等离子火炬装置及等离子灶具的制作方法

本发明涉及炉灶领域，尤其涉及一种等离子灶火炬装置及等离子灶具。

背景技术：

目前，家用及商用烹饪炉灶以燃气灶、电磁炉、微波炉等为主。传统燃气灶必须使用易燃易爆物质（如煤气等），经常引发严重的安全事故，存在严重的安全隐患，且有排放大量温室气体，产生的热能利用率低，排放大量废热，火力不易控制，不经济及难以智能化等问题。而电磁炉及微波炉则因其工作特性不符合传统燃气灶用户的烹饪习惯，难以达到传统燃气灶的口感和烹饪体验。

等离子火炬由于具有温度高，节能等优点，被用作新型灶具的加热源，然而，由于等离子火炬的结构限制，等离子火炬所产生的加热面积相对较为集中且相对来说较小。因此，在作为灶具热源的使用时，为了达到更好的加热效果，则需要布置比较密集的等离子火炬阵，然而，受制于灶体结构的限制，能够在一定范围内设置的等离子火炬装置也是有限的。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种效率更高的等离子灶火炬装置及等离子灶。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明首先提供一种等离子火炬装置，用于对等离子介质进行电离，产生等离子火炬，包括火炬发生器以及与所述火炬发生器连接的第一介质管理模块；所述火炬发生器包括一点火管道，其中，所述点火管道包括一收缩段、与所述收缩段衔接的等径段以及一于所述等径段衔接的扩散段，其中，所述点火管道的管壁设置有用于喷射等离子介质流的第一喷嘴环、中心电极以及上电极，所述第一喷嘴环设置在所述收缩段下方，所述第一喷嘴环与所述第一介质管理模块的输出端连接，所述第一喷嘴环上设置有多个喷射所述等离子介质流的喷口，所述第一介质管理模块用于控制等离子介质流从所述第一喷嘴环的喷口喷出。

优选的，所述中心电极设置有一放电尖端，其中，所述放电尖端设置在所述收缩段的范围内。

优选的，所述第一喷嘴环的喷口相对于管壁切向设置，且所述第一喷嘴环的喷口相对于水平面呈斜角设置。

优选的，所述第一喷嘴环的喷口相对于水平面呈15°-75°设置。

优选的，还包括设置在所述第一喷嘴环之上的第二喷嘴环，所述第二喷嘴环与第二介质管理模块的输出端连接，所述第二喷嘴环按圆周均布设置有多个喷射稀释介质的喷口，所述第二介质管理模块用于控制所述稀释介质的喷出。

优选的，所述第二喷嘴环的喷口相对于管壁切向设置，且所述第二喷嘴环的喷口相对于水平面呈斜角设置。

优选的，所述第二喷嘴环设置在所述扩散段上。

优选的，还包括设置在第二喷嘴环之上的第三喷嘴环，所述第三喷嘴环也与所述第二介质管理模块的输出端连接，所述第三喷嘴环按圆周均布设置有多个喷射稀释介质的喷口，所述第二介质管理模块用于控制所述稀释介质的从所述第二喷嘴环喷出或从所述第三喷嘴环喷出。

优选的，所述等径段的管径是所述点火管道最大管径的1/3-2/3。

本发明同时还提供一种等离子灶具，包括灶具支架以及多个设置在所述灶具支架上的如上任一所述的等离子火炬装置。

本发明与现有技术相比，其优点在于：通过将等火炬发生器的点火管道结构设置成收缩段、等径段以及扩散段，使得等离子介质流进入点火管道后，在收缩段进行加速，同时，利用电极对等离子介质流进行电离形成高温等离子流，受到收缩段的加速影响，等离子流在等径段高速流出，使得具有更高温度的等离子流能够迅速涌出，并在扩散段进行扩散，这样使得温度更高的等离子流能够与被加热物体形成更大面积的接触，从而提高了加热效率。

附图说明

图1为本发明实施例的等离子火炬装置的模块结构示意框图；

图2是本发明实施例的等离子火炬装置的结构示意图；

图3是本发明实施例中第一喷嘴环结构示意图；

图4是本发明实施例中第二喷嘴环结构示意图；

图5是本发明实施例中等离子灶具的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的结构原理及功能特点作进一步说明，以便理解本发明的发明实质。

参照图1及图2所示，本实施例提供一种等离子火炬装置，该装置可应用于烹饪炉灶的热源器件，主要用于对等离子介质进行电离，产生等离子火炬（火焰），利用高温等离子流加热物体表面（如锅等厨房加热食品的用具）。该装置包括：火炬发生器10以及与所述火炬发生器连接的第一介质管理模块21；所述火炬发生器包括一点火管道，其中，所述点火管道包括一收缩段104、与所述收缩段104衔接的等径段105以及一于所述等径段衔接的扩散段106其中，所述点火管道的管壁设置有用于喷射等离子介质流的第一喷嘴环120、中心电极102以及上电极101，所述第一喷嘴环120设置在所述收缩段104下方，所述第一喷嘴环120与所述第一介质管理模块21的输出端连接，所述第一喷嘴环120上设置有多个喷射所述等离子介质流的喷口121，所述第一介质管理模块21用于控制等离子介质流从所述第一喷嘴环的喷口喷出。本实施例通过将等火炬发生器10的点火管道结构设置成收缩段、等径段以及扩散段，使得等离子介质流进入点火管道后，在收缩段进行加速，同时，利用电极对等离子介质流进行电离形成高温等离子流，受到收缩段的加速影响，等离子流在等径段高速流出，使得具有更高温度的等离子流能够迅速涌出，并在扩散段进行扩散，这样使得温度更高的等离子流能够与被加热物体形成更大面积的接触，从而提高了加热效率。

在本实施例中，所述中心电极设置有一放电尖端103，其中，所述放电尖端103设置在所述收缩段104的范围内。这样，等离子介质流在该收缩段开始加速，同时，受到电离形成等离子流，这样，电离后的高温等离子流形成了加速状态，同时，由于在收缩段104加速流动，导致下部形成负压，有效的减少放电尖端103的损耗。

在本实施例中，如图2及图3所示，所述第一喷嘴环120的喷口121相对于管壁切向设置，且所述第一喷嘴环120的喷口121相对于水平面呈斜角设置。呈斜角设置使得喷出的等离子介质流向上快速流动，更好的保持中心电极102下部的负压状态，另外，第一喷嘴环120的喷口121按圆周均布设置，使得等离子介质流能够均匀的向上流动，从而电离产生稳定的高温等离子流。

在本实施例中，所述第一喷嘴环120的喷口121相对于水平面呈15°-75°设置，在这个角度区间下，更好的保证了等离子介质流的向上流动。

在本实施例中，结合图1所示，点火管道还包括设置在所述第一喷嘴环120之上的第二喷嘴环130，所述第二喷嘴环130与第二介质管理模块22的输出端连接，所述第二喷嘴环130按圆周均布设置有多个喷射稀释介质的喷口131，所述第二介质管理模块22用于控制所述稀释介质的喷出。稀释介质可以对喷出的高温等离子流进行稀释，从而降低高温等离子流的加热作用。是一种有效调节点火发生器加热效果的方式。

在本实施例中，如图4所示，所述第二喷嘴环130的喷口131相对于管壁切向设置，且所述第二喷嘴环139的喷口131相对于水平面呈斜角设置。这样使得稀释介质能够更好的混合到高温等离子流中，保证良好的调节效果。

在本实施例中，所述第二喷嘴环130设置在所述扩散段106上，由于高温等离子流在扩散段106进行扩散流动，此时加入稀释介质能够更好的进行混合而达到调节加热效果的作用。

作为本实施例的进一步改进，还包括设置在第二喷嘴环之上的第三喷嘴环（图中未示出），所述第三喷嘴环也与所述第二介质管理模块22的输出端连接，所述第三喷嘴环按圆周均布设置有多个喷射稀释介质的喷口，所述第二介质管理模块22用于控制所述稀释介质的从所述第二喷嘴环喷出或从所述第三喷嘴环喷出，这样，可以从不同高度对高温等离子流进行稀释，使得调节范围更广，调节效果更有效。当然，第二介质管理模块22也可以同时控制稀释介质同时从第二、第三喷嘴环喷出，从而达到更快、更大范围的调节。

在本实施例中，所述等径段的管径是所述点火管道最大管径的1/3-2/3，在这个直径范围内，可以有效的保证等离子介质流的电离效果，同时，也能很好的达到高温等离子流的加速扩散效果。

结合图2及图5所示，本发明同时还提供一种等离子灶具100，包括灶具支架102以及多个设置在所述灶具支架102上的等离子火炬装置10，还包括外壳1、环形锅架2，其中，等离子火炬装置10为上述的等离子火炬装置。在外壳1内设置有适当结构，以封装和保护上述第一介质管理模块21、第二介质管理模块22、高压功率模块30和控制模块40，并在外壳1上设置通风口11和调节火力的旋钮12。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围以权利要求的保护范围为准。