CN103791500A - 燃气燃烧器 - Google Patents

Abstract

一种燃气燃烧器，其包括至少两个火焰扩张器，至少一个扩散腔室，至少一个扩散腔室位于在两个火焰扩张器之间以便对用于至少两个火焰扩张器的至少一个的一次空气/燃气混合物进行扩散，以及用于位于至少两个火焰扩张器之间的火焰通道的至少一个交叉点火导管，至少一个交叉点火导管横向设置于至少一个扩散腔室内部，从而在至少一个扩散腔室内限定第一区域和第二区域，并且至少一个交叉点火导管包括两个侧壁和一个上壁，以便于至少一个扩散腔室的第一区域和第二区域之间的直接流体连接，上壁设有用于一次空气/燃气混合物流入至少一个交叉点火导管内的至少一个孔，其特征在于至少一个交叉点火导管包括面对交叉点火导管的上壁的至少一个下部开口。

Description

燃气燃烧器

技术领域

本发明涉及一种类型的燃气燃烧器，其包括至少两个火焰扩张器。更具体地，本发明涉及一种燃气燃烧器，除了前述所述两个火焰扩张器之外其还包括位于所述两个火焰扩张器之间的腔室，以便对至少一个这样的火焰扩张器的一次空气/燃气混合物进行扩散。

背景技术

在这种类型的燃气燃烧器(其中至少一部分所述扩散腔室通常形成名为“燃烧器头部”的单件装置)中为使得火焰从两个火焰扩张器中的一个通到另一个并因此避免使用更多的火花塞来在两个这样的火焰扩张器处进行火花点火，而使用交叉点火导管(cross-lighting duct)。是已知的。该导管横向设置于所述第一扩散腔室的内部且完全通过所述第一扩散腔室，以便在扩散腔室内限定第一区域和第二区域。

现有技术中的这些燃气燃烧器存在缺陷。事实上，因为前述交叉点火导管的存在，将如上所述的扩散腔室分隔成彼此流体独立的两个区域，所述扩散腔室内的一次空气/燃气混合物的扩散不太均匀，从而对由扩散腔室供给的在火焰扩张器处保持稳定和均匀火焰造成问题并伴随燃烧器本身随后的燃烧问题。

为了对其进行改善以及使得一次空气/燃气混合物在扩散腔室内更均匀，已知存在下述燃烧器，所述燃烧器的交叉点火导管具有低于上部圆顶罩设置的上壁，其通常由扩散腔室的可移除盖子所限定，以便允许混合物在扩散腔室的整个体积内流通，交叉点火导管也位于所述扩散腔室内的第一区域和第二区域之间。

例如以本申请人名义申请的且仍处于保密阶段的国际申请PCT/IB2011/002629描述了与上述提及内容相同的技术方案。

尽管该技术方案能够毫无疑问地改善腔室内部的一次空气/燃气混合物的扩散，在燃烧器效率和火焰稳定性方面具有明显的改善效果，但当供给到燃烧器的燃气类型发生变化时，特别是当燃气由具有不同浓度的不同成分的混合物构成时不能始终保证交叉点火导管内部存在的燃气以及一次空气和二次空气处于适合的化学计量条件下，这导致火焰不能在导管内完美传播。

因此，本发明的一个目的是实现一种燃烧器，其允许混合物和空气处于化学计量条件下流入交叉点火导管，以便保证火焰在所述导管内完美传播。

本发明的另一个目的是实现一种燃烧器，其不但结构简单，且无需对现有的燃烧器的特别组装程序和修改。

本发明的再一个目的是实现一种燃烧器，除了允许实现上述目的之外，其可根据供给到该燃烧器的燃气或燃气混合物、量和类型和/或根据所制成的燃烧器大小以一定的适应能力进行组装。

发明内容

这些目的通过下述类型的燃气燃烧器来实现，所述燃气燃烧器包括至少两个火焰扩张器，至少一个扩散腔室，该至少一个扩散腔室放置于所述至少两个火焰扩张器之间以便对用于所述至少两个火焰扩张器的至少一个的一次空气/燃气混合物进行扩散，以及用于位于所述至少两个火焰扩张器之间的火焰通道的至少一个交叉点火导管，所述至少一个交叉点火导管横向设置于所述至少一个扩散腔室内部，从而其在所述至少一个扩散腔室内限定第一区域和第二区域，并且所述至少一个交叉点火导管包括两个侧壁和一个上壁，以便于所述至少一个扩散腔室的所述第一区域和所述第二区域之间的直接流体连接，所述上壁设有用于混合物流入所述至少一个交叉点火导管内的至少一个孔，其特征在于所述至少一个交叉点火导管在下面包括至少一个下部开口，其面对至少部分交叉点火导管的所述上壁，该导管在该情况下可被节流。

优选地，所述至少一个下部开口允许适量的二次空气流入以助于火焰在所述交叉点火导管内的传播。此外，所述至少一个下部开口可布置成至少部分地闭合，并因此能够被节流，即在二次空气的供应少于最初假定的供应量时减小表面尺寸。

此外，所述至少一个导管包括至少一个闭合元件，其优选地以可移除的方式结合到所述至少一个下部开口，以便仅部分地覆盖所述至少一个下部开口。备选地，所述至少一个导管包括至少一个闭合元件，其优选地以可移除的方式结合到所述至少一个下部开口，以便完全覆盖后者即所述至少一个下部开口。

然后，根据本发明，这种闭合元件可具有显著减少开口截面或面积或在最不利的情况下完全覆盖所述开口截面或面积的表面尺寸，从而减少或防止二次空气进入到所述交叉点火导管内。

此技术方案非常有利，因为在燃烧器的组装步骤期间以及基于燃烧器的设计、其大小，供给到燃烧器的燃气类型以及要实现的火焰传播类型，其允许简单地改变与开口结合的片材的表面尺寸而可方便地改变二次空气通过所述至少一个下部开口的通道面积。在最不利的情况下，根据上述实施例，这种闭合元件也可以不存在。

根据本发明实施例的这种闭合元件包括至少一个片材，其最好可包括至少一个细长通道，当所述片材未完全覆盖所述至少一个下部开口时可仅覆盖其一部分以便减少二次空气通过下部开口本身的通道截面。

这种片材优选地通过剪切获得且由钢制成，否则由铝模铸而成。

仍根据本发明的一方面，所述至少一个片材的所述至少一个细长通道以及所述上壁的所述至少一个孔可相对地设置于不重叠的位置内。事实上，申请人注意到这将产生混合物流动通过交叉点火导管的意想不到的和惊人的改善。

必须进一步注意到所述燃烧器优选地包括燃烧器头部，在该燃烧器头部上可形成分配腔室的至少一部分，且所述交叉点火导管的上壁和侧壁可相连，或作为整体形成，以及其上可存在这种交叉点火导管的前述下部开口。像往常一样，当通过相应的约束杯(constrainable cup)搁置到炉架时，燃烧器头部与杯接合，且与杯一起限定引导二次空气朝向所述交叉点火导管的下部开口的至少一个或多个流入通道。以这种方式，当组装燃烧器时，所述至少一个片材(当存在时)可布置成与导管的所述至少一个下部开口相结合，因此其可布置于所述杯和所述至少一个交叉点火导管之间。

此外，根据本发明的一个优选方面，所述燃烧器头部可设有用于接纳上述所搁置的片材的周边座部，以便与周边座部约束上述所搁置的片材。

仍根据本发明的一个实施例，所述交叉点火导管的所述至少一个上壁和所述侧壁作为一个整体形成。此外，所述至少一个分配腔室和所述至少一个交叉点火导管也作为一个整体形成，以形成所述燃烧器头部。

最后，根据本发明的具体实施例，所述两个火焰扩张器是圆形的，所述至少一个扩散腔室具有环形形状，以及所述至少一个交叉点火导管沿径向相对于所述至少一个扩散腔室设置。

附图说明

为了解释说明而非限制性的目的，现在将参照附图提供本发明的更特别优选的实施例，其中：

-图1a是根据本发明的燃气燃烧器的立体图；

-图1b是根据本发明的燃气燃烧器的俯视立体图，其中不带有两个火焰扩张器；

-图2是图1所示燃烧器头部的俯视立体图，其包括分配腔室，其中示出交叉点火导管的下部开口；

-图3是图1所示的其上设有闭合元件的燃烧器头部的俯视立体图，所述闭合元件设有细长通道；

-图4和图5示出本发明的进一步实施例的俯视立体图，其中在图1所示的燃烧器头部处存在闭合元件，当组装燃烧器时所述闭合元件仅部分地覆盖交叉点火导管的开口；

-图6是本发明一个实施例的俯视立体图，其中在图1所示的燃烧器头部处闭合元件设置成当组装燃烧器时完全地覆盖交叉点火导管的开口。

具体实施方式

特别参照这些附图，用附图标记1示出根据本发明的一个特定方面的燃气燃烧器。

参照图1和图2，这种燃气燃烧器1包括两个火焰扩张器2、3，其通过顶部闭合件或盖100结合到彼此且与其成一体；燃烧器头部110，其包括在两个火焰扩张器2、3之间形成的用于对用于所述至少两个火焰扩张器2、3的一次空气/燃气混合物进行扩散的至少一部分腔室4；以及杯120，其适于被约束到烹调用具的炉架，且至少通过搁置将燃烧器的这种头部110接合于其上。此外，所述燃气燃烧器1包括交叉点火导管5，以便于火焰在所述两个火焰扩张器2和3之间通过。

在本文具体实施例中示出的交叉点火导管5基本沿直线相对于腔室4横向地设置而形成，在其端部提供两个开口部以便于火焰进出，因此以允许后者，即火焰从腔室4的一侧通过到另一侧。

具体地，在本文所研究的特定情况下，首先由点火火花塞在内侧火焰扩张器2(参见座部130，其内约束这种火花塞)处点火而点燃火焰，随后通过交叉点火导管5将这种火焰传递到外侧火焰扩张器3，以便在后者即外侧火焰扩张器3点燃火焰。

必须注意到改变点火火花塞的布置足以使得火焰进行相反的传递，从外侧火焰扩张器传递到内侧火焰扩张器，而不需要对交叉点火导管5形状进行任何改变。

这种交叉点火导管5横向设置于所述第一扩散腔室4内部以便在这种扩散腔室4内限定第一区域6和第二区域7。

根据本文所描述的实施例，前述两个火焰扩张器2、3是圆形的，扩散腔室4具有大致环形形状，且横点火导管5沿径向相对于前述环形扩散腔室4设置。此外，两个火焰扩张器2、3与所述扩散腔室4的相应内侧和外侧的上部周端11、12相结合。在本发明未示出的其它实施例中，这种扩散腔室4的上部周端11、12以及燃烧器头部110也可包括前述火焰扩张器2和3，与其形成一体(与其相连接)或作为整体形成，在该情况下没有盖100，在这种情况下，盖100可制成单独的元件，且为此原因不脱离本发明的保护范围。

必须注意到，尽管到目前为止已经描述了具有环形形状并包括两个火焰扩张器和环形扩散腔室的燃烧器1，但是其中所述两个火焰扩张器例如是与扩散腔室本身相同的直形的实施例同样落入本发明的保护范围内。

例如，下述燃烧器落入本发明所要求的保护范围内，所述燃烧器设有由第一环形扩散腔室供给的至少一个第一火焰扩张器和由放置于中心内且与第一环形扩散室同轴的第二圆形扩散腔室供给的至少一个第二火焰扩张器，如将在具有可单独供给的火焰扩张器的燃烧器情况下可能发生的那样。

如可从附图可以看出以及如已经所提及的那样，在本文中所示出的燃烧器1内的扩散腔室4由属于前述燃烧器头部110的具有U形截面的基本环形主体限定。基于之前所示的布置，所述扩散腔室4的两个区域6和7通过交叉点火导管5而彼此基本上几何分离，虽然从流体动力学的角度来看没有分离。事实上，所述交叉点火导管5包括彼此分离的两个侧壁9、10，以及上壁8，其远离扩散腔室4的圆顶罩放置，该圆顶罩由火焰扩张器2、3的盖100构成，允许所述扩散腔室4的所述第一区域6和所述第二区域7的直接流体连接。

具体而言，可与所述侧壁9、10作为整体地形成于燃烧器头部110上的这种上壁8与前述盖100的下表面限定用于存在于扩散腔室4内的一次空气/燃气混合物的通道部。

然后一次空气/燃气混合物能够毫无困难地在所述扩散腔室4的所述第一区域6和第二区域7之间通过，从而提高了在火焰扩张器2、3处的火焰稳定性，进而导致更高效率的燃烧。

具体而言，优选与所述燃烧器头部110中的所述扩散腔室4一体形成的两个横向径向延伸的壁9、10由于上述而必须在火焰扩张器2、3的盖100所处水平相对于扩散腔室4底壁具有较低高度，刚好用于允许所述混合物在交叉点火导管5的上壁8和盖100之间通过。

根据本文所述的一个实施例，所述导管5的上壁8还设有孔24，以保证一次空气/燃气混合物流入到同一交叉点火导管5内。

仍根据本文所述的一个实施例，以及如在图2中可以更清楚地看到的那样，除了其用于火焰进出的、基本垂直于这种导管延伸的轴线放置的部分之外，所述交叉点火导管5包括二次空气通过的下部开口30，其基本上至少部分地面对同一交叉点火导管5的前述上壁8。有利地，事实上，由于燃烧器头部110上表面和相应的杯120的几何形状，这种开口30与外部环境流体连通，这允许交叉点火导管5内二次空气的适当通过，从而保证导管5本身内的火焰适当地燃烧。

应当注意，由于下部开口30而可具有倒“U”形截面的交叉点火导管5的上壁8和侧壁9、10可以一体地形成，或可与燃烧器头部110作为一个整体形成，例如作为一个整体或在模制成型后通过移除这种燃烧器头部110中的前述下部开口30来提供和执行。

应该注意杯120和燃烧器头部110的形状，特别是头部110的表面与腔室4的表面相对放置，一旦头部110与燃烧器1的杯120相接合则允许限定将二次空气朝向开口30引导的进入通道。

正如可以看到的那样，由于使用闭合元件31甚至还能够部分地封闭，因此交叉点火导管5的下部开口30可被节流。

在图1a和1b中，所述燃烧器1则设有闭合元件31，其优选地但非排他性地与所述开口30可移除地结合，且具有如此的表面尺寸以改变二次空气通过所述开口30的流率。

然而，必须注意，没有这种闭合元件31(即，其中仅有开口30设置于所述交叉点火导管5的下方，基本面对后者的前述上壁8)的实施例仍落入本发明的保护范围内。

以及还必须注意，虽然前述闭合元件31(如果存在的话)的优选约束模式是可移除类型的，但是永久约束，诸如像焊接，或与燃烧器头部作为一个整体模制成型仍落入本发明的保护范围内。

根据图1a和1b中所示的实施例，优选地包括例如剪切而形成的钢板的这种闭合元件31仅部分地覆盖所述开口30，即，其具有的表面尺寸小于交叉点火导管5的前述下部开口30的表面尺寸。

具体地，这种片材31(在图3中更好地看到)与燃烧器头部110相结合，且其包括一个纵向细长的通道32。当燃烧器头部110从而分配腔室4组装到杯120时，所述片材31则布置于杯120与燃烧器头部110之间，或更好地布置于杯120与交叉点火导管5的上壁8和侧壁9、10之间，从而由于由杯120和燃烧器头部110的几何形状限定的所述进入通道和细长通道32，其允许来自外部环境的二次空气在交叉点火导管5内精确地通过。

在该实施例中，所述细长通道32相对于交叉点火导管5上壁8的所述孔24布置，以便使所述孔24不处于与所述细长通道32相对(即重叠)的位置，也就是说，孔24在所述细长通道32所位于的平面上即位于片材31平面上的投影不落入所述细长通道32内。如上所述，这种技术方案提高了一次空气/燃气混合物在交叉点火导管5内的循环。

必须注意燃烧器头部110还设有方便的周边座部83，以便接纳被搁置的所述片材31，从而允许稳定的约束，因此可容易地将片材31组装到燃烧器头部110上，以及当组装燃烧器1时，这种片材31与所述交叉点火导管5的所述开口30牢固地结合。特别是与所述燃烧器头部110作为一个整体而形成的这种周边座部83实际上可包括用于这种片材31的保持壁。

正如所提及的那样，由于燃烧器头部110下表面和相应的杯120的特定形状允许限定将二次空气通到导管5的连通通道而允许二次空气进入开口30，然后进入到导管5内。以及很显然的是，到达交叉点火导管5的二次空气的流量为开口30中未被片材31覆盖的剩余区域的表面尺寸以及所述区域几何形状的函数。

同样，根据图4中所示的本发明的再一个实施例，片材31′仅部分地覆盖所述开口30，其原因在于其具有的表面尺寸小于所述开口30的表面尺寸。

在图5中，示出片材31″与前述情况那样仅部分地覆盖所述开口30，但是在所示的实施例中，这种片材31″不仅具有小于开口30的表面尺寸，而且其还包括一个细长通道32。

此外，根据图6中示出的本发明的一个实施例，片材31″′完全覆盖交叉点火导管5的开口30。在其中没有必要使得额外的二次空气流入到交叉点火导管5内的情况下也可有利地采用这种技术方案。

事实上在这种情况下，与总是需要将二次空气流提供到交叉点火导管5内的上述实施例不同，存在一种极端情况，其中除了自然处于火焰进出口部处的空气之外没有必要在交叉点火导管5内提供任何种类的二次空气流率。

必须注意，前述片材31、31′、31″和31″′(简单地通过剪切得到的和由钢或其它金属材料制成的、备选地也可通过由铝模铸而形成的，或可由具有类似功能的其它材料制成的)不仅允许简单且迅速地组装燃烧器，而其基于供给到燃烧器的燃气、或燃气混合物、和/或所选燃烧器的类型和尺寸、可用燃气的流率、所期望的火焰传播类型以及与火焰在交叉点火导管5内传播相关的所有因素或与燃烧器效率相关的其它因素，也可容易地改变开口30的通道形状和面积。因为具有能够对交叉点火导管5内的火焰燃烧造成不同影响的不同组件(也就是闭合元件31，31′，31″和31″′)，这使得在组装燃烧器1的过程中获得很大的适应性。

Claims (18)

1.一种燃气燃烧器(1)，其包括至少两个火焰扩张器(2，3)，至少一个扩散腔室(4)，所述至少一个扩散腔室在所述至少两个火焰扩张器之间形成以便对用于所述至少两个火焰扩张器的至少一个的一次空气/燃气混合物进行扩散，以及用于位于所述至少两个火焰扩张器之间的火焰通道的至少一个交叉点火导管(5)，所述至少一个交叉点火导管(5)横向设置于所述至少一个扩散腔室(4)内部，从而在所述至少一个扩散腔室(4)内限定第一区域(6)和第二区域(7)，并且所述至少一个交叉点火导管(5)包括两个侧壁(9，10)和一个上壁(8)，以便于所述至少一个扩散腔室的所述第一区域和所述第二区域之间的直接流体连接，所述上壁设有用于所述一次空气/燃气混合物流入所述至少一个交叉点火导管(5)内的至少一个孔(24)，其特征在于，所述至少一个交叉点火导管(5)包括面对所述上壁(8)的至少一个下部开口(30)。

2.根据权利要求1所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述至少一个下部开口(30)能够被节流。

3.根据权利要求2所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述至少一个导管包括至少一个闭合元件(31，31′，31″，31″′)，其可与所述至少一个下部开口(30)相结合，以便至少部分地覆盖所述至少一个下部开口(30)。

4.根据权利要求3所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述至少一个交叉点火导管(5)包括至少一个闭合元件(31″′)，该闭合元件能够结合到所述至少一个下部开口(30)，以便完全覆盖所述至少一个下部开口(30)。

5.根据权利要求3所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述至少一个闭合元件(31，31′，31″)具有小于所述至少一个下部开口(30)的表面尺寸。

6.根据权利要求5所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述至少一个闭合元件(31，31″)包括至少一个细长通道(32)。

7.根据权利要求6所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述至少一个细长通道(32)以及所述上壁(8)的所述至少一个孔(24)相对地设置于不重叠的位置内。

8.根据权利要求3至7中的一项或多项所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述至少一个闭合元件(31，31′，31″，31″′)可移除地与所述至少一个交叉点火导管(5)的所述至少一个下部开口(30)相结合。

9.根据权利要求3至8中的一项或多项所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述至少一个闭合元件(31，31′，31″，31″′)包括至少一个片材。

10.根据权利要求9所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述至少一个片材通过剪切而获得。

11.根据权利要求9或10中的一项或多项所述的燃烧器，其特征在于，所述至少一个片材由钢或铝制成。

12.根据任一前述权利要求所述燃烧器，其包括燃烧器头部(110)和相应的杯(120)，在该燃烧器头部上形成分配腔室(4)的至少一部分，以及所述燃烧器头部(110)至少通过搁置接合到相应的杯(120)上，其特征在于，所述交叉点火导管(5)的所述上壁(8)和侧壁(9，10)固定到所述燃烧器头部(110)，或与所述燃烧器头部(110)作为一个整体而形成，并且所述燃烧器头部(110)和所述相应的杯(120)在彼此接合时限定通到所述交叉点火导管(5)的下部开口(30)的一个或多个二次空气流入通道。

13.根据权利要求12所述的燃烧器，其特征在于，所述燃烧器头部(110)设有用于接纳所述闭合元件(31)的周边座部(83)。

14.根据前述权利要求的一项或多项所述的燃烧器，其特征在于，所述至少一个交叉点火导管(5)的所述至少一个上壁(8)和所述侧壁(9，10)作为一个整体而形成。

15.根据权利要求1至14中的一项或多项所述的燃烧器，其特征在于，所述至少一个扩散腔室(4)和所述至少一个交叉点火导管(5)作为一个整体而形成。

16.根据权利要求15所述的燃烧器，其特征在于，所述至少一个扩散腔室的所述上周边端部包括所述至少两个火焰扩张器中的至少一个。

17.根据前述权利要求中的一项或多项所述的燃烧器，其特征在于，包括能够与所述至少两个火焰扩张器中的至少一个相结合的上盖。

18.根据前述权利要求中的一项或多项所述的燃烧器，其特征在于，所述两个火焰扩张器(2，3)是圆形的，所述至少一个扩散腔室具有环形的形状，并且所述至少一个交叉点火导管(5)沿径向相对于所述至少一个扩散腔室设置。

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