燃烧器点火系统及灶具燃烧器的制作方法

1.本发明涉及一种燃烧器点火系统及灶具燃烧器。


背景技术：

2.现有燃气灶的点火系统通常是由脉冲点火器+点火针所配合形成，点火针的针极放电与脉冲点火器所产生的电火花相配合以点燃燃气。在具体的使用场景中，为了提高点火成功率，通常所采用一下以下方法进行处理：1.点火针的针极做的更细更尖，提升尖端放电电压；2.点火针对内环火盖定向放电接触点处，火盖对应位置进行尖细凸点处理。但是在烹饪过程中，燃气灶具在使用一段时间后，点火针针极和陶瓷体表面会附着一层油污，从而出现点火针释放的脉冲电火花的数量大幅下降或完全不点火的情况。此外，受油污影响时常会出现点火针对火盖侧壁放电或内环火盖与混气室的密封面处放电的问题，无法达到点火针的针极对火盖的凸点定向放电。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的燃气灶无法良好提高点火成功率的缺陷，提供一种燃烧器点火系统及灶具燃烧器。
4.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
5.一种燃烧器点火系统，所述燃烧器点火系统包括与火盖配合的点火针和用于接地的金属螺旋部件，所述金属螺旋部件套设于所述点火针，所述点火针的顶端露出于所述金属螺旋部件，以使所述金属螺旋部件对所述点火针起到静电屏蔽作用并提升所述点火针的电场强度。
6.本方案中，处于静电平衡状态下的导体或导体壳，内部电场强度处处为零，电荷只分布在导体的外表面，具体到本方案中，带空腔的导体也即金属螺旋部件，金属螺旋部件内部的电场强度为0，即电场线只能在空腔之外，不会进入金属螺旋部件的空腔内，金属螺旋部件起到静电屏蔽的作用，所以金属螺旋部件内部的电场强度也处处为0，也就是说，无论金属螺旋部件的外部电场是怎样的，金属螺旋部件的内部都不会有电场，故位于金属螺旋部件内部的点火针就不会受到外界电场的干扰，从而确保能够实现定向放电，不再向其他方向放电，提升点火成功率。金属螺旋部件基于结构特性，内部具有空腔且接地，当金属螺旋部件套设在点火针上时，金属螺旋部件能够起到静电屏蔽从而使其空腔内的电场强度为0，外界的电场对金属螺旋部件的空腔内的点火针不会产生影响，从而确保点火针定向放电，不再向其他地方放电，提升点火成功率。
7.较佳地，所述金属螺旋部件的顶端与所述点火针的针极之间的最小距离为l1，所述点火针的针极与所述火盖的最小距离为点火距离，所述点火距离为δh，δh《l1。
8.本方案中，通过设置δh《l1，利用尖端放电的原理，对其就近区域最近的接地点导体放电，任何相关的尺寸约束都是为了达到只对火盖上的特定区域定向放电的目的，保证不再向其他地方放电，实现定向放电，提升点火成功率，若对火盖的侧壁面放电会损失能
量，不是最佳点火位置，起不到提升点火成功率的作用。
9.较佳地，所述火盖的端部下方具有凸点，所述点火针的针极与所述凸点沿高度方向的距离为δh，所述点火针的中轴线与所述火盖的侧壁的水平距离为l2，δh《l2。
10.本方案中，通过设置δh《l2，以实现本实施例所需的最佳放电以及点火位置，点火针的尖端直接且仅对火盖上的凸点进行放电，不对周围其他金属放电，要达到这个设计期望，就必需让点火针的放电尖端到火盖的凸点的距离最近，故所需的约束条件是点火针的中轴线与火盖侧壁距离l2必须大于δh，否侧会对侧壁放电，减少用于点燃燃气的电火花能量。
11.较佳地，所述金属螺旋部件的线径为d1，所述金属螺旋部件的螺距为h1，2d1≤h1。
12.本方案中，通过此设置，有助于在点火针的电场作用下，带电粒子在金属螺旋部件的表面沿线进行螺旋运动，产生微弱电流，符合右手定则，金属螺旋部件会产生一个与点火针针极端同向的电场，从而提升点火针针极附近电场强度，使附近空气中的带电粒子运动速度加剧，电离加剧，带电粒子数密度提升，从而提升点火成功率。
13.较佳地，所述金属螺旋部件的内径为d2，所述点火针的外径为d3，1.1*d3《d2《2*d3。
14.本方案中，该设置同样有助于提升点火针针极附近电场强度，使附近空气中的带电粒子运动速度加剧，电离加剧，带电粒子数密度提升，从而提升点火成功率。
15.较佳地，所述金属螺旋部件为螺旋弹簧，所述螺旋弹簧为圆柱弹簧或塔型弹簧。
16.本方案中，螺旋弹簧设置为圆柱弹簧或塔型弹簧，有助于对点火针头部起到静电屏蔽的效果，减少外界干扰，同时使点火针的针极的电场线起到聚集作用，提升点火针与火盖放电区域的电场强度，使点火针的针极附近带电粒子运动速度更快更剧烈，然后让附近空气中性粒子的电离更强烈，产生更多和带电粒子，放电区域带电粒子浓度越高，针极放电越剧烈，释放的电火花数量更多及电火花产生的能量越高，越易点燃燃气，从而提升点火成功率。
17.较佳地，所述金属螺旋部件的螺旋旋向设为右旋。
18.本方案中，金属螺旋部件的螺旋旋向设为右旋更有助于提升点火成功率。
19.较佳地，所述燃烧器点火系统还包括卡接件，所述卡接件的一端连接于所述点火针，所述卡接件的另一端向外延伸并用于与混气室相连接。
20.本方案中，通过卡接件的两端分别与点火针和混气室连接，使得金属螺旋部件的一端稳定地抵于混气室，保持接地导通良好。
21.一种灶具燃烧器，所述灶具燃烧器包括上述的燃烧器点火系统。
22.本方案中，设置有燃烧器点火系统的灶具燃烧器，金属螺旋部件因为结构特性，内部具有空腔且接地，当金属螺旋部件套设在点火针上时，金属螺旋部件能够起到静电屏蔽从而使其空腔内的电场强度为0，外界的电场对金属螺旋部件的空腔内的点火针不会产生影响，从而确保点火针定向放电，不再向其他地方放电，提升点火成功率。
23.较佳地，所述灶具燃烧器设有混气室和火盖，所述混气室连接于所述火盖的下端，所述金属螺旋部件的底端抵于所述混气室的内壁面。
24.本方案中，金属螺旋部件的底端抵于混气室的内壁面能够保持接地导通良好，从而提高金属螺旋部件对点火针的静电屏蔽作用，减少外界干扰，同时使点火针的针极的电
场线起到聚集作用，提升点火针与火盖放电区域的电场强度。
25.较佳地，所述灶具燃烧器还包括基座和底盘，所述基座和所述底盘连接于所述混气室的下端，所述底盘接地，所述火盖、所述混气室、所述基座和所述底盘形成回路。
26.本方案中，火盖、混气室、基座和底盘形成回路，以使得点火针顺利放电，从而提高点火成功率。
27.在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
28.本发明的积极进步效果在于：本发明中，金属螺旋部件因为结构特性，内部具有空腔且接地，当金属螺旋部件套设在点火针上时，金属螺旋部件能够起到静电屏蔽从而使其空腔内的电场强度为0，外界的电场对金属螺旋部件的空腔内的点火针不会产生影响，从而确保点火针定向放电，不再向其他地方放电，提升点火成功率。
附图说明
29.图1为本发明实施例的灶具燃烧器的结构示意图。
30.图2为本发明实施例的金属螺旋部件与点火针的连接示意图。
31.图3为本发明实施例的金属螺旋部件与混气室的连接示意图。
32.图4为本发明实施例的金属螺旋部件与点火针的尺寸示意图。
33.附图标记说明：
34.点火针1
35.针极11
36.金属螺旋部件2
37.卡接件21
38.火盖3
39.凸点31
40.混气室5
41.卡接部51
42.灶具燃烧器6
43.基座7
具体实施方式
44.下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
45.如图1和图2所示，一种燃烧器点火系统，燃烧器点火系统包括与火盖3配合的点火针1和用于接地的金属螺旋部件2，金属螺旋部件2套设于点火针1，点火针1的顶端露出于金属螺旋部件2，以使金属螺旋部件2对点火针1起到静电屏蔽作用并提升点火针1的电场强度。处于静电平衡状态下的导体或导体壳，内部电场强度处处为零，电荷只分布在导体的外表面，具体到本发明实施例中，带空腔的导体也即金属螺旋部件2，金属螺旋部件2内部的电场强度为0，即电场线只能在空腔之外，不会进入金属螺旋部件2的空腔内，金属螺旋部件2起到静电屏蔽的作用，所以金属螺旋部件2内部的电场强度也处处为0，也就是说，无论金属
螺旋部件2的外部电场是怎样的，金属螺旋部件2的内部都不会有电场，故位于金属螺旋部件2内部的点火针就不会受到外界电场的干扰，从而确保能够实现定向放电，不再向其他方向放电，提升点火成功率。金属螺旋部件2基于结构特性，内部具有空腔且接地，当金属螺旋部件2套设在点火针上时，金属螺旋部件2能够起到静电屏蔽从而使其空腔内的电场强度为0，外界的电场对金属螺旋部件2的空腔内的点火针不会产生影响，从而确保点火针定向放电，不再向其他地方放电，提升点火成功率。点火针1的陶瓷体头部安装一定直径一定高度的金属螺旋部件2，通过静电屏蔽，减少点火针1所受到的外界干扰，同时聚集电场线密度，提升电场强度，提高点火放电针极11附近带电粒子浓度，使点火放电更剧烈。本实施例中的火盖3为内环火盖。
46.具体地，需要说明的是，处于静电平衡状态下的导体或导体壳，内部电场强度处处为零，利用这一特点，导体壳就可以保护它所包围区域不受外部电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。导体置于电场中时，自由电荷受力发生定向移动，从而重新分布。重新分布的电荷在导体内产生一个与原电场反向的电场，阻碍电荷定向移动直至最后无电荷定向移动为止，这时感应电荷电场与原电场的合场强度为0。静电屏蔽效果与接地有很大关系，只有将屏蔽体接地，才能保证屏蔽体上感应的静电荷泄漏，使屏蔽体内的电路不受静电场干扰。同时，点火针1放电的原理，也即尖端放电的原理为：静电平衡时，导体内部没有净剩电荷，电荷只分布在导体的外表面，并且在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的密度越大，周围的电场强度越大，在一定条件下，点火针1的针极11周围的强电场足以使空气中残留的带电粒子发生剧烈运动，并与空气分子碰撞从而使空气分子中的正负电荷分离，也即电离。中性的分子电离后变成带负电的自由电子和失去电子而带正电的粒子，这些带电粒子在强电场的作用下加速，撞击空气中的分子，使它们进一步电离，产生更多的带电粒子。尖端放电越剧烈，释放的电火花能量越大，越容易点燃燃气。
47.点火针1安装后，在点火针1上放置一个金属螺旋部件2，底部与混气室5接触良好(即接地)，金属螺旋部件2起静电屏蔽作用，使点火针1头部不受外界电场影响，从而解决点火针1对火盖3侧壁放电的问题；金属螺旋部件2安装在点火针1陶瓷体上，对点火针1针极11电场线起到聚集作用，点火针1针极11的电场线的密度更密集，电场强度更大，附近带电粒子的运动速度更快，从而加剧附近空气的电离，产生更多的带电粒子，即提高了点火针1针极11与火盖3放电处附近区域空气中带电粒子的浓度，使尖端放电更剧烈，从而提升点火成功率。
48.如图2所示，金属螺旋部件2的端部与点火针1的针极11之间的最小距离为l1，点火针1的针极11与火盖3的最小距离为点火距离，点火距离为δh，δh《l1。通过设置δh《l1，利用尖端放电的原理，对其就近区域最近的接地点导体放电，任何相关的尺寸约束都是为了达到只对火盖3上特定区域定向放电的目的，保证不再向其他地方放电，实现定向放电，提升点火成功率，若对火盖3的侧壁面放电会损失能量，不是最佳点火位置，起不到提升点火成功率的作用。
49.在一优选的实施方式中，对与火盖3密封配合的混气室5的端面和侧面是基材直接接触的(即端面不做喷漆和瓷膜处理)，提升接地性能，使火盖3被放电处凸点31位置的感应电荷更密集。
50.具体地，本实施例中，点火针1的顶端设置为高于金属螺旋部件2，能够防止点火针
1的放电尖端对金属螺旋部件2放电，因为点火针1的放电尖端是优先对其最近的接地点进行放电的，为了使点火针1的放电尖端对火盖3上的凸点31进行放电，放电路径上燃气浓度需达到最佳条件，从而使点火成功率提高。
51.如图2所示，火盖3的端部下方具有凸点31，点火针1的针极11与凸点31沿高度方向的距离为δh，点火针1的中轴线与火盖3的侧壁的水平距离为l2，δh《l2。通过设置δh《l2，以实现本实施例所需的最佳放电以及点火位置，点火针1的尖端直接且仅对火盖3上的凸点31进行放电，不对周围其他金属放电，要达到这个设计期望，就必需让点火针1的放电尖端到火盖3的凸点31的距离最近，故所需的约束条件是点火针1的中轴线与火盖侧壁距离l2必须大于δh，否侧会对侧壁放电，减少用于点燃燃气的电火花能量(根据能量守衡定律假设此时能量总值为e0，若对侧壁放电损失的e1，即对凸点31放电的能量e2，e0＝e1+e2，当δh《l2时，即e1为0，从而在e0不变的情况下，e2提升，即用于点燃燃气的电火花的能量变大，点火的成功率从而提升。如图4所示，金属螺旋部件2的线径为d1，金属螺旋部件2的螺距为h1，2d1≤h1。通过此设置，有助于在点火针1的电场作用下，带电粒子在金属螺旋部件2的表面沿线进行螺旋运动，产生微弱电流，符合右手定则，金属螺旋部件2会产生一个与点火针1针极11端同向的电场，从而提升点火针1针极11附近电场强度，使附近空气中的带电粒子运动速度加剧，电离加剧，带电粒子数密度提升，从而提升点火成功率。
52.具体地，金属螺旋部件2的圆柱高度为h。
53.如图4所示，金属螺旋部件2的内径为d2，点火针1的外径为d3，1.1*d3《d2《2*d3。该设置同样有助于提升点火针1针极11附近电场强度，使附近空气中的带电粒子运动速度加剧，电离加剧，带电粒子数密度提升，从而提升点火成功率。
54.具体地，本发明实施例中，点火针1的内部导线同有一个电流i0，根据“安培定则”，以点火针1轴线为轴会产生一个周向的电磁场b1；金属螺旋部件2为螺旋弹簧并可以作为电荷载体，空气中的带电粒子可以吸附在螺旋弹簧表面，在点火针1的电场作用下，带电粒子在金属螺旋部件2表面沿线进行螺旋运动，产生微弱电流i(电流i方向与点火针1轴线竖直方向成一定的夹角θ，并倾斜向上)，电流分解在竖直方向的电流i2与b1电磁场是垂直切割，因为脉冲点火器工作原理，b1是周期性变化的，金属螺旋部件2导体在变化的磁场b1用下会持续产了微弱的电流i2与i同向，在金属螺旋部件2上端部形成一个使与点火针1针极11端同向的电场e，从而提升点火针1针极11附近电场强度e0，使附近空气中的带电粒子在电场作用下加速运动，撞击空气中的分子，使分子近一步电离，从而增大了点火区域附近的带电粒子密度，返过来使“尖端放电”更强烈，单位时间内产生的电火花能量多大，点火温度更高，更容易点着火,从而改善点火成功率。
55.本实施例中，螺旋弹簧为圆柱弹簧。该设置有助于对点火针1头部起到静电屏蔽的效果，减少外界干扰，同时使点火针1的针极11的电场线起到聚集作用，提升点火针1与火盖3放电区域的电场强度，使点火针1的针极11附近带电粒子运动速度更快更剧烈，然后让附近空气中性粒子的电离更强烈，产生更多和带电粒子，放电区域带电粒子浓度越高，针极11放电越剧烈，释放的电火花数量更多及电火花产生的能量越高，越易点燃燃气，从而提升点火成功率。在其他实施例中，螺旋弹簧可以为塔形弹簧以及任意优选的方案。
56.金属螺旋部件2的螺旋旋向设为右旋更有助于提升点火成功率。金属螺旋部件2可以是其他形状的金属外壳，但是右旋的螺旋弹簧结构效果最好。
57.如图3和图4所示，燃烧器点火系统还包括卡接件21，卡接件21的一端连接于点火针1，卡接件21的另一端向外延伸并用于与混气室5相连接。混气室5的内壁面设有卡接部51，卡接件21的一端螺旋环绕于点火针的外壁上，卡接件21的另一端向外凸起并向靠近卡接部51的方向延伸，卡接件21的另一端对应伸入至卡接部51。通过卡接件21的两端分别与点火针1和混气室5的卡接部51连接，使得金属螺旋部件2的一端稳定地抵于混气室5，保持接地导通良好。
58.本发明还公开了一种灶具燃烧器6，灶具燃烧器6包括上述的燃烧器点火系统。设置有燃烧器点火系统的灶具燃烧器6，金属螺旋部件2因为结构特性，内部具有空腔且接地，当金属螺旋部件2套设在点火针1上时，金属螺旋部件2能够起到静电屏蔽从而使其空腔内的电场强度为0，外界的电场对金属螺旋部件2的空腔内的点火针1不会产生影响，从而确保点火针1定向放电，不再向其他地方放电，提升点火成功率。
59.如图2所示，灶具燃烧器6设有混气室5和火盖3，混气室5连接于火盖3的下端，金属螺旋部件2的底端抵于混气室5的内壁面。金属螺旋部件2的底端抵于混气室5的内壁面能够保持接地导通良好，从而提高金属螺旋部件2对点火针1的静电屏蔽作用，减少外界干扰，同时使点火针1的针极11的电场线起到聚集作用，提升点火针1与火盖3放电区域的电场强度。
60.如图1所示，灶具燃烧器6还包括基座7和底盘，基座7和底盘连接于混气室5的下端，底盘接地，火盖3、混气室5、基座7和底盘形成回路。火盖3、混气室5、基座7和底盘形成回路，以使得点火针1顺利放电，从而提高点火成功率。
61.具体地，火盖3
→
混气室5
→
基座7
→
底盘，回路接地良好，避免除点火针1针极11对火盖3定向放电处的放电外，降低其他地方的放电能量损耗，从而提升了点火成功率。在具体的使用场景中，点火器高压振荡器升压后，在点火针1的针极11聚集大量电荷(本实施例为带正电荷)，同时与点火针1针极11相对应最近的接地点即火盖3的凸点31，静电感应聚集大量与针极11的电荷符号相反的电荷(电荷来源于接地良好导体内侧电荷的移动)，形成强电场，使点火针1针极11近附发生剧烈的“尖端放电”，提升点火成功率。现在大部分产品相应的位置是有喷瓷膜或喷漆处理，瓷膜和漆是绝缘的不利于接地，影响点火放电时火盖3“凸点31”处电荷密度。
62.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种燃烧器点火系统，其特征在于，所述燃烧器点火系统包括与火盖配合的点火针和用于接地的金属螺旋部件，所述金属螺旋部件套设于所述点火针，所述点火针的顶端露出于所述金属螺旋部件，以使所述金属螺旋部件对所述点火针起到静电屏蔽作用并提升所述点火针的电场强度。2.如权利要求1所述的燃烧器点火系统，其特征在于，所述金属螺旋部件的顶端与所述点火针的针极之间的最小距离为l1，所述点火针的针极与所述火盖的最小距离为点火距离，所述点火距离为δh，δh<l1。3.如权利要求2所述的燃烧器点火系统，其特征在于，所述火盖的端部下方具有凸点，所述点火针的针极与所述凸点沿高度方向的距离为δh，所述点火针的中轴线与所述火盖的侧壁的水平距离为l2，δh<l2。4.如权利要求1所述的燃烧器点火系统，其特征在于，所述金属螺旋部件的线径为d1，所述金属螺旋部件的螺距为h1，2d1≤h1。5.如权利要求1所述的燃烧器点火系统，其特征在于，所述金属螺旋部件的内径为d2，所述点火针的外径为d3，1.1*d3<d2<2*d3。6.如权利要求1所述的燃烧器点火系统，其特征在于，所述金属螺旋部件为螺旋弹簧，所述螺旋弹簧为圆柱弹簧或塔型弹簧。7.如权利要求1所述的燃烧器点火系统，其特征在于，所述金属螺旋部件的螺旋旋向设为右旋。8.如权利要求1所述的燃烧器点火系统，其特征在于，所述燃烧器点火系统还包括卡接件，所述卡接件的一端连接于所述点火针，所述卡接件的另一端向外延伸并用于与混气室相连接。9.一种灶具燃烧器，其特征在于，所述灶具燃烧器包括如权利要求1-8中任意一项所述的燃烧器点火系统。10.如权利要求9所述的灶具燃烧器，其特征在于，所述灶具燃烧器设有混气室和火盖，所述混气室连接于所述火盖的下端，所述金属螺旋部件的底端抵于所述混气室的内壁面。11.如权利要求10所述的灶具燃烧器，其特征在于，所述灶具燃烧器还包括基座和底盘，所述基座和所述底盘连接于所述混气室的下端，所述底盘接地，所述火盖、所述混气室、所述基座和所述底盘形成回路。

技术总结
本发明公开了一种燃烧器点火系统及灶具燃烧器，燃烧器点火系统包括与火盖配合的点火针和用于接地的金属螺旋部件，金属螺旋部件套设于点火针，点火针的顶端露出于金属螺旋部件，以使金属螺旋部件对点火针起到静电屏蔽作用并提升点火针的电场强度。金属螺旋部件因为结构特性，内部具有空腔且接地，当金属螺旋部件套设在点火针上时，金属螺旋部件能够起到静电屏蔽从而使其空腔内的电场强度为0，外界的电场对金属螺旋部件的空腔内的点火针不会产生影响，从而确保点火针定向放电，不再向其他地方放电，提升点火成功率。提升点火成功率。提升点火成功率。


技术研发人员：杨萍 徐强
受保护的技术使用者：宁波方太厨具有限公司
技术研发日：2023.07.03
技术公布日：2023/9/14