专利名称：利用辅助的对冲火焰来提高燃烧及热传递强度的燃烧器的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种组合式燃气燃烧器，可装备于加热炉、燃气灶等燃气设备上 使用。
背景技术：
目前的完全预混式燃烧器，全部的预混气体都是在相同的压力和流速条件下工 作，全部的燃烧产物具有相一致的流动方向和流动轨迹，全部的预混气体的燃烧工况相近 或相同，全部的燃烧火焰与热量不分主燃与助燃，其不足之处在于为了使燃烧火焰稳定， 全部预混气体都有参与稳焰的过程，全部预混气体都有与稳焰部件接触的可能，全部燃烧 火焰都有延时输出的可能，如此燃烧器大多会在火孔附近形成高温燃烧区，这不但易烧蚀 结构部件，还会使燃烧火焰相互扰动的幅度加大，造成气流动能的衰减、会使热量传递出去 的能力降低，对于使用平板换热器材的燃气灶来说，热量传递至换热器材时容积热强度与 火焰温度都会大打折扣，不利于大强度的有效换热，会加大热量流失的几率，也就降低了燃 气灶的能效比。
发明内容
本发明将解决目前全预混燃烧器、燃烧反应强度与热量传递强度存在相互制约的 问题，提供一个辅助的热量条件来强迫主燃预混气体持续稳定燃烧，能大幅度提高主燃预 混气体燃烧的强度和火焰温度，又可增加热量传递地强度，能够在第一时间里将最高温的 燃烧火焰传递至换热器材的表面、进行大强度的集中有效换热，因此能大大地提高换热效 率进而提升燃气灶的能效比。技术方案本发明包括辅助火孔，主燃火孔。其特征在于辅助外环火盖、主燃火盖、辅助内环 火盖的设置呈三环状，主燃火盖位于辅助外环火盖与辅助内环火盖之间。辅助外环火盖设 置有外环火孔，外环火孔上方设置外环整流挡板，辅助外环火盖与外环整流挡板间的环形 腔是外环燃烧导流腔，外环燃烧导流腔向内侧有开口 ；辅助内环火盖设置有内环火孔，内 环火孔上方设置内环整流挡板，辅助内环火盖与内环整流挡板间的环形腔是内环燃烧导流 腔，内环燃烧导流腔向外侧有开口。外环燃烧导流腔开口与内环燃烧导流腔开口相对。辅 助火孔设置成阶梯状，火孔的入口较小、出口较大，目的是额定辅助预混气体流量，降低辅 助预混气体从火孔流出地压力和流速，降低辅助预混气体的燃烧强度，减轻辅助火焰与稳 焰挡板的碰撞强度，合理控制稳焰挡板温升的幅度，避免出现稳焰挡板的烧蚀问题。对于浓 淡燃烧器、辅助预混气体流量亦可通过在辅助混合气体室入口加装喉管进行额定。经辅助 火孔燃烧使用的燃气量占燃烧器总燃气用量的20% -40%之间；主燃火盖设置有阶梯状喷 气孔，喷气孔的入口较大、出口较小，目的是减小气体动能衰减，以保障主燃预混气体流出 的压力和流速，从而提高主燃火焰的容积热强度与温度，提高热量传递的强度与效率。经主 燃火孔燃烧使用的燃气量占燃烧器总燃气用量的60% -80%之间。
辅助预混气体在燃烧导流腔内扰动、整流、燃烧，辅助火焰从燃烧导流腔开口横向 流出，外环燃烧导流腔的辅助火焰向内流动，内环燃烧导流腔的辅助火焰向外流动，内环辅 助火焰与外环辅助火焰对冲相互交织在一起，在主燃火盖上表面形成一层均勻的火焰网； 主燃预混气体流出时压力高、流速快，主燃火焰对辅助火焰的卷吸作用使主燃火焰与辅助 火焰融合到一起，辅助火焰的热量就会传递给主燃火焰，促使主燃预混气体实现快速激烈 和充分的燃烧反应，可提高主燃预混气体燃烧反应速度和火焰温度；主燃火焰的动能可将 辅助火焰的热量高效传递出去，能提高辅助火焰及热量的传递效率，使热量不会在喷气孔 附近滞留，主燃火焰强劲的气体动能卷吸辅助火焰沿着直线直接将高温火焰快速传出，能 最大限度地减小主燃火焰间的扰动、相应的减少热量扩散，极有利于近距离大强度的集中 有效换热，特别是使用表面光滑的平板换热器材时、能够大幅度地提高换热效率。有益效果通过外环辅助火焰与内环辅助火焰对冲，可在主燃火盖的表面形成一个热量分布 更趋均勻的火焰网，能使从每一个喷气孔流出的主燃预混气体都能得到燃烧所需全部热 量，可使全部主燃预混气体的燃烧反应均勻一致、燃烧火焰稳定、燃烧反应充分，由于主燃 预混气体流出时压力高、流速快，因此其燃烧强度与火焰温度相应的也高，主燃火焰的强劲 动能卷吸辅助火焰同步传递热量，高效率的热量传递能使高温燃烧火焰快速抵达至炒勺 底，因此能大幅度地提高炒勺的换热强度和换热效率，进而使燃气灶的能效比大幅度地提 尚ο
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明图1是实施例1结构示意图。图2是实施例2结构示意图。图3是图1、图2中A-A的剖面图。图4是燃烧火焰示意图。
具体实施例方式实施例1 如图1、图3、图4所示，辅助燃烧器1，主燃燃烧器2，辅助外环火盖3，辅助内环火 盖4，外环火盖火孔5，内环火盖火孔6，外环整流挡板7，内环整流挡板8，外环燃烧导流腔 9，内环燃烧导流腔10，主燃火盖11，主燃火孔12，辅助混合气体分配室1，喉管23，主燃混 合气体分配室2，主燃混合气体室13，主燃混合气体连通管14，二次混合器15，一次混合器 16，一次混合器混合管17，二次混合器引射管18，二次混合器燃气喷嘴19，一次混合器燃气 喷头20，燃气流量转换阀21，空气流量转换阀22，鼓风机24。其特征在于辅助外环火盖3、主燃火盖11、辅助内环火盖4呈三环状，主燃火盖11 位于辅助外环火盖3与辅助内环火盖4之间。辅助外环火盖3设置有外环火孔5，外环火 孔5上方设置外环整流挡板7，辅助外环火盖3与外环整流挡板7间的环形腔是外环燃烧 导流腔9，外环燃烧导流腔9向内侧有开口 ；辅助内环火盖4设置有内环火孔6，内环火孔6 上方设置内环整流挡板8，辅助内环火盖4与内环整流挡板8间的环形腔是内环燃烧导流腔10，内环燃烧导流腔10向外侧有开口。外环燃烧导流腔9开口与内环燃烧导流腔10开 口相对。主燃火盖11设置有阶梯状喷气孔12，喷气孔12的入口较大、出口较小。辅助预混 气体在燃烧导流腔9、10内扰动、整流、燃烧，辅助火焰31、32从燃烧导流腔9、10开口横向 流出，外环燃烧导流腔9的辅助火焰31向内流动，内环燃烧导流腔10的辅助火焰32向外 流动，内环辅助火焰32与外环辅助火焰31对冲相互交织在一起，在主燃火盖11上表面形 成一层均勻的火焰网；主燃预混气体流出时压力高、流速快，主燃火焰33对辅助火焰31、32 的卷吸作用使主燃火焰33与辅助火焰31、32融合到一起，辅助火焰31、32的热量就会传递 给主燃火焰33，强迫主燃火焰33实现快速激烈和充分的燃烧反应，主燃预混气体的动能可 协助辅助火焰31、32进行热量传递，主燃火焰33强劲的气体动能卷吸辅助火焰31、32沿着 直线直接传递热量。本实施例属于浓淡燃烧器，辅助预混气体的一次空气系数α < 1.0，主燃预混气 体的一次空气系数α > 1.0，主燃火孔12与主燃混合气体室2相通，辅助火孔5、6与辅助 混合气体室1相通，辅助预混气体流量由辅助混合气体室1入口处的喉管23来额定，经辅 助火孔5、6燃烧使用的燃气量占燃烧器总燃气用量的20%-40%之间；经主燃火孔12燃烧 使用的燃气量占燃烧器总燃气用量的60% -80%之间。实施例2:如图2、图3、图4所示，辅助外环火盖3，辅助内环火盖4，外环火盖火孔5，内环火 盖火孔6，外环整流挡板7，内环整流挡板8，外环燃烧导流腔9，内环燃烧导流腔10，主燃火 盖11，主燃火孔12，混合气体室25，一次混合器16，一次混合器燃气喷头20，燃气流量转换 阀21，空气流量转换阀22，鼓风机Μ。其特征在于辅助外环火盖3、主燃火盖11、辅助内环火盖4呈三环状，主燃火盖11 位于辅助外环火盖3与辅助内环火盖4之间。辅助外环火盖3设置有外环火孔5，外环火 孔5上方设置外环整流挡板7，辅助外环火盖3与外环整流挡板7间的环形腔是外环燃烧 导流腔9，外环燃烧导流腔9向内侧有开口 ；辅助内环火盖4设置有内环火孔6，内环火孔6 上方设置内环整流挡板8，辅助内环火盖4与内环整流挡板8间的环形腔是内环燃烧导流腔 10，内环燃烧导流腔10向外侧有开口。外环燃烧导流腔9开口与内环燃烧导流腔10开口 相对。辅助火孔5、6设置成阶梯状，火孔的入口较小、出口较大，利用较小入口来额定流量， 较大出口来降低压力和流速；主燃火盖11设置有阶梯状喷气孔12，喷气孔12的入较大、出 口较小，目的是减小流通阻力，来提高气体流出速度。辅助预混气体在燃烧导流腔9、10内 扰动、整流、燃烧，辅助火焰31、32从燃烧导流腔9、10开口横向流出，外环燃烧导流腔9的 辅助火焰31向内流动，内环燃烧导流腔10的辅助火焰32向外流动，内环辅助火焰32与外 环辅助火焰31对冲相互交织在一起，在主燃火盖11上表面形成一层均勻的火焰网；主燃预 混气体流出时压力高、流速快，主燃火焰33对辅助火焰31、32的卷吸作用使主燃火焰33与 辅助火焰31、32融合到一起，辅助火焰31、32的热量就会传递给主燃火焰33，促使主燃火焰 33实现快速激烈和充分的燃烧反应，主燃预混气体的动能可协助辅助火焰31、32进行热量 传递，主燃火焰33强劲的气体动能卷吸辅助火焰31、32沿着直线直接传递热量。本实施例，辅助火孔5、6与主燃火孔12共用混合气体室25，经辅助火孔5、6燃烧 使用的燃气量占燃烧器总燃气用量的20%-40%之间；经主燃火孔12燃烧使用的燃气量占 燃烧器总燃气用量的60% -80%之间。权利要求
1.利用辅助的对冲火焰来提高燃烧及热传递强度的燃烧器，包括辅助火孔，主燃火孔。 其特征在于辅助外环火盖、主燃火盖、辅助内环火盖的设置呈三环状，主燃火盖位于辅助外 环火盖与辅助内环火盖之间。主燃火盖设置有阶梯状喷气孔；辅助外环火盖设置有外环火 孔，外环火孔上方设置外环整流挡板，辅助外环火盖与外环整流挡板间的环形腔是外环燃 烧导流腔，外环燃烧导流腔向内侧有开口 ；辅助内环火盖设置有内环火孔，内环火孔上方设 置内环整流挡板，辅助内环火盖与内环整流挡板间的环形腔是内环燃烧导流腔，内环燃烧 导流腔向外侧有开口。外环燃烧导流腔开口与内环燃烧导流腔开口相对。
2.利用辅助的对冲火焰来提高燃烧及热传递强度的燃烧器，其特征在于从辅助火孔流 出地预混气体压力和流速相对较低；从主燃火孔流出地预混气体压力和流速相对较高。经 辅助火孔燃烧使用的燃气量占燃烧器总燃气用量的20% -40%之间；经主燃火孔燃烧使用 的燃气量占燃烧器总燃气用量的60% -80%之间。
3.根据权利要求1所述的利用辅助的对冲火焰来优化燃烧与热传递性能的燃烧器，其 特征在于辅助火孔设置成阶梯状，火孔的入口较小、出口较大；主燃火盖设置有阶梯状喷气 孔，喷气孔的入口较大、出口较小。
全文摘要
利用辅助的对冲火焰来提高燃烧及热传递强度的燃烧器，包括辅助火孔，主燃火孔。其特征在于辅助外环火盖、主燃火盖、辅助内环火盖的设置呈三环状，主燃火盖位于辅助外环火盖与辅助内环火盖之间。辅助外环火盖与外环整流挡板间的环形腔是外环燃烧导流腔，辅助内环火盖与内环整流挡板间的环形腔是内环燃烧导流腔，外环燃烧导流腔开口与内环燃烧导流腔开口相对。外环辅助火焰与内环辅助火焰相对流动，可在主燃火盖的表面形成一个热量分布更趋均匀的火焰网，能使从每一个喷气孔流出的主燃预混气体都能得到燃烧所需全部热量，可使全部主燃预混气体的燃烧反应均匀一致、燃烧火焰稳定、燃烧反应充分，由于主燃预混气体流出时压力高、流速快，因此其燃烧强度与火焰温度相应的也高，主燃火焰的强劲动能卷吸辅助火焰同步传递热量，高效率的热量传递能使高温燃烧火焰快速抵达至炒勺底，因此能大幅度地提高炒勺的换热强度和换热效率，进而使燃气灶的能效比大幅度地提高。
文档编号F23D14/46GK102052671SQ20091021780
公开日2011年5月11日 申请日期2009年11月3日 优先权日2009年11月3日
发明者李芳春 申请人:李芳春