专利名称：直喷式燃气燃烧器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自喷式猛火高效燃气燃烧器。适用于各类燃气具、窑炉和锅炉，尤其适用于集束加热的场合。使用的燃气包括液化石油气、天然气、人工煤气和其它合成燃气等。由于它的结构和燃烧方式不同于扩散式、大气式、鼓风式等燃烧器，其燃气不经过文丘里管和混合管，而直接由主火喷嘴喷至主火喷口形成喷射式燃烧，故称之为直喷式燃烧器。目前，扩散式燃烧器燃烧效果欠佳，已少用；大气式燃烧器火孔分散，对较小的受热体加热时热效率较低；而鼓风式燃烧器则需要鼓风机、压缩空气管路及其喷嘴和混合室等，较为复杂，成本高，大范围调节火力也较难。这些缺点在小型燃气具上显得更突出。
本发明的目的就是提供一种简单、高效、安全、火力集中的燃气燃烧器。火力应在全范围连续调节。该燃烧器还具有机电—体化的特点，应能自动点火、熄火自动复燃。当发生意外熄火、停气、超温、缺氧和发生强地震时应快速进行安全闭气和声光报警。
本发明的目的通过以下方案来实现直喷式燃气燃烧器的本体由主火燃烧器和辅火燃烧器两部分组成。其主燃烧器的喷嘴即主火喷嘴，类似于一种针阀喷嘴管内装有一个软磁体锥心，改变它们的相互位置，锥心阻塞喷嘴管的面积就变化，也就是改变了喷嘴管出口的有效面积，从而可在整个火力范围里调节火力大小。喷嘴管外面套着一块高磁力永久磁铁。锥心和磁铁之间形成磁力传动，即锥心跟随磁铁移动而移动。磁力传动的优点是，传动时绝无燃气泄漏。永久磁铁恰好在燃气喷出的末端，因此燃气受磁化作用后，不经管路损耗，立即喷出，有助于充分燃烧。主火喷口置于主火喷嘴前方，距离的远近由火力的大小而定。这种主火喷嘴在调节到小火力时，对燃气压力损耗较小，甚至小火时的压力反而比大火时高。这样，可克服用供气阀调小火时的弊端。即此法在小火时燃气喷射动能更大，对空气的引射力更强，从而可保证充分燃烧。这是一个重要特点。如上所述，本发明主火燃烧器不需要文丘里管和混合管，这样，燃气在直接喷射过程中动能损耗最小，即引射力最强，以至在低燃气压力下(如液化石油气压力低至0.002Mpa)仍具有足够的引射力。这是第二个特点。这两个特点都是尽量不损失燃气流的动能，保证了直喷式燃气燃烧器在低的燃气压力下也具有很好的燃烧性能，火焰在整个火力范围内呈蓝紫色，甚至全紫色。
辅火燃烧器是大气式的，但出火口是闭环缝隙式的。而且其火头内腔就是主出火口。燃气直接喷至主火出火口之外，被辅火燃烧器的辅火点燃。由于辅火燃烧器的出火口为封闭的环缝，这样，辅火必是连续的环状火，从而它完全包围着主火，故可确保主火完全被点燃且不飞离。连续的环状火具有很高的电导，故可确保火焰离子探测的高灵敏度、确保脉冲打火和自动复燃的可靠性。
辅火燃烧器上装有火焰离子探针和打火针。它们固定在绝缘的伞帽之下，可防水抗污，保证绝缘性。
在能反映有关信息之处固定超温、缺氧、地震和环境温度传感器。这些机件与专用微处理芯片、控制电路、执行电机和安全阀配套，组成一种机电一体化的直喷式燃气燃烧器。
本发明的使用效果直喷式燃气燃烧器省去了鼓风机等附加机件就可以获得鼓风式燃气燃烧器的火焰，产品成本降低约50％。其火焰呈蓝紫色，燃烧充分，烟气有害物减少，CO含量约0.02％。热效率提高近20％。火力猛烈呈集束状，用于饮食摊点以及餐馆作大火灶，效果很好。直喷式燃气燃烧器主体与微电子电路结合的结果，使之具有机电一体化的特点，自动点火，熄火自动复燃，火力自动控制和多种快速安全保护。
下面以一个实例对本发明作进一步说明
图1为直喷式燃气燃烧器主体的侧视2为主火出火口和辅火出火口的顶视3为直喷式燃气燃烧器系统气路示意4为直喷式燃气燃烧器系统方框5为直喷式燃气燃烧器系统电气原理6为直喷式燃气燃烧器系统自控程序框中1 主火出火口2 打火针3 伞帽 4 永久磁铁5 锥心 6 燃气进口
7 齿条 8 喷管嘴9 辅燃烧器火头 10 火焰离子探针11 辅火出火口12 供气阀13 安全阀14 辅火喷嘴15 主火喷嘴 16 齿轮由图1可见，软磁体锥心5滑装在薄壁的抗磁体喷嘴管8里。钕铁硼永久磁铁4则滑套在喷嘴管之外。齿条7与永久磁铁固连，通过执行电机M带动齿条和永久磁铁上下移动。由于磁力传动，锥心和永久磁铁同步移动。当锥心上移时，其锥面将逐渐堵死喷嘴管的出口，则可完成火力由大到小全范围的调节。同时，燃气流经磁气隙并立即喷出，故燃气的磁化效果好。主火出火口1位于喷嘴管上端面的距离L与燃烧火力有关，当喷管嘴孔径为φ0.8时L约为30毫米。如图所示，主火出火口就是辅火燃烧器9火头的内腔。火头上固定着陶瓷的保护伞帽3。火焰离子探针10和打火针2分别固定在伞帽上。伞帽可遮挡水污，保证有高绝缘而正常工作。辅火出火口11如图2所示是封闭圆环，缝隙宽度在0.7-2毫米(与燃气种类和火头结构有关)。燃气由进气口6进入。
系统的气路如图3所示。气源由进口6供给。经供气阀12和安全阀13，分两路进入辅火喷嘴14和主火喷嘴15。K2与供气阀联动，当开始供气时，K2断开，允许点火。如上文所述，主火喷嘴是自动调节的，以便满足所设定的温度。
由系统框图4可见，系统的控制以专用微处理芯片SMCC为核心。其输入量有温度设定值，设备工作时间设定值、火焰离子信号、超温、缺氧、环境温度和地震的信号。这些输入量经过SMCC处理和逻辑判断后输出给系统的以下部分当出现意外熄火时，经打火电路向打火针提供脉冲高压，完成自动复燃。若在3秒内未复燃，便停止打火并驱动安全阀闭气，同时声光报警；向温度和时间设定显示数码管提供译码驱动数据(经MODE转换，则显示实时值)；当受控温度有误差时，SMCC经“H”开关给执行电机M提供正反转电压，经减速后由齿轮16带动齿条7移动，完成火力自动调整；SMCC还会在超温、缺氧和地震时向驱动电路发出信号，也由安全阀切断气源并声光报警。以上安全保护是电子控制，因此响应快速。
直喷式燃气燃烧器系统的原理电路图见图5图中，SMCC是专用微处理芯片，火焰离子探针10是一根耐热合金丝。Rt1、Rt2、和Rt3都是NTR型热敏电阻，它们分别是超温、缺氧、和环境温度传感器。地震传感器SK是一个物理摆，其摆锤上有一个电触点K3，当发生6级以上地震时其触点搭地。KEY1、KEY2是数码显示的加、减键。KEY3是实时和设定显示的MODE键。B是4.5伏干电池。K1是电源开关。K2是与供气阀联动的开关，断开时，才允许打火。LCD是温度和时间显示数码管。Q1、Q2、Q3、和Q4组成“H”开关，供给执行电机M正反转电压。R5是温度控制反馈电位器，电机转动的同时，带动电位器R5的电刷，给出反馈信号，。R1、R2是基极保护电阻。Q5是电磁阀V的驱动管，其基极由SMCC发出的50毫秒闭气脉冲控制，来闭气。Q7是报鸣喇叭S的驱动管，SMCC发出1000HZ报警信号。报警时，喇叭线圈的反电势供给LED发光管，使之发光。打火信号经Q6基极控制振荡。R3为限流电阻。通过变压器T1升压，由二极管D整流，向储能电容C2充电。整流电压还经R4向电容C1充电。进而触发可控SR硅导通。C2放电，变压器T2的次级线圈便产生一个高压电脉冲。打火针2就对辅火燃烧器发出一个打火脉冲。打火脉冲的频率由R4、C1构成的时间常数决定。
直喷式燃气燃烧器系统的自控程序框图如图6所示图中着重说明以下几点。K2是系统工作程序启动开关。当供气阀12未供气时，K2闭合接地，禁止打火，程序原地踏步。供气时，程序才向下运行。小型燃气具可采用3秒延时打火程序。禁止在中、大型设备上，或不能确保安全的情况下采用3秒延时，而且，还要用机动和自然通风的方法把炉膛内的残气排空。禁止程序继续进行的第二个条件是安全阀闭气。而闭气的条件是熄火或打不着火、设定时间到、超温、和大级别地震等任何一个情况发生。框图的其它部分不再赘述。
直喷式燃气燃烧器可以不加电子控制部分单独使用，如普及型炉具和饮食摊点用炉具等。
权利要求
1，一种直喷式燃气燃烧器，包括进气口，主火喷嘴，火焰离子探针和打火针，其特征在于，在主火喷嘴的前方设置一个大气式辅火燃烧器和主火喷口，而辅火火头的内腔就是主火喷口。
2，根据权利要求1所述的直喷式燃气燃烧器其特征在于，其主火喷嘴类似于一种针阀，喷嘴管(8)里面滑装一个软磁体锥心(5)，外面滑装着永久磁铁(4)，永久磁铁与齿条(7)固连，锥心(5)受磁力作用随着永久磁铁(4)做磁力传动，来调节火力。
3，根据权利要求1所述的直喷式燃气燃烧器其特征在于，火焰离子探针(10)和打火针(2)通过伞帽(3)与辅火燃烧器(9)固定。
4，根据权利要求1所述的直喷式燃气燃烧器其特征在于，辅火燃烧器(9)的出火口(11)是封闭的环状缝隙，其火焰呈连续环状。
5，根据权利要求1所述的直喷式燃气燃烧器其特征在于，直喷式燃气燃烧器可配置专用微处理芯片SMCC、安全阀、打火电路、声光报警电路、数码显示电路、超温传感器、缺氧传感器、环境温度传感器、地震传感器和执行电动机等来组成机电一体化智能型燃烧器系统，其中，超温、缺氧、和环境温度传感器是NTR热敏电阻，而地震传感器是一个带电触点的物理摆。
全文摘要
一种直喷式燃气燃烧器:其主喷嘴类似于针阀,由磁力传动。主喷嘴前方设有主火出火口和辅火燃烧器。辅火火头的内腔便是主火出火口。它无需鼓风机、压缩空气管路及其喷嘴以及混合室,便可在低燃气压力下得到优于鼓风燃烧器的火焰。辅火火头上装有离子探针和打火针。它们与控制电路和安全阀配套,便组成一种机电一体化、自控火力、无鼓风机(不怕停电)、高效、安全的新式燃烧器。适用于各类燃气具、窑炉和锅炉。
文档编号F23D14/20GK1373316SQ0110678
公开日2002年10月9日 申请日期2001年2月28日 优先权日2001年2月28日
发明者富良, 王俊祥 申请人:富良