全預混智能型合金纖維灶具的製作方法

2023-06-19 06:19:46 2

專利名稱：全預混智能型合金纖維灶具的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種全預混智能型合金纖維灶具，特別涉及一種適用於就餐人數眾多的單位如學校、部隊、工廠、醫院等食堂廚房的智能型節能商用灶具。
背景技術：
燃氣的燃燒均需要空氣助燃，燃氣和空氣的混合比例及混合程度決定了燃氣的燃燒程度。當空氣和燃氣的混合比例最佳時，燃氣燃燒最充分，燃燒得也最完全，所產生的熱值也最高，且燃燒後所產生的廢氣和有害氣體也最少，從而達到高效、節能和環保的目的。目前市場上的各類商用灶具，一般來說功能較單一，主要採取鼓風式燃燒，存在多種弊病
(I)燃燒模式是後混式燃燒，即燃氣在爐膛內燃燒的同時，與空氣進行混合，無法保證空燃比一致，這必然造成部分燃氣未能充分燃燒即從煙道中排出，熱效率較低且火焰溫度較低， 浪費了大量能源；(2)由於燃燒不充分，導致了產生大量的C0、N0x等廢氣，汙染嚴重；(3)由於後混式為敞開式燃燒，火借風勢，產生了較大的噪音，且熱量損失嚴重。

發明內容
為解決上述技術問題，本發明提供一種高效節能、綠色環保、接近零排放、安全性能高、安裝方便、壽命長久、智能化程度高的全預混合金纖維灶具，在燃燒前實現燃氣和空氣的全預混，從而提高燃氣的燃燒效率，最大限度減少有害氣體排放，達到節能環保的目的。本發明的技術方案是全預混智能型合金纖維灶具，包括全預混合金纖維灶頭、安裝在灶具灶臺上的用於延長火焰在爐膛內部停留時間的集火器和燃燒智能控制系統；所述的全預混合金纖維灶頭包括中空的灶頭基座、設置在灶頭基座上部的多孔金屬布風板和設置在多孔金屬布風板上方的合金纖維表面燃燒材料；多孔金屬布風板與中空的灶頭基座形成一個混合空腔；所述的燃燒智能控制系統包括安裝於灶具灶臺外側的密閉式箱體、設置在箱體內的控制器，設置在箱體內的點火裝置、與點火裝置相連的且設置沿著灶頭基座伸至灶頭上部的點火針和用來檢測點火針是否點著的火焰感應針；點火裝置的點火信號輸入端與控制器的點火裝置點火信號輸出端相連同時火焰感應針的感應信號輸出端與控制器的火焰感應針感應信號輸入端相連；設置在箱體內的電磁比例閥、電磁比例閥的燃氣入口連接外部燃氣出口 ；與電磁比例閥出口相連的混風器；混風器的燃氣進口連接電磁比例閥的出口，混風器的空氣進口連接設置在箱體內的直流無刷風機；混風器的出口與灶頭基座的下部相連；電磁比例閥的信號輸入端與控制器的電磁比例閥信號輸出端相連；直流無刷風機的信號輸入端與控制器的直流無刷風機信號輸出端相連。作為本發明的進一步改進，所述的集火器包括集火器外層、集火器內層和設置在集火器外層與集火器內層之間的保溫材料；集火器內層表面上設置有用來增強火焰加熱效果的葉片，所述的葉片均勻設置在集火器內層表面上。雙層隔熱式集火器，兩層之間的保溫材料大大減少了熱量的流失，集火器內層旋轉分布固定葉片，顯著增加了火焰在爐膛內部的停留時間。作為本發明的進一步改進，還包括操作面板，所述的操作面板設置在箱體上或灶具灶臺上。作為本發明的進一步改進，所述的操作面板上設置有開關按鍵、火力調節旋鈕、節能按鈕、Π界面；前述的Π界面為液晶界面，液晶界面上包括火力大小數字顯示、系統過程狀態顯示、系統異常狀態顯示。目的使用者操作簡單、直觀，使得本發明灶具的通用性增強。操作面板設置的節能按鈕，在本發明灶具在實際使用過程中，按動節能按鈕可以使得火焰在使用檔位和最小檔位中自由切換，實現了免空燒的效果。作為本發明的進一步改進，所述的箱體內還設置有油水過濾器。增設油水過濾器保證進入直流無刷風機內的空氣是乾燥、純淨的空氣，從整體上延長了本發明灶具的使用壽命。
作為本發明的進一步改進，所述的箱體內還設置有穩壓閥；穩壓閥的入口連接外部燃氣出口，穩壓閥的出口連接電磁比例閥的燃氣入口。採用穩壓閥目的是保證燃氣壓力保持恆定，使得本發明灶具在實際使用過程中有穩定一致的效果。作為本發明的進一步改進，所述的控制器為PLC可編程序控制器或單片機控制器。本發明的有益效果是I、高效節能、綠色環保控制器通過輸出低壓電壓大小控制直流無刷風機的轉速並通過輸出電流大小控制電磁比例閥燃氣進氣量，始終保證空氣量與燃氣量處於燃燒最佳混合配比，空氣與燃氣進入混風器進行充分混合，混合氣體輸送至全預混合金纖維灶頭進行充分燃燒，大大提高了燃氣燃燒利用率、提高了火焰溫度並顯著減少了 CO、NOx等廢氣的排放量，經測定燃燒後的煙氣中CO含量低於30ppm，NOX含量低於90ppm;同時灶具採用了雙層隔熱式集火器，兩層之間的保溫材料大大減少了熱量的流失，集火器內層分布固定旋轉葉片，顯著增加了火焰在爐膛內部的停留時間，通過以上措施使得燃氣節省比例高達4(Γ50%。燃燒智能控制系統集中設定了節能功能，在操作過程中只要觸按控制面板的節能按鈕，火焰立即到最小火狀態，實現了操作過程中的免空燒，進一步提高了節能效果。2、符合國家產業調整政策，經濟價值潛力巨大本發明所採用的合金纖維表面燃燒材料是一種特種高新材料，與本發明中的燃燒智能控制系統配合使用更是相得益彰，大大提高了商用灶具的熱效率，顯著減少了有毒氣體的排放。國家號召在十二五期間大力發展節能環保產業，本發明無疑可以契合國家的產業發展目標，在商用灶具領域具有十分巨大的推廣價值和市場潛力，同時本發明還可以擴展到其他表面燃燒領域，具有更廣大的空間。3、安全性能高為了保證產品的安全性能，增加了各項安全保證措施點火前由直流無刷風機控制進行空氣預吹掃，徹底吹掃爐膛中可能殘存的可燃氣體，防止爆燃；具有火焰檢測和熄火保護功能，燃燒過程一旦檢測不到火焰，電磁比例閥將自動切斷燃氣氣路並進行吹掃，防止可燃氣體溢出；關火後電磁比例閥先關閉，直流無刷風機繼續吹掃一段時間，保證爐膛中不會有殘存可燃氣體；電磁比例閥電磁閥部分採用雙閥體，避免因一個閥體損壞而可能產生的漏氣現象；智能控制系統中增加極端保護功能，萬一智能控制器電路板被損壞，電磁比例閥將自動鎖死，保持關閉狀態；採用特殊的全預混合金纖維灶頭，有效避免了回火現象，進一步提升了安全性。4、安裝方便、壽命長久本發明採用模塊化設計，安裝時只要將幾個模塊連接起來即可，安裝簡易且維護方便。所有部件均採用符合國家標準或行業標準的成熟電子元件及耐高溫、抗氧化金屬部件，使用壽命可達10年以上,經久耐用。5、智能化程度高本發明為智能控制氣體燃燒裝置，在使用過程中可實現一鍵式自動啟動、火力無級調節、熄火安全保護、系統自診斷、遠程控制、火力大小鎖定、一鍵式免空燒、紅外及藍焰 狀態一鍵式切換等諸多智能化功能。6、填補了節能型大鍋灶領域的空白本發明特別適用於商用大鍋灶領域，在就餐人數眾多的單位如學校、部隊、工廠、醫院等食堂的廚房極具推廣價值。目前市面上的節能大鍋灶普遍存在節能率不高、損壞率高、安全性低、壽命短、火力不足等諸多問題，本發明的出現讓上述問題迎刃而解，在商用大鍋灶領域有巨大的市場潛力。


圖I是本發明的結構剖視圖。圖2是集火器的立體結構示意圖。圖3是全預混合金纖維灶頭的立體結構示意圖。其中I、直流無刷風機；2、電磁比例閥；3、穩壓閥；4、混風器；5、控制器；6、油水過濾器；7、點火裝置；8、點火針；9、火焰感應針；10、操作面板；11、灶頭基座；12、多孔金屬布風板；13、合金纖維表面燃燒材料；14、集火器外層；15、保溫材料；16、集火器內層；17、葉片；20、箱體；21、混合空腔。
具體實施例方式結合附圖I-圖3對本發明進一步說明本發明的全預混智能合金纖維灶具，包括全預混合金纖維灶頭、集火器和燃燒智能控制系統；如圖I所示。燃燒智能控制系統包括直流無刷風機I、電磁比例閥2、穩壓閥3、混風器4、控制器5、油水過濾器6、點火裝置7、點火針8、火焰感應針9、操作面板10、箱體20 ；集火器包括集火器外層14、保溫材料15、集火器內層16和葉片17 ；全預混合金纖維灶頭包括灶頭基座11、多孔金屬布風板12和合金纖維表面燃燒材料13。燃燒智能控制系統內的箱體20安裝在灶具灶臺的外側，直流無刷風機I、電磁比例閥2、穩壓閥3、混風器4、控制器5、油水過濾器6和點火裝置7均安裝在箱體20內。穩壓閥3安裝在箱體20內，穩壓閥3的輸入端與外部燃氣出口相連，穩壓閥3的輸出口與電磁比例閥2的輸入口相連，電磁比例閥2的輸出口與混風器4的燃氣進口通過密封裝置相連；直流無刷風機I的出口通過連接法蘭與混風器4的空氣進口相連。點火針8與火焰感應針9均與點火裝置7相連，並且點火針8與火焰感應針9均沿著灶頭基座11的側壁伸至灶頭上部。控制器5的直流無刷風機I信號輸出端連接直流無刷風機I的信號輸入端；控制器5的電磁比例閥2信號輸出端連接電磁比例閥2的信號輸入端；控制器5的點火裝置7點火信號輸出端連接點火裝置7的信號輸入端；控制器5的火焰感應針9感應信號輸入端與火焰感應針9的感應輸出端相連。設置火焰感應針9的目的在於檢測點火裝置7點火時是否點著即點火針8是否燃燒，保證燃燒過程一旦檢測不到火焰，火焰感應針9立即反饋一個信號給控制器5，控制器5將給電磁比例閥2—個信號，電磁比例閥將自動切斷燃氣氣路，防止可燃氣體溢出，同時直流無刷風機進行吹掃，防止爐膛內有殘存的可燃氣體。同時直流無刷風機進行吹掃，防止可燃氣體溢出。設置此裝置具有火焰檢測和熄火保護功能。控制器5採用PLC可編程序控制器或單片機控制器等一些現有的技術成熟的、可操作性強的控
制方式。全預混合金纖維灶頭內的灶頭基座11與混風器4的出口密封相連，灶頭基座11呈中空的喇叭狀體；多孔金屬布風板12固定安裝在灶頭基座11上的喇叭開口端，其另一端與混風器4的出口通過螺紋連接。灶頭基座11與安裝在灶頭基座11上的喇叭開口端的多孔金屬布風板12形成一個混合空腔21，外部的燃氣和空氣在此混合空腔21內均勻混合。合金纖維表面燃燒材料13均勻的鋪設在多孔金屬布風板12的上部，外部的燃氣和空氣的均勻混合後的混合氣體輸送至鋪設合金纖維表面燃燒材料13時，進行充分燃燒，大大提高了燃氣燃燒利用率，提高了火焰溫度並顯著減少了 CO、NOx等廢氣的排放量，經測定燃燒後的煙氣中CO含量低於30ppm，NOX含量低於90ppm。集火器採用了雙層隔熱式裝置，集火器的集火器外層14與集火器內層16增設保溫材料15，大大減少了熱量的流失；葉片17設置成帶有一定彎度的旋轉式葉片，葉片17均勻的設置在集火器內層16的內表面上，顯著延長了火焰在爐膛內部的停留時間。通過以上措施使得燃氣節省比例高達4(Γ50%。本發明還包括操作面板10，操作面板10設置在箱體20上或灶具灶臺上。為了便於操作者使用通常情況下應該設置在灶具灶臺上。操作面板10上設置有開關按鍵、火力調節旋鈕、節能按鈕、UI界面；π界面為液晶界面，液晶界面上包括火力大小數字顯示、系統過程狀態顯示、系統異常狀態顯示。目的使用者操作簡單、直觀，使得本發明灶具的通用性增強。本發明的工作原理當客戶使用該全預混智能型合金纖維灶具時，接通電源此時灶具處於待機狀態，液晶界面中顯示待機標識。打開開關鍵，系統開始數秒鐘自檢，自動檢查直流無刷風機I、電磁比例閥2、點火裝置7、點火針8、火焰感應針9的接線情況，如檢測出問題，則液晶界面中顯示相應的錯誤代碼。如通過自檢，直流無刷風機I自動啟動，進行數秒鐘的前吹掃，然後點火裝置7啟動，點火針8開始打火，電磁比例閥2延時數秒打開,再過數秒鐘後關閉點火裝置7，然後啟動火焰感應針9，如檢測到火焰則進入正常燃燒狀態，此時液晶界面中顯示正常燃燒標識。如果檢測不到火焰，電磁比例閥2立即關閉，直流無刷風機I進行數秒後吹掃，液晶顯示界面顯示故障標識並伴有聲音報警。灶具使用完畢後，關閉開關鍵，電磁比例閥2先自動關閉，直流無刷風機I繼續進行數秒的後吹掃，系統進入待機狀態。本灶具在正常使用狀態時，可通過旋轉開關無級調節火力大小，並可自由切換紅外狀態和藍焰狀態，液晶界面中相應會數字顯示檔位大小。並可通過觸按操作面板上的節能按鈕，在最小檔位及使用過程中的檔位自由切換，實現了免空燒的功能。
本發明不限於上述及附圖示出的實施例，凡依本創造之精神所作的修改及等效變換，或在此基礎上採用多種變形，都屬於本發明保護範圍內。
權利要求
1.全預混智能型合金纖維灶具，其特徵在於包括全預混合金纖維灶頭、安裝在灶具灶臺上的用於延長火焰在爐膛內部停留時間的集火器和燃燒智能控制系統； 所述的全預混合金纖維灶頭包括中空的灶頭基座(11)、設置在灶頭基座(11)上部的多孔金屬布風板(12)和設置在多孔金屬布風板(12)上方的合金纖維表面燃燒材料(13)；多孔金屬布風板(12)與中空的灶頭基座(11)形成一個混合空腔(21)； 所述的燃燒智能控制系統包括安裝於灶具灶臺外側的密閉式箱體(20)、設置在箱體內的控制器(5)，設置在箱體內的點火裝置(7)、與點火裝置(7)相連的且設置沿著灶頭基座(11)伸至灶頭上部的點火針(8 )和用來檢測點火針(8 )是否點著的火焰感應針(9 );點火裝置(7)的點火信號輸入端與控制器(5)的點火裝置(7)點火信號輸出端相連同時火焰感應針(9)的感應信號輸出端與控制器(5)的火焰感應針(9)感應信號輸入端相連； 設置在箱體內的電磁比例閥(2)、電磁比例閥(2)的燃氣入口連接外部燃氣出口 ；與電磁比例閥(2)出口相連的混風器(4);混風器(4)的燃氣進口連接電磁比例閥(2)的出口，混風器(4)的空氣進口連接設置在箱體(20)內的直流無刷風機(I);混風器(4)的出口與灶頭基座(11)的下部相連；電磁比例閥(2)的信號輸入端與控制器(5)的電磁比例閥(2)信號輸出端相連；直流無刷風機(I)的信號輸入端與控制器(5)的直流無刷風機(I)信號輸出端相連。
2.根據權利要求I所述的全預混智能型合金纖維灶具，其特徵在於所述的集火器包括集火器外層(14)、集火器內層(16)和設置在集火器外層(14)與集火器內層(16)之間的保溫材料(15);集火器內層(16)表面上設置有用來增強火焰加熱效果的葉片(17)，所述的葉片(17)均勻設置在集火器內層(16)表面上。
3.根據權利要求I所述的全預混智能型合金纖維灶具，其特徵在於還包括操作面板(10)，所述的操作面板(10)設置在箱體(20)上或灶具灶臺上。
4.根據權利要求3所述的全預混智能型合金纖維灶具，其特徵在於所述的操作面板(10)上設置有開關按鍵、火力調節旋鈕、節能按鈕、Π界面；前述的Π界面為液晶界面，液晶界面上包括火力大小數字顯示、系統過程狀態顯示、系統異常狀態顯示。
5.根據權利要求I所述的全預混智能型合金纖維灶具，其特徵在於所述的箱體(20)內還設置有油水過濾器(6)。
6.根據權利要求I所述的全預混智能型合金纖維灶具，其特徵在於所述的箱體(20)內還設置有穩壓閥(3);穩壓閥(3)的入口連接外部燃氣出口，穩壓閥(3)的出口連接電磁比例閥(2)的燃氣入口。
7.根據權利要求I所述的全預混智能型合金纖維灶具，其特徵在於所述的控制器(5)為PLC可編程序控制器或單片機控制器。
全文摘要
本發明公開了全預混智能型合金纖維灶具，包括全預混合金纖維灶頭、集火器和燃燒智能控制系統；全預混合金纖維灶頭包括中空的灶頭基座、設置在灶頭基座上部的多孔金屬布風板和設置在多孔金屬布風板上方的合金纖維表面燃燒材料；燃燒智能控制系統包括安裝於灶具灶臺外側的密閉式箱體、設置在箱體內的控制器，設置在箱體內的點火裝置、與點火裝置相連的且設置沿著灶頭基座伸至灶頭上部的點火針和用來檢測點火針是否點著的火焰感應針；設置在箱體內的電磁比例閥、電磁比例閥的燃氣入口連接外部燃氣出口；與電磁比例閥出口相連的混風器；混風器的空氣進口連接設置在箱體內的直流無刷風機；混風器的出口與灶頭基座的下部相連。
文檔編號F24C3/12GK102840606SQ20121037642
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月29日 優先權日2012年9月29日
發明者宋濤, 李成龍 申請人:宋濤, 李成龍