专利名称：自动调节高效节能灶的制作方法
技术领域：
本发明属于低压燃气用具，具体涉及一种新型低压民用型的自动调节高效节能燃气灶。
传统的燃气灶原理如
图1所示，燃气灶是主体外壳1，燃气管2，为燃烧孔3，为灶芯4，为混合气管5，风量调节片6，及开关7，工艺圈8，为点火装置9，为锅底支架10组成。如燃气管2与液化石油气连通时，此时，打开开关7燃气的压力大于大气压，燃气通过开关7流向混合管5，利用燃气进入混合气管时将风量调节片6风门处的空气引入混合管混合气体，均匀分布到各个燃烧孔3上，点火装置9同时点燃燃气。燃气燃烧时所需的空气是燃气体积分数的25倍，燃气燃烧时所需的空气量主要是混合燃气管5上面的风量调节片6调节进风口提供，使用之前手动调节风口的大小，利用引射原理补充空气，实现燃烧过程。火焰的大小是靠开关8旋转调节燃气的流量，结构简单性能可靠。
现有的燃气灶不足1，现有液化石油气燃气灶的燃气进气管为8mm，其截面积为50.24mm2软塑料管连接，在物理标准状态下液化石油气燃烧时需要空气量是燃气体积分数的3.4倍，需要理论空气量，而实际燃烧时要比理论空气量大，其进风管上的风量调节片在燃气燃烧时无法自动调节燃气燃烧前一次混合气的空气量。一次空气量不足，是火焰形成黄色的主要原因。不完全燃烧，若一次空气系数过大，燃气灶会产生脱火，液化石油气瓶的燃气压力随着温度及体积的变化而变化，燃气的流量根据温度压力及管道的大小有关，而一次所需空气量的进风口不会随着燃气流量而变化，经常出现红火(黄色)火焰，稳定性差。
2，燃气的灶芯采用热导率较高的金属制作，其体积截面积较大，自身就是导热体，工艺圈同样采用热导率较高的铜式或不锈钢(如铜的热导率为398)对燃烧时起到隔热效果较差，有的甚是时没有工艺圈，燃气灶在使用时热量损耗较大，热效率使用率较低。
3，目前燃气灶所用的燃气进气管与燃气瓶的连接用的是燃气专用塑料管，燃气灶在使用时其热量会往下辐射、传递，灶芯会通过热传导的方式向下传热，由于工艺圈的材料导热率较高，工艺圈继续向下辐射到燃气进气管，当温度达到燃气着火点时，容易造成火灾，因此燃气灶的燃烧层热量将与燃气灶进气管的隔热直接影响着安全系数。
本发明新型的目的在于提供一种比大气引射型燃气灶热损失降低10％-25％，热效率使用可提高10％-30％，燃烧更充分安全的新结构。
本发明新型的目的是这样实现的，燃气管的燃气与燃气灶连通时，打开开关，燃气通过开关，经过开关管路流向喷嘴，其喷嘴直径为1.2mm为民用型，喷嘴安装在双层中空圆柱型接近底部总直径的1/4位置，距喷嘴上方8-15mm装有一个微型小风叶，燃气由喷嘴喷在小风叶上，小风叶在燃气流动的作用力下旋转，旋转方向是与燃气向上一致，从灶芯底部抽风，与燃气燃烧之前进行一次混合，微型小风叶抽风量的大小与燃气的压力流量的大小成正比，燃气压力及流量越大，微型风叶旋转速度越快，抽风量越大，有效将燃气与空气快速均匀地混合，混合气体在风叶的作用下，快速均匀分布在燃烧层芯的小孔。点燃装置点燃燃气，实现燃烧过程，燃烧层芯(即与火焰接触层)采用热导率小于1的(如硅藻土等)材料制作，有效抑制燃烧层的热量向灶芯传递。火焰周边的中空盘状密闭式隔热罩有效降低了火焰向下辐射，中空密闭形的隔热罩与双层中空碗原理相同，空气的热导率0.006-0.6大大降低了燃气在燃烧时的热量，提高了热效率的使用率。
本发明新型自动调节高效燃气灶特征在于燃烧层芯采用热导率小于1耐高温600度的非燃性的材料，隔热罩采用中空密闭式或充填热导率小于1，耐温600度保温材料的密闭式隔热罩。喷嘴前8-15mm位置安装一个微型风叶，利用燃气作用在风叶表面上的风力使风叶旋转，自动调节一次与燃气燃烧前混合气体的理论空气量，快速均匀地将混合气体分布在燃烧层芯的小孔上，经点火装置点燃燃气达到大气式充分燃烧，利用热导率较小的原理达到降低热量损耗的目的，实现节能化。
本发明新型的燃气灶灶芯采用立体双层中空制作，使热导率降低，灶芯顶部与火焰接触尽芯)采用绝热耐火砖的材料制作等。其材料的适用温度1260度，火焰接触尽芯上面数和小孔，即燃烧孔截面积的总和应大于燃气进入灶芯内管径(喷嘴)截面积的35-55倍数，确保空气与燃气充分向上流到顶部的接触尽芯上面燃烧。灶芯1/2位置以上有数个倾斜小孔，倾斜孔外低内高，其截面积的总和是燃气灶芯内进气管截面积的3-5倍，用来辅助燃烧时所补充空气，立体灶芯如图2所示，开关输出燃气管5占灶芯高度的1/5，其管内直径为1.5mm，截面积为0.4125mm2，有效控制了燃气流量。金属管的管径越小，其燃气的爆炸率及回火率越低，其安全系数越大，燃气管进入灶芯内由90度弯头向上，弯头上带有喷嘴7，图2所示安装在灶芯半径1/3处，即风叶直径1/4位置的下面。喷嘴上方8-15mm处有设置一个小风叶14，其旋转方向是向上排风(气)风叶町采用耐高温300-500度耐燃气腐蚀的轻质材料制作成2-4片的风叶，风叶旋转动力如图所示。主要是靠燃气进气时作用在风叶的风力，使风叶旋转，旋转的速度与燃气的压力流量大小成正比，以燃气充分燃烧所需空气量是燃气体积分数的25倍来计算风叶下端的进气孔，也可按燃烧反应计量方程式，得出燃烧所需理论空气量口的大小。
图1是现有的大气引射式燃气灶结构图。
图2是本发明新型的大气引射式自动调节高效节能燃气灶的结构图。
图1中1为灶体外壳，2为燃气进气管，3为燃烧孔，4为灶芯，5为混合气管，6风量调节，7为开关，8为工艺圈，9为点火装置，10为锅底支架。
图2中1为主体外壳，2为点火装置，3为燃气进气管，4为开关，5为开关输出燃气管，6为燃灶底座，7为喷气嘴，8为燃烧层芯(与火焰接触尽芯)，9为中空密闭式隔热罩，10为灶芯，11为燃烧孔，12为灶芯固定架，13为灶芯倾斜孔40°-70°，14为风叶，15为风叶固定架，16为进风口。
实施例如图2A-A所示，当开关4处于关闭时，燃气通过软管与燃气灶燃气管2连通时，此时打开开关4，燃气会通过开关输出燃气管，流入灶芯10内的喷嘴7经喷嘴向上喷出燃气，作用在风叶14，旋转风叶根据燃气的流量及压力的大小而改变旋转速度，其旋转方向与燃气向上一致，空气来自从灶芯底部的进风口处16，抽风，调节燃气燃烧前一次混合气体时所用的空气量，燃气与空气在灶芯10内快速混合，迅速均匀地将混合气体均匀分布在燃烧层芯的小孔11上，由点火装置2与开关7同时工作点燃燃气，实现燃气充分燃烧。火焰的大小是根据旋转开关4控制的，灶芯底部进风口的大小根据在物理标准状态下，1m3燃气需要理论空气量为3.4m3，一次空气系数为0.6，来计算1.5mm直径管道每小时的流量，所需的理论空气量，决定进气孔16的大小，灶芯和隔热罩采用双层中空制作，利用中空制品热导率较小原理，实现抑制热量的损耗。燃烧层芯是利用非燃性耐高温热导率低于1的材料制作，有效抑制回火，热量损耗，提高热量的使用率。
权利要求
1，燃气灶采用立体灶芯内自动调节燃气燃烧前预先混合的一次空气量。
2，燃气灶的灶芯周边有数个40°-70°倾斜孔。
3，燃气灶采用双层中空底部设有进风口的圆柱形。
4，燃气灶灶芯顶部(即与火焰接触层芯)采用热导率小于1(如A级硅藻土)耐高温1000度的非燃性材料制作，也可与灶芯整体采用金属或非金属热导率小于1的材料，耐高温非燃性材料制做一体。
5，采用金属或非金属加工成型密闭式中空隔热罩，及双层充填(如A级硅藻粉，其热导率0.11耐高温1000度)的热导率小于1，耐高温800度的保温材料的密闭式隔热罩。
6，利用此原理可做成食堂，宾馆的大型灶具，及一个灶体实施多个灶头。
7，燃气进入混合气管喷嘴前或后加装小风叶。
全文摘要
一种自动调节高效节能灶，涉及一种低压民用燃气灶。其结构特点包括在立体灶芯底部设有进风口，进风口的大小由燃气领先混入空气的理论量确定。进气管从侧面进入圆柱形灶芯内，进气管的高度位于灶芯总高底的1/5处，其灶芯内的进气管由90°弯头向上来实现燃气喷嘴向上喷出燃气，喷嘴上方8－15mm处安装有一个微型风叶，风叶的动力是燃气作用于风叶表面的风力，使风叶旋转，旋转方向应与向上送气一致，微型风叶随着燃气的压力及流量自动调节一次与燃气燃烧前混合气体的空气量。快速均匀地将混合气体分布在燃烧层与火焰接触层芯的数个小孔上。其小孔截面积的总和应大于喷嘴截面积的35－55倍数提高大气引射式燃气灶充分燃烧，与火焰接触层芯，采用热导率小于1耐温度600摄氏度以上的非燃烧性材料制作，其隔热罩采用中空密闭型式或充填耐600摄氏度热导率小于1的(如A级硅藻粉)材料做成密闭式隔热罩，利用热导率较低的原理，抑制热能量的损失，提高热效率的使用率，达到节能效果。
文档编号F24C3/08GK1904480SQ200510089240
公开日2007年1月31日 申请日期2005年7月31日 优先权日2005年7月31日
发明者张海林 申请人:张海林