ГАЗОВАЯ КУХОННАЯ ПЛИТА С ВЫСОКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ Российский патент 2023 года по МПК F24C15/10 F24C3/08 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к бытовой кухонной плите для сжигания топлива, например, СНГ или любого другого газообразного топлива, такого как компримированный природный газ (КПГ), сетевой природный газ (СПГ), используемого в бытовой кухонной плите. В частности, настоящее изобретение относится к энергоэффективной бытовой кухонной плите, работающей на сжиженном нефтяном газе (СНГ), обеспечивающей сжигание топлива СНГ с высоким термическим КПД.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В текущем сценарии существует огромный спрос на ископаемое топливо. Тем не менее, запасы этого топлива истощаются с высокой скоростью. Для его экономии необходимо приложить усилия. Чтобы пережить надвигающийся топливный кризис, проводится обширное исследование в области экономии топлива и альтернативного топлива. Сжиженный нефтяной газ (СНГ) является наиболее удобным и чистым топливом для бытового использования и очень популярен на сегодняшний день. СНГ является исключительным источником энергии благодаря его происхождению, относительным преимуществам и областям применения.

Отрасль производства СНГ-плит существует приблизительно 50 лет и в основном сконцентрирована в маломасштабном секторе. СНГ как топливо для готовки является чистым топливом. Что касается бытовых устройств для приготовления пищи, множество производителей СНГ-плит поставляют Бюро стандартизации Индии (БСИ) сертифицированные СНГ-плиты на индийском рынке. В стандарте БСИ IS4246:2002 для бытовых газовых плит указан минимальный термический КПД 68 %. На индийском рынке существует множество плит, утвержденных БСИ, отвечающих минимальным требованиям по термическому КПД согласно БСИ.

Кухонная СНГ-плита обладает различными характеристиками, такими как первичный ввод воздуха, ориентация сопла горелки и размер сопел, конструкция теплоотражателя и конфорочной решетки, зазор между насадкой горелки и днищем корпуса, что играет важную роль в ее термическом КПД. Доступные в настоящее время СНГ-горелки обладают механизмом ввода воздуха, имеющим возможности для усовершенствования, что может привести к дальнейшей оптимизации количества первичного воздуха, поступающего в смесительную трубку вместе с СНГ. Кроме того, доступные в настоящее время насадки горелки обладают возможностями для усовершенствования, например, оптимизированная ориентация сопла, площадь сопла, размер сопел и их угол наклона. Все эти аспекты в результате влияют на термический КПД бытовой кухонной плиты.

Учитывая истощение запасов ископаемого топлива с такой высокой скоростью и другие вышеуказанные проблемы, существует необходимость в повышении КПД топлива, чтобы снизить импорт СНГ, как шаг в сторону сохранения энергии. При ее доступности и экологических преимуществах появилась необходимость в разработке кухонной СНГ-плиты с более высоким термическим КПД. Поэтому существует назревшая, но не устраненная необходимость в изменении конструкции одного или нескольких элементов из следующего: смесительная трубка, ориентация сопла горелки с учетом размера сопел, поддон или теплоотражатель, конфорочная решетка с учетом зазора между насадкой горелки и днищем корпуса, чтобы при работе СНГ-плиты достигался повышенный термический КПД.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предполагается, что все такие характеристики и преимущества включены в данное раскрытие, входят в объем настоящего раскрытия и защищены формулой изобретения. Сущность изобретения ниже предназначена для понимания некоторых инновационных характеристик, уникальных для раскрытого варианта осуществления, и не является полным раскрытием. Полное понимание различных аспектов вариантов осуществления, раскрытых здесь, может быть достигнуто при рассмотрении описания изобретения, формулы изобретения, чертежей и реферата в целом.

Бытовая кухонная плита, раскрытая здесь, предназначена для сжигания СНГ-топлива бытового применения с высоким термическим КПД, что устраняет вышеуказанную потребность в модификации ориентации сопла горелки, размера сопел, конструкции теплоотражателя и конфорочной решетки, конструкции смесительной трубки, высоты ножек и высоты нагрузки между насадкой горелки и днищем корпуса. Бытовая кухонная плита, раскрытая здесь, была подвергнута исследованиям, принадлежащим к экспериментальным и числовым способам, что улучшило горение СНГ-топлива и снизило потери тепла.

Бытовая кухонная плита содержит раму, на которую установлена первичная трубка, одна или несколько форсунок, одна или несколько ручек, одна или несколько смесительных трубок, одна или несколько насадок горелки, одна или несколько конфорочных решеток, один или несколько теплоотражателей и множество ножек. Первичная трубка установлена в раме, чтобы получать топливо, и каждая форсунка имеет гидравлическое соединение с первичной трубкой для получения топлива. Форсунка впрыскивает топливо в смесительную трубку с контролируемой скоростью при использовании каждой ручки, соединенной с форсункой за счет узла держателя форсунки. Каждая смесительная трубка находится в гидравлическом соединении с каждой форсункой для получения впрыснутого топлива из форсунки. Смесительная трубка обеспечивает ввод первичного воздуха через одно или несколько отверстий сопла и смешивает первичный воздух с впрыснутым топливом. Смесительная трубка модулирует градиент давления воздушно-топливной смеси через трубку Вентури, а затем воздушно-топливная смесь проходит через смесительный/распылительный колпачок смесительной трубки в сторону насадки горелки.

Каждая насадка горелки соосно расположена над смесительным/распылительным колпачком смесительной трубки и находится в гидравлическом соединении со смесительной трубкой. Насадка горелки содержит набор внутренних сопел и внешних сопел, расположенных на окружной поверхности насадки горелки, чтобы получать воздушно-топливную смесь из смесительной трубки, и полученная воздушно-топливная смесь воспламеняется для горения. Каждая конфорочная решетка зафиксирована на раме при помощи отверстий под штифт для соосного выравнивания конфорочной решетки с насадкой горелки. Конфорочная решетка содержит круглый металлический элемент с множеством металлических статичных полос, поддерживающих нижнюю поверхность корпуса, подлежащего нагреву. Каждый теплоотражатель соосно расположен относительно насадки горелки и опирается на раму.

Теплоотражатель способствует оптимальному вводу вторичного воздуха для горения и уменьшения кольцевого зазора между внутренней окружностью теплоотражателя и внешней окружностью насадки горелки для минимизации потерь тепла. Теплоотражатель имеет изогнутую ориентацию для снижения переноса тепла вниз и генерирует вихри, что увеличивает рециркуляцию тепла и повышает перенос тепла вниз корпуса. Внутренняя окружность теплоотражателя сформирована для управления вводом вторичного воздуха. Ножки расположены под рамой бытовой кухонной плиты и имеют заранее определенную высоту для поддержания зазора между верхней поверхностью стола и рамой для ввода воздуха.

В варианте осуществления насадка горелки спроектирована с оптимальной ориентацией внутренних сопел и внешних сопел, несколькими внутренними соплами и внешними соплами, первым угловым наклоном внутренних сопел, вторым угловым наклоном внешних сопел и диаметром каждого внутреннего сопла и внешнего сопла. В варианте осуществления конфорочная решетка спроектирована для создания высоты нагрузки в диапазоне 15-25 мм между насадкой горелки и нижней поверхностью корпуса. В варианте осуществления металлические статичные полосы конфорочной решетки расположены с равными интервалами на контролируемой высоте для оптимального расстояния между насадкой горелки и нижней поверхностью корпуса.

В варианте осуществления смесительная трубка содержит трубку Вентури, имеющую суживающуюся часть, горловину и расширяющуюся часть. Суживающаяся часть увеличивает скорость воздушно-топливной смеси, получаемой через форсунку, входное отверстие и отверстия сопла, расположенные после входного отверстия. Горловина находится в гидравлическом соединении с суживающейся частью для получения высокоскоростной воздушно-топливной смеси. Горловина понижает давление воздушно-топливной смеси, что способствует переносу большего количества воздуха через входное отверстие. Расширяющаяся часть трубки Вентури, находящейся в гидравлическом соединении с горловиной, восстанавливает давление воздушно-топливной смеси, перенесенной в прямую смесительную зону смесительной трубки.

В варианте осуществления заранее определенная высота каждой ножки находится в диапазоне 16-24 мм для поддержания зазора между поверхностью стола и нижней поверхностью рамы для оптимального ввода воздуха. В варианте осуществления теплоотражатель имеет заранее определенную толщину в диапазоне 0,3-0,7 мм. В варианте осуществления теплоотражатель имеет внутренний диаметр 75-85 мм для корпуса номер 5, указанный в стандарте БСИ IS 4246: 2002, и внутренний диаметр 65-75 мм для корпуса номер 4, указанный в стандарте БСИ IS 4246: 2002, для обеспечения зазора в диапазоне 0-5 мм между внутренней кромкой теплоотражателя и внешней кромкой насадки горелки. В варианте осуществления бытовая кухонная плита обладает термическим КПД в диапазоне 73-75%.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Изобретение можно лучше понять с отсылкой к чертежам ниже. Компоненты на чертежах не обязательно выполнены в масштабе, вместо этого акцент сделан на наглядной иллюстрации принципов настоящего изобретения. Кроме того, на чертежах одинаковые ссылочные обозначения присвоены соответствующим частям на нескольких видах.

На Фиг. 1 показан покомпонентный вид бытовой кухонной плиты для сжигания СНГ-топлива согласно примерному варианту осуществления.

На Фиг. 2 показан подробный вид смесительной трубки, насадки горелки, теплоотражателя и конфорочной решетки бытовой кухонной плиты для сжигания СНГ-топлива согласно примерному варианту осуществления.

На Фиг. 3А показан вид сверху насадки горелки бытовой кухонной плиты для сжигания СНГ-топлива согласно примерному варианту осуществления.

На Фиг. 3B показан вид сбоку в разрезе насадки горелки бытовой кухонной плиты согласно примерному варианту осуществления.

На Фиг. 3С показан подробный вид внутренних сопел и соответствующий первый угловой наклон внутренних сопел насадки горелки, связанной с бытовой кухонной плитой согласно примерному варианту осуществления.

На Фиг. 3D показан подробный вид внешних сопел и соответствующий второй угловой наклон внешних сопел насадки горелки, связанной с бытовой кухонной плитой согласно примерному варианту осуществления.

На Фиг. 4 показан вид в разрезе смесительной трубки бытовой кухонной плиты для сжигания СНГ-топлива согласно примерному варианту осуществления.

На Фиг. 5А показан вид сверху конфорочной решетки бытовой кухонной плиты для сжигания СНГ-топлива, которая имеет три металлических статичных полосы согласно примерному варианту осуществления.

На Фиг. 5B показан вид сбоку конфорочной решетки бытовой кухонной плиты, показанной на Фиг. 5А, согласно примерному варианту осуществления.

На Фиг. 6 показан вид сбоку ножки бытовой кухонной плиты согласно примерному варианту осуществления.

На Фиг. 7А показан вид сверху теплоотражателя бытовой кухонной плиты для сжигания СНГ-топлива согласно примерному варианту осуществления.

На Фиг. 7B показан вид сбоку теплоотражателя бытовой кухонной плиты, показанной на Фиг. 7А, согласно примерному варианту осуществления.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение направлено на бытовую кухонную плиту для сжигания СНГ-топлива для бытового применения с высоким термическим КПД. Кроме этого, другой целью является разработка кухонной плиты с потенциалом для экономии СНГ и лучшей производительности. Вышеуказанная цель изобретения была достигнута за счет измененной конструкции, основанной на экспериментальном и числовом способе, что приводит к улучшенному сгоранию СНГ-топлива и усиленному переносу тепла за счет снижения потерь тепла.

На Фиг. 1 показан покомпонентный вид бытовой кухонной плиты 100 для сжигания СНГ-топлива согласно примерному варианту осуществления. Держатель 102 форсунки обработан и установлен на первичную трубку 104. Газообразное топливо с линейным давлением направляется с ускорением в форсунки 106 и выводится в виде струй в смесительную трубку 108. Воздух из атмосферы (первичный воздух) втягивается в смесительную трубку 108 через отверстия 110 сопла смесительной трубки 108 благодаря отрицательному давлению в части и продвигается дальше. Количество вытягиваемого воздуха зависит от площади каждого отверстия 110 сопла и скорости потока газа в форсунке (или скорости выхода газа). Газ, вводимый из форсунки 106, ускоряет засосанный первичный воздух, и происходит смешение газа и воздуха. Благодаря конструкции форсунки 106, по мере того как распыляемый газ достигает сопла трубки Вентури он становится смесью с относительно высокой скоростью, которая создается в отверстии 110 сопла выше по потоку с небольшим отрицательным давлением относительно атмосферного давления. Эта смесь с высокой скоростью затем замедляется в смесительной трубке 108 (с цилиндрической трубой 112, присоединенной к смесительному/распылительному колпачку 114), что приводит к повышению статического давления.

Прямая трубка смесительной трубки 108 осуществляет сброс в смесительный/распылительный колпачок 114, имеющий профиль для потока воздушно-топливной смеси. Газ при сбросе смесительного/распылительного колпачка 114 смесительной трубки 108 находится под небольшим положительным давлением, а затем воздушно-топливная смесь направляется в насадку 116 горелки. Насадка 116 горелки - это твердая конечная крышка с множеством отверстий 302 и 304 (как показано на Фиг. 3А-3D) на периферии. Отверстия 302 и 304 имеют заранее установленные диаметры и расположена с определенным шагом. Так как СНГ-плита используется для приготовления в быту, теплоотражатель 118, который также является поддоном по функционалу, предназначен для отражения тепла во время сгорания и сбора пролитого вещества из какого-либо варочного котла, установленного на конфорочную решетку 126. Ножки 120 предусмотрены в 4 углах рамы 122, чтобы обеспечить опору рамы 122 и пространство для очистки. Две ручки 124 предусмотрены на раме 122, положение которых можно отрегулировать от «Малого до полного», что обеспечивает пользователю контроль за расходом газа в соответствии с требованиями приготовления.

На Фиг. 2 показан подробный вид насадки 116 горелки, смесительной трубки 108, теплоотражателя 118 и конфорочной решетки 126 бытовой кухонной плиты 100 для сжигания СНГ-топлива согласно примерному варианту осуществления. Как показано выше на Фиг. 1, бытовая кухонная плита 100 содержит раму 122, на которую установлена первичная трубка 104, одна или несколько форсунок 106, одна или несколько ручек 124, одна или несколько смесительных трубок 108, одна или несколько насадок 116 горелки, одна или несколько конфорочных решеток 126, один или несколько теплоотражателей 118 и множество ножек 120. Первичная трубка 104 установлена в раме 122, чтобы получать топливо, и каждая форсунка 106 имеет гидравлическое соединение с первичной трубкой 104 для получения топлива и ввода топлива в смесительную трубку 108 с контролируемой скоростью с использованием каждой ручки 124, соединенной с форсункой 106 посредством узла 128 держателя форсунки. Каждая смесительная трубка 108 находится в гидравлическом соединении с каждой форсункой 106 для получения впрыснутого топлива из форсунки 106. Смесительная трубка 108 обеспечивает ввод первичного воздуха через одно или несколько отверстий 110 сопла и смешивает первичный воздух с впрыснутым топливом. Смесительная трубка 108 затем модулирует градиент давления воздушно-топливной смеси через трубку 132 Вентури, а воздушно-топливная смесь проходит через смесительный/распылительный колпачок 114 смесительной трубки 108 в сторону насадки 116 горелки.

Каждая насадка 116 горелки соосно расположена над смесительным/распылительным колпачком 114 смесительной трубки 108, как показано на Фиг. 2, и находится в гидравлическом соединении со смесительной трубкой 108. Как показано на Фиг. 3А, насадка 116 горелки содержит набор внутренних сопел 302 и внешних сопел 304, расположенных на окружной поверхности насадки 116 горелки, чтобы получать воздушно-топливную смесь из смесительной трубки 108, и полученная воздушно-топливная смесь воспламеняется для горения. Каждая конфорочная решетка 126 зафиксирована на раме 122 при помощи отверстия под штифт для соосного выравнивания конфорочной решетки 126 с насадкой 116 горелки. Как показано на Фиг. 5А-5B, конфорочная решетка 126 содержит круглый металлический элемент 502 с множеством металлических статичных полос 504, поддерживающих нижнюю поверхность корпуса, подлежащего нагреву.

Как показано на Фиг. 2 и 7А-7B, каждый теплоотражатель 118 соосно расположен относительно насадки 116 горелки и опирается на раму 122. Теплоотражатель 118 способствует оптимальному вводу вторичного воздуха для горения и уменьшения зазора 130 между внутренней окружностью 118а теплоотражателя 118 и внешней окружностью 116а насадки 116 горелки для оптимизации ввода вторичного воздуха. Теплоотражатель 118 имеет изогнутую ориентацию для снижения переноса тепла вниз и генерирует вихри, что увеличивает рециркуляцию тепла и повышает перенос тепла вниз корпуса. Внутренняя окружность 118а теплоотражателя 118 сформирована для управления вводом вторичного воздуха. Как показано на Фиг. 1 и 5B, ножки 120 расположены под рамой 122 бытовой кухонной плиты 100 и имеют заранее определенную высоту для поддержания зазора между верхней поверхностью стола и нижней поверхностью 122 рамы для ввода воздуха.

Ниже представлена таблица с термическим КПД бытовой кухонной плиты 100 во время испытаний, проведенных в лаборатории:

№ Наименование горелки № корпуса Расход СНГ (л/ч) Термический КПД (%) 1 BPCL 1 5 71-75 74+1 2 BPCL 2 4 61-65 74+1

Обнаружено, что бытовая кухонная плита 100 обеспечивает более высокий термический КПД, чем существующие и доступные на рынке кухонные СНГ-плиты с одной звездой, согласованные БСИ. Бытовая кухонная плита 100 показала термический КПД 74±1 %. В результате были проведены другие испытания в лаборатории, сертифицированной БСИ, результаты которых в значительной степени совпадали с вышеуказанными значениями термического КПД.

На Фиг. 3А показан вид сверху насадки 116 горелки бытовой кухонной плиты 100 для сжигания СНГ-топлива согласно примерному варианту осуществления. Насадка 116 горелки содержит набор внутренних сопел 302 и внешних сопел 304. В варианте осуществления первый тип насадки 116 горелки, как указано в стандарте БСИ IS 4246: 2002, содержит:

общую площадь сопел для внутренних и внешних сопел 302 и 304 в диапазоне 155-325 мм²;

диаметр сопла для внутренних и внешних сопел 302 и 304 в диапазоне 1,5-2,5 мм;

несколько внутренних сопел 302 в диапазоне 14-24;

несколько внешних сопел 304 в верхнем ряду внешней окружной поверхности в диапазоне 14-24; и

несколько внешних сопел 304 в нижнем ряду внешней окружной поверхности в диапазоне 30-46.

Кроме того, эта насадка 116 горелки имеет внутренний диаметр в диапазоне 19-34 мм и внешний диаметр в диапазоне 60-74 мм для расхода СНГ 61-65 л/с.

В другом варианте осуществления второй тип насадки 116 горелки, как указано в стандарте БСИ IS 4246: 2002, содержит:

общую площадь сопел для внутренних и внешних сопел 302 и 304 в диапазоне 255-485 мм²;

диаметр сопла для внутренних и внешних сопел 302 и 304 в диапазоне 1,5-2,5 мм;

несколько внутренних сопел 302 в диапазоне 24-34;

несколько внешних сопел 304 в верхнем ряду внешней окружной поверхности в диапазоне 24-34; и

несколько внешних сопел 304 в нижнем ряду внешней окружной поверхности в диапазоне 50-66.

Кроме того, эта насадка 116 горелки имеет внутренний диаметр в диапазоне 23-37 мм и внешний диаметр в диапазоне 70-85 мм для расхода СНГ 71-75 л/с.

На Фиг. 3B показан вид сбоку в разрезе насадки 116 горелки бытовой кухонной плиты 100 согласно примерному варианту осуществления. Как показано на Фиг. 3B, угол 306 наклона внутреннего сопла насадки 116 горелки составляет 30±10°, а угол наклона 308 внешнего сопла насадки 116 горелки составляет 60±10°. На Фиг. 3С показан подробный вид внутренних сопел 302 и соответствующий первый угловой наклон 310 внутренних сопел 302 насадки 116 горелки, связанной с бытовой кухонной плитой 100. На Фиг. 3D показан подробный вид внешних сопел 304 и соответствующий второй угловой наклон 312 внешних сопел 304 насадки 116 горелки, связанной с бытовой кухонной плитой 100. В варианте осуществления насадка 116 горелки спроектирована с оптимальной ориентацией внутренних сопел 302 и внешних сопел 304, несколькими внутренними соплами 302 и внешними соплами 304, первым угловым наклоном 310 внутренних сопел 302, вторым угловым наклоном 312 внешних сопел 304 и диаметром каждого внутреннего сопла 302 и внешнего сопла 304 для улучшенной производительности бытовой кухонной плиты 100. Как показано на Фиг. 3С и 3D, первый угловой наклон 310 и второй угловой наклон 312, определенные внутренними соплами 302 и внешними соплами 304 соответственно, находятся под уклоном приблизительно 45±20° с нормальной поверхностью насадки 116 горелки.

На Фиг. 4 показана смесительная трубка 108 бытовой кухонной плиты 100 для сжигания СНГ-топлива согласно примерному варианту осуществления. Смесительная трубка 108 содержит входное отверстие 402 для получения топлива от форсунки 106 и для частичного ввода воздуха, щелевые отверстия 110 для первичного ввода воздуха, трубку 132 Вентури для модулирования градиента давления воздушно-топливной смеси и смесительного/распылительного колпачка 114 для выравнивания потока воздушно-топливной смеси. В варианте осуществления трубка 132 Вентури содержит суживающуюся часть 404, горловину 406 и расширяющуюся часть 408. Суживающаяся часть 404 увеличивает скорость воздушно-топливной смеси, получаемой из форсунки 106, входного отверстия 402 и отверстий 110 сопла, расположенных после входного отверстия 402. Горловина 406 находится в гидравлическом соединении с суживающейся частью 404 для получения высокоскоростной воздушно-топливной смеси. Горловина 406 понижает давление воздушно-топливной смеси, что способствует переносу большего количества воздуха через входное отверстие 402. Расширяющаяся часть 408 трубки 132 Вентури, находящейся в гидравлическом соединении с горловиной 406, восстанавливает давление воздушно-топливной смеси, получаемой из горловины 406. Воздушно-топливная смесь высокого давления затем переносится в прямую смесительную зону 410 смесительной трубки 108.

Например, смесительная трубка 108 имеет два щелевых отверстия 110, предусмотренных для первичного всасывания воздуха, которые имеют длину 21±4 мм и ширину 12±4 мм. Другими словами, смесительная трубка 108 бытовой кухонной плиты 100 обеспечивает достаточный ввод первичного воздуха и контакт с СНГ-топливом, что приводит к генерированию лучшей смеси СНГ и воздуха для сжигания. В варианте осуществления «эффект Вентури» благодаря трубке 132 Вентури управляет градиентом давления в смесительной трубке 108 и обеспечивает беспроблемное и равномерное движение смеси СНГ-воздух. Расположение трубки 132 Вентури рядом с щелевыми отверстиями 110, служащими первичными воздушными отверстиями, обеспечивает лучшее смешивание СНГ и воздуха. Треугольная часть 412 предусмотрена в смесительном/распылительном колпачке 114 смесительной трубки 108 для снижения противодавления в связи с влиянием потока воздух-топливо и выравнивания потока со стороны трубки.

В первом варианте осуществления первый тип смесительной трубки 108 содержит расход СНГ в 61-65 л/с, соответствующий корпусу номер 4 и стандарту БСИ IS:4246, в котором первый тип смесительной трубки 108 содержит:

Входное отверстие 402 с длиной в диапазоне 5,5-13,5 мм и углом конвергенции в диапазоне 65-75 градусов;

Цилиндрическую трубу 112 с длиной в диапазоне 97-107 мм и диаметром в диапазоне 17-27 мм;

Каждое щелевое отверстие 110 с длиной в диапазоне 17-25 мм и шириной в диапазоне 8-16 мм;

Трубку 132 Вентури с длиной в диапазоне 30-38 мм, и трубка 132 Вентури дополнительно содержит:

суживающуюся часть 404 с длиной в диапазоне 9,5-17,5 мм,

горловину 406 с длиной в диапазоне 3-11 мм и диаметром в диапазоне 11,5-20 мм, и

расширяющуюся часть 408 с длиной в диапазоне 9,5-18 мм;

Смесительную зону 410 с длиной в диапазоне 26-36 мм и диаметром в диапазоне 17-27 мм; и

Смесительный/распылительный колпачок 114 с внешним диаметром в диапазоне 58,5-66,5 мм и внутренним диаметром в диапазоне 29-37,5 мм.

Во втором варианте осуществления второй тип смесительной трубки 108 содержит расход СНГ в 71-75 л/с, соответствующий корпусу номер 5 и стандарту БСИ IS:4246, в котором второй тип смесительной трубки 108 содержит:

Входное отверстие 402 с длиной в диапазоне 6,5-15,5 мм и углом конвергенции в диапазоне 65-75 градусов;

Цилиндрическую трубку 112 с длиной в диапазоне 100-111 мм и диаметром в диапазоне 18-28 мм;

Каждое щелевое отверстие 110 с длиной в диапазоне 19,5-30,5 мм и шириной в диапазоне 9-19 мм;

Трубку 132 Вентури с длиной в диапазоне 30-40 мм, и трубка 132 Вентури дополнительно содержит:

суживающуюся часть 404 с длиной в диапазоне 9-19 мм,

горловину 406 с длиной в диапазоне 2,5-11,5 мм и диаметром в диапазоне 11,7-21,7 мм, и

расширяющуюся часть 408 с длиной в диапазоне 9-19 мм;

Смесительную зону 410 с длиной в диапазоне 27-37 мм и диаметром в диапазоне 18,5-28,5 мм; и

Смесительный/распылительный колпачок 114 с внешним диаметром в диапазоне 68,5-78,5 мм и внутренним диаметром в диапазоне 33,5-43,5 мм.

На Фиг. 5А и 5B показаны различные варианты осуществления конфорочной решетки 126. На Фиг. 5А и 5B показана конфорочная решетка 126 бытовой кухонной плиты 100 для сжигания СНГ-топлива, которая имеет три металлических статичных полосы 504, расположенные на круглом металлическом элементе 502, согласно примерному варианту осуществления. В варианте осуществления металлические статичные полосы 504 конфорочной решетки 126 расположены с равными интервалами на контролируемой высоте для оптимального расстояния между насадкой 116 горелки и нижней поверхностью корпуса.

Конструкция конфорочной решетки 126, например, предназначена для создания высоты нагрузки приблизительно 21+7 мм между насадкой 116 горелки и плоским основанием нижнего корпуса. Диаметр конфорочной решетки 126 составляет, например, 215±25 мм для горелки с расходом СНГ 71-75 л/с и соответствующим корпусом номер 5 (согласно указанному в стандарте БСИ IS 4246: 2002) и 195±25 мм для горелки с расходом СНГ 61-65 л/с и соответствующим корпусом номер 4 (согласно указанному в стандарте БСИ IS 4246: 2002). Высота каждой металлической статичной полосы 504 должна быть 12±6 мм для соответствующего пространства между днищем корпуса и насадкой горелки 116. Пространство металлических выступов 506 должно быть равным для надлежащей установки конфорочной решетки 126 на корпус горелки. Все другие габариты менее критичны. Материал для изготовления конфорочной решетки 126 - это мягкая сталь, и для получения готовой продукции наносят порошковое покрытие. Конфорочная решетка 126 подходит для размера корпуса с внешним диаметром, например, в диапазоне 178-297 мм. Данный вариант осуществления конфорочной решетки 126 может демонстрировать улучшенный термический КПД при изменяющихся условиях расхода и размера корпуса.

На Фиг. 6 показана конструкция ножки 120. Как показано на Фиг. 6, заранее определенная высота каждой ножки 120 находится в диапазоне 14-24 мм для поддержания зазора между поверхностью стола и нижней поверхностью 122 рамы для оптимального ввода воздуха.

На Фиг. 7А и 7B показан теплоотражатель 118 бытовой кухонной плиты 100 для сжигания СНГ-топлива. Конструкция теплоотражателя 118 основана на вводе вторичного воздуха за счет уменьшения зазора 130 между внутренним диаметром 118а теплоотражателя 118 и внешней окружностью 116а насадки 116 горелки, как показано на Фиг 2. Конструкция теплоотражателя 118 играет важную роль в минимизации теплопотерь. В варианте осуществления теплоотражатель 118 имеет заранее определенную толщину в диапазоне 0,3-0,7 мм. Теплоотражатель 118 имеет внутренний диаметр 75-85 мм для корпуса номер 5, указанный в стандарте БСИ IS 4246: 2002, и внутренний диаметр 65-75 мм для корпуса номер 4, указанный в стандарте БСИ IS 4246: 2002, для обеспечения зазора 130 в диапазоне 0-5 мм между внутренней кромкой 118а теплоотражателя 118 и внешней кромкой 116а насадки 116 горелки.

Таким образом, бытовая кухонная плита 100, спроектированная на основе подробного раскрытия Фиг. 1-7B, обладает термическим КПД в диапазоне 73-75%.

Несмотря на то, что изобретение раскрыто со ссылкой на определенные варианты осуществления, раскрытие не носит ограничительный характер. Различные модификации раскрытых вариантов осуществления, а также альтернативные варианты осуществления изобретения, будут очевидны специалистам в области техники со ссылкой на раскрытие изобретения. Таким образом, рассматривается, что такие модификации могут быть внесены без отступления от сущности и объема настоящего изобретения согласно указанному.

Изобретение относится к области энергетики. Бытовая кухонная плита содержит раму, на которую установлена первичная трубка, одна или несколько форсунок, одна или несколько ручек, одна или несколько смесительных трубок, одна или несколько насадок горелки, одна или несколько конфорочных решеток, один или несколько теплоотражателей и множество ножек. Каждая форсунка имеет гидравлическое соединение с первичной трубкой для получения топлива и ввода топлива в смесительную трубку с контролируемой скоростью с использованием каждой ручки, соединенной с форсункой посредством узла держателя форсунки. Каждая смесительная трубка имеет гидравлическое соединение с каждой форсункой для получения впрыснутого топлива из форсунки, в котором смесительная трубка обеспечивает ввод первичного воздуха через одно или несколько щелевых отверстий и смешивает первичный воздух с впрыснутым топливом и в котором смесительная трубка модулирует градиент давления воздушно-топливной смеси через трубку Вентури, а воздушно-топливная смесь проходит через смесительную трубку в сторону насадки горелки. Каждая насадка горелки соосно расположена над колпачком смесительной трубки и находится в гидравлическом соединении со смесительной трубкой, в котором насадка горелки содержит набор внутренних сопел и внешних сопел, расположенных на окружной поверхности насадки горелки, чтобы получать воздушно-топливную смесь из смесительной трубки, в которой полученная воздушно-топливная смесь воспламеняется для горения. Каждая конфорочная решетка зафиксирована на раме при помощи отверстий под штифт для соосного выравнивания конфорочной решетки с насадкой горелки, в которой конфорочная решетка содержит круглый металлический элемент с множеством металлических статичных полос, поддерживающих нижнюю поверхность корпуса, подлежащего нагреву. Каждый теплоотражатель соосно расположен относительно насадки горелки и располагается на раме, в котором теплоотражатель способствует оптимальному вводу вторичного воздуха для горения и уменьшает кольцевой зазор между внутренней окружностью теплоотражателя и внешней окружностью насадки горелки для минимизации потерь тепла, в котором теплоотражатель имеет изогнутую ориентацию для снижения переноса тепла вниз и генерирует вихри для увеличения переноса тепла вниз корпуса. Ножки расположены под рамой бытовой кухонной плиты, в которой каждая ножка имеет заранее определенную высоту для поддержания зазора между верхней поверхностью стола и нижней поверхностью рамы для ввода воздуха. Изобретение позволяет повысить термический КПД. 8 з.п. ф-лы, 12 ил., 1 табл.

1. Бытовая кухонная плита, содержащая:

раму, на которую установлена первичная трубка, одна или несколько форсунок, одна или несколько ручек, одна или несколько смесительных трубок, одна или несколько насадок горелки, одна или несколько конфорочных решеток, один или несколько теплоотражателей и множество ножек;

первичную трубку, установленную в раме, чтобы получать топливо;

каждая форсунка имеет гидравлическое соединение с первичной трубкой для получения топлива и ввода топлива в смесительную трубку с контролируемой скоростью с использованием каждой ручки, соединенной с форсункой посредством узла держателя форсунки;

каждая смесительная трубка имеет гидравлическое соединение с каждой форсункой для получения впрыснутого топлива из форсунки, в котором смесительная трубка обеспечивает ввод первичного воздуха через одно или несколько щелевых отверстий и смешивает первичный воздух с впрыснутым топливом, и в котором смесительная трубка модулирует градиент давления воздушно-топливной смеси через трубку Вентури, а воздушно-топливная смесь проходит через смесительную трубку в сторону насадки горелки;

каждая насадка горелки соосно расположена над колпачком смесительной трубки и находится в гидравлическом соединении со смесительной трубкой, в котором насадка горелки содержит набор внутренних сопел и внешних сопел, расположенных на окружной поверхности насадки горелки, чтобы получать воздушно-топливную смесь из смесительной трубки, в которой полученная воздушно-топливная смесь воспламеняется для горения;

каждая конфорочная решетка зафиксирована на раме при помощи отверстий под штифт для соосного выравнивания конфорочной решетки с насадкой горелки, в которой конфорочная решетка содержит круглый металлический элемент с множеством металлических статичных полос, поддерживающих нижнюю поверхность корпуса, подлежащего нагреву;

каждый теплоотражатель соосно расположен относительно насадки горелки и располагается на раме, в которой теплоотражатель способствует оптимальному вводу вторичного воздуха для горения и уменьшает кольцевой зазор между внутренней окружностью теплоотражателя и внешней окружностью насадки горелки для минимизации потерь тепла, в которой теплоотражатель имеет изогнутую ориентацию для снижения переноса тепла вниз и генерирует вихри для увеличения переноса тепла вниз корпуса; и

ножки расположены под рамой бытовой кухонной плиты, в которой каждая ножка имеет заранее определенную высоту для поддержания зазора между верхней поверхностью стола и нижней поверхностью рамы для ввода воздуха.

2. Бытовая кухонная плита по п. 1, в которой насадка горелки спроектирована с оптимальной ориентацией внутренних сопел и внешних сопел, несколькими внутренними соплами и внешними соплами, первым угловым наклоном внутренних сопел, вторым угловым наклоном внешних сопел и диаметром каждого внутреннего сопла и внешнего сопла.

3. Бытовая кухонная плита по п. 1, в которой конфорочная решетка спроектирована для создания высоты нагрузки в диапазоне 15-25 мм между насадкой горелки и нижней поверхностью корпуса.

4. Бытовая кухонная плита по п. 1, в которой металлические статичные полосы конфорочной решетки расположены с равными интервалами на контролируемой высоте для оптимального расстояния между насадкой горелки и нижней поверхностью корпуса.

5. Бытовая кухонная плита по п. 1, в которой трубка Вентури содержит:

суживающуюся часть для увеличения скорости воздушно-топливной смеси, получаемой из форсунки, входное отверстие и отверстия сопла, расположенные после входного отверстия;

горловину, находящуюся в гидравлическом соединении с суживающейся частью для получения высокоскоростной воздушно-топливной смеси, в которой горловина снижает давление воздушно-топливной смеси и способствует переносу большего количества воздуха через входное отверстие, в которой расширяющаяся часть трубки Вентури находится в гидравлическом соединении с горловиной; и

расширяющаяся часть восстанавливает давление воздушно-топливной смеси, полученной из горловины, и в которой воздушно-топливная смесь высокого давления переносится в прямую смесительную зону смесительной трубки.

6. Бытовая кухонная плита по п. 1, в которой заранее определенная высота каждой ножки находится в диапазоне 16-24 мм для поддержания зазора между поверхностью стола и нижней поверхностью рамы для оптимального ввода воздуха.

7. Бытовая кухонная плита по п. 1, в которой теплоотражатель имеет заранее определенную толщину в диапазоне 0,3-0,7 мм.

8. Бытовая кухонная плита по п. 1, в которой теплоотражатель имеет внутренний диаметр 75-85 мм для корпуса номер 5, указанный в стандарте БСИ IS 4246: 2002, и внутренний диаметр 65-75 мм для корпуса номер 4, указанный в стандарте БСИ IS 4246: 2002, для обеспечения зазора в диапазоне 0-5 мм между внутренней кромкой теплоотражателя и внешней кромкой насадки горелки.

9. Бытовая кухонная плита по п. 1, обладающая термическим КПД в диапазоне 73-75%.