專利名稱：利用輔助的對沖火焰來提高燃燒及熱傳遞強度的燃燒器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種組合式燃氣燃燒器，可裝備于加熱爐、燃氣灶等燃氣設備上 使用。
背景技術：
目前的完全預混式燃燒器，全部的預混氣體都是在相同的壓力和流速條件下工 作，全部的燃燒產物具有相一致的流動方向和流動軌跡，全部的預混氣體的燃燒工況相近 或相同，全部的燃燒火焰與熱量不分主燃與助燃，其不足之處在于為了使燃燒火焰穩(wěn)定， 全部預混氣體都有參與穩(wěn)焰的過程，全部預混氣體都有與穩(wěn)焰部件接觸的可能，全部燃燒 火焰都有延時輸出的可能，如此燃燒器大多會在火孔附近形成高溫燃燒區(qū)，這不但易燒蝕 結構部件，還會使燃燒火焰相互擾動的幅度加大，造成氣流動能的衰減、會使熱量傳遞出去 的能力降低，對于使用平板換熱器材的燃氣灶來說，熱量傳遞至換熱器材時容積熱強度與 火焰溫度都會大打折扣，不利于大強度的有效換熱，會加大熱量流失的幾率，也就降低了燃 氣灶的能效比。

發(fā)明內容
本發(fā)明將解決目前全預混燃燒器、燃燒反應強度與熱量傳遞強度存在相互制約的 問題，提供一個輔助的熱量條件來強迫主燃預混氣體持續(xù)穩(wěn)定燃燒，能大幅度提高主燃預 混氣體燃燒的強度和火焰溫度，又可增加熱量傳遞地強度，能夠在第一時間里將最高溫的 燃燒火焰?zhèn)鬟f至換熱器材的表面、進行大強度的集中有效換熱，因此能大大地提高換熱效 率進而提升燃氣灶的能效比。技術方案本發(fā)明包括輔助火孔，主燃火孔。其特征在于輔助外環(huán)火蓋、主燃火蓋、輔助內環(huán) 火蓋的設置呈三環(huán)狀，主燃火蓋位于輔助外環(huán)火蓋與輔助內環(huán)火蓋之間。輔助外環(huán)火蓋設 置有外環(huán)火孔，外環(huán)火孔上方設置外環(huán)整流擋板，輔助外環(huán)火蓋與外環(huán)整流擋板間的環(huán)形 腔是外環(huán)燃燒導流腔，外環(huán)燃燒導流腔向內側有開口 ；輔助內環(huán)火蓋設置有內環(huán)火孔，內 環(huán)火孔上方設置內環(huán)整流擋板，輔助內環(huán)火蓋與內環(huán)整流擋板間的環(huán)形腔是內環(huán)燃燒導流 腔，內環(huán)燃燒導流腔向外側有開口。外環(huán)燃燒導流腔開口與內環(huán)燃燒導流腔開口相對。輔 助火孔設置成階梯狀，火孔的入口較小、出口較大，目的是額定輔助預混氣體流量，降低輔 助預混氣體從火孔流出地壓力和流速，降低輔助預混氣體的燃燒強度，減輕輔助火焰與穩(wěn) 焰擋板的碰撞強度，合理控制穩(wěn)焰擋板溫升的幅度，避免出現穩(wěn)焰擋板的燒蝕問題。對于濃 淡燃燒器、輔助預混氣體流量亦可通過在輔助混合氣體室入口加裝喉管進行額定。經輔助 火孔燃燒使用的燃氣量占燃燒器總燃氣用量的20% -40%之間；主燃火蓋設置有階梯狀噴 氣孔，噴氣孔的入口較大、出口較小，目的是減小氣體動能衰減，以保障主燃預混氣體流出 的壓力和流速，從而提高主燃火焰的容積熱強度與溫度，提高熱量傳遞的強度與效率。經主 燃火孔燃燒使用的燃氣量占燃燒器總燃氣用量的60% -80%之間。
輔助預混氣體在燃燒導流腔內擾動、整流、燃燒，輔助火焰從燃燒導流腔開口橫向 流出，外環(huán)燃燒導流腔的輔助火焰向內流動，內環(huán)燃燒導流腔的輔助火焰向外流動，內環(huán)輔 助火焰與外環(huán)輔助火焰對沖相互交織在一起，在主燃火蓋上表面形成一層均勻的火焰網； 主燃預混氣體流出時壓力高、流速快，主燃火焰對輔助火焰的卷吸作用使主燃火焰與輔助 火焰融合到一起，輔助火焰的熱量就會傳遞給主燃火焰，促使主燃預混氣體實現快速激烈 和充分的燃燒反應，可提高主燃預混氣體燃燒反應速度和火焰溫度；主燃火焰的動能可將 輔助火焰的熱量高效傳遞出去，能提高輔助火焰及熱量的傳遞效率，使熱量不會在噴氣孔 附近滯留，主燃火焰強勁的氣體動能卷吸輔助火焰沿著直線直接將高溫火焰快速傳出，能 最大限度地減小主燃火焰間的擾動、相應的減少熱量擴散，極有利于近距離大強度的集中 有效換熱，特別是使用表面光滑的平板換熱器材時、能夠大幅度地提高換熱效率。有益效果通過外環(huán)輔助火焰與內環(huán)輔助火焰對沖，可在主燃火蓋的表面形成一個熱量分布 更趨均勻的火焰網，能使從每一個噴氣孔流出的主燃預混氣體都能得到燃燒所需全部熱 量，可使全部主燃預混氣體的燃燒反應均勻一致、燃燒火焰穩(wěn)定、燃燒反應充分，由于主燃 預混氣體流出時壓力高、流速快，因此其燃燒強度與火焰溫度相應的也高，主燃火焰的強勁 動能卷吸輔助火焰同步傳遞熱量，高效率的熱量傳遞能使高溫燃燒火焰快速抵達至炒勺 底，因此能大幅度地提高炒勺的換熱強度和換熱效率，進而使燃氣灶的能效比大幅度地提 尚ο


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明圖1是實施例1結構示意圖。圖2是實施例2結構示意圖。圖3是圖1、圖2中A-A的剖面圖。圖4是燃燒火焰示意圖。
具體實施例方式實施例1 如圖1、圖3、圖4所示，輔助燃燒器1，主燃燃燒器2，輔助外環(huán)火蓋3，輔助內環(huán)火 蓋4，外環(huán)火蓋火孔5，內環(huán)火蓋火孔6，外環(huán)整流擋板7，內環(huán)整流擋板8，外環(huán)燃燒導流腔 9，內環(huán)燃燒導流腔10，主燃火蓋11，主燃火孔12，輔助混合氣體分配室1，喉管23，主燃混 合氣體分配室2，主燃混合氣體室13，主燃混合氣體連通管14，二次混合器15，一次混合器 16，一次混合器混合管17，二次混合器引射管18，二次混合器燃氣噴嘴19，一次混合器燃氣 噴頭20，燃氣流量轉換閥21，空氣流量轉換閥22，鼓風機24。其特征在于輔助外環(huán)火蓋3、主燃火蓋11、輔助內環(huán)火蓋4呈三環(huán)狀，主燃火蓋11 位于輔助外環(huán)火蓋3與輔助內環(huán)火蓋4之間。輔助外環(huán)火蓋3設置有外環(huán)火孔5，外環(huán)火 孔5上方設置外環(huán)整流擋板7，輔助外環(huán)火蓋3與外環(huán)整流擋板7間的環(huán)形腔是外環(huán)燃燒 導流腔9，外環(huán)燃燒導流腔9向內側有開口 ；輔助內環(huán)火蓋4設置有內環(huán)火孔6，內環(huán)火孔6 上方設置內環(huán)整流擋板8，輔助內環(huán)火蓋4與內環(huán)整流擋板8間的環(huán)形腔是內環(huán)燃燒導流腔10，內環(huán)燃燒導流腔10向外側有開口。外環(huán)燃燒導流腔9開口與內環(huán)燃燒導流腔10開 口相對。主燃火蓋11設置有階梯狀噴氣孔12，噴氣孔12的入口較大、出口較小。輔助預混 氣體在燃燒導流腔9、10內擾動、整流、燃燒，輔助火焰31、32從燃燒導流腔9、10開口橫向 流出，外環(huán)燃燒導流腔9的輔助火焰31向內流動，內環(huán)燃燒導流腔10的輔助火焰32向外 流動，內環(huán)輔助火焰32與外環(huán)輔助火焰31對沖相互交織在一起，在主燃火蓋11上表面形 成一層均勻的火焰網；主燃預混氣體流出時壓力高、流速快，主燃火焰33對輔助火焰31、32 的卷吸作用使主燃火焰33與輔助火焰31、32融合到一起，輔助火焰31、32的熱量就會傳遞 給主燃火焰33，強迫主燃火焰33實現快速激烈和充分的燃燒反應，主燃預混氣體的動能可 協助輔助火焰31、32進行熱量傳遞，主燃火焰33強勁的氣體動能卷吸輔助火焰31、32沿著 直線直接傳遞熱量。本實施例屬于濃淡燃燒器，輔助預混氣體的一次空氣系數α < 1.0，主燃預混氣 體的一次空氣系數α > 1.0，主燃火孔12與主燃混合氣體室2相通，輔助火孔5、6與輔助 混合氣體室1相通，輔助預混氣體流量由輔助混合氣體室1入口處的喉管23來額定，經輔 助火孔5、6燃燒使用的燃氣量占燃燒器總燃氣用量的20%-40%之間；經主燃火孔12燃燒 使用的燃氣量占燃燒器總燃氣用量的60% -80%之間。實施例2:如圖2、圖3、圖4所示，輔助外環(huán)火蓋3，輔助內環(huán)火蓋4，外環(huán)火蓋火孔5，內環(huán)火 蓋火孔6，外環(huán)整流擋板7，內環(huán)整流擋板8，外環(huán)燃燒導流腔9，內環(huán)燃燒導流腔10，主燃火 蓋11，主燃火孔12，混合氣體室25，一次混合器16，一次混合器燃氣噴頭20，燃氣流量轉換 閥21，空氣流量轉換閥22，鼓風機Μ。其特征在于輔助外環(huán)火蓋3、主燃火蓋11、輔助內環(huán)火蓋4呈三環(huán)狀，主燃火蓋11 位于輔助外環(huán)火蓋3與輔助內環(huán)火蓋4之間。輔助外環(huán)火蓋3設置有外環(huán)火孔5，外環(huán)火 孔5上方設置外環(huán)整流擋板7，輔助外環(huán)火蓋3與外環(huán)整流擋板7間的環(huán)形腔是外環(huán)燃燒 導流腔9，外環(huán)燃燒導流腔9向內側有開口 ；輔助內環(huán)火蓋4設置有內環(huán)火孔6，內環(huán)火孔6 上方設置內環(huán)整流擋板8，輔助內環(huán)火蓋4與內環(huán)整流擋板8間的環(huán)形腔是內環(huán)燃燒導流腔 10，內環(huán)燃燒導流腔10向外側有開口。外環(huán)燃燒導流腔9開口與內環(huán)燃燒導流腔10開口 相對。輔助火孔5、6設置成階梯狀，火孔的入口較小、出口較大，利用較小入口來額定流量， 較大出口來降低壓力和流速；主燃火蓋11設置有階梯狀噴氣孔12，噴氣孔12的入較大、出 口較小，目的是減小流通阻力，來提高氣體流出速度。輔助預混氣體在燃燒導流腔9、10內 擾動、整流、燃燒，輔助火焰31、32從燃燒導流腔9、10開口橫向流出，外環(huán)燃燒導流腔9的 輔助火焰31向內流動，內環(huán)燃燒導流腔10的輔助火焰32向外流動，內環(huán)輔助火焰32與外 環(huán)輔助火焰31對沖相互交織在一起，在主燃火蓋11上表面形成一層均勻的火焰網；主燃預 混氣體流出時壓力高、流速快，主燃火焰33對輔助火焰31、32的卷吸作用使主燃火焰33與 輔助火焰31、32融合到一起，輔助火焰31、32的熱量就會傳遞給主燃火焰33，促使主燃火焰 33實現快速激烈和充分的燃燒反應，主燃預混氣體的動能可協助輔助火焰31、32進行熱量 傳遞，主燃火焰33強勁的氣體動能卷吸輔助火焰31、32沿著直線直接傳遞熱量。本實施例，輔助火孔5、6與主燃火孔12共用混合氣體室25，經輔助火孔5、6燃燒 使用的燃氣量占燃燒器總燃氣用量的20%-40%之間；經主燃火孔12燃燒使用的燃氣量占 燃燒器總燃氣用量的60% -80%之間。權利要求
1.利用輔助的對沖火焰來提高燃燒及熱傳遞強度的燃燒器，包括輔助火孔，主燃火孔。 其特征在于輔助外環(huán)火蓋、主燃火蓋、輔助內環(huán)火蓋的設置呈三環(huán)狀，主燃火蓋位于輔助外 環(huán)火蓋與輔助內環(huán)火蓋之間。主燃火蓋設置有階梯狀噴氣孔；輔助外環(huán)火蓋設置有外環(huán)火 孔，外環(huán)火孔上方設置外環(huán)整流擋板，輔助外環(huán)火蓋與外環(huán)整流擋板間的環(huán)形腔是外環(huán)燃 燒導流腔，外環(huán)燃燒導流腔向內側有開口 ；輔助內環(huán)火蓋設置有內環(huán)火孔，內環(huán)火孔上方設 置內環(huán)整流擋板，輔助內環(huán)火蓋與內環(huán)整流擋板間的環(huán)形腔是內環(huán)燃燒導流腔，內環(huán)燃燒 導流腔向外側有開口。外環(huán)燃燒導流腔開口與內環(huán)燃燒導流腔開口相對。
2.利用輔助的對沖火焰來提高燃燒及熱傳遞強度的燃燒器，其特征在于從輔助火孔流 出地預混氣體壓力和流速相對較低；從主燃火孔流出地預混氣體壓力和流速相對較高。經 輔助火孔燃燒使用的燃氣量占燃燒器總燃氣用量的20% -40%之間；經主燃火孔燃燒使用 的燃氣量占燃燒器總燃氣用量的60% -80%之間。
3.根據權利要求1所述的利用輔助的對沖火焰來優(yōu)化燃燒與熱傳遞性能的燃燒器，其 特征在于輔助火孔設置成階梯狀，火孔的入口較小、出口較大；主燃火蓋設置有階梯狀噴氣 孔，噴氣孔的入口較大、出口較小。
全文摘要
利用輔助的對沖火焰來提高燃燒及熱傳遞強度的燃燒器，包括輔助火孔，主燃火孔。其特征在于輔助外環(huán)火蓋、主燃火蓋、輔助內環(huán)火蓋的設置呈三環(huán)狀，主燃火蓋位于輔助外環(huán)火蓋與輔助內環(huán)火蓋之間。輔助外環(huán)火蓋與外環(huán)整流擋板間的環(huán)形腔是外環(huán)燃燒導流腔，輔助內環(huán)火蓋與內環(huán)整流擋板間的環(huán)形腔是內環(huán)燃燒導流腔，外環(huán)燃燒導流腔開口與內環(huán)燃燒導流腔開口相對。外環(huán)輔助火焰與內環(huán)輔助火焰相對流動，可在主燃火蓋的表面形成一個熱量分布更趨均勻的火焰網，能使從每一個噴氣孔流出的主燃預混氣體都能得到燃燒所需全部熱量，可使全部主燃預混氣體的燃燒反應均勻一致、燃燒火焰穩(wěn)定、燃燒反應充分，由于主燃預混氣體流出時壓力高、流速快，因此其燃燒強度與火焰溫度相應的也高，主燃火焰的強勁動能卷吸輔助火焰同步傳遞熱量，高效率的熱量傳遞能使高溫燃燒火焰快速抵達至炒勺底，因此能大幅度地提高炒勺的換熱強度和換熱效率，進而使燃氣灶的能效比大幅度地提高。
文檔編號F23D14/46GK102052671SQ20091021780
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月3日 優(yōu)先權日2009年11月3日
發(fā)明者李芳春 申請人:李芳春