一种用于燃气红外线燃烧器的控制装置

摘要

一种用于燃气红外线主燃烧器的控制装置，包括由燃气依次经过的燃气控制阀（1）、喷嘴（3）、引射管（6）和炉腔（7）构成的燃气道，燃气在燃气道内轴向流动形成轴向燃气流流至多孔燃烧辐射板（9）溢出并由点火针（8）点燃燃烧，其特征是：所述的燃气道上设有径向的辅助喷嘴，其在点火开始时向燃气道内喷射出径向燃气流，点燃后随即停止。本发明的优点在于：控制性能和点火性能好、可靠性高，燃烧性能好，结构简单可靠、易于安装，对燃气适应范围广。经多次试验验证，本发明点火在瞬间完成，点火时无黑烟，无明显的燃烧不完全，点火着火率高。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于燃气红外线燃烧器的控制装置，具体指家用红外线燃气燃烧器的点 火控制装置。

背景技术

随着人民生活水平的提高，燃气用具产品包括家用燃气灶具、取暖器、烧烤炉等已普及 至千家万户，而红外线燃气燃烧器由于其产品具有节能环保、洁净卫生、安全可靠等明显的 优越性能等特点，已为广大家庭消费者、商业用户及工业用户所接受。由于红外线燃气燃烧 器采用了较大的一次空气系数，即燃气与一次空气混合后的混合气体中燃气浓度较低，因此， 点火时从火孔逸出的燃空混合气用脉冲电火花或者压电陶瓷点火直接点燃比较困难，易产生 爆燃现象，一般都通过点火喷嘴采用点火燃烧器来引燃主燃烧器的方式来点火。同时，对于 家用红外线燃气灶具，特别是嵌入式灶具，为了灶面的美观和密封性要求，点火燃烧器安装 都在红外线主燃烧器之外，包括主燃烧器外的主燃烧器中心、底部或外部，需要采用一定的 向上仰角。燃气通过点火喷嘴进入引火支架与部分空气混合，电点火火花在引火支架上点燃 混合气体形成点火火焰，火焰射向主燃烧器，从而点燃主燃烧器。目前，市面上的这些主燃 烧器点火结构和工作方式存在以下方面的缺陷：

1采用点火燃烧器从主燃烧器外围引火点燃主燃烧器的方式，其结构设计必须使主燃烧 器与汤盘或灶面保持一定间隙，否则会影响火焰引燃主燃烧器，这种结构会明显地影响产品 的外观，使产品无生命力，无市场价值；且引火火焰束很大，会将主燃烧器周围的装饰板或 灶面烧黑，严重地影响产品的外观，也有许多的燃烧不完全。

2采用点火喷嘴置于主燃烧器底部的主燃烧器外部火焰点燃方式，则a.需要通过主燃烧 器中心通道引燃主燃烧器，在点火燃烧器点燃的瞬间，火焰冲出碰到导火板后容易发生回火， 在点火喷嘴前燃烧，传递距离不足以到达主火孔或主火板，而造成点火不良或爆燃；b.需要 通过中心通道引燃主燃烧器，由于中心通道直径有限，对点火火焰的传播有一定的阻力，管 网燃气压力较低时，点火火焰不能克服阻力到达主火孔造成不点火；或当管网燃气压力较高 时，中心通道内的空气被点火火焰产生的烟气迅速排走，通道内缺乏氧气制约火焰的传递； 或是点火火焰较大较黑且有明显的不完全燃烧，主燃烧器的燃气与空气混气体到达主燃烧火 孔表面滞后，且浓度较低，在点火瞬间不能引燃时引火火焰就会引至主燃烧器底部，由于火 焰的惯性作用，引火火焰不能保持在主燃烧火孔表面或侧面，不能正常引燃主燃烧器；c.点 火喷嘴与点火引火支架结构比较复杂，安装于主燃烧器底部或中心通道的狭窄空间，不易安 装，安装的可靠性与精确度较低，造成产品点火性能差。

3点火火花于红外线燃烧辐射板上表面直接点火的点火方式，由于红外线主燃烧器腔体 体积较大，燃气与空气混合气体将原腔体的空气排空所需时间较长，且燃气浓度低，使点火 困难，着火率低，尤其是用压电陶瓷点火时基本上难以正常点火。

因此，设计、改变燃气红外线主燃烧器点火的控制装置，使产品外形美观和点火可靠， 成为目前家用及商业红外线燃气燃烧器具产品设计、尤其是嵌入式红外线灶具设计的一大技 术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种用于燃气红外线主燃烧器的控制装置，使得 产品外形美观，主燃烧器点火可靠性高，燃烧性能好，结构简单可靠且易于安装，而且对燃 气的适应范围广。

解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于燃气红外线主燃烧器的控制装置，包括由燃气依次经过的燃气控制阀1、喷嘴3、 引射管6和炉腔7构成的燃气道，燃气在燃气道内轴向流动形成轴向燃气流流至多孔燃烧辐 射板9溢出并由点火针8点燃燃烧，其特征是：所述的燃气道上设有径向的辅助喷嘴，其在 点火开始时向燃气道内喷射出径向燃气流，点燃后随即停止。

所述的辅助喷嘴经辅助燃气管接燃气控制阀，燃气控制阀外接燃气源，所述的燃气控制 阀为机械式旋塞阀或电子式控制阀。

该辅助燃气流如是使用机械式旋塞阀控制时，当点火时通过下压旋钮自行打开该辅助燃 气通道，点火完成后松手，旋钮自行复位，从而关闭辅助燃气通道。如是使用电子式控制阀 时，当点火时按压点火键开启点火，此时该辅助燃气通道被打开，点火完成后，点火针探测 到火焰，通过点火针离子感应反馈信号给电子式控制阀，从而关闭辅助燃气通道。

如此，辅助喷嘴孔12喷射出的径向燃气流与主喷嘴孔11喷射出的轴向燃气流相交，干 扰了轴向燃气流，从而降低了轴向燃气流流速，形成较低动能能量的燃气5，此燃气5靠此 较低动能能量吸入一次空气4的量相应地比正常燃烧所需量少，较低动能能量燃气5经引射 管6混合空气后射入炉腔7，在多孔燃烧辐射板9上方溢出，该燃空混合气体的燃气浓度相 对比较高并适合于点燃。

当点火完成后，辅助喷嘴孔12停止喷射，而主喷嘴孔11继续喷出的燃气恢复正常流速， 燃气5靠正常流速射出的能量吸入一次空气4，使空燃比达到红外线燃烧的正常燃烧比例。

上述结构可以有以下多种形式：

所述的辅助喷嘴设置在喷嘴3上：管状的喷嘴3上外套有一套管14，套管两端或对应与 套管两端的喷嘴上开有凹环，设有密封圈13，套管中间的喷嘴壁上开有径向孔形成辅助喷嘴 孔12，套管中间也开有径向孔外接点火辅助燃气管2一端，点火辅助燃气管2另一端接燃气 控制阀1，由燃气控制阀1控制燃气输出；

所述的喷嘴3上还设有一次空气孔10，即开有径向孔连通大气，也可以不设，所述的辅 助喷嘴孔12至少一个；

所述的辅助喷嘴设置在引射管6的喉管段15或是收缩管段18上；

所述的主喷嘴3直接连接在燃气控制阀1上，或是直接安装在主燃烧器上，通过主喷嘴 燃气管16经锁紧螺母17锁紧，并与燃气控制阀1连接；

对于双环燃气红外线主燃烧器结构，所述的控制装置设置在内环喷嘴或引射管上；

本发明适用于家用燃气灶具、燃气取暖器、燃气烧烤炉或燃气烘干设备。

有益效果：本发明的优点在于：控制性能和点火性能好、可靠性高，燃烧性能好，结构 简单可靠、易于安装，对燃气适应范围广。

经多次试验验证，本发明点火在瞬间完成，点火时无黑烟，无明显的燃烧不完全，点火 着火率高。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明的实施例一：适用于双环主燃烧器时辅助喷嘴孔设置在喷嘴上的剖视示意 图；

图2为图1实施例的喷嘴结构剖视放大示意图；

图3为本发明的实施例二：适用于单环主燃烧器时的剖视示意图；

图4为本发明的实施例三：适用于双环主燃烧器时辅助喷嘴设置在引射管的喉管段的剖 视示意图；

图5为本发明的实施例四：适用于双环主燃烧器时辅助喷嘴设置在引射管的收缩管段的 剖视示意图；

图6为本发明的实施例五：适用于单环主燃烧器时辅助喷嘴设置在引射管的喉管段的剖 视示意图；

图7为本发明的实施例六：适用于单环主燃烧器时辅助喷嘴设置在引射管的收缩管段的 剖视示意图；

图8为本发明的实施例七：适用于双环主燃烧器时喷嘴通过主喷嘴燃气管与燃气控制阀 连接的剖视示意图；

图9为本发明的实施例八：适用于双环主燃烧器时喷嘴通过主喷嘴燃气管与燃气控制阀 连接，辅助喷嘴设置在引射管的喉管段的剖视示意图；

图10为本发明的实施例八：适用于双环主燃烧器时喷嘴通过主喷嘴燃气管与燃气控制 阀连接，辅助喷嘴设置在引射管的收缩管段的剖视示意图。

图中：1-燃气控制阀、2-点火辅助燃气管、3-喷嘴、4-空气、5-燃气、6-引射管、7-炉 腔、8-点火针、9-多孔燃烧辐射板、11-主喷嘴孔、12-辅助喷嘴孔、13-密封圈、14-套管、 15-喉管、16-主喷嘴燃气管、17-锁紧螺母、18-收缩管。

具体实施方式

参见图1和图2，本发明的用于燃气红外线主燃烧器的控制装置实施例一，包括由燃气 依次经过的燃气控制阀1、喷嘴3、引射管6和炉腔7构成的燃气道，燃气在燃气道内轴向流 动形成轴向燃气流流至多孔燃烧辐射板9溢出并由点火针8点燃燃烧，燃气道上设有径向的 辅助喷嘴，其在点火开始时向燃气道内喷射出径向燃气流，点燃后随即停止。

具体而言，为控制装置适用于双环主燃烧器时辅助喷嘴设置在喷嘴上的实施例：管状的 喷嘴3上外套有一套管14，套管两端或对应与套管两端的喷嘴上开有凹环，设有密封圈13 用于防止燃气向外泄漏，套管中间的喷嘴壁上开有径向孔形成辅助喷嘴12，套管中间也开有 径向孔外接点火辅助燃气管2一端，点火辅助燃气管2另一端接燃气控制阀1，燃气控制阀 外接燃气源，燃气控制阀为机械式旋塞阀或电子式控制阀。

工作时燃气控制阀1上的喷嘴3从喷嘴孔11沿轴向方向喷射出燃气，同时通过点火辅 助气管2向喷嘴3内的辅助喷嘴孔12输送燃气，该辅助喷嘴孔12喷射出的径向燃气流与主 喷嘴孔11喷射出的轴向燃气流相交，干扰主喷嘴孔11沿喷嘴3轴向喷出的轴向燃气流，从 而降低了轴向燃气流流速，形成较低能量的燃气5，此时燃气5靠本身较低的动能能量吸入 一次空气4量相应的比正常燃烧所需量要减少，经引射管6混合后射入炉腔7，在多孔燃烧 辐射板9上方溢出。由于降低了燃气5射出的流速，使引入的空气4相应的量也减少，故该 燃空混合气体的燃气浓度相对比较高且很适合于点燃浓度。在多孔燃烧辐射板9表面上方放 置点火针8，多孔燃烧辐射板9溢出的混合燃气易于被点燃。当点火完成后，由燃气控制阀1 切断点火辅助燃气管2的燃气输出，停止向喷嘴3的辅助喷嘴12输气，而喷嘴3的主喷嘴孔 11继续喷出燃气，该喷出的燃气恢复正常流速，燃气5靠正常流速射出的能量吸入一次空气 4，使空燃比达到红外线燃烧的正常燃烧比例。

喷嘴上还设有次一次空气孔10，当然也可以不设；主喷嘴孔11直径可根据不同热流量 来确定不同孔径。辅助喷嘴孔12可以是一个，也可以是多个。

图3所示的实施例二与实施例一不同之处在于是用在单环主燃烧器上。

参见图4和图5，为本发明的实施例三和实施例四，与实施例一不同之处在于：辅助喷 嘴设置在引射管6的喉管段15或是收缩管18上。

参见图6和图7，与实施例二、三不同之处在于只是将该控制装置运用在单环主燃烧器 上。

参见图8、图9、图10，与实施例一不同之处在于只是喷嘴3通过主喷嘴燃气管16经锁 紧螺母17锁紧，并与燃气控制阀1连接。

点火针8的点火针可以是单针也可以是双针，当点火针8是单针时，点火负极是与炉腔 7连接，点火针8同时是共用作为意外熄火保护装置的火焰离子检测针和作点火火花的点火 针；当点火针8是双针时，其中一根针是点火负极，另一根针是共用作为意外熄火保护装置 的火焰离子检测针和作点火火花的点火针；通过脉冲控制器的电路设计，在点火初期通过点 火针8放出点火火花，点燃主燃烧器后马上转为检测主燃烧器的燃烧火焰信号的检测针。