CN201092600Y - 作为燃烧器覆盖物的织物 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种作为一燃烧器覆盖物的织物，该织物由多束金属纱所织成，每一束金属纱由数根金属长纤维或金属短纤维所捻成，这些金属纱的重量占该织物重量的100％。根据本实用新型的织物能通过纤维的直径、纱的根数及纱的捻度等因子来控制燃烧器覆盖物的使用寿命，也较不易随着使用时间而下降，也能保持透气度的恒定，解决了现有的燃烧器覆盖物寿命短、特性易改变等缺失。

Description

作为燃烧器覆盖物的织物

技术领域

本实用新型涉及一种织物(textile article)，特别涉及一种作为一燃烧器覆盖物(burner cover)的织物。

背景技术

燃烧器(burner)，例如热水器、瓦斯炉等，主要可分为自然混合式以及预先混合式两大类。自然混合式燃烧器在燃料，例如瓦斯，进入炉具时，因为喷射压力打开空气阀门引进空气。随后，燃料与空气在燃烧器中混合后，从燃烧器的一表面上的多个孔洞喷出，经过点火后燃烧。另外，预先混合式燃烧器则是先将空气以及燃料以一预定比例混合，再将此混合燃料喷射至燃烧器的一表面上的多个孔洞，并且在该表面上点火燃烧。相较于自然混合式燃烧器，预先混合式燃烧器能以较精准并且稳定的燃料空气比例进行燃烧，因此较容易让燃料完全燃烧，进而大幅降低CO及NOx的排放，所以预先混合式燃烧器是具有节省能源、环保、安全等优点的先进燃烧技术。

请参阅图1以及图2，图1是现有的预先混合式燃烧器的外罩壳体示意图，而图2则是图1中的外罩壳体在点火燃烧时的示意图。如图1以及图2所示，该外罩壳体7呈中空管状，其具有一外壁70以及一底面72，并且由该外壁70以及该底面72包围形成一容纳腔(未图示)，而相对于该外壁72的另一面则为一开口，致使预先混合的燃料可沿着方向L喷射进入容纳腔。特别地，该外壁70的一表面702具有数个孔洞704。当预先混合的燃料沿着方向L喷射进入容纳腔时，可自这些孔洞704喷出，再在该外壁70的表面702点火，燃料便可燃烧产生火焰(如图2所示)。

虽然预混式燃烧器较容易让燃料完全燃烧，并大幅降低CO及NOx的排放，然而，由于结构问题，预混式燃烧器发生回火(flash back)的可能性比较大，为防止回火，炉头设计会比较复杂且笨重。因此，用于覆盖在该外罩壳体表面以改善前述问题的覆盖物便被开发。燃烧器覆盖物可用以覆盖在图1所示的燃烧器的外壳罩体7的外壁表面702，以加大燃烧器的燃烧延迟空间(距离)，提高燃烧器的加热效率。

最简单的燃烧器覆盖物为金属制网状覆盖物，其能用以增加燃烧器的加热空间。然而，此类金属制网状覆盖物并无法显著增加燃烧器的加热效率。此外，现有技术也揭露了一种多孔陶瓷覆盖物，其以陶瓷材料所制成的含有数个孔洞的燃烧器覆盖物。特别地，该多孔陶瓷覆盖物除了能增加燃烧器的加热空间之外，还能使未燃烧完全的气态燃料，如瓦斯，短暂储存在孔洞中，增加燃料被燃烧的机会。然而，此类多孔陶瓷覆盖物的重量较重，并且容易因为撞击而受损，也容易因为冷热不均造成龟裂等损坏。

因此，以金属短纤(metal fiber)，如切削金属短纤(machined metal fiber)，所制成的燃烧器覆盖物便被研发出来，如美国专利号第7,053,014号所揭露的包含切削金属短纤束的燃烧器薄膜(burner membrane)；以及国际公告号WO 97/04152号所揭露的包含切削金属短纤束(machined metal fiber bundle)的织物，以取代前述的现有燃烧器覆盖物。请参见图3以及图4，图3是美国专利公告号第7,053,014号所揭露的作为燃烧器薄膜的织物；图4则是以图3中的薄膜覆盖于图2中的燃烧器的外罩壳体示意图。如图3以及图4所示，该织物8由数根切削金属短纤802所捻成的多束切削金属短纤束80以及多束纬纱82所织成。特别地，这些切削金属毛羽803会自金属短纤束80伸展出来并覆盖在这些切削金属短纤束80与纬纱82所形成的一开口区域(open zone)84。此外，当将该织物8覆盖在燃烧器外罩壳体的表面时，这些凸出于开口区域84的切削金属毛羽803能提高织物8的覆盖率(coveringratio)，借以降低燃料的散失速度，提高燃料完全燃烧的机率。此外，较高的覆盖率也可提高该织物的布气密度，并且有助于燃料的平均分布。

然而，由于切削金属短纤的纤维机械强度较弱，而且纤维线径变异大，因此很容易在燃烧器组装、使用及保养时断裂，进而造成燃烧器堵塞，影响燃烧器的使用寿命。更甚者，这些切削金属短纤的掉落也会造成织物的覆盖率降低及透气度变异加大，进而造成布气密度改变以及燃料分布不均匀的问题。此外，由于上述专利文献提到这些切削金属纤维的长度仅约为10至25公分，而且纤维机械强度较弱，因此在加捻时会面临极大的困难，若捻度太低，则短纤之间的抱合力不足，造成织物强度下降，容易破裂，致使该燃烧器薄膜的机械性能随着使用时间而下降；若捻度太高，则使切削金属毛羽803数量减少，覆盖率降低。

由于预混式燃烧器的混合比例以及送出压力需要与燃烧器覆盖物的阻力匹配，因此燃烧器覆盖物的阻力不可变异过大，换言之，其覆盖率最佳要能保持恒定。此外，因为要使用在高温环境，因此燃烧器覆盖物在高温下的纤维强度要足够才能有足够的使用寿命。显而易见地，上述专利文献所揭露的燃烧器薄膜利用切削金属短纤金属短纤毛羽覆盖在开口区域来增加覆盖率的作法，由于纤维机械强度弱，事实上，并无法精确地控制金属毛羽脱落的问题，因此其覆盖率也无法保证。此外，因为上述专利文献使用切削法制成的金属纤维，因此其强度较弱，容易断裂，所以利用切削金属短纤制成的织物强度也下降，因此使用寿命较短。

实用新型内容

本实用新型的一目的是提供一种作为一燃烧器覆盖物的织物。本实用新型的作为燃烧器覆盖物的织物的覆盖率不容易随着使用时间而改变，并且，其所使用的金属纤维强度较强，不易断裂，因此较不会影响燃烧器的寿命也较能维持织物的透气度。

本实用新型提供的一种作为一燃烧器覆盖物的织物由多束金属纱所织成，每一束金属纱由数根金属长纤维所捻成，这些金属纱的重量占该织物重量的100％。

本实用新型提供的一种作为一燃烧器覆盖物的织物还可由多束金属短纤捻纱所织成，其中金属短纤维由一金属长纤维所剪切而成，并且该金属短纤捻纱由数根金属短纤维所捻成，这些金属短纤捻纱的重量占该织物重量的100％。

此外，本实用新型的织物能通过纱的纤维芯数、纱的捻度、织物的织法、织物的厚度及织物的覆盖率等因子来控制透气度；此外，织物能通过纤维的直径、纱的根数及纱的捻度等因子来控制燃烧器覆盖物的使用寿命。

附图说明

为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下面将结合附图对本实用新型的较佳实施例详细说明：

图1是现有的预先混合式燃烧器的外罩壳体示意图；

图2是图1中的外罩壳体在点火燃烧时的示意图；

图3是美国专利公告号第7,053,014号所揭露的作为燃烧器薄膜的织物；

图4是以图3中的薄膜覆盖在图2中的燃烧器的外罩壳体示意图；

图5是本实用新型的作为燃烧器覆盖物的织物的第一较佳实施例示意图；

图6是图5中的织物的其中一束金属纱沿着O-O’线的剖面图；

图7是本实用新型的作为燃烧器覆盖物的织物的第二较佳实施例示意图；

图8是本较佳实施例的金属短纤捻纱；以及

图9则是以图8中的金属短纤捻纱织造的平织织物示意图。

具体实施方式

请参阅图5以及图6，图5是本实用新型的作为燃烧器覆盖物(burnercover)的织物(textile article)的第一较佳实施例示意图；图6则是图5中的织物的其中一束金属纱沿着O-O’线的剖面图。如图5所示，该织物1是以平织法(weaving way)所织成。特别地，该织物1由多束金属长纤纱(metalfilament yarn)11所织成，每一束金属长纤纱11由数根金属长纤维(metalfilament)110所捻成。此外，这些金属长纤纱11的重量占该织物1重量的100％。在实际应用中，该金属长纤维主要由集束拉伸法(Bundle Drawing)所得，如美国专利公告号第3,379,000号所述的方法，因此纤维细度及强度可以精确地控制。

进一步，如图6所示，本实用新型的金属纱11由数根金属长纤维110所捻成，因此由其截面可看见数个金属长纤维110的圆形截面。特别地，当本实用新型的织物作为燃烧器覆盖物时，如瓦斯等气体燃料可以经由该金属纱11中的金属长纤维110间的缝隙通过该金属纱11(如图6中的箭头所示)。由于这样的路径较长且复杂，因此可延迟气体燃料的逸散速度，并增加布气均匀性。同时，因为金属纱11由数根金属长纤维110所捻成，所以燃气可接触的热表面积增大，大幅提升其完全燃烧的机率。

因为金属长纤维110是通过集束拉伸法制得，所以纤维在纤维直径、纤维芯数及纤维强度上可以获得精确控制，因此，配合金属长纤维110的纤维直径、纤维芯数及纤维强度及金属纱11的捻度，本实用新型可以精确控制金属纱11的透气度而无需依赖金属毛羽等不可控的因子，使通过本实用新型的织物上的不同位置的气体燃料量相等，也使该织物上的不同位置所提供的热辐射量以及热辐射效率相等。因此，在一实施例中，本实用新型的织物具有至少一纺织结构特性，致使该燃烧器覆盖物具有大体上恒定的一透气度。

在实际应用中，纤维直径越大使用温度越高，根据使用温度及使用寿命的要求，本实用新型的这些金属长纤维中的每一根金属长纤维具有范围从15微米至200微米的直径。

在实际应用中，为延迟气体燃料的逸散速度及增加燃气可接触的热表面积，前述的纺织结构特性包含，但不受限于，金属长纤维110的根数最佳在10芯以上。

在实际应用中，该纺织结构特性包含，但不受限于，该织物具有大于50％，例如，60％、80％、100％，的一覆盖率(covering ratio)。词汇「覆盖率」表示这些金属纱的面积占该织物所包含的总面积的比例，在此实施例中，

「覆盖率」可用来表示各经纱之间或各纬纱之间的空隙大小，覆盖率越大表示空隙越小。此外，覆盖率越大表示燃料越能均匀分布在织物上，因此能促进织物上各个位置皆有等量的燃料被燃烧。

在实际应用中，金属纱的纱捻度会影响纱及织物的透气度，因此该至少一纺织结构特性包含，但不受限于，这些金属纱的纱捻度为0～200捻/英寸。

在实际应用中，该至少一纺织结构特性包含，但不受限于，这些金属纱的密度为20～1000根/英寸。

在实际应用中，该至少一纺织结构特性包含，但不受限于，该织物具有一多层结构，例如，双层结构、三层结构等。

在实际应用中，本实用新型的金属长纤维可以由适当的金属材料，特别是能耐高温的金属材料，例如，但不受限于，不锈钢(stainless steel)、铁铬铝合金(FeCrAl alloy)、镍铬合金(NiCr alloy)、铜镍合金(CuNi alloy)以及铁铬合金(FeCr alloy)等所制成。

进一步请参阅图7，图7是本实用新型的作为燃烧器覆盖物的织物的第二较佳实施例示意图。如图7所示，该织物1是以针织法(knitting way)织造多束金属纱11所织成。

在实际应用中，本实用新型的织物也可由经编针织法(warp knitting)、纬编针织法(weft knitting)，或编织法(braiding way)所织成，并不受限于前述的平织法以及针织法。

因此，在另一较佳实施例中，本实用新型所揭露的一种作为一燃烧器覆盖物的织物由多束金属短纤捻纱(metal spun yarn)所织成。每一束金属短纤捻纱由数根金属短纤维(metal fiber)所捻成，并且每一金属短纤维由一金属长纤维(metal filament)所剪切而成，这些金属短纤捻纱的重量占该织物重量的100％。

请参阅图8以及图9，图8是本较佳实施例的金属短纤捻纱；图9则是以图8中的金属短纤捻纱织造的平织织物示意图。如图8所示，该金属短纤捻纱23由多根金属短纤维231所捻成。相较于前述的以金属长纤维制成的金属纱，金属短纤捻纱23的燃气可接触表面积较大，因此在相同面积及相同织物结构下，图9的金属短纤捻纱织物2的热辐射效率比图5的金属长纤捻纱织物1的热辐射效率高。所以，金属短纤捻纱织物可被应用在有空间限制的燃烧器覆盖物上。

在实际应用中，该以多束金属短纤捻纱所织成的织物也可具有前述的纺织结构特性，致使该燃烧器覆盖物具有大体上恒定的一透气度。

在实际应用中，该至少一纺织结构特性包含，但不受限于，这些金属纱的纱捻度为0～200捻/英寸。

在实际应用中，该至少一纺织结构特性包含，但不受限于，这些金属纱的密度为20～1000根/英寸。

在实际应用中，该至少一纺织结构特性包含，但不受限于，该织物具有一多层结构，例如，双层结构、三层结构等。

在实际应用中，该至少一纺织结构特性包含，但不受限于，该织物具有大于50％，例如，60％、80％、100％，的一个覆盖率(covering ratio)。

在实际应用中，该至少一纺织结构特性包含，但不受限于，该金属短纤维的直径相当于前述的金属长纤维的直径。

在实际应用中，本实用新型的金属短纤捻纱也可由针织法、经编针织法、纬编针织法，或编织法等织成该织物，并不受限于图9的平织法。

在实际应用中，本实用新型的织物可应用在例如，但不受限于，炒菜锅、热水器、烘干机等燃烧器中。并且特别地，本实用新型的织物可应用在如前所述的预混式燃烧器(pre-mixed burner)。

综上所述，相较于现有技术中的燃烧器覆盖物，本实用新型的织物不易产生纤维脱落的现象，因此不会造成燃烧器阻塞，也不会影响燃烧器的使用寿命。此外，本实用新型的织物能通过纱的纤维芯数、纱的捻度、织物的织法、织物的厚度及织物的覆盖率等因子来控制透气度；此外，织物能通过纤维的直径、纱的根数及纱的捻度等因子来控制燃烧器覆盖物的使用寿命，也较不易随着使用时间而下降，也能保持透气度的恒定，因此能符合各种使用环境的需求。特别地，本实用新型的织物可通过金属短纤捻纱织造，因此其表面积能有效增加，但覆盖物面积不会增加太多，以符合不同燃烧器的需求。通过本实用新型的织物所制造的燃烧器覆盖物可提升燃料的燃烧效率，降低燃料耗损，也可避免因燃料燃烧不完全，CO及NOx散逸所造成的意外。

以上已对本实用新型的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (23)

1.一种作为燃烧器覆盖物的织物，其特征在于：所述织物由多束金属长纤纱所织成，每一束金属长纤纱由数根金属长纤维所捻成，所述这些金属长纤纱的重量占所述织物重量的100％。

2.如权利要求1所述的织物，其特征在于：所述这些金属长纤维中的每一根金属长纤维具有范围从15微米至200微米的直径。

3.如权利要求1所述的织物，其特征在于：所述这些金属长纤维是集束拉伸长纤维。

4.如权利要求1所述的织物，其特征在于：所述这些金属长纤维中的每一根金属长纤维由选自由一不锈钢、一铁铬铝合金、一镍铬合金、一铜镍合金以及一铁铬合金所组成的一群组中的其一所制成。

5.如权利要求1所述的织物，其特征在于：所述织物具有至少一纺织结构特性，致使所述燃烧器覆盖物具有大体上恒定的一透气度。

6.如权利要求5所述的织物，其特征在于：所述至少一纺织结构特性包含所述这些金属纱的纱捻度为0～200捻/英寸。

7.如权利要求5所述的织物，其特征在于：所述至少一纺织结构特性包含所述这些金属纱的密度为20～1000根/英寸。

8.如权利要求5所述的织物，其特征在于：所述至少一纺织结构特性包含所述织物具有大于50％的一覆盖率。

9.如权利要求5所述的织物，其特征在于：所述至少一纺织结构特性包含所述织物具有一多层结构。

10.如权利要求5所述的织物，其特征在于：所述至少一纺织结构特性包含所述金属长纤纱中的金属长纤维的根数大于10芯。

11.如权利要求1所述的织物，其特征在于：所述织物选自由一针织织物、一经编针织织物、一纬编针织织物、一平织织物以及一编织织物所组成的群组。

12.如权利要求1所述的织物，其特征在于：所述燃烧器是预混式燃烧器。

13.一种作为燃烧器覆盖物的织物，其特征在于：所述织物由多束金属短纤捻纱所织成，其中每一束金属短纤捻纱由数根金属短纤维所捻成，并且每一金属短纤维由一金属长纤维所剪切而成，所述这些金属短纤捻纱的重量占所述织物重量的100％。

14.如权利要求13所述的织物，其特征在于：所述这些金属长纤维中的每一根金属长纤维具有范围从15微米至200微米的直径。

15.如权利要求13所述的织物，其特征在于：所述这些金属长纤维是集束拉伸长纤维。

16.如权利要求13所述的织物，其特征在于：所述这些金属长纤维中的每一根金属长纤维由选自由一不锈钢、一铁烙铝合金、一镍铬合金、一铜镍合金以及一铁铬合金所组成的一群组中的其一所制成。

17.如权利要求13所述的织物，其特征在于：所述织物具有至少一纺织结构特性，致使所述燃烧器覆盖物具有大体上恒定的一透气度。

18.如权利要求17所述的织物，其特征在于：所述至少一纺织结构特性包含所述这些金属短纤捻纱的纱捻度为0～200捻/英寸。

19.如权利要求17所述的织物，其特征在于：所述至少一纺织结构特性包含所述这些金属短纤捻纱的密度为20～1000根/英寸。

20.如权利要求17所述的织物，其特征在于：所述至少一纺织结构特性包含所述织物具有大于50％的一覆盖率。

21.如权利要求17所述的织物，其特征在于：所述至少一纺织结构特性包含所述织物具有一多层结构。

22.如权利要求13所述的织物，其特征在于：所述织物选自由一针织织物、一经编针织织物、一纬编针织织物、一平织织物以及一编织织物所组成的群组。

23.如权利要求13所述的织物，其特征在于：所述燃烧器是预混式燃烧器。

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