專利名稱：高效燃?xì)庠畹闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種灶具，特別是高效燃?xì)庠睢?br> 《家用煤氣灶》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定在額定熱負(fù)荷下使用時(shí)，熱效率應(yīng)大于55％。實(shí)際上，市售灶具的熱效率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的不多。曾對(duì)收集到的11種灶，參照標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試其熱效率。結(jié)果見(jiàn)表1，可見(jiàn)只有一種灶的熱效率達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)。未達(dá)到的又如此之低。熱效率低，浪費(fèi)能源，用戶支出大，炊事慢，污染環(huán)境。
現(xiàn)有的燃用氣體燃料的煤氣灶、沼氣灶、汽化爐……等，均是具有一定壓力的可燃?xì)怏w從噴咀噴射出來(lái)，高速氣流所形成的低壓，將噴咀附近的自由空氣吸引射入燃燒器的引射器中，隨后混合氣進(jìn)入燃燒器頭部腔室，再?gòu)陌惭b在頭部腔室口上的火盤(pán)上的排氣通道排出而燃燒。
在最少過(guò)剩空氣系數(shù)下，均勻混合的可燃混合氣，能完全燃燒，燃料化學(xué)能全轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，獲得高溫，若減少熱散失，充分利用熱量，可獲得高的熱效率。曾對(duì)現(xiàn)有灶進(jìn)行調(diào)整，提高其一次空氣系數(shù)α1，但是，有的灶α1稍調(diào)大，即發(fā)生回火；有的灶α1調(diào)不上去，熱效率終未提高。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種改進(jìn)了的燃?xì)庠?，它能提供并在一次空氣系?shù)α1接近或等于最少過(guò)剩空氣系數(shù)α下，穩(wěn)定燃燒，獲得較高的熱效率。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的在相同熱負(fù)荷下，比現(xiàn)有技術(shù)引射器通道面積增大近2倍；在引射器與頭部腔室間增設(shè)了蝸殼環(huán)腔和環(huán)形通道，混合氣自引射器來(lái)切向進(jìn)入蝸殼環(huán)腔，軸向流出經(jīng)環(huán)形通道進(jìn)入頭部腔室；采用導(dǎo)熱系數(shù)低的耐火材料制造火盤(pán)；火盤(pán)形狀依使用要求而定，對(duì)于一般家用灶，推薦圓錐漏斗狀的，錐殼上開(kāi)有輻射排列、長(zhǎng)短相間的窄縫，作為火盤(pán)排氣通道；縫寬不大于所用可燃?xì)怏w的臨界直徑。
本實(shí)用新型，未增加裝置，僅是對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的改造。引射器通道面積增大，便于引射較多的空氣；蝸殼環(huán)腔，加長(zhǎng)了氣流路程和流動(dòng)混合的時(shí)間及機(jī)會(huì)，且是紊流，為混合氣均勻混合創(chuàng)造了條件；環(huán)形通道能均勻分配通過(guò)火盤(pán)的混合氣，為火盤(pán)的穩(wěn)定均勻燃燒創(chuàng)造條件；火盤(pán)排氣通道縫寬不大于所用氣體的臨界直徑，不會(huì)回火；導(dǎo)熱系數(shù)低的耐火材料，火盤(pán)工作時(shí)被燒發(fā)紅，混合氣一排出即被點(diǎn)燃，不會(huì)發(fā)生離焰；除高溫燃燒廢氣向焊盤(pán)傳熱外，燒紅的高溫火盤(pán)，以熱輻射形式向被加熱炊具傳熱；；圓錐漏斗狀，使輻射熱量集中，也有利于燃燒，特別對(duì)于順蝸殼環(huán)腔內(nèi)氣流旋轉(zhuǎn)方向開(kāi)的斜縫，阻力少，排出氣流旋轉(zhuǎn)，利于二次進(jìn)風(fēng)環(huán)道和二次進(jìn)風(fēng)中心道的二次進(jìn)風(fēng)與混合氣的混合。本實(shí)用新型研究模型的熱效率測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。表2與表1的結(jié)果，測(cè)試方法相同，兩者比較見(jiàn)表3。
表1市售11種灶熱效率測(cè)試結(jié)果表2本實(shí)用新型研究模型灶熱效率測(cè)試結(jié)果表3研究模型灶與市售灶熱效率測(cè)試結(jié)果比較隨著一次空氣系數(shù)α1的提高，產(chǎn)生的燃燒噪聲在提高，熱效率也在提高，可以調(diào)低α1在不發(fā)生噪聲下工作，但這時(shí)的熱效率稍低些。
實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖給出。


圖1是根據(jù)本實(shí)用新型提出的單眼高效燃?xì)庠畹恼晥D；圖2是其俯視圖；圖3是火盤(pán)11的正視圖；圖4是其俯視圖；圖5是燃燒器頭部B－－B剖面圖；圖6是其A－－A剖面圖。
該單眼灶，由擋風(fēng)
圖1放在灶架2上，燃燒器5有三個(gè)支臂16，通過(guò)螺桿4、螺母3與灶架2連接而成。燃燒器5，由開(kāi)關(guān)噴嘴15，調(diào)風(fēng)板14，噴嘴安裝座13，火盤(pán)11，裝到燃燒器殼體上而構(gòu)成。燃燒器殼體由引射器12，蝸殼環(huán)腔8，環(huán)形通道9，頭部腔室10，二次進(jìn)風(fēng)中心通道7構(gòu)成?；鸨P(pán)11由外環(huán)7，內(nèi)環(huán)20，短縫18，長(zhǎng)縫19構(gòu)成。
可燃?xì)庾蚤_(kāi)關(guān)噴嘴15噴出，引射空氣進(jìn)入引射器12，再切向進(jìn)入蝸殼環(huán)腔8，軸向流出經(jīng)環(huán)形通道9進(jìn)入頭部腔室10，混合氣流沿途邊前進(jìn)邊混合，通過(guò)環(huán)形通道后，其組分、壓力、速度等參數(shù)均趨均勻，自火盤(pán)排出時(shí)遇到高溫紅火盤(pán)，立即著火燃燒。
為控制噪聲，不得不控制一次空氣進(jìn)入量，不足的部分，由二次進(jìn)風(fēng)中心道7和二次進(jìn)風(fēng)環(huán)道6內(nèi)外補(bǔ)充。
用于一般家用灶的圓錐漏斗狀火盤(pán)11，錐角可在60°～150°間選用。用于需要熱量均勻分散的烘烤灶的火盤(pán)，可選用平面火盤(pán)24或凸形火盤(pán)23相應(yīng)設(shè)計(jì)頭部腔室形狀。
火盤(pán)上的排氣通道，可以是窄縫，可以是眾多小孔，可以是窄縫與小孔混合，縫寬或孔徑均不大于所用可燃?xì)獾呐R界直徑。
火盤(pán)上的窄縫、小孔的排氣方向，可以是垂直盤(pán)面，工藝簡(jiǎn)單，可以是斜向┄順蝸殼環(huán)腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)氣流的方向，性能較好。
利用本實(shí)用新型，根據(jù)需要可設(shè)計(jì)單眼灶、雙眼灶、多眼灶、烘烤灶、烘箱、烘爐等不同規(guī)格、不同檔次的產(chǎn)品。
圖7是雙眼灶的俯視圖。21是雙眼灶架，22是旋扭。圖8是凸形火盤(pán)23正視圖，圖9是平面火盤(pán)24正視圖，
圖10是凸形火盤(pán)23和平面火盤(pán)24的俯視圖。此二實(shí)施例，排氣通道為窄縫25，小孔26，混合結(jié)構(gòu)。
蝸殼環(huán)腔制圖蝸殼環(huán)腔8的內(nèi)廓與環(huán)形通道9的內(nèi)環(huán)相等，蝸殼內(nèi)圓與環(huán)形通道9的外環(huán)相等，蝸殼外圓與引射器切向進(jìn)氣通道外緣相接，以蝸殼內(nèi)外圓半徑之差的六分之一為半徑，在中心上作輔助圓，將該圓六等分，連接相鄰分點(diǎn)弦線并順旋流方向延長(zhǎng)該弦線。其中一條弦線應(yīng)與引射器軸線垂直，以此弦被外圓截得的延伸段為半徑，以延長(zhǎng)弦側(cè)的分點(diǎn)為中心，順旋流方向畫(huà)弧至下一條弦延長(zhǎng)線止，再以相鄰的分點(diǎn)為圓心，以弧截取的弦延長(zhǎng)段為半徑，順旋流方向畫(huà)弧，以此類(lèi)推，六段弧即連成蝸殼外廓┈等速蝸殼。
本實(shí)用新型，適用氣體燃料。諸如人工煤氣、天然氣、液化石油氣、沼氣、乙炔……以及液體燃料(汽油、煤油、柴油、甲醇、乙醇、液化石油氣綱瓶殘液、合成液體燃料……)經(jīng)汽化器汽化所得的蒸汽。
表1 市售11種煤氣灶熱效率測(cè)試結(jié)果
權(quán)利要求1.高效燃?xì)庠?，由灶?，21，燃燒器5組成，由開(kāi)關(guān)噴嘴15噴射出來(lái)的燃?xì)饬?，攜帶空氣進(jìn)入引射器12，混合氣自火盤(pán)11上的排氣通道排出燃燒，其特征是引射器12切向接蝸殼環(huán)腔8；用耐火材料制造的的低導(dǎo)熱系數(shù)火盤(pán)；火盤(pán)為有中心孔的盤(pán)，分為火力集中的凹下錐形火盤(pán)11，火力均勻的平面火盤(pán)24，火力發(fā)散的凸形火盤(pán)23，改造舊灶的更新節(jié)能火盤(pán)32；火盤(pán)上的排氣通道，為窄縫18、19、25，小孔26，窄縫寬、少孔直經(jīng)均不大于燃料氣體的臨界直徑；排氣通道配置，等長(zhǎng)縫均勻輻射排列，長(zhǎng)短縫相間均勻輻射排列，以及窄縫少孔混合結(jié)構(gòu)，內(nèi)外齒窄縫結(jié)構(gòu)；窄縫小孔的排氣方向，垂直火盤(pán)面，或順蝸殼環(huán)腔氣流旋轉(zhuǎn)方向與火盤(pán)面傾斜；無(wú)論單眼、雙眼或多眼灶，均由噴嘴安裝座將噴嘴與引射器連結(jié)為一體，并實(shí)現(xiàn)噴射氣流與引射器同軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效燃?xì)庠睿涮卣魇俏仛きh(huán)腔8，其內(nèi)廓與環(huán)形通道9內(nèi)壁相等，其內(nèi)園與環(huán)形通道9外壁相等，其外廓為等速蝸殼，可用切向進(jìn)氣的園柱環(huán)腔免強(qiáng)取代蝸殼環(huán)腔。
專利摘要本實(shí)用新型屬于灶具，特別是高效燃?xì)庠?。目的是提高灶的熱效率。由漸縮吸入管接圓柱混合管再接漸大擴(kuò)散管組成的引射器，切向接等速渦殼腔，該腔軸向經(jīng)環(huán)形通道與安裝火盤(pán)的頭部腔室相通?；鸨P(pán)用導(dǎo)熱系數(shù)低的耐火材料制造，漏斗狀，壁面上開(kāi)有長(zhǎng)短相間輻射排列的窄縫，縫寬不大于燃?xì)獾呐R界直徑。噴嘴與引射器同軸。適燒包括液體燃料汽化氣、天然氣在內(nèi)的所有氣體燃料。
文檔編號(hào)F24C3/08GK2135112SQ9120447
公開(kāi)日1993年6月2日 申請(qǐng)日期1991年3月20日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月20日
發(fā)明者張財(cái)年 申請(qǐng)人:張財(cái)年