CN101889171A - 烤炉用燃气燃烧器 - Google Patents

Abstract

烤炉或烤架用类型的燃气燃烧器(1)包括：用于混合燃料燃气和初级空气的文氏管(2)；在混合气的气流前进方向内纵向延伸和位于该文氏管(2)下游方向的主分配室(3)；和位于上述主室(3)外部和包括用于流出燃气-初级空气混合气的火焰孔(4；4a、4b、4c、4d)的至少一个发送室(22a、22b)，通过至少一个通孔(16a、16b、17a、17b)，在该主室(3)的至少一个纵向长度上相互流体连通该主室(3)和该外部室(22a、22b)。有利地，相对于混合气流的纵向前进方向，上述通孔(16a、16b、17a、17b)在主室(3)的上述纵向长度上在上游方向部分具有较大横截面和在下游方向部分具有较小横截面。

Description

烤炉用燃气燃烧器

技术领域

本发明涉及烤炉或烤架用类型的燃气燃烧器，包括：用于混合燃料燃气和初级空气的文氏管；在混合气流动前进方向内纵向延伸和位于文氏管下游方向的主室；以及在这样一个主室外部的至少一个腔室，并包括用于燃气-初级空气混合气流出的火焰孔。

背景技术

实现用于家用烤炉或烤架的燃气燃烧器是公知技术，其包括：第一延伸室，用于分配燃气-初级空气燃料混合气，紧邻在具有文氏效应的混合管的下游方向；和第二发送室，流体地连接至第一室，包括向外的用于这样的燃气混合气的流出孔(火焰孔)。自分配室至发送室的燃气混合气通道的形状和尺寸以及这样一个发送室和相应流出孔的形状确定在燃烧器内的混合气的局部热力状态，具体而言其逐点压力和浓度，从而确定第二室流出孔外部的火焰形状、轮廓和分布。

例如，ROSS拥有的美国专利3,156,292描述了类似的烤炉用燃气燃烧器，其中将在燃料混合气流入方向内纵向延伸和位于混合管下游方向的管状分配室安装在包括火焰孔的外壳内。该外壳在其上壁和分配管状室之间限定了发送室，其通过纵向延伸和在分配室的室壁上设置的一些通道流体连接至这样一个分配室。该纵向延伸通道的目的是确保自分配室至混合室的均匀燃气流入，从而确保在火焰分配和轮廓内的某种均匀性。

这样一种解决方案，尽管有助于明确的燃烧器操作，但是并未考虑因为在分配室的与混合管相对的封闭端上混合气流的突然停止而在管状分配室内生成的压力差。

具体而言，通过自相应喷嘴流出的燃气提供的在管状分配室内的混合气流纵向地自文氏管前进至分配室的封闭端，其中它遇到后者的封闭端墙，这将阻碍、转向和使气流自身紊乱。因此，在分配室内生成非零压力梯度，由此该压力在分配室的封闭端上局部较大和在混合管的出口部位局部较小。

如对于本领域的技术人员来说显而易见的，这样的压力梯度将导致在燃烧器内混合气的非均匀分布，因此即使存在与上述管状分配室分离的外部发送室，也将产生火焰的非均匀分布，进而产生由燃烧器生成的温度和热量的非均匀分布。

在CAST srl的国际专利申请WO 2004/005799中试图解决该问题，其描述了烤炉用类型的延长型燃烧器，包括具有文氏效应的位于燃气和初级空气混合管下游方向的燃料混合气的管状延长分配室(文氏管)。该混合气分配室，在自文氏管开始的某个长度上，通过某种纵向线圈与包括火焰孔的外部发送室流体连通。

通过在燃烧器内相互横向间隔和高度低于燃烧器腔室高度的两个纵向肋条实现的这样一个圈状体所限定的空间建立了一些腔壁，其设置以将部分混合气流传送到发送室，位于管状分配室的侧面，从而形成混合气的某种通气门，其将在上述发送室内存在的火焰孔上达到更高压力。如上所述，将仅在文氏管附近的长度上在上述发送室内设置的燃烧器的那些火焰孔上出现的这样的更高压力将足以补偿在与文氏管相对的燃烧器端上出现的更高压力，其中将在分配室内直接设置火焰孔，和不存在任何外部发送室，从而共同作用于调整燃烧器火焰的分布。

在CAST的申请中描述的解决方案尝试解决在燃烧器分配室内存在混合气压力梯度的问题，但是除了具体实施的困难之外，它并不允许在主分配室或发送室内获得在分布混合气局部压力中的足够均匀性，能够实现沿着整个燃烧器的规律和均匀的火焰。

本发明的目的是实现用于家用烤炉或烤架的燃烧器，其将不具有现有技术中公知的烤炉燃烧器的缺陷，从而呈现出在燃烧器的整个纵向延伸上有规律的火焰分布。

因此，本发明的目的是实现烤炉用类型的燃烧器，包括用于混合燃料燃气和初级空气的文氏管和位于文氏管下游方向的纵向延伸的分配室，至少在相应的火焰孔上，在其自身内部在整个燃烧器延伸方向上混合气压力的规律分布。

本发明的另一目的是提供上述类型的烤炉或烤架燃烧器，允许在燃烧器的整个延伸方向上规律和均匀分布的火焰。

发明内容

通过根据第一独立权利要求和后续从属权利要求的烤炉或烤架燃烧器实现这些和其它目的。

根据本发明的烤炉或烤架用燃气燃烧器包括：用于混合燃料燃气和初级空气的文氏管；在混合气的气流前进方向内纵向延伸和位于文氏管下游方向的主分配室；和位于这样一个主室外部和包括用于流出燃气-初级空气混合气的火焰孔的至少一个发送室。通过至少一个通孔，有利地相对于混合气流的纵向前进方向，其在这样的纵向长度上在上游方向部分内具有更大的横截面和在下游方向部分内具有较小的横截面，主分配室和外部发送室至少在主室的纵向长度上相互流体连通。

优选地，尽管不必需在沿着上述主室的整个纵向延伸的连续路径上，在主室和外部室之间的通孔形成了自文氏管出口部位到该主室的与文氏管相对的基本上端壁的主室的整个延伸。

这样一种解决方案允许在上述外部发送室内局部压力的有效调整，迫使混合气通过具有不同形状截面的通道流出，从而在混合气流上生成不同的负载损失。

实际上，受益于在此要求保护的解决方案，负载损失在具有较小截面的位于燃烧器封闭端附近的两个腔室之间的通孔上将较大，相反地，在具有较大截面的位于文氏管出口部位附近的通孔上将较小。这样，在外部发送室内燃料混合气压力和分配在整个燃烧器延伸方向上将实际上均匀，允许燃烧器火焰的类似均匀和规律的分布。

此外，根据本发明的优选方面，该燃烧器包括两个外部发送室，其具有沿着主分配室的平行轴的纵向延伸，和设置在后者的侧向上。

在本发明的优选实施例中，该燃烧器包括上壳体、中间隔板和下壳体，相互耦合以限定出文氏管和上述主室和外部室以及设置在底部的补偿室。在这样一种实施例中，包括凹陷部分和至少一个凸起部分的中间隔板的特定形状允许轻易和准确地确定在燃烧器的主室和外部室之间的上述通孔的横截面。

在根据本发明的这样一种燃烧器的实施例中，文氏管最好是具有轴向延伸的文氏管。

附图说明

仅为了说明性目的而非限制性的，将参考附图描述本发明的烤炉或烤架用燃烧器的优选实施例，在附图中：

图1是根据本发明特定方面的燃烧器的顶部透视图；

图2是图1的燃烧器的部分侧剖视图；

图3是上一附图的燃烧器的另一部分侧剖视图；

图4是组成图1的燃烧器本体的两个外部壳体内中间隔板的顶部透视图；

图5是根据图1图示的切割线A-A的图1的燃烧器的正面剖视图；和

图6是根据切割线B-B的图1的燃烧器的正面剖视图。

具体实施方式

首先参见图1，根据本发明一个方面的烤炉或烤架燃烧器1由上壳体5和下壳体6构成，其相互耦合并以公知方式连接，其限定了燃烧器1的外部本体或外壳，包括：用于将燃烧器1直接或间接地连接至烤炉或烤架内壁101的耦合部位7；侧面提供有多个火焰孔4的纵向延伸本体；和与上述耦合部位7相对的封闭端部位8；还包括用于将外壳直接或间接地固定到烤炉或烤架另一内壁的装置。

相互与中间隔板13插入耦合的壳体5和6(例如参见图4)至少部分地限定燃烧器1的内部几何结构，其包括：开始于其耦合端7至封闭部位8的具有轴向延伸的类型的文氏管2；置于文氏管2的下游方向和与其纵向同轴延伸的主室3；以及沿着与主室2轴侧边延伸的平行轴纵向延伸和包括上述火焰孔4的两个侧面外部室16、17(图2和3)。

现在参见图2，图示在其耦合部位7附近的燃烧器1的部分侧面部位，可以通过适当的支架100设置在燃烧器1和烤炉或烤架内壁101之间的连接，所述支架包括在现有技术中已知的在其耦合部位7固定燃烧器1的装置，和当将燃烧器1连接至这样一个支架100时，设置在燃烧器1内固定燃料燃气的喷嘴9。

更具体地，如图2所示，燃烧器1的内部几何结构提供第一管状区域10，置于耦合部位7的下游方向，呈现包括收敛部位的截短圆锥形状，直到其达到区域11，该区域具有包括缩小部位的圆柱轮廓，进入另一区域12，该区域相对于区域11逐渐加宽，或者在与图2的部位基本上正交的平面内呈现发散部位，如图1所示。区域10、11和12沿着唯一的轴延伸，构成具有轴向延伸的上述文氏管2，适合于允许混合由喷嘴9注入的燃料燃气和由文氏管2自身自燃烧器1的外部环境吸入的(初级)空气。

如从图2可以看出的，这样一个文氏管2部分地由下壳体6，部分地由中间隔板13和由上壳体5限定，合理成形所述中间隔板13从而自预定位置开始重叠下壳体6。

考虑到燃料燃气和随后在燃烧器1内混合气的前进方向，在文氏管2的出口部位14的下游方向，设置主室3以将混合气提供到燃烧器1内。主室3纵向和同轴地延伸至文氏管2，并由中间隔板13和上壳体5限定。

在中间隔板13和下壳体6之间设置下部补偿室15，利用将不仅用于调整流出到外部的混合气的沿着中间隔板13的下壁适当设置的一些开孔20(图4)，利用在这样一个隔板13和下壳体6之间实现的而且用于允许在燃烧器1点燃过程中将火焰最佳传播至若干火焰孔4的向外打开的一些通道23a、23b，与主室3流体连接。

现在参见图3，图示在其封闭端部位8上在此描述的燃烧器1一部分的侧截面，可以看出主室3在同一端部位8附近是锥形的。

此外，图3图示在中间隔板13的内部肋条和燃烧器1的上壳体5之间设置的两个开口16b和17b，限定了调整用于燃料混合气流入在其上开有上述火焰孔4的侧面发送室22b(参见图5和图6)的直通部位。

更详细地，还参见图4至图6，中间隔板13和上壳体5的特定形状允许限定外部室22a、22b，其沿着与主分配室3的轴平行的轴相对于主分配室3在侧面延伸，利用包括相对于燃料然气流前进方向具有适当校准尺寸的横截面的相应通孔16a、16b、17a、17b，与这样一个主室3流体连通。

有利地，根据本发明的优选方面，最靠近文氏管2的出口部位14的通孔16a、16b具有比在燃烧器1封闭端部位8上设置的通孔17a、17b的横截面更大的横截面。

如前所述，这样一种解决方案确定了相对于流动通过具有较大面积的横截面的通孔16a、17b所经历的负载损失，流动通过具有较小面积的横截面的通孔17a、17b部分经受较大负载损失(也就是说在抵达相应的侧面发送室22a、22b时将遇到更大困难)。

这样的导致负载损失相互不同的通孔16a、16b和17a、17b的不同截面基本上补偿了在封闭端部位8附近设置的燃烧器1的内部区域内相对于在文氏管2的下游方向设置的内部区域内出现的局部压力差，使得在侧面发送室22a、22b内的燃料混合气浓度和压力基本上均匀，进而实现沿着整个燃烧器1的规律和均匀的火焰。

图4、5和6允许更详细地观察在此描述燃烧器的整个内部轮廓，具体而言在燃烧器1的两个上壳体5和下壳体6之间设置的中间隔板13的不同形状。

正如附图所示，这样一个中间隔板13可以通过锻造金属板获得，并包括：成形以限定用于分别分配混合气的文氏管2和主室3的下部区域的下壁和上述下部补偿室5的上壁。自文氏管2的下游方向的区域开始的这样一个下壁基本上凹陷，适当地设置有多个开孔20，允许在顶部设置的主室3和在底部设置的补偿室15之间的流动交换。

在中间隔板13的这样一个凹陷下壁的侧端上，仅仅在文氏管2下游方向的某个长度上，根据燃料混合气流的前进方向，设置一些向上延伸的纵向肋条18a、18b和19a、19b，其通过组成这样一个中间隔板13的板材的凸起部分实现，其有助于分别限定用于混合气自主室2到外部室22a、22b的上述校准通孔16a、16b和17a、17b。

这样的肋条18a、18b和19a、19b以自中间隔板13的下壁开始的不同高度凸起，从而定义用于混合气的一些第一通孔16a、16b，其具有比在前者上游方向设置的一些第二通孔17a、17b的横截面更大的横截面。

已经指出在在此图示的具体实施例中，由肋条18a和18b限定的通孔16a、16b和由肋条19a、19b限定的通孔17a、17b具有均匀的横截面。

与此相关地，因为燃烧器1在其自身的端部位8的封闭部位呈现锥形，设置以与在这样一个封闭端部位8附近的燃烧器1的上壳体5功能耦合的肋条19a、19b也具有相对于中间隔板15的下壁递减的高度，以便通孔19a、19b具有基本上均匀的横截面。

此外，在肋条18a、18b、19a、19b的外部侧面，中间隔板存在两个基本上平坦的侧壁，与上壳体5一起限定外部室22a、22b，用于发送燃气混合气，具有相应的火焰孔4、4a、4b、4c、4d；与下壳体6一起限定下部补偿室15，具有相应的校准通道23a、23b。

最后，在燃烧器1的端部位8上，中间隔板进一步包括终结壁21，向上游方向凸起为肋条18a、18b和19a、19b，将用于流体地封闭燃烧器1的主分配室2。

在此已经观察到尽管已经如此描述了烤炉或烤架燃烧器，包括主分配室、两个发送侧面外部室和下部补偿室，通过耦合上壳体和下壳体并插入成形中间隔板实现，在至少一个主室和至少一个外部发送室上存在的，通过相对于混合气流的前进方向具有较大截面上游方向和较小截面下游方向的用于燃料混合气的校准通孔连接至主室的任何不同的烤炉或烤架燃烧器结构是本发明的一部分。

类似地，尽管上文已经描述了本发明的实施例，存在在主分配室每个侧面上的两个纵向长度，沿着其分别打开具有不同截面的两个校准通孔，尽管在每个长度上都是均匀的，通过横截面的连续缩小，允许获得上述效果的每种其它配置，即用于在燃烧器的封闭端部位上自主室流动至每个发送室的较小横截面，是本发明各种可能实施例的一部分。

上述烤炉或烤架燃烧器1的操作如下。一旦将燃烧器1连接至喷嘴9，随后将燃烧器1在其耦合部位7上连接至固定在烤炉或烤架壁101的支架100上，由用户使用现有技术公知的开关驱动通过喷嘴9流出的燃料燃气生成通过文氏管2的燃气流，首先在包括收敛部位10的区域内，然后在包括缩小部位11的区域内，最后在这样一个文氏管2的包括发散部位12的区域内。如所公知的，文氏管2的收敛-发散形状由流过的燃料燃气在包括缩小部位11的区域附近产生低压，这样的低压自外部环境吸入(初级)空气，生成燃料燃气与这样的初级空气的混合气，这结束于包括发散部位12的区域。

如此形成的燃料混合气进入主分配室3，利用在中间隔板13的凹陷下壁上设置的开孔20，其部分地抵达下部发送室15，通过如我们可以看到的由中间隔板13的肋条或凸面18a、18b和19a、19b分别限定的校准开口16a、16b和17a、17b，部分地抵达侧面外部室22a、22b。

在这样一个校准开口16a、16b和17a、17b的在文氏管2附近较大和在主室3的封闭端部位8附近较小的不同横截面确定了燃料混合气流抵达这样一个侧面室22a、22b的不同“便利性”(即该气流经受不同的负载损失)，这产生了在外部室22a、22b内基本上均匀的燃料混合气分布及其局部压力，尽管由于主室3端部位8的封闭导致在燃烧器1的这样一个端部位8附近燃料混合气的更大压力的趋势。

自外部发送室22a、22b的内部以及自补偿室15，燃料混合气通过火焰孔4a、4b、4c、4d和通过校准通道23a、23b分别流出，一旦已经点燃燃烧器1，则提供火焰，呈现沿着燃烧器1的整个外侧面均匀和规律的分布。

Claims (10)

1.烤炉或烤架用类型的燃气燃烧器(1)，包括：用于混合燃料燃气和初级空气的文氏管(2)；沿着所述混合气的气流前进方向纵向延伸和位于所述文氏管(2)下游方向的主分配室(3)；和位于所述主室(3)外部和包括用于流出燃气-初级空气混合气的火焰孔(4；4a、4b、4c、4d)的至少一个发送室(22a、22b)，通过至少一个通孔(16a、16b、17a、17b)，至少在所述主室(3)的纵向长度上相互流体连通所述主室(3)和所述至少一个外部室(22a、22b)，其特征在于相对于所述混合气流的所述纵向前进方向，所述至少一个通孔(16a、16b、17a、17b)在所述主室(3)的所述至少一个纵向长度上在上游方向部分具有较大横截面和在下游方向部分具有较小横截面。

2.根据权利要求1的燃烧器，特征在于所述主室(3)的所述至少一个纵向长度自所述文氏管(2)的出口部位(14)附近或之上的区域延伸至所述主室(3)的相对端(8)。

3.根据权利要求1或2的燃烧器，特征在于包括设置在所述主室(3)外部的两个腔室(22a、22b)，包括火焰孔(4；4a、4b、4c、4d)，并通过用于所述燃料混合气的两个相应通孔(16a、16b；17a、17b)流体连接至所述主室(3)，所述通孔(16a、16b；17a、17b)分别设置在所述主室(3)的至少一个相应纵向长度上，并相对于所述混合气流的所述纵向前进方向在上游方向部分具有较大横截面，和在所述主室(3)的所述至少一个相应长度的下游方向部分具有较小横截面。

4.根据权利要求3的燃烧器，特征在于所述至少两个外部室(22a、22b)在所述混合气流的前进方向具有纵向延伸，和它们沿着与所述主室(3)的轴平行的轴设置。

5.根据前述任一权利要求的燃烧器，特征在于包括上壳体(5)和中间隔板(13)，一旦耦合，限定用于燃料混合气的所述主室(3)的至少一部分，所述至少一个外部室(22a、22b)和所述至少一个通孔(16a、16b、17a、17b)。

6.根据权利要求5的燃烧器，特征在于所述中间隔板(13)包括至少一个中央凹陷部分和至少一个侧面凸起部分(18a、18b、19a、19b)，所述中央凹陷部分与所述上壳体(5)一起限定具有纵向延伸的所述主室(3)，所述至少一个侧面凸起部分(18a、18b、19a、19b)限定用于燃料混合气的所述至少一个通孔(16a、16b、17a、17b)。

7.根据权利要求5或6的燃烧器，特征在于包括耦合至所述上壳体(5)和所述中间隔板(13)的下壳体(6)，所述下壳体(6)与所述中间隔板(13)限定下部补偿室(5)。

8.根据权利要求5至7中任一权利要求的燃烧器，特征在于所述中间隔板(13)是至少部分穿孔的(20)。

9.根据前述任一权利要求的燃烧器，特征在于所述通孔(16a、16b、17a、17b)具有在其全部或部分长度上递减的横截面。

10.根据前述任一权利要求的燃烧器，特征在于所述文氏管(2)是轴向型的。

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