氣係數α ^ 1.0，主燃預混氣體在輔助火焰和熱量的作用下進行燃燒反應。本實 施例的噴管1最大外延R處直徑易取40-60毫米，主要適用對象是商用猛火燃氣灶。實施例7 如圖7、圖7-2、圖7-3、圖7-4所示，本發明包括插管1，輔助混合氣體室2，階梯孔 眼上孔3，階梯孔眼下孔4，主燃混合氣體室5，輔助引射器11，主燃引射器12，其特徵在於 將插管1置於輔助混合氣體室2的上下壁階梯狀同心孔眼之中，輔助預混氣體插接管1-36與階梯孔眼上孔3交接，輔助火孔1-1與輔助混合氣體室2接通，主燃預混氣體插接管1-4 與階梯孔眼下孔4交接，主燃火孔1-2與主燃混合氣體室5接通。輔助火孔1-1圍繞於主 燃火孔1-2的周圍。輔助火孔1-1流出地預混氣體壓力相對較低，流速較慢，輔助預混氣體 的一次空氣係數α 1.0，主燃預混氣體在輔助火焰和熱量的作用下進行燃燒反應。本實施例在噴管1的 側壁設置橫向主燃火孔1-2，可使主燃火焰向四周流動，能得到更大的用火面積，輔助火孔 1-1相對主燃火孔1-2有10-20毫米落差，主要適用於對平底器皿的加熱。
權利要求
1.用插管的方式使火孔與氣源對接的組合式濃淡差壓燃燒器，包括插管，輔助混合氣 體室，主燃混合氣體室。其中的插管具有輔助火孔，主燃火孔，輔助預混氣體插接管，主燃 預混氣體插接管，輔助火孔圍繞於主燃火孔的周圍；輔助混合氣體室的上下端面設置有階 梯狀同心孔眼，上端面孔眼直徑大於下端面孔眼直徑，輔助混合氣體室的下面設置主燃混 合氣體室。其特徵在於將插管置於階梯狀同心孔眼之中，輔助預混氣體插接管與輔助混合 氣體室的上端面孔眼交接，輔助火孔與輔助混合氣體室接通，形成輔助預混氣體通路；主燃 預混氣體插接管與輔助混合氣體室的下端面孔眼交接，主燃火孔與主燃混合氣體室接通， 形成主燃預混氣體通路，通過插管方式實現了輔助預混氣體與主燃預混氣體的立體交叉通 路。
2.用插管的方式使火孔與氣源對接的組合式濃淡差壓燃燒器，其特徵在於由輔助火 孔使用的燃氣量佔燃氣總用量的15% -35% ；由主燃火孔使用的燃氣量佔燃氣總用量的 65% -85%。輔助火孔流出地預混氣體壓力相對較低，流速相對較慢，輔助預混氣體的一次 空氣係數α < 1.0 ；主燃火孔流出地預混氣體壓力相對較高，流速相對較快，主燃預混氣體 的一次空氣係數α彡1.0。
3.用插管的方式使火孔與氣源對接的組合式濃淡差壓燃燒器，其特徵在於輔助火焰圍 繞於主燃火焰的周圍，利用輔助火焰的熱量強迫主燃火焰持續穩定燃燒，輔助火孔流出的 預混氣體能夠獨自持續穩定燃燒，主燃火孔流出的預混氣體不能獨自持續穩定燃燒。
全文摘要
用插管的方式使火孔與氣源對接的組合式濃淡差壓燃燒器，包括插管，輔助混合氣體室，主燃混合氣體室。輔助燃燒器和主燃燃燒器，其特徵在於輔助火孔包圍主燃火孔，輔助火孔與輔助混合氣體室接通，主燃火孔與主燃混合氣體室接通，輔助預混氣體流出時壓力相對較低，流速相對較慢，濃度相對較高，主燃預混氣體流出時壓力相對較高，流速相對較快，濃度相對較低，利用輔助火焰為主燃預混氣體提供燃燒所需全部的熱量，強迫主燃預混氣體持續穩定燃燒，全部燃燒火焰和熱量向上沿著直線路徑輸出，能最大限度的減小氣流擾動與熱量擴散，極有利於近距離大強度的集中有效換熱，特別是使用表面光滑的平板換熱器材時、能夠大幅度的提高換熱效率。
文檔編號F23D14/46GK102052676SQ20091021780
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月3日 優先權日2009年11月3日
發明者李芳春 申請人:李芳春