一种单侧式燃气器及其制备方法与流程

本发明属于机械技术领域，涉及一种燃气器，特别是一种单侧式燃气器。

背景技术：

燃气灶是以液化石油气、人工煤气、天然气等气体燃料进行直火加热的厨房用具，其核心部件是燃气器(主要由炉头和分火盖构成)；其中，炉头通将燃气与空气混合点燃形成火焰，炉头设计的进风方式影响着火力的大小、燃烧的效率等，而分火盖则是根据加热的需求特点设计成旋火式或直火式，从而令火焰的输出形态呈旋火或直火。目前，燃气灶的研发重点包括燃烧气体的混合燃烧效率、火焰输出的力度与均匀度等方面，这些方面的优化改进需通过合理的构造设计来实现。燃气灶的材料需要有足够的强度和导热性能，还要耐磨才能保证使用寿命。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种燃烧效率高，强度高，表面性能好、导热耐磨的单侧式燃气器。

本发明的技术方案为：一种单侧式燃气器，由铝合金制成，包括：

燃烧盘，呈回转状设置，沿所述燃烧盘的轴线方向设置有外环进气通道，沿所述燃烧盘的厚度方向开设有通孔，且所述通孔内设置有内环进气通道，其中，所述内环进气通道的开口方向和所述外环进气通道的开口方向一致；

燃烧架，位于所述燃烧盘的一侧，其中，沿所述燃烧架的宽度方向阵列设置有外环进气部、内环进气部以及空气进气部，且所述外环进气部通过螺纹紧固件与所述外环进气通道相连，所述内环进气部通过螺纹紧固件与所述内环进气通道相连；

分火盘，包括：外环火盘和内环火盘，分别嵌装于所述燃烧盘的另一侧，且所述外环火盘与所述内环火盘同心设置，

其中所述铝合金的成分按质量百分比包括：Zn0.5～0.8％，Mg0.4％～0.8％，Cu0.3％～0.5％，Mn0.2％～0.3％，Cr0.2％～0.3％，Fe0.3％～0.5％，Ti0.1％～0.2％，Zr0.2％～0.3％，Al92～96％。

在铝合金中加入Zn、Mg、Cu元素，能够增强粒子的弥散程度，增强即时析出相的粒子的强度，大大强化了部分共格的中间相η’和共格的G.P区，因此在基体中，时效时析出的相粒子主要是由略粗的共格G.P区和细小的η’相组成，最后成型的铝合金具有较高的强度。

在上述铝合金中，Zn、Mg、Cu的含量比为1.5～2：1～1.5：1。当添加的微量元素太高时，不利于铝合金中元素的共溶，反而降低铝合金的力学性能，加入的Zn、Mg、Cu的比例为1.5～2：1～1.5：1时，能够保证加入的微量元素都能弥散在基体中，不会出现偏析的现象，有利于提高铝合金的性能。

在上述的一种单侧式燃气器中，所述外环进气通道和所述内环进气通道位于所述燃烧盘的同侧，且所述外环进气通道与所述燃烧盘一体成型，其中，所述内环进气通道呈L形，一端位于两所述外环进气通道之间，另一端设置有环形凸起。

在上述的一种单侧式燃气器中，沿用以嵌装所述内环火盘一端的所述内环进气通道的轴线方向对称设置有两个卡槽，且所述卡槽连接于所述内环进气通道的外侧壁上。

在上述的一种单侧式燃气器中，位于所述外环进气通道相对一侧的所述燃烧盘上设置有环形凹槽，其中，所述环形凹槽与所述外环进气通道相连通。

在上述的一种单侧式燃气器中，所述外环进气通道与所述环形凹槽相交汇处设置有导流板，且所述导流板的一侧斜向连接于所述环形凹槽的槽底。

在上述的一种单侧式燃气器中，所述燃烧架包括：

底架，呈日字状设置，且所述底架的各个部角上设置有第二定位柱；

两个中空柱体，对称设置于所述底架较长两边上，且所述中空柱体的一端与所述底架相连，另一端卡接在所述卡槽上；

上支架，呈C形，位于所述底架较短的一边上，其中，所述上支架的两端分别连接所述外环进气部和所述空气进气部，所述上支架的中部设置有与所述内环进气部相卡接的凸块。

在上述的一种单侧式燃气器中，所述外环进气部包括：

外环进气端；

外环进气管，一端与所述外环进气端相连通，并卡接在所述上支架上，所述外环进气管的另一端与所述外环进气通道的进气端相向设置。

在上述的一种单侧式燃气器中，所述外环火盘呈回转体状设置，并沿外环火盘的轴线方向呈环形阵列设置有若干个外环火焰孔和若干个支架；所述内环火盘呈回转体状设置，并沿所述内环火盘的轴线方向呈环形阵列设置有若干个圈内环火焰孔，且每一圈所述内环火焰孔为同心圆。

与现有技术相比，本发明提供的单侧式燃烧器分别通过外环进气通道和内环进气通道独立给外环火盘和内环火盘提供燃气，同时在燃烧架上独立设置空气进气部，使得燃气与空气之间的混合更加的均匀，另外，外环火盘上设置支架，便于固定烹煮容器。

本发明的另一个目的是提供一种单侧式燃烧器的制备方法，所述制备工艺包括如下步骤：

S1、配置所需成分的原料，将原料混合、熔化为铝液，然后进行精炼；

S2、铝液经气体雾化制粉后进行热压烧结，再经固溶处理、时效处理、成型得到铝合金铸锭，经机械加工后得到单侧式燃气器。

进一步地，S1中精炼过程中，加入质量百分数0.1％～0.2％的磷酸三甲酚酯。铝合金的磨损主要为黏结磨损，在熔炼中加入质量百分数0.1％～0.2％的磷酸三甲酚酯可以在铝合金的表面形成一层磷酸铝的表面膜，这层磷酸铝的表面膜具有剪切强度较低的特性，可以有效提高铝合金的减磨耐磨性能。

进一步地，S1中精炼温度为700～720℃，精炼剂为质量比为2.3～2.5:1的六氯乙烷和二氧化钛的复配物或者混合物，精炼时间25～30min。添加合适配比的六氯乙烷和二氧化钛可以兼有精炼和变质的作用，减少合金元素的熔炼损耗。

进一步地，S2中所述热压烧结工艺为：对粉末进行压胚，压胚密度2.4～2.5g/cm³，在保护气的气氛下，以10～13℃/min的速度升温至595～597℃，然后保温30～32min。在烧结时，温度过低不能形成较多的液相铝，温度过高，过多的液相铝液会使胚体变形，甚至坍塌，不利于烧结的进行。

本发明相对于现有技术的优点为：

(1)本发明提供的单侧式燃烧器分别通过外环进气通道和内环进气通道独立给外环火盘和内环火盘提供燃气，同时在燃烧架上独立设置空气进气部，使得燃气与空气之间的混合更加的均匀，另外，外环火盘上设置支架，便于固定烹煮容器；

(2)铝合金的成分配比合理，通过各成分之间的作用，提高单侧式燃烧器的力学强度和硬度、有效延长铝合金的使用寿命；

(3)熔炼过程中加入磷酸三甲酚酯可以在铝合金的表面形成一层磷酸铝的表面膜，这层磷酸铝的表面膜具有剪切强度较低的特性，可以有效提高铝合金的减磨耐磨性能；

(4)通过合理的熔炼和烧结工艺保证合金成分均匀，提高烧结强度，进一步提高力学性能。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的燃气器的结构示意图。

图2是本发明一较佳实施例的燃气器的仰视图。

图3是本发明一较佳实施例中燃烧盘的结构示意图。

图4是图3所示燃烧盘另一视角的结构示意图。

图5是本发明一较佳实施例中燃烧架的结构示意图。

图6是本发明另一较佳实施例的燃烧器的仰视图。

图中，100、燃烧盘；110、外环进气通道；120、通孔；130、内环进气通道；131、环形凸起；132、卡槽；140、环形凹槽；150、第一定位柱；160、导流板；200、燃烧架；210、外环进气部；211、外环进气端；212、外环进气管；220、内环进气部；221、凸块；230、空气进气部；240、底架；241、第二定位柱；250、中空柱体；260、上支架；300、分火盘；310、外环火盘；311、外环火焰孔；312、支架；320、内环火盘；321、内环火焰孔。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2以及图4所示，本发明提供的一种单侧式燃气器，包括：燃烧盘100，呈回转状设置，沿燃烧盘100的轴线方向设置有外环进气通道110；沿燃烧盘100的厚度方向开设有通孔120，其内设置有内环进气通道130，且内环进气通道130的开口方向和外环进气通道110的开口方向一致；燃烧架200，位于燃烧盘100的一侧，其中，燃烧架200的一侧阵列设置有外环进气部210、内环进气部220以及空气进气部230；且外环进气部210通过螺纹紧固件与外环进气通道110相连；内环进气部220通过螺纹紧固件与内环进气通道130相连；分火盘300，包括：外环火盘310和内环火盘320，分别嵌装于燃烧盘100的另一侧，且外环火盘310与内环火盘320同心设置。

优选地，如图3和图4所示，外环进气通道110的进气端口呈喇叭状。

优选地，如图3和图4所示，外环进气通道110和内环进气通道130位于燃烧盘100的同侧，且外环进气通道110与燃烧盘100一体成型，其中，内环进气通道130呈L形，一端位于两外环进气通道110之间，另一端设置有环形凸起131，用以扣接环火盘。

优选地，如图3和图4所示，沿用以嵌装内环火盘320一端的内环进气通道130的轴线方向对称设置有两个卡槽132，且卡槽132连接于内环进气通道130的外侧壁上。

优选地，如图3和图4所示，位于外环进气通道110相对一侧的燃烧盘100上设置有环形凹槽140，用以嵌装外环火盘310，其中，环形凹槽140与外环进气通道110相连通。

优选地，如图3和图4所示，沿外环进气通道110的外侧壁方向设置有两个第一定位柱150，用以定位安装燃烧架200。

优选地，如图3和图4所示，外环进气通道110与环形凹槽140相交汇处设置有导流板160，且导流板160的一侧斜向连接于环形凹槽140的槽底，使得外环进气通道110中的气体在进入环形凹槽140时，变得平稳，提高燃烧器的安全系数。

优选地，如图1和图5所示，燃烧架200包括：底架240，呈日字状设置，且底架240的各个部角上设置有第二定位柱241，用以固定燃烧器，两个中空柱体250，对称设置于底架240较长两边上，且中空柱体250的一端与底架240相连，另一端卡接在卡槽132上；上支架260，呈C形，位于底架240较短的一边上，其中，上支架260的两端分别连接外环进气部210和空气进气部230，上支架260的中部设置有与内环进气部220相卡接的凸块221。

优选地，如图1和图5所示，外环进气部210包括：外环进气端211；外环进气管212，一端与外环进气端211相连通，并卡接在上支架260上，外环进气管212的另一端与外环进气通道110的进气端相向设置，将气体通过外环进气端211、流经外环进气管212和外环进气通道110，进入环形凹槽140中，作为外环火盘310燃烧时的燃气。

优选地，如图1和图5所示，外环进气部210、内环进气部220以及空气进气部230的结构均相同。

优选地，如图1和图2所示，外环火盘310呈回转体状设置，并沿外环火盘310的轴线方向呈环形阵列设置有若干个外环火焰孔311，且外环火焰孔311所在一侧为锥面。

优选地，如图1所示，沿外环火盘310的轴线方向呈环形阵列设置有若干个支架312，呈L形，作为安放烹煮容器的放置架。

优选地，如图1和图2所示，内环火盘320呈回转体状设置，并沿内环火盘320的轴线方向呈环形阵列设置有若干个圈内环火焰孔321，且每一圈内环火焰孔321为同心圆，使得火焰燃烧更加的集中与均匀。

优选地，如图6所示，支架312呈多边形立体状设置，作为安放烹煮容器的放置架。

本发明提供的单侧式燃烧器分别通过外环进气通道110和内环进气通道130独立给外环火盘310和内环火盘320提供燃气，同时在燃烧架200上独立设置空气进气部230，使得燃气与空气之间的混合更加的均匀，另外，外环火盘310上设置支架312，便于固定烹煮容器。

下面通过具体实施例进一步说明本发明的单侧式燃烧器。

实施例1

配置所需成分的原料：按质量百分比Zn0.5％，Mg0.5％，Cu0.3％％，Mn0.3％，Cr0.2％，Fe0.5％，Ti0.1％，Zr0.3％，余量为Al，将原料混合、熔化为铝液，然后进行精炼，精炼温度为700℃，精炼剂为质量比为2.3:1的六氯乙烷和二氧化钛，精炼时间25min，精炼过程中，加入质量百分数0.1％的磷酸三甲酚酯，精炼完成后，铝液经气体吹落制粉后进行压胚，压胚密度2.4g/cm³，在保护气的气氛下，以10℃/min的速度升温至595℃，然后保温30min，再经固溶处理、时效处理、最后成型得到铝合金铸锭，经机械加工后得到单侧式燃气器。

实施例2

配置所需成分的原料：按质量百分比Zn0.8％，Mg0.8％，Cu0.5％，Mn0.3％，Cr0.2％，Fe0.3％～0.3％，Ti0.2％，Zr0.3％，余量为Al，将原料混合、熔化为铝液，然后进行精炼，精炼温度为720℃，精炼剂为质量比为2.5:1的六氯乙烷和二氧化钛，精炼时间28min，精炼过程中，加入质量百分数0.2％的磷酸三甲酚酯，精炼完成后，铝液经气体吹落制粉后进行压胚，压胚密度2.4g/cm³，在保护气的气氛下，以13℃/min的速度升温至595℃，然后保温32min，再经固溶处理、时效处理、最后成型得到铝合金铸锭，经机械加工后得到单侧式燃气器。

实施例3

配置所需成分的原料：按质量百分比Zn0.7％，Mg0.7％，Cu0.4％，Mn0.25％，Cr0.25％，Fe0.4％，Ti0.1％，Zr0.3％，余量为Al，将原料混合、熔化为铝液，然后进行精炼，精炼温度为710℃，精炼剂为质量比为2.4:1的六氯乙烷和二氧化钛，精炼时间26min，精炼过程中，加入质量百分数0.1％的磷酸三甲酚酯，精炼完成后，铝液经气体吹落制粉后进行压胚，压胚密度2.5g/cm³，在保护气的气氛下，以12℃/min的速度升温至596℃，然后保温31min，再经固溶处理、时效处理、最后成型得到铝合金铸锭，经机械加工后得到单侧式燃气器。

实施例4

配置所需成分的原料：按质量百分比Zn0.6％，Mg0.4％，Cu0.3％，Mn0.3％，Cr0.25％，Fe0.5％，Ti0.2％，Zr0.25％，余量为Al，将原料混合、熔化为铝液，然后进行精炼，精炼温度为700～720℃，精炼剂为质量比为2.5:1的六氯乙烷和二氧化钛，精炼时间28min，精炼过程中，加入质量百分数0.15％的磷酸三甲酚酯，精炼完成后，铝液经气体吹落制粉后进行压胚，压胚密度2.45g/cm³，在保护气的气氛下，以11℃/min的速度升温至596℃，然后保温31min，再经固溶处理、时效处理、最后成型得到铝合金铸锭，经机械加工后得到单侧式燃气器。

实施例5

配置所需成分的原料：按质量百分比Zn0.8％，Mg0.6％，Cu0.5％，Mn0.25％，Cr0.25％，Fe0.4％，Ti0.1％，Zr0.2％，余量为Al，将原料混合、熔化为铝液，然后进行精炼，精炼温度为700℃，精炼剂为质量比为2.5:1的六氯乙烷和二氧化钛，精炼时间30min，精炼过程中，加入质量百分数0.2％的磷酸三甲酚酯，精炼完成后，铝液经气体吹落制粉后进行压胚，压胚密度2.4g/cm³，在保护气的气氛下，以10℃/min的速度升温至595℃，然后保温31min，再经固溶处理、时效处理、最后成型得到铝合金铸锭，经机械加工后得到单侧式燃气器。

对比例1

本对比例与实施例1的区别仅为，铝合金成分为：按质量百分比Zn0.5％，Mg0.5％，Cu0.5％％，Mn0.3％，Cr0.2％，Fe0.5％，Ti0.1％，Zr0.3％，余量为Al。

对比例2

本对比例与实施例1的区别仅为，精炼过程中不加入磷酸三甲酚酯。

对比例3

本对比例与实施例1的区别仅为，精炼中不适用精炼剂。

对比例4

本对比例与实施例1的区别仅为，精炼温度为750℃。

对比例5

本对比例与实施例1的区别仅为，烧结温度为610摄氏度。

表1实施例与对比例性能对比数据

从表中实施例与对比例的对比可以看出，本发明制备的单侧式燃气器具有较好的力学强度和耐磨性能，同时具有较高的导热系数。

鉴于本发明方案实施例众多，各实施例实验数据庞大众多，不适合于此处逐一列举说明，但是各实施例所需要验证的内容和得到的最终结论均接近，故而此处不对各个实施例的验证内容进行逐一说明，仅以上述部分实施例作为代表说明本发明申请优异之处。在涉及同一指标的不同测试方案时，采用本发明方案指出的任一均可以，并且均不超出本发明要求保护的范围内。