專利名稱：燃氣灶旋流式防風集熱節(jié)能技術及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種用于燃氣灶具上的旋流式防風集熱節(jié)能技術及裝置，它涉及燃燒技術及燃燒裝置。
燃氣灶具的抗風能力、熱效率、煙氣中CO含量，是衡量燃氣灶具性能的重要指標。國家有關標準中規(guī)定，要在與灶面平行的流速為1～1.2m/s的風作用下，測定灶具燃燒器燃燒的穩(wěn)定性，不得有熄火和回火現(xiàn)象；灶具的熱效率要求大于55％；灶具燃燒時煙氣中的CO含量不得超過0.05％。
解決灶具的抗風能力，目前采取的方法主要有兩種第一種是提高燃氣在燃燒器出口處的速度，增加燃燒火焰的抗風能力，這種方式受到燃氣速度及火焰穩(wěn)定要求的限制，其抗風能力的提高是極為有限的。第二種是避開風速方向，將燃燒器燃氣出口處(即燃燒器火孔位置)設計低于灶面，或在燃燒器周圍增加防風圈，這種設計容易導致灶具燃燒時煙氣中CO含量增高，甚至超標。
灶具熱效率的提高與煙氣中CO含量的降低是一對矛盾，熱效率提高，同時也會帶來煙氣中CO含量增高的問題。熱效率高，則意味著灶具節(jié)能，經(jīng)濟性好；煙氣中CO含量高，則意味著環(huán)境受到污染，人體的健康和安全受到影響，甚至危及生命安全。
在不改變灶具燃燒器的基本前提下，提高灶具熱效率的方式是多種多樣的，通常采用的方法是降低鍋架高度；加裝集熱裝置(如集熱筒)；加裝金屬絲紅外線網(wǎng)等。但所遇到的問題都相同，燃燒時煙氣中CO含量急劇增大，甚至嚴重超標，危及人體健康與安全。因此，在確保煙氣中CO含量不超標的前提下，要顯著提高灶具的熱效率具有相當?shù)碾y度。
隨著人們生活水平的不斷提高及家居條件的不斷改善，嵌入式燃氣灶受到人們的普遍歡迎。但是，由于嵌入式燃氣灶具的燃燒器高出灶面較多，以致抗風性能較差；另外，由于嵌入式灶具的結構限制，其一、二次空氣的補給均受到不利影響，灶具燃燒時煙氣中CO含量高，或熱效率低矛盾十分突出。目前市場上所出售的嵌入式燃氣灶，不論是國產(chǎn)的還是進口的，均普遍存在抗風性能較差，煙氣中CO含量高甚至超標，熱效率低于國標要求等問題。
可以說，至今尚無一種技術及裝置，即能提高灶具的防風能力，又能提高灶具的熱效率，還能降低灶具燃燒時煙氣中的CO含量。
本發(fā)明正是針對上述不足提出來的。其目的是提供一種即能提高燃氣灶具的防風能力，又能提高其熱效率，還能有效降低其燃燒時煙氣中CO含量的技術及裝置。
本發(fā)明將防風技術、增強二次空氣與燃氣的摻混作用技術、集熱隔熱技術合為一體，并通過旋流式集熱節(jié)能裝置加以實現(xiàn)。本發(fā)明的旋流式防風集熱節(jié)能裝置由集熱隔熱圈與旋流片、旋流槽等組成。它裝于灶具燃燒器外圍。其技術特點及工作原理如下(1)防風技術本技術的特點是改變吹向灶具的風的流向，使之不直接吹向灶具燃燒器，從而大幅度提高灶具的抗風能力。
其工作原理是吹向灶具的風，在通過置于灶具燃燒器外圍的旋流式防風集熱節(jié)能裝置時，風向被置于旋流槽[3]中的旋流片[2]所改變，由直接吹向燃燒器變?yōu)槔@燃燒器周圍流動，將灶具燃燒時受風的影響降低到最小程度。
(2)增強二次空氣與燃氣摻混作用的技術本技術的特點一是改變燃燒器周圍二次空氣流向，使之形成繞燃氣束流向圓周流動與順燃氣流向流動之復合流向；二是利用負壓引射原理，增加二次空氣的流速，使二次空氣的吸入不僅靠燃氣的卷吸作用，而且還靠燃氣流動所形成的負壓引射作用。二次空氣的復合流向，增加了空氣與燃氣的摻混過程，摻混時間、摻混量；二次空氣流速的增加，增大了空氣的摻混量。這樣，使灶具的燃燒狀況得到進一步改善，煙氣中的CO含量下降，熱效率提高。
其工作原理是灶具燃燒過程中，二次空氣通過置于灶具燃燒器外圍的旋流式防風集熱節(jié)能裝置上的旋流片[2]旋流槽[3]，流向變?yōu)槔@燃氣流向圓周方向及順燃氣流向之復合流向。另外，在燃燒過程中，由于燃氣的流動，在旋流式防風集熱節(jié)能裝置內形成負壓，從旋流槽、旋流片處流入節(jié)能裝置內的二次空氣流速得到提高(與未加本裝置，只靠燃氣卷吸作用時二次空氣的流速相比較)。
(3)集熱隔熱技術本技術的特點是帶旋流片的集熱隔熱裝置，將燃氣流速相對集中靠攏被加熱物體，集熱隔熱裝置不僅反射火焰的輻射熱給被加熱物體，同時減少燃燒時對灶面及人體的輻射熱能，從旋流片流出的二次空氣所形成的氣膜，對隔熱起到了強化作用。
其工作原理是集熱隔熱圈[1]的上端使燃氣流速相對集中靠攏被加熱物體；集熱隔熱圈的內表面將火焰的輻射熱反射給被加熱物體，同時，隔熱圈減少了火焰對灶面的輻射傳熱。
本發(fā)明的旋流式防風集熱節(jié)能技術由防風技術、增強二次空氣與燃氣摻混作用的技術、集熱隔熱技術三部分組成，其主要特征是利用旋流原理，使吹向灶具燃燒器的風流向改變，從而提高灶具的抗風能力；同時利用旋流原理，改變燃燒器周圍二次空氣的流向，使它形成繞燃氣束流向圓周流動與順燃氣束流向流動之復合流向，二次空氣的復合流向，增加了空氣與燃氣的摻混過程、摻混時間、摻混量。利用負壓引射原理，使燃燒中二次空氣的吸入不僅靠燃氣的卷吸作用，而且還靠燃氣流動所形成的負壓引射作用，從而增大了二次空氣的流速及二次空氣的摻混量。由于旋流及負壓引射作用，灶具的燃燒狀況得到改善，煙氣中的CO濃量下降，熱效率提高。利用集熱、反射原理，用環(huán)狀實物限制燃氣流束截面，使燃氣流束相對集中靠攏被加熱物體，同時利用環(huán)狀實物，反射火焰的輻射熱給被加熱物體，并減少火焰對灶面的輻射傳熱，從而提高熱效率。
本發(fā)明裝置典型的實施例圖見

圖1～圖6。
下面結合實施例圖說明本發(fā)明裝置的詳細結構及主要特征。
本發(fā)明的旋流式防風集熱節(jié)能裝置由集熱隔熱圈[1]、旋流片[2]、旋流槽[3]等組成。集熱隔熱圈[1]可以是圓錐體狀(見圖1～圖4)，也可以是圓柱體狀(見圖5)，還可以是其它曲線或曲線組合體狀，集熱隔熱圈底部還可帶不同形狀的托盤[4](見圖4～圖6)；一排或數(shù)排旋流片[2]、旋流槽[3]沿集熱隔熱圈圓周分布；托盤[4]上可根據(jù)需要開不同的孔槽(見圖1～圖6)。
本發(fā)明的優(yōu)點是(1)旋流式防風集熱節(jié)能技術，利用旋流原理及負壓引射原理，可以使吹向灶具燃燒器的風向改變，從而提高灶具的抗風能力；同時，改變燃燒器周圍二次空氣的流向，增加二次空氣的流速，增大空氣與燃氣的摻混過程、摻混時間、摻混量，使燃燒更充分，煙氣中的CO含量下降，熱效率提高。利用集熱、反射原理，用環(huán)形物體限制燃氣流束截面，使之相對集中靠攏被加熱物體，同時利用環(huán)形物體，反射火焰輻射熱給被加熱物體，并減少火焰對灶面的直接輻射熱量，從而使熱效率顯著提高。
(2)旋流式防風集熱節(jié)能技術及裝置，即能顯著提高灶具的防風能力，又能顯著提高灶具的熱效率，還能降低灶具燃燒時煙氣中的CO含量，節(jié)能、環(huán)保效果顯著。
(3)旋流式防風集熱節(jié)能裝置，結構簡單，可作多種造型，適合多種的需要。
(4)裝用旋流式防風集熱節(jié)能裝置后，灶具熱效率提高4～6個百分點，較未裝前節(jié)能10％以上；煙氣中CO含量較未裝前降低15～70％；抗風能力提高2～3倍，測試時，風速提高到6m/s火焰也不會吹滅。
本發(fā)明在提高灶具防風能力、熱效率，降低煙氣中CO含量方面是一個大的突破，節(jié)能效果、環(huán)保效果顯著，具有很大的推廣應用價值。它的實施，必將產(chǎn)生巨大的社會效益與經(jīng)濟效益。
權利要求
本發(fā)明是一種用于燃氣灶具上的旋流式防風集熱節(jié)能技術及裝置，它涉及燃燒技術及燃燒裝置，其主要特征如下旋流式防風集熱節(jié)能技術由防風技術、增強二次空氣與燃氣摻混作用的技術、集熱隔熱技術三部分組成。利用旋流原理，使吹向灶具燃燒器的風流向改變，從而提高灶具的抗風能力；同時利用旋流原理，改變燃燒器周圍二次空氣的流向，使之形成繞燃氣束流向圓周流動與順燃氣束流向流動之復合流向，二次空氣的復合流向，增加了空氣與燃氣的摻混過程、摻混時間、摻混量。利用負壓引射原理，使燃燒中二次空氣的吸入不僅靠燃氣的卷吸作用，而且還靠燃氣流動所形成的負壓引射作用，從而增大了二次空氣的流速及二次空氣的摻混量。由于旋流及負壓引射作用，灶具的燃燒狀況得到改善，煙氣中的CO濃度下降，熱效率提高。利用集熱、反射原理，用環(huán)狀實物限制燃氣流束截面，使燃氣束相對集中靠攏被加熱物體；同時利用環(huán)狀實物，反射火焰的輻射熱給被加熱物體，并減少火焰對灶面的輻射傳熱，從而提高熱效率。旋流式防風集熱節(jié)能裝置由集熱隔熱圈[1]、旋流片[2]、旋流槽[3]等組成。集熱隔熱圈[1]可以是圓錐體狀，也可以是圓柱體狀，還可以是其它曲線或曲線組合體狀；集熱隔熱圈底部還可帶不同形狀的托盤[4]；一排或數(shù)排旋流片[2]、旋流槽[3]沿集熱隔熱圈圓周分布；托盤[4]上可根據(jù)需要開不同的孔槽。
全文摘要
本發(fā)明是一種用于燃氣灶具上的旋流式防風集熱節(jié)能技術及裝置。本發(fā)明技術由防風技術、增強二次空氣摻混作用技術、集熱隔熱技術三部分組成。利用旋流原理、負壓引射原理、集熱反射原理,顯著提高灶具抗風能力及熱效率,降低煙氣中CO濃度。本發(fā)明裝置,由集熱隔熱圈(1)、旋流片(2)、旋流槽(3)等組成,它裝于灶具燃燒器外圍。本發(fā)明在提高灶具防風能力、熱效率,降低煙氣中CO濃度方面是一個大的突破,節(jié)能、環(huán)保效果顯著。
文檔編號F24C15/10GK1269489SQ9910457
公開日2000年10月11日 申請日期1999年4月1日 優(yōu)先權日1999年4月1日
發(fā)明者姚民生, 吳成年, 劉凱 申請人:深圳市火王燃器具公司