帶換熱器的煙道式燃氣灶的制作方法

專利名稱：帶換熱器的煙道式燃氣灶的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于燃氣灶具技術，尤其是帶換熱器的煙道式燃氣灶。
現有的煙道式燃氣灶主包括灶架、灶面板、灶口、燃氣管、燃燒器、爐膛、爐膛蓋板、燃氣開關(包括電子點火和熄火保護等)、煙筒等組成。燃氣管、燃燒器、爐膛都設在灶面板下并固定在灶架上；燃燒器及相應的控制裝置、爐膛等可以是一個也可以是多個；燃燒器或僅其燃燒灶頭設在爐膛內，爐膛壁上設有煙道口，煙道口與外部煙筒相連接；爐膛的煙道口或煙筒的中部或出口還可設引風機；爐膛上端可以與灶面板固定為一體，也可以不與灶面板固定為一體。
爐膛上頂部位置所對應的灶面板上開有灶口，爐膛可以大于灶口直徑，也可以小于或等于灶口直徑。在爐膛上頂部設有爐膛蓋板，爐膛蓋板可以蓋在爐膛頂部也可以是蓋在灶口上。當爐膛小于等于灶口直徑時，爐膛頂端可以高于等于或低于灶面板平面。
上述的煙道式燃氣灶雖然杜絕了燃燒廢氣對室內空氣的污染，但缺點是廢氣中的余熱不能充分利用，廢氣中存在的一些熱能被白白損失。
本實用新型的目的是提供一種改進的帶換熱器的煙道式燃氣灶，它使燃燒廢氣首先通過換熱器預加熱助燃空氣再通過煙筒排出室外，從而既提高熱效率又使室內免受廢氣污染。
本實用新型主要包括灶架、灶面板、灶口、燃氣管、燃燒器、爐膛、爐膛蓋板、燃氣開關(包括電子點火和熄火保護裝置等)、煙筒、進氣管以及由煙筒(全部或部分)與進氣管(全部或部分)套裝或緊貼構成的換熱器等組成。
燃氣管、燃燒器、爐膛和換熱器都設在灶面板下并固定在灶架上；燃燒器、換熱器及相應的控制裝置與爐膛可以是一個也可以是多個，既可以一個燃燒器配置一個換熱器也可以兩個以上的燃燒器(灶頭)共用一個換熱器；燃燒器或僅其燃燒器灶頭設在爐膛內，爐膛壁上(或其底部)設有排煙口，排煙口與煙筒相連接，進氣管的出氣口與燃燒器進氣口相連接或與爐膛進氣口相連接，煙筒的全部或部分與進氣管的全部或部分相互套裝或緊貼以構成表面式氣-氣換熱器。燃燒器(灶頭)所需助燃空氣(或空氣與燃氣的混合氣，以下簡稱混合氣)首先通過進氣管再進入燃燒器的灶頭內；進氣管的(除進氣口和出氣口外)全部或部分包覆在所說的煙筒外或設置在煙筒內，也可以與煙筒(以煙筒壁或進氣管壁)相互緊貼設置，使進氣管內的常溫助燃空氣(或混合氣)與煙筒內的熱廢煙氣能夠通過進氣管壁或煙筒壁進行熱交換而使助燃空氣(或混合氣)得到預熱，熱廢煙氣因此得到冷卻。從而使進氣管與煙筒相套裝或相緊貼部分構成表面式氣-氣換熱器。
所說的煙筒和進氣管相互套裝或相貼構成的表面式氣-氣換熱器，也可以再以爐膛為中心，卷曲成螺旋狀盤繞在爐膛外面，從而構成螺旋板式換熱器，以節省換熱器所占空間。
所說的進氣管可以是一根也可以是多根，可以是平直的也可以是曲線或折線狀；所說的煙筒可以是一根也可以是多根，可以是平直的也可以是曲線或折線狀的。
根據不同形狀的進氣管與不同形狀的煙筒相套裝(煙筒設在進氣管內或進氣管設在煙筒內，或煙筒壁與進氣管的壁相互緊貼)的不同形式，該換熱器可以是列管式換熱器、套管(筒)式換熱器、蛇管式換熱器、螺旋板式換熱器、板式換熱器等等。也可以是熱管式氣-氣換熱器，即通過熱管的傳熱將煙筒內煙氣的熱量傳導給進氣管中的助燃空氣(或混合氣)。(換熱器結構詳見《換熱器設計》。)在所說的煙筒和進氣管的表面還可以增設翅片、凹凸紋或螺旋紋等公知強化換熱措施技術。
所說的爐膛外面也可以再整個包覆一個預熱套，該預熱套為圓筒狀或其它形狀，其內壁與爐膛外壁之間有空隙為預熱腔。燃燒器及其爐膛都設置在預熱套內。預熱套的進氣口與進氣管(純空氣或混合氣)的出氣口相接，使進氣在燃燒前進一步預加熱。
本實用新型的工作流程是灶頭在爐膛內燃燒所產生的廢煙氣首先經過所說的換熱器之后再向外排放，而助燃空氣(或混合氣)首先經過該換熱器預熱之后再進入燃燒器的灶頭燃燒。
本實用新型的燃氣管上的燃氣噴嘴可以設在爐膛內(或預熱套內)的與灶頭進氣口相對應位置即進氣管的出氣口處，使燃氣本身不經過換熱器預熱。
本實用新型的燃氣管上的燃氣噴嘴也可以設在換熱器的空氣進氣口處既進氣管的進氣口處，使燃氣與空氣一邊在進氣管內混合，一邊被換熱器預熱。
為了更通暢的使廢煙氣排放，還可以在爐膛排煙口、煙筒中部或煙筒出口處加設排風機，也可在爐膛的助燃空氣進氣口或進氣管的進氣口或中部增設鼓風機。
上述所說的鼓風機、排風機可以是軸流式或離心式任何一種風機。由于燃氣灶在使用時，有大小不同的火焰(以適應不同需要)，所以該風機還可以是變速風機。
進排風機的控制開關可以單獨設置，也可以與燃氣灶的燃氣開關設置為一個聯動開關，使燃氣灶工作時，進、排風機也同時運轉。當該風機為變速風機時，相應的開關也為調速開關。
本實用新型的進氣管、爐膛、燃燒器、煙筒等共同構成一個相對封閉的燃燒系統，設置所說的風機后，在需要燃燒器小火時，會出現風量過大影響穩定燃燒的狀況。因此在設置排風機后，在所說的爐膛、煙筒的任一部位還可以加設泄氣口；在設置鼓風機后，在所說的進氣管或預熱套的任一部位還可以加設泄氣口。以進一步保證燃燒器在任何時候都能穩定的燃燒。
由于廢煙氣中含有大量水蒸氣，當廢煙氣在所說的換熱器中被助燃空氣(或混合氣)冷卻后，其中的一部分水蒸氣會冷凝成水。所以在所說的煙筒中部或出口部位的靠近地面一側還可以再設一個冷凝水排水管。該排水管可以再接入建筑物下水道內或另設的冷凝水容器內。
本實用新型內還可以增設熄火保護或熄火復燃等裝置(均采用公知技術)，以增加安全性。
本實用新型燃氣灶可以為鑲嵌式或臺式。
本實用新型的優點是充分的利用了燃燒廢氣中的熱量，進一步提高了煙道式燃氣灶的熱效率。
本實用新型結合以下幾個實施例進一步闡述。


圖1、是本實用新型第一個實施例俯視圖及局部剖示圖；圖2、本實用新型第一個實施例的A-A向剖示圖；圖3、是第二個實施例側向剖示圖；圖4、是第三個實施例側向剖示圖；圖5、是第四個實施例俯視圖及局部剖示圖。
參照
圖1及圖2，本實施例為臺式雙灶頭燃氣灶。因灶架2的作用僅是支撐并固定灶體及其各部件，它可以設計為多種多樣，所以本說明書附圖中僅用虛線示意。灶面板1包覆在灶架2上，在灶面板1的長方形水平灶面上設有兩圓形灶口3。在灶面板1下面，與灶口3同軸設置有圓筒形(也可以是其它形狀)爐膛5。爐膛5外直徑小于灶口3，其上頂端穿過灶口3并與灶面板1平齊。爐膛蓋板6蓋在爐膛5的微呈嗽叭型的上頂端口10處。爐膛5下底端封閉，爐膛5側壁上(或其底部)設有排煙口8，排煙口8外接套管式煙筒15。完全預混式燃燒器的灶頭4固定在灶架2上且其噴火頭伸入爐膛5內。灶頭4的燃氣空氣混合管9從爐膛5的排煙口8處伸入套管式煙筒15內。混合管9外壁與煙筒15內壁間的縫隙既是煙氣通道11。混合管9與煙筒15共同構成套管式表面換熱器。混合管9兼做該換熱器的進氣管。煙筒15的橫截面為圓形也可為其它形狀，它的末端(即靠近混合管9的進氣口12的一端)封閉，如
圖1。但在煙筒15末端處的側壁上開有排煙口14，排煙口14外還接有煙筒15。但排煙口14外再接的煙筒由于不與混合管9套裝，所以只起排煙作用不起換熱作用。混合管9的進氣口12伸出套管式煙筒15的封閉末端壁面，與燃氣噴嘴13相對應。
由于本實施例為雙灶頭燃氣灶，所以兩個各自獨立且相同的燃燒裝置引出的煙筒15用一個三通管16匯接在一起，在三通管16的出口處還設有離心式排風機17，排風機17出口再接有煙筒15并伸出室外(從排煙口14引出的煙筒15也可以不用三通管16匯接而各自直接伸出室外)，或抽油煙機進風口下方。在套管式煙筒15的靠近封閉端下側，還設有冷凝水排水管18，排水管18與住宅下水道相接。在排水管18上還可再加設能阻止水和氣體反向流動的逆止閥或疏水閥等等(
圖1中未畫，這兩種閥均可采用公知技術)。
工作時，先將待加熱的鍋放在爐膛蓋板6上(也可以將爐膛蓋板6拿去，而直接將鍋放在爐膛5的上頂端口上)，再打開帶電子點火器開關7(該種開關采用公知技術，故圖中僅是示意)，同時聯動開關將排風機17啟動。燃氣噴嘴13噴出燃氣并帶動周圍空氣一起進入灶頭4的進氣口12，并進一步進入混合管9內混合，再從灶頭4的噴火頭噴出并被點燃，火焰首先加熱爐膛蓋板6并進一步將鍋加熱。燃燒后產生的煙氣從排煙口8進入套管煙筒15與混合管9外壁構成的煙氣通道11內。由于此時煙氣仍有較高溫度(一般在200度-400度左右)，所以就通過混合管9的壁將熱量傳給其內的燃氣空氣混合氣，并使之升溫。煙氣溫度則因此而下降，由于煙氣與燃氣空氣混合氣是逆向流動的，所以在套管煙筒15的末端(既封閉端)煙氣溫度逐漸下降接近室溫。煙氣中的一部分水蒸氣因此冷凝成水并從排水管18排入住宅下水道內(當煙筒15與混合管9構成的套管式換熱器換熱面積較小時，煙氣溫度下降也較少，所以不會產生冷凝水也不必設置排水管18)。煙氣再經排煙口14進入煙筒15，并經三通管16、排風機17排出室外。
為了減少爐膛側壁及套管煙筒15外壁向外的散熱，提高熱效率，在爐膛5外壁及煙筒15外壁上還可包覆有石棉或玻璃棉等保溫材料構成的保溫層(具體包覆作法采用公知技術，附圖中未畫)。在灶面板1下表面也可以敷設保溫材料。
灶頭4的燃氣空氣混合管9的橫截面可以是圓形、方形或其它不規則形狀，可以是如
圖1、圖2中所示的一根，也可以在套筒式煙管15內分成若干根，以增加其管壁表面積，加強與煙氣換熱效果。
參照圖3，本實施例為臺式單灶頭燃氣灶。灶面板1包覆在灶架2上(灶架2用虛線示意)，本實施例采用了灶面板1與爐膛蓋板6合為一體的設計，爐膛5的上頂端焊接在(也可以不采用焊接方式)灶面板1下面。爐膛5下端開敞，燃燒器的灶頭4(由于爐膛5下端開敞，所以灶頭4可采用完全預混式、半預混式或擴散式燃燒器中的任一種)設在爐膛5下部，灶頭4本身固定在灶架2上。爐膛5側壁上設有排煙口8。排煙口8外接有煙筒15。
在爐膛5外面設有圓筒形(也可為其它形狀)預熱套21。預熱套21上頂端焊接在灶面板1下表面(也可以不與灶面板1焊接在一起)，其下底部封閉，預熱套21與爐膛5外壁之間構成環柱形封閉空間即為預熱腔23。預熱套21側壁上設有進氣口20。進氣口20與排煙口8相對應。進氣口20外接有進氣套管9，進氣套管9的末端封閉(如圖3)，但在進氣管9末端側壁上設有進氣口22。進氣口22外接有進氣鼓風機17。
煙筒15從進氣口20進入進氣套管9，并從其末端壁面上伸出，再進一步伸出室外(圖中末畫出，僅用斷線19示意)。
在煙筒15與進氣套管9相套接部位，即構成套管式表面換熱器，此處煙筒15的壁既是煙氣與空氣的換熱面(但煙筒15伸出進氣套管9的部分則只起排廢煙氣的作用，不能再預熱助燃空氣)。
同時由于預熱套21套在爐膛5外面，所以通過爐膛5側壁的放熱也可以進一步給進入預熱套21內的空氣加熱。
燃氣噴嘴13伸入預熱套21內并與灶頭4的進氣口12相對應。
工作時，先將待加熱的鍋放在灶面板1上(與爐膛5上頂端相對應位置)，再打開帶電子點火器開關7(采用公知技術)，同時聯動開關(圖中末畫)啟動鼓風機17運轉。燃氣經噴嘴13噴出并帶動周圍空氣一起進入灶頭4的進氣口12，混合氣然后再從灶頭4的噴火頭噴出并被點燃，火焰的熱量通過灶面板1傳給其上鍋具。燃燒后的廢煙氣從排煙口8進入煙筒15內。助燃空氣則從鼓風機17、進氣口22進入進氣套管9內，并通過煙筒15的壁吸收廢煙氣中的熱量并逐漸升溫沿著進氣套管9向進氣口20、預熱腔23流動。進入預熱腔23后則進一步被爐膛5外壁加熱并升溫。其后，被預熱的空氣一部分進入灶頭4的進氣口12，另一部分從灶頭4與開敞的爐膛5下底端之間的縫隙進入爐膛5內。煙筒15內的煙氣首先在進氣套管9內放熱后(通過煙筒壁)再從進氣套管9末端穿出，并進一步通過再接的煙筒15排出室外。
煙筒15在穿入進氣套管9的部分，其橫截面可以是圓形或其它形狀，也可以是分成數根形成列管式或板式換熱器。
參照圖4，本實施例為臺式單灶頭燃氣灶，灶面板1包覆在灶架2上(用虛線示意)，實施例采用了助燃空氣進氣管直接伸至室外的設計，以不耗費室內氧氣。在爐膛5的上頂端口部蓋有爐膛蓋板6，爐膛5下底部封閉，并開有灶頭口25。完全預混式燃燒器的灶頭4固定在灶架2上且其噴火頭部穿過灶頭口25伸入爐膛5內。灶頭4的燃氣及空氣進氣口12設在爐膛5外面。在爐膛5側壁上設有排煙口8，排煙口8外接有煙筒15。
在爐膛5外面設有圓筒形預熱套21，預熱套21上頂端做縮口處理以與爐膛5外壁(上部)相固接。預熱套21下底部也封閉。預熱套21與爐膛5外壁之間形成預熱腔23。預熱套21側壁上與排煙口8相對應的部位設有進氣口20。進氣口20外接有進氣套管9，進氣套管9一直伸出室外(24為建筑外墻示意)。
煙筒15從進氣口20處進入進氣套管9，并從套管9的進氣口22伸出(如圖4)。
在煙筒15與套管9相套接部分，即形成了套管式換熱器。此處，溫度較高的煙氣與溫度較低的助燃空氣即可通過煙筒表面進行熱交換。
預熱套21套在爐膛5外壁外面，通過爐膛5側壁的放熱也可進一步給進入預熱腔23內的空氣加熱。
燃氣噴嘴13伸入預熱套21內并與灶頭4的進氣口12相對應。
工作時，先將待加熱的鍋放在爐膛蓋板6上，再打開帶電子點火器開關7(采用公知技術)，燃氣經噴咀13噴出并帶動(預熱腔23內的)周圍空氣一起進入灶頭4的進氣口12，再經灶頭4的噴火頭噴出并被點燃。火焰熱量大部分通過爐膛蓋板6傳給其上的鍋具，廢煙氣從排煙口8進入煙筒15內。助燃空氣從進氣口22進入進氣套管9內，通過煙筒15的壁吸收煙氣中的熱量，再隨著其逐漸升溫沿著套管9向進氣口20、預熱腔23內流動。在預熱腔23內被爐膛5外壁進一步加熱后，被從噴咀13噴出的燃氣引入灶頭4的進氣口12內并進而燃燒。煙筒15內的煙氣在套管9內放熱后，最后從煙筒口排出。
爐膛5側壁上的排煙口8可以是一個也可以是多個，其外接的煙筒15也可以是一根或多根。但都伸入進氣套管9內(套管9也可以是一根或多根)，以增強換熱效果。
參照圖5，本實施例為臺式雙灶頭燃氣灶。灶面板1包覆在灶架2上(灶架2虛線示意)，在灶面板1的長方形水平灶面板上設有兩圓形灶口3。在灶面板1下面與灶口3同軸設有圓筒形爐膛5。爐膛5上頂端為爐膛蓋板6，下底端封閉。灶頭4僅其灶頭穿過封閉的爐膛下底板，設在爐膛5內(與第三實施例灶頭結構相同)。
本實施例采用燃氣空氣混合管9與煙筒15相貼，再以爐膛5為中心，成螺旋狀盤繞在爐膛外面，從而構成螺旋板式換熱器既增加了換熱面積又使換熱器體積緊湊。
爐膛5側壁上設有排煙口8，排煙口8外接有螺旋形煙筒15。煙筒15與混合管9同軸卷成螺旋狀傳熱板，排煙道與(燃氣空氣)混合氣道構成相鄰的流道。使煙氣與混合氣即可以通過相鄰的隔板(實際是煙筒15壁和混合管9壁)交換熱量又不互相滲混(螺旋板式換熱器結構詳見《換熱器設計》)。所構成的螺旋板式換熱器上、下兩端可分別用薄板等封堵。
煙筒15與混合管9卷繞2-3圈后相分離(分離前煙筒與混合管截面可為矩形，分離后其截面形狀可變為圓形)。分離后的煙筒15與一個排風機17相接，排風機17外再接一個三通管16(本燃氣灶的另一個灶頭引出的煙筒也匯集在三通管16處)，三通管16的出口再接一個煙筒15并伸出室外。分離后的混合管9其進氣口12與燃氣噴咀13相對應(如圖5)。
灶頭4的混合管9與煙筒15構成的螺旋板式換熱器、爐膛5都直接或間接的固定在灶架2上(灶架2虛線示意)。
工作時，先打開帶電子點火器開關7(采用公知技術)，同時聯動開關啟動風機17運轉。燃氣經噴咀13噴出并帶動周圍空氣一起進入灶頭4的進氣口12，并進一步進入螺旋型混合管9內混合再從灶頭4的噴火頭噴出并被點燃。在爐膛5內燃燒產生的煙氣從排煙口8進入螺旋型煙筒15內，一邊沿螺旋型煙道流動，一邊通過煙筒壁和混合管壁向混合管9內的燃氣空氣混合氣傳熱。最后再進入排風機17、三通管16、外接的煙管15被排走。
此類將進氣管與煙筒卷曲盤繞構成螺旋式預熱換熱器的預熱燃氣灶中，燃氣噴咀13也可以不設在換熱器的進氣口處，而如第二、第三實施例那樣設在爐膛5內下部或進氣管9的出氣口處。使燃氣不經過換熱器加熱，而僅預熱單純的助燃空氣。這樣即使在預熱溫度很高時，也不會發生回火，可增加安全性。因通過本說明書描述及第一、二、三實施例的具體設計，本專業工程技術人員可很容易將此類變型做出來，所以不再詳細描述。
本實用新型燃氣灶可以設計為鑲嵌式或臺式。
權利要求1.一種帶換熱器的煙道式燃氣灶，它主要包括灶架、灶面板、灶口、燃氣管、燃燒器、爐膛、爐膛蓋板、燃氣開關、煙筒和進氣管，燃氣管、燃燒器和爐膛設在灶面板下并固定在灶架上，燃燒器設在爐膛內，爐膛設有排煙口，排煙口與煙筒相連接，其特征在于所說的進氣管的出氣口與燃燒器的進氣口相連接，或者進氣管的出氣口與爐膛的進氣口相連接，所說的煙筒與所說的進氣管相互套裝或緊貼構成換熱器。
2.按照權利要求1所說的帶換熱器的煙道式燃氣灶，其特征在于所說的煙筒與進氣管是部分或全部相互套裝。
3.按照權利要求1所說的帶換熱器的煙道式燃氣灶，其特征在于所說的煙筒與進氣管是部分或全部相互緊貼。
4.按照權利要求1所說的帶換熱器的煙道式燃氣灶，其特征在于所說的換熱器可以是一個或者多個。
5.按照權利要求1所說的帶換熱器的煙道式燃氣灶，其特征在于所說的換熱器是螺旋板式換熱器、列管式換熱器、套管式換熱器、蛇管式換熱器或板式換熱器以及熱管式氣-氣換熱器。
6.按照權利要求1所說的帶換熱器的煙道式燃氣灶，其特征在于所說的煙筒或進氣管的表面可設翅片、凹凸紋或螺旋紋。
7.按照權利要求1所說的帶換熱器的煙道式燃氣灶，其特征在于所說的燃燒器與爐膛都設置在預熱套內。
8.按照權利要求1所說的帶換熱器的煙道式燃氣灶，其特征在于所說的燃氣管上的燃氣噴嘴可以設在進氣管的出氣口處或進氣口處。
9.按照權利要求1所說的帶換熱器的煙道式燃氣灶，其特征在于所說的爐膛排煙口或煙筒中設排風機。
10.按照權利要求1所說的帶換熱器的煙道式燃氣灶，其特征在于所說的爐膛的進氣口或進氣管的進氣口處設鼓風機。
11.按照權利要求1所說的帶換熱器的煙道式燃氣灶，其特征在于所說的煙筒上可設冷凝水排水管。
專利摘要本實用新型是帶換熱器的煙道式燃氣灶,主要包括灶架、灶面板、灶口、燃氣管、燃燒器、爐膛、爐膛蓋板、燃氣開關、煙筒、進氣管以及煙筒等構成,進氣管的出氣口與燃燒器的進氣口相連接,或者進氣管的出氣口與爐膛的進氣口相連接,煙筒與進氣管相互套裝或緊貼構成換熱器。本實用新型能使燃燒廢氣首先通過換熱器預加熱助燃空氣再通過煙筒排出室外,從而既提高熱效率又使室內免受廢氣污染。
文檔編號F24C3/00GK2429758SQ0020208
公開日2001年5月9日 申請日期2000年1月4日 優先權日2000年1月4日
發明者王曉東 申請人:王曉東