CN101238822B - 带有用于汽锅的预混合燃烧器的烤箱 - Google Patents

带有用于汽锅的预混合燃烧器的烤箱 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种带有用于汽锅的预混合燃烧器的食品烤箱，所述食品烤箱包括蒸汽产生汽锅、气体燃烧器、产生流经的强制空气流并将燃气注入燃烧器的装置、从燃烧器延伸出并适于将排气输送通过汽锅的外管道，其中气体燃烧器包括优选为圆柱形的第一内本体和直接与外管道连通并容纳第一内本体的第二外本体，从而在两者之间的中空间隙内形成预混合区域；第一内本体的外表面设置有多个分布于整个外表面的第一孔，而第二外本体的表面设置多个相应的第二孔，第二孔优选地设置成只覆盖相应外表面的单个限定部分并与外管道直接地连通。

Description

带有用于汽锅的预混合燃烧器的烤箱
技术领域
本发明涉及一种用于烹饪食品的改进型烤箱，其包括用于产生蒸汽的汽锅。
背景技术
众所周知在现有技术领域中存在这样的烤箱，其适于蒸食物，即通过汽蒸来烹饪食物，并且，除了能够通过多种传统方法中的任一种方法来烹饪食物、并因此设置有适当的烹饪设备和装置之外，其还适于通过使蒸汽流进入烹饪腔以充满其内部而使食物经历特定的烹饪模式。
例如在由本发明申请人提交的德国专利申请No.20307161.1中，已详细地描述了上述烤箱的基本特征和特性，因此，在这里为了更方便、简洁起见而参见该申请。
这类烤箱同样详尽地披露于其他出版物中，如欧洲专利EP 1 116920 A2和德国实用新型DE-GM 295 00 595.5。
迄今为止公开的解决方案总体上表明，基本上，每个气体燃烧器需——其配置为确保对相应的蒸汽产生汽锅进行加热——是这样的装置：其尺寸准确地限定至刚好与其预期的应用相适应。换言之，用于控制或调节如进气量、通流量、风扇气流率等操作参数的构件、零件，尤其是燃烧器本体的尺寸在所有情形下均优化为刚好与燃烧器本身所指定的特定应用场合的要求相匹配，所以它们通常不能与哪怕特性及额定蒸发量差别很小的烤箱蒸汽产生汽锅一起使用。
这实际上迫使涉及生产这类烤箱的制造商们设计和制造种类繁多的汽锅以及相关的气体燃烧器本体。显而易见，这种引入到设计和制造过程中的分散效应必然导致生产成本的显著上升，其原因是生产标准化程度低于预期值——即本领域一般技术人员都比较熟悉的状况，因此无需作进一步解释。
发明内容
有鉴于此，期望提供一种所谓的预混合型的气体燃烧器，这实际上是本发明的一个主要目的，这类燃烧器适于通过调节燃烧器的相关变量来确保热量输出在一个相当宽的范围内可调，而这些变量与相应燃烧器的尺寸无关或与尺寸独立；相应地，依照本发明的一种类型的预混合燃烧器能用于各种不同型号的具有各自不同额定蒸发量的汽锅的烤箱，而不会对任何这些不同类型及型号的烤箱的实际性能造成或产生可察觉到的影响。
依照本发明，通过一种预混合燃烧器来实现上述目标以及后续说明中将进一步阐明的目标，所述预混合燃烧器用于加热食品烤箱中的蒸汽产生汽锅，所述食品烤箱特别用于食品行业和大众饮食业领域，其包括：汽锅；气体燃烧器；产生流过所述燃烧器的强制空气流的装置；从所述燃烧器延伸出、并适于将所述燃烧器产生并排出的排气输送通过所述汽锅的外管道；将燃气注入所述燃烧器的喷射装置；其特征在于所述气体燃烧器包括：由圆筒形的第一内本体和制造并布置成在其中容纳所述第一内本体的圆筒形的第二外本体形成的燃烧器组件，在所述第一内本体和所述第二外本体之间的中空间隙中形成有预混合区，所述第一内本体在其侧表面上设置有多个第一孔，用于使空气和燃气从所述第一内本体的内部流通到所述中空间隙中，并且所述第二外本体设置有多个第二孔，所述第二孔设置成只覆盖所述第二外本体的外表面的单个限定部分，所述限定部分在与所述第二外本体的轴线正交的平面上的截线的展开角度不超过180度，所述燃烧器组件布置成使得所述第二外本体的轴线与所述外管道的排气传输轴线正交，并且所述第二孔基本上朝向所述排气传输轴线。。
附图说明
结合下文的非限定实施例的描述并参考附图，将更易于理解本发明的优点及特征：
图1和1A分别为竖直剖面投影透视图和立体图，其示意性地表示依据本发明的预混合气体燃烧器及其与关联的汽锅之间的相对定位；
图2为图1所示的燃烧器从外部观察的简化立体图；
图3为图2所示的圆柱形燃烧器内部组件的平面正视图；
图4为图2所示的圆柱形燃烧器沿与其轴线正交的剖切平面观察的平面剖视图；
图5所示与图3类似，但其中局部地剖切燃烧器的外表面；
图6A和6B为沿依据本发明的燃烧器的两个组件的两个相应圆柱面的相应平面展开后的示意图。
具体实施方式
本发明主要基于以下考虑：因其主要目的在于提供一种可潜在地适用于确保能在相当大范围内变化的热量输出的气体燃烧器，且其中这种大范围的热量输出应当可通过相应地控制变量而非燃烧器尺寸来进行调节，故所寻求的、并且因此找到的解决方案是限定燃烧器的一些特征，其有效地提高燃烧器的效率，同时优选地降低空间要求，即增加燃烧器的紧凑度。
但要实现上述目标，必须避免燃气直接在燃气喷嘴的出口处燃烧，同时在火焰区与喷嘴出口之间设置一个中间预混合区。
事实表明，通过在火焰区上游、即火焰区之前设置这样的预混合区，可使燃气喷射流与和该燃气喷射流一起注入的初级空气最佳地预混合。
其直接结果就是，上述燃气和初级空气的改进的预混合可确保燃气的最佳燃烧，从而整体上显著地提高燃烧器的效率，且燃烧器的其他功能和设计特性当然保持不变。
现有技术的通过蒸汽烹饪食物的烤箱(图1)包括：
蒸汽产生汽锅1，
气体燃烧器2，
产生通过燃烧器的强制空气流的风扇3，
从燃烧器延伸出的外管道4，其适用于将燃烧器产生的排气输送经过汽锅并从其排出。
此外，一个或多个燃气喷嘴5与风扇3和相关的输送管道相连，从而可以将相应的燃气流喷入由风扇3吹入燃烧器2的空气流中。由于该技术在本领域已众所周知，此处不再赘述。
依照现有技术，上述气体燃烧器一般制成仅包括单个近似完全密封的本体，其中流动有燃气和初级空气混合的气流；此混合的空气/燃气流通过设置在该燃烧器本体表面上的一系列孔口或端口离开近似完全密封的燃烧器本体，然后正好在每个这样的端口的孔口处于外侧点燃和燃烧。
通过完全不同的方式，依照本发明的气体燃烧器(图4、5)不由单个的独立本体组成，而是由优选为圆柱形的第一内本体6以及制造和布置成容纳第一内本体6的外本体7组装而成。
两个本体6、7进一步被设置为彼此分离，从而在产生和形成于两者之间的中空间隙中形成一个预混合区域8(图4)。
另外，第二外本体7又容纳于外排气管的起始部分之内(图5)，使得从第二外本体7排出的热排气能完全且自然地进入外排气管4，热排气然后从外排气管输送入汽锅1，关于此点将在下文再作详细解释(图5)。
重点参照图5以及图6A、6B，第一内本体6的表面设有多个第一孔10，孔10均匀且规律地分布于该本体的整个圆柱侧面上；而第二外本体7设有多个第二孔11，第二孔11与第一孔10相似，其与第一孔10的不同之处在于这些第二孔11仅设置成覆盖相应第二外本体7的单个侧部分12。
气体燃烧器是这样设置的，其中与由喷嘴5注入的燃气混合的燃烧空气进入第一内本体6，通过其上的第一孔10离开第一本体。如上所述，在随后的存在于两个燃烧器本体之间的中空间隙中，形成有一个预混合区，该预混合区有效地显著改善空气与燃气的混合。然后，由此形成的混合物通过设置在第二外本体7表面上的第二孔11喷出，然后在该处燃烧。
由于完全彻底的预混合效果所实现的高效率，发现正常情况下无需在第二外本体7的整个表面上分布第二孔11，因为实际上证明孔分布成仅覆盖表面的有限部分12是完全足够的。
更准确地说，如果将外本体7的圆柱侧面展开，即展开成一个平面，如图6B所示，可发现其中设置有第二孔11的部分12限定为矩形或方形。
如果部分12布置成沿排气流向汽锅1所遵循的方向正对汽锅1则更为有利。为此，由两个本体6、7形成的组件安装成：其X轴与外排气管4中排气的流向Y轴正交(图1和1A)。
在此情形中，如果带孔部分12在某种程度上布置成沿排气传输方向或排气流向Y完全朝向外排气管则尤为有利，为实现该目的，本发明的一个改进实施例的基础是：形成第二外本体7，使得限定部分12在正交于第二外本体7轴线X的平面上的截线的展开角度不超过180度(图4)。
有利地，限定部分12在第二外本体7上布置和朝向成全部、或至少绝大部分地朝向外排气管4的内部，从而空气/燃气混合物能直接在流道的起始侧燃烧，排气沿着流道传递至蒸汽产生汽锅1；本方案实际上有利于有效地将热排气迅速地输送至蒸汽产生汽锅1，从而更大程度地提高汽锅的最终能效。
另一方面，两个内本体6和外本体7可通过现有的制造技术和材料容易地提供。此处仅需要指出的是，与现有的同类燃烧器相反——在现有燃烧器中燃烧器的燃烧表面一般采用金属丝网或类似的带有或细或粗的网孔的金属罩，而依据本发明的两个燃烧器本体6、7优选地采用如下涉及数个分开步骤的工艺制造：
-首先采用传统技术在相应的金属坯料上形成尺寸合适的适当的穿孔图案，然后
-砑光处理两个带孔金属坯料，以使其平整并卷制成相应的合适直径。
从工业工程的角度来看，上述制造工艺当然可以认为是相当简单、快捷、以及最重要的是成本低廉的；然而，其在技术上存在不利的条件限制，当期望实现的直径小于某一给定值时，砑光处理的工艺无法应用，即是不切合实际的。
事实表明，为克服上述砑光工艺的技术限制，上述的第一内本体6的最佳直径尺寸应当选择成超过40mm。
另一方面事实也表明，尽管存在上述技术限制，但仍然可以制造成对的具有相应直径的内-外本体，虽然是受限制的——即在其最小尺寸方面受到限制，但成对的内-外本体即便是与最低功率的汽锅良好地匹配时仍能保证足够低的热量输出率，同时，若以足够的流率正确地供给适当的空气/燃气混合物，因其突出的高效率，其也能保证热量输出率与用于需要高汽锅额定蒸发量的烤箱的汽锅的要求相匹配。
因此，依照本发明，主要提出一种燃烧器，其结合有多项优异性能，保证其在应用和操作上具有最有利的灵活性，原因是因为
-其能够用于应付在非常宽的范围内变化的热量输出要求；
-其能够采用高度工业化——即自动化、因而是非常简单、可靠且极其廉价的制造技术来制造；
-其总体外尺寸相当紧凑，这在所有情形下在各种家用器具及类似器具中都是非常有利和极其有价值的；
-其在所有情形下无论如何都确保各种应用场合下的顶级的能效，这要归功于其具有远在空气和燃气抵达燃烧位置之前将空气和燃气很好地预混合的功能。

Claims (8)

1.一种食品烤箱，用于饮食服务业和大众餐饮业，所述食品烤箱设有蒸汽产生装置，所述食品烤箱包括：
汽锅(1)；
气体燃烧器(2)；
产生流过所述燃烧器的强制空气流的装置(3)；
从所述燃烧器延伸出、并适于将所述燃烧器产生并排出的排气输送通过所述汽锅的外管道(4)；
将燃气注入所述燃烧器的喷射装置(5)；
其特征在于所述气体燃烧器(2)包括：
由圆筒形的第一内本体(6)和制造并布置成在其中容纳所述第一内本体(6)的圆筒形的第二外本体(7)形成的燃烧器组件，在所述第一内本体和所述第二外本体之间的中空间隙中形成有预混合区(8)，所述第一内本体(6)在其侧表面上设置有多个第一孔(10)，用于使空气和燃气从所述第一内本体(6)的内部流通到所述中空间隙中，并且所述第二外本体(7)设置有多个第二孔(11)，所述第二孔(11)设置成只覆盖所述第二外本体(7)的外表面的单个限定部分(12)，所述单个限定部分(12)在与所述第二外本体(7)的轴线(X)正交的平面上的截线的展开角度不超过180度，所述燃烧器组件布置成使得所述第二外本体(7)的轴线(X)与所述外管道(4)的排气传输轴线(Y)正交，并且所述第二孔(11)基本上朝向所述排气传输轴线(Y)。
2.如权利要求1所述的食品烤箱，其特征在于所述第二外本体(7)至少部分地与所述外管道(4)直接地连通。
3.如权利要求2所述的食品烤箱，其特征在于所述第一孔(10)在整个所述侧表面上均匀且规律地分布。
4.如权利要求1-3中任一项所述的食品烤箱，其特征在于所述外管道(4)与所述第二孔(11)直接地连通。
5.如权利要求1-3中任一项所述的食品烤箱，其特征在于其中设有所述第二孔(11)的所述单个限定部分(12)在展开时，即展开到平面上时，呈矩形。
6.如权利要求中1-3任一项所述的食品烤箱，其特征在于产生强制空气流的所述装置(3)和将燃气注入所述燃烧器的所述喷射装置(5)设置为能够使得所述强制空气流和燃气分别进入所述第一内本体(6)。
7.如权利要求1-3中任一项所述的食品烤箱，其特征在于所述第一内本体(6)的直径超过40mm。
8.如权利要求1-3中任一项所述的食品烤箱，其特征在于其中设有所述第二孔(11)的所述单个限定部分(12)在展开时，即展开到平面上时，呈方形。
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