阅读说明：本技术 燃气灶的预热系统及燃气灶 (Preheating system of gas stove and gas stove ) 是由 苗伟伟 张神洲 朱伟洪 方力 于 2018-05-31 设计创作，主要内容包括：本发明关于一种燃气灶的预热系统及燃气灶。其中所述燃气灶(1)包括至少一个燃烧器(2),所述燃气灶的预热系统(10)包括位于所述燃气灶(1)内、用于将燃气输送至各所述燃烧器(2)的燃气管(30),所述预热系统(10)还包括预热装置(100),所述预热装置(100)设置在至少部分的所述燃气管(30)上,用于加热所述燃气管(30)内流动的燃气,所述预热装置(100)的加热温度沿着燃气的流动方向(G)逐渐降低。所述预热系统可以在不降低燃气灶其他性能的前提下,提高燃气灶的热效率。(The invention relates to a preheating system of a gas stove and the gas stove. The gas stove (1) comprises at least one burner (2), the preheating system (10) of the gas stove comprises gas pipes (30) which are positioned in the gas stove (1) and used for conveying gas to each burner (2), the preheating system (10) further comprises a preheating device (100), the preheating device (100) is arranged on at least part of the gas pipes (30) and used for heating the gas flowing in the gas pipes (30), and the heating temperature of the preheating device (100) is gradually reduced along the flowing direction (G) of the gas. The preheating system can improve the heat efficiency of the gas stove on the premise of not reducing other performances of the gas stove.)

燃气灶的预热系统及燃气灶

【技术领域】

本发明涉及燃气灶领域，尤其是指一种燃气灶的预热系统以及包括该预热系统的燃气灶。

【背景技术】

通常来说，用户在使用燃气灶烹饪的过程中，总是希望燃气灶刚打开时，在极短时间内将锅具加热到一定温度，从而达到预热锅具的目的，然后再开始进行烹饪。由于燃气灶出厂时的额定热负荷都是一定的，如4.0kw，尽管用户在燃气灶刚打开时采用最大的火力加热，仍无法实现用户想在更短的时间完成预热锅具的目的。

另外，从消费者的角度讲，总是希望家用灶具产品的热效率尽可能的高。从整个燃气灶行业来讲，国家标准(GB30720-2014)《家用燃气灶具能效限定值及能效等级》对各类燃气灶具的热效率都设定了能效限定值，并将家用燃气灶具能效等级分为三级，达到一、二级能效的产品为节能产品，而达不到三级要求的产品不允许出厂。因此，提高热效率成为各燃气灶厂家研发和宣传的重点。

以一种嵌入式的大气式燃气灶为例，燃气灶要想达到一级能效等级，其热效率不能低于63％。申请人发现，当燃气灶的热效率达到63％之后，再为提高燃气灶的热效率而进行的很多改进，都会相应带来其他问题，例如一氧化碳(CO)浓度超标、传火不良等。在不牺牲其他性能或降低其他指标的情况下，试图将燃气灶的热效率提高，哪怕一个百分点，都非常的不容易。

【

发明内容

】

本发明的一个目的在于，针对以上至少一个技术问题，提供一种改进的燃气灶的预热系统。

本发明的另一个目的在于，针对以上至少一个技术问题，提供一种改进的燃气灶。

本发明还有一个目的在于，针对以上至少一个技术问题，提供一种燃气灶的预热系统，所述预热系统可以在不降低燃气灶其他性能的前提下，提高燃气灶的热效率。

为达到上述至少一个技术目的，本发明提出例如这样的一种技术方案：一种燃气灶的预热系统，其中所述燃气灶包括至少一个燃烧器，所述预热系统包括位于所述燃气灶内、用于将燃气输送至各所述燃烧器的燃气管，所述预热系统还包括预热装置，所述预热装置设置在至少部分的所述燃气管上，用于加热所述燃气管内流动的燃气，所述预热装置的加热温度沿着燃气的流动方向逐渐降低。

上述技术方案可以在不牺牲其他性能或降低其他指标的情况下，提高燃气灶的热效率。

申请人也考虑过预热装置的其他可能，如预热装置沿着燃气的流动方向上都采用相同的温度对燃气进行加热，会出现有下列问题：若预热装置的温度设置的过低，在燃气灶内有限的加热路径上，难以达到理想的预热温度，对提高燃气灶的热效率效果甚微。若预热装置的温度设置的过高，容易造成能量浪费，而且过高的燃气温度，超出燃气灶的一些零部件(例如电磁阀)的工作温度范围，容易造成零部件损坏。若预热装置采用相对中间的温度进行加热，预热后的燃气温度难以稳定。因为燃气灶在使用过程中不可避免的要被调节不同的档位或火力，而不同档位或火力下，燃气管内的燃气流速变化很大，燃气在不同的流速下的经过预热装置后，所达到的温度有很大的差异。

本发明的上述技术方案中，由于预热装置的加热温度沿着燃气的流动方向逐渐降低，若燃气流速很小，在经过预热装置的前段就能达到较高的温度，那么燃气在预热装置的后段，与预热装置会有热交换，燃气的热量会传递给预热装置，最终导致经过预热装置后，燃气的温度不至于太高。若燃气流速很大，在经过预热装置前段没能达到理想的温度，那么在预热装置后段会被继续加热，从而达到一个较理想的温度。所以，本发明的上述技术方案，可更好地控制预热后的燃气温度，即使是不同流速下的燃气，也可获得比较稳定的预热后的燃气温度，相比上述预热装置沿着燃气的流动方向上都采用相同的温度加热，本发明的方案稳定性更好。

其中，上述技术方案中的预热装置可以采用加热丝(也称电热丝或发热丝)缠绕在燃气管上，例如铁铬铝电热丝、镍铬电热丝或碳纤维发热线。

于本发明一个实施例中，上述预热装置包括碳纤维发热线。因为碳纤维发热线相比于其他的加热丝来说，具有断线不起火花或电弧的特点，这对于燃气灶来讲非常重要，可以有效杜绝火灾的发生，增强燃气灶的安全性。因为燃气灶在常年累月的使用过程中，多多少少会存在少量的燃气聚集在燃气灶内部或橱柜内，采用这样一种加热丝，更加安全。

预热装置还可以采用加热膜，例如硅橡胶加热膜(Silicone Rubber Heaters)，覆盖在燃气管上。硅橡胶加热膜主要由镍铬合金电热丝和硅橡胶高温绝缘材料组成。它具有发热快、温度均匀、不易老化的优点。

另外需要说明的是，“所述预热装置的加热温度沿着燃气的流动方向逐渐降低”可以包括间断性降低的情形，也包括连续的或无级的降低的情况。因此，“所述预热装置的加热温度沿着燃气的流动方向逐渐降低”，要从宏观上看整个预热装置，因为对于间断性降低情形，可能存在对于其中某一个加热段来讲，加热温度沿着燃气的流动方向上并不会有变化，但是对于整个预热装置来讲，加热温度是间断性逐渐降低的。对于加热温度无级降低的情况，其中一个实施例是通过燃气管上缠绕加热丝，加热丝沿着燃气的流动方向由密到疏的缠绕，当然还有其他途径实现预热装置的加热温度沿着燃气的流动方向无级的降低，这里就不一一列举。

于本发明一种可能的实施方式中，所述预热装置的加热温度沿着燃气的流动方向呈线性的降低。这样，更方便预热装置的制造和加热温度的控制。

于本发明一种可能的实施方式中，所述预热装置包括多个加热段，沿燃气的流动方向依次分布的所述多个加热段的加热温度依次降低。多个加热段可相互并联，电流分段供给，在需要更高加热温度的加热段上，提供更大的电流。或者，多个加热段相互串联，各加热段单位面积上的加热体的排列密度不同。

于本发明一种可能的实施方式中，多个所述加热段相互并联。这样的设置，更方便控制各加热段的加热温度，方便维修与更换，维修和更换的成本更低。

于本发明一种可能的实施方式中，所述加热段包括加热丝，各所述加热段的所述加热丝的材质和/或粗细和/或排列密度不同。其中加热丝的材质影响的是电阻率，加热丝的粗细影响的是截面积。加热丝的排列密度应理解为不仅包括横、纵向上的排列密度，还包括厚度方向上排列的多少。

于本发明一种可能的实施方式中，所述燃气灶的预热系统还包括温控装置，各所述加热段分别对应一个预设温度，所述温控装置用于控制各所述加热段的加热温度分别达到并保持在各所述加热段对应的预设温度的范围内。一般情况下，燃气灶在出厂时，各加热段的预设温度就已经确定好，所述温控装置控制预热装置各加热段达到理想的温度及节能效果。

于本发明一种可能的实施方式中，由一个连续的加热丝形成所述多个加热段，各所述加热段的加热丝的排列密度不同。

于本发明一种可能的实施方式中，所述预热装置在燃气的流动方向上的起始端的加热温度取值范围是150℃～300℃(包括两个端点值)，和/或所述预热装置在燃气的流动方向上的尾端的加热温度的取值范围是70℃～150℃(包括两个端点值)。

于本发明一种可能的实施方式中，所述预热装置在燃气的流动方向上的起始端的加热温度取值范围是170℃，所述预热装置在燃气的流动方向上的尾端的加热温度的取值范围是90℃。

当所述预热装置在燃气的流动方向上的起始端的加热温度是170℃，所述预热装置在燃气的流动方向上的尾端的加热温度是90℃。预热装置的总长度为0.4m。经测定，燃气经预热装置加热后达到70℃，与预热装置关闭情况下的燃气灶相比，预热装置开启后的燃气灶的热效率提高了两个百分点(绝对数值)。

于本发明一种可能的实施方式中，所述预热装置在燃气的流动方向上的尾端的加热温度比燃气经过所述预热装置后所达到的温度高20℃。

于本发明一种可能的实施方式中，所述燃气灶的预热系统还包括控制装置，所述燃气灶包括燃气喷嘴，所述预热系统还包括温度检测装置，所述温度检测装置设置在所述燃气管的尾端或所述预热装置的尾端或所述燃气管与所述燃气喷嘴之间，用于检测经过预热后燃气的温度，所述控制装置被设置成根据所述温度检测装置检测到的温度自动的调节所述预热装置的加热温度。

从而，上述改进的方案可实现自动的调节预热装置的加热温度，以使燃气被预热后达到理想的温度，使得预热装置更加智能化、自动化，对预热温度的控制更精确。当然，上述方案的实施离不开大量的实验以及根据实验数据设计的软件或电路，依此实现自动的调节。

于本发明一种可能的实施方式中，所述燃气灶包括至少一个用于调节供给相应所述燃烧器的燃气流量的燃气阀，所述燃气管包括一个主气管与至少一个分气管，所述主气管用于将燃气引入所述燃气灶并且和所述燃气阀相连，所述分气管安装于所述燃气阀与所述燃烧器之间；所述预热装置设置在所述主气管上和/或所述分气管上。

于本发明一种可能的实施方式中，所述预热装置在燃气的流动方向上的总长度大于或等于0.3米。否则，预热装置在燃气流动方向上的长度过短，难以实现达到理想的预热效果，对热效率的提高效果不明显。

于本发明一种可能的实施方式中，所述预热装置在燃气的流动方向上的总长度大于或等于0.4米。从而，燃气经过一定长度的加热路径后，预热后的燃气温度更加稳定，对燃烧器的热效率的提高有明显的帮助。

于本发明一种可能的实施方式中，所述预热系统包括一个设置在所述燃气灶上的控制开关，当所述控制开关被开启后，所述预热装置开始加热。通过本实施方案，可以解决背景技术里提到的一个技术问题，即用户总是希望在燃气灶刚打开时，在更短时间内将锅具加热到一定温度，从而达到缩短预热锅具时间的目的。用户可以燃气灶打开之前先开启所述控制开关，这样有助于将燃烧器实际的热效率提高到标称的热效率之上进行加热，可实现用户想在更短的时间完成预热锅具的目的。

基于本发明的另一个技术目的，本发明在此还提供一种例如这样的燃气灶，其包括至少一个燃烧器和如以上任意一种实施方式所述的燃气灶的预热系统。

于本发明一种可能的实施方式中，所述预热系统在所述燃气灶被打开的同时被自动的开启，并且在所述燃气灶被打开后一个持续的时间段内，处于开启状态；当所述时间段届满，所述预热系统自动的关闭。时间段的范围可以设置为例如是3～15分钟，在本发明其中一个实施例中，时间段为15分钟。从而，预热系统在燃气灶被打开的同时被自动的开启，并在燃气灶打开后一个时间段内对燃气进行加热，当时间段届满后自动的关闭。在燃烧器的热负荷不变，不牺牲其他性能或降低其他指标(如CO排放量)的情况下，燃烧器可以获得更高的热效率，从而使用户的常用需求变得更高效，用时更短，例如预热锅具、融化食物、烧水、快速烤肉或者爆炒等。当然，在本发明一个实施中，时间段的长短，用户可以自己选择。

【附图说明】

图1为本发明一实施例的燃气灶的预热系统的示意图；

图2为本发明另一实施例的燃气灶的预热系统的示意图；

图3为本发明一实施例的燃气灶的示意图。

附图标记：

1-燃气灶；2-燃烧器；3-燃气喷嘴；4-燃气阀；5-底壳；10-预热系统；30-燃气管；31-主气管；32-分气管；40-线缆；50-电源；100-预热装置；110，120，130，140，210，220，230，240-加热段；G-燃气的流动方向。

【

具体实施方式

】

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请参照图1与图2，其中图1为本发明一实施例的燃气灶的预热系统的示意图；图2为本发明另一实施例的燃气灶的预热系统的示意图。

其中燃气灶1包括至少一个燃烧器2(示于图3)，预热系统10包括位于燃气灶1内、用于将燃气输送至各燃烧器2的燃气管30。预热系统10还包括预热装置100，预热装置100设置在至少部分的燃气管30上，用于加热燃气管30内流动的燃气，预热装置100的加热温度沿着燃气的流动方向G(图中带箭头的虚线)逐渐降低。

图1所示的预热装置100包括四个加热段，分别以标记110、120、130和140表示。四个加热段合在一起的加热总长度为0.4米。沿燃气的流动方向G依次分布的四个加热段110、120、130、140的加热温度依次降低，而且是沿着燃气的流动方向G呈线性的降低。

在燃气的流动方向G上处于起始端的加热段110的加热温度是170℃，加热段120的加热温度是140℃，加热段130的加热温度是110℃，而在燃气的流动方向G上处于尾端的加热段140的加热温度是90℃。每个加热段110、120、130、140都包括加热丝，加热丝缠绕在燃气管30上，采用线缆40将各个加热段相互并联后连接电源50。电源50的连接可以是通过燃气灶的插头与厨房的插座相插接而实现。

上述各加热段对应不同的加热温度，可以有很多途径实现，例如各加热段的加热丝的材质不同，或者各加热段的加热丝的粗细不同，或者各加热段的加热丝排列密度不同。当然，上述不同的途径可以相互组合使用。

预热系统10包括一个设置在燃气灶1上的控制开关，当控制开关被开启后，预热装置100开始加热。用户可以通过控制开关选择性的打开预热装置。

于本发明进一步改进的实施例中，燃气灶1的预热系统10还包括温控装置，各加热段110、120、130、140分别对应一个预设温度，即加热段110对应的预设温度是170℃，加热段120对应的预设温度是140℃，加热段130对应的预设温度是110℃，加热段140对应的预设温度是90℃。温控装置用于控制各加热段的加热温度分别达到并保持在各加热段对应的预设温度的范围内。

下面请看图2，图2所示的预热装置也包括四个加热段，分别以标记210、220、230和240表示。沿燃气的流动方向G依次分布的四个加热段210、220、230、240的加热温度依次降低。与前述实施例不同的是，本实施中多个加热段是相互串联后连接电源50，而且是由一个连续的加热丝形成四个加热段210、220、230、240，各加热段的加热丝的排列密度不同。如图2所示，沿着燃气的流动方向G依次分布加热段的加热丝的排列密度由密到疏。从而，可以实现沿燃气的流动方向G依次分布的四个加热段210、220、230、240的加热温度依次降低。

本实施例中，处于燃气的流动方向G上起始端的加热段210的加热温度是200℃，加热段220的加热温度是160℃，加热段230的加热温度是120℃，处于燃气的流动方向G尾端的加热段240的加热温度是80℃。

实际上，燃气灶内的燃气管30包括主气管和分气管，后面将给出详细的描述，预热装置100可以设置在主气管上，也可以设置在分气管上；还可以是主气管和分气管上都设置有预热装置，只要预热装置100在燃气的流动方向G上的总长度大于或等于0.3米，都是可行的。预热装置100在燃气的流动方向G上的起始端的加热温度处于150℃～300℃的范围内，预热装置100在燃气的流动方向G上的尾端的加热温度处于70℃～150℃的范围内，对提升燃气灶的热效率有明显的帮助。

在本发明另一个改进的实施例中，燃气灶1的预热系统10还包括控制装置，燃气灶1包括燃气喷嘴3(示于图3)，预热系统10还包括温度检测装置，温度检测装置设置在燃气管30的尾端或预热装置100的尾端或燃气管30与燃气喷嘴3之间，用于检测经过预热后燃气的温度，控制装置被设置成根据温度检测装置检测到的温度自动的调节预热装置100的加热温度。

下面请参照图3，图3为本发明一实施例的燃气灶的示意图。

燃气灶1包括两个燃烧器2和预热系统10。预热系统10可以采用前述任何一个实施例所描述的预热系统。尽管图3中的预热装置100没有相应的示出多个加热段，但这并不代表预热装置100不可以包括多个加热段。燃气灶1另包括一个底壳4和位于底壳4内的两个燃气阀4，每个燃气阀4用于调节供给相应燃烧器2的燃气流量。底壳5上覆盖有面板(为了清楚展示发明点相关的结构，图3移去了面板)。本实施例的底壳5限定了燃气灶1的内外界限，位于底壳5以内称之为位于燃气灶内。预热系统10包括位于燃气灶1内、用于将燃气输送至各燃烧器2的燃气管30，即说明燃气管30是位于底壳5内的。

本实施例中，燃气管30包括一个主气管31与四个分气管32，主气管31用于将燃气引入燃气灶1并且和燃气阀4相连，分气管32安装于燃气阀4与燃烧器2之间。其中，每两个分气管32分别对应地向一个燃烧器2供应内环燃气与外环燃气，燃烧器2上的内环燃气和外环燃气被引燃之后分别形成内环火焰和外环火焰。

本实施例的预热装置100仅设置在主气管31上。因为主气管31的管路构造简单，呈L型，没有太多的弯曲和拐角，预热装置100设置在主气管31，实现起来更方便、易行。另外仅在主气管31上设置预热装置100，便可以实现，无论供给哪一个燃烧器的燃气都能被预热。

预热系统10在燃气灶1被打开的同时被自动的开启，并且在燃气灶1被打开后一个持续的时间段内，处于开启状态；当时间段届满，预热系统10自动的关闭。本实施例的时间段为10分钟。

在一个热负荷为5kw的燃气灶采用图1所示实施例的预热系统10，其中直径为14mm的主气管31上设有预热装置100，各个加热段合在一起的加热总长度为0.4m。主气管31内的燃气流速为0.96m/s，通过在一个分气管32与燃气喷嘴3之间检测到燃气温度为70℃。经测算得出，在预热装置100开启的情况下，燃气灶的热效率要比未设置预热装置100的同款燃气灶提高了2％(绝对数值)，而这在燃气灶达到一级能效后，不牺牲其他性能的情况下，很难做到的。

从而，相比于为提高燃气灶的热效率针对燃烧器结构、管路等改变所投入的昂贵的研发费用以及生产成本，本发明的上述实施方案可以较为廉价地实现提高燃气灶的热效率，而且，燃气灶的其他性能没有变化，稳定性好。

结合图1至图3说明的单个零部件的各种实施例可以任何给定的方式互相组合，以实现本发明的优势。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。