点火组件及包括其的燃烧器

技术领域

本发明涉及一种点火组件及包括其的燃烧器。

背景技术

灶具的点火过程是点火针上的电极针击穿空气层放电的过程，放电能力的好坏取决于是否容易将空气击穿，点火器提供击穿空气层的电压，击穿电压越低，表明越容易放电，更容易点火。

现有技术中的点火针包括针本体和套设于针本体的壳体，壳体通常为陶瓷材料，随着针本体充电，壳体表面附近会积聚同号的空间电荷，同号空间电荷的存在，使得针本体顶部的电场更加均匀，电场强度降低，会导致所需击穿电压升高，也就存在点火失败的风险。

另外，点火针是影响击穿电压的关键零部件，特别是针本体的尺寸、陶瓷体及其表面釉层的绝缘性。在用户实际使用过程中，空气的湿度、油污等都会对击穿电压有较大影响，如果点火针设计的不合理，叠加环境的不利影响，会导致所需击穿电压升高，超过点火器提供的最大电压，导致点火失败。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中点火针存在点火失败的情况的缺陷，提供一种点火组件及包括其的燃烧器。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种点火组件，所述点火组件包括点火针和火盖，所述火盖设有供燃气流出的燃气流出孔，所述点火针包括针本体和壳体，所述针本体的一端插设并固定于所述壳体内，另一端露出于所述壳体的顶面，所述针本体露出于所述壳体的顶面的高度为L1，所述针本体的顶端与所述火盖的最近距离为L2，其中L1＝(0.8～1.5)L2。

在本方案中，通过将针本体露出于壳体的顶面的高度L1与针本体的顶端与火盖的最近距离L2的关系限定为L1＝(0.8～1.5)L2，这样击穿电压和燃气可通过量之间将具有较好的平衡性，有利于保证点火成功。具体来说，随着针本体露出于壳体的高度L1的增加，可以减轻空间电荷带来的影响，使得针本体的顶端与火盖之间的电场减弱程度减轻，击穿电压也会随之降低，从而有利于提高点火容易程度。同时为了保证针本体的顶端与燃气流出孔之间有足够的燃气通过、以及为了避免因距离太小而导致水滴时短路，针本体与火盖之间的最近距离L2需要增大至一定程度，然而当距离L2增加，点火针点火时所需要的击穿电压也会升高，此时若适当增加L1则能够降低击穿难度，也就是说若L1与L2保持一定的比例关系，可以保证顺利点火。

当L1＜0.8L2时，即针本体露出于壳体的顶面的高度过小或者针本体的顶端与火盖之间的最近距离过大，此时点火针周围电场会受到影响，具体来说电场畸变程度下降，导致击穿电压增大，即点火难度增大；当L1＞1.5L2时，即针本体露出于壳体的顶面的高度过长或者针本体的顶端与火盖之间的最近距离过小，此时针本体顶部的长度变化对于周围电场畸变已无明显影响，同时针本体使用过程中出现故障及安全风险的概率升高，例如使用过程中顾客触电、针本体折断、针本体被油污污染等，L2太小会导致放电处燃气流量太小难以完成点火。

较佳地，所述火盖设有延伸段，所述延伸段沿远离所述火盖的方向向外延伸并位于所述点火针的上方，所述针本体与所述延伸段之间形成燃气通道，所述燃气通道与所述燃气流出孔相连通。

在本方案中，采用上述结构形式，一方面，当燃气自燃气流出孔流出后，会有附壁效应，也就会在针本体与延伸段之间形成一个稳定的气流层，从而有利于保证针本体能够接触到充足的燃气；另一方面，延伸段沿远离火盖的方向向外延伸并位于点火针的上方，也就是说，延伸段与点火针之间会呈一定角度，从而在延伸段的导向作用下，燃气与点火针的针本体之间也会呈一定角度，这样将更容易点燃燃气。另外，将火盖设置为具有延伸段，并且延伸段位于点火针的上方，也就是说，点火针附近增加了金属体，金属体会使得点火针附近的电场趋向不均匀，从而电场强度升高，有利于降低击穿难度。

较佳地，所述延伸段沿水平方向向外延伸。

在本方案中，采用上述结构形式，延伸段与针本体之间呈直角，这样针本体放电的火花与燃气气流呈十字交叉，更容易点燃燃气。

较佳地，2.5mm≤L1≤5mm。

在本方案中，在上述范围内，击穿电压的降低效果最为有效。若针本体露出壳体的高度L1太长(即大于5mm)，则容易出现火焰灼烧、产生接触黄焰、漏电等问题。若针本体露出壳体的高度L1太短(即小于2.5mm)，则其对针本体顶部的电场分布的影响较小，击穿电压仍较高，无法改善点火性能。

较佳地，3.3mm≤L2≤3.8mm。

在本方案中，随着距离L2的增加，所需要的击穿电压也会升高，因此为了更容易点火，距离L2可以设置的较小，但是L2同时也需要保证燃气的可通过量充足，L2为3.5mm时为最优选的距离，此时能够兼顾点火容易和燃气可通过量充足。

较佳地，至少所述壳体的顶部的外壁面由下至上朝靠近所述壳体的轴线的方向延伸。

在本方案中，采用上述结构形式，壳体顶端面的空间电荷将会减少，空间电荷的分布趋向于不均匀，也就减轻了空间电荷带来的影响，使得电场强度升高，击穿电压降低，进而提高了点火成功率。

较佳地，所述壳体的顶部的外壁面的延伸方向与所述壳体的轴线方向呈夹角α，20°≤α≤40°。

在本方案中，当夹角α小于20°，会导致壳体顶部斜面过长，壳体整体呈锥形，一方面壳体不易加工，同时安装过程中不便于固定，导致安装不牢固，影响放电位置，降低点火成功率，且釉面层面积较大，影响壳体外表面绝缘效果，存在安全隐患；当夹角α大于40°，壳体的顶部端面仍会存在较多电荷，无法降低点火针顶部的击穿电压，也就无法提升点火成功率。

较佳地，所述壳体的外表面包覆有釉面层。

在本方案中，采用上述结构形式，可以增加壳体的强度、稳定性，还可以使得壳体不透水，提高安全性，并且釉面层为绝缘层，绝缘层可以消除空间电荷影响，提高点火成功率，同时也没有漏电风险。

较佳地，所述针本体的顶端的直径为φ1，所述壳体的顶面的直径为φ2，其中1/4φ2≤φ1≤1/3φ2。

在本方案中，采用上述结构形式，可以兼顾壳体的结构强度和绝缘性能。

一种燃烧器，所述燃烧器包括如上述所述的点火组件。

在本方案中，当燃烧器使用了上述的点火组件，用户在点火使用时，击穿电压与燃气可通过量之间的平衡性较好，即可以同时具有较低的击穿电压和充足的燃气可通过量，能够保证顺利点火。

本发明的积极进步效果在于：

本发明通过将针本体露出于壳体的顶面的高度L1与针本体的顶端与火盖之间的最近距离L2的关系限定为L1＝(0.8～1.5)L2，这样击穿电压和燃气可通过量之间将具有较好的平衡性，有利于保证点火成功。具体来说，随着针本体露出于壳体的高度L1的增加，可以减轻空间电荷带来的影响，使得针本体的顶端与火盖之间的电场减弱程度减轻，击穿电压也会随之降低，从而有利于提高点火容易程度。同时为了保证针本体的顶端与燃气流出孔之间有足够的燃气通过、以及为了避免因距离太小而导致水滴时短路，针本体与火盖之间的最近距离L2需要增大至一定程度，然而当距离L2增加，点火针点火时所需要的击穿电压也会升高，此时若适当增加L1则能够降低击穿难度，也就是说若L1与L2保持一定的比例关系，可以保证顺利点火。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的点火组件的结构示意图。

图2为本发明较佳实施例的点火组件的局部放大图。

图3为本发明较佳实施例的点火针的结构示意图。

附图标记说明

点火组件100

点火针1

针本体11

壳体12

火盖2

燃气流出孔21

延伸段22

燃气通道3

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。

如图1-图3所示，本实施例公开了一种点火组件100，点火组件100包括点火针1和火盖2，火盖2设有供燃气流出的燃气流出孔21，点火针1包括针本体11和壳体12，针本体11的一端插设并固定于壳体12内，另一端露出于壳体12的顶面，针本体11露出于壳体12的顶面的高度为L1，针本体11的顶端与火盖2之间的最近距离为L2，其中L1＝(0.8～1.5)L2。

通过将针本体11露出于壳体12的顶面的高度L1与针本体11的顶端与火盖2之间的最近距离L2的关系限定为L1＝(0.8～1.5)L2，这样击穿电压和燃气可通过量之间将具有较好的平衡性，有利于保证点火成功。具体来说，随着针本体11露出于壳体12的高度L1的增加，可以减轻空间电荷带来的影响，使得针本体11的顶端与火盖2之间的电场减弱程度减轻，击穿电压也会随之降低，从而有利于提高点火容易程度。同时为了保证针本体11的顶端与燃气流出孔21之间有足够的燃气通过、以及为了避免因距离太小而导致水滴时短路，针本体11与火盖2之间的最近距离L2需要增大至一定程度，然而当距离L2增加，点火针1点火时所需要的击穿电压也会升高，此时若适当增加L1则能够降低击穿难度，也就是说若L1与L2保持一定的比例关系，可以保证顺利点火。

当L1＜0.8L2时，即针本体11露出于壳体12的顶面的高度过小或者针本体11的顶端与火盖2之间的最近距离过大，此时点火针1周围电场会受到影响，具体来说电场畸变程度下降，导致击穿电压增大，即点火难度增大；当L1＞1.5L2时，即针本体11露出于壳体12的顶面的高度过长或者针本体11的顶端与火盖2之间的最近距离过小，此时针本体11顶部的长度变化对于周围电场畸变已无明显影响，同时针本体11使用过程中出现故障及安全风险的概率升高，例如使用过程中顾客触电、针本体11折断、针本体11被油污污染等，L2太小会导致放电处燃气流量太小难以完成点火。

其中，2.5mm≤L1≤5mm，在该范围内，击穿电压的降低效果最为有效。若针本体11露出壳体12的高度L1太长(即大于5mm)，则容易出现火焰灼烧、产生接触黄焰、漏电等问题，并且由表1可以看出，高度L1在5mm基础上继续增大，击穿电压的降低程度不大。若针本体11露出壳体12的高度L1太短(即小于2.5mm)，则其对针本体11顶部的电场分布的影响较小，击穿电压仍较高，无法改善点火性能。在本实施例中，L1的优选值为3.5mm、3.8mm、4.0mm、4.2mm、4.5mm。

表1：

如表2可以看出，随着距离L2的增加，所需要的击穿电压也会逐步升高，因此为了更容易点火，距离L2应当设置的较小，但是L2同时也需要保证燃气的可通过量充足，因此在本实施例中，距离L2保持在3.3mm≤L2≤3.8mm范围内，优选值为3.5mm。

表2：

如图1和图2所示，火盖2设有延伸段22，延伸段22沿远离火盖2的方向向外延伸并位于点火针1的上方，针本体11与延伸段22之间形成燃气通道3，燃气通道3与燃气流出孔21相连通，从而一方面，当燃气自燃气流出孔21流出后，会有附壁效应，也就会在针本体11与延伸段22之间形成一个稳定的气流层，从而有利于保证针本体11能够接触到充足的燃气；另一方面，延伸段22沿远离火盖2的方向向外延伸并位于点火针1的上方，也就是说，延伸段22与点火针1之间会呈一定角度，从而在延伸段22的导向作用下，燃气与点火针1的针本体11之间也会呈一定角度，这样将更容易点燃燃气。另外，将火盖2设置为具有延伸段22，并且延伸段22位于点火针1的上方，也就是说，点火针1附近增加了金属体，金属体会使得点火针1附近的电场趋向不均匀，从而电场强度升高，有利于降低击穿难度。

在本实施例中，延伸段22沿水平方向向外延伸，从而延伸段22与针本体11之间呈直角，这样针本体11放电的火花与燃气气流呈十字交叉，更容易点燃燃气。在其他的实施例中，延伸段22也可以倾斜向下延伸。

在其他的实施例中，火盖2可以不具有延伸段22，此时火盖2整体位于针本体11的侧边，燃气从针本体11侧边的燃气流出孔21流出后散发至针本体11的周围。

如图3所示，在本实施例中，壳体12的顶部的外壁面由下至上朝靠近壳体12的轴线的方向延伸，即壳体12的顶部呈半锥形，从而壳体12顶端面的空间电荷将会减少，空间电荷的分布趋向于不均匀，也就减轻了空间电荷带来的影响，使得电场强度升高，击穿电压降低，进而提高了点火成功率。在其他的实施例中，可以是壳体12的整体外壁面由下至上朝靠近壳体12的轴线的方向延伸。

具体的，壳体12的顶部的外壁面的延伸方向与壳体12的轴线方向呈夹角α，20°≤α≤40°，在该范围内，空间电荷的减少效果最佳。当夹角α小于20°，壳体12顶部斜面过长，壳体12整体呈锥形，一方面壳体12不易加工，同时安装过程中不便于固定，导致安装不牢固，影响放电位置，降低点火成功率，且釉面层薄面积较大，影响壳体12外表面绝缘效果，存在安全隐患；当夹角α大于40°，壳体12的顶部端面仍会存在较多电荷，无法降低点火针1顶部的击穿电压，也就无法提升点火成功率。

壳体12的外表面包覆有釉面层，从而可以增加壳体的强度、稳定性，还可以使得壳体不透水，提高安全性，并且釉面层为绝缘层，绝缘层可以消除空间电荷影响，提高点火成功率，同时也没有漏电风险。

针本体11的顶端的直径为φ1，壳体12的顶面的直径为φ2，其中1/4φ2≤φ1≤1/3φ2，从而可以兼顾壳体12的结构强度和绝缘性能。结合针本体11露出壳体12的高度增加，可以进一步减弱空间电荷的影响。

本实施例还公开了一种燃烧器，燃烧器包括如上述的点火组件100。当燃烧器使用了上述的点火组件100，用户在点火使用时，击穿电压与燃气可通过量之间的平衡性较好，即可以同时具有较低的击穿电压和充足的燃气可通过量，能够保证顺利点火。

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。