專利名稱：甲醇紅外灶的制作方法
技術領域：
本發明屬流體燃料的燃燒設備，具體地說是將甲醇及其水混合液在燃燒區蒸發，并通過化學轉換燃燒和紅外輻射加熱的灶具。
以燃氣為燃料的灶具已十分廣泛普及，但其燃料十分緊缺，而且使用它投資大，安全可靠性差，于是，以液體為燃料的各種灶具相繼應用。本人的專利(CN88211632.0)“甲醇灶”提供了一種以甲醇或其水混合為燃料的專用灶具，它雖然燃燒熱值較高，安全可靠，潔凈、無毒、不結炭，制造容易，方便耐用，但它僅一級催化結構，一種預熱方式和大氣燃燒加熱方式，其引燃時間長，熱效率欠高，而且不能以低碳混合醇和這些混合醇與水混合液為燃料。美國專利US4425136、US4164930公開了兩種以醇類為燃料的灶具，其結構特征是使燃料蒸發，采用大氣燃燒方式，它同樣未能使醇類燃料充分燃燒，存在著熱效率低的弊端;CN86200718、CN88215966.6所公開的“紅外線多用氣化油爐”和“紅外線汽化油爐”，雖然不同程度地提高了熱效率，但它們的結構都不適用于以甲醇和其水混合液為燃料。
本發明的任務是，提供一種甲醇紅外灶，使其具有原甲醇灶的全部優點外，還具備有更高的熱效率和燃燒熱值，而且還可以使用多種低碳混合醇和其水混合液為燃料。
實現本發明任務是對“甲醇灶”進行改進，改單純的大氣燃燒結構為紅外輻射與大氣燃燒混合加熱結構，增設了電預熱器，在轉化腔內，增加了一級催化裝置，在轉化腔的底側，增設了由紅外板、紅外燃燒殼體、舌管或混合器或喉管組成的紅外燃燒室，電預熱器內、紅外燃燒室內壁、紅外板底部為催化材料制作。
本發明的突出優點是，除具備“甲醇灶”的全部優點外，還具備有更高的熱效率和燃燒熱值，可以使用甲醇、或者多種低碳混合醇及其它們的水混合液為燃料，它有多種引燃方式，其引燃時間短，使用更方便，操作更簡單，有節省燃料的顯著效果。
以下結合附圖詳細說明。


圖1，本發明結構示意圖;
其中1、儲液罐，2、輸液管，3、阻尼管，4、托液盤，5、轉化腔，6、紅外燃燒室，7、噴嘴，8、電預熱器，9、輸氣管、10、汽控閥，11、灶面，12、下托液盤，13、腳架，14、導線，15、鍋支架，16、遠紅外輻射板，17、調風板。
圖2，本發明紅外燃燒室結構示意圖;
圖3，圖2中轉化腔的A-A剖視圖;
圖4，本發明實施例2的結構示意圖;
圖5，本發明實施例3的結構示意圖;
圖6，圖5中預熱環的B-B剖視圖;
圖7，本發明實施例4的結構示意圖;
圖8，圖7中轉化腔的C-C剖視圖。
本發明的第1種實施例如圖1所示，紅外燃燒室6位于轉化腔5的底側，它由紅外板18、舌管20、遠紅外輻射板16、紅外燃燒室殼體19組成，舌管20形似喇叭狀，它的一端焊接在紅外燃燒室殼體19的一側并與噴嘴7套接，另一端置于紅外燃燒室6內且靠近底部，紅外板18安裝在紅外燃燒室殼體19的頂部，轉化腔5安裝在紅外燃燒室殼體19內或外或上，或者懸置在紅外燃燒室6中(參見圖2);其中，紅外板18可以是陶瓷紅外板或者是鎳鉻紅外網，紅外板18的底部、紅外燃燒室內壁都有催化處理層，該處理層為Al2O3或2Al2O3·2MgO·5SiO2或活性碳或金屬為載體，將鉑或鎳或銅或稀土元素(或鈰或鑭等)或鍶或鋯及其氧化物組成的催化材料附著在載體上，以便尾氣能在低溫條件下完全氧化;轉化腔5為一、二級催化管21、22組成，它們是根據流體力學的薄壁效應，用小于0.8毫米厚的鉑或鎳或鋁或銅并涂有前述催化材料制成的截面為扁形或圓形的腔體，它的第二級催化管22上有許多篩孔(參見圖3)，以使液體燃料進入轉化腔5時很快汽化，并發生催化轉換反應;電預熱器8由殼體23、電熱元件24，催化材料25組成，它的一端經輸氣管與噴嘴7連接，另一端通過液控閥29與輸液管2連接，導線14外接電源，薄腔形的殼體23內安裝有電阻絲或硅碳棒或石墨的電熱元件24，在靠近噴嘴7一端的殼體23內裝填有粒狀催化材料25，即Al2O3或2Al2O3·2MgO·5SiO2或活性碳或金屬為載體的上述催化材料，構成過篩式催化功能，汽控閥10一端與噴嘴7連接，汽控閥10的另一端經附有催化材料的輸氣管9與轉化腔5連接(參見圖2);托液盤4為環形槽，裝置在轉化腔5的下側，遠紅外輻射板16固定在托液盤4的四周;為保證安全，在紅外燃燒室6的底側裝置有下托液盤12，防止操作不當時，由噴嘴7溢出的燃料。
操作時，先接通電源，使電預熱室8升溫，開啟液控閥29，液體燃料進入已被加熱的電預熱器8，遂汽化并裂解，經舌管20射入紅外燃燒室6內，此時，由于高速氣流經過，故可引入空氣，在舌管20和紅外燃燒室6內二次混合，燃料在紅外板18引燃，轉化腔5即被加熱，開啟汽控閥10，關閉液控閥29，燃料經轉化腔5汽化、分解、經輸氣管9、汽控閥10、噴嘴7、舌管20、并與空氣混合進入紅外燃燒室6再混合，在紅外板18上燃燒。形成紅外輻射與大氣燃燒混合加熱方式，它產生的熱量同時也保持轉化腔5所需的溫度，以便汽化后的燃料經催化劑作用分解。關閉汽控閥10后，在紅外燃燒室內剩余殘留汽態燃料，經紅外板18下的低溫氧化催化作用，形成低溫燃燒以保證尾氣始終處于環保標準內，遠紅外輻射板16被加熱至產生遠紅外線，既可加熱轉化腔5，又可向被加熱體輻射，從而有效地利用了殘余熱量。
無電源時，可將液體燃料注入托液盤4內，引燃燃料，直接加熱轉化腔5，使轉化腔5內的液體燃料汽化，開啟汽控閥10，引燃紅外板18，產生與使用電預熱器8同樣的循環與燃燒。
實施例2如圖4所示，本實施例是在上述實施例1基礎上，在紅外燃燒室6內裝置混合器26，混合器26為圓筒形雙層結構，通過支架固定連接在紅外燃燒室6內的底部，以喉管27代替舌管20并安裝在紅外燃燒室殼體19的外壁上，它的一端套接在噴嘴7上，去掉液控閥29，電預熱器8的一端與汽控閥10連接，另一端直接與噴嘴7連接。蒸發汽化的燃料經噴嘴7進入喉管27再進入混合器26，燃料、空氣經混合器26均勻混合后進入紅外板18燃燒，混合器26為鋼材制作。本實施例的特點是使混合燃氣均勻地充滿整個紅外燃燒室內，可降低高速汽流在舌管行程中產生的噪聲，使燃燒火焰更穩定。
實施例3本實施例是在實施例1的基礎上，在紅外燃燒室6內增設多孔電預熱環28，它固定連接在紅外燃燒室殼體19內的側壁上，并位于舌管20的上方;除此以外，改電預熱器8經輸氣管與噴嘴7連接為電熱環28連接。接通電源，開啟液控閥29，液體燃料進入已被加熱的電預熱器8，液體燃料被汽化，經過電預熱環28噴出，再經紅外板18燃燒，轉化腔5被加熱，即形成實施例1的循環狀態。本實施例可更好地保證液體燃料汽化及使轉化腔5達到催化裂解的溫度，使本發明具有更好的加熱性能。
實施例4在實施例1的基礎上，去掉電預熱器，改轉化腔5為電預熱轉化腔，即在轉化腔5的第二級過篩式催化管22外壁上環繞電熱絲30、汽控閥10的進出口分別與噴嘴7和輸氣管9連接，其它結構形式與實施例1相同(見圖7、圖8)。接通電源，電熱絲30加熱轉化腔5，液態燃料被汽化，開啟汽控閥10，汽化后的燃料經噴嘴7射入舌管20，并與引射的空氣混合進入紅外燃燒室6內進一步混合，經紅外板18噴出并燃燒，遂轉化腔5進一步被加熱，產生實施例1的循環流程。
本發明為甲醇的開發利用開辟了一個新的領域，其燃料來源十分廣泛，而且本發明還可以用多種低碳混合醇及其水混合液為燃料，或者甲醇的水混合液為燃料，水的參入比例可達20-80%，從而大量地節約了化工原料;采用本發明的紅外輻射加熱和火焰加熱，以及利用催化材料裂解燃料，分解燃燒的方式，其熱效率高，燃燒充分，燃燒熱值高;本發明經使用，證明其安全可靠，不結炭，潔凈無毒，無污染，使用十分方便，是一種普及型灶具，具有十分廣闊的市場前景和巨大的經濟效益。
權利要求
1.一種甲醇紅外灶，由轉化腔5、噴嘴7、輸氣管9、汽控閥10、灶面11、組成，其特征在于轉化腔5為多級催化管，轉化腔5底側有紅外燃燒室6，紅外燃燒室6和催化管內壁為鉑或鎳或鋁或銅或稀土元素(或鈰或鑭等)或鍶或鋯或銠及其氧化物組成的催化材料，或者以Al2O3或2Al2O3·2MgO·5SiO2或活性碳或金屬為載體的上述催化材料；
2.根據權利要求1所述的紅外灶，其特征在于紅外燃燒室6由紅外板18，紅外燃燒室殼體19，舌管20或喉管27及混合器26或舌管20及電預熱環28構成;
3.根據權利要求1所述的紅外灶，其特征在于紅外燃燒室6的一側有電預熱器8或在轉化腔5的第二級催化管22外壁上環繞電熱絲30;
4.根據權利要求1或2所述的紅外灶，其特征在于紅外板18的底部的材料是鉑或鎳或鋁或銅或稀土元素(或鈰或鑭等)或鍶或鋯或銠及氧化物或者是以Al2O3，2MgO，2Al2O3·5SiO2或金屬為載體的上述催化材料組成;
5.根據權利要求1或3所述紅外灶，其特征在于電預熱器8由殼體23、電熱元件24以及由鉑或鎳或鋁或銅或稀土元素(或鈰或鑭等)或鍶或鋯及氧化物或者是以Al2O3，2MgO.2Al2O3·5SiO2或活性碳或金屬為載體的上述催化材料25組成。
全文摘要
本發明涉及一種使用液體燃料的灶具。它是以甲醇或多種低碳醇及其水混合液為燃料，通過催化裂解燃燒和紅外輻射加熱的灶具，它的轉化腔的底側有紅外燃燒室，在紅外燃燒室的一側有電預熱器，或者在轉化腔的管壁上環繞電熱絲，其中轉化腔、輸氣管道、紅外燃燒室內壁以及紅外板的底部、電加熱器內有催化材料。它具有熱效率高，燃燒充分，燃燒熱值高，引燃時間短，節省燃料，使用方便和安全可靠，清潔無毒的突出優點。
文檔編號F24C5/08GK1057325SQ9110424
公開日1991年12月25日 申請日期1991年6月22日 優先權日1991年6月22日
發明者宣建功, 韓德芳, 狄少雄, 胡秀蘭, 楊曼良, 田紅花 申請人:宣建功