帶型線爐膛的燃氣灶的製作方法

2023-05-26 11:19:26

專利名稱：帶型線爐膛的燃氣灶的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及到一種灶具，特別涉及到一種利用型線爐膛結 構來提升熱利用率，和利用旋流葉柵及錐形燃燒筒結構來消除CO的灶具。
技術背景現在食堂用燃氣灶的缺點是①高溫燃氣短路流走，熱能未充分 得到利用；②鍋受熱面未完全發揮作用；③燃氣對鍋底面放熱強度低；④空 氣與燃料氣分開調節，它們難達到匹配關係，⑤採用單噴嘴燃燒器，難以燃燒完 全。家用燃氣灶的缺點是①敞開燃燒有近一半熱量隨排氣散失在廚房中；② 引射混合引射不到足夠的空氣而造成不完全燃燒；③燃燒不完全，排氣中芳香 族氣體有致癌作用，危及人的健康；④尾氣排在室內使人感到廚房灼熱，所有 這些都導致現有燃氣灶熱利用率低、C0超標、不健康、不衛生的弊端。 發明內容研發本型線爐膛燃氣灶的目的是第一提高熱利用率；第二減少化 學不完全燃燒物CO;第三操作方便。為此採用了如下六項技術措施《1》採用 了型線爐膛結構，即在現有燃氣灶的爐膛內加一個同鍋底面形狀相似的型線爐 膛，起著隔絕熱、回收熱和強化傳熱的作用，它由三部份組成①雙層腔室， 由跟鍋底面型線相似的內側板(9)、外側板(11)和隔板(10)層層相包而成，② 環形煙室(4),由外側板的上端與環形煙室(4)和灶臺板(1)三者
構成，起著收集煙氣的作用,③空氣預熱管(3)，是一根半圓環管，布置在環形
煙室內，內通空氣，籍以吸收煙氣的餘熱，半圓環管與外側板的連接處之外側 板上，開有排孔，籍此將空氣均勻地引入到雙層腔室的內、外腔室，即由內側 板和隔板組成的內腔室，和由外側板和隔板組成的外腔室。在腔室中流動的空 氣，既起絕熱作用，又起回熱作用，最終流入燃燒器。而高溫燃氣則經過由雙層 腔室內側板和鍋底面形成的狹窄通道流入煙室，此舉強化了燃氣對鍋底面的放
熱作用，大大地增強了鍋面吸收熱量的能力，從而提高了熱利用率。《2》採用 了專門設計製造的風機組(22) (23) (24)，按照燃氣灶對風源的要求，選擇 市場上滿足其風壓要求的風機，額定容積流量都過大，故實際使用工況點都處 在小流量(高壓)區，效率低下因此耗功大,不經濟。經專門設計製造的風機 組，它屬於壓頭偏高、流量小的低比轉速風機，拖動它的是220V、 2800rpm、低噪音交流電動機，風機則選用徑流型或後彎型、具有多片長短葉片相間的葉輪， 為了減少漏風損失，電機側就是吸風側，電動機的冷卻風直接進入風機吸風口， 而葉輪另一面則封閉，所有上述考慮都會大大地降低風機組的製造成本和運行
費用。《3》型線爐膛下面裝有由旋流葉柵(13)、碗形殼(17)和錐形燃燒 筒(12)組成的燃燒器，見圖2,碗形殼(17)通過螺紋(32)緊固在(10)上， 碗形殼(17)上裝有燃料氣進入管(31)、點火燃燒器(16)和光電熄火保護 器(15),見圖3，旋流葉柵是一鑄鐵圓盤，上鑄有通燃料氣小孔(34)和葉片 (35)，見圖4，葉片均勻布置由外徑指向內徑，並都切於一內圓，葉片與錐形 燃燒筒(12)下面的圓環板(33)組成多個獨立的葉柵流道，空氣由外徑向內 經流動並與由燃料氣小孔流出來的燃料氣混合後燃燒，流出葉柵的高溫燃氣在 錐形燃燒筒底部形成一圈旋轉火焰，然後往上進入錐形燃燒筒，歷經了直徑減 小、旋轉加劇、混擾增強、溫度提高、燃燒完全多個過程。《4》採用了比例調 節閥，它是一根兩階梯形軸，垂直於軸，大軸段開大孔過空氣，小軸段開小孔 過燃料氣，兩孔大小值與管系阻力、風機壓力、使用的燃料氣種類和所在段軸 的直徑有關。比如說燒桔杆氣，因熱值低，燃料氣孔就要大一些，又比如要防 止氮氧化物產生，必須遵守理論燃燒溫度不能超過250(TC的條件，空氣孔就要 大一些，凡此種種必須通過模擬試驗和計算決定兩孔之大小值，彌補設計偏差 的微量調節則可通過設在孔前方管路上的整定閥(19) (20)進行。相對於軸， 兩孔對應的圓周角應同值同向，這是保證同步的條件。閥軸上還裝有一帶觸頭 的旋臂，分別與安置在各旋角的電觸點相通，用指示燈指示火力大小、長明點 火源、停火之不同工況，所謂長明點火源是指當比例調節閥開度調至最小時， 在葉柵流道出口處形成微弱但又不熄滅的一圈火焰，成了點火源，以供短暫中 斷灶工作後再投入工作時用。封閉燃燒結構的灶，因為看不到火焰，工況指示 尤為重要。《5》採用了設在燃燒器下邊的光電熄火保護器(15)，和設在空氣 預熱器入口的過熱保護器(25)，熄火信號和過熱信號使繼電器動作，它們都 通過同一個電磁鐵控制同一個旋塞閥以切斷燃料氣的供給，旋塞閥軸上固定了 一扭力彈簧和一卡口圓盤，人工開啟旋塞閥，同時對扭力彈簧加載，電磁鐵的 卡頭置位於旋塞閾卡口圖盤的卡口中，以保持旋塞閥持續開啟的位置，有信號 來，繼電器動作，電磁鐵卡頭被吸離旋塞閥的圓盤卡口，閥軸在扭力彈簧作用
5下，轉動而關閉，切斷了燃料氣源。採用這種結構是基於下面的考慮，閥工作
是在無電狀態下，可靠安全；閥為旋塞閥，密封好，動作力小，人工復位易， 好布置。過熱保護原來是為了保護鍋具因水被燒乾而燒毀，但因本灶具既使在
"爆炒"烹調操作時排氣溫度也不會超過350°C，將過熱保護器溫度設定在350 'C時，保護作用變成為保護被煮、炒之食品不會被燒焦，這在生活中十分需要。
《6》採用了設在燃燒器下邊碗形殼(17)上的點火燃燒器(16)，其結構是在 一根鐵管內密封地塞入一根空氣管，塞入不要太長，就放在管的端頭即可，使 用灶時，開電源，風機工作，即有一小股空氣被引向空氣管，最後流入錐形燃 燒筒底部，點火時作為燃燒空氣，平時則作為冷卻空氣流過全管。 一對絕緣好 的高壓電極密封地塞入此鐵管，長度離鐵管另一端約20mm即可， 一根燃料氣 管密封地塞入離火花處10imn。操作時用了一隻帶開關的特殊閥，點火時，開 關先開高壓電源、再開燃料氣，火炬產生，開啟比例調節閥，主燃料氣——主 空氣來，點著，帶開關的特殊閥關燃料氣、再關高壓電源。
傳統燃氣灶分家用、食堂用、酒店餐館用幾類，用途稍有差別，但共同的缺 點都是熱利用率低、CO排放超標，採用具有"擾動混合、封閉燃燒、強化傳熱" 結構的本發明"帶型線爐膛的燃氣灶"，與傳統燃氣灶比，熱利用率從50%提 高到90%，節能；C0排放從^700PPM降低到&0PPM,環保；廢氣直排室外，無 致癌氣散留在室內，健康；機電一體化操作，好用。


以下結合附圖對本發明"帶型線爐膛的燃氣灶"作進一步詳細說明。
圖1為帶型線爐膛的燃氣灶示意圖。
圖2為燃燒器示意圖。
圖3為旋流葉柵正視圖。
圖4為旋流葉柵頂視圖。
圖中l為灶臺板，2為鍋，3為空氣預熱管，4為環形煙室，5為空氣進入管， 6為煙氣排出口， 7為內腔室，8為鍋底面，9為內側板，IO為隔極，11為外 側板，12為錐形燃燒筒，13為旋流葉柵，14為主空氣管，15為光電熄火保護 器，16為點火燃燒器，17為碗形殼，18為比例調節閥，19為空氣整定閥，20 為燃料氣整定閥，21為主燃料氣入口， 22為電機冷卻空氣入口， 23為電動機， 24為風機，25為過熱保護器，26為光電感受頭，27為信號線，28為點火燃料氣管，29為點火空氣管，30為電火花高壓電源線，31為主燃料氣入口管，32 為連接螺紋，33為圓環板，34為燃料氣孔，35為葉片，36為保溫棉(包圍灶 型線爐膛外側板，在圍繞它的虛線內都是保溫棉)。
具體實施方式
此地說的具體實施方式
是要介紹一臺製造出如圖一所示的型線 爐膛燃氣灶，鍋直徑為0320，鍋深為122mm，滿裝3.8Kg水，鍋底受熱面積 為0.11ltf，以及下面推薦的結構尺寸，它們會因灶之大小和用途不同有些變 化。接下去還要介紹在同樣的試驗條件下，它與傳統灶的比較，以看出其優點 所在。
按圖1，型線爐膛由0.6目鋼板衝壓滾焊而成，推薦內側板(9)與鍋底面(8) 間間距為3咖。
按圖2、 3、 4，燃燒器葉片(35)高為2.5咖，十六片，燃料氣孔(34)十 六隻，直徑1.5咖，位置近葉柵出口處。
比例調節閥，大軸徑26咖，開13咖孔通空氣，小軸徑2.6咖，開1.3咖孔 通石油氣，分大火、中火、小火、保火、停火五擋燈光指示。
灶工作時，要求風機壓力為50咖水柱，流量為2.8Nf/H，此時功率為6W， 沒有合適風機，選用了一臺壓力為45咖水柱，流量為60M7H的風機湊合用上。
要求點火燃燒室的火花電壓高一些，本實施用了兩個傳統家用燃氣灶電點火 高壓線圈串聯，火花長10咖，發白，實用表明可靠性高。
空氣量和石油氣量分別用孔板流量計和轉子流量計測定。
傳統家用燃氣灶和帶型線爐膛的燃氣灶的試驗結果-
A. 同樣的鍋，都裝3.65Kg水，都從28i:燒至10CrC;
B. 用同樣的石油氣流量，0.1697 Kg/H;
C. 傳統家用燃氣灶用了 21Min和用了石油氣0.059395Kg,即59.4克氣；
D. 帶型線爐膛的燃氣灶用了 11 Min和用了石油氣0.031112Kg，即31. 1 克氣，比傳統家用燃氣灶節約石油氣47. 6%;
E. 熱利用率傳統家用燃氣灶44. 53%,帶型線爐膛的燃氣灶84. 58%， 本實施灶保溫不好，灶散熱達188大卡，改進後熱利用率可以超過90%;
F CO排放傳統家用燃氣灶〉700PPM，帶型線爐膛的燃氣灶 G 排氣溫度傳統家用燃氣灶550'C，帶型線爐膛的燃氣灶85'C。
權利要求1. 一種帶型線爐膛的燃氣灶，它由風機、比例調節閥、型線爐膛、燃燒器、點火燃燒器和熄火、過熱保護器等組成，其特徵是①在現在燃氣灶的爐膛內加一個形同鍋底相似的雙層腔室(9)(10)(11)、環形煙室(4)、空氣加熱器(3)組成的型線爐膛；②採用小轉速比、一邊全封閉的離心風機(24)，③型線爐膛下面裝有由旋流葉柵(13)、碗形殼(17)和錐形燃燒筒(12)組成的燃燒器，④火力選擇比例調節閥(18)是同軸線、同圓周角、在兩個直徑段上開孔的雙孔旋塞閥，閥軸上裝有一帶觸頭的旋臂，分別與各旋角位置的電觸點相通，以指示火力大小、長明點火、停火之工況，⑤位於燃燒器下邊的光電熄火保護器(15)和位於空氣加熱器(3)入口的熱電偶過熱保護器(25)，都通過同一個電磁鐵卡頭控制同一個旋塞閥以切斷燃料氣。
2. 根據權利要求1所述的一種帶型線爐膛的燃氣灶，其特徵是把現在燃氣灶 的爐膛改為型線爐膛,它由三部份組成①型線狀雙層腔室，它由型線與鍋底面 型線相似的內側板(9)、外側板(11)和隔板(10)層層相包而成，②環形煙 室，它由外側板的上端與一 "匕"型環板即環形煙室(4)和灶臺板(1)構成， ③空氣預熱管，是一根半圓環管，布置在環形煙室內，半圓環管(3)與外側板(11) 連接處有多孔相通，籍此將空氣引入到雙層腔室。
3. 根據權利要求1所述的一種帶型線爐膛的燃氣灶，其特徵是採用了具有多 片葉片葉輪的離心風機，風機一邊全封閉，另一邊為吸風口同時又安裝了電動 機，即電動機的冷卻風直接進入風機吸風口。
4. 根據權利要求1所述的一種帶型線爐膛的燃氣灶，其特徵是型線爐膛下部裝 有燃燒器,它由旋流葉柵組(13)、碗形殼(17)和錐形燃燒筒(12)組成，形 成了多個葉柵流道，每一葉柵流道內有一燃料氣小孔，流出的燃料氣與葉柵流 過來的空氣混合後燃燒，成了一個個的小燃燒室，流出的高溫燃氣進入錐形燃 燒筒。
5. 根據權利要求1所述的一種帶型線爐膛的燃氣灶，其特徵是火力選擇採用 了比例調節閥，它是一根兩階梯形軸，垂直於軸，大軸段開大孔過空氣，小軸 段開小孔過燃料氣，兩孔對應的圓周角應同值同向，閥軸上裝有一帶觸頭的旋 臂，分別與安置在各旋角的電觸點相通，用指示燈指示火力大小、長明點火源、停火各工況，長明點火源是當比例調節閥開度調至最小時，葉柵流道出口處形 成微弱但又不熄滅的一圈火焰，成了點火源。
6. 根據權利要求1所述的一種帶型線爐膛的燃氣灶，其特徵是採用了設在燃 燒器下邊的光電熄火保護器(15)，和設在空氣預熱器入口的過熱保護器(25)， 熄火信號和過熱信號使繼電器動作，它們都通過同一電磁鐵控制同一個旋塞閥 以切斷燃料氣的供給，旋塞閥軸上固定了一扭力彈簧和一圓盤卡口，人工開啟 旋塞閥，同時對扭力彈簧加載，電磁鐵的卡頭置位於旋塞閥的卡口中，以維持 旋塞閥持續開啟，信號來繼電器動作，電磁鐵的卡頭被吸離卡口，閥軸在扭力 彈簧力的作用下，轉動而關閉，切斷了燃料氣源。
7. 根據權利要求1所述的一種帶型線爐膛的燃氣灶，其特徵是採用了設在燃燒 器下邊碗形殼(17)上的點火燃燒器(16)，其結構是在一根管內密封地塞入 一根空氣管、 一對高壓電極、 一根燃料氣管。
專利摘要一種帶有型線爐膛的燃氣灶。在現在燃氣灶的爐膛與鍋底面間加一型線夾層腔室，其下部是燃燒器，上部是環形煙室和空氣加熱器，總稱為型線爐膛，專門設計製造的離心風機將風送至夾層腔室，流出來的熱空氣進入燃燒器，與燃料氣混合而燃燒。高溫燃氣依次流經由型錢爐膛內側面和鍋底面所形成的狹窄通道、環形煙室後，流入煙囪。燃燒器由旋流葉柵、碗形殼和錐形燃燒筒組成，每一葉柵流道內有一小孔，燃料氣從中流出與從葉柵流過來的空氣混合而燃燒，形成了一個個小的燃燒室。比例調節閥是階梯閥軸在兩個不同直徑上按同向、同圓周角開孔的雙孔旋塞閥，比例地供給空氣與燃料氣。本型線爐膛燃氣灶比現在的燃氣灶節能、環保、健康、衛生。
文檔編號F24C3/08GK201281385SQ20082013403
公開日2009年7月29日 申請日期2008年9月9日 優先權日2008年9月9日
發明者陳瑞玲, 曉 黃, 黃振明 申請人:黃振明;黃 曉;陳瑞玲