CN107490025A

CN107490025A - 燃气灶具

Info

Publication number: CN107490025A
Application number: CN201710538886.9A
Authority: CN
Inventors: 余悦泳; 季俊生; 张炳卫; 韩杰; 唐松茂
Original assignee: Midea Group Co Ltd; Guangdong Midea Kitchen Appliances Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Midea Group Co Ltd; Guangdong Midea Kitchen Appliances Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2017-07-04
Filing date: 2017-07-04
Publication date: 2017-12-19

Abstract

本发明公开了一种燃气灶具，其包括燃烧器和等离子体发生器，燃烧器包括喷嘴、引射管和炉头，等离子体发生器管道连接喷嘴并用于产生低温等离子体离解燃气，引射管连接喷嘴和炉头。本发明实施方式的燃气灶具可通过低温等离子体在燃气与空气预混之前离解燃气，这样可加快化学反应速率，达到更好的燃烧效果。

Description

燃气灶具

技术领域

本发明涉及厨房电器领域，尤其涉及一种燃气灶具。

背景技术

在相关技术的燃气灶具中，燃气难以完全燃烧，导致了燃气浪费。

发明内容

本发明实施方式提供的一种燃气灶具，包括燃烧器和等离子体发生器，所述燃烧器包括喷嘴、引射管和炉头，所述等离子体发生器管道连接所述喷嘴并用于产生低温等离子体离解燃气，所述引射管连接所述喷嘴和所述炉头。

本发明实施方式的燃气灶具可通过低温等离子体在燃气与空气预混之前离解燃气，这样可加快化学反应速率，达到更好的燃烧效果。

在某些实施方式中，所述燃气灶具包括电源，所述电源电连接所述等离子体发生器。

在某些实施方式中，所述等离子发生器通过介质阻挡放电的方式、滑动电弧放电的方式、辉光放电的方式、射流放电的方式和电晕放电的方式中的至少一种方式产生所述低温等离子体。

在某些实施方式中，所述等离子体发生器包括主体管道、第一电极和第二电极，所述主体管道开设有进气口和出气口，所述主体管道开设有反应通道，所述反应通道连通所述进气口和所述出气口；

所述第一电极穿设所述主体管道并部分地位于所述反应通道内，所述第二电极设置在对应于所述反应通道的所述主体管道的外表面。

在某些实施方式中，所述主体管道为绝缘材料。

在某些实施方式中，所述第一电极和所述第二电极均覆盖有绝缘材料。

在某些实施方式中，所述主体管道和所述第一电极同轴设置。

在某些实施方式中，所述等离子体发生器包括进气管和出气管，所述进气管连接所述进气口，所述出气管连接所述出气口，所述进气管和所述出气管分别连接在所述主体相背的两侧。

在某些实施方式中，所述进气管和所述出气管平行设置。

在某些实施方式中，所述燃气灶具包括电源，所述电源电性连接所述第一电极，所述第二电极接地，所述电源的输出功率范围为10-50w。

在某些实施方式中，所述等离子体发生器包括底座，所述底座开设有固定孔，所述主体管道设置在所述底座上。

本发明实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施方式的燃气灶具的结构示意图；

图2是本发明实施方式的等离子体发生器的平面示意图；

图3是本发明实施方式的等离子体发生器的截面示意图；

图4是本发明实施方式的等离子体发生器的另一平面示意图；

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1-图4，本发明实施方式提供的一种燃气灶具100，包括燃烧器10和等离子体发生器20。燃烧器10包括喷嘴12、引射管14和炉头16，等离子体发生器20管道连接喷嘴12并用于产生低温等离子体离解燃气，引射管14连接喷嘴12和炉头16。

本发明实施方式的燃气灶具100可通过低温等离子体在燃气与空气预混之前离解燃气，这样可加快化学反应速率，达到更好的燃烧效果。

具体地，等离子体是包含电子和正负离子的气态系统。低温等离子(或非平衡稳态等离子)是电子温度远大于其它粒子温度的等离子体，可由热、光或气体通过放电等方式产生。在低温等离子中，电子从外加电场获得能量后，与中性分子撞击，引发燃气中的分子发生离解反应，产生大量的活性原子及基团，从而加速燃气燃烧。

以燃气中的甲烷为例，其与高能电子的反应包括：

CH₄+e*->CH₃+H+e (1)

CH₃+e*->CH₂+H+e； (2)

CH₂+e*->CH+H+e， (3)

其中e*表示高能电子，e表示普通电子。而燃气燃烧的过程可分为三个过程，即预点燃，点燃，点燃后。预点燃阶段的反应为：

这两步是吸热反应，点火之后需要吸收燃烧本身放出的热量维持反应(4)、(5)的继续。低温等离子加快燃气中的成分的化学反应速率的原理就在于利用反应(1)代替反应(4)、(5)，避免燃气燃烧产生的热量的损失。

当然，其它成分的燃气，如液化石油气(丙烷+丁烷)，也会发生类似反应：

RH+e*->R+H+e； (6)

RH+e*->R’+H+CH₃+e (7)

其中R，R’表示基团，如C₃H₇，C₄H₉等。

如此，经等离子体发生器20作用后，燃气中的活性基团增多，离解后的燃气和空气混合后，燃气燃烧更完全，减少了因燃气燃烧不完全产生的氮化物，从而保证了用户的健康。

具体地，喷嘴12和引射管14之间形成有一次空气进气通道(图未示)。

如此，燃气进入炉头16前进行空气补充，有助于燃气燃烧更彻底。

在某些实施方式中，燃气灶具100包括电源30，电源30电连接等离子体发生器20。

如此，电源30为等离子体发生器20供电，使等离子体发生器20能产生低温等离体子离解燃气，增加燃气中活性基团的数量，提高燃气燃烧的效率。

具体地，电源30的频率为1kHz以上，或采用脉冲电。如此，避免了因主体管道22表面电荷累积反抗外电场而削弱加热电子的作用。

在一个例子中，电源30可以是燃气灶具100外部的电源30，电性连接等离子体发生器20。如此，燃气灶具100的结构大大简化，易于燃气灶具100制造和组装。

在一个例子中，电源30可以是设置在燃气灶具100内部的储电装置。如此，燃气灶具100无需外部供电，就能使等离子体发生器20正常工作，方便用户移动燃气灶具100的位置。

在某些实施方式中，等离子发生器通过介质阻挡放电的方式、滑动电弧放电的方式、辉光放电的方式、射流放电的方式和电晕放电的方式中的至少一种方式产生低温等离子体。如此，等离子发生器20产生低温等离子体的方式较多，使燃气灶具100的应用范围更广。

具体地，介质阻挡放电是有绝缘介质插入放电空间的一种非平衡态气体放电方式，又称介质阻挡电晕放电或无声放电。介质阻挡放电通常的工作气压为10～10000pa。

电弧放电是气体放电中较强烈的一种自持放电方式。当电源30为等离子体发生器20提供较大功率的电压时，燃气可持续通过较强的电流(几安至几十安)，并产生高温。如此，进一步提高了燃气燃烧的热效率。

辉光放电是指低压气体中显示辉光的气体放电现象，包括亚正常辉光和反常辉光两个过渡阶段。如此，辉光放电方式所需的压强较低即可实现离解燃气，降低了等离子体发生器20工作所消耗的能源。

射流放电是一种稳定而均匀的方式，提高了等离子体发生器20工作的稳定性。

电晕放电是指气体介质在不均匀电场中的局部自持放电方式。具体地，电晕放电是在曲率半径很小的尖端电极附近，由于局部电场强度超过气体的电离场强，使气体发生电离和激励现象，因而出现电晕放电。在本实施方式中，等离子体发生器20采用介质阻挡放电的方式产生低温等离子体。

具体地，等离子体发生器20包括主体管道22、第一电极24和第二电极26，主体管道22开设有进气口222和出气口224，主体管道22开设有反应通道226，反应通道226连通进气口222和出气口224。第一电极24穿设主体管道22并部分地位于反应通道226内，第二电极26设置在对应于反应通道226的主体管道22的外表面。

如此，燃气从进气口222进入主体管道22内，经过反应通道226时，在第一电极24和第二电极26的作用下被离解，燃气中的活性基团增多，再通过出气口224排出主体管道22，进入到炉头16进行燃烧。

具体地，当电源30接通后，第一电极24和第二电极26之间产生高压电场，燃气中游离的电子获得能量并与周围原子碰撞产生电子雪崩。当电压足够高时，反应通道226内的燃气被击穿。

电源可为高压电源，在高压电源为交流电时，外电场的能量几乎全部作用于加热电子，加热后的电子离解燃气，获得更加活跃的基团。

本实施方式中，第一电极24基本呈圆柱状且穿设整个主体管道22设置，主体管道22的两端通过螺帽25和第一电极24固定连接。第二电极26呈片状包裹部分主体管道22。被第二电极26包裹的主体管道22内部形成有反应通道226。

在某些实施方式中，主体管道22为绝缘材料。

如此，主体管道22设置在第一电极24和第二电极26之间，实现介质阻挡放电。

具体地，由于第一电极24和第二电极26中间阻隔了绝缘的主体管道22，电流很小(毫安级别)，因此电源30的输出功率为10W～50W，远低于燃气灶具100燃烧产生的热功率(例如，热功率为3.5～5kW，输出功率大约为热功率的1％)。

如此，燃气灶具100使用等离子体发生器20所消耗的能源远低于经等离子体发生器20处理过的燃气燃烧产生的热功率，从而提高了燃气灶具100的热效率。

在某些实施方式中，第一电极24和第二电极26均覆盖有绝缘材料。

如此，增强了第一电极24和第二电极26之间绝缘介质的数量，减少电子在第一电极24和第二电极26之间累积，而提高了燃气的离解效率，提高介质阻挡放电的效率。

具体地，绝缘材料包括石英玻璃管等，在此不做限制。

在某些实施方式中，主体管道22和第一电极24同轴设置。

如此，燃气从进气口222进入主体管道22后，能从主体管道22和第一电极24之间形成的通道中稳定通过，避免了主体管道22和第一电极24之间的间隙不均匀，从而出现燃气通过时形成紊流的情况，影响燃烧器10的燃气供应，并影响燃气燃烧的稳定性。

具体地，主体管道22可呈圆柱状或长方体状，第一电极24可呈圆柱状或长方体状。较佳地，主体管道22和第一电极24均呈圆柱状。

在某些实施方式中，等离子体发生器20包括进气管28和出气管21，进气管28连接进气口222，出气管21连接出气口224，进气管28和出气管21分别连接在主体管道22相背的两侧。

如此，燃气通过进气管28进入等离子体发生器20，进行燃气的离解过程，并从出气管21离开等离子体发生器20，进入燃烧器10燃烧，便于等离子体发生器20和燃气供应装置以及燃烧器10的连接。

进一步地，进气管28和出气管21分别连接在主体管道22相背的两侧，有利于燃气顺畅地进入等离子体发生器20和离开等离子体发生器20，提高燃气供应燃烧器10的速度，从而保证燃气在燃烧器10上稳定燃烧。

在某些实施方式中，进气管28和出气管21平行设置。

如此，进一步保证了燃气通过主体管道22的速度和进入燃烧器10的速度，提高燃气在燃烧器10上燃烧的稳定性。

在某些实施方式中，燃气灶具100包括电源30，电源30电性连接第一电极24，第二电极26接地，电源30的输出功率范围为10-50w。

如此，由于第一电极24和第二电极26之间有绝缘介质阻挡，使得第一电极24和第二电极26之间的电流极小，从而使得施加在第一电极24上的电压较高(1-10kv)，提高了介质阻挡放电的效率，进而提高燃气离解效率。

同时，第二电极26接地也保证了等离子体发生器20工作的安全性。在某些实施方式中，等离子体发生器20包括底座23，底座23开设有固定孔232，主体管道22设置在底座23上。

如此，固定件穿设固定孔232，将等离子体发生器20固定在燃气灶具100上，保证了等离子体发生器20设置的稳定性，也保证了第一电极24和第二电极26之间电压的稳定性。同时，等离子体发生器20易于拆卸，用户可以根据燃气灶具100不同的安装位置选择等离子体发生器20的安装位置，提高燃气灶具100的易用性。

另外，燃气灶具100还包括燃气管道40，燃气管道40连接进气管28。如此，便于对进入等离子体发生器20的燃气进行整流。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种燃气灶具，其特征在于，包括燃烧器和等离子体发生器，所述燃烧器包括喷嘴、引射管和炉头，所述等离子体发生器管道连接所述喷嘴并用于产生低温等离子体离解燃气，所述引射管连接所述喷嘴和所述炉头。

2.根据权利要求1所述的燃气灶具，其特征在于，所述燃气灶具包括电源，所述电源电连接所述等离子体发生器。

3.根据权利要求1所述的燃气灶具，其特征在于，所述等离子发生器通过介质阻挡放电的方式、滑动电弧放电的方式、辉光放电的方式、射流放电的方式和电晕放电的方式中的至少一种方式产生所述低温等离子体。

4.根据权利要求1所述的燃气灶具，其特征在于，所述等离子体发生器包括主体管道、第一电极和第二电极，所述主体管道开设有进气口和出气口，所述主体管道开设有反应通道，所述反应通道连通所述进气口和所述出气口；

5.根据权利要求4所述的燃气灶具，其特征在于，所述主体管道为绝缘材料。

6.根据权利要求4所述的燃气灶具，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极均覆盖有绝缘材料。

7.根据权利要求4所述的燃气灶具，其特征在于，所述主体管道和所述第一电极同轴设置。

8.根据权利要求4所述的燃气灶具，其特征在于，所述等离子体发生器包括进气管和出气管，所述进气管连接所述进气口，所述出气管连接所述出气口，所述进气管和所述出气管分别连接在所述主体相背的两侧。

9.根据权利要求8所述的燃气灶具，其特征在于，所述进气管和所述出气管平行设置。

10.根据权利要求1所述的燃气灶具，其特征在于，所述燃气灶具包括电源，所述电源电性连接所述第一电极，所述第二电极接地，所述电源的输出功率范围为10-50w。

11.根据权利要求1所述的燃气灶具，其特征在于，所述等离子体发生器包括底座，所述底座开设有固定孔，所述主体管道设置在所述底座上。