专利名称：甲醇红外灶的制作方法
技术领域：
本实用新型属流体燃料的燃烧设备，具体地说是将甲醇及其水混合液在燃烧区蒸发，并通过化学转换燃烧和红外辐射加热的灶具。
以燃气为燃料的灶具已十分广泛普及，但其燃料十分紧缺，而且使用它投资大，安全可靠性差，于是，以液体为燃料的各种灶具相继应用。本人的专利(CN88211632.0)“甲醇灶”提供了一种以甲醇或其水混合为燃料的专用灶具，它虽然燃烧热值较高，安全可靠，洁净、无毒，不结炭，制造容易，方便耐用，但它仅一级催化结构，一种预热方式和大气燃烧加热方式，其引燃时间长，热效率欠高，而且不能以低碳混合醇和这些混合醇与水混合液为燃料。美国专利US4425136、US4164930公开了两种以醇类为燃料的灶具，其结构特征是使燃料蒸发，采用大气燃烧方式，它同样未能使醇类燃料充分燃烧，存在着热效率低的弊端；CN86200718、CN88215966.6所公开的“红外线多用气化油炉”和“红外线汽化油炉”，虽然不同程度地提高了热效率，但它们的结构都不适用于以甲醇或其水混合液为燃料。
本实用新型的任务是，提供一种甲醇红外灶，使其具有原甲醇灶的全部优点外，还具备有更高的热效率和燃烧热值，而且还可以使用多种低碳混合醇和其水混合液为燃料。
实现本实用新型任务是对“甲醇灶”进行改进，改单纯的大气燃烧结构为红外辐射与大气燃烧混合加热结构，增设了电预热器，在转化腔内，增加了一级催化装置，在转化腔的底侧，增设了由红外板、红外燃烧壳体、舌管或混合器或喉管组成的红外燃烧室，电预热器内、红外燃烧室内壁、红外板底部为催化材料制作。
本实用新型的突出优点是，除具备“甲醇灶”的全部优点外，还具备有更高的热效率和燃烧热值，可以使用甲醇、或者多种低碳混合醇及其它们的水混合液为燃料，它有多种引燃方式，其引燃时间短，使用更方便、操作更简单，有节省燃料的显著效果。
以下结合附图详细说明。
图1，本实用新型结构示意图；其中1、储液罐，2、输液管，3、阻尼管，4、托液盘，5、转化腔，6、红外燃烧室，7、喷嘴，8、电预热器，9、输气管、10、汽控阀，11、灶面，12、下托液盘，13、脚架，14、导线，15、锅支架，16、远红外辐射板，17、调风板。
图2，本实用新型红外燃烧室结构示意图；图3，图2中转化腔的A－A剖视图；图4，本实用新型实施例2的结构示意图；图5，本实用新型实施例3的结构示意图；图6，图5中预热环的B－B剖视图；图7，本实用新型实施例4的结构示意图；图8，图7中转化腔的C－C剖视图。
本实用新型的第1种实施例如
图1所示，红外燃烧室6位于转化腔5的底侧，它由红外板18、舌管20、远红外辐射板16、红外燃烧室壳体19组成，舌管20形似喇叭状，它的一端焊接在红外燃烧室壳体19的一侧并与喷嘴7套接，另一端置于红外燃烧室6内且靠近底部，红外板18安装在红外燃烧室壳体19的顶部，转化腔5安装在红外燃烧室壳体19内或外或上，或者悬置在红外燃烧室6中(参见图2)，其中，红外板18可以是陶瓷红外板或者是镍铬红外网、红外板18的底部、红外燃烧室内壁都有催化处理层，该处理层为Al2O3或2Al2O3·2MgO·5SiO2或活性碳或金属为载体，将铂或镍或铜或稀土元素(或铈或镧等)或锶或锆及其氧化物组成的催化材料附着在载体上，以便尾气能在低温条件下完全氧化；转化腔5为一、二级催化管21、22组成，它们是根据流体力学的薄壁效应，用小于0.8毫米厚的铂或镍或铝或铜并涂有前述催化材料制成的截面为扁形或圆形的腔体，它的第二级催化管22上有许多筛孔(参见图3)，以使液体燃料进入转化腔5时很快汽化，并发生催化转换反应，电预热器8由壳体23、电热元件24，催化材料25组成，它的一端经输气管与喷嘴7连接，另一端通过液控阀29与输液管2连接，导线14外接电源，薄腔形的壳体23内安装有电阻丝或硅碳棒或石墨的电热元件24，在靠近喷嘴7一端的壳体23内装填有粒状催化材料25，即Al2O3或2Al2O3·2MgO·5SiO2或活性碳或金属为载体的上述催化材料，构成过筛式催化功能，汽控阀10一端与喷嘴7连接，汽控阀10的另一端经附有催化材料的输气管9与转化腔5连接(参见图2)，托液盘4为环形槽，装置在转化腔5的下侧，远红外辐射板16固定在托液盘4的四周，为保证安全，在红外燃烧室6的底侧装置有下托液盘12，防止操作不当时，由喷嘴7溢出的燃料。
操作时，先接通电源，使电预热室8升温，开启液控阀29，液体燃料进入已被加热的电预热器8，遂汽化并裂解，经舌管20射入红外燃烧室6内，此时，由于高速气流经过，故可引入空气，在舌管20和红外燃烧室6内二次混合，燃料在红外板18引燃，转化腔5即被加热，开启汽控阀10，关闭液控阀29，燃料经转化腔5汽化、分解，经输气管9、汽控阀10、喷嘴7、舌管20、并与空气混合进入红外燃烧室6再混合，在红外板18上燃烧。形成红外辐射与大气燃烧混合加热方式，它产生的热量同时也保持转化腔5所需的温度，以便汽化后的燃料经催化剂作用分解。关闭汽控阀10后，在红外燃烧室内剩余残留汽态燃料，经红外板18下的低温氧化催化作用，形成低温燃烧以保证尾气始终处于环保标准内，远红外辐射板16被加热至产生远红外线，既可加热转化腔5，又可向被加热体辐射，从而有效地利用了残余热量。
无电源时，可将液体燃料注入托液盘4内，引燃燃料，直接加热转化腔5，使转化腔5内的液体燃料汽化，开启汽控阀10，引燃红外板18，产生与使用电预热器8同样的循环与燃烧。
实施例2如图4所示，本实施例是在上述实施例1基础上，在红外燃烧室6内装置混合器26，混合器26为圆筒形双层结构，通过支架固定连接在红外燃烧室6内的底部，以喉管27代替舌管20并安装在红外燃烧室壳体19的外壁上，它的一端套接在喷嘴7上，去掉液控阀29，电预热器8的一端与汽控阀10连接，另一端直接与喷嘴7连接。蒸发汽化的燃料经喷嘴7进入喉管27再进入混合器26，燃料、空气经混合器26均匀混合后进入红外板18燃烧，混合器26为钢材制作。本实施例的特点是使混合燃气均匀地充满整个红外燃烧室内，可降低高速汽流在舌管行程中产生的噪声，使燃烧火焰更稳定。
实施例3本实施例是在实施例1的基础上，在红外燃烧室6内增设多孔电预热环28，它固定连接在红外燃烧室壳体19内的侧壁上，并位于舌管20的上方，除此以外，改电预热器8经输气管与喷嘴7连接为电热环28连接。接通电源，开启液控阀29，液体燃料进入已被加热的电预热器8，液体燃料被汽化，经过电预热环28喷出，再经红外板18燃烧，转化腔5被加热，即形成实施例1的循环状态。本实施例可更好地保证液体燃料汽化及使转化腔5达到催化裂解的温度，使本实用新型具有更好的加热性能。
实施例4在实施例1的基础上，去掉电预热器，改转化腔5为电预热转化腔，即在转化腔5的第二级过筛式催化管22外壁上环绕电热丝30、汽控阀10的进出口分别与喷嘴7和输气管9连接，其它结构形式与实施例1相同(见图7、图8)。接通电源，电热丝30加热转化腔5，液态燃料被汽化，开启汽控阀10，汽化后的燃料经喷嘴7射入舌管20，并与引射的空气混合进入红外燃烧室6内进一步混合，经红外板18喷出并燃烧，遂转化腔5进一步被加热，产生实施例1的循环流程。
本实用新型为甲醇的开发利用开辟了一个新的领域，其燃料来源十分广泛，而且本实用新型还可以用多种低碳混合醇及其水混合液为燃料，或者甲醇的水混合液为燃料，水的参入比例可达20－80％，从而大量地节约了化工原料；采用本实用新型的红外辐射加热和火焰加热，以及利用催化材料裂解燃料，分解燃烧的方式，其热效率高，燃烧充分，燃烧热值高；本实用新型经使用，证明其安全可靠，不结炭，洁净无毒，无污染，使用十分方便，是一种普及型灶具，具有十分广阔的市场前景和巨大的经济效益。
权利要求1.一种甲醇红外灶，由转化腔5、喷嘴7、输气管9、汽控阀10、灶面11、组成，其特征在于转化腔5为多级催化管，转化腔5底侧有红外燃烧室6，红外燃烧室6和催化管内壁为铂或镍或铝或铜或稀土元素(或铈或镧等)或锶或锆或铑及其氧化物组成的催化材料，或者以Al2O3或2Al2O3·2MgO·5SiO2或活性碳或金属为载体的上述催化材料；
2.根据权利要求1所述的红外灶，其特征在于红外燃烧室6由红外板18，红外燃烧室壳体19，舌管20或喉管27及混合器26或舌管20及电预热环28构成；
3.根据权利要求1所述的红外灶，其特征在于红外燃烧室6的一侧有电预热器8或在转化腔5的第二级催化管22外壁上环绕电热丝30；
4.根据权利要求1或2所述的红外灶，其特征在于红外板18的底部的材料是铂或镍或铝或铜或稀土元素(或铈或镧等)或锶或锆或铑及氧化物或者是以Al2O3，2MgO，2Al2O3，5SiO2或金属为载体的上述催化材料组成；
5.根据权利要求1或3所述红外灶，其特征在于电预热器8由壳体23、电热元件24以及由铂或镍或铝或铜或稀土元素(或铈或镧等)或锶或锆及氧化物或者是以Al2O3，2MgO，2Al2O3，5SiO2或活性碳或金属为载体的上述催化材料25组成。
专利摘要本实用新型涉及一种使用流体燃料的灶具。它是以甲醇或多种低碳醇及其水混合液为燃料，通过催化裂解燃烧和红外辐射加热的灶具。它的转化腔的底侧有红外燃烧室，在红外燃烧室的一侧有电预热器，或者在转化腔的管壁上环绕电热丝，其中转化腔、输气管道、红外燃烧室内壁以及红外板的底部、电加热器内有催化材料。它具有热效率高，燃烧充分，燃烧热值高，引燃时间短，节省燃料，使用方便和安全可靠，清洁无毒的突出优点。
文档编号F24C5/00GK2105628SQ91216820
公开日1992年5月27日 申请日期1991年6月22日 优先权日1991年6月22日
发明者宣建功, 韩德芳, 狄少雄, 胡秀兰, 杨曼良, 田红花 申请人:宣建功