本發(fā)明涉及一種高效能集成灶系統(tǒng)，可提升混合空氣和燃氣的混合效率，實現(xiàn)燃燒充分、火力細分。
背景技術(shù)：
：傳統(tǒng)的集成灶具的組成主要包括吸油煙機、燃氣灶兩部分，其中燃氣灶為最為重要的主要部件，其包括燃燒系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。集成灶具產(chǎn)品所表現(xiàn)出的科技含量的高低，便集中體現(xiàn)在燃氣灶的正確、巧妙、創(chuàng)新的設(shè)計和對前沿高新技術(shù)的運用上。集成燃氣灶具主要的工作原理是：燃氣-空氣混合物通過電子控制系統(tǒng)的控制，經(jīng)燃燒系統(tǒng)被高壓電火花點燃，產(chǎn)生火焰，高溫火焰的熱量通過烹調(diào)器具的底部進行熱交換的作用，從而把器具中的物質(zhì)加熱。它相對于傳統(tǒng)煤、木材的燃燒具有這樣一些優(yōu)勢：熱量大、節(jié)能、廢氣排放低、壽命長，使用成本低，體積小巧，款式外觀時尚。上世紀90年代以后，中國和世界的經(jīng)濟進入了一個高速發(fā)展階段。國內(nèi)的燃氣及燃具事業(yè)進入了高速成長時期。并且，由于國外先進燃具的開發(fā)制造技術(shù)的引進，使中國燃具事業(yè)有了突破性的變化。家用集成灶具品種增多，款式新穎，燃燒系統(tǒng)的功能和性能等均有突破性的改變。在質(zhì)量穩(wěn)定性和可靠性，加工制造工藝水平，控制系統(tǒng)自動化和智能化程度，產(chǎn)品性能指標的先進性，節(jié)能和環(huán)保，安全使用等方面也都有突破性的變化。紅外燃燒，內(nèi)焰燃燒，強鼓燃燒等先進燃燒技術(shù)也得到廣泛的應(yīng)用。但集成燃氣灶具火力調(diào)節(jié)范圍小、燃燒不充分、燃燒形式單一、熱效率普遍較低、不節(jié)能等問題始終困擾行業(yè)多年。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種高效能集成灶系統(tǒng)。為實現(xiàn)該技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種高效能集成灶系統(tǒng)，包括燃氣氣路的燃燒系統(tǒng)、電路控制和保護系統(tǒng)、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。進一步地，所述燃燒系統(tǒng)包括燃燒系統(tǒng)頭部、引射器、閥體和進氣控制裝置四部分組成，燃燒系統(tǒng)頭部的火孔的形狀為圓形火或方形火孔或條形火孔。進一步地，所述電路控制和保護系統(tǒng)采用由熱電偶和電磁閥兩部分所組成的熱電式熄火安全保護裝置。進一步地，所述基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包括上下外殼、支架、擋板。進一步地，所述引射器包括噴嘴、吸氣收縮管、混合管、擴壓管、一次空氣吸入口，所述吸氣收縮管的進口截面積的設(shè)計是在喉部出口的面積基礎(chǔ)上擴大4-6倍，所述混合管為圓柱形混合管，所述擴壓管的擴壓管張角為6°-8°時，所述一次空氣吸入口設(shè)在吸氣收縮管上，其開口面積為燃燒器火孔總面積的1.25倍-2.25倍；進一步地，所述引射器還包括混合風(fēng)扇，所述混合風(fēng)扇通過安裝在混合管中的支架而位于混合管的中心軸線上，所述支架具有左右兩根立柱，兩根立柱安裝在混合管的內(nèi)壁上，左右兩個立柱之間安裝有轉(zhuǎn)軸，混合風(fēng)扇安裝在該轉(zhuǎn)軸上；所述混合風(fēng)扇具有空心軸，空心軸的內(nèi)徑比轉(zhuǎn)軸的直徑稍大，以便混合風(fēng)扇能夠圍繞轉(zhuǎn)軸7自由轉(zhuǎn)動，沿著空心軸8軸線等距設(shè)置4個風(fēng)扇葉片9，每個風(fēng)扇葉片9上開設(shè)有矩形孔10，空心軸兩端的端部均設(shè)有凸臺11，凸臺11可保證在混合風(fēng)扇在轉(zhuǎn)動過程避免與左右兩根立柱發(fā)生刮擦磨損；順著空心軸8的方向進行投影，前后葉片在投影平面上每相鄰兩個風(fēng)扇葉片之間的角度為90度。進一步地，本發(fā)明還提供一種高效能集成灶系統(tǒng)的工作方法：燃氣在一定的壓力下，通過控制系統(tǒng)控制流經(jīng)進氣控制裝置和閥體，以一定的流速從噴嘴流出，進入爐頭的吸氣收縮管，燃氣靠本身的能量吸入一次空氣，在引射器內(nèi)通過混合風(fēng)扇將燃氣和一次空氣充分混合，然后經(jīng)頭部流出，在燃燒器上經(jīng)高壓放電和二次空氣發(fā)生反應(yīng)進行燃燒，形成本生火焰；將3v直流電的電源輸入到脈沖放大電路，該脈沖電路中有二個放大變頻電路，其中一路經(jīng)過二次放大，使3v直流電變成1.4萬伏以上的脈沖電源，提供電磁閥工作，該初級變頻電路有兩路，一路提供給動作吸動線圈，一路提供給保持維持線圈。使自吸閥在短時間內(nèi)自動吸合，并保持在吸合狀態(tài)，當(dāng)火焰點燃時，保持維持線圈中產(chǎn)生0.1ma的電流，通過火焰?zhèn)鬟f到感應(yīng)針，在變頻電路中產(chǎn)生回路，使保持線圈能正常工作，如火焰產(chǎn)生異常現(xiàn)象，使火焰中的電流產(chǎn)生斷路，使保持線圈電壓下降，電磁閥失靈，截斷氣源，起到安全保護作用。當(dāng)火焰燃燒時，將會產(chǎn)生大量的離子和電子，它們被帶一定電荷的電極吸引，可產(chǎn)生約0.01ma的電流，一個電極接地，另一個電極置于火焰中，是一個耐熱的金屬棒，如有電流通過則表示有火焰存在，如果電流消失，則表明火焰熄滅，這時電磁閥就會在放大器的指示下自動切斷燃氣氣源。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：提高了混合空氣和燃氣的混合效率，使得燃燒充分、火力細分、節(jié)能低碳，實現(xiàn)高效能燃燒。附圖說明圖1本發(fā)明的集成燃氣灶結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明的引射器；圖3為本發(fā)明的混合風(fēng)扇結(jié)構(gòu)圖。具體實施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。需要注意的是，本發(fā)明中提及的各個商品型號或通訊協(xié)議及各技術(shù)術(shù)語，都是所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
中早已明確知曉的技術(shù)用語，故不再做過多解釋。實施例一：一種高效能集成灶系統(tǒng)，包括具有燃氣氣路的燃燒系統(tǒng)、電路控制和保護系統(tǒng)、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。如圖1所示。其中燃燒系統(tǒng)主要由燃燒系統(tǒng)頭部、引射器、閥體和進氣控制裝置四部分組成。燃燒系統(tǒng)的頭部作用是將燃氣-空氣混合物均勻地分布到燃燒器的各火孔上，與二次空氣混合并點燃，然后持續(xù)進行穩(wěn)定和完全的燃燒。為此，設(shè)計要求頭部的各點混合氣體的壓力相等，二次空氣能均勻、暢通的分配到每個火孔上，此外，為避免，熄火噪音過大，頭部設(shè)計的容積應(yīng)注意不宜過大。頭部及火孔的分布應(yīng)考慮二次空氣的供給。且火孔形狀對二次空氣的分配也有影響?；鹂椎男螤罨痉譃閳A形火孔、方形火孔(包括矩形火孔及梯形火孔)、條形火孔和帶穩(wěn)焰孔的火孔。設(shè)計采用得較多的為圓形火孔、方形火孔。圓火孔與二次空氣的接觸面比方火孔小，故影響二次空氣量的供給，因此圓火孔比方火孔易出現(xiàn)黃焰。條形火孔相當(dāng)于多個方型火孔相連，因此與二次空氣的接觸較差，易出現(xiàn)黃焰。如圖2所示，引射器包括噴嘴1、吸氣收縮管2、混合管3、擴壓管4、一次空氣吸入口5。其中噴嘴的作用是輸送所要求的燃氣量，并將燃氣本身的勢能轉(zhuǎn)換為動能，借助引射的自身動力引射燃燒所需的空氣量。家用集成灶具的額定熱負荷的大小根據(jù)噴嘴的結(jié)構(gòu)和燃氣氣質(zhì)有關(guān)。吸氣收縮管的作用是為了減緩引射進入空氣的管壁阻力，吸氣收縮管的進口截面積的設(shè)計一般在喉部出口的面積基礎(chǔ)上擴大4-6倍，也就是喉部直徑2.2倍作為進口直徑?；旌瞎艿淖饔檬鞘谷紵璧目諝馀c燃氣進行充分的混合，使燃燒所需的空氣-燃氣混合物在進入擴壓管之前，均勻的分布混合氣體的濃度場，溫度場及速度場，為此通常設(shè)計為圓柱形混合管，但是某些特殊情況下也可不設(shè)計混合管。擴壓管的作用是使一部分燃燒所需的空氣-燃氣混合物的動壓變?yōu)殪o壓，以提高燃燒所需的空氣-燃氣混合物的壓力，其次是使燃氣與空氣進一步混合均勻。擴壓管張角為6°-8°時，阻力最小，通常取7°。在某些情況下也可不用擴壓管。一次空氣吸入口設(shè)在吸氣收縮管上，其開口面積一般為燃燒器火孔總面積的1.25倍-2.25倍，一般設(shè)置調(diào)節(jié)板來調(diào)節(jié)一次空氣吸入量。作為本發(fā)明的重點內(nèi)容之一，為了提高混合管中空氣與燃氣的混合效果，本發(fā)明還提供了一種內(nèi)置于混合管中的混合風(fēng)扇裝置，如圖3所示，混合風(fēng)扇通過安裝在混合管中的支架而位于混合管的中心軸線上，所述支架具有左右兩根立柱6，兩根立柱安裝在混合管的內(nèi)壁上(安裝方式可以采用各類機械安裝方式，如焊接)，左右兩個立柱之間安裝有轉(zhuǎn)軸7，混合風(fēng)扇安裝在該轉(zhuǎn)軸上。當(dāng)混合氣體通過時，混合風(fēng)扇在氣流作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動，從而提高了空氣和燃氣的混合效果。所述混合風(fēng)扇具有空心軸8，空心軸8的內(nèi)徑比轉(zhuǎn)軸7的直徑稍大，以便混合風(fēng)扇能夠圍繞轉(zhuǎn)軸7自由轉(zhuǎn)動，沿著空心軸8軸線等距設(shè)置4個風(fēng)扇葉片9，每個風(fēng)扇葉片9上開設(shè)有矩形孔10，其可以增加氣體流動路徑進而使得混合效率進一步提升，同時空心軸兩端的端部均設(shè)有凸臺11，凸臺11可保證在混合風(fēng)扇在轉(zhuǎn)動過程避免與左右兩根立柱發(fā)生刮擦磨損。順著空心軸8的方向進行投影，前后葉片在投影平面上每相鄰兩個風(fēng)扇葉片之間的角度為90度。電子控制系統(tǒng)和保護系統(tǒng)的作用是通過電子點火控制器、點火針、感應(yīng)針和微動開關(guān)等，使集成灶具按設(shè)定的要求和規(guī)定的程序長期安全可靠地工作。隨著消費者物質(zhì)生活水平的不斷改善，消費者對灶具產(chǎn)品的實用性、可靠性及安全性等多個方面都有了更高的需求，因此，消費者越來越關(guān)注和重視家用集成灶具在使用中的安全可靠問題。國家也在2008年對家用集成灶具的國家標準進行了修訂，強制性的規(guī)定了從2008年2月份起家用集成灶具必須設(shè)計采用有熄火保護的安全裝置。作為本發(fā)明的重點內(nèi)容之一，本發(fā)明采用由熱電偶和電磁閥兩部分所組成的熱電式熄火安全保護裝置，利用了燃氣燃燒時產(chǎn)生的熱能原理，同樣可以采用熱電式結(jié)構(gòu)作為集成灶具上的保護安全裝置。由兩種不同的合金材料組合而成的熱電偶，普遍采用的有鎳(ni)硅(si)和鎳(ni)鉻(cr)及鉑(pt-67)等合金材料，鎳(ni)硅(si)合金的極性設(shè)計成負.鎳(nj)鉻(cr)合金的極性設(shè)計成正，在溫度的作用下不同的合金材料會產(chǎn)生不同的熱電勢，基于不同合金的材料在溫度的作用下產(chǎn)生不同的熱電勢的原理制造而成了熱電偶，它采用不同合金材料的產(chǎn)生電勢的不同形成差值，所以熱電偶將熱信號變成為熱電動勢，也是一個熱量傳感器，根據(jù)熱電偶的這一原理特性將其設(shè)計用在集成灶具上，作為熄火保護安全結(jié)構(gòu)使用。熱電式熄火保護安全裝置的基本原理是被火焰加熱后的熱電偶會產(chǎn)生一個熱電勢，在通過和相其相連接的電磁閥的回路時熱電勢會產(chǎn)生吸閥電流，產(chǎn)生的吸閥電流通過電磁閥的磁芯產(chǎn)生磁性，從而使電磁閥的產(chǎn)生開閥。熱電式熄火保護安全裝置在集成灶具上可以簡單的被設(shè)計實現(xiàn)，在集成灶具的旋塞閥內(nèi)將電磁閥固定到燃氣通路中進行控制，在集成灶具的燃燒器附近安裝熱電偶，電磁閥繞組連接熱電偶的引線，正常工作時，按壓集成灶具旋鈕下面的旋塞閥體并順時針轉(zhuǎn)動，旋塞閥體內(nèi)的傳動機構(gòu)將電磁閥頂開，當(dāng)點火火花點燃釋放到燃燒器的燃氣，依靠熱電偶的慣性作用，點燃燃氣后還需要按壓住旋塞閥使旋塞閥體內(nèi)的傳動機構(gòu)保持電磁閥的開閥狀態(tài)，被加熱的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢形成的磁性足以維持電磁閥的吸合狀態(tài)時，才可以松開旋鈕，這時，集成燃氣灶具的維持在正常工作狀態(tài)。在正常工作過程中，當(dāng)集成燃氣灶具發(fā)生熄火意外現(xiàn)象時，熱電偶由于無法受到火焰持續(xù)加熱而逐漸冷卻，熱電勢也隨之逐漸下降直到消失，電磁閥閥體因失去激勵電流而失去磁性，在彈簧變形力的作用下恢復(fù)原狀，從而使燃氣通路關(guān)閉，不讓燃氣外漏起到了保護的安全作用。本發(fā)明的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由機械構(gòu)件如鈑金件、塑料件組成的上下外殼、支架、擋板構(gòu)成，其作用是將各個功能系統(tǒng)的部件有機地組合在一起，合成一臺完整的集成灶具產(chǎn)品，并具有很好的防護防腐能力。作為本發(fā)明的重點內(nèi)容之一，本發(fā)明高效能集成灶的工作如下：燃氣在一定的壓力下，通過控制系統(tǒng)控制流經(jīng)進氣控制裝置和閥體，以一定的流速從噴嘴流出，進入爐頭的吸氣收縮管，燃氣靠本身的能量吸入一次空氣，在引射器內(nèi)燃氣和一次空氣混合，然后經(jīng)頭部流出，在燃燒器上經(jīng)高壓放電和二次空氣發(fā)生反應(yīng)進行燃燒，形成本生火焰；其中控制系統(tǒng)的工作原理為：一定電壓和能量的電源(3v直流電)輸入到脈沖放大電路，該脈沖電路中有二個放大變頻電路，其中一路經(jīng)過二次放大，使3v直流電變成1.4萬伏以上的脈沖電源，提供電磁閥工作，該初級變頻電路有兩路，一路提供給動作(吸動)線圈，一路提供給保持(維持)線圈。使自吸閥在短時間內(nèi)自動吸合，并保持在吸合狀態(tài)，當(dāng)火焰點燃時，保持(維持)線圈中產(chǎn)生0.1ma的電流，通過火焰?zhèn)鬟f到感應(yīng)針，在變頻電路中產(chǎn)生(形成)回路，使保持(維持)線圈能正常工作，如火焰產(chǎn)生異常(脫火、離焰、火焰發(fā)黃等)現(xiàn)象，使火焰中的電流產(chǎn)生斷路，使保持(維持)線圈電壓下降，電磁閥失靈，截斷氣源，起到安全保護作用。燃氣燃燒過程中存在著離子反應(yīng)，使火焰中存在正負離子，當(dāng)電場施加于火焰時，外電路即可產(chǎn)生微弱電流，其工作原理如下：當(dāng)火焰燃燒時，將會產(chǎn)生大量的離子和電子，它們被帶一定電荷的電極吸引，可產(chǎn)生約0.01ma的電流，一個電極接地(通常以燃燒器頭部作為接地極)，另一個電極置于火焰中，是一個耐熱的金屬棒，如有電流通過則表示有火焰存在，如果電流消失，則表明火焰熄滅，這時電磁閥就會在放大器的指示下自動切斷燃氣氣源。采用本發(fā)明的引射器，進行性能測試，如下下表所示：熱負荷/kw煙氣中的coα＝1/％煙氣中的noxα＝1/％熱效率/％132.10.010.005832228.60.0050.00132有該表的數(shù)據(jù)可以看出，該熱效率原高于現(xiàn)行國家標準cj/t3030-1995規(guī)定的20％，大大提高了燃燒效率。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其它的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權(quán)利要求。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何細微修改、等同替換和改進，均應(yīng)包含在本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12