CN101809368B - 燃烧器帽火焰稳定室 - Google Patents

Abstract

一种用于灶具的燃气燃烧器帽包括顶侧和底侧。该帽的底侧被配置为面向对应的燃烧器体。一个或多个火焰稳定室位于该帽的底侧上。

Description

燃烧器帽火焰稳定室

技术领域

本发明涉及燃烧器帽(burner cap)，更具体而言，涉及一种用在燃气炉灶面(cooktop)上并且其中具有火焰稳定室的燃烧器帽。

背景技术

自然通风燃气燃烧器(atmospheric gas burner)通常用作家用燃气灶具的表面单元。燃气燃烧器性能中的一个重要因素是它们抵抗环境中气流干扰的能力，例如房间通风、橱柜门快速运动以及最常见的炉门快速操作。炉门操作是特别烦人的，因为炉门的快速打开和闭合通常在炉灶体内产生相应的负压和超压环境。由于烟道——燃烧产物通过其排出炉子——的尺寸被确定为保持预期的炉温，且通常不足以为再平衡提供充分的气流，因此大量的空气经过燃气燃烧器或在其周围。

空气在燃气燃烧器周围涌流，这不利于燃烧器的火焰稳定并且可能引起火焰熄灭。此火焰稳定性问题在密封的燃气燃烧器装置中特别明显，这是因为炉灶表面在燃烧器底部周围没有开口以防止溢出物(spill)进入炉灶面以下的区域。

这种火焰不稳定性的内在原因是经过典型的灶顶燃烧器(rangetop burner)的燃烧口的燃气-空气混合物的低压降。虽然在燃料中可以获得充足的压力，但该压力能量用于将燃料加速至用于初次空气混入(primary air entrainment)所需的高喷射速度。该压力在燃烧器端口几乎没有恢复。在端口两侧的低压降使得通过周围环境传递的压力扰动能够容易地经过端口，这立刻将火焰朝向燃烧器头部牵引且导致热淬灭或者熄火。

另外的问题在于，将向燃气燃烧器的燃料供应从高燃烧器输入率快速调整到低燃烧器输入率，通常会引起火焰熄灭，此时虽然燃料已减少，但是混入空气流的动量继续进入燃烧器，这导致燃气-空气比立刻下降，引起熄火。

发明内容

下文给出了本发明的简单概括，以提供对于本发明多个方面的基本理解。此概括并非本发明的一个宽泛的综述。它既不意在指出本发明的主要或关键元件，也不意在描绘本发明的范围。它的目的全部在于以简单的形式提供本发明的一些构思，作为后文给出的详细描述的前序。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于灶具的燃气燃烧器帽。该燃气燃烧器帽包括顶侧和底侧。该帽的底侧被配置为面向对应的燃烧器体。一个或多个火焰稳定室定位在该帽的底侧。

根据本发明的另一方面，提供了一种燃气燃烧器组件。该燃气燃烧器组件包括：一个具有顶侧和底侧的燃烧器体；以及一个具有顶侧和底侧的燃烧器帽，该帽的底侧被配置为与燃烧器体的顶侧接合，其中该燃烧器帽在其底侧包括至少一个火焰稳定室，该火焰稳定室被配置为在其内保持燃气-空气混合物。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于灶具的燃气燃烧器帽。该燃气燃烧器帽包括：用于接触对应的燃烧器体的装置；以及用于在其内保持空气-燃气混合物以在灶具中出现压力扰动时帮助火焰稳定的装置。

以下的说明和附图详细阐述了本发明的某些说明性方面。然而，这些方面仅表现出了很少几种在其中可以应用本发明的原理的不同方式，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同方面。在结合附图考虑时，根据下文对于本发明的详细描述将明了本发明的其它目的、优点和新颖性特征。

附图说明

当参考附图阅读以下描述时，本发明所属技术领域普通技术人员将明了本发明的前述以及其他的特征和优点。

图1示出了根据本发明一个方面的燃烧器组件的分解图。

图2示出了根据本发明一个方面的组装后的图1的燃烧器组件。

图3示出了根据本发明一个方面的燃烧器体的顶侧。

图4示出了根据本发明一个方面的燃烧器帽的底侧。

图5示出了根据本发明一个方面的另一燃烧器体的顶侧。

图6示出了根据本发明一个方面的另一燃烧器帽的底侧。

图7示出了根据本发明一个方面的又一燃烧器体的顶侧。

图8示出了根据本发明一个方面的又一燃烧器帽的底侧。

图9示出了使用多个根据本发明一个方面的燃烧器组件的炉灶面的实例。

具体实施方式

本发明涉及一种用于燃烧器的帽，该帽具有至少一个设于其内的火焰稳定室。每个火焰稳定室用于保持一小份在燃烧器内燃烧的燃气-空气混合物，并且该室位于燃烧器帽内，以使得其保持的燃气-空气混合物与包含有输送给燃烧器端口的燃气-空气混合物的主室或气腔(plenum)相对地隔离。因此，当燃烧室出现压力变化例如当打开或关闭炉门时可能发生的压力变化(这引起燃烧器火焰的扰动)时，在火焰稳定室内的燃气-空气混合物可用于稳定火焰。现在将参考附图描述本发明，在所有附图中相同的参考数字用于表示相同的元件。可理解的是，各个附图无论是在附图彼此之间或在一幅给定的附图之内均未按比例绘制，具体而言各部件的尺寸为了便于看图而是任意绘制的。在以下的描述中，为了说明，阐述了许多具体细节以便彻底理解本发明。然而明显的是，无需这些具体细节也可以实施本发明。

首先参考图1和2，示出了根据本发明的一个方面的燃烧器组件1的分解和组合视图。燃烧器组件1包括支撑件5、燃烧器体10和燃烧器帽15。支撑件5包括燃气入口7并且被配置为附接至燃料源(未示出)。节流配件(orifice fitting)9紧固至支撑件5并且与燃气入口7流体连通。支撑件5也为燃烧器体10提供支撑。具体地，支撑件5包括在其顶面的圆柱形凸出部13。圆柱形凸出部13被配置为接纳一个环形隆起部17的向下延伸部分，该环形隆起部被设置为贯穿燃烧器体10的中心部分。因此，节流配件9可以提供燃气供应射流进入环形隆起部17。支撑件5还包括用于接纳火花点火组件23的一个孔19。火花点火组件23包括由导电材料形成的火花电极或电线27用于连接至高电压电位，以及绝缘件29，例如陶瓷材料。火花点火组件的下部在燃气炉灶表面以下延伸，用于将火花电极连接至高电压电位。火花点火组件的上部通过在燃烧器体10内的孔33而被接纳，以使得火花电极的上部被定位于在燃烧器体10内形成的点火室55内。

图3更详细地示出了燃烧器体10。燃烧器体10包括平截头体形基底20和从该基底20轴向延伸的圆柱形侧壁25。多个火焰端口30设置在圆柱形侧壁25的顶部内以形成多个燃烧器齿35，每个燃烧器齿35位于两个相邻的火焰端口30之间。火焰端口30为大致U形，其中U形的开口比底部稍宽。然而，可以理解的是，可以提供任意适宜形状和尺寸的端口开口来支持经过其中的火焰。主燃料室60被设置为与每个火焰端口30流体连通。每个燃烧器齿35包括至少一个从所述齿35的顶面轴向延伸的交叠垫片(crossover spacer)40。交叠垫片40被配置为接触燃烧器帽15的对应部分，以允许交叠火焰经过在燃烧器帽15和燃烧器齿35的顶面之间形成的缝45(图2)。缝45围绕燃烧器体10的整个周边提供一小份燃气，该小份燃气用于在低流量时的交叠点火。本实施例将交叠垫片40显示位于齿35的内拐角区域的方形凸出部。然而，所述交叠垫片和缝可以为任意所需的形状和尺寸，并且可以设置在任意合适的位置，只要所述交叠垫片40防止了燃烧器帽15直接接触燃烧器齿35的顶部。

燃烧器体10也包括至少一个从其延伸的定位器50，以将燃烧器帽15正确地定位在燃烧器体10上。在所图示的实例中，图示了被接合至对应的燃烧器齿35的两个定位器50；然而，可以使用任意适宜数量和形状的定位器。此外，定位器可设置于燃烧器体10上的任意适宜位置。替代地，或者附加地，定位器可以设置在燃烧器帽15上并且被认为落入本发明的范围内。

燃烧器体10还包括一个在其内形成的点火室55。点火室55由在一侧的大致U形壁65和在相对一侧的大致笔直壁66限定。点火室55的底部由燃烧器体10的表面67限定，顶部由燃烧室帽15中的对应的凹槽68限定(参见图4)。凹槽68为火花提供了增大的点火室体积以及适当间隙。在所述U形壁背部的室端口70允许主燃料室60和点火室55之间的流体连通。侧端口75允许与相邻的火焰端口80以及点火室55的流体连通。

现在参考图4，根据本发明一个方面更详细地示出了燃烧器帽15的底侧。燃烧器帽15包括至少一个火焰稳定室85。在本实例中，提供了两个火焰稳定室85。火焰稳定室85具有稍扁的圆柱形构型并且位于燃烧器帽15的下侧，大致位于在燃烧器帽15的周边和燃烧器帽15的中心中间。每个火焰稳定室85由分支87、第一环形壁90的一部分、以及燃烧器帽15的肋部93限定。这些元件87、90、93用于一定程度上将火焰稳定室85与影响燃烧器火焰的压力扰动隔离。因此，包含在火焰稳定室85内的燃气-空气混合物将可用于在该种压力扰动的情况下稳定燃烧器输出的火焰。可以理解的，任意其他适宜的一种结构或多种结构可以提供用来便利将火焰稳定室与压力扰动隔离。

燃烧器帽15的第一环形壁90在直径上明显大于燃烧器壁10的环形隆起部17，并且用于将从燃烧器体10的环形隆起部17(图3)流动的燃料导入主燃料室60。与该第一环形壁90径向向外间隔开的第二环形壁100被设置为接触从燃烧器齿35延伸的交叠垫片40，以形成交叠缝45，如图2所示。在与从燃烧器体10突出的一个或多个定位器50对应的位置，一个或多个凹进部分105也可以设置在燃烧器帽15内。可以理解，燃烧器帽15可以包括定位器凸出部，而燃烧器体可包括对应的凹进部分。还可以理解的是，可以利用任意合适的结构或机构来便于将帽15正确定位在燃烧器体10上。将帽15正确定位在燃烧器体10上，以使得所述帽15的火焰稳定室85对应于所述体10的火焰稳定室55。

现在参考图5-8，根据本发明的一个方面示出了燃烧器体和燃烧器帽的其它实例。参考图5和6，在燃烧器体10’和燃烧器帽15’设有具有与图3和4的燃烧器体10和燃烧器帽15的部件相同、相似或类似的结构和/或功能的范围内，将使用增加上标符号“’”的类似的参考数字。燃烧器帽15’包括设置在其下侧的两个火焰稳定室85’。火焰稳定室85’的截面大致是方形的，并且大致位于燃烧器帽15’的周边和燃烧器帽15’的中心中间。所述火焰稳定室部分地被分支87’和一部分第一环形壁90’围绕。当燃烧器帽15接合至燃烧器体10时，分支87’和第一环形壁90’将延伸至由燃烧器帽15’和燃烧器体10’限定的且保持燃料-空气混合物的环形凹槽的底部附近，以使得火焰稳定室85’将在一定程度上与影响燃烧器火焰的任意压力扰动隔离。因此，在火焰稳定室内包含的燃料-空气混合物将可用来在发生该种压力扰动时稳定火焰。

现在参考图7和8，在燃烧器体10”和燃烧器帽15’设有具有与图3和4的燃烧器体10和燃烧器帽15的部件相同、相似或类似的结构和/或功能的部件的范围内，将使用增加了双上标符号“””的类似参考数字。在图8所示的实例中，在燃烧器帽15”中设有单个火焰稳定室85”。火焰稳定室85”具有大致U形的构型并且位于燃烧器帽15”的下侧大致在燃烧器帽15”的周边和燃烧器帽15”的中心中间。U形火焰稳定室85”的较长侧布置为大致与燃烧器帽15的周边同心，并且U形火焰稳定室85”的开口侧朝向燃烧器帽15”的周边。在燃烧器帽15”接合燃烧器体15”时，U形火焰稳定室85”的较长侧和侧分支将延伸至在燃烧器帽15”和燃烧器体10”之间限定的且保持燃料-空气混合物供应的环形凹槽的底部附近，以使得火焰稳定室85”将在一定程度上与影响燃烧器火焰的任意压力扰动隔离。在火焰稳定室85”内包含的燃料-空气混合物将可用来在发生该种压力扰动时稳定火焰。

如图9所示，各种尺寸、形状和构型的多个燃烧器组件100可安装在燃气灶具例如炉灶(range)或炉灶面的支撑表面105上。所述帽布置在燃烧器体的顶部之上并且可以接触和置靠在交叠垫片上，如上所述，或者可以固定地附接至侧壁或者其他指定的附接点。在运行中，操纵一个在与所需的燃气燃烧器组件对应的燃气灶具上的控制旋钮，从而使得一阀门为燃气输送管提供燃料。燃料从喷射喷嘴释放并且初次空气被混入以支持燃烧。燃气-空气混合物经过燃烧器喷嘴的环形隆起部流至主燃料室，然后流至燃烧器体和燃烧器帽的多个部分，如上文所述。

上文所述包括本发明的实施方案。当然，为了描述本发明不可能描述各部件和方法的所有可想到的组合，但是本领域普通技术人员将理解，本发明的许多其他组合和排列是可能的。例如，虽然描述和示出了一种类型的燃烧器，本发明也可应用于其它类型的燃烧器，例如模压的铝制燃烧器和喷嘴分立安装式的燃烧器。因此，本发明旨在包含所有这些本发明的替换、改型和变体。

明显的是，本公开内容是举例，可以通过添加、改型和消除来进行各种变化而不脱离此公开内容所包含的教导的内容。因此本发明并不被限制于此公开内容的具体细节，除非在所附的权利要求必须如此限制的范围内。

Claims (19)

1.一种用于灶具的燃气燃烧器帽，包括：

顶侧和底侧，该底侧被配置为面向对应的燃烧器体；以及

至少一个火焰稳定室，其定位在该帽的底侧上；

其特征在于，所述燃气燃烧器帽还包括至少一个分支部，以便于当燃烧器帽接合至对应的燃烧器体时将火焰稳定室与压力扰动隔离。

2.根据权利要求1所述的燃气燃烧器帽，还包括至少两个火焰稳定室。

3.根据权利要求1所述的燃气燃烧器帽，其中所述至少一个火焰稳定室大致位于燃烧器帽的周边和燃烧器帽的中心中间。

4.根据权利要求1所述的燃气燃烧器帽，其中当燃烧器帽接合至对应的燃烧器体时，所述至少一个火焰稳定室与影响燃烧器火焰的压力扰动在一定程度上隔离。

5.根据权利要求1所述的燃气燃烧器帽，还包括一个与所述火焰稳定室径向向内间隔开的环形壁，以便于当燃烧器帽接合至对应的燃烧器体时将火焰稳定室与压力扰动隔离。

6.根据权利要求1所述的燃气燃烧器帽，还包括一个环形壁，以便于当燃烧器帽接合至对应的燃烧器体时将火焰稳定室与压力扰动隔离。

7.根据权利要求1所述的燃气燃烧器帽，其中所述至少一个火焰稳定室具有扁的圆柱形构型。

8.根据权利要求1所述的燃气燃烧器帽，其中所述至少一个火焰稳定室具有U形构型。

9.根据权利要求1所述的燃气燃烧器帽，其中所述至少一个火焰稳定室具有方形截面。

10.一种用于灶具的燃气燃烧器组件，包括：

具有顶侧和底侧的燃烧器体；以及

具有顶侧和底侧的燃烧器帽，该帽的底侧被配置为接合至所述燃烧器体的顶侧，

其中所述燃烧器帽在该帽的底侧上包括至少一个火焰稳定室，该火焰稳定室被配置为在其内保持燃气-空气混合物； 

其特征在于，所述燃烧器帽还包括至少一个分支部，以便于当燃烧器帽接合至对应的燃烧器体时将火焰稳定室与压力扰动隔离。

11.根据权利要求10所述的燃气燃烧器组件，其中该燃烧器帽包括设置在该帽内的两个火焰稳定室。

12.根据权利要求10所述的燃气燃烧器组件，还包括两个分支部和一个壁部，以便于当燃烧器帽接合至该燃烧器体时将火焰稳定室与压力扰动隔离。

13.根据权利要求10所述的燃气燃烧器组件，其中该燃烧器体和燃烧器帽中的至少一个包括定位器，并且该燃烧器体和燃烧器帽中的另一个包括用于接纳该定位器的凹进部分。

14.根据权利要求10所述的燃气燃烧器组件，其中该燃烧器体还包括贯穿该燃烧器体的侧壁设置的多个火焰端口，以形成燃烧器齿。

15.根据权利要求10所述的燃气燃烧器组件，其中该燃烧器体还包括用于接纳火花电极的点火室。

16.根据权利要求10所述的燃气燃烧器组件，还包括一个用于接纳节流配件和火花点火组件的支撑件。

17.根据权利要求14所述的燃气燃烧器组件，其中该燃烧器体包括经过该燃烧器齿的顶表面延伸的交叠垫片。

18.一种用于灶具的燃气燃烧器帽，包括：

用于接触对应的燃烧器体的装置；以及

用于在其内保持空气-燃气混合物以在当该灶具中出现压力扰动时便于稳定火焰的装置；

其特征在于，所述燃气燃烧器帽还包括至少一个分支部，以便于当燃烧器帽接合至对应的燃烧器体时将所述用于在其内保持空气-燃气混合物的装置与压力扰动隔离。

19.根据权利要求18所述的燃气燃烧器帽，还包括用于将所述用于保持的装置基本隔离的装置。 

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