[发明专利]一种吸入式燃气具装置

说明书

技术领域

本发明涉及燃气具本体和与其配套连接的燃气管路系统，具体是指燃气灶、燃气热水器、燃气壁挂炉、燃气烤箱等燃气具以及这些燃气具与燃气管道、液化气罐等燃气气源之间的连接管路系统，以及燃气压力参数和相关阀门结构与参数。

背景技术

现有的燃气灶、热水器等燃气设备所使用的气体燃料包括液化气、天然气、沼气、煤气、化工尾气等。现有供气方式以管道供应和液化气罐两种方式为主。管道方式是将燃气通过管道方式输送到千家万户。为了便于输送，主管道内压力通常较高，为了安全和便于使用，随着管道系统逐步进入城镇、街道、小区、楼宇、室内，利用控制阀门调整燃气压力逐步降低到标准规定的数据。例如，管道天然气入户管道终端出口表压力为2000帕。

为了便于连接，用户的燃气设备通过软管或波纹管与管道终端出口连接。

液化气通常通过加压方式使燃气液化灌装于液化气罐内配送到用户。用户在使用液化气时，打开液化气罐开关阀，罐内液化气通过减压阀减压到规定压力(表压2800帕)后通过连接管道进入燃气具。为了便于使用，液化气罐减压阀出口和燃气灶具燃气入口之间的连接管道通常为软管。

管道气和罐装液化气是目前居民用燃气的两种主要形式。

这两种方式存在的问题在于，当连接管道和燃烧装置出现泄漏时，容易引起火灾和中毒。例如，许多燃气火灾、爆炸事故与连接燃气灶和液化气罐之间的软管及各处开关、接头、燃气灶和天然气管道之间的软管等处的破损、老化等原因造成的燃气泄露相关。

现有的燃气灶、燃气热水器等燃气燃烧装置都是以所用气源参数为依据设计制造的。由于现有的气源压力都高于当地大气压力，现有的燃气灶和热水器等燃气具都包含有利用燃气压力为动力的引射器，燃气由燃气喷嘴加速喷出形成低压高速气流，卷吸周围空气加速混合至燃烧器火嘴以适当的流速喷出形成射流火焰燃烧放热，并将热量传递给锅具、换热器等。在此过程中，燃气与空气的流动和混合所需的动能来自于燃气的压力能。当燃气引射的空气不足时，会产生黄火、冒烟等不正常燃烧现象，引射足够的空气满足燃烧的需要是现有燃气具设计的重要内容。提高燃气具入口的燃气压力，有利于提高燃气具的性能，但会使燃气管路泄露的风险加大，不利于安全。为了达到要求的性能指标，强制平衡式燃气热水器配备了风机，一些大功率的燃气灶也配备了风机。实践证明，为燃气具配备风机，虽然造价增加，但可以弥补燃气压力能的不足，提高燃气具的性能。现有的配备风机的燃气具的入口燃气气源的压力仍高于大气压力，仍存在燃气泄露的安全隐患，也未能进一步发挥风机以及压缩空气引射代替燃气引射的潜力，影响了燃气具安全性能的进一步提高。例如，申请人为上海伯涵热能科技有限公司所提出的专利申请号201210313356.1的专利申请，申请人为天津大学所提出的专利申请号201210173587.7的专利申请等多项专利文件中均有提到采用空气风机的方法。目的是克服因回热造成的流动阻力大的问题，但均未提及降低燃气管道压力至低于大气压力以提高燃气具系统安全性的概念。

从现有燃气具技术现状和发展趋势看，现有的以燃气压力能为引射动力源的混合气形成和燃烧换热方式已趋于极限，阻碍了燃气具性能的进一步提高。这一点，在嵌入式燃气灶的技术领域尤其明显。嵌入式燃气灶是现有燃气灶市场的主流产品。由于现有燃气气源压力较低，高性能的全预混燃烧技术难以在大功率嵌入式燃气灶具上采用。为了满足引射器必要的引射能力，发展了上进风，联合进风等各种进风方式，使嵌入式燃气灶结构复杂，灶面以上高度增加，影响美观，不易打理。

燃气泄露以及燃气泄露引起的中毒、火灾、爆炸等事故是现有燃气具及其管路系统存在的需要解决却很难解决的问题。

从灶具、管路和阀门结构看，造成燃气安全事故的原因可以归结为管子、管件以及燃具质量不合格造成的泄露。用气后阀门未关闭或关闭不到位；人为打开燃气阀门进行自杀或破坏；阀门老化松动、密封件风干老化失效、胶管老化破裂、松动、鼠害、因地震碰撞拉扯等外力造成的破坏等多种原因。

从泄露发生的位置看，泄露主要发生在管路末端。对于管道燃气，泄露问题主要发生在连接软管入口接头开关阀之后。对于罐装液化气用户，泄露问题大多首先发生在液化气罐开关阀之后，包括开关阀、减压阀、软管、液化气灶等处。