CN101978213A - 文丘里管壳体组件和方法 - Google Patents

Abstract

一种文丘里管壳体组件，具有作为文丘里管壳体组件的一部分铸造而成的水平壁。水平壁中铸造有多个燃气/空气开口，其可为一个或多个燃烧头逐步提供燃气与空气的均衡混合物并释放燃气和空气混合物以提供均匀加热模式。

Description

文丘里管壳体组件和方法

技术领域

本公开涉及将燃气和空气混合物输送到一个或多个燃烧头的一种方法和一种文丘里管壳体(venturi housing)组件。

背景技术

文丘里管壳体组件用于将燃气和空气组分混合成混合物并将混合物输送到燃烧器或引燃器。此处使用术语“文丘里管壳体组件”指的是、并包括其中有燃气和空气混合物从中流动的任何文丘里管、喷射器或类似装置。

传统的文丘里管壳体组件制造有水平壁，该水平壁可铸造在壳体组件中。该水平壁用于扼制燃气和空气混合物并限定燃气和空气混合物从文丘里管组件中释放的位置。但是，传统的水平壁制造成燃气和空气混合物从水平壁的端部大量释放，这造成来自燃烧头的热区以及不均匀的加热模式。水平壁没有提供逐步释放燃气和空气混合物的方式。结果是，传统的文丘里管壳体组件只能适应单一燃烧头设计，因为水平壁的定位是为特定的燃烧头而定制和优化的。

需要能够使燃气和空气混合物在整个燃烧头中更加均衡和逐步释放的方法和文丘里管壳体组件。

还需要能够使用一个或多个可互换的燃烧头的文丘里管壳体组件。

发明内容

本公开提供了一种带有水平壁的文丘里管壳体组件，该水平壁可铸造在组件中，向燃烧头提供燃气与空气的均衡混合物，从而由燃烧头提供均匀的加热模式。

本公开的文丘里管壳体组件包括：包括水平壁的文丘里管组件以及水平壁中的至少一个燃气/空气释放开口。开口的形状形成为向燃烧头的引出端口逐步提供燃气和空气的均衡混合物，从而由燃烧头提供均匀的加热模式。

在本公开的文丘里管壳体组件的一种实施方式中，开口是水平壁中的、间隔开以便向燃烧头的引出端口提供燃气和空气的均衡混合物的多个开口中的一个。

在本公开的文丘里管壳体组件的另一种实施方式中，多个燃气/空气释放开口在大约两个至大约6个开口的范围内。

在本公开的文丘里管壳体组件的另一种实施方式中，多个燃气/空气释放开口中的每一个具有在约3/16英寸至约3/8英寸的范围内的直径。

在本公开的文丘里管壳体组件的另一种实施方式中，开口的形状选自包括圆形、方形、三角形、狭缝形及其任意组合的组，所述形状将燃气和空气混合物以受控的形式以连贯、均匀且可预测的方式释放到燃烧头中的引出端口。

在本公开的文丘里管壳体组件的另一种实施方式中，燃烧头选自包括星形头燃烧器，八边形燃烧头和环形燃烧头的组。

在本公开的文丘里管壳体组件的另一种实施方式中，喷射器将燃气和空气混合物经由调风门和喉口喷射到水平壁。

在本公开的文丘里管壳体组件的另一种实施方式中，多个燃气/空气释放开口在大约两个至大约6个开口的范围内。

在本公开的文丘里管壳体组件的另一种实施方式中，多个燃气/空气释放开口中每一个具有在约1/4英寸至约1/3英寸的范围内的直径。

在本公开的文丘里管壳体组件的另一种实施方式中，燃气/空气释放开口在水平壁中钻制、机加工或者铸造而成。

本公开的一种方法向坐置在水平壁上的燃烧头的引出端口供给空气/燃气混合物。该方法包括将空气/燃气混合物经由文丘里管供给到水平壁、以及将空气/燃气混合物经由水平壁中的至少一个开口分配到引出端口。开口的形状形成为向燃烧头的引出端口逐步提供燃气和空气的均衡混合物，从而由燃烧头提供均匀的加热模式。

在本公开的方法的一种实施方式中，开口是水平壁中的、间隔开以便向燃烧头的引出端口提供燃气和空气的均衡混合物的多个开口中的一个。

在本公开的方法的另一种实施方式中，多个燃气/空气释放开口在大约两个至大约6个开口的范围内。

在本公开的方法的另一种实施方式中，多个燃气/空气释放开口中的每一个具有在约3/16英寸至约3/8英寸的范围内的直径。

在本公开的方法的另一种实施方式中，开口的形状选自包括圆形、方形、三角形、狭缝形及其任意组合的组，所述形状将燃气和空气混合物以受控的形式以连贯、均匀且可预测的方式释放到燃烧头中的引出端口。

附图说明

图1是本公开的文丘里管壳体组件的俯视图。

图2是图1中的文丘里管壳体组件的前文丘里管组件的俯视前侧立体图，其中移除了燃烧头。

具体实施方式

参见图1，文丘里管壳体组件20包括前文丘里管组件22和后文丘里管组件24。前文丘里管组件22包括前燃烧器28和前文丘里管30。后文丘里管组件26包括后燃烧器32和后文丘里管34。前文丘里管组件22和后文丘里管组件26大致相同，因而仅详细描述前文丘里管组件22。参见图1和2，前文丘里管组件22包括调风门40，该调风门覆盖文丘里管30的钟形截面46。调风门40支撑喷射器42使将喷射器42居中，并允许初始空气进入——所述初始空气因燃气被喷射到文丘里管组件22中时出现的文丘里效应而被吸入到文丘里管壳体组件22中。阀41允许燃气流经过喷射器42。燃气和空气在钟形部46中开始混合到一起。燃气和空气混合物行进到喉口截面44中，该喉口截面44进—步混合燃气和空气。燃气和空气混合物例如可包括一种或多种供给燃气，所述供给燃气包括但不限于人造燃气、丙烷、天然气、丁烷、液化天然气及其任意组合。

如图1和2所示，前燃烧器28包括坐置在水平壁48上的燃烧头46并提供了腔，该腔中接收在文丘里管壳体组件22中流动的燃气和空气混合物。水平壁48控制混合物，因为通过将该壁加长，在空气/燃气混合物被允许填充燃烧头46的腔之前被迫进—步行进，从而给予其更多时间进行混合。这是有益的，因为混合越充分则燃烧得越好。在另一个示例性实施方式中，水平壁25铸造在文丘里管壳体组件5中。

[26]前文丘里管组件22包括在水平壁48中钻制、机加工或铸造而成的多个燃气/空气释放开口50。燃气/空气释放开口50设计成朝燃烧头46内的一个或多个引出端口60逐步且均匀地释放燃气和空气混合物，以在燃烧器中实现均匀的火焰模式。由燃气/空气释放开口50提供的形成均匀火焰模式保证了燃烧器上没有热区或冷区。可以改变燃气/空气释放开口50在水平壁48上的布置来实现形成均匀火焰模式。

[27]燃气/空气释放开口50的直径尺寸可以在从约1/32英寸到水平壁48的整个宽度的范围内。在示例性实施方式中，燃气/空气释放开口50的直径尺寸在从约3/16英寸至约3/8英寸的范围内。

[28]此外，燃气/空气释放开口50可以呈任何形状，包括圆形、方形、三角形、狭缝形、槽口形或者任何其它形状，具有所述形状的燃气/空气释放开口50能够以受控的形式将燃气和空气混合物以连贯、均匀且可预测的方式释放到一个或多个燃烧头中的引出端口。在一种示例性实施方式中，燃气/空气释放开口50可以是从水平壁48的一端机加工至水平壁48另一侧的槽口。在另一种示例性实施方式中，燃气/空气释放开口50可以是切入水平壁48中的多个狭缝。可以改变狭缝的数量以及狭缝之间的间隔来保证以受控的形式以连贯、均匀且可预测的方式释放燃气和空气混合物。这与典型的已知文丘里管组件形成对比，在已知文丘里管组件中所有燃气从水平壁的端部流出。这导致水平壁端部正上方的引出端口处的可用燃气比逐渐远离水平壁端部处的可用燃气多。因此，当燃烧头被点燃时，一些火焰实际上比其它火焰高，导致第四段中提到的热区。相反，水平壁48中的开口50用于使燃气分配均匀，使得燃烧头46的所有端口60有等量的可用燃气，从而提供均匀加热模式。

[29]构造有燃气/空气开口50的文丘里管壳体组件22可以与一个或多个可互换的燃烧头一起使用并仍然保持燃气和空气混合物的逐步释放且同时还提供形成的均匀火焰模式。测试结果也证实当一个或多个燃烧头中的每一个装配到系统上时，文丘里管壳体组件22均能通过监管测试(regulatorytest)。

[30]下文表1提供了本公开的文丘里管壳体组件20的第一示例性实施方式单元和第二示例性实施方式单元的打开单个燃烧器的测试结果。第一示例性实施方式采用文丘里管壳体组件20结合星形头燃烧器46。第二示例性实施方式采用八边形燃烧头结合与第一示例性单元相同的文丘里管壳体组件20。表1还提供了另外四个传统文丘里管壳体组件(其水平壁中没有用于逐步释放燃气和空气混合物的开口)的打开燃烧器测试结果。除了这些测试，还对每个燃烧器进行了三种烹饪均匀度测试(面粉，水，煎饼面糊)。测试数据显示本公开的文丘里管壳体组件5的第一示例性实施方式和第二示例性实施方式上的燃烧器提供了最均匀的烹饪结果。

表1：打开燃烧器测试的统计值

带开口的测试单元1

带开口的测试单元2

对比单元1

对比单元2

对比单元3

对比单元4

平均总体均匀度

30.7°F

35.7°F

37.4°F

58.4°F

53.2°F

29.3°F

I/O平均

51.5°F

89.1F

63.5°F

155.4°F

128.3°F

21.4°F

L/R平均

15.0°F

3.6°F

41.5°F

8.2°F

17.0°F

35.0°F

F/B平均

25.7°F

14.5°F

7.2°F

11.6°F

13.3°F

31.5°F

500时间(time)

329秒

345秒

310秒

291秒

374秒

407秒

SS温度

909°F

916°F

934°F

906°F

870°F

839°F

平均

11.5

17.4

14.3

11.2

11.8

7.6

I/O平均

7.2°F

22.0°F

28.5°F

26.5°F

31.6°F

13.5°F

L/R平均

10.5°F

16.3°F

13.8°F

0.8°F

0.9°F

3.9°F

F/B平均

16.9°F

13.9°F

0.7°F

6.2°F

2.9°F

5.5°F

SS温度

321°F

299°F

494°F

269°F

310°F

580°F

燃烧％AFCO

0.010@32.9K

0.010@32.9K

N/A

N/A

N/A

N/A

效率

43.5％

43.1％

43.2％

45.3％

41.2％

40.6％

煮沸时间

33’15”

35’58”

35’30”

31’07”

39’29”

37’22”

均匀度测试使用了标准ASTM的直径12英寸、厚1/4英寸的热测试板，带有17个布置在规定位置(1个在中心，8个在中间环，8个在外环)的热电偶。板在高热设定下工作30分钟，然后在慢热设定下工作1小时以采集均匀度数据。

I/O平均数据指示中心热电偶与外环热电偶之间的平均差。在比较内环与外环时数字越高表示均匀度越差。

L/R平均数据指示热板左侧热电偶与热板右侧热电偶之间的平均差。在比较环的左侧与右侧时数字越高表示均匀度越差。

F/B数据指示热板前半部热电偶与热板后半部热电偶之间的平均差。在比较环的前侧与后侧时数字越高表示均匀度越差。

表1中的数据支持以下说法，即文丘里管壳体组件5的总体性能比测试中使用的对比单元的传统文丘里管组件有所改进。本公开的文丘里管壳体组件20的第一示例性实施方式单元和第二示例性实施方式单元证实在加热均匀度和煮沸时间方面性能优异。总体均匀度是I/O数据、L/R数据和F/B数据的平均值。数字较低表示性能有所改进且较为优异。因此，测试数据显示第一和第二测试的实施方式的燃烧器提供了最均匀的烹饪结果。

很明显，根据具体结合本发明优选形式而进行的对本发明的描述，能够在不偏离所附权利要求中限定的本发明精神和范围的情况下做出多种改变和改进。

Claims (15)

1.一种文丘里管壳体组件，包括：

包括水平壁的文丘里管组件；及

所述水平壁中的至少一个燃气/空气释放开口，其中所述开口的形状形成为向燃烧头的引出端口逐步提供燃气和空气的均衡混合物，从而由所述燃烧头提供均匀的加热模式。

2.如权利要求1所述的文丘里管壳体组件，其中，所述开口是所述水平壁中的、间隔开以便向所述燃烧头的所述引出端口提供所述燃气和空气的均衡混合物的多个开口中的一个。

3.如权利要求2所述的文丘里管壳体组件，其中，所述多个燃气/空气释放开口在大约两个至大约6个开口的范围内。

4.如权利要求2所述的文丘里管壳体组件，其中，所述多个燃气/空气释放开口中的每一个具有在约3/16英寸至约3/8英寸的范围内的直径。

5.如权利要求2所述的文丘里管壳体组件，其中，所述开口的形状选自包括圆形、方形、三角形、狭缝形及其任意组合的组，具有所述形状的所述开口将燃气和空气的混合物以受控的形式以连贯、均匀且可预测的方式释放到所述燃烧头中的所述引出端口。

6.如权利要求1所述的文丘里管壳体组件，其中，所述燃烧头选自包括星形头燃烧器，八边形燃烧头和环形燃烧头的组。

7.如权利要求1所述的文丘里管壳体组件，进一步包括：

喷射器，所述喷射器将燃气和空气的混合物经由调风门和喉口喷射到所述水平壁。

8.如权利要求7所述的文丘里管壳体组件，其中，所述多个燃气/空气释放开口在大约两个至大约6个开口的范围内。

9.如权利要求7所述的文丘里管壳体组件，其中，所述多个燃气/空气释放开口中每一个具有在约1/4英寸至约1/3英寸的范围内的直径。

10.如权利要求2所述的文丘里管壳体组件，其中，所述燃气/空气释放开口在所述水平壁中钻制、机加工或者铸造而成。

11.一种向坐置在水平壁上的燃烧头的引出端口供给空气/燃气混合物的方法，所述方法包括：

将所述空气/燃气混合物经由文丘里管供给到所述水平壁；及

将所述空气/燃气混合物经由所述水平壁中的至少一个开口分配到所述引出端口，其中所述开口的形状形成为向所述燃烧头的所述引出端口逐步提供燃气和空气的均衡混合物，从而由所述燃烧头提供均匀的加热模式。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述开口是所述水平壁中的、间隔开以便向所述燃烧头的所述引出端口提供所述燃气和空气的均衡混合物的多个开口中的一个。

13.如权利要求12所述的方法，其中，所述多个燃气/空气释放开口在大约两个至大约6个开口的范围内。

14.如权利要求12所述的方法，其中，所述多个燃气/空气释放开口中的每一个具有在约3/16英寸至约3/8英寸的范围内的直径。

15.如权利要求12所述的方法，其中，所述开口的形状选自包括圆形、方形、三角形、狭缝形及其任意组合的组，具有所述形状的所述开口将燃气和空气的混合物以受控的形式以连贯、均匀且可预测的方式释放到所述燃烧头中的所述引出端口。