专利名称：自动充压式甲醇燃料炉具的制作方法
技术领域：
本发明属于汽化型液体燃料的燃烧装置，尤其是一种使用甲醇燃料的自动充压式炉具。
目前，使用人工煤气、天然气、液化石油气等气体燃料的炉具逐渐普及，但上述气体燃料十分紧缺。近年来，人们在开发利用各种液体燃料，液体燃料炉具相继推出，如中国专利88211632.0《甲醇灶》、中国专利89208311.5《不用预热的汽化油炉》等。前者以甲醇为燃料，后者以柴油、煤油或汽油为燃料，无论使用哪种燃料，都要向储液罐中人工充入压缩空气，才能将燃料压入汽化燃烧系统，这种人工充压方式储液罐内空气压力达1-3Kg/cm2，不但容易漏气，而且不安全，如甲醇的爆炸极限为6-36.5%(含空气量)，这样就可能在一个装为可燃、易挥发液体燃料的压力容器中造成爆炸隐患。
储液罐内有经常压力，若阀门在未燃状态下误开启或汤水沸后等原因引起火焰熄灭，都可能放出过量的甲醇及其蒸气，易引起火灾及中毒等。
现有的炉具燃烧不够完全，使部分甲醇蒸气及其有害物质污染厨房环境，甚至有造成中毒的可能。同时，使用甲醇的炉具目前依然用火柴点燃很不安全、方便。
本发明的目的在于为广大用户提供一种汽化效果好，燃烧充分，使用方便，能够使部分液燃料汽化向储液罐自动充压而不充入空气的甲醇燃料炉具。
本发明的炉具包括储液罐(1)及其上的压力表(3)，含水的甲醇燃料(2)，炉体(24)及安装在炉体(24)内的汽化燃烧系统和自动充压系统。
所述的汽化燃烧系统由带引射管(8)的燃烧器(10)、喷嘴(7)、空气调节阀(9)、安装在燃烧器(10)下边的预热管(5)、安装在燃烧器(10)上的环形汽化管(6)、放在预热管(5)下边的启动燃烧盘(11)、联接在预热管(5)和储液罐(1)中间的流量调节阀(4)以及上述相应部件之间的联接管件等组成。
所述的自动充压系统包括一个能被加热的充压室(17)，其安装在启动燃烧盘(11)的上方，燃烧器(10)的下侧，且紧靠近预热管(5);一个单向阀(15)，其一端通过进液管(14)联接到储液罐(1)底部，其另一端通过进液管(16)联接到充压室(17)，充压室(17)上部的另一端口由导气管(18)联接到储液罐(1)的上部;一个从环形汽化管(6)接出的充压导气管(12)，其点燃后提供使充压室(17)维持一定汽化温度的热源。
上述自动充压系统，采用了使通过单向阀进入被加热的充压室的部分液体燃料过热密闭汽化，生成的蒸气再导入储液罐中的自动充压方式，使储液罐中液体燃料在一定压力被自动压入汽化燃烧系统，实现液体燃料的完全汽化充分燃烧。
本发明还设置有一个电子点火装置(13)，其点火头位于启动燃烧盘(11)的一侧，所说的电子点火装置(13)可以是压电陶瓷点火器。同时，在含水的甲醇液体燃料(2)中添加有1-5%闪点低的易燃液体，例如粗苯等，这种液体燃料可使电子点火装置着火容易，点火可靠，方便使用。
本发明的
如下图1是其工作流程和结构示意图;
图2是其单向阀结构及其联接图;
图3是其双眼灶具示意图。
下边结合附图对本发明进一步描述。图1为本发明的工作流程和结构示意图，其中所示的自动充压系统和汽化燃烧系统的组成，上文已经详述，此处不再赘述。
在图1所示的自动充压系统中，液体燃料(2)从储液罐(1)底部排出，经单向阀(15)进入充压室(17)，在充压室(17)预热汽化后，生成的蒸气从充压室(17)上部端口经导气管(18)导入储液罐(1)顶部，形成储液罐(1)顶部的压力，此压力最好为0.05-0.5MPa，靠此压力来维持汽化燃烧系统的燃料的自动连续供应。上述充压室(17)的热源在启动时，靠启动燃烧(11)中放入的约5ml燃料燃烧供给，正常燃烧时，则由从环形汽化管(6)接出的充压导气管(12)分流的燃气点燃供给。当炉具停用后，储液罐(1)逐渐冷却，其内的压力逐渐降到常压，因此在不启动、不加热情况下，储液罐(1)的压力为零，避免了误开调节阀漏燃料现象。
在图1所示的汽化燃烧系统中，当储液罐(1)自动充入一定压力后，开启流量调节阀(4)，液体燃料被自动压入安装在充压室(17)侧面的预热管(5)，此预热管(5)在启动燃烧室(11)放入适量燃料燃烧时即被加热，液体燃料在预热管(5)中汽化后，导入固定在燃烧器(10)头部主火焰部位的环形汽化管(6)，此高温燃气通过喷嘴(7)高速地从引射管(8)中轴方向喷出，造成引射管(8)根部的负压，通过空气调节阀(9)将适量空气带入，并与之混合，此混合气通过燃烧器(10)头部的多个喷口喷出点燃，实现正常燃烧。点燃时，液体燃料在预热管(5)中汽化，当正常燃烧之后，液体燃料则在汽化管(6)中汽化，液体燃料汽化后并加热使其温度高达70-120℃，保证其汽化彻底，燃烧充分。正常燃烧后，燃烧器(10)头部的主火焰既作为炊事用热源，同时作为液体燃料的汽化热源。
上述安装在燃烧器(10)头部主火焰部位的环形汽化管(6)，由铜、不锈钢等材料制成，它的表面积所确定的燃料汽化后的温度为70-120℃，温度高可保证汽化完全，克服了现有炉具在燃烧器根部滴、漏燃料的问题。
图1中所示的单向阀(15)是止逆式球形阀，其具体结构及联接如图2所示，该单向阀由阀筒(21)和置于阀筒(21)内的活动球阀(22)构成，阀筒(21)内入口端的直径和出口端的直径相同，入口端和出口端之间设计成圆台状阀座，此圆台状阀座的小端与入口端相通，活动球阀(22)置于阀筒(21)的出口端内。使用时，进液管(14)接阀筒(21)的入口端，进液管(16)接其出口端，液体燃料从阀筒(21)的入口端进入流向出口端，当逆流时，其中的活动球阀(22)与上述圆台状阀座的斜面接触阻止液体燃料的进入。这种设计是为防止压力逆向传递，保证充压的单向、快速，并防止了燃料在充压室的热作用下形成“热泵循环”现象，从而防止了储液罐中燃料温度的不断上升，进而达到汽化温度引起爆炸的危险。
上述的止逆式球阀中的活动球阀(22)，可以用金属、玻璃或者塑料等材料制成。
图3是本发明的双眼炉具示意图。如图3所示，在炉体(24)内安装有图1所示的两套装置，各自独立、分别使用。其中各部件分别为储液罐(1)、压力表(3)、流量调节阀(4)、预热管(5)、环形汽化管(6)、引射管(8)、空气调节阀(9)、燃烧器(10)、启动燃烧室(11)、充压导气管(12)，电子点火装置(13)、单向阀(15)、高压室(17)、导气管(18)、电子点火装置开关(19)、锅支架(20)、炉体(24)。压力表(3)、流量调节阀(4)、空气调节阀(9)及电子点火装置开关(19)均安装在炉体(24)的前面板上，便于使用。
根据本发明的原理可以设计成家用单眼炉具，旅游用小型野餐炉具，集团用多眼炉具、热水器等等。
本发明的自动充压系统，可以用于使用煤油、柴油、汽油、酒精等液体燃料的汽化型油炉的自动充压。
使用本发明的炉具时，首先向启动燃烧室(11)中注入定量的引燃燃料，开启电子点火装置(13)点燃，预热充压室(17)和预热管(5.)，在一分钟以内当储液罐(1)自动充压到0.05-0.5MPa时，开启调节阀(4)，液体燃料被压入已被预热的预热管(5)汽化，此高温燃汽通过环形汽化管(6)再从喷嘴(7)高速从引射器(8)的中轴方向喷出，带入适量的空气混合，此混合气通过燃烧器(10)头部的多个喷口喷出点燃，点燃后，从充压导气管(12)分流出的燃气的小火维持充压室(17)的连续汽化温度，环形汽化管(6)完成液体燃料的汽化工作，不断将燃气从喷嘴(7)喷出，实现连续的稳定的燃烧。
本发明和现有技术相比有如下优点1、本发明采用了使部分液体燃料在充压室密闭汽化，以自身蒸气给储液罐充压的方式，使燃料自动压入汽化燃烧系统，避免了人工充压时产生空气和甲醇蒸气形成爆炸混合物的可能，使用安全、方便。同时使用单向阀后，保证了储液罐的温度、压力维持在安全范围内，确保了安全。
停用后，储液罐逐渐冷却，压力变为常压，在不启动、不加热时，储液罐中压力为零，不会造成误开阀门漏燃料的事故。
2、使用了电子点火装置，使着火容易，点火可靠。
3、燃料汽化后的温度达70-120℃，汽化完全，消除了现有技术炉具汽化不充分的喷、漏燃料的现象，保证了喷嘴出口的引射速度，使带入空气量适当，燃烧完全，减少了污染。经专业部门测试，燃烧产物中残余的CO含量低于0.05%(体积即500PPm)，热负荷不小于2500千卡/小时，热效率大于55%。
4、本炉具燃料以甲醇为主，来源广泛，价格低，运输不用特殊压力容器，投资低。
权利要求
1.一种自动充压式甲醇燃料炉具，它包括储液罐(1)及其上的压力表(3)、含水的甲醇燃料(2)、炉体(24)和安装在炉体(24)内的汽化燃烧系统，所述的汽化燃烧系统由带引射管(8)的燃烧器(10)、喷嘴(7)、空气调节阀(9)，安装在燃烧器(10)下边的预热管(5)，安装在燃烧器(10)上的环形汽化管(6)、放在预热管(5)下边的启动燃烧盘(11)，联接在预热管(5)和储液罐(1)中间的流量调节阀(4)及联接管道组成，其特征在于a、它还设置有自动充压系统，该系统包括一个充压室(17)，其安装在启动燃烧盘(11)上方，燃烧器(10)的下侧，且紧靠近预热管(5)，一个单向阀(15)，其一端通过进液管(14)联接到储液罐(1)底部，其另一端通过进液管(16)联接到充压室(17)，在充压室(17)上部的另一端口由导气管(18)联接到储液罐(1)的上部；一个从环形汽化管(6)接出的充压导气管(12)，其占燃后提供使充压室(17)维持一定汽化温度的热源；b、它还设置有电子点火装置(13)；c、所述的含水的甲醇燃料(2)中添加有1-5%的粗苯等低闪点的液体；d、所述的安装在燃烧器(10)头部主火焰部位的环形汽化管(6)的表面积所确定的燃料气化后的温度为70-120°；
2.根据权利要求1所述的炉具，其特征在于所述的自动充压系统提供给储液罐(1)的压力最好在0.05-0.5MPa。
3.根据权利要求1所述的炉具，其特征在于所述的单向阀(15)可以是止逆式球形阀，它由阀筒(21)和置于阀筒(21)内的活动球阀(22)组成，阀筒(21)内入口端的直径和出口端的直径相同，入口端和出口端之间设计成圆台状阀座，此园台状阀座的小端与入口端相通，活动球阀(22)置于阀筒(21)的出口端内。
4.根据权利要求3所述的炉具，其特征在于所述的止逆式球形阀中的活动球阀(22)可以用金属、玻璃或者塑料制成。
5.根据权利要求1所述的炉具，其特征在于所述的电子点装置(13)可以是压电陶瓷点火器。
全文摘要
本发明属于汽化型液体燃料的燃烧装置，尤其是一种使用甲醇燃料的自动充压式炉具。它包括储液罐、含水的甲醇燃料、炉体、安装在炉体内的汽化燃烧系统、自动充压系统及电子点火器等。其采用了使部分液体燃料在充压室预热密闭汽化，生成的蒸气再导入储液罐的自动充压方式，使液体燃料自动压入汽化燃烧系统，实现燃料的完全汽化、充分燃烧。本炉具使用方便、安全，热效率高，排放低于标准，适合于广大城市、乡村用户使用。
文档编号F24C5/18GK1067494SQ92104000
公开日1992年12月30日 申请日期1992年5月21日 优先权日1992年5月21日
发明者李家宗, 李清河, 李锦珠 申请人:高平县新型燃料炉具制造厂