一体化新型燃气锅灶的制作方法
【专利摘要】本实用新型一体化新型燃气锅灶由灶具燃烧器、灶台、锅具及安全控制系统组成；其最显著的特征是采用强制配风、稳定风然比、全预混燃烧、红外辐射换热及灶具-锅具一体化配套设计等技术，确保灶具燃烧器在最佳风燃比的状态下高效燃烧、充分燃烬，根除黄焰和一氧化碳超标等安全问题；独有的灶膛封闭空间有助于提高灶具燃烧器的燃烧效率、提升火焰对锅具的加热效率、减少高温热能的辐射散失，一体化新型燃气锅灶的整体热效率得以大幅度的提升，还能缩短了食物的加热时间提升烹调质量；微电脑控制自动化程度高，电子点火、熄火保护等功能为设备的安全运行提供保障。一体化新型燃气锅灶家用、商用两相宜，对降低燃气资源消耗、推进厨房节能意义重大。
【专利说明】一体化新型燃气锅灶
【技术领域】
[0001]本实用新型一体化新型燃气锅灶属于厨房用具行业燃气灶具【技术领域】。
【背景技术】
[0002]世界上第一台供厨房用炒菜的燃气灶具是英国北安普敦瓦斯公司的副经理詹姆斯.夏夫于1826年发明的，到1852年像现在使用的将煤气燃烧装置与炉台合二为一的炉具开始出售。此后，随着煤气源源不断的供应，燃气灶具逐渐得以普及。
[0003]现在，我国城乡广泛使用的燃气灶具仍然是将燃烧装置与炉台合二为一的炉具，可见160年以来燃气灶具的结构几乎没有改进。近几十年来燃气灶具的技术水平也没有本质的提升，依然沿用技术水平较低、结构简单、成本低廉的引射式大气燃烧器，这是当前燃气灶具热效率普遍低下的主要原因。
[0004]引射式大气燃烧器的工作原理:燃气在引射器中引射一次风成为半预混燃气，半预混燃气在燃烧头进行半大气式燃烧(二次风补燃)。这种采用两级配风的半预混、半大气式燃烧、开放式火焰加热锅具的燃气灶具也就普遍存在以下三个方面的问题:
[0005]1、引射器的风燃预混比不稳定:
[0006]燃气依自身的压力经喷嘴高速喷出以后引射一部分空气(燃烧所需的一次风)形成半预混气体；引射器的空气入口设置有蝶式调风片，用户或非专业安装人员很难将其调整到最佳状态；灶具在拆装及使用过程中蝶式调风片的位置都有可能发生变化；同时在调节火力时只调节燃气量、很少同步调节蝶式调风片的位置(一次风量)，因此引射器无法保证稳定的一次风、燃气的比例，很难达到设计的最佳燃烧效果。
[0007]2、燃烧头补燃的二次风不足:
[0008]由燃气、一次风形成的半预混气体在燃烧头着火燃烧，高温火焰上升过程中卷吸周围冷空气补充氧气继续燃烧的过程称为大气式燃烧。高温火焰上升时燃烧头处形成负压区，周围流向燃烧头补燃的冷空气习惯上称为二次风。对于简单的台式灶具而言，燃烧头的下方和四周都能补充足量的二次风，完全能够满足燃气充分燃烧的需要。但是对于占主导地位的嵌入式燃气灶具情况就完全不同了:(I) “下进风”结构的嵌入式燃气灶具，由于要在整体橱柜上开孔或留有较大的橱柜缝隙来补充燃烧所需的二次风一安装很不方便；该类灶具在开关橱柜门时极易引起熄火或回火——使用很不安全。(2) “上进风”结构的嵌入式燃气灶具因整体性好、美观及易于清理等特点而成为主流及发展方向；这类灶具将燃烧头抬高超过台面，希望从燃烧头与承液盘的缝隙补充二次风；但燃烧时该部位已形成了高温区，冷空气受热膨胀上升不能由此进入燃烧头，燃气燃烧所需的二次风得不到足够的补充，出现黄焰(欠氧燃烧)和一氧化碳CO超标(不完全燃烧)的状况也就在所难免了，给环境及人身安全带来严重的危害。此外，“上进风”结构的燃烧头热负荷也不能设计得太大(超过3KW时黄焰严重)，不能满足大火爆炒的需求。
[0009]3、开放式火焰热损失过大:
[0010]由于大气式燃烧器燃烧时要从空气中直接补充二次风，燃烧的火焰是开放式火焰。与工业窑炉封闭空间内的燃烧加热相比，用开放式火焰加热灶具支架上的锅具时大量的热能辐射到周围空间，严重影响烹调质量的同时还浪费了大量的燃气资源、恶化了厨房的工作环境(烟熏火烤)，燃气灶具的热效率如何能够提高
[0011]可见，采用引射式大气燃烧器的嵌入式燃气灶具不仅热效率低(热损失很大)，而且安全问题突出，也满足不了生活中多数菜品大火爆炒的要求。
[0012]国家质检总局规定:2012年5月I日以后，全国的锅炉企业生产制造的燃油、燃气锅炉热效率最低限为88%，目标值要达到94%。即低于88%的锅炉全部淘汰。而《家用燃气灶具》国家标准(GB16410-2007)中规定:燃气灶及组合灶具的燃气灶眼的热效率:台式灶> 55%，嵌入式灶> 50%;这是测试状态的热效率，实际使用的热效率更低。两者相比差距如此之大、都不在一个层次上，说明燃气灶具目前的技术水平确实很低、技术的提升空间也很大。
[0013]一些燃气灶具生产企业和个人，在引射式燃烧器的直燃燃烧头上投入了大量的资金和人力，设计成多头、多腔、多环等复杂结构的燃烧头，如发明专利“灶具燃烧器”(CN200810195660.4)、发明专利“一种上进风灶具双火头燃烧器”(CN200910157929.4)及发明专利“灶具燃烧器”(CN201110074632.9)等，甚至选用进口的产品或组件，以形成中主火、2圈旋火、3D强火、4维高火等众多的名头，但是燃气灶具的火力提升不大、热效率提高更不明显，很难达到预期的效果！
[0014]还有一些企业和个人将陶瓷蜂窝材料应用到引射式大气燃烧器的燃烧头上进行红外燃烧，如实用新型专利“一种红外线燃气灶具燃烧器”(CN02271542.8)、实用新型专利“灶具燃烧器总成”(CN200820189583.7)及实用新型专利“上进风红外线与内旋火结合式燃气灶具燃烧器总成”(CN200820047248.3)等，这些新技术、新材料的应用对提升灶具的燃烧效率和加热效率确实有一定的效果，但仍无法解决引射式大气燃烧器的问题:因二次风补燃不足燃烧头热负荷的提高受限，无法满足大火爆炒的要求；因开放式火焰加热的热损失很大，燃气灶具整体热效率的大幅提升也是做不到的！
[0015]由于燃气灶具上述的问题都是引射式大气燃烧器所固有的，因此这些技术问题一直得不到应有的解决！采用引射式大气燃烧器促成了灶具与锅具彼此独立设计、生产和销售，直至不配套使用的局面；还将中华民族传承几千年锅灶一体的“锅台”分割开来！引射式大气燃烧器以前一直是燃气灶具的“标准”配置，以后还仍然是燃气灶具的“必备”配置吗若想开发出高效节能、技术先进的燃气灶具产品，就要从技术上全面解决引射式大气燃烧器的固有问题，才能够真正提高我国燃气灶具整体的技术水平。
[0016]实用新型的内容
[0017]本实用新型一体化新型燃气锅灶突破了燃气灶具行业的局限和传统的束缚，彻底摒弃了引射式大气燃烧器，采用先进的燃烧技术和独特的结构，从根本上解决了燃气灶具上述的技术难题。一体化新型燃气锅灶最显著的技术特征是:灶具燃烧器采用强制配风、稳定风然比、全预混燃气无焰燃烧、红外辐射换热以及总体上采用灶具-锅具一体化配套设计等技术，确保新型灶具燃烧器在最佳风燃比的工况下高效燃烧、充分燃烬，根除黄焰和一氧化碳CO超标的使用安全问题；特有的灶膛封闭空间有助于提升灶具燃烧器的燃烧效率、提高火焰对锅具的加热效率、减少高温热能的散失，一体化新型燃气锅灶整体的热效率得以大幅度地提升，还缩短了食物的加热时间提升烹调质量。[0018]燃气燃烧的效率取决于配风的质量，有关强制配风、稳定空燃比预混气体的精确配制、先进的控制技术以及【具体实施方式】，详见 申请人:申报的发明专利“数字式燃气灶具的配气及燃烧控制方法”。
[0019]由于燃气预混燃烧的火焰是不可见(即无焰燃烧)，而火焰的辐射换热主要由三原子气体RO2(CC)2及SO2)来实现，与同等高温固体的辐射换热相比火焰的辐射换热要弱得多，因此本实用新型灶具燃烧器的燃烧头选用铸铁盘式多孔直燃燃烧头或红外线蜂窝体燃烧头，不可见的火焰可将面积较大的燃烧头烧红，以提升高温辐射换热量。
[0020]灶具将燃气燃烧的热能通过锅具传递给要烹调的食物，本实用新型一体化新型燃气锅灶将灶具与锅具进行整体配套设计，灶具与锅具之间形成了封闭的灶膛(相当于燃烧室)，有利于燃气高效、充分的燃烧，也确保燃烧后的热能不外漏，大部分热能用于有效加热锅具，节能效果显著；灶膛的底部型面与锅具锅底的高效换热翅片配套设计，以提高火焰的辐射换热和烟气的对流换热，一体化新型燃气锅灶的整体热效率就能够得到大幅度的提升。高效加热能缩短食物的加热时间，还能提高烹调质量。
[0021]锅具所采用的高效换热技术、保温节能结构及具体实施方案等，参见 申请人:申报的实用新型专利“燃气灶高效节能锅具套装”。
[0022]一体化新型燃气锅灶配备了先进的微电脑程序控制技术，具有电子点火、自动熄火保护、余氧监测及有害气体报警检测等功能，使得设备在最佳状态高效运行，也确保人身的安全。
[0023]由于本实用新型灶具燃烧器设计的热负荷(或火力)范围很宽，灶眼以及配套的锅具的尺寸也都根据热负荷的大小确定；因此，本实用新型不仅能够设计成“家用型燃气锅灶”，满足家庭小锅、小菜量的炒制；还能够设计成“商用型燃气锅灶”，满足食堂、饭店等大锅、大菜量的烹调要求。本实用新型一体化新型燃气锅灶家用、商用两相宜，对降低燃气资源消耗、推进厨房节能意义重大。
[0024]本实用新型还可进行改进，将灶台设计成下排烟结构，灶台下部设置烟气通道，在烟气通道中加装换热器就可利用烟气的余热。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
[0026]图1为本实用新型的一种实施方式示意图
[0027]图2为本实用新型的另一种实施方式示意图
[0028]图3为本实用新型家用燃气锅灶的一种实施方式示意图
[0029]图4为本实用新型商用燃气锅灶的一种实施方式示意图
[0030]图5为本实用新型的一种改进实施方式示意图
【具体实施方式】
[0031]参见图1、图2，本实用新型一体化新型燃气锅灶，由灶具燃烧器10、灶台20、锅具30及安全控制系统40组成。
[0032]灶具燃烧器10由燃烧头11、点火针12、火焰检测探针13及空燃混合气供应管14组成；灶具燃烧器10采用强制配风、预混火焰燃烧技术，燃烧效率更高，稳定的空燃比可确保燃烧器始终在最佳工况下运行。灶具燃烧器10的燃烧头11选用铸铁盘式多孔直燃燃烧头或红外线蜂窝体燃烧头，以强化高温辐射换热量。点火针12的自动点火功能及火焰检测探针13的熄火保护功能都可确保使用安全；空燃混合气供应管14内的供气量决定了灶具燃烧器10的火力大小。
[0033]灶台20由壳体支架21和灶体22组成；壳体支架21的上部开有排烟口 03 ;壳体支架21用来支撑定位锅具30 ;灶体22的上型面有平形(参见图1)和凹形(参见图2)两种型式，这两种型式的灶眼分别适用于平底锅和尖底锅的加热烹调；灶体22的上型面上还设置有放射形、螺旋放射形(参见图3、图4)或圆环形的导烟槽，导烟槽的形状与锅具30锅底的翅片形状相配合，以增大火焰的辐射换热量及烟气的对流换热量。
[0034]锅具30由锅体及锅盖组成；锅体受火的锅底设置有高效换热的翅片，锅体侧壁及锅盖采用保温结构利于节能。
[0035]由灶具燃烧器10、灶台20及锅具30构筑成的封闭空间为灶膛01和烟气通道02，能够确保燃气在封闭的灶膛01内充分燃烧、高温辐射强烈换热，烟气经过烟气通道02高效对流换热，都能够有效地提高燃气锅灶的热效率。充分放热后的烟气经排烟口 03排出。
[0036]安全控制系统40由微电脑程序控制器、电子点火、自动熄火保护、余氧监测及有害气体报警检测等装置组成；安全控制系统40使得设备在最佳状态运行，也确保人身的安全。
[0037]参见图3，为本实用新型家用燃气锅灶的一种实施方式，家用燃气锅灶可设置三个灶眼；其中:尖底锅大灶眼用于大火力的爆炒，平底锅大灶眼用于中火力的蒸、煮、炖等，平底锅小灶眼用于小火力的热奶、煎蛋等。家用燃气锅灶各个灶眼的操作键盘可以集中设置，也可以与灶眼对应分别设置。
[0038]参见图4，为本实用新型商用燃气锅灶的一种实施方式，商用燃气锅灶可设置五到九个灶眼；其中:两、三个尖底锅大灶眼用于大火力的爆炒，一、两个平底锅大灶眼用于中火力的蒸、煮、炸、炖等，两到四个平底锅小灶眼用于小火力的煲汤、熬粥、煎蛋等。商用燃气锅灶各个灶眼的操作键盘与灶眼对应分别设置。
[0039]参见图5，为本实用新型的一种改进型式，为进行烟气的余热利用将直接排烟结构改进成为下排烟结构；【具体实施方式】:将壳体支架21上的排烟口 03改为灶体22周边的下排烟口 61，灶体22的下部设有烟气通道62，烟气通道62内加装换热器63就能够充分利用烟气的余热，可预热助燃空气进一步提高本实用新型燃气锅灶的热效率，也可加热自来水(提供热水)改善厨房的洗涮条件。
[0040]上述的实施方式只是为便于对本实用新型进行详细的说明，并非限制本实用新型的实施范围。
【权利要求】
1.一体化新型燃气锅灶由灶具燃烧器(10)、灶台(20)、锅具(30)及安全控制系统(40)组成；其特征在于:所述的灶具燃烧器(10)由燃烧头(11)、点火针(12)、火焰检测探针(13)及空燃混合气供应管(14)组成；所述的灶台(20)由壳体支架(21)和灶体(22)组成，壳体支架(21)的上部开有排烟口(03);所述的锅具(30)由锅体及锅盖组成；所述的安全控制系统(40)由微电脑程序控制器、电子点火、自动熄火保护、余氧监测及有害气体报警检测装置组成。
2.根据权利要求1所述的一体化新型燃气锅灶，其特征在于:灶具燃烧器(10)的燃烧头(11)选用铸铁盘式多孔直燃燃烧头或红外线蜂窝体燃烧头。
3.根据权利要求1所述的一体化新型燃气锅灶，其特征在于:所述的灶台(20)中灶体(22)的上型面有平形及凹形两种型式。
4.根据权利要求1所述的一体化新型燃气锅灶，其特征在于:所述的灶台(20)中灶体(22)的上型面上设置有导烟槽，导烟槽的形状有放射形、螺旋放射形或圆环形，与锅具(30)锅底的翅片形状相配合。
5.根据权利要求1所述的一体化新型燃气锅灶，其特征在于:所述的灶台(20)可改进成为下排烟结构，即将壳体支架(21)上部的排烟口(03)改为灶体(22)周边的下排烟口(61)，灶体(22)的下部设有烟气通道(62)，通道(62)中加装换热器(63)。
【文档编号】F24C3/00GK203517895SQ201320462004
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】朱海生 申请人:朱海生