一种燃气灶红外辐射节能装置及高效燃气灶的制作方法

本发明涉及一种家用燃气灶具，特别是涉及一种燃气灶具的换热结构及燃烧系统。

背景技术：

为了提高家用燃气灶具的热效率，除改进燃烧技术外，优化燃烧系统的结构也是目前应用非常广泛的方案。而从优化燃烧系统结构方面着手去提高热效率，目前通常采用的结构方案是在灶头上增加凹形辐射盘或者采用凹面的锅支架，使燃烧器与炊具之间形成一个相对封闭的空间，有助于高温火焰和烟气对炊具的充分加热，同时可以控制一次空气和二次空气的补充量，减少过剩空气系数，降低烟气所带走的热量，减少系统内部热量向外界环境的散失，起到提高热效率的作用。但这样的结构仍旧存在一定的缺陷：①凹形辐射盘或者凹面聚能锅支架在起到聚热效果的同时，其自身也不可避免的会吸收燃气燃烧所产生的热量，并快速向空气中扩散以及通过锅支架向灶体传导热量，这一部分热量不能效地传递到炊具上，从而造成损耗；②因燃烧系统相对封闭，故燃烧系统的温度较开放式燃烧系统有明显的提升，造成其与灶具面板以及内部的温度梯度增加，从而增加了燃烧系统对灶具面板和内部的传热，使灶具面板和内部零部件的温升提高，一定程度上减少了各零部件的耐用性和可靠性。

技术实现要素：

本发明的目的是通过改善锅支架及辐射盘隔热结构，提供一种燃气灶红外辐射节能装置及高效燃气灶，进一步提高家用燃气灶具热效率。

本发明是通过如下技术方案实现的。一种燃气灶红外辐射节能装置，包括锅支架及辐射盘，所述辐射盘为耐高温金属材质凹形结构，所述辐射盘与下方的托盘组合成辐射盘隔热腔；所述锅支架包括锅支架底座、锅支架围圈和锅脚片，所述锅支架围圈固定于锅支架底座上；所述托盘通过螺钉支撑悬浮安装在所述锅支架围圈上方，所述锅脚片通过连接锅架圈放置在所述辐射盘上部或是直接固定在辐射盘上；所述辐射盘在燃气灶具工作过程中能减少向外散失热量从而快速升温并向炊具辐射红外线进行传热。

本发明还可用如下方式进一步完成。

所述锅支架围圈主体为u形或l形环状结构，所述锅支架围圈围绕辐射盘隔热腔的托盘的外侧和底部，所述托盘与锅支架围圈组成开放式的托盘隔热环。

所述辐射盘隔热腔内填充隔热保温材料。

所述托盘隔热环填充隔热保温材料。

所述螺钉包裹有限位柱。

所述托盘在其与辐射盘连接处开有若干小孔，以减小传热面积。

所述托盘在其与螺钉连接紧固处开有若干小孔，以减小传热面积。

一种燃气灶红外辐射节能装置，包括锅支架及辐射盘，其特征在于所述辐射盘为耐高温金属材质凹形结构，所述锅支架包括锅支架底座、锅支架围圈和锅脚片，所述锅支架围圈固定于锅支架底座上；所述辐射盘与锅支架围圈之间有隔热保温材料组成的辐射盘隔热环；所述锅脚片通过连接锅架圈放置在所述辐射盘上部或是直接固定在辐射盘上；所述辐射盘在燃气灶具工作过程中能减少向外散失热量从而快速升温并向炊具辐射红外线进行传热。

一种高效燃气灶，其特征在于，包括上述权利要求所述的燃气灶红外辐射节能装置，所述辐射盘的内环靠近燃气灶燃烧器的出火口，所述燃烧器、辐射盘及应用炊具底部形成一个相对封闭的空间。

所述燃烧器为大气式燃烧器，所述锅支架围圈与锅支架底座之间设有空气通道，所述红外线辐射辐射盘的内环与燃烧器之间设有二次空气通道。

所述燃烧器为全预混式燃烧器。

与现有技术相比，本发明的优点在于：采用辐射盘隔热腔阻挡凹形辐射盘在灶具使用过程中所吸收的热量对外界的散失，并采用托盘隔热环阻挡托盘所吸收的热量对外界的散失，叠层式隔热手段，使凹形辐射盘的表面温度在灶具使用过程中迅速上升至600℃以上，并向炊具底部辐射红外线，使凹形辐射盘所吸收的热量以红外辐射的形式传递至炊具，从而使这部分热量得到利用，将高温部位的锅脚片（锅架圈）放置在辐射盘上，不与锅支架围圈及锅支架底座接触，使锅支架所吸收的热量更多的传递至炊具，进一步提高燃气灶具的热效率，而且本燃烧系统可减少辐射盘和锅支架向底部、锅支架围圈和锅支架底座的传热，使灶具面板和内部各零部件的温升降低。

燃气灶红外辐射装置在燃气灶具领域是一种新的技术应用。因为锅支架、辐射盘一般都是金属材料，之前也一般都是考虑如何减少其吸热、降低其温度，从而使散失的热量少；而本发明的辐射盘却毫不忌讳吸收燃气燃烧释放的热量，而且更快的升温能更好的产生红外光波，并且辐射至炊具底部，往下传导及往外发散的热量降到一个很低的值，更多的热量被炊具吸收。目前的高效燃气灶一般为大气式或红外线燃烧方式加节能盘的组合，也有大气式红外线复合燃烧方式，但是其热负荷、热效率都还存在更进一步的空间，红外燃烧器在使用过程中也存在诸多弊端。本发明提供了一种全新的燃烧系统组合，即大气式燃烧（或红外线燃烧）方式加辐射盘红外辐射导热技术。应用本发明的燃气灶红外辐射节能装置，可显著提高燃气灶具热效率，绝对值提升6%-9%，同时节能效果显著，而且不限制灶具热负荷，适应国人猛火烹饪的习惯，烟气排放正常不受影响；通过隔热材料隔阻辐射盘以及锅支架等灶具使用过程中的高温部件向灶具其余零部件的辐射传热和直接导热，减少灶具其余零部件的温升，提高耐用性和可靠性；适用性好，可用于大气式和全预混式燃烧方式的各类燃气灶，也适用旋流火、直流火。

附图说明

图1是本发明的燃气灶红外辐射节能装置的结构示意图。

图2是本发明的托盘的结构示意图。

图3是本发明的高效燃气灶的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一，如图1所示，一种燃气灶红外辐射节能装置，包括锅支架及辐射盘1，所述锅支架包括锅支架底座5、锅支架围圈4和锅脚片6，锅脚片6与其锅架圈为一体结构，所述辐射盘1为不锈钢材质凹形结构，所述凹面可以为斜面或弧形面，表面也可以压出圆环、条纹等各种形状，以增加辐射面积。所述辐射盘1与下方的不锈钢材质托盘3铆合或焊接成辐射盘组件并形成辐射盘隔热腔2，辐射盘隔热腔2内填充隔热保温材料。所述托盘3在其与辐射盘1内、外环连接处均开有若干条形孔32，以减小传热面积，减少热量传导；所述托盘3通过四颗螺钉7支撑悬浮安装在所述锅支架围圈4上方，托盘3底部有螺纹孔31，螺纹孔31周边有若干小孔33，如图2所示，以减小传热面积，减少托盘3向其支撑螺钉7的热传导；所述锅支架围圈4主体为l形环状结构，固定于锅支架底座5上，锅支架围圈4围绕托盘3的外侧和底部，并填充隔热保温材料组成托盘隔热环8，所述螺钉7穿过托盘隔热环8并包裹有限位柱，限位柱起限位和支撑作用，托盘3、限位柱，螺钉7、锅支架围圈4相互连接处均可安装隔热垫片，所述锅支架围圈4主要起支撑、隔热以及装饰作用。锅脚片6的锅架圈与锅支架围圈4之间的空隙处，安装有装饰卡圈9，装饰卡圈9放置于托盘隔热环8外圈上，并卡入锅支架围圈4，但不与托盘3及锅脚片6的锅架圈直接接触，防止直接导热散失热量；所述锅脚片6通过连接锅架圈放置在所述辐射盘1上部，锅脚片6及其锅架圈不直接接触锅支架围圈4和锅支架底座5。

辐射盘隔热腔2起到隔阻辐射盘1向底部的辐射传热和导热的作用，托盘隔热环8隔阻了辐射盘1组件向锅支架围圈4和锅支架底座5的辐射传热和导热。由于热量散失少，所述辐射盘1在燃气灶具工作过程中能快速升温从而向炊具底部辐射红外线进行传热。

实施例二，一种燃气灶红外辐射节能装置，包括锅支架及辐射盘1，所述辐射盘1为不锈钢材质凹形结构，所述锅支架包括锅支架底座5、锅支架围圈4和锅脚片6，所述锅支架围圈4主体为l形环状结构，固定于锅支架底座5上；所述辐射盘1与锅支架围圈4之间有隔热保温材料组成的辐射盘隔热环；所述锅脚片6通过连接锅架圈放置在所述辐射盘1上部或是直接固定在辐射盘1上。与实施例1相比，结构更简化了，将辐射盘隔热腔2和托盘隔热环8合为能盘隔热环，取消了托盘3以及支撑螺钉7，但对隔热保温材料要求更高，尤其是其成型后的强度。

上述隔热保温材料一般采用硅酸铝、硅酸钙、硅酸盐类复合材料等。

本发明中的辐射盘隔热腔2和托盘隔热环8也可以不填充隔热保温材料，直接利用密闭或相对密闭的辐射盘隔热腔2内空气隔热，托盘隔热环8处也采用空气隔热，可降低制造成本，但是也会造成散失热量增多，降低红外辐射节能装置的工作效率。

一种高效燃气灶，如图3所示，包括前述的燃气灶红外辐射节能装置，燃烧器为大气式燃烧器，上进风结构，旋流火盖，所述辐射盘1的内环靠近燃气灶燃烧器10的出火口，所述锅支架围圈4与锅支架底座5之间设有空气通道12，所述红外辐射节能装置的内环与燃烧器10之间设有二次空气通道13，使燃气充分燃烧，本发明的高效燃气灶具为上进风结构，燃气喷嘴及燃烧器10均位于灶体11上方，其燃烧所需要的一、二次空气均从空气通道12进入。所述燃烧器10、辐射盘1及应用炊具底部形成一个相对封闭的空间，灶具点火后，辐射盘1的表面温度迅速上升至600℃以上，向炊具底部辐射红外光波，使辐射盘1所吸收的热量极大部分以红外辐射的形式传递至炊具，提高热效率的同时，可降低灶具面板、旋钮以及灶具内部的温升，提高零部件的耐用性和可靠性。本发明提供了一种全新的燃烧系统组合，即大气式燃烧技术加辐射盘红外线辐射导热技术，扬长避短，综合了大气式燃烧与红外辐射传热的优点，热效率最高可达到80%以上，相对于目前国家标准要求（50%），热效率大幅提升，也远超于目前63%的一级能效要求，而灶具热负荷以及烟气排放等参数完全不受影响。

本发明的燃烧器也可以是全预混式燃烧器，即红外燃烧器。