專利名稱：燃氣灶的制作方法
燃 氣 灶本發(fā)明涉及到人工煤氣、液化氣、天然氣和沼氣的燃燒領(lǐng)域。 本發(fā)明的技術(shù)背景當今世界所有燃氣爐灶都不能完美地解決燃氣灶中功率(熱負荷)、 一氧化碳和熱效率這 三個最重要的參數(shù)之間的關(guān)系。為了保證一氧化碳達到國家標準，不得不犧牲熱效率或降低 功率。通常，面市的產(chǎn)品中，較好的也只能使一氧化碳控制在350400 (中國國標為500)時 熱效率勉強達到52%(國標)，標稱功率更是與實際功率嚴重不符。并且這些數(shù)據(jù)基本上是在 大致標準的配氣狀態(tài)下(液化氣為75%的丙烷，25%的丁烷)測的。實際上， 一瓶液化氣它 要經(jīng)過低熱值，標準熱值，高熱值的變化，具體熱值能測出來，其值是在93.6-133.8 MJ/MS之 間，反映在爐灶的燃燒上是回火、離火、正常藍火、夾雜紅火的藍火和紅火燻鍋等。測試表 明，即使火焰是純藍的，其一氧化碳的含量亦可能達500-1000，甚至達到報警值(2000)，更 不說紅火，這意味著使用者百分之百的面臨著高一氧化碳污染的毒害。以液化氣為例說明熱 值的變化帶來的變化如下-C3H8+5 02=3 C02+4 H20.............需5個氧分子來完成燃燒C4H,。+6.5 02=4 C02+5 H20........需6.5個氧分子來完成燃燒這說明丁烷達到完全燃燒時需要增加30%的氧分子，需要增加的空氣的量是很大的，如 果丙烷占的比例高，則熱值低一些，所需的氧分子(空氣)就可以少一點，然而，燃燒過程 中分子量相對小的丙垸的揮發(fā)性好一些，其消耗的就多一些，丁垸的消耗就比丙垸少，因而 燃氣的成分在動態(tài)的變化著，到一瓶氣快要耗盡時，丁烷占的比例甚至超過丙烷，這就是人 們稱為"底子"，不明白的人以為這是水，其實主要是丁烷，它不易揮發(fā)燃燒，很難想象一個 普通爐灶能完成對氧氣(空氣)需求跨度如此大的要求，天然氣和人工煤氣存在相同的規(guī)律， 對于管道供應(yīng)的燃氣成分的變化比瓶裝的燃氣成分的變化有過之而無不及，每時每刻都在變。專利ZL93115949.0雖然原理是先進的但仍存在如下的問題1，當面臨像液化氣、天然氣這樣分子量比一氧化碳和氫氣的分子量大而流量卻小很多 時，靠自身的燃燒引入一次空氣的能力是很有限的，不能有效的解決一次空氣的問題，因而 就不能達到理想的結(jié)果。(對不同的燃氣，其表現(xiàn)也不同)2，裝配精度要求太高，很難實現(xiàn)批量生產(chǎn)。3，燃燒器的中間沒有通道，不能安裝點火針(塞)，不能理想的實現(xiàn)脈沖打火，也就不 能理想的實現(xiàn)熄火保護的要求，當然也就不能生產(chǎn)嵌入式爐。4，不能更有效地調(diào)節(jié)多孔板上的溫度和向燃燒室供應(yīng)更多的二次空氣。本發(fā)明的目的是提供一種燃氣灶，在使用各種燃氣，在各種熱值狀態(tài)下，當熱負荷(功 率)^3.8千瓦時，還能保持熱效率>60%, —氧化碳保持在50^300之間(國標為500)。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種燃氣灶，它由構(gòu)成混合室的燃燒器殼體和燃燒室組成的燃燒器，由微電腦控制單元 ，受微電腦控制單元控制的，安裝在與燃燒器入口處相接的風盒上的微形風扇，組成了向燃 燒器內(nèi)加風的加風系統(tǒng)，點火和熄火保護系統(tǒng)，箱體，以及鍋支架所組成。其特征在于所說 的燃燒器，是由在底部為封閉的環(huán)形結(jié)構(gòu)的中央設(shè)有其下方和大氣相通，其上方和多孔板的 中央的圓孔相接的，其內(nèi)置有打火、反饋磁針的錐形通道的錐形凸起的燃燒器殼體構(gòu)成的混 合室，和置于混合室上方四周帶有引入二次空氣的窗口構(gòu)成的燃燒室主體的燃燒室架， 一個 帶有凹形曲面并把燃燒器分隔成混合室和燃燒室的對混合燃氣進行預(yù)熱和細化的帶有多孔的隔板，我們稱之為多孔板，在燃燒室架的上方設(shè)有熾熱層和對空氣進行整流的整流罩，組成的燃燒室所構(gòu)成，所說的微電腦控制單元是由能向點火脈沖器輸出3伏直流電壓，向風扇輸 出8檔直流控制電壓的，由6個感應(yīng)鍵控制操作的，"開"、，，關(guān)"、"增加"、"減小"、"定時，， 電路的控制單元(控制電路本身已由開發(fā)者另行申報專利)，所說的加風系統(tǒng)，由控制單元控 制的裝在與燃燒器入口相接的風盒上的風扇所組成，所說的點火和熄火保護系統(tǒng)，是由裝在 燃燒器殼體上的錐形通道內(nèi)的具有打火和反饋功能的點火線和返饋線共用一根線的磁針，具 有多重保護的在停電和熄火兩者具備其一即可關(guān)閉電磁閥的脈沖點火器、帶有行程開關(guān)的燃 氣閥體、電磁閥、氣管、燃燒器以及由電池和控制單元組成的向脈沖點火器供電的雙電源， 成功地實現(xiàn)了單磁針打火，反饋的全新的系統(tǒng)，所說的箱體，在面板上標有六個感應(yīng)鍵和顯 示屏的圖案，在閥體旋鈕處印有以15度為間隔的指示旋鈕轉(zhuǎn)角的角度的圖案，所說的鍋支架 是保證受熱的鍋底與燃燒器的熾熱層的距離為10-15毫米左右，充足的空氣還允許采用集熱 式的鍋支架。本發(fā)明的積極效果1、 合理地解決了一次空氣的供應(yīng)問題，使燃氣在很短時間內(nèi)充分地燃燒，猛烈地燃燒 又可增加一次空氣和二次空氣的引入，使燃燒進入一個良性循環(huán)。由此帶來的積極效果是燃 燒效率高達60%以上時，熱負荷可在2.0-3.8kw甚至更高的功率之間任意組合，且在各種火力 下均保證熱效率高，火力集中，熱損失小，其標稱3.8kw的功率，相當于普通爐灶4.2KW以 上，充裕的火力能滿足各個層次用戶的使用要求。2、 本發(fā)明的控制單元向左、右兩個微型風扇輸出8種控制電壓，可以保證在各種燃氣、 各種熱值階段，在各種火力需求的情況下，保證充分的燃燒，因一氧化碳的含量始終很低， 保證了使用者在低污染下使用，同時在一臺爐灶上解決了普通爐灶上不可能解決的從回火、 離火、正常燃燒、到紅火燻鍋，這樣大的熱值變化范圍，并保證一氧化碳是達標的，由于節(jié) 省燃氣，大大減小廢氣的排放，因而具有較深層次的環(huán)保意義。3、 燃燒室架上方，對空氣進行整流的整流罩，除了對熾熱層起固定作用外，主要是將 由燃燒器底部上來的熱空氣幾乎全部整流并進入燃燒室內(nèi)，增加了二次空氣的引入。4、 由于火力極強，可以大大縮短操作時間。5、 由于面板上印有燃氣閥體旋鈕旋轉(zhuǎn)角度的標志，操作者可以準確的操作，不僅能順 利的按說明打火和操作，還可節(jié)省燃氣。6、 由于控制單元用六個感應(yīng)鍵來操作，及控制單元和脈沖點火器的研制成功，使得本 發(fā)明可以在極惡劣的環(huán)境下實現(xiàn)感應(yīng)按鍵操作，避免了采用其它方法帶來的隱患，對于本發(fā) 明步入實用階段起到重要的作用。7、 在此我們提出來一個關(guān)于評價燃氣爐灶的新概念 普通爐灶的概念是追求火苗大的藍色火焰，火焰愈高火力愈旺；ZL93115949.0的概念是沒有一絲火星的呈現(xiàn)清澈透明的藍色火焰；在此我們提出，本發(fā)明追求的是火苗很短，甚至 看不到火苗的高亮度的無色的高溫氣流，用手離燃燒器一米高的距離探出去，仍覺高溫難耐。 這是燃氣在極短時間內(nèi)完全燃燒，變成高溫氣流柱，此高溫氣流沖向15毫米左右的鍋底再返 出來，并不出鍋底，因而火力集中且熱損失極小，這是獲得高熱效率的重要條件，因此本發(fā) 明實現(xiàn)了燃氣灶燃燒概念上的飛躍，這是真正意義上的完全燃燒，使燃燒的氣體在很短時間 內(nèi)變成無色的高溫氣流，只有在這種狀態(tài)下我們才可以完成更多的設(shè)置，甚至采用集熱式的 鍋架， 一氧化碳也完全滿足國家標準(任何一種爐灶采用集熱式的鍋支架都將使儀器報警)， 實測表明，在熱負荷(功率)為3.8千瓦下，熱效率大于60%,通過選擇加風檔，煙氣中的 一氧化碳的含量可控制在50-300 (國標為500)，此時的效果超過其它標稱4.2千瓦的熱負荷，不僅實現(xiàn)節(jié)能也大大降低污染，所以本產(chǎn)品是真正地實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)品，如能獲得推廣， 其經(jīng)濟效益和社會效益將是巨大的。8、 由于燃燒器殼體上的能夠安置打火磁針的錐形通道的設(shè)置和多孔板上切口和凸起 的設(shè)置，使閥體旋鈕旋轉(zhuǎn)角度為30度左右即能在瞬間打著火，不用滿負荷打火，打著火之前 減少燃氣流量，此舉不僅解決了本發(fā)明的點火問題，其節(jié)省的能源也是很可觀的，本發(fā)明成 功地實現(xiàn)了傳統(tǒng)爐灶難以實現(xiàn)的只用單磁針實現(xiàn)打火和反饋的熄火保護。9、 雙電源向脈沖點火器供電還有效地解決了 "風吹不滅"熄火保護需頻繁更換電池的 煩惱，而且不用電池時，還會有更多功能，不僅能滿足要求急火的操作能力強者，又可適于 老人，兒童的操作能力弱者，可以用開/關(guān)電源來啟動或關(guān)閉爐灶，方法是(1)取出電池盒 內(nèi)的電池。(2)根據(jù)需要將閥體旋鈕旋轉(zhuǎn)一個適當?shù)慕嵌龋?5度，(3)接通電源，爐灶 將會自動打火工作。(4)使用完畢想要關(guān)火，只要關(guān)閉電源即可。并且可以反復(fù)如法操作， 可靠的熄火保護，可保證上述操作安全可靠，因為只有旋轉(zhuǎn)閥體上的旋鈕，使行程開關(guān)接通 的同時供電，脈沖點火器和電磁閥才工作。(但正常的操作一般為先通電，后旋轉(zhuǎn)閥體)10、 本發(fā)明的加風系統(tǒng)，設(shè)置了l-8檔，總功耗5瓦，每天用4小時， 一個月只用0.6 度電，而解決的問題卻是無論何種燃氣，何種熱值，用多大的功率(用氣量)均可保證使用 者遠離污染，并享受本產(chǎn)品的優(yōu)秀品質(zhì)。11、 由于強制加風，所要求的裝配精度比ZL93115949.0要低得多，因而使成批量生產(chǎn) 成為可能。下面結(jié)合圖例對本發(fā)明作進一步說明

圖1是本發(fā)明的總圖。 圖2是本發(fā)明的燃燒器的結(jié)構(gòu)圖。 圖3是本發(fā)明的點火和熄火保護系統(tǒng)實施圖。 圖4是本發(fā)明加風系統(tǒng)實施圖。圖5是加風系統(tǒng)中風扇、風盒、主燃氣咀以及燃燒器殼體的裝配圖。 圖6是圖5的仰視圖。圖7是風扇和主燃氣嘴在風盒上的安裝孔示意圖。 圖8是燃燒器進口、主燃氣嘴在風盒上的安裝孔示意圖。圖1中，1是微電腦控制單元(本專利要求的控制單元電路部分由供應(yīng)商開發(fā)并單獨申 報專利，本專利僅對外形結(jié)構(gòu)和功能進行限定)，2是印有感應(yīng)鍵、顯示屏和旋鈕轉(zhuǎn)角的面板 示意圖，3是箱體，4是燃燒器，5是鍋支架，6是脈沖點火器(本專利要求的脈沖點火器電 路部分由供應(yīng)商開發(fā)者申報專利)，7是燃氣供應(yīng)管路系統(tǒng)，8是加風系統(tǒng)的執(zhí)行組件。下面對本系統(tǒng)作進一步的說明微電腦控制單元l,是由六個感應(yīng)鍵，圍繞這些鍵的電路將這些鍵的操作運算后將輸出 信號送到端口47， 48，并在一個兩位的數(shù)碼管51上顯示，箱體3的面板2上，在數(shù)碼管51 的上方設(shè)有窗口 52以供操作者觀察用，微電腦控制單元1還向脈沖點火器6輸出3伏直流電 壓，并通過六個感應(yīng)鍵控制八檔直流電壓，以控制加風系統(tǒng)的工作，電路部分不在本發(fā)明范圍， 其余部分將在相應(yīng)系統(tǒng)中說明。圖2中，9是燃燒器4的殼體，在其底部設(shè)有封閉的環(huán)形結(jié)構(gòu)的空腔，構(gòu)成了燃氣和空 氣的混合室15，又稱混合區(qū)，在圖2中以I表示，在其內(nèi)設(shè)有環(huán)形凸起14和帶有能向燃燒室 16供應(yīng)二次空氣，并通過磁針架ll，安裝點火磁針10的錐形凸起13的錐形通道12的空腔， 空腔12在圖2中以II表示，在燃燒器殼體9的上方的燃燒室16的內(nèi)部我們稱為燃燒區(qū)，在 圖2中以III表示，在其周圍是設(shè)有能吸入二次空氣的窗口 18的燃燒室的主體框架17，在燃燒室的主體框架17的上方設(shè)有熾熱層20和固定熾熱層，并將燃燒器周圍的上升的熱空氣進 行整流進入窗口 18的整流罩21，在其下方是將燃燒器分隔成混合區(qū)I和燃燒區(qū)III的對混合 燃氣進行預(yù)熱和細化的多孔板19，多孔板中央的圓孔附近開有三面切開的長條孔59和上翻 的凸起60。圖3中，IO是點火和反饋磁針，脈沖點火器6的相關(guān)插頭中，23表示兩個打火感應(yīng)插 頭，分別接在燃氣閥體的行程開關(guān)插座32和40上，24表示3伏供電插座，它接在控制單元 的3伏直流輸出插頭36上，電池盒的3伏輸出34， 39也通過防充電接口 37連到控制單元的 3伏直流輸出插頭36上，電池盒的另兩端35和38用插件短接使電池呈串連，就構(gòu)成雙電源 向脈沖點火器6供電，25是脈沖點火器6向電磁閥31輸出信號的插頭，它與電磁閥31的插 座相插接，27是脈沖點火器6的地線，它與底殼上的接地點61相連接，28， 29是點火脈沖 的打火信號和反饋信號線，它與左右兩個點火磁針10插接。30是安裝在底殼上的12伏交流 輸入插座，它與12伏變壓器輸出插頭45和控制單元的12伏輸入插座33連接。 下面對圖2和圖3所示的系統(tǒng)作進一步說明在圖3中，當12伏交流電通過端口45、 30加入微電腦控制單元6的端口33，再通過端 口36、向脈沖點火器6上的端口24供3伏直流電，電池則通過端口34、 39、 37再通過端口 36向脈沖點火器6供3伏直流電，由于有防充電保護端口 37，電池盒內(nèi)的電池不會被充壞， 將燃氣閥體旋鈕63或64反時針旋轉(zhuǎn)3045度，閥體上的行程開關(guān)32或40接通脈沖點火器6， 并向電磁閥31發(fā)出信號，使電磁閥31吸動，開通，燃氣進入管路系統(tǒng)7的氣管62后，經(jīng)電 磁閥31，再通過閥體63或64進入燃燒器4，同時磁針10對燃燒器的多孔板上的凸起60打 火，爐灶會在2秒鐘內(nèi)打著火，打火后、反饋信號線28和29維持工作狀態(tài)，如果6秒鐘內(nèi) 沒有打著火，脈沖點火器將指令電磁閥關(guān)閉，等待重新打火，打著火后爐灶即進入工作狀態(tài)， 如非正常熄火，脈沖點火器6將在10秒鐘內(nèi)重打一次火，如打不著火，將指令電磁閥31關(guān) 閉并切斷燃氣，如果用戶無停電之憂，可以不加電池，此時打火方式有兩種通電后旋轉(zhuǎn)閥 體旋鈕或先旋轉(zhuǎn)旋鈕再通電，針對用戶的操作能力選用操作方法是本發(fā)明的又一特點。圖4中，直流電壓輸出插座47是右灶眼風扇42的直流電壓輸出插座，它與右灶眼風扇 上的插頭43對插，46為加風控制開/關(guān)鍵，49為右路控制電壓"減少"鍵，50為右路控制電 壓"增加"鍵，直流電壓輸出插座48為左風扇的直流電壓輸出插座，它與左風扇插頭44對 插，55為控制電壓開關(guān)/鍵，53為控制電壓"增加"鍵，54為控制電壓"減少"鍵，。51為 右灶眼顯示的數(shù)碼管，52為左灶眼顯示的數(shù)碼管。 下面對圖4再做進一步說明本系統(tǒng)微電腦控制單元是產(chǎn)生控制電壓的，"開/關(guān)"鍵46和55分別控制右，左微型風扇 42和43工作或停止工作，增加鍵50, 53為增加向微型風扇42和43輸送控制電壓，"減少" 鍵48， 54則相反。數(shù)碼管51， 52則顯示操作的結(jié)果。風扇42和43則是本系統(tǒng)的執(zhí)行元件， 它將空氣送進風盒41內(nèi)，再進入燃燒器的混合室。實例表明，此微型機構(gòu)提供的一次空氣滿 足了各種燃氣在多種熱值階段下，熱負荷為2.0-3.8千瓦的各種用氣量的需要，充足的一次空 氣保證燃氣完成一次燃燒，猛烈的一次燃燒又從多方向吸入一次空氣和二次空氣，從而保證 了燃燒的良性循環(huán)。圖5中，41是風盒，42是風扇，9是燃燒器殼體，22是主燃氣嘴。圖6中，56是主燃氣嘴在風盒上的安裝孔位。圖7中，57是風扇的通風孔。圖8中，58是燃燒器殼體9在風盒上的安裝孔，56是主燃氣嘴的安裝孔位。
權(quán)利要求
1. 一種燃氣灶，它由包括印有感應(yīng)鍵和指示燃氣閥體旋鈕旋轉(zhuǎn)角圖案的面板[2]的箱體[3]、帶有燃燒室和混合室的燃燒器[4]、控制單元[1]、打火和熄火保護系統(tǒng)[7]、以及向燃燒器[4]內(nèi)供應(yīng)空氣的加風系統(tǒng)[8]所組成。其特征在于所說的箱體的面板上印有6個感應(yīng)鍵，在閥體旋鈕的位置上印有以15度為間隔的指示旋鈕旋轉(zhuǎn)角的圖案以及數(shù)碼顯示屏，所說的燃燒器[4]，由設(shè)有帶錐形通道[II]的錐形凸起[13]的燃燒器殼體[9]所構(gòu)成的混合室[I]和由4-8個吸入二次空氣窗口[18]的燃燒室主體框架[17]，在燃燒室主體框架[17]的上方設(shè)有熾熱層[20]和整流罩[21]，在燃燒室主體框架[17]的下方設(shè)有呈凹形曲面的多孔板[19]所構(gòu)成燃燒室[III]所組成，所說的控制單元[1]，向脈沖器點火[6]輸出3伏直流電壓，向微型風扇[42]輸出8檔控制電壓，所說的打火和熄火保護系統(tǒng)，由置于錐形通道[II]中通過磁針架[11]安裝的單磁針[10]、脈沖點火器、電磁閥、以及構(gòu)成雙電源的控制單元[1]和電池[33]、[39]所組成，在所說的加風系統(tǒng)[8]，是由的控制單元[1]，和將空氣加入燃燒器[4]內(nèi)的風盒[41]所組成。
2、 按照權(quán)利要求1所說的燃氣灶，其特征在于所說的燃燒器殼體[9]具有封閉的環(huán)形結(jié)構(gòu)的中 央設(shè)有下端和大氣相通，上端與多孔板中心的圓孔相接的，在其內(nèi)通過磁針架[ll]安裝的點火和反饋磁針DO]的錐形通道[n]。
3、按照權(quán)利要求1所說的燃氣灶，其特征在于所說多孔板[19]，實施例是高為IO毫米呈凹 形曲面有264個1-1.7毫米，分9圈分布的小孔，在中心處設(shè)有與錐形通道[n]的上端相接的 圓孔，在圓孔附近開有三面切開的長條孔[59]和上翻的凸起[60]。
4、 按照權(quán)利要求1所說的燃氣灶，其特征在于控制單元具有如下功能能對脈沖點火器供應(yīng) 3伏直流電壓，并且能對電池進行防充電保護，能控制左右兩組各3個感應(yīng)鍵 [46][49][50][53][54][55]，分別表示"開/關(guān)"、"減小"和"增加"并向數(shù)碼顯示器[51][52]輸 出操作結(jié)果，向執(zhí)行元件，即風扇[42]輸出8檔直流控制電壓，在顯示屏上顯示("l"-"8")。
5、 按照權(quán)利要求1所說的燃氣灶，其特征在于打火和熄火保護系統(tǒng)是采用雙電源向脈沖點火 器供電，且其功能為斷電和熄火兩者有一種情況成立，電磁閥即關(guān)閉。
6、 按照權(quán)利要求1所說的燃氣灶，其特征在于加風系統(tǒng)[8]中的執(zhí)行元件，采用直流微型風扇， 風盒為設(shè)有與燃氣主咀配合的孔[56]，與風扇的通風孔[57]和與燃燒器殼體[9]的配合孔[58]的， 實施例為長約100毫米，寬52毫米，厚12毫米的金屬盒。
全文摘要
一種創(chuàng)立了燃氣灶燃燒的全新理念，其火苗很短，甚至看不到火苗的無色的，很明亮的高溫熱氣流(柱)的燃氣灶，它由箱體、燃燒器、加風系統(tǒng)、點火和熄火保護系統(tǒng)、以及鍋架所組成。在所說的箱體所中，在面板上設(shè)有6個感應(yīng)鍵、顯示屏、以15度為間隔的指示旋鈕旋轉(zhuǎn)角的圖案，所說的燃燒器，是由底部為封閉的環(huán)形空腔的中央下端設(shè)有與大氣相通的內(nèi)安裝打火和返饋磁針的錐形通道的錐形凸起的燃燒器殼體構(gòu)成的混合室和由四周帶有窗口的主體框架，主體框架的上方設(shè)有熾熱層和整流罩，下方設(shè)置一個呈凹形曲面的多孔板構(gòu)成燃燒室所組成，所說的加風系統(tǒng)，是由用6個感應(yīng)鍵操作的控制單元、微形風扇、風盒等組成，所說的點火和熄火保護系統(tǒng)主要特點是雙電源供電、具有點火和返饋作用的單磁針(塞)及脈沖點火器等組成。
文檔編號F24C3/10GK101280928SQ20071008888
公開日2008年10月8日 申請日期2007年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月4日
發(fā)明者劉清發(fā), 韓基順 申請人:韓基順;劉清發(fā)