專利名稱：高效紅外粒子灶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于炊事爐灶，是一種改進(jìn)的高效紅外粒子灶。
現(xiàn)有的煤氣、液化石油氣爐灶是可燃?xì)怏w從管道排出，經(jīng)點(diǎn)燃在空氣中直接燃燒，部分黑煙、臭味等沒有燃燒的氣體，彌散在空氣中，既浪費(fèi)了氣體燃料，又污染了環(huán)境。中國(guó)專利局在1989年3月1日公告了一種名為“高效煤氣、液化氣粒子爐灶”，申請(qǐng)?zhí)柺?8219579.4(見圖6)，是在1987年10月3日公告的一項(xiàng)名為“流態(tài)化多用爐灶”，申請(qǐng)?zhí)枮?6204380的實(shí)用新型專利(見圖5)的基礎(chǔ)上經(jīng)過改進(jìn)而提出來(lái)的。該實(shí)用新型，耗氣量相對(duì)減少了，對(duì)產(chǎn)生回火問題，也采取了在燃燒器殼體上設(shè)置散熱結(jié)構(gòu)，布風(fēng)板下面增加了隔熱墊，在可燃?xì)怏w輸入管道內(nèi)裝有防回火阻燃器等防回火措施。但是這些措施也不能徹底解決回火問題。因?yàn)楦鶕?jù)傳熱學(xué)原理，在一定的散熱條件下，燃燒器殼體，布風(fēng)板通過導(dǎo)熱輻射等方式傳遞給混氣室的熱量與燃燒時(shí)間成正比，使混氣室的溫度升高，與燃燒區(qū)的溫差減少，反復(fù)試驗(yàn)證明，當(dāng)混氣室的溫度升高到590－680℃時(shí)，室內(nèi)的混合氣體便自行燃燒，即出現(xiàn)回火現(xiàn)象，這時(shí)混氣室內(nèi)的溫度驟然升高，燃燒區(qū)溫度降低，防回火阻燃器也只能阻止火焰沿著可燃?xì)怏w輸入管道漫延，但對(duì)混氣室的火焰毫無(wú)“阻燃”作用，在燃燒器殼體上設(shè)置散熱片，其散熱效果也很不明顯，對(duì)解決回火問題也無(wú)濟(jì)于事，反而增加了鑄造加工的麻煩，也影響美觀。
本實(shí)用新型是根據(jù)煤氣，液化石油氣化學(xué)組分燃燒凈化所需的反應(yīng)溫度、駐留時(shí)間的差異，綜合運(yùn)用了直接燃燒、熱力燃燒、紅外線輻射原理，吸收上述兩項(xiàng)實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)，加以改進(jìn)提高而設(shè)計(jì)的一種高效紅外粒子灶。它燃燒充分，節(jié)約能源，燃燒性能穩(wěn)定，升溫快，無(wú)污染，徹底解決了回火現(xiàn)象，是賓館、飯店、家庭最理想的炊事加熱設(shè)備。
本實(shí)用新型高效紅外粒子灶是這樣實(shí)現(xiàn)的，它是由Al2O3粒子1、輻射板2、燃燒盤3、隔熱墊4、爐體5、噴咀8、微型風(fēng)機(jī)6組成，其燃燒盤3的底部分布間距5～10mm，孔徑φ0.8～1.5mm的布風(fēng)小孔，在燃燒盤3內(nèi)裝有輻射板2，其上分布間距1.5～2.5mm，孔徑φ0.3～0.7mm的布風(fēng)微孔，燃燒盤底部與輻射板之間有0.5～1mm間隙，燃燒盤與輻射板的圓周縫隙用粘結(jié)劑密封，輻射板表面噴涂一層厚0.2～0.4mm的遠(yuǎn)紅外涂料。在輻射板的上表面攤平一層厚5～10mm的Al2O3白色粒子1，直徑d＝5～10mm，中間空心。隔熱墊4裝在燃燒盤3與爐體5之間，用螺絲10將燃燒盤、隔熱墊、爐體緊固在一起。塑料管9緊套在噴咀8和原液化氣灶銅接頭上。微型風(fēng)機(jī)6出風(fēng)口通過三通接頭7分別把壓縮空氣送入左右灶具氣體通道，并與噴咀8噴出的可燃?xì)怏w在爐體5的氣體通道內(nèi)進(jìn)行湍流混合，并使混合氣體從切線方向沖進(jìn)內(nèi)腔形成旋風(fēng)渦流，進(jìn)一步擴(kuò)散混合，然后改變方向，向上沖入燃燒盤底部的布風(fēng)小孔，然后進(jìn)入燃燒盤與輻射板之間，最后從輻射板的布風(fēng)微孔向上噴出，在和輻射板上面的白色粒子再湍流混合，達(dá)到分子之間充分混合的水平，當(dāng)點(diǎn)燃可燃?xì)怏w，輻射板上表面的涂層不斷發(fā)紅外線向上方輻射熱能，減少向爐體的熱傳導(dǎo)，輻射板上面的白色粒子可向外輻射1200－1300℃。
微型風(fēng)機(jī)6的電源是交直流自動(dòng)轉(zhuǎn)換(如圖3所示)，它是這樣實(shí)現(xiàn)的220V市電經(jīng)變壓器B變壓、QL橋式整流、C1濾波后，得到9V直流電壓，繼電器J并接在C1和橋式整流輸出端，常閉觸點(diǎn)J1－1通過ZK與直流電源DC串連，通過隔離二極管D1與繼電器J一端相接，DC負(fù)極通過ZK與繼電器另一端相接。當(dāng)電源加到繼電器J上，J動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)J1－1變成常開，此時(shí)DC處于“待命狀態(tài)”，將K置“低”速位置，此時(shí)9V電壓經(jīng)隔離二極管D1加至IC的輸入端，經(jīng)IC穩(wěn)壓后由D2加至微型風(fēng)機(jī)D兩端，使D勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，滿足了混合氣對(duì)空氣的最佳數(shù)量要求，保證粒子灶一直工作在最佳狀態(tài)。C2、C3為消振電容，防止IC內(nèi)部自激損壞。使用中如果突然停電，則繼電器J因失電而動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)復(fù)原，備用電池自動(dòng)接通投入工作。在電池投入工作后，因D1反偏壓而截止，故J兩端無(wú)電壓而不動(dòng)作，使電池?zé)o額外消耗。烹飪中市電突然恢復(fù)，則J因得電動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)斷開電池組，又自動(dòng)進(jìn)入備用狀態(tài)，電池?zé)o消耗。
高效紅外粒子灶，綜合運(yùn)用了直接燃燒、熱力燃燒、紅外線輻射原理，使燃料氣體充分燃燒，燃燒率可達(dá)99.9％以上，徹底解決了回火現(xiàn)象，是目前一種比較理想的炊事爐灶。


圖1是高效紅外粒子主視圖。1白色粒子；2輻射板；3燃燒盤；4隔熱墊；5爐體；10沉頭螺絲。
圖2是高效紅外粒子灶俯視圖。6微型風(fēng)機(jī)；7三通接頭；8噴咀；9塑料管。
圖3是微型風(fēng)機(jī)電源原理示意圖。AC交流電；B變壓器；QL為全橋堆；C1、C2、C3電容；D1、D2二極管；J繼電器；J1－1繼電器常閉觸點(diǎn)；ZK直流電源插孔；K撥動(dòng)開關(guān)；IC三端穩(wěn)壓集成電路；D微型直流風(fēng)機(jī)。
圖4為稀土復(fù)合氧化物涂層發(fā)射光譜特性曲線圖。
圖5為86204380的專利申請(qǐng)縱向剖面視圖。
圖6為88219579.4的專利申請(qǐng)示意圖。
以附圖為實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明如下燃燒盤3、爐體5、三通接頭7三個(gè)另件材料可選用HT15－33普通灰鑄鐵，壁厚為2－3mm，燃燒盤是個(gè)蓋形另件，三個(gè)抓爪在圓周上均布，其內(nèi)徑D1＝130～170mm，高20mm，底板厚5mm，底布分布著間距5～10mm，孔徑d1＝0.8～1.5mm的布風(fēng)小孔216～331個(gè)，在燃燒盤內(nèi)安裝輻射板2，厚5～12mm，其上分布著間距1.5～2.5mm，孔徑d2＝0.3～0.7mm的布風(fēng)微孔2590～4440個(gè)，輻射板和燃燒盤之間有0.5～1mm間隙，燃燒盤與輻射板的圓周縫隙可用耐火粘土與水玻璃組成的粘結(jié)劑密封，輻射板的材料是耐火粘土，在制作時(shí)，其上表面噴涂一層厚0.2～0.4mm的稀土復(fù)合氧化物、氧化鐵遠(yuǎn)紅外線輻射材料，然后經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成，遠(yuǎn)紅外涂料已搪瓷化。在輻射板的上表面攤平一層厚5～10mm的Al2O3白色粒子，φ為5～10mm。隔熱墊4的材料是石棉，用4個(gè)M4×10的沉頭螺絲10將燃燒盤、隔熱墊、爐體緊固在一起。爐體呈碗形，其底部?jī)?nèi)徑D2＝60～80mm，混合氣體通道端面至它的軸線距離L1＝120～160mm，混合氣體通道軸線至燃燒盤頂面H＝65～85mm，混合氣體通道端面至微型風(fēng)機(jī)6的軸線距離C2＝40～80mm。混合氣體通道與爐體的下部呈切線連通，噴咀8用M8×1螺紋緊固在混合氣體通道的端部，其燃料氣體的噴孔d3＝0.8～1.2mm。塑料管9緊套在噴咀和原灶具的銅接頭上。微型風(fēng)機(jī)6出風(fēng)口外徑、混合氣體通道前端面內(nèi)徑以及三通接頭相應(yīng)配合尺寸均為d4＝21mm，爐頭 水平中心線至三通接頭與微型風(fēng)機(jī)配合的端面距離L3＝130～150mm。
微型風(fēng)機(jī)的電源可取下列原件和規(guī)格；B為初級(jí)交流電壓220V次級(jí)交流電壓9V；QL為1A／50V全橋堆；C1取100uF／16V電解電容；C20.33uF／63V瓷介電容；C30.1uF／63V瓷介電容；IC為三端穩(wěn)壓集成塊7805；D1取IN4001；D2為鍺壓降二極管；ZK為φ3.5mm電源插孔；K為1×2撥動(dòng)開關(guān)；D為32ZD(9V、4500／分轉(zhuǎn))。
高效紅外粒子灶，在設(shè)計(jì)原理上、結(jié)構(gòu)上基本能滿足各燃?xì)獬煞秩紵齼艋囊?，從圖4可看出。圖中Ⅰ是黑體輻射光譜能量分布曲線，Ⅱ是輻射板涂層在同溫度下發(fā)射光譜能量分布曲線，可見涂層發(fā)射光譜能量分布與黑體非常近似，其發(fā)射紅外線性能非常優(yōu)越。
使用時(shí)，先打開微型風(fēng)機(jī)電源開關(guān)，然后在擰開液化氣開關(guān)閥門，當(dāng)點(diǎn)燃混合氣體后，輻射板上表面的一群小火焰，使其涂層和粒子溫度迅速升高，這時(shí)粒子間，表面涂層粒子間相互輻射強(qiáng)烈的紅外線，使粒子層厚10mm形成高溫燃燒區(qū)，最高溫度可達(dá)到1200－1300℃，用閉時(shí)，可先關(guān)液化氣開關(guān)閥門，后關(guān)微型風(fēng)機(jī)電源開關(guān)。從以上可見，高效紅外粒子灶是目前一種比較理想的炊事灶具。
權(quán)利要求1.高效紅外粒子灶，是由Al2O3粒子1，輻射板2、燃燒盤3、隔熱墊4、爐體5、噴咀8、微型風(fēng)機(jī)6組成，其特征是燃燒盤3底部分布間距5～10mm，孔徑φ0.8～1.5mm的布風(fēng)小孔，在燃燒盤3內(nèi)裝有輻射板2，其上分布間距1.5～2.5mm，孔徑φ0.3～0.7mm的布風(fēng)微孔，燃燒盤3底部與輻射板2之間有0.5～1mm間隙，輻射板2表面噴涂一層厚0.2～0.4mm的遠(yuǎn)紅外涂料。
2.按權(quán)利要求1所述的高效紅外粒子灶，其特征是Al2O3粒子1直徑d＝5～10mm，中間空心。
3.按權(quán)利要求1所述的高效紅外粒子灶，其特征是微型風(fēng)機(jī)6出風(fēng)口通過三通接頭7分別把壓縮空氣送入左右灶具氣體通道，并與噴咀8噴出的可燃?xì)怏w在爐體5的氣體通道內(nèi)進(jìn)行湍流混合，并使混合氣體從切線方向沖進(jìn)內(nèi)腔。
4.按權(quán)利要求1所述的高效紅外粒子灶，其特征在于微型風(fēng)機(jī)6的電源是利用繼電器J并接在C1和橋式整流QL輸出端，常閉觸點(diǎn)J1－1通過ZK與直流電源DC串連，通過隔離二極管D1與繼電器J一端相接，DC負(fù)極通過ZK與繼電器另一端相接來(lái)實(shí)現(xiàn)交直流自動(dòng)轉(zhuǎn)換的。
專利摘要高效紅外粒子灶屬于炊事爐灶，它主要由爐體、燃燒盤、輻射板、白色粒子、隔熱墊、噴嘴、三通接頭、微型風(fēng)機(jī)所組成。燃燒盤底部設(shè)有布風(fēng)小孔，輻射板上設(shè)有布風(fēng)微孔，表面噴涂一層遠(yuǎn)紅外涂料。當(dāng)燃?xì)馊紵龝r(shí)，輻射板上的涂層以傳導(dǎo)輻射的方式，從上方和下方吸收熱能，同時(shí)與上方的白色粒子相互輻射紅外線，使白色粒子層形成相對(duì)高溫燃燒層，最高溫度可達(dá)到1200—1300℃。
文檔編號(hào)F24C15/00GK2055230SQ8920582
公開日1990年3月28日 申請(qǐng)日期1989年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1989年7月13日
發(fā)明者王繼儉, 劉建民, 戰(zhàn)永 申請(qǐng)人:萊陽(yáng)市微型電動(dòng)器材廠