一种外环火盖及燃烧器的制作方法

1.本发明属于家用灶具技术领域，具体涉及一种外环火盖及用于灶具的燃烧器。


背景技术：

2.上进风燃烧器为了避免溢液导致的喷嘴堵塞而采用了喷嘴上置式设计，引射管横置在燃烧器底部，且引射管的长度受燃烧器外径的限制而小于常规引射管的长度，因此引射结构的引射性能会弱于常规下进风结构的引射性能。
3.为了弥补上进风燃烧器一次空气不足的问题，本技术人在外环火盖的顶壁采用了钣金多孔形式，如申请号为201910647362.2的发明专利申请《一种完全上进风式燃烧器》(申请公布号为cn112240548a)，其薄钣金结构形成的火孔具有出气阻力小的优点，另外多孔形式的火盖具有单个火孔孔径小、总出火面积大的优点，缓解上进风燃烧器一次空气不足的问题。
4.但是实际使用时，外环火盖内侧、内环火盖外侧的二次空气需要同时补充给内环火盖和外环火盖，导致上述发明专利申请存在外环火盖之内圈上的火孔(即相对靠近内环火盖的火孔)处二次空气补充不足的问题。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种外环火盖，以保证其内圈火孔的二次空气补入。
6.本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种具有上述外环火盖的燃烧器。
7.本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种外环火盖，包括有：
8.火盖本体，具有环状顶壁、自环状顶壁的内侧边缘向下延伸的内环壁、自环状顶壁的外侧边缘向下延伸的外环壁，所述环状顶壁、内环壁以及外环壁之间形成有环形混气腔；所述环状顶壁设有沿周向间隔分布、并连通环形混气腔的出火孔；且以周向上间隔分布的出火孔为一组出火区域，至少有三组，并沿环状顶壁的径向内外间隔分布；
9.其特征在于：
10.记单个出火孔以及与该出火孔距离最近的相邻出火孔之间的间距为l，形成该间距的相邻两个出火孔的出火面积之和为s，两者比值满足：l/s为0.4～1，且内侧出火区域中出火孔的上述比值大于外侧出火区域中出火孔的上述比值，比值l/s在0.4～1的出火孔的数量与出火孔总数量的比值为≥70％。
11.上述间距指的是相信两个出火孔边缘之间的距离。
12.上述出火区域由周向上间隔分布的出火孔构成，同一出火区域中的各出火孔可以沿周向等间隔分布，也可以间隔距离不相同。
13.上述相邻两个出火孔可以是周向上相邻，也可以是径向上相邻。
14.上述内侧、外侧是一个相对的位置关系，并不仅限于最内侧、最外侧。且内侧出火区域中出火孔的l/s比值大于外侧出火区域中出火孔的l/s比值。
15.比值l/s在0.4～1的出火孔的数量与出火孔总数量的比值优选为≥93％。
16.如此，相较于外侧出火区域中的出火孔，位于内侧出火区域的出火孔的出火面积之和较小或者孔间距较大，且当位于内侧出火区域的出火孔之间的孔间距较大时，二次空气可沿间距顺畅流动，从而能保证内侧出火区域的出火孔周围有充足的二次空气，二次空气从火孔四周边缘顺利补入，进而能降低燃烧时产生的烟气，提高燃烧效率；当位于内侧出火区域的出火孔的出火面积之和较小时，燃烧所需的二次空气较少，外界的二次空气足以补入至内侧出火区域的出火孔处，进而能降低燃烧时产生的烟气，提高燃烧效率。
17.且当比值l/s小于0.4时，为出火孔间距过小或者单个出火孔面积过大，当火孔间距过小时，二次空气通道过小，不足以支持燃烧过程中出火孔周围的二次空气补充；当单个出火孔面积过大时，燃烧所需的二次空气过多，同样会造成二次空气无法充分补入的问题。
18.当比值l/s大于1时，为出火孔间距过大或单个出火孔面积过小，而出火孔间距过大时，会导致火焰间距过大，从而导致燃烧不稳定，且火焰分散，散热过多，降低燃烧效率；当单个出火孔面积过小时，会导致火焰较小，且容易出现脱火的情况。
19.本发明中，当满足比值l/s在0.4～1的出火孔的数量与出火孔总数量的比值低于70％时，即30％以上出火孔布置不满足此要求，会出现流通到火盖内侧空气不满足内侧出火孔充分燃烧需求，导致燃烧不充分。
20.综上，本发明能保证出火孔、尤其是位于内侧出火区域的出火孔周围有充足的二次空气，进而能降低燃烧时产生的烟气，提高燃烧效率。
21.优选地，所述环状顶壁由内至外向下倾斜。倾斜的环状顶壁具有如下技术效果：一、在火盖直径一定的情况下，倾斜设置的环状顶壁相对于平面状的环状顶壁可设置更多出火孔，保证足够大出火面积；二、环状顶壁的外侧边缘所处的高度较低，能降低燃烧器整体高度；三、空气受热后向上流动，倾斜设置的环状顶壁有利于二次空气由外至内流动，使得外环火盖内圈上的出火孔以及内环火盖的出火孔处的二次空气补充更顺畅，燃烧效率更高。
22.优选地，所述环状顶壁与水平面之间的夹角为20～45
°
。
23.进一步地，所述环状顶壁整体呈上小下大的圆台的侧周壁形状。即各出火孔位于同一圆台的侧周面上，能保证各出火孔均能较好地接触二次空气，增大火焰与二次空气的接触面积。
24.为了进一步增大火焰与二次空气的接触面积，优选地，所述出火孔的轴线垂直于环状顶壁。
25.进一步地，所述出火孔的轴线与水平面之间的夹角为45～70
°
。
26.为了保证二次空气补足的同时，又能避免离焰，优选地，以周向上连续布置的至少15个出火孔为一组，有4～7组，沿环状顶壁的径向间隔分布，且每组中相邻两个出火孔之间的间距为1～2mm。如此，能实现以下技术效果：一、本发明中出火孔的数量以及分布方式使得环状顶壁上呈分布有密集火孔的多孔形式，能实现大出火面积，且出气及加热均匀；二、通过将相邻两个出火孔之间的间距设计为1～2mm，能保证二次空气补充充足的同时，又能实现传火；三、本发明中出火孔的数量以及分布方式，使得各出火孔的燃气流出速度不会过快，使其燃烧稳定；且各出火孔处的火焰能有效地拉住相邻出火孔的火焰，实现自稳焰。
27.在上述各方案中，优选地，所述出火孔整体位于环状顶壁之径向上的内侧部而形
成火焰区，环状顶壁的外侧部形成一圈无火孔的无出火区。使用过程中，火盖整体均为高温状态，外侧无出火区温度很高，二次空气经过无出火区流向火焰区时，能得到充分的导流和预热。
28.若无出火区尺寸太大，关火时外环火盖下方存留气会过多，出现关火爆鸣的现象；且若无出火区尺寸太大，火盖最外侧区域温度相对较低，燃烧稳定性相对较差，因此位于外圈的出火孔容易产生离焰；若无出火区尺寸太小，使得二次空气无法得到较好的预热，故而，为了克服上述技术问题，优选地，所述无出火区在水平面上投影之径向上的宽度占所述环状顶壁在水平面上投影之径向上的宽度的12～62％。从而，一、能避免因无出火区尺寸太大而导致的无出火区下方存留气过多、出现关火爆鸣的现象；二、使得二次空气补充时能沿着无出火区径向流动，而得到较好的导流和预热作用，若无出火区尺寸太小，二次空气补充时无法得到较好的预热和导流；三、对于上进风燃烧器而言，引射管的出气端一般沿水平方向伸入外环火盖下方的混气室内，且为了保证混气均匀性，引射管的出气端不与出火孔相对，以使从引射管输出的燃气与空气在混气室内能实现均匀混合，本发明中无出火区的设计能为燃气与空气的混合提供空间，从而提高混气均匀性，且无出火区的尺寸设计使得引射管伸入混气室内部分的长度能增长(即无出火区能挡在引射管的上方)，从而延长引射管整体长度；四、能保证火盖整体温度较高，避免离焰。
29.本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种燃烧器，其特征在于具有如上所述的外环火盖。
30.优选地，所述燃烧器还具有内环火盖，设于所述外环火盖之内环壁的内围，且内环火盖具有竖向延伸的周壁，所述周壁与外环火盖之内环壁相对，并沿周向间隔设有内环主火孔，所述内环主火孔的孔径大于或等于1.8mm，且内环主火孔的孔径值的上限为3mm。
31.优选地，所述外环火盖之内环壁的至少上部由上至下向内倾斜而形成导流壁，导流壁的上边缘与所述环状顶壁的内侧边缘相接合。导流壁的设置能对位于外环火盖内圈的二次空气进行导流，使得二次空气能较顺畅地流向出火孔。
32.为了进一步避免内环火孔处的火焰烧到导流壁，优选地，所述内环火孔的下边缘所处的高度高于所述导流壁的下边缘所处的高度；
33.所述内环火孔的轴线与水平面之间的夹角大于所述导流壁与水平面之间的夹角。从而能进一步避免内环火孔处的火焰烧到导流壁。
34.优选地，所述燃烧器用于灶具。
35.所述燃烧器优选为上进风燃烧器。当然所述燃烧器也可为下进风燃烧器。
36.与现有技术相比，本发明的优点在于：通过将两个相邻出火孔之间的间距l与形成该间距的相邻两个出火孔的出火面积之和s的比值l/s设计为0.4～1，且内侧出火区域中出火孔的比值大于外侧出火区域中出火孔的比值，即相较于外侧出火区域中的出火孔，位于内侧出火区域的出火孔的出火面积之和较小或者孔间距较大，且当位于内侧出火区域的出火孔之间的孔间距较大时，二次空气可沿间距顺畅流动，从而能保证内侧出火区域的出火孔周围有充足的二次空气，二次空气从火孔四周边缘顺利补入，进而能降低燃烧时产生的烟气，提高燃烧效率；当位于内侧出火区域的出火孔的出火面积之和较小时，燃烧所需的二次空气较少，外界的二次空气足以补入至内侧出火区域的出火孔处，进而能降低燃烧时产生的烟气，提高燃烧效率。
37.且当比值l/s小于0.4时，为出火孔间距过小或者单个出火孔面积过大，当火孔间距过小时，二次空气通道过小，不足以支持燃烧过程中出火孔周围的二次空气补充；当单个出火孔面积过大时，燃烧所需的二次空气过多，同样会造成二次空气无法充分补入的问题。
38.当比值l/s大于1时，为出火孔间距过大或单个出火孔面积过小，而出火孔间距过大时，会导致火焰间距过大，从而导致燃烧不稳定，且火焰分散，散热过多，降低燃烧效率；当单个出火孔面积过小时，会导致火焰较小，且容易出现脱火的情况。
39.本发明中，当满足比值l/s在0.4～1的出火孔的数量与出火孔总数量的比值低于70％时，即30％以上出火孔布置不满足此要求，会出现流通到火盖内侧空气不满足内侧出火孔充分燃烧需求，导致燃烧不充分。
40.综上，本发明能保证出火孔、尤其是位于内侧出火区域的出火孔周围有充足的二次空气，进而能降低燃烧时产生的烟气，提高燃烧效率。
附图说明
41.图1为本发明实施例一中燃烧器的结构示意图；
42.图2为本发明实施例一中燃烧器的剖视图；
43.图3为本发明实施例一中外环火盖的俯视图；
44.图4为本发明实施例一中外环火盖的剖视图；
45.图5为本发明实施例二中外环火盖的结构示意图。
具体实施方式
46.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
47.实施例一：
48.如图1～4所示，为本发明的一种外环火盖及燃烧器的优选实施例一，该燃烧器为用于灶具的上进风燃烧，包括有基座3、外环火盖和内环火盖2。
49.其中，基座3为现有技术，具有开口朝上的内环混气室31、沿周向位于内环混气室31外围的外环混气室32。
50.内环火盖2盖设在内环混气室31上，具有竖向延伸的周壁21，周壁21上沿周向间隔设有内环主火孔210，单个内环主火孔210的孔径为1.8～3mm(单个内环主火孔210的孔径可为1.8～3mm的任意值，如单个内环主火孔210的孔径可以为1.8mm、2mm或3mm)。
51.外环火盖盖设在外环混气室32上，包括有火盖本体1，该火盖本体1具有环状顶壁11、自环状顶壁11的内侧边缘向下延伸的内环壁12、自环状顶壁11的外侧边缘向下延伸的外环壁13，环状顶壁11、内环壁12以及外环壁13之间形成有开口朝下的环形混气腔10。本实施例中，外环火盖之环状顶壁11由内至外向下倾斜，且环状顶壁11与水平面之间的夹角为20～45
°
(夹角可为20～45
°
的任意值，如夹角可为20
°
、30
°
或45
°
)，环状顶壁11整体呈上小下大的圆台的侧周壁形状。外环火盖之内环壁12位于内环火盖2之周壁21的外围、并与周壁21间隔相对。且内环壁12的上部由上至下向内倾斜而形成导流壁121，导流壁121与水平面之间的夹角小于内环主火孔210的轴线与水平面之间的夹角。同时，导流壁121的上边缘与环状顶壁11的内侧边缘相接合。导流壁121的下边缘所处的高度低于内环主火孔210的下边缘所处的高度。从而能避免内环主火孔210处的火焰烧到导流壁121。
52.同时，环状顶壁11之径向上的内侧部设有沿周向间隔分布、并连通环形混气腔10的出火孔110而形成火焰区11a。环状顶壁11的外侧部形成一圈无火孔的无出火区11b。无出火区11b在水平面上投影之径向上的宽度占环状顶壁11在水平面上投影之径向上的宽度的12～62％(无出火区11b的宽度占比可为12～62％的任意值，如无出火区11b的宽度占比可为12％、20％、40％、50％或62％)。如此，二次空气补充时能沿着无出火区11b径向流动至火焰区11a，并能得到充分的预热。火焰区11a内各出火孔110的轴线垂直于环状顶壁11。且以周向上间隔分布的至少15个出火孔110为一组出火区域，有4～7组，沿环状顶壁11的径向间隔分布(图3局部放大图中位于同一条周向延伸的点划线100上的多个出火孔110即构成上述的出火区域，且出火区域有6组)；每组中相邻两个出火孔110之间的间隔距离为1～2mm，且单个出火孔以及与该出火孔距离最近的径向相邻出火孔之间的间距为l，形成该间距的相邻两个出火孔的出火面积之和为s，两者比值满足：l/s为0.4～1(比值l/s可为0.4～1的任意值，如比值l/s可以为0.4、0.6或0.8)。比值l/s在0.4～1的出火孔110的数量与所有出火孔110总数量的比值为≥70％。同时，内侧出火区域中单个出火孔以及与该出火孔径向相邻的出火孔之间的间距大于外侧出火区域中单个出火孔以及与该出火孔径向相邻的出火孔之间的间距，从而使得内侧出火区域中出火孔的上述比值大于外侧出火区域中出火孔的上述比值。从而能保证出火孔、尤其是位于内圈的出火孔周围有充足的二次空气，进而能降低燃烧时产生的烟气，提高燃烧效率。
53.实施例二：
54.如图5所示，为本发明的一种外环火盖及燃烧器的优选实施例二，本实施例与实施例一基本相同，区别在于本实施例中内侧出火区域中单个出火孔的出火面积小于外侧出火区域中单个出火孔的出火面积，从而使得内侧出火区域中出火孔的上述比值大于外侧出火区域中出火孔的上述比值。
55.在本发明的说明书及权利要求书中使用了表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“侧”、“顶”、“底”等，用来描述本发明的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，是基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本发明所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制，比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。
56.在本发明的说明书及权利要求书中还使用了“竖向”一词，意为基本沿上下方向，并不局限于仅仅是竖直方向，也可以是相对竖直方向略有偏斜。
57.在本发明的说明书及权利要求书中还使用了“径向”一词，意为基本沿内外方向，并不局限于仅仅是穿过圆心的径向方向，也可以是相对径向方向略有偏斜。

技术特征：
1.一种外环火盖，包括有：火盖本体(1)，具有环状顶壁(11)、内环壁(12)、外环壁(13)，所述环状顶壁(11)、内环壁(12)以及外环壁(13)之间形成有环形混气腔(10)；所述环状顶壁(11)设有沿周向间隔分布、并连通环形混气腔(10)的出火孔(110)；且以周向上间隔分布的出火孔(110)为一组出火区域，至少有三组，并沿环状顶壁(11)的径向内外间隔分布；其特征在于：记单个出火孔以及与该出火孔距离最近的相邻出火孔之间的间距为l，形成该间距的相邻两个出火孔的出火面积之和为s，两者比值满足：l/s为0.4～1，且内侧出火区域中出火孔的上述比值大于外侧出火区域中出火孔的上述比值，比值l/s在0.4～1的出火孔(110)的数量与出火孔(110)总数量的比值为≥70％。2.根据权利要求1所述的外环火盖，其特征在于：所述环状顶壁(11)由内至外向下倾斜；且所述环状顶壁(11)与水平面之间的夹角为20～45
°
。3.根据权利要求2所述的外环火盖，其特征在于：所述环状顶壁(11)整体呈上小下大的圆台的侧周壁形状。4.根据权利要求2所述的外环火盖，其特征在于：所述出火孔(110)的轴线垂直于环状顶壁(11)。5.根据权利要求1所述的外环火盖，其特征在于：所述出火孔(110)的轴线与水平面之间的夹角为45～70
°
。6.根据权利要求1～5中任一权项所述的外环火盖，其特征在于：以周向上连续布置的至少15个出火孔(110)为一组，有4～7组，沿环状顶壁(11)的径向间隔分布，且每组中相邻两个出火孔(110)之间的间距为1～2mm。7.根据权利要求6所述的外环火盖，其特征在于：所述出火孔(110)整体位于环状顶壁(11)之径向上的内侧部而形成火焰区(11a)，环状顶壁(11)的外侧部形成一圈无火孔的无出火区(11b)。8.根据权利要求7所述的外环火盖，其特征在于：所述无出火区(11b)在水平面上投影之径向上的宽度占所述环状顶壁(11)在水平面上投影之径向上的宽度的12～62％。9.一种燃烧器，其特征在于具有如权利要求1～8中任一权项所述的外环火盖。10.根据权利要求9所述的燃烧器，其特征在于：还具有内环火盖(2)，设于所述内环壁(12)的内围，且内环火盖(2)具有竖向延伸的周壁(21)，所述周壁(21)与内环壁(12)相对，并沿周向间隔设有内环主火孔(210)，所述内环主火孔(210)的孔径为1.8～3mm。11.根据权利要求10所述的燃烧器，其特征在于：所述内环壁(12)自环状顶壁(11)的内侧边缘向下延伸，且所述内环壁(12)的至少上部由上至下向内倾斜而形成导流壁(121)，导流壁(121)的上边缘与所述环状顶壁(11)的内侧边缘相接合。12.根据权利要求11所述的燃烧器，其特征在于：所述内环主火孔(210)的下边缘所处的高度高于所述导流壁(121)的下边缘所处的高度；所述内环主火孔(210)的轴线与水平面之间的夹角大于所述导流壁(121)与水平面之间的夹角。13.根据权利要求9所述的燃烧器，其特征在于：所述燃烧器为上进风燃烧器，并用于灶具。

技术总结
一种外环火盖及燃烧器，外环火盖包括有：火盖本体，具有环状顶壁、内环壁、外环壁，环状顶壁、内环壁以及外环壁之间形成有环形混气腔；环状顶壁设有沿周向间隔分布、并连通环形混气腔的出火孔；记单个出火孔以及与该出火孔距离最近的相邻出火孔之间的间距为L，形成该间距的相邻两个出火孔的出火面积之和为S，两者比值满足：L/S为0.4～1，且内侧出火区域中出火孔的上述比值大于外侧出火区域中出火孔的上述比值，比值L/S在0.4～1的出火孔的数量与出火孔总数量的比值为≥70％。与现有技术相比，本发明能保证其内圈火孔的二次空气补入。本发明能保证其内圈火孔的二次空气补入。本发明能保证其内圈火孔的二次空气补入。


技术研发人员：王帅东 余参参 刘晓刚 俞瑜 诸永定 茅忠群
受保护的技术使用者：宁波方太厨具有限公司
技术研发日：2023.07.26
技术公布日：2023/9/26