一種火旋風式燃燒器的製作方法

2023-05-22 23:28:22

本實用新型涉及一種適用於液態和固體燃料的燃燒器，進一步涉及一種火旋風式燃燒器。

背景技術：

炊事燃燒器在現實生活中應用十分廣泛，隨著節能意識的提高，人們一直嘗試通過改進燃燒器裝置以及燃燒形態來提高燃料的利用效率。特別地，高原地區低壓低氧的環境條件會顯著降低燃料的燃燒效率，而當前在高原地區使用的液態燃料燃燒器，由於其設計時未考慮高原低壓低氧環境條件的影響，在使用過程中常出現點火難、燃燒效率低、碳煙生成量高及燃燒不穩定等諸多問題。為了解決以上問題，科研工作者一直在尋求一種理想的技術解決方案

火旋風(又稱火焰龍捲風)是一種常見於森林和城市火災中的旋轉強對流火災現象，火旋風現象中產生的旋轉運動能增加火羽流的高度和燃料的燃燒速率。與常規火羽流相比，火旋風在運動學方面表現出很高的空氣卷吸速率、切向速度(表現為高速旋轉)和軸向速度(表現為強烈上升運動)，在燃燒行為上則表現為顯著升高的火焰溫度、火焰高度和燃燒速率。由於火旋風燃燒效率相比於傳統燃燒形式較高，因此可以利用火旋風的燃燒形式來改進目前市場上的炊事燃燒器。

技術實現要素：

(一)要解決的技術問題

有鑑於此，本實用新型的目的在於提供一種火旋風式燃燒器，以提高燃燒器的燃燒效果。

(二)技術方案

根據本實用新型的一方面，提供一種火旋風式燃燒器，包括爐體、油盤、紗幕和驅動裝置，其中，

所述爐體側面開設多個扇片，所述扇片配置為能夠沿自身軸旋轉大於0°且小於等於90°的任意角度間任意角度；

所述油盤布置於所述爐體底部；

所述紗幕為柱形多孔結構，圍繞所述油盤設置；以及

所述驅動裝置，配置為驅動所述紗幕繞所述油盤轉動。

優選的，所述扇片沿著爐體側面等間距分布，扇片數量為4-20個。

優選的，所述扇片的軸與爐體側面平行，且開設在扇片中部或者扇片的一個側邊。

優選的，所述扇片還包括固定件，以將扇片固定於所述任意角度。

優選的，所述紗幕的孔徑大小0.5-5cm。

優選的，所述驅動裝置包括旋轉軸承和變速電機，其中，所述旋轉軸承位於所述油盤下方，所述紗幕固定於所述旋轉軸承上，所述旋轉軸承周圈具有齒輪；

所述變速電機包含與所述旋轉軸承配套的齒輪，以通過變速電機帶動所述旋轉軸承轉動，進而帶動紗幕轉動。

優選的，所述變速電機通過直流電源供電，所述直流電源由太陽能裝置或電池充電。

優選的，所述變速電極的轉速為0～200r/min。

根據本實用新型的另一方面，以上任意所述的火旋風式燃燒器，其中的油盤用液態燃料射流口替代。

(三)有益效果

通過上述技術方案，可以看出本實用新型的有益效果在於：

(1)通過設置扇片，使外部風可以切向進入爐體，形成旋轉氣流，有利於火旋風形成；

(2)通過在油盤周圍設置可以旋轉的紗幕，引入紗幕旋轉的機械角動量，所提供的風速較大，燃燒強度也更大；

(3)通過該火旋風式燃燒器不僅可以顯著提高燃料的燃燒效率和火焰溫度從而提高炊事效率，而且可以改進特殊環境下所用的炊事燃燒器燃燒困難的難題。

(4)該火旋風式燃燒器尤其能夠提高燃料在高原低壓低氧環境條件下的燃燒效率，解決高原燃燒器在低壓低氧環境條件下燃燒困難的難題，該燃燒器能降低碳煙生成量，而且經濟實用，輕便易攜帶。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的俯視圖。

圖2是本實用新型實施例的火旋風式燃燒器內部剖視圖。

圖3是本實用新型實施例的外部爐體的側視圖。

圖中：1.爐體，2.扇片，3.旋轉軸承，4.紗幕，5.油盤，6.變速電機。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，並參照附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明。在說明書中，相同或相似的附圖標號指示相同或相似的部件。

下述參照附圖對本實用新型實施方式的說明旨在對本實用新型的總體實用新型構思進行解釋，而不應當理解為對本實用新型的一種限制。

參見圖1-3各視圖所示，根據本實用新型的總體構思，提供一種火旋風式燃燒器，包括爐體1、油盤5、紗幕4和驅動裝置。通過設置上述部件，在燃燒爐中形成火旋風發生裝置，使燃料由普通的池火燃燒形式變為火旋風燃燒形式。以下將對本實施例的火旋風燃燒器中的各個部件進行詳細說明。

根據本實施例，參見圖1和圖2所示，所述爐體1側面開設多個扇片2，所述扇片2配置為能夠沿自身軸旋轉0-90°間任意角度。通過設置扇片使外部空氣沿扇片2切向進入爐體，使油盤周圍能夠切向供風，為燃料燃燒提供充足的助燃氣體。所述扇片2可以在爐體1側面直接切割形成或者通過在爐體1側面開設通孔，然後再重新安裝扇片2。

優選的，爐體1和扇片2的材料均為耐受火旋風的高溫材料，優選的為鋼材或者銅材料。

其中，扇片2可以沿著爐體側面等間距分布，扇片2數量為4-20個；進一步優選的為4-12個。扇片的開設高度優選的與所述油盤5的高度相同或者大致高度，以使空氣從扇片2進入爐體1後能夠直接在油盤周圍形成旋轉氣流。爐體1優選的為軸對稱結構，以利於形成旋風，具體的可以為圓柱體結構，以使扇片2能夠圍繞該圓柱體均勻開設。

為了提高切向風效果，所述扇片2的軸與爐體1側面平行，且開設在扇片2中部或者扇片的一個側邊；而且所述扇片還包括固定件(圖中未示出)，以將扇片2固定於任意角度。扇片2則可以根據所需的切向風大小，設定為任意角度。

根據本實施例，所述油盤5布置於所述爐體1底部，以保證形成火旋風所需的足夠高度。油盤5用於盛放燃料，所述燃料為固體或液體酒精、煤油或其它現有技術的常見的燃料，優選的為低燃點的燃料，以能夠在高原或者低壓條件下使用。優選的，在油盤5內部鋪設石棉層，防止燃料產生飛濺。

其中，油盤5的材料均為耐受火旋風的高溫材料，優選的為鋼材或者銅材料。油盤5的形狀優選的其外圈為圓形，以利於形成垂直對稱火焰。

根據本實施例，參見圖2所示，所述紗幕4為柱形多孔結構，圍繞著所述油盤設置。紗幕4設置為可以繞油盤5進行旋轉紗幕的孔徑大小0.5-5cm，進一步優選的孔徑大小為1-3cm。

油盤5和紗幕4構成火旋風燃燒的主體，這種類型的火旋風由於加入了紗幕旋轉的機械角動量，風速較大，燃燒強度也更大。

根據本實施例，參見圖2所示，所述驅動裝置配置為驅動所述紗幕繞所述油盤轉動。所述驅動裝置包括旋轉軸承3和變速電機6，其中，所述旋轉軸承3位於所述油盤5下方，所述紗幕4固定於所述旋轉軸承3上，所述旋轉軸承3周圈具有齒輪；所述變速電機6包含與所述旋轉軸承3配套的齒輪，以通過變速電機6帶動所述旋轉軸承3轉動，進而帶動紗幕4轉動。調整變速電機的轉速可以控制火旋風大小和強度。

旋轉電機的轉速可以為0～200r/min，進一步優選的轉速為30-120r/min。而且，變速電機6可以多檔進行調節，根據外部風速大小，內部燃料燃燒程度綜合調整，以利於在各種條件下均能形成火旋風燃燒。

優選的，所述變速電機6通過直流電源供電，所述直流電源由太陽能裝置充電。尤其是在野外或者沒有室內電的情況下，本實施例的燃燒器也可以持續使用。

該火旋風式燃燒器可以應用於各種燃燒領域，包括作為炊事燃燒器，實驗室用燃燒器，小型工業燃燒器等。對於使用環境不受限制，尤其在高原低壓低氧環境下仍然可以使用，受地域限制較小。

可以替代的，所述油盤可以用液態燃料射流口替代，同樣可以實現火旋風燃燒效果。

工作模式：

旋轉電機6不工作情況下：

火旋風式燃燒爐在該狀態下為弱檔模式，不使用旋轉紗幕4和旋轉電機6，可將紗幕4去除。油盤5點火後，根據環境調整不鏽鋼扇片2角度，使外部空氣沿扇片2切向進入爐體，形成火旋風。由於此類型火旋風屬於自然狀態下產生，風速較小，燃燒強度較小，因此稱為弱檔。

旋轉電機6工作情況下：

火旋風式燃燒爐在該狀態下為強檔模式，爐體不鏽鋼扇片2調整至全開狀態(即每個扇片與圓柱形爐體垂直，即旋轉角度為90°)，點燃油盤5後，通過調整旋轉電機6轉速控制火旋風大小和強度。這種類型的火旋風由於加入了紗幕旋轉的機械角動量，風速較大，燃燒強度也更大，因此成為強檔。

以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，並不用於限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。