浮附焰燃烧器及其燃具的制作方法

文档序号:4749517阅读:565来源:国知局
专利名称:浮附焰燃烧器及其燃具的制作方法
技术领域
本发明系涉及能实现浮附火焰的燃烧器,并对火焰大小能调节,以及用其构成浮附火焰燃气灶(炉)和高效液固体汽化炉和其它以气体或最终是气体为燃料进行表面加热的燃具和设备。
一种燃气具实质就是能进入使用状态的燃烧器,它是关键燃烧器加了许多充分条件。这就是说一种燃气具的主要水平关键体现在运用什么样的加热原理。
现有技术的燃气灶按火焰状态概括,有火焰较分散的,火焰易外逸,固然热能损失大。如普通的炉头加火盖。也有火焰较集中的。如火盖为节能型的和旋流喷头,其火焰密集向上。还有兼有强红外辐射型的,节能并不高于旋流式,但寿命差,热流量小,功率做大侧辐射增大。这些节气水平一般在10%-30%,如中国专利CN2179536、CN1155053。它们原理共同点在于燃气喷射带动空气在混合室混合,然后喷出并在燃烧器(炉头)表面起火,燃烧形成负压吸入燃气和空气。因而共同的缺点是燃烧器本身耗能、火焰较厚或较高,向周围辐射损失不小。即使火焰集中,节能有限。其实火焰集中又与热流量提高、功率增大、加热速度等有矛盾,分散对燃烧充分有利,但热能损失大而且加热不均匀,必须要研究新的燃烧方式。中国专利CN2304035减少了燃烧器喷射体损耗,但增加了燃烧罩的损耗,材料、寿命也受新的要求和影响,几乎得不偿失。根本错误就是限制了火焰的自由,其原理类似煤油炉,而液体燃料是迫不得已。
本发明思想产生高频电磁灶是灶体不发热,仅是锅体(或盛品的器皿)内部发热,何不效率高?而更有一种微波炉,可做到只是食品内部发热,连食品器皿本身都不发热,即使产生微波效率低,但总加热效率极为突出。
高频电磁灶可谓锅体就是“燃烧器”,而微波炉可谓食品就是“燃烧器”。而气体为燃料的燃烧器显然无法达到如此的加热境界,除非先将其转化为电能,这虽然也能实现,但使单个应用装置复杂化,还是集中发电好。那么能不能实现比高频电磁灶加热效果次之的气体燃烧器呢?于是产生了浮附火焰思想,即让火焰沿被加热体表面自然附着,使被加热体成为燃烧器的原理组成部分,那么火焰向四周辐射和燃烧器喷射装置的热损失均能减少到最小程度;当然火焰还能便于控制,全装置还要便于实施,材料工艺、成本等因素也要考虑现有技术水平是否能满足和市场能否接受。
因此本发明总的目的在于产生一种浮离燃烧器喷射装置而附着于被加热体表面的火焰,且能对其大小控制的高效燃烧器,以及用该燃烧器组成的燃气具,如燃气灶、炉等等。
本发明的意义(社会目的)在于据测方试,现在仅用于炉灶的燃气,平均60%以上只是加热了空气,这个浪费巨大,且造成大气温升和CO2含量上升,也是影响臭氧层重要原因之一。已有技术虽有节气率在30%的水平,已很显著和了不起,但不足以引起人们的重视和尝识,能源危机日趋紧张,且大量使用会破坏多种平衡,节约不是要讲,而是要放在至尊至高的地位,作为紧迫推动物质文明的人士,只能靠攀求更新的技术,产生更高的节约价值,更低的产品成本,更方便的操作,激发人们的尝识和应用。本技术相对普通燃气灶节气率在50%左右(43-64%),这意味着用气成本下降一半,或多出产一倍的天然气和煤气。
下面结合


实现本发明构思的技术方案。
附图1,是浮附焰燃烧器及其应用基本原理示意简图。
附图2,是复合式喷射头浮附焰燃烧器及其应用原理示意简图。
附图3,是合成喷射头浮附焰燃烧器原理简示图之一。
附图4,是合成喷射头浮附焰燃烧器原理简示图之二。
附图5,是合成喷射头浮附焰燃烧器原理简示图之三。
附图6,是合成喷射头浮附焰燃烧器原理简示图之四。
附图7,是无级可调喷射头浮附焰燃烧器简示图之一。
附图8,是无级可调喷射头浮附焰燃烧器简示图之二。
附图9,是无级可调喷射头浮附焰燃烧器简示图之三。
附图10,是无级可调喷射头浮附焰燃烧器简示图之四。
附图11,是无级可调喷射头浮附焰燃烧器简示图之五。
附图12,是无级可调喷射头浮附焰燃烧器简示图之六。
附图13,是燃烧固定示意图之一。
附图14,是燃烧固定示意图之二。
附图15,是燃烧固定示意图之三。
附图16a、b、c,是复合喷射头的几种典型示意图。
前述分析,具有高效率的加热技术,被加热体本身参与加热机理。如非磁性物质不能成为电磁炉的被加热体,非含水物品很可能不能成为微波炉的被加热体。本技术也类似,离开了被加热体,浮附焰不能产生。故本技术的被加热体在原理上成为燃烧器的重要组成部分,但被加热体是不同的常更换的,不能强硬成为产品的组成,好在于本技术所述浮附焰能自适应附着于不同的被加热体,故以下阐述的燃烧器只是最关键可独立成为一个制件或相关组件,加上更充分的技术特征也是可以的。如普通燃气灶是由燃烧器(炉头+火盖)与灶面、供气管、阀、点火器、一级喷射孔及风门等充分技术特征组成。当然也可为燃烧器(炉头+火盖+风门)与灶面、供气管、阀、点火器、一级喷射孔等充分技术特征组成。总之燃烧器关键部分加其进入使用状态的充分技术特征越多,越趋向燃烧器应用装置。
第一类方案和实施要点等说明浮附焰燃烧器主要由喷射头、进气管、控制气阀组成,主要特征在于喷射头的喷射孔形状、大小、个数不可改变,而控制气阀在置于开到最小的时候如小火状态时,喷射头喷出的浮附焰转为烛焰。也可为普通阀,通过调节阀的输出压力,在一定范围改变浮附焰大小。
如附图1所示,喷射头A4可以是单个,也可是多个,如中间一个,周围多个。喷射头是进气管A5端部出气口收成小孔,其方法可以是铸造、锻造或将加工成喷射孔的平盖、锥头、圆头螺母或多层气管套接等等形体焊接或螺纹连接或密封插接、扣接等等制成,这是包括有进气管部分的。喷射头还可是仅为头体部分(喷射体加喷射孔),头体可做接口或便于连接的引出头(如上述能便于装配连接的头体)。喷射孔的形状可任意,但会影响浮附焰的形状和喷出与空气的混合效果,以圆形为例其孔径在0.01-3mm,一般在0.2-1.2mm,孔的个数为1个或多个。孔的大小和个数根据热流量和喷出混合效果和噪声和火焰分布而决定。进气管的形状不限,以圆管为例直径一般为1-8mm,也可为不同粗细的管连接组合,因小于1mm的细管本身可做喷射头。当喷射头固定支架是三维可调时,进气管还可分二至三部分,其一部分是软管为宜。当喷射头为多个时,可公用一根进气管,这时公共端部可制成一个公共气室。当在公共气室中间设专门的烛焰喷头时,可穿过公共气室但要互相密封。A1是被加热体如锅,置于被加热体支架A2上,A2是现有技术支架或简易自制品或代替物。A3是反射器,可要也可不要,设置于A4产生的浮附火焰下方,可设计成锅形即抛物面形或凹面或平凹结合面或凹面圈或平凹结合圈或平圈等代替物,其周边形状可以是园形和方形或其它形,边沿可折边便于支承。根据凹面反射原理,在A4与A1之间的火焰向下的辐射可以大部分反射到A1底表面。A4可设置在A3之下,此时A3底部如是封闭则要开孔,也可穿过A3底部,此时与底部可以发生相互固定的连接关系,A4与A3交结附近可开孔,也可不开孔。若A3是凹面圈,则更可不开孔。A3起提高浮附焰效率的辅助作用。为了增加效果可考虑镀水银等。A6是已有技术阀时,如现有燃气灶大小火两路输出阀,用其一路,最好是小火路,另一路封闭或作烛焰火用。须要转烛焰功能时,将阀的小火阀孔的大小和形状改小或加工成气隙。这样调到小火状态时,喷射头进气管的压力很小,以致喷出后只能产生烛焰。也可改变小火孔位,或将小火状态的定位耳或定位耳的挡位改变,置于小火时,几乎关断。改制是为了准确说明专门制作新的阀满足该性能。阀与进气管可以是管接件连接,也可是密封插接或焊接成一体。点火引火器可采用现有技术,电子或连续脉冲电子点火与气阀可兼容,也可采用分体式,但是加设A3后引火器和火花嘴要用输气管延伸至A4喷口附近或A3上方其他部位。A6对A5起开关和压力调节作用或仅起开关作用。为了使喷出气体稳定和管内气体杂质更充分混合,在A5的输气路径内表开螺旋槽,如枪管内壁。还可在A5的输气或前供气路径上设磁砀、电场等致使气体活性增强的装置。A7是供气管,入口接气源。A4、A3、A2高度可受A2可调或A5可调实现联调。
喷射头是多头或多孔或多嘴或多口时,使它们相互保持合适的距离,对空燃气混合、火焰分布、噪声、效率有影响。所述喷射头、嘴、孔、口,其功能均相同,只是形状或形体不同,但头可包含嘴和孔和口,嘴可包含孔,孔、口的形状可以是任意的。孔、口的加工和形成可采用车床、钻床、锻造、铸造、激光、焊接等工艺和设备。
为了防止火焰熄灭或微火加热或改善噪声,可在环状喷头中心设置一烛焰或在中心喷射头的周围设置3-8个烛焰火,用气阀的一支输出给气。
浮附焰产生原理A6接气源,打开关点火,A5输气给A4,气体从A4的孔或嘴或口喷出,近似锥形体扩散,并与空气混合,浓度逐渐变浠,直至到能着火燃烧,此时的火区或称为浮附焰的蒂部,如荷叶的蒂把。由于上升或前进的气流受被加热体挡住,燃烧气流自然沿被加热体表面向各个方向附着扩散,形成荷叶状浮附火焰,燃气与空气接触面突变增大,为燃烧充分提供有利条件。但是被加热体A1与喷射头间距离要合适,A5内气压要合适。该浮附焰大小只能由阀A6调节使A5气压变化而只允许在一定范围变化,因气压小到一定程度,燃烧将不充分甚至红火夹烟。另外火焰蒂部爆燃不稳定而产生噪声,除在喷孔口及气道和喷射高度和多喷孔和周围设烛焰稳定气流外,还可在蒂部设置多气隙蜂窝状缓冲体,如汽灯泡和红外网状物所表现的性能,吸附气流,缓释放气流。
本方案能实现浮附焰,当控制气阀调至最小或小火状态时,浮附焰转为烛焰,便于在移开被加热体后不会熄火,还可微火加热。为了加强微火加热,还可增加烛焰,而增加烛焰还会改善噪声等,加设反射器又能提高效率,特别增强了美观,这是在灶炉史上的创举,它不同于聚热罩功能。这些是本方案的发明点,燃烧器还可只是指喷射头及其进气管或进气管接口。
本方案为简易基本实施方案,其有关组件定义、作用和发明内容如烛焰、反射器、有烛焰功能的阀等均适于下述方案,在下文不重述。
第二类方案和实施要点等说明上述一类除加设烛焰外,浮附焰喷射头只须一路气供气。本方案关键在于是二个或二个以上的复合喷射头,且给浮附焰喷射头供气至少由二个气路供给。
如附图二所示,A1、A2、A3意义和实施如第一方案不变,B4、B5、B6、B7分别与图1的A4、A5、A6、A7意义和原理相同,有关结构相似。图中B4示出6个喷射头,其含义为二个或二个以上喷射头。B5则为二个或二个以上进气管,其个数可与B4一一对应,也可不一一对应。如在B4中有二个以上是公共进气时,则可省去相应的进气管和相应的阀。B6可由现有技术阀单个阀构成不同分支和共同的供气管,特别是可做成专门的多路阀,完成对多个喷射头喷气有一定排列组合的阻断状态。
工作原理为通过阀控制使一个或二个或三个等喷头喷射,通过喷射头的增减改变浮附焰大小。通过控制喷头的喷射区域改变火焰分布。这样就可实现猛、大、中、小火焰大范围有级调整。可根据热流量和加热区域等因数设置相应范围和调整级数或排列组合状态。设置区域分布可以是多环层或角区域或点阵(喷头很多)。
典型的复合喷射头可以是(令为等同例)(1)用二根以上紧靠或焊接在一起的不同直径的气管如毛细管作喷射头。如图16a所示。161、162为喷射头,可与进气管同一根管或连在一起。
②将二根或二根以上不同直径出气口的进气管多层重套,进气相互隔离,出气口高度可不同,可相同,气体在中间气管和每层间隙喷出。如图16b所示。要注意管径应大于出气口径,以保证气体不受大的压力损失。当为2根时,可以用圆头螺母顶部钻孔,让中心喷管穿过,螺母与外喷管可焊接,螺纹连接等。此种可采用焊接、铸造、锻造等工艺。图16b中,163是套在中间的喷射头,164是套在外面的喷射头。
③为了考虑火焰分布和燃气空气充分混合或火焰高度的适宜或改善噪声等,对于4个以上的喷射头应考虑点阵分布(特别是对于大流量和大的加热面),并进行环层或角层控制,这样就要出现一个控制区域多个喷头由一路进气供气。那么多喷头与一进气管连接可以依次先后连接在一个公共管体上,这个公共管体不讲究就会造成喷头之间气压有差异,应而要设计成一个公共气宝,喷射头在等压面引出,或在等压面开喷出口。附图16c是以二气路为例的示意图。公共气室中间上空设置的喷射头可穿过公共气室,但要相互隔离,也可相互分体。公共气室可采用冲压件焊接、铸造、锻造等工艺。图16C中,165是公共气室,166是喷射孔或口,可引出喷头或喷嘴,169是喷射头,可以是管状和其它形体,167和168是进气管,由不同的气路供气。167和168可以只是进气管接口。
④需要多环层区域时,公共气室可制成二个以上不同大小可相互重套的环状(包括方状或其它形状)空芯圈,在空芯圈上开喷孔。而环状公共气室的进气可在一处进,多处合一进气。
⑤角区域控制时,公共气室则制成多个扇形形状。
⑥根据本构思和原理可演变一系列相似或等同、派生的复合喷射头。
复合喷射头的进气部分可以是进气管接口,做在头体上,可以包括进气管。
对于专门设计的多路阀,可以是①二个气路供气的二个喷射头可用现有燃气灶二路气阀。但只能实现小浮附焰或小浮附焰十大浮附焰二种状态。原小火孔径最好加大一点。可对阀稍加改动在大火孔与小火孔间制作成二个孔(包括小火孔,但位置要改动或孔面变成小烛焰孔),增加的一个孔为原小火孔的功能,最好孔径做大一点。这样就增加了一个功能。根据现有阀原理,将锥头加粗或加长,增加控制组数或路数也是一种方法。
②在轴承套上开二个以上气孔引出接口作为入气或出气口,在轴的二侧以上开互通的滑动孔,滑动孔与接口气孔产生相对运动,可实现至少有三种状态的控制。
③在轴套上开二个以上气孔引出接口作为出气口,把轴制成空心轴,轴的一端为进气口,并从轴侧开二个或二个以上的孔,就实现二种状态以上的控制阀。
④将一定片开孔作为入气座,另一定片开孔作为出气座,在二定片间夹滑动片,滑动片上可设一组以上进出气孔,进出气孔关系是进出相通,且可为一进一出或一进多出,其进气孔的进气面朝入气座,出气孔的出气面朝出气座,出气座在对定滑片出气孔移动轨迹上引出出气接口,在入气座对应滑片进气的移动轨迹上引出入气接口,入气、出气接口和滑片进出气孔位置不同,可得到不同的控制状态,根据这个原理可制成直线滑动和曲线滑动二大类阀。
根据阀的不同控制以及喷射头形式不同可构成多种浮附焰状态,但其原理、方法和基本结构是相同的,结构可发生一些变化,效果不会有大的变化或进步。
本方案的燃烧器关键是复合喷射头,还可抱括控制阀,以及带有烛焰性能的阀。需要进一步提高浮附焰效率时,还可包括反射器。
第三类方案和实施要点等说明上述方案为了得到大小可改变的浮附焰,耗用多喷射头,多进气管,多路阀,无疑成本上有浪费,但也不失为一个好的新颖构思和强实用性方法,相对现有技术创造性很大,再说,对于大热流量和大负荷和快速加热和改善充分燃烧和噪声等均有独特的优势,也有寿命长的特点。
本方案公开一种更为巧妙新颖的构思,即把喷射头与多路阀结合起来,可完全省去控制阀,一举多得。这样形成的浮附焰燃烧器关键由静喷射孔及其定支体和动喷射孔及其滑动支体(或称调节器)迭合组成,通过对滑动支体调整,滑动支体上的动喷射孔与定支体上的静喷射孔产生相对运动,从而使静喷射孔与动喷射孔叠加重合状态发生改变或轮换,从而可选择不同的合成喷射孔,满足不同大小的浮附焰,还可兼容开关功能和浮附焰转烛焰功能,还有条件形成同样大小的浮附焰,但喷孔个数、形状不同,因而适于燃烧火焰高度调整或噪声的改变。
那么同类(令为等同)实施方案有A、如图3所示,动喷射孔(C1)及其滑动支体(C5)所决定的平面与静喷射孔(C2)及其定支体(C3)所决定的平面平行且同心。当C5旋转,C1与C2的重合状态会发生改变,形成新的合成喷射孔,动喷孔受到选择或轮换。C1、C2的形状、大小、布置可以是多样的。所述平面还可以是曲面。
B、动喷射孔d1的滑动支体d5平面与静喷射孔d2的定支体d3平面平行但不同心。如附图4所示,d5与d3边形状不限。其中d4是进气管。所述平面还可以是曲面。当d5旋转时,d1与d2发生相对运动,形成新的不同的合成喷射孔,每组动喷孔可选择或轮换。
C、动喷射孔e1的滑动支体e5平面与静喷射孔e3的定支体e2平面平行,但相互作相对直线运动,如图5所示。e2、e5边形状不限。e4是进气管。调节移动e5时,e1与e3相对运动,产生新的合成喷孔,或动喷孔被选择或轮换。
D、动喷射孔f1所在的滑动支体是环面f4与静喷射孔f2a所在支体曲面f2b迭合相互密封可滑动,f4旋转轴线与f4或f2b的切面平行,如图6所示。其中f5是轴芯,轴心和轴支架可以是多种形式,便于设调节器即可。f3是进气管。旋转f4,则f2与f2a相对滑动,形成新的合成喷射孔,或动喷射孔被选择或轮换。
E、还可是其它不必一一阐述的等同方案。
如上所述的动喷射孔和静喷射孔其大小、形状不限,可以是单个孔一组,也可以是多个孔一组,相邻两组间可设过渡孔或缝隙,其作用是在调节滑动支体时,火焰不中断而造成须重新点火。根据孔布置不同,喷射区域还会发生变化,这种可主要由动喷射孔决定,也可主要由定喷射孔决定。如静喷射孔多,而动喷射孔少时,主要由动喷射孔决定,反之由静喷射孔决定。所述进气管还可只是进气管接口。
在滑动支体上还可设置浮附焰转为烛焰的孔或气隙,为了防止烛焰使滑动支体及其喷射孔受热损坏,可不设此功能,或者在喷出口设保护喷口遮挡,必要时,用独立的烛焰阀实现。也可在滑动支体上设置关断位置代替开关阀。显然这是极易能实现的,没有动喷射孔的区域就是关断位置,可加定位和标识。当然考虑更加安全,可在供气气路上加设气阀或熄火漏气自动开关阀。
关于滑动支体与定支体之间的定位和弹压密合在实用中,定支体或进气管与固定支承体如燃气灶的灶头支架是相互固定的,其基本结构有卡合和螺丝螺母定位等,是容易的,但还可以是燃烧器定位可调,可与被加热体支架连调,也可在固定支承体上设置垂直水平调节器,这时进气管可外接软管。
滑动支体的轴芯或轴套或轴承由固定支承体支承。对于图3情况,可在滑动体和对应定支体的中心或边缘制成凹凸插合台用以侧边定位。
弹压方法有①将弹片两端卡在定支体相关卡口上,中间部位压在滑动体上。②将弹簧或其它弹性器件一端固定在定支体或定支承体上,另一端拉住或撑住或顶住弹力受力体,弹力受力体作用于滑动支体上。③也可是其它形式,包括不是弹压。滑动密合面可加密合剂,也可设密合剂自动补给装置。
滑动支体在静喷孔以外区域可设防尘罩。
关于调节机构的设置对滑动支体调节可设计成许多方式,运用杠杆、皮带、齿轮、换向、变速变距、拉缩、拉线等传动技术原理制成。换向技术是指用滑轮、齿轮等等换向。变距是指用皮带、齿轮、杠杆等等实现操纵位移与调节对象位移成合适比例。拉缩是往复运动技术,通过拉而抵抗弹力产生直线运动或旋转,对设置的弹性器件有回力而作逆向恢复运动。还可根据电接点温度计的磁间接调节原理实现间接调节。调节机构操纵件可以是旋钮,也可以是直线滑动钮或杠杆滑动钮。所述调节器是调节机构的终端器件。
总之本方案关键在于是由静喷射孔及其定支体与动喷射孔及其滑动支体迭合滑动产生合成喷射孔。这是本方案发明要点,致于怎样调节、固位等等,可以是多种多样形式,也是普通技术人员在这个构思下,或这个要点下,用现有技术很容易实现。进气管与静喷射孔相通,静喷射为多个时,进气管或接口应与多个静射孔相通。
本方案燃烧器关键就是合成喷射孔(头),还可包括进气管或进气管接口,还可包括固定定位组件和调节组件,还可包括进气阀。
第四类方案和实施要点等说明前述均只能实现有级调节浮附焰大小,本方案公开能实现无级调整的浮附焰燃烧器,其关键在于喷射头是由喷射体和调节器组成,而喷射体是带喷射孔的形变体。令为等同代表方案有A.如附图7所示,7b是一个充有一定气压的空芯橡皮圈,由如橡胶般的弹性材料制成,中间部分制有喷射孔7a,7b与7a组成喷射体。7c带进气管或进气接口的喷射座,7f是端口,在端口头部可制螺纹7e,7d是支承7b的内圈,将7b放入7d上,再盖上7g,并旋转7g使其与7e螺纹连接,这时7b要承受一定压力,于是7a大小处于调节状态,7g称为调节器。7g与7c还可不以丝口连接,把7g做成一个压盖,通过对其施加可调压力也行,等等其他方法。总之7b是关键带喷射孔的形变体,它可包括支座体如7c,7c下端做成管接口或连接进气管,用其组成的燃烧器可包括进气管和阀和燃烧器固定组件和调节器调节机构。
B.如A类似,只是压挤7b,但7g是不可调的,而7a孔侧设微漏气气隙,7b侧边某一处设入气管,入气管与可调气压阀的输出管连接,改变7b内部气压而使7a大小发生变化。7g还是盖旋在7c上。把调节7g换成调节气压。
c.如上述原理一样,结构有一点变化,如附图8所示8b是喷射嘴外套,8a是空芯橡胶嘴,8c是喷出口,8e是引出入气管。显然改变8e气压或外套对8a的压力均能改变8c大小。
d.如图9所示,9a为进气管,9b为橡胶喷嘴,9e为嘴口,9c为空心橡胶圈焊接在9b嘴部,9d为充气管。显然改变9d气压可改变9e大小。
e.如图10所示,10a为进气管,10为橡胶气泡,其顶部开孔10c,10与10a密封连接,10为耐温弹性材料。当控制阀气压大小可调时,10c大小也相应变化,从而靠气压就可调节喷孔大小。这时调节器转移到控制阀的调节,即控制阀充当调节器。
f.将形变体支体制成如电钻夹头,也可是钻电子元件孔的微型手电钻夹头,在夹嘴内或外套弹性密封套,或用模型制成金属橡胶混合体,然后在夹头上套调节帽,如原夹头调节锁母,这样也可改变喷出孔的大小。这时夹头与橡胶构成带喷孔的形变体,即喷射头体。当然具体尺寸结构完全照电钻夹头那样做,应注意进气道的压力损失和进气接口。
g.如图10所示,气泡是橡胶与磁粉或粒或片混合制成可膨胀泡体,10c嘴区域不参磁或少参磁,调节支体在泡体外套一磁性材料制成的帽,调节与泡体的间距,也可调整喷出口的大小。
h.如图11所示,11b是喷射口,11c是珠塞如钢珠,11d是挤压珠的弹簧,如内燃机喷油嘴样。11a是进气管,在钢珠上接一根钢丝或类似物密封引出进气管,通过对钢丝拉动可调节11b的大小。钢珠还可接成针阀或锥形塞如图12所示12a为进气管,12b为喷出口,12c为针阀或锥形塞,12d为弹簧,12e为拉丝。此二种情况把珠、弹簧和喷嘴令为带喷射孔的变形体。可等同的还在于把拉丝不引出部分换成可旋转的丝杆,并将杆在管内支架定位可旋转,并装磁铁,在管外套磁性材料调节环,如电接点温度计原理,通过磁场实现间接调节,此原理还可用于本发明其它须要调节的地方。
i.还可是其它不必一一阐述的等同或派生方案。
上述橡胶材料,还包括其它有橡胶弹性特性的材料。所述调节器是调节终端器件。
综上所述,这种浮附焰燃器关键是含有带喷射孔的形变喷射头,还可包括进气管或进气管接口和调节器,还可包括燃烧器固定组件和调节机构,还可包括阀。
第五类方案和实施要点等说明以上各方案的产生,都是因为气阀调小,输出气压减小后,浮附焰出现燃烧不充分,甚至为红火夹烟,浮焰形状破坏而成为火把式的火焰。这是由于喷气速度下降,与空气难以充分有效混合,这种情况下可以采用下述空气补偿法和预混合法。
这二种方法均是由喷射头、进气管和风机组成,进气管可以省去,其特征在于风机的进气吸入的空气或空燃混合气,风机出气供喷射头的进气管或接口。
当风机仅吸入的是空气时,就为空气补偿法,但补偿不能过份,也不能不足,这还要对风机进行控制。
控制方法①探测火焰温度和火焰高度,当燃烧不充分时,火焰温度和高度均会下降,这时测得信号与正常预定值比较,得到差值信号去控制风机转速上升,吸入空气量上升,直止差值信号稳定地接近零。
②将进气管与喷射头之间加一个缓冲混合室,探测混合室O2浓度或N2的浓度或燃气浓度,决定补入空气的量。
预混合法以应用于煤气灶为例,将普通炉头的进风进气道切断与风机入气口连接,原风门可拆除也可保留,风机的速度由风门前的喷嘴气道的气压控制,气压大时,进风量也大,反之也小,但要调节控制环反馈深度,使气压与风量对应合适。
如上阐明了原理和方法和基本结构,对具体控制风机电路结构未详细阐述,这是普通技术人员会实施的,再说具体的电路结构也是多样的,也是现有技术充分具备的。
由本类方案构成的燃烧器,关键由喷射头、风机组成,其次还包括进气管,再其次包括预混合空燃气入口,再其次包括控制电路和燃烧器的固定支架件。
燃烧器固定综述对燃烧器固定,只要对进气管或喷射头座或其接口部分或喷射头喷射体本身或静喷射孔定支体或其引出的进气管及其接口和接口座等等在水平各个方向和垂直方向能卡固或螺母等固定,其强度准则以运输不损为准。喷射头无调节器时,还可免去固定,以进气管与控制阀连接所具备的支承力固定,当然加强更好。另外根据水平和垂直方向移动调节已有技术原理,可对燃烧器设置三维可调的固定方式,用以实现高度和偏心调节。总之这些对普通技术人员是极其简单的,也是现有技术充分可采用的,方式也是较多的,不必详述。
图13、图14、图15是燃烧器固定典型例简示图,实施并不一定要这样。因为形状结构很多。其中13a、14a、15a是燃气灶支架,13b、14b、15b是燃烧器支片或支座,13d、14d、15d是燃烧器固定螺母,13c、14c、15c是燃烧器喷射头,13e、14e、15e是进气管,13f、14f、15f是固定螺母及螺丝。
燃烧器应用一种能直接进入使用状态的浮附焰燃烧器,例如可以就是一种浮附焰燃气灶(炉),那么至少要包括现有技术的灶体(炉体)、给控制阀供气的供气管、控制气阀和本技术的燃烧器。当然可包括更充分的特征,如灶(炉)的被加热体支架、点火器(实际已多与气阀兼容,但也有脉冲分体的)、开关旋钮(或按键和滑钮)、燃烧器固定支架、反身器等等,特别还包括一些新的技术,如可调炉灶支架、漏气或熄灭自动控制阀等等,所述灶体是包括灶面、灶座等构成被加热体和燃烧器、气阀、点火开关,调节开关钮等等的支承固定体和具有一定的外观形状。炉体也是如此,只是外型、外观不同,有时炉、灶为同名。
浮附焰燃烧器既能用于燃气灶(炉),也可用于燃气热水器、燃气锅炉、燃气蒸馏设备、热处理化学加热设备等等以气体为燃料进行表面加热的装置和设备,也适于液固体为燃料的汽化炉灶和设备。
燃烧器热流量或功率取决于喷孔(口、嘴)的大小和个数。
用本发明所述的燃烧器构成的燃具与现有技术燃具比,总的明显区别在于浮附火焰大小可调,成本较低。火焰高度和噪声还可调整,可把燃气方式燃烧效率提高到最大限度,比普通火盖式灶头节气率在44~64%之间。使用方便,性能稳定,寿命高。适于燃气种类广(本第三、四、五类方案),甚至种类可调。构思新颖、原理结构独特。大为改善热流量、均匀加热、快速加热、高效加热间的矛盾。但有噪声大、抗风性能下降的缺点。本技术方案类别不同,性能有差异。
本发明第一类方案为基本方案,适于简易应用,特别适于普通炉灶的改装。典型实施可为用普通燃气灶的阀作为控制阀,将其大火输出口用螺丝堵塞,小火口接燃烧器进气管(当然也可大小火口反过来应用),进气管出口与喷射头的入口连接(丝口或管接件或插件等等),对喷射头免固定或用螺母夹持连接片一端,连接片另一端与灶支架用螺丝及螺母连接。还可将阀的小火孔用丝状物堵小,或粘贴改换更小的孔,使于小火状态时,浮附焰转为烛焰,大火状态时为浮附焰,大火状态大小在一定范围可调。须要进一步提高效率时,加装反射器,但原引火器的引火通道要改引至反射口的上方。特别适于既简单又实用的这种层次燃烧器套件及其灶炉的批量生产。
本发明第二类方案比第一类大小火调节更实用,噪声减少、功率易做大、燃烧充分有优势,喷头要复杂一点,也适于改装旧灶,更适于高一层次燃烧器及其灶炉具生产。
本发明第三类方案比第二类有条件选择喷射孔而带来的许多优势,而成本低,性能价格比高。第二类喷射头仅为几个,且为二个气路时,性价比也是很高的。适于生产高层次的燃烧器及其燃具。
本发明第四类方案突出特点是无级性调节,成本低,做特大功率要结合第二类。适于生产高层的燃烧器及其燃具。
本发明第五类突出特点是机电结合,成本高,但能无级调节,喷头寿命比第四类长一倍以上。适于生产高层次燃烧器及其燃具。
本发明各类方案还可混合实施,取长补短。
权利要求
1.浮附焰燃烧器主要由喷射头、进气管、控制气阀组成,其特征在于喷射头的喷孔形状、大小、个数是不可改变的,通过调节控制气阀输出压力改变浮附焰大小。
2.浮附焰燃烧器关键就是复合喷射头,其特征在于由二个或二个以上喷射头(或嘴或孔或口)组成,并且至少由二个气路供气。
3.如权利要求2所述的燃烧器,还可包括至少有二个输出气路的阀,该阀为双路输出阀或多个分体单路阀组成的多路阀或专门设计制作的一体多路阀。
4.浮附焰燃烧器关键由静喷射孔及其定支体和动喷射孔及其滑动支体迭合组成,通过对滑动支体的调整,滑动支体上的动喷射孔与定支体上的静喷射孔产生相对运动,从而静喷射孔与动喷射孔叠加重合状态发生改变或轮换,从而可选择不同的合成喷射孔。
5.浮附焰燃烧器关键就是可实现无级调节的喷射头,主要由喷射体和调节器构成,其特征在于喷射体是带喷射孔的形变体。
6.浮附焰燃烧器主要由喷射头和风机组成,其特征在于风机的进气吸入的是空气或空燃混合气,出气供喷射头进气管。
7.如权利要求1或2或4或5或6所述的燃烧器,其特征在于在燃烧器所产生的浮附焰下方加设锅形或凹面型或凹面圈或平凹结合圈等类似反射器,用以进一步提高燃烧效率。
8.如权利要求1或2或4或5或6所述的燃烧器,其特征在于可在喷射头产生的浮附焰中心下方设置一个烛焰或中心下方周围设置3-8个烛焰。
9.如权利要求1或2或4或5或6所述的燃烧器,其特征在于当须要浮附焰转为烛焰性能时,还可配用或改制或增设使用浮附焰转烛焰的阀。
10.一种能直接使用的浮附焰燃烧器,就是一种浮附焰燃气灶(炉),主要由灶体(炉体)、供气管、控制气阀和燃烧器等组成,其特征在于燃烧器是如权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述的燃烧器。
11.如权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述的燃烧器既可用于燃气灶(炉),也可用于液固体汽化炉,也可用于其它气体或液固体汽化为燃料进行的表面加热的装置和设备。
全文摘要
浮附焰燃烧器及其燃具,属燃烧器和燃气具领域,主要能使燃烧火焰沿被加热体表面各个方面自然附着分布而浮离于燃烧器,又可解决猛、大、中、小火调节,提高燃烧效率,改善加热速度和效率和加热均匀之间的矛盾。主要用于气体燃料的灶具和炉具,节气率可突破50%,也适应于液固体燃料的汽化炉以及以气体或最终转为气体为燃料燃烧进行表面加热的装置和设备。
文档编号F24C3/08GK1313480SQ0010249
公开日2001年9月19日 申请日期2000年3月14日 优先权日2000年3月14日
发明者许天昀 申请人:许天昀
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