CN1311189C - 催化燃烧用烧瓶 - Google Patents

Abstract

一种用于装载可燃液体(2)的烧瓶(1)，所述烧瓶(1)具有瓶颈(5)、支架(13)、通过所述支架安装的燃烧器(3，30)，所述烧瓶(1)包括至少一个用于平衡其内部压力的孔(22)，其特征在于所述燃烧器(3，30)为催化燃烧器，所述至少一个用于平衡烧瓶(1)内部压力的孔(22)设在所述支架(13)上，并且所述瓶颈(5)带有底座(16)，所述底座(16)包括至少一个孔(19)，烧瓶(1)的内部通过所述孔(19)与大气直接相通，用于冷却烧瓶(1)的内部，所述支架(13)通过所述底座(16)安装，从而使所述烧瓶(1)为催化燃烧烧瓶。

Description

催化燃烧用烧瓶

本申请是申请号为98118698.X，申请日为1998年8月26日，发明名称为“多孔材料催化燃烧器和装有这种燃烧器的烧瓶”的发明专利申请的分案申请。

本发明涉及一种多孔材料燃烧器，其下部有一个基本为轴向的空腔，适用于安装用于向所说的燃烧器供给可燃液体的灯芯，其上部有一个载负催化剂的环形的周边区域，包围着一个没有催化剂的中心区域，形成了一个蒸发区。

例如，以本申请人的名义申请的专利FR-B-2 610 390中表示了上述类型的燃烧器。

通过灯芯供给的可燃液体进入所说的燃烧器的多孔材料的孔中。一些这种液体到达载负催化剂的环形区域，经过催化燃烧使这个环形的周边区域保持高温。

另一部分这种液体通过所说的燃烧器的中心区域并在这里蒸发。

通常推荐把可燃液体加注在装有上述类型的燃烧器的烧瓶中，但是经验表明，许多使用者忘记关闭燃烧器，使其一直燃烧，直至所用的可燃液体消耗完毕。

当烧瓶中不再有可燃液体时，灯芯就会干燥，陷在燃烧器空腔上部与空腔的热壁接触的灯芯的上端将会在缺氧的情况下燃烧并碳化，从而产生堵塞燃烧器孔的游离碳颗粒。同样的道理应用于通过灯芯以较低速度输送的最后的可用的可燃液体，这些液体不再通过燃烧器壁，其不完全燃烧也会释放出无定形的碳颗粒。因此，所说的燃烧器效率会降低，变得不能使用，所以，必须改进。

以本申请人的名义申请的FR-B-2 483 782提出了一种用惰性材料和催化剂混合制成的环形催化盘形式的燃烧器。所说的盘有一个轴向孔洞，通过这个孔洞插入一个套筒，该套筒尽可能插到管状灯芯处并且不含任何催化剂。管状灯芯的上部包围着环形盘之下的套筒。第二个灯芯布置在所说的管状灯芯的内部并插在所说的套筒内。

这种类型的燃烧器从未开发到超出样机的阶段，首先是由于其复杂性，其次是由于与热环形催化盘接触的两个灯芯容易快速碳化。

本发明的目的是弥补上述类型的燃烧器的缺点，并提出一种类型的燃烧器，即使在使用者忘记关闭燃烧器而使其直至烧瓶中的可燃液体完全消耗掉，也没有灯芯碳化的危险。

根据本发明的上述类型的催化燃烧器的特点在于其上部至少有一个开口的通道，通过这个通道使上部的孔洞与大气相连。

所说的开口通道能向所说的孔洞上部连续供给氧气。因此，在可燃液体完全燃烧后，如果燃烧器壁太热，与燃烧器壁接触的干燥的灯芯可以使灯芯的组分和最后的可燃液体完全燃烧，产生气态的CO₂和H₂O。这防止了能够堵塞燃烧器孔的碳颗粒的产生。

所说的通道还提供了新鲜空气入口，可以加速所说的孔洞的内壁的冷却，结果是灯芯的燃烧比以前更快地停止。

与所说的环形催化盘燃烧器不同，在环形催化盘燃烧器中，尽管存在装有灯芯的轴向的中心孔，与所说的环形盘壁接触的同轴的灯芯仍然会快速碳化，本发明燃烧器通过开口的通道，所说的孔洞与大气相连，即使其直径比所说的孔洞直径小，也可防止碳化现象。

因此，有可能使所说的燃烧器一直燃烧直至装有所说的燃烧器的烧瓶中的可燃液体完全消耗掉而没有损坏所说的燃烧器的危险。

在本发明的一个有利的方法，所说的通道基本是轴向的，优选的是其直径在所说的空腔直径的约四分之一和二分之一之间。

本发明的另一个方面涉及一种催化燃烧烧瓶，适用于装可燃液体，其瓶颈适用于安装灯芯浸入所说的液体中的催化燃烧器。

根据本发明，上述烧瓶的特点在于它装有一个根据本发明的第一个方面的燃烧器。

在下面的详细描述中，本发明的其它特征和优点将会更清楚。

在仅通过非限制性的实施例给出的附图中：

-图1是装有根据本发明的催化燃烧器的一个实施方案的烧瓶的正视图的示意图；

-图2是图1所示的燃烧器的轴向剖面上的放大的示意图；

-图3类似于图2，表示图2所示的所说的燃烧器支架的一个实施方案；

-图4类似于图2，表示安装在图3的支架上的底座的一个实施方案；

-图5是图3的支架的底部视图；

-图6是图4的支架的底部视图；

-图7类似于图2，表示图3的支架的管状延伸部分的一个实施方案；

-图8是类似于图2的本发明的另一个实施方案的示意图。

图1表示用于装液体燃料2的催化燃烧烧瓶1，其上部适合于安装装有浸入到所说的液体2中的灯芯4的催化燃烧器3。

烧瓶1可以具有任何形状，特征是燃烧器3可以安装在瓶颈5上。

可燃液体2通常是醇，例如异丙醇，或者与实践中的规定相容的任何其它合适的燃料。具体地，所说的燃料必须使其蒸发和催化燃烧不产生令人不愉快的气味。

所说的可燃液体还可以含有香料和/或活性材料。

灯芯4是任何已知类型的灯芯，例如，棉灯芯。所说的灯芯也可以是无机材料灯芯，例如无机纤维灯芯。

详细地如图2所示，催化燃烧器3用多孔材料制成，例如高岭土基材料。

燃烧器3的下部3a包括一个基本为轴向的空腔6，适合于安装用于把可燃液体供给到燃烧器3的灯芯4。空腔6在燃烧器3的下端3c处是开口的，并沿轴向延伸到燃烧器3的轴向尺寸的主要部分。

燃烧器3的上部3b包括一个载负催化剂的环形周边区域7，例如，用以元素周期表的第VIII族金属为基础的催化剂。环形周边区域7包围了没有催化剂的中心区域40，形成了一个蒸发区。

根据本发明，燃烧器3的特点在于，其上部3b包括至少一个开口通道8，通过开口通道8，空腔6的上部24与大气相连。

在所表示的实施例中，通道8基本是轴向的，特别是由于美学的原因。

所说的通道可以非常好地在轴向方向以外的方向上延伸，假定它能够向空腔6的上部24供给新鲜空气而不会阻碍催化燃烧。

通道8的直径优选的是在空腔6直径的约四分之一和约四分之三之间。

因此，对于一个内径约为7mm的空腔，所说的通道优选的是直径在2mm～3mm范围内。

按照传统的方式，如图2所示，燃烧器3有一个基本轴向的环形凹槽9，从燃烧器3的上表面向下延伸，其直径大于空腔6的直径。

图2表示环形凹槽9沿轴向延伸一定距离，该距离大于把空腔6与燃烧器上表面分开的壁的壁厚。

凹槽9清楚地把载负催化剂的周边区域7与上部3b的中心区域40分开。

可燃液体的催化燃烧和燃烧器周围的大气中有机气体的催化破坏在与载负催化剂的周边区域7接触时发生，如图1中的箭头25所示。在燃烧器的操作过程中，区域7在几百摄氏度的温度下。

所说的温度在与环形沟槽包围的周边区域7分开的中心区域中很低。所说的可燃液体蒸发，伴随着所说的液体中含有的香料的分散，如图1的箭头26所示。

燃烧器3的肩部11把直径较大的上部3b与直径较小的下部3a分开，如图2所示。肩部11通过至少包围燃烧器3的下部3a的支架13的互补的肩部12进行安装。

燃烧器3可以通过一个夹具固定在支架13上，夹具的末端安装在形成支架13的肩部12的壁中的凹槽27中。

燃烧器3可以通过任何方式安装在其支架13上，例如，把燃烧器3的下部3a周围的支架13的大致为圆筒形的下部13a折边。在图3中表示的实施例中，所说的支架13的轴向长度基本等于燃烧器3的下部的轴向长度。

支架13的下部有许多基本为径向向内的凸片14，用来把固定在支架13上的燃烧器3的孔洞内的灯芯夹紧并固定。

支架13可以直接插入烧瓶1的瓶颈5内。

示意地如图4所示，通常把支架13引入底座16的中心孔15中，底座16用于固定到烧瓶1的瓶颈5上。底座16有一个下部的裙边17，例如，用于折边后围绕所说的颈部的环形扩大部分18。

图4和6表明所表示的底座16至少包括一个孔19，通过这个孔使烧瓶1的内部与大气相通。在这个实施例中，孔19在瓶颈5上方的周边壁20内并直接与烧瓶1的内部相通。

支架13优选的是向下延伸的燃烧器的下端3c之下。

在图7所表示的实施例中，支架13通过适合于安装在支架13的下部上方的管状突出部分向下延伸到燃烧器3的下部3c之下。

在这个实施例中，管状突出部分20至少有一部分有一个收缩部分来夹紧灯芯4，并限制通过所说的灯芯向燃烧器3通过毛细管力供给可燃液体。类似地，支架13至少包括一个孔22，烧瓶1的内部通过这个孔与大气相通。

延长的支架13，或安装在其管状突出部分20上的支架基本上鼓励燃烧器3的使用者沿着瓶颈5、底座16、突出部分20、支架13和燃烧器3共有的轴23在底座16上准确布置支架13和燃烧器3。这避免了当燃烧器3不在底座16上的正确位置上时，由于在燃烧器表面处可燃液体的燃烧产生的火焰可以沿灯芯向下延伸到含有空气和可燃液体蒸气的爆炸混合物的烧瓶1的内部而产生的点燃燃烧器3的常见事故。

由燃烧器3、支架13、管状延伸部分20和灯芯4的较重组合使其自动定位在底座16上。否则，如果不把这个组合放进底座16的中孔15中，该组合将会在不正常的位置上完全挂在所说的烧瓶外面，这使得使用者必须把它放进正常的轴向位置上。

由本申请人进行的试验是在本文所述的改进的燃烧器和装有这种类型的燃烧器的烧瓶上进行的，所说的燃烧器放在装有延伸部分20的支架13上并通过底座16上的孔19安装在底座16上，所说的试验证明相应的改进产生了预期的效果。

当烧瓶中装有的可燃液体已经完全消耗时，燃烧器3的上部3b中的通道8可以有效防止可燃液体和灯芯的不完全燃烧。这防止了可以堵塞和损坏燃烧器3的碳颗粒的产生。通道8也促进了燃烧器3的上部3b的冷却，使得不会增大香料液体的消耗。

通道8也能使用于可燃液体2中的香料比能在传统燃烧器使用的香料的选择范围更大，因为在传统燃烧器中，它们必须能通过传统燃烧器的气孔。

所以，有可能使用对嗅觉刺激更轻的香料，建议具有天然香味的或其它的香料，例如，李子或特别是柠檬果实香料，可以直接蒸发通过通道8而不通过所说的燃烧器的气孔，这些气孔的温度在200℃的数量级，在这里它们将被破坏。

类似地，也可以使用具有强烈嗅觉刺激的材料，例如，杀虫剂，可以直接蒸发通过通道8，虽然没有通道8，它们会有堵塞所说的燃烧器的危险。

在图8所示的实施方案中，燃烧器30的轴向空腔6从其下边缘延伸到由环形槽9包围的中部上壁10附近。

在这个实施例中，载负催化剂的燃烧器30的上部30b的周边区域7在壁10之上沿轴向延伸。

在周边区域7之下，燃烧器30的下部30a在轴向向下的方向上依次包括较小直径的圆筒形的第一个壁31，由形成突缘的突出的第二个壁加宽，其下周边表面形成了安装在支架13的互补的肩部12上的肩部11。

边壁31和周边壁32也构成了表面，可燃液体除了在中心区域40蒸发以外，也在这些表面上工蒸发。

如图8所示，空腔6的上部24通过一些通道33与大气相通，在这个实施例中的两个这样的通道，在把壁10连接到壁31的肩部34的底座处向外面打开。

燃烧器30可以用本文所述的类型或其它类型的支架和底座安装到烧瓶1的瓶颈5上。

当然，本发明不局限于刚刚描述的实施方案，对后者可以做许多变化或改进而不超出本发明的范围。上文所述的各种部件可以具体地以任何方式组合在一起。

值得注意的是，位于催化区7之下的上部3b的周边的温度也处于大大低于所说的催化区7的温度下，使得可燃液体只能从所说的催化区中蒸发。

Claims (2)

1.一种用于装载可燃液体(2)的烧瓶(1)，所述烧瓶(1)具有瓶颈(5)、支架(13)、通过所述支架安装的燃烧器(3，30)，所述烧瓶(1)包括至少一个用于平衡其内部压力的孔(22)，其特征在于所述燃烧器(3，30)为催化燃烧器，所述至少一个用于平衡烧瓶(1)内部压力的孔(22)设在所述支架(13)上，并且所述瓶颈(5)带有底座(16)，所述底座(16)包括至少一个孔(19)，烧瓶(1)的内部通过所述孔(19)与大气直接相通，用于冷却烧瓶(1)的内部，所述支架(13)通过所述底座(16)安装，从而使所述烧瓶(1)为催化燃烧烧瓶。

2.权利要求1的烧瓶，其特征在于所述支架(13)通过一个管状突出部分(20)向下延伸到超过燃烧器(3，30)的下边缘(3c，30c)。