[发明专利]燃气灶旋流式防风集热节能技术及装置

说明书

本发明是一种用于燃气灶具上的旋流式防风集热节能技术及装置，它涉及燃烧技术及燃烧装置。

燃气灶具的抗风能力、热效率、烟气中CO含量，是衡量燃气灶具性能的重要指标。国家有关标准中规定，要在与灶面平行的流速为1～1.2m/s的风作用下，测定灶具燃烧器燃烧的稳定性，不得有熄火和回火现象；灶具的热效率要求大于55％；灶具燃烧时烟气中的CO含量不得超过0.05％。

解决灶具的抗风能力，目前采取的方法主要有两种：第一种是提高燃气在燃烧器出口处的速度，增加燃烧火焰的抗风能力，这种方式受到燃气速度及火焰稳定要求的限制，其抗风能力的提高是极为有限的。第二种是避开风速方向，将燃烧器燃气出口处(即燃烧器火孔位置)设计低于灶面，或在燃烧器周围增加防风圈，这种设计容易导致灶具燃烧时烟气中CO含量增高，甚至超标。

灶具热效率的提高与烟气中CO含量的降低是一对矛盾，热效率提高，同时也会带来烟气中CO含量增高的问题。热效率高，则意味着灶具节能，经济性好；烟气中CO含量高，则意味着环境受到污染，人体的健康和安全受到影响，甚至危及生命安全。

在不改变灶具燃烧器的基本前提下，提高灶具热效率的方式是多种多样的，通常采用的方法是：降低锅架高度；加装集热装置(如集热筒)；加装金属丝红外线网等。但所遇到的问题都相同，燃烧时烟气中CO含量急剧增大，甚至严重超标，危及人体健康与安全。因此，在确保烟气中CO含量不超标的前提下，要显著提高灶具的热效率具有相当的难度。

随着人们生活水平的不断提高及家居条件的不断改善，嵌入式燃气灶受到人们的普遍欢迎。但是，由于嵌入式燃气灶具的燃烧器高出灶面较多，以致抗风性能较差；另外，由于嵌入式灶具的结构限制，其一、二次空气的补给均受到不利影响，灶具燃烧时烟气中CO含量高，或热效率低矛盾十分突出。目前市场上所出售的嵌入式燃气灶，不论是国产的还是进口的，均普遍存在抗风性能较差，烟气中CO含量高甚至超标，热效率低于国标要求等问题。

可以说，至今尚无一种技术及装置，即能提高灶具的防风能力，又能提高灶具的热效率，还能降低灶具燃烧时烟气中的CO含量。

本发明正是针对上述不足提出来的。其目的是提供一种即能提高燃气灶具的防风能力，又能提高其热效率，还能有效降低其燃烧时烟气中CO含量的技术及装置。

本发明将防风技术、增强二次空气与燃气的掺混作用技术、集热隔热技术合为一体，并通过旋流式集热节能装置加以实现。本发明的旋流式防风集热节能装置由集热隔热圈与旋流片、旋流槽等组成。它装于灶具燃烧器外围。其技术特点及工作原理如下：

(1)防风技术

本技术的特点是改变吹向灶具的风的流向，使之不直接吹向灶具燃烧器，从而大幅度提高灶具的抗风能力。

其工作原理是：吹向灶具的风，在通过置于灶具燃烧器外围的旋流式防风集热节能装置时，风向被置于旋流槽[3]中的旋流片[2]所改变，由直接吹向燃烧器变为绕燃烧器周围流动，将灶具燃烧时受风的影响降低到最小程度。

(2)增强二次空气与燃气掺混作用的技术

本技术的特点：一是改变燃烧器周围二次空气流向，使之形成绕燃气束流向圆周流动与顺燃气流向流动之复合流向；二是利用负压引射原理，增加二次空气的流速，使二次空气的吸入不仅靠燃气的卷吸作用，而且还靠燃气流动所形成的负压引射作用。二次空气的复合流向，增加了空气与燃气的掺混过程，掺混时间、掺混量；二次空气流速的增加，增大了空气的掺混量。这样，使灶具的燃烧状况得到进一步改善，烟气中的CO含量下降，热效率提高。

其工作原理是：灶具燃烧过程中，二次空气通过置于灶具燃烧器外围的旋流式防风集热节能装置上的旋流片[2]旋流槽[3]，流向变为绕燃气流向圆周方向及顺燃气流向之复合流向。另外，在燃烧过程中，由于燃气的流动，在旋流式防风集热节能装置内形成负压，从旋流槽、旋流片处流入节能装置内的二次空气流速得到提高(与未加本装置，只靠燃气卷吸作用时二次空气的流速相比较)。

(3)集热隔热技术

本技术的特点是：带旋流片的集热隔热装置，将燃气流速相对集中靠拢被加热物体，集热隔热装置不仅反射火焰的辐射热给被加热物体，同时减少燃烧时对灶面及人体的辐射热能，从旋流片流出的二次空气所形成的气膜，对隔热起到了强化作用。

其工作原理是：集热隔热圈[1]的上端使燃气流速相对集中靠拢被加热物体；集热隔热圈的内表面将火焰的辐射热反射给被加热物体，同时，隔热圈减少了火焰对灶面的辐射传热。