ES2352860T3 - BURNER. - Google Patents
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- F23D14/583—Nozzles characterised by the shape or arrangement of the outlet or outlets from the nozzle, e.g. of annular configuration of elongated shape, e.g. slits
Abstract
Quemador (1) que comprende: un cuerpo principal de quemador (2) con un tubo de mezcla (4) que se alimenta con un gas combustible y aire de combustión, y una cabeza de quemador (3) prevista en una parte superior del cuerpo principal de quemador (2) en la comunicación con la cámara de mezcla (6), y que tiene una pluralidad de orificios de quemador (15, 16) perforados alrededor de casi toda la periferia de una de sus caras laterales, caracterizado porque la cámara de mezcla (6) se forma en un extremo superior de un lado corriente abajo del tubo de mezcla (4); la cabeza de quemador (3) tiene forma cilíndrica y está prevista justo encima de una cámara de mezcla de un cuerpo principal de quemador para expulsar el gas mezclado compuesto por gas combustible y aire de combustión mezclados en la cámara de mezcla; y en donde el tubo de mezcla (4) se proporciona para dirigirlo en una dirección en la que el tubo de mezcla (4) se corta con una línea axial de la cabeza de quemador (3) sustancialmente en ángulo recto.Burner (1) comprising: a main burner body (2) with a mixing tube (4) that is fed with a combustible gas and combustion air, and a burner head (3) provided in an upper part of the body main burner (2) in communication with the mixing chamber (6), and having a plurality of burner holes (15, 16) drilled around almost the entire periphery of one of its side faces, characterized in that the chamber mixing (6) is formed at an upper end of a downstream side of the mixing tube (4); the burner head (3) is cylindrical in shape and is provided just above a mixing chamber of a main burner body to expel the mixed gas composed of combustible gas and combustion air mixed in the mixing chamber; and wherein the mixing tube (4) is provided to direct it in a direction in which the mixing tube (4) is cut with an axial line of the burner head (3) substantially at right angles.
Description
Campo y antecedentes de la invención Field and background of the invention
La presente invención se refiere a un quemador utilizado para un aparato de combustión de gas, tal como un calentador de agua de tipo depósito de agua caliente. The present invention relates to a burner used for a gas combustion apparatus, such as a hot water tank type water heater.
Un quemador convencional comprende un cuerpo principal de quemador con un tubo de mezcla que se alimenta con 5 gas combustible y aire de combustión, y una cámara de mezcla prevista en un extremo superior de un lado corriente abajo del tubo de mezcla. Además, el quemador incluye una cabeza de quemador prevista en una parte superior del cuerpo principal de quemador en la comunicación con la cámara de mezcla e incluye un orificio de quemador para expulsar un gas mezclado, compuesto por gas combustible y aire de combustión, por la cámara de mezcla. Por ejemplo, el documento de patente 1 describe que se utiliza un quemador para calentar agua fría, caliente y similares en un 10 aparato de combustión de gas tal como un calentador de agua de tipo depósito de agua caliente. El quemador que se utiliza en este documento de patente 1 es un quemador Bunsen previsto en una cámara de combustión dispuesta debajo de una cámara de depósito de agua caliente, y comprende un cuerpo principal de quemador orientado hacia un extremo superior de una tobera para gas y tiene una parte de garganta que aspira aire de combustión, y una cabeza de quemador situada en el cuerpo principal de quemador y que tiene orificios de quemador que lo rodean de manera 15 intermitente. A conventional burner comprises a main burner body with a mixing tube that is fed with fuel gas and combustion air, and a mixing chamber provided at an upper end of a downstream side of the mixing tube. In addition, the burner includes a burner head provided in an upper part of the main burner body in communication with the mixing chamber and includes a burner orifice to expel a mixed gas, composed of combustible gas and combustion air, by the mixing chamber For example, patent document 1 describes that a burner is used to heat cold, hot water and the like in a gas combustion apparatus such as a hot water tank type water heater. The burner used in this patent document 1 is a Bunsen burner provided in a combustion chamber arranged below a hot water tank chamber, and comprises a main burner body oriented towards an upper end of a gas nozzle and it has a throat part that sucks combustion air, and a burner head located in the main burner body and which has burner holes that surround it intermittently.
Documento de patente 1: publicación de patente Japonesa no examinada 2001-304691. Patent document 1: Japanese patent publication not examined 2001-304691.
En la descripción de patente GB 1 443 553 se describe un quemador de gas con un tubo de alimentación y una cámara anular que se comunica con el tubo de alimentación. Se proporciona una tapa de quemador anular con una serie de orificios de quemador principal formados circunferencialmente alrededor de su pared periférica. Una primera mezcla de 20 gas/aire primario pasa por el tubo de alimentación y la cámara anular y sale por los orificios de quemador principal. Mediante los orificios de quemador principal, la mezcla de gas/aire primario retiene aire secundario que es conducido a través de un hueco hasta la parte superior de la cabeza de quemador. In the patent description GB 1 443 553 a gas burner with a feed tube and an annular chamber that communicates with the feed tube is described. An annular burner cap is provided with a series of main burner holes formed circumferentially around its peripheral wall. A first mixture of 20 primary gas / air passes through the feed tube and the annular chamber and exits through the main burner holes. Through the main burner holes, the primary gas / air mixture retains secondary air that is conducted through a gap to the top of the burner head.
La solicitud de patente internacional WO 2004/104477 describe un quemador ajustable que tiene un cuerpo, y un tubo Venturi y un elemento de distribución dentro del cuerpo. En varias realizaciones, el cuerpo del quemador está provisto 25 de varios conjuntos de orificios de quemador en forma de hendidura. International patent application WO 2004/104477 describes an adjustable burner having a body, and a Venturi tube and a distribution element within the body. In several embodiments, the burner body is provided with several sets of slit-shaped burner holes.
Breve descripción de la invención Brief Description of the Invention
Desde un punto de vista en el que se suprime la generación de NOx (óxido de nitrógeno) en un gas de combustión, es conveniente que un quemador sea un quemador de aire primario que aspire aire que tenga más de la equivalencia teórica necesaria para la combustión como aire primario. En el quemador de aire primario, la temperatura más alta de la 30 llama se puede reducir mediante la combustión de baja carga primaria, y de ese modo se puede eliminar la generación de NOx. From a point of view in which the generation of NOx (nitrogen oxide) in a flue gas is suppressed, it is convenient that a burner is a primary air burner that sucks air that has more than the theoretical equivalence necessary for combustion as primary air In the primary air burner, the highest temperature of the flame can be reduced by the combustion of low primary charge, and thus NOx generation can be eliminated.
Sin embargo, cuando una presión interna del quemador es alta, el volumen de aire aspirado resulta insuficiente. En particular, cuando una zona de orificio de quemador es pequeña como en el quemador que se describe en el documento de patente 1 anterior, una velocidad de expulsión del aire de mezcla de aire primario para la combustión procedente del 35 orificio quemador resulta alta para aumentar la resistencia del fluido. Como no se puede aspirar suficiente aire primario debido al aumento de presión interna, llega a ser necesario abastecer obligatoriamente aire de combustión mediante un ventilador. Por lo tanto, no se puede reducir un quemador, lo que aumenta el costo. However, when an internal burner pressure is high, the volume of air drawn is insufficient. In particular, when a burner orifice zone is small as in the burner described in the patent document 1 above, a rate of expulsion of the primary air mixing air for combustion from the burner orifice is high to increase fluid resistance Since not enough primary air can be drawn due to the increase in internal pressure, it becomes necessary to supply combustion air by means of a fan. Therefore, a burner cannot be reduced, which increases the cost.
Un propósito de la presente invención consiste en proporcionar un quemador que pueda aspirar suficiente aire primario para mezclar con un gas combustible sin necesidad de utilizar un ventilador, y que se utilice como un quemador de aire 40 primario. One purpose of the present invention is to provide a burner that can aspirate enough primary air to mix with a combustible gas without using a fan, and that is used as a primary air burner.
Con el fin de lograr el propósito descrito, un primer aspecto de la invención comprende una cabeza de quemador, en donde la cabeza de quemador es cilíndrica y tiene una pluralidad de orificios de quemador perforados alrededor de casi toda la periferia de una de sus caras laterales, y está prevista justo encima de una cámara de mezcla de un cuerpo principal de quemador, mientras que un tubo de mezcla se dirige en una dirección en la que una línea axial del tubo de 45 mezcla se corta con una línea axial de la cabeza de quemador sustancialmente en ángulo recto. In order to achieve the described purpose, a first aspect of the invention comprises a burner head, wherein the burner head is cylindrical and has a plurality of burner holes drilled around almost the entire periphery of one of its side faces. , and is provided just above a mixing chamber of a main burner body, while a mixing tube is directed in a direction in which an axial line of the mixing tube is cut with an axial line of the head of substantially right angle burner.
Un segundo aspecto de la invención comprende, además del primer aspecto, los orificios de quemador que incluyen un primer orificio de quemador en forma de hendidura vertical, y la línea de los diferentes segundos orificios de quemador redondos dispuestos verticalmente, cada uno de los cuales se dispone de manera alterna en la dirección periférica y las direcciones verticales, con miras a obtener orificios de quemador adecuados que puedan tener una zona de orificio de 50 quemador necesaria y asegurar la rigidez. A second aspect of the invention comprises, in addition to the first aspect, the burner holes that include a first vertical slit shaped burner hole, and the line of the different vertically arranged second round burner holes, each of which is alternately disposed in the peripheral direction and vertical directions, with a view to obtaining suitable burner holes that may have a necessary burner orifice zone and ensure rigidity.
Según el primer aspecto de la invención, un área de orificio de quemador suficiente puede estar provista de la cabeza de quemador cilíndrica, y la velocidad de expulsión del gas de mezcla por los orificios de quemador disminuye para suprimir la resistencia del fluido. Además, el aire de mezcla se puede suministrar de manera suave y uniforme desde la cámara de mezcla a la cabeza de quemador, y por tanto se puede controlar la altura para que sea reducida. Por lo 55 tanto, el quemador puede utilizarse de manera conveniente como un quemador de aire primario y como un quemador de combustión natural que no utiliza ventilador, y se puede esperar una reducción de tamaño y de costos. Además, como una superficie de combustión es la superficie lateral, los materiales que caen desde una parte superior no se acumulan en los orificios de quemador. According to the first aspect of the invention, a sufficient burner orifice area may be provided with the cylindrical burner head, and the rate of expulsion of the mixing gas through the burner orifices decreases to suppress fluid resistance. In addition, the mixing air can be supplied smoothly and evenly from the mixing chamber to the burner head, and therefore the height can be controlled so that it is reduced. Therefore, the burner can be conveniently used as a primary air burner and as a natural combustion burner that does not use a fan, and a reduction in size and costs can be expected. In addition, as a combustion surface is the lateral surface, materials that fall from an upper part do not accumulate in the burner holes.
De acuerdo con el segundo aspecto de la invención, además de los efectos del primer aspecto, aunque se proporciona 5 un área de orificio de quemador necesaria mediante los primeros orificios de quemador, se puede asegurar la rigidez mediante los segundos orificios de quemador. In accordance with the second aspect of the invention, in addition to the effects of the first aspect, although a required burner orifice area is provided by the first burner orifices, rigidity can be ensured by the second burner orifices.
Breve descripción de los dibujos Brief description of the drawings
- Las figuras 1A a 1D, son vistas descriptivas de un quemador, la figura 1A muestra una vista en planta, la figura 1B muestra una vista de frente y la figura 1C muestra una cara lateral derecha. 10 - Figures 1A to 1D are descriptive views of a burner, Figure 1A shows a plan view, Figure 1B shows a front view and Figure 1C shows a right side face. 10
- La figura 2, es una vista en sección ampliada tomada por la línea A-A de la figura 1A. - Figure 2 is an enlarged sectional view taken along line A-A of figure 1A.
- La figura 3A, es una vista en sección por la línea B-B de la figura 1C, y la figura 3B, es una vista en sección por la línea C-C de la figura 1C. - La figura 4A, es una vista descriptiva de una parte de calafateo entre una placa superior y una placa lateral, y la figura 4B es una vista descriptiva de una parte de calafateo entre una placa inferior y una placa lateral. - Figure 3A is a sectional view along the line B-B of Figure 1C, and Figure 3B is a sectional view along the line C-C of Figure 1C. - Figure 4A is a descriptive view of a caulking part between an upper plate and a side plate, and Figure 4B is a descriptive view of a caulking part between a lower plate and a side plate.
- La figura 5, es una vista descriptiva para ilustrar una parte inferior de un calentador de agua de tipo depósito de agua 15 caliente. - Figure 5 is a descriptive view to illustrate a lower part of a hot water tank type water heater 15.
- La figura 6A, es una vista descriptiva de un ejemplo modificado de una parte de calafateo entre la placa superior y la placa lateral, y la figura 6B. es una vista descriptiva de un ejemplo modificado de una parte de calafateo entre la placa inferior y la placa lateral. - Figure 6A is a descriptive view of a modified example of a caulking part between the upper plate and the side plate, and Figure 6B. it is a descriptive view of a modified example of a caulking part between the bottom plate and the side plate.
Descripción de las realizaciones preferidas 20 Description of the preferred embodiments 20
A continuación, se describen realizaciones de la presente invención con referencia a los dibujos. Embodiments of the present invention are described below with reference to the drawings.
Las figuras 1 son vistas descriptivas de un quemador, la figura 1A ilustra una vista en planta, la figura 1B ilustra una vista de frente y la figura 1C muestra una cara lateral derecha. Un quemador 1 comprende un cuerpo principal de quemador 2 en un lado inferior del mismo, y una cabeza de quemador 3 situada en el cuerpo principal de quemador 2. El cuerpo principal de quemador 2 comprende un tubo de mezcla cilíndrico 4 en una parte extrema del mismo, con una 25 parte de cuello 5, que se alimenta con gas combustible y aire de combustión, y una cámara de mezcla 6 con forma redondeada provista de manera continua en un extremo corriente abajo del tubo de mezcla 4. El cuerpo principal de quemador 2 se forma con un par de placas de metal superior e inferior que se unen mediante calafateo por el centro de las mismas a lo largo de toda la periferia. La cámara de mezcla 6 tiene un espacio con un radio mayor que el del tubo de mezcla 4, y se proporciona de manera continua al tubo de mezcla 4 de manera que una línea axial del tubo de mezcla 4 30 en la dirección horizontal se cruza ortogonalmente con una línea axial de la cámara de mezcla 6 en dirección vertical. Figures 1 are descriptive views of a burner, Figure 1A illustrates a plan view, Figure 1B illustrates a front view and Figure 1C shows a right side face. A burner 1 comprises a main burner body 2 on a lower side thereof, and a burner head 3 located on the main burner body 2. The main burner body 2 comprises a cylindrical mixing tube 4 at an end part of the same, with a 25 part of neck 5, which is fed with combustible gas and combustion air, and a mixing chamber 6 with a rounded shape continuously provided at an end downstream of the mixing tube 4. The main burner body 2 is formed with a pair of upper and lower metal plates that are joined by caulking through the center of them along the entire periphery. The mixing chamber 6 has a space with a radius greater than that of the mixing tube 4, and is provided continuously to the mixing tube 4 so that an axial line of the mixing tube 4 30 in the horizontal direction intersects orthogonally with an axial line of the mixing chamber 6 in the vertical direction.
Además, se proporciona un tubo interno 7 en el tubo de mezcla 4. Como se ilustra en las figuras 2 y 3, el tubo interno 7 es un tubo en donde uno de sus extremos se inserta y apoya en el tubo de mezcla 4, y se forma con un par de placas de metal superior e inferior que se unen mediante calafateo por el centro de unos bordes laterales derecho e izquierdo de manera similar al cuerpo principal de quemador 2. El otro extremo del tubo interno 7 sobresale hacia la cámara de 35 mezcla 6 en su dirección de diámetro para ser un tubo de extensión 8 a fin de extender el tubo de mezcla 4. Un extremo saliente del tubo de extensión 8 se corta para inclinarlo a fin de tener una abertura hacia arriba 9. Se proporciona una parte biselada 10 en la superficie inferior del tubo de extensión 8 por debajo de la abertura 9 para estabilizar el tubo de extensión 8 y que entra en contacto con la superficie inferior de la cámara de mezcla 6. In addition, an inner tube 7 is provided in the mixing tube 4. As illustrated in Figures 2 and 3, the inner tube 7 is a tube where one of its ends is inserted and supported in the mixing tube 4, and it is formed with a pair of upper and lower metal plates that are joined by caulking through the center of right and left side edges similarly to the main burner body 2. The other end of the inner tube 7 protrudes towards the chamber 35 mixture 6 in its diameter direction to be an extension tube 8 in order to extend the mixing tube 4. A protruding end of the extension tube 8 is cut to tilt it in order to have an opening upwards 9. A part is provided bevel 10 on the bottom surface of the extension tube 8 below the opening 9 to stabilize the extension tube 8 and which comes into contact with the bottom surface of the mixing chamber 6.
Por otra parte, la cabeza de quemador 3 tiene forma cilíndrica y comprende una placa superior 11, una placa inferior 12, 40 y una placa lateral 13. La placa superior 11 y la placa inferior 12 tienen forma redonda, vistas desde un lado plano, y la placa lateral 13 rodea los bordes periféricos de ambas placas 11 y 12. Como se ilustra en las figuras 4A y 4B, la cabeza de quemador 3 se forma plegando los extremos de las placas superior e inferior 11 y 12, sujetando los extremos superior e inferior de la placa lateral 13 entre los bordes periféricos de la placa superior 11 y la placa inferior 12 y uniéndolos mediante calafateo. Los extremos superior e inferior de la placa lateral 13 se doblan para ensancharla hacia 45 fuera. Además, se crean nervios en forma de anillo 14 y 14 concéntricamente con diferentes diámetros en la placa superior 11 para amortiguar la deformación debida al esfuerzo térmico. On the other hand, the burner head 3 has a cylindrical shape and comprises an upper plate 11, a lower plate 12, 40 and a side plate 13. The upper plate 11 and the lower plate 12 have a round shape, viewed from a flat side, and the side plate 13 surrounds the peripheral edges of both plates 11 and 12. As illustrated in Figures 4A and 4B, the burner head 3 is formed by folding the ends of the upper and lower plates 11 and 12, holding the upper ends and lower of the side plate 13 between the peripheral edges of the upper plate 11 and the lower plate 12 and joining them by caulking. The upper and lower ends of the side plate 13 are folded to widen it outwards. In addition, ring-shaped ribs 14 and 14 are created concentrically with different diameters in the upper plate 11 to cushion deformation due to thermal stress.
Además, como se ilustra en la figura 1D donde la parte D es una parte ampliada de la figura 1A, se proporcionan un primer orificio de quemador 15 en forma de hendidura alargada y una línea de cuatro segundos orificios de quemador circulares 16, 16. El primer orificio 15 es alargado en una dirección vertical y los segundos orificios de quemador 16, 16, 50 se alinean en la dirección vertical superior e inferior. El primer orificio de quemador 15 y la línea de los segundos orificios de quemador 16 están dispuestos de manera alterna entre sí en una dirección periférica y la dirección superior e inferior a lo largo de casi toda la periferia (sólo se ilustra una parte en la figura 1D). Las razones de utilizar conjuntamente los orificios de quemador con forma de hendidura y los orificios de quemador con forma redonda son: tener una zona de orificios de quemador mediante los primeros orificios de quemador en forma de hendidura 15 y 55 asegurar una rigidez mediante los segundos orificios de quemador redondos 16. Además, en la placa inferior 12, se proporciona un agujero de comunicación redondo 17. El agujero de comunicación 17 tiene una zona de abertura casi igual a la zona de abertura total de los primeros orificios de quemador 15 y los segundos orificios de quemador 16. Un borde periférico del agujero de comunicación 17 se une mediante calafateo con una parte superior de la cámara de mezcla 6 en el cuerpo principal de quemador 2 para colocar coaxialmente la cabeza de quemador 3 justo por encima de 5 la cámara de mezcla 6. In addition, as illustrated in Figure 1D where part D is an enlarged part of Figure 1A, a first burner hole 15 in the form of an elongated groove and a line of four second circular burner holes 16, 16 are provided. First hole 15 is elongated in a vertical direction and the second burner holes 16, 16, 50 are aligned in the upper and lower vertical direction. The first burner hole 15 and the line of the second burner holes 16 are arranged alternately with each other in a peripheral direction and the upper and lower direction along almost the entire periphery (only a part is illustrated in the figure 1D). The reasons for using the slit-shaped burner holes and the round-shaped burner holes together are: having an area of burner holes through the first slit-shaped burner holes 15 and 55 ensuring stiffness through the second holes round burner 16. In addition, on the bottom plate 12, a round communication hole 17 is provided. The communication hole 17 has an opening area almost equal to the total opening area of the first burner holes 15 and the second burner holes 16. A peripheral edge of the communication hole 17 is caulked together with an upper part of the mixing chamber 6 in the main burner body 2 to coaxially place the burner head 3 just above 5 the chamber of mix 6.
Por ejemplo, el quemador 1 que tiene la forma descrita se utiliza para un calentador de agua de tipo depósito de agua caliente 20 como se ilustra en la figura 5. Este calentador de agua de tipo depósito de agua caliente 20 comprende una cámara de depósito de agua caliente 23 cuyos lados superior e inferior se cierran con una placa de espejo superior (que no se ilustra) y una placa de espejo inferior 22, en el lado superior de un cuerpo principal cilíndrico 21. El calentador de 10 agua de tipo depósito de agua caliente 20 comprende una cámara de combustión 24 debajo de la cámara de depósito de agua caliente 23. El quemador 1 está previsto en la cámara de combustión 24. Además, una tubería de alimentación de agua para suministrar agua a la cámara de depósito de agua caliente 23 y una tubería de alimentación de agua caliente para tomar desde el exterior agua caliente de la cámara de depósito de agua caliente 23 (no se ilustra ninguna de las dos tuberías) se proporcionan en la parte superior de la cámara de depósito de agua caliente 23. 15 For example, the burner 1 having the described form is used for a hot water tank type water heater 20 as illustrated in Figure 5. This hot water tank type water heater 20 comprises a water tank chamber. hot water 23 whose upper and lower sides are closed with an upper mirror plate (not illustrated) and a lower mirror plate 22, on the upper side of a cylindrical main body 21. The water tank type heater hot water 20 comprises a combustion chamber 24 under the hot water reservoir chamber 23. The burner 1 is provided in the combustion chamber 24. In addition, a water supply pipe for supplying water to the water reservoir chamber hot water 23 and a hot water supply pipe to take hot water from the hot water tank chamber 23 from the outside (neither of the two pipes is illustrated) was provided onan at the top of the hot water tank chamber 23. 15
Un tubo de escape está previsto en el centro del eje de la cámara de depósito de agua caliente 23 y este tubo de escape 25 atraviesa la cámara de depósito de agua caliente 23 para sobresalir hacia una parte superior del cuerpo principal 21. El gas de combustión que se ha generado en la cámara de combustión 24 se descarga fuera del cuerpo principal 21 a través del tubo de escape 25. Una placa deflectora (no se muestra) con un vía de paso en espiral se proporciona en el interior del tubo de escape 25. 20 An exhaust pipe is provided in the center of the axis of the hot water tank chamber 23 and this exhaust pipe 25 passes through the hot water tank chamber 23 to protrude towards an upper part of the main body 21. The combustion gas that has been generated in the combustion chamber 24 is discharged out of the main body 21 through the exhaust pipe 25. A baffle plate (not shown) with a spiral passageway is provided inside the exhaust pipe 25 . twenty
El quemador 1 se apoya sobre una base de colocación en forma de disco 26 prevista en una parte inferior de la cámara de combustión 24 mediante una placa de soporte 27. La parte de garganta 5 del cuerpo principal de quemador 2 está orientada hacia una boquilla de gas 28, cuyo extremo superior sobresale hasta la cámara de combustión 24. La cabeza de quemador 3 se coloca en el centro de la cámara de combustión 24. El número de referencia "29" indica un quemador piloto. 25 The burner 1 rests on a disc-shaped positioning base 26 provided in a lower part of the combustion chamber 24 by means of a support plate 27. The throat part 5 of the main burner body 2 is oriented towards a nozzle of gas 28, whose upper end protrudes to the combustion chamber 24. The burner head 3 is placed in the center of the combustion chamber 24. The reference number "29" indicates a pilot burner. 25
El quemador 1 se apoya sobre la placa de soporte 27 para que la cabeza de quemador 3 sobresalga hasta un espacio cubierto por una placa de espejo inferior 22, y la superficie lateral del quemador 1 está orientada hacia toda la periferia de la cámara de depósito de agua caliente 23. The burner 1 rests on the support plate 27 so that the burner head 3 protrudes to a space covered by a lower mirror plate 22, and the side surface of the burner 1 is oriented towards the entire periphery of the storage tank chamber. hot water 23.
Una pluralidad de puertos de alimentación de aire 30 para aire de combustión se disponen a intervalos predeterminados, en dirección periférica, en el borde periférico inferior de la base de colocación 26. Con los puertos de 30 alimentación de aire, el interior de la base de colocación 26 se comunica con el exterior del cuerpo principal 21. Dentro de la base de colocación 26, se proporciona una placa divisoria 31 que divide el interior de la base de colocación 26 en una parte superior y una parte inferior. El tabique tiene una abertura en su parte central. Por otra parte, se proporciona un conducto de aire 32 verticalmente en un lado de la tobera para gas 28 de la cámara de combustión 24, conducto de aire 32 que divide el interior de la cámara de combustión 24. Sin embargo, un espacio superior de la base de colocación 35 26 dividido por la placa divisoria 31 se mantiene en comunicación con la parte de garganta 5 del cuerpo principal de quemador 2. Por lo tanto, como se indica con una flecha, el aire exterior pasa a través de la abertura de la placa divisoria 31 y llega al conducto de aire 32 tras haber circulado hasta la base de colocación 26 desde el puerto de alimentación de aire 30. Luego, el aire sube hasta el interior del conducto de aire 32 para introducirse en el cuerpo principal de quemador 2. 40 A plurality of air supply ports 30 for combustion air are arranged at predetermined intervals, in the peripheral direction, at the lower peripheral edge of the positioning base 26. With the air supply ports 30, the interior of the base of placement 26 communicates with the exterior of the main body 21. Within the positioning base 26, a dividing plate 31 is provided that divides the interior of the positioning base 26 into an upper part and a lower part. The partition has an opening in its central part. On the other hand, an air duct 32 is provided vertically on one side of the gas nozzle 28 of the combustion chamber 24, air duct 32 dividing the interior of the combustion chamber 24. However, an upper space of the positioning base 35 26 divided by the dividing plate 31 is maintained in communication with the throat portion 5 of the main burner body 2. Therefore, as indicated by an arrow, the outside air passes through the opening of the dividing plate 31 and reaches the air duct 32 after having circulated to the positioning base 26 from the air supply port 30. Then, the air rises to the interior of the air duct 32 to enter the main burner body 2. 40
En el calentador de agua de tipo depósito de agua caliente 20, cuando se aprieta un botón de encendido de un controlador (no se ilustra) previsto en la parte exterior del cuerpo principal 21, se abre un conducto de circulación de gas al quemador piloto 29 y se enciende el quemador piloto 29. Cuando un termopar detecta el encendido (no se ilustra), una válvula electromagnética del conducto de circulación de gas se mantiene abierta. En tal condición, cuando se aprieta el botón de encendido para abrir un conducto principal de circulación de gas, el gas combustible es expulsado 45 por la tobera para gas 28 a fin de suministrarlo desde la parte de garganta 5 al cuerpo principal de quemador 2. Con la energía de expulsión del gas combustible, el aire que está fuera del cuerpo principal 21 es absorbido en el tubo de mezcla 4 del cuerpo principal de quemador 2 desde el puerto de alimentación de aire 30 a través del interior de la base de colocación 26 y el conducto de aire 32. In the hot water tank type water heater 20, when a power button of a controller (not illustrated) provided on the outside of the main body 21 is pressed, a gas circulation conduit is opened to the pilot burner 29 and the pilot burner 29 is lit. When a thermocouple detects ignition (not shown), an electromagnetic valve in the gas circulation line is kept open. In such a condition, when the ignition button is pressed to open a main gas circulation conduit, the combustible gas is ejected 45 by the gas nozzle 28 in order to deliver it from the throat part 5 to the main burner body 2. With the expulsion energy of the combustible gas, the air that is outside the main body 21 is absorbed in the mixing tube 4 of the main burner body 2 from the air supply port 30 through the interior of the positioning base 26 and the air duct 32.
En ese momento, como la longitud desde la parte de garganta 5 hasta la abertura 9 es suficiente con el tubo de 50 extensión 8 sobresaliendo hasta el interior de la cámara de mezcla 6, el gas combustible y el aire de combustión se mezclan correctamente. Además de esto, el gas mezclado expulsado por la abertura 9 choca con una superficie interna de la cámara de mezcla 6, se divide en dos direcciones, y circula en sentido inverso por la superficie interna de la cámara de mezcla 6. Por lo tanto, la circulación de gas favorece la mezcla del gas combustible y el aire de combustión. Además, no se produce un flujo turbulento a ambos lados del tubo de extensión 8. 55 At that time, since the length from the throat portion 5 to the opening 9 is sufficient with the extension tube 8 protruding into the mixing chamber 6, the combustible gas and combustion air are mixed correctly. In addition to this, the mixed gas expelled through the opening 9 collides with an internal surface of the mixing chamber 6, is divided in two directions, and circulates in the opposite direction through the internal surface of the mixing chamber 6. Therefore, Gas circulation favors the mixing of combustible gas and combustion air. In addition, there is no turbulent flow on both sides of the extension tube 8. 55
Cuando la cámara de mezcla 6 se llena con el gas mezclado, el gas mezclado se suministra al interior de la cabeza de quemador 3 a través del orificio de comunicación 17, y es expulsado por los orificios de quemador primero y segundo correspondientes 15 y 16 para quemarlo. En ese momento, como las velocidades de expulsión de los gases mezclados por los orificios de quemador 15 y 16 son bajas, la llama se acerca a los orificios de quemador 15 y 16 y se realiza la combustión superficial en casi toda la superficie de la placa lateral 13, y por lo tanto las temperaturas de los orificios de quemador llegan a ser de 800° C o más. Además, puesto que toda la superficie de la cara lateral cilíndrica se convierte en una superficie quemada, se puede suprimir la influencia del esfuerzo térmico. When the mixing chamber 6 is filled with the mixed gas, the mixed gas is supplied to the inside of the burner head 3 through the communication hole 17, and is expelled through the corresponding first and second burner holes 15 and 16 to burn it down. At that time, as the expulsion rates of the gases mixed by the burner orifices 15 and 16 are low, the flame approaches the burner orifices 15 and 16 and surface combustion is carried out on almost the entire surface of the plate side 13, and therefore the burner orifice temperatures become 800 ° C or more. In addition, since the entire surface of the cylindrical side face becomes a burned surface, the influence of thermal stress can be suppressed.
El gas de combustión a temperatura elevada generado por la combustión del quemador 1 se eleva por una superficie inferior de la placa de espejo inferior 22, y pasa por el tubo de escape central 25 para salir al exterior del cuerpo 5 principal 21. Debido al movimiento del gas de combustión, la placa de espejo inferior 22 y el tubo de escape 25 calientan el agua caliente que está en la cámara de depósito de agua caliente 23. The high temperature combustion gas generated by the combustion of the burner 1 is raised by a lower surface of the lower mirror plate 22, and passes through the central exhaust pipe 25 to exit outside the main body 5 21. Due to the movement of the flue gas, the lower mirror plate 22 and the exhaust pipe 25 heat the hot water that is in the hot water tank chamber 23.
Por otra parte, el calor de radiación generado por la combustión en la superficie lateral de la cabeza de quemador 3 se irradia radialmente desde la cabeza de quemador 3 como se ilustra con flechas onduladas. Sin embargo, como toda la superficie lateral de la cabeza de quemador 3 está orientada hacia la cámara de depósito de agua caliente 23, el calor 10 de radiación se transmite eficazmente al agua caliente que está en la cámara de depósito de agua caliente 23 para calentar el agua caliente. On the other hand, the heat of radiation generated by combustion on the lateral surface of the burner head 3 radiates radially from the burner head 3 as illustrated by wavy arrows. However, since the entire lateral surface of the burner head 3 is oriented towards the hot water tank chamber 23, the radiation heat 10 is effectively transmitted to the hot water that is in the hot water tank chamber 23 for heating hot water
Como el calor de radiación se transmite eficazmente a la cámara de depósito de agua caliente 23 como se ilustra, la temperatura de la parte inferior del quemador 1 que está en la cámara de combustión 24 no llega a ser alta. De ese modo, se evita que aumente la temperatura del aire de combustión que va del puerto de alimentación de aire 30 a la 15 parte de garganta 5. Por lo tanto, no se expande un volumen del aire de combustión, y el quemador 1 puede aspirar una cantidad suficiente de aire primario, lo que conduce a la reducción de generación de NOx. As the heat of radiation is effectively transmitted to the hot water reservoir chamber 23 as illustrated, the temperature of the lower part of the burner 1 that is in the combustion chamber 24 does not become high. In this way, the temperature of the combustion air that goes from the air supply port 30 to the throat portion 15 is prevented. Therefore, a volume of the combustion air is not expanded, and the burner 1 can aspirate a sufficient amount of primary air, which leads to the reduction of NOx generation.
Según el quemador 1 de la realización descrita antes, la cabeza de quemador 3 tiene forma cilíndrica con una pluralidad de orificios de quemador primero y segundo 15 y 16 perforados en casi toda la periferia de su cara lateral, y está prevista justo por encima de la cámara de mezcla 6 del cuerpo principal de quemador 2. Por otro lado, como el tubo de 20 mezcla 4 se proporciona para dirigirlo en una dirección en la que el tubo de mezcla 4 se corta con una línea axial de la cabeza de quemador 3 sustancialmente en ángulo recto, se puede asegurar una zona de orificio de quemador suficiente, y la velocidad de expulsión del gas de mezcla por los orificios de quemador primero y segundo 15 y 16 disminuye para evitar resistencia del fluido. Además, el aire de mezcla se puede suministrar de manera suave y uniforme desde la cámara de mezcla 6 a la cabeza del quemador 3, y, por tanto se puede controlar la altura de todo el 25 quemador para que sea reducida. Por lo tanto, el quemador puede utilizarse de manera conveniente como un quemador de aire primario y como un quemador de combustión natural que no utiliza ventilador, y se puede esperar una reducción de tamaño y de costos. Además, puesto que una superficie de combustión se convierte en la superficie lateral, los materiales que caen de una parte superior no se acumulan en los orificios de quemador primero y segundo 15 y 16. According to the burner 1 of the embodiment described above, the burner head 3 is cylindrical in shape with a plurality of first and second burner holes 15 and 16 drilled in almost the entire periphery of its side face, and is provided just above the mixing chamber 6 of the main burner body 2. On the other hand, as the mixing tube 4 is provided to direct it in a direction in which the mixing tube 4 is cut with an axial line of the burner head 3 substantially at a right angle, a sufficient burner orifice zone can be secured, and the velocity of expulsion of the mixing gas through the first and second burner holes 15 and 16 decreases to avoid fluid resistance. In addition, the mixing air can be supplied smoothly and evenly from the mixing chamber 6 to the head of the burner 3, and therefore the height of the entire burner can be controlled so that it is reduced. Therefore, the burner can be conveniently used as a primary air burner and as a natural combustion burner that does not use a fan, and a reduction in size and costs can be expected. In addition, since a combustion surface becomes the lateral surface, materials falling from an upper part do not accumulate in the first and second burner holes 15 and 16.
En concreto, como el orificio de quemador se configura como un primer orificio de quemador en forma de hendidura 15 30 en la dirección vertical, y la línea de los diferentes segundos orificios de quemador redondos 16 dispuestos en la dirección vertical se disponen de manera alterna en la dirección periférica y las direcciones verticales, se puede disponer un orificio de quemador preferido en el que aunque se proporcione una zona de orificio de quemador necesaria mediante el primer orificio de quemador 15, se pueda mantener la rigidez mediante los segundos orificios de quemador 16. 35 In particular, as the burner hole is configured as a first burner hole in the form of a groove 15 30 in the vertical direction, and the line of the different second round burner holes 16 arranged in the vertical direction are alternately arranged in the peripheral direction and the vertical directions, a preferred burner orifice can be arranged in which although a necessary burner orifice zone is provided by the first burner orifice 15, stiffness can be maintained by the second burner orifices 16. 35
Además, como el tubo de extensión 8 que sobresale hasta el interior de la cámara de mezcla 6 se coloca en el tubo de mezcla 4 del cuerpo principal de quemador 2, se puede asegurar una distancia de mezcla suficiente dentro de la cámara de mezcla. Además, como no se produce un flujo turbulento cuando el aire de mezcla circula hasta la cámara de mezcla 6 desde el tubo de mezcla 4, se puede aspirar el aire primario necesario utilizando energía de expulsión del gas combustible. Además, el gas combustible y el aire de combustión se pueden mezclar de manera favorable en la cámara 40 de mezcla 6. Por otra parte, como el extremo saliente del tubo de extensión 8 se corta para que quede inclinado a fin de tener la abertura hacia arriba 9, se puede obtener una configuración preferida en la que se aspira la mayor cantidad de aire primario. In addition, since the extension tube 8 protruding into the mixing chamber 6 is placed in the mixing tube 4 of the main burner body 2, a sufficient mixing distance can be ensured within the mixing chamber. Furthermore, since turbulent flow does not occur when the mixing air circulates to the mixing chamber 6 from the mixing tube 4, the necessary primary air can be aspirated using fuel gas expulsion energy. In addition, the combustible gas and combustion air can be favorably mixed in the mixing chamber 40 6. On the other hand, as the protruding end of the extension tube 8 is cut so that it is inclined so as to have the opening towards Above 9, a preferred configuration can be obtained in which the greatest amount of primary air is aspirated.
Cabe señalar que en la cabeza de quemador, un orificio de quemador en una cabeza de quemador no se limita al orificio de quemador de la realización descrita. Se pueden cambiar de manera conveniente un tamaño, una forma, un 45 modelo de distribución, y similares. La estructura de una placa superior y una placa inferior, y la configuración de conexión no se limitan a la realización descrita. Por ejemplo, cuando unas partes de calafateo entre una placa superior o inferior y una placa lateral se curvan en forma de V hacia un lado opuesto de la placa superior o inferior, como se ilustra en la figura 6, aumenta la resistencia, y por tanto se puede evitar de manera eficaz la deformación en condiciones térmicas. 50 It should be noted that in the burner head, a burner hole in a burner head is not limited to the burner hole of the described embodiment. A size, shape, distribution model, and the like can be conveniently changed. The structure of an upper plate and a lower plate, and the connection configuration are not limited to the described embodiment. For example, when caulking portions between an upper or lower plate and a side plate are curved in a V-shape to an opposite side of the upper or lower plate, as illustrated in Figure 6, the resistance increases, and therefore deformation in thermal conditions can be effectively avoided. fifty
Además, en la realización descrita, el extremo saliente del tubo de extensión se corta para inclinarlo a fin de tener la abertura hacia arriba. Sin embargo, contrariamente a esto, el extremo saliente se puede cortar para inclinarlo a fin de tener una abertura hacia abajo, o se puede cortar en sentido vertical a fin de tener una abertura hacia los lados. En estos casos, la cantidad de aire primario que se aspira se incrementa en comparación con el que aspira un cuerpo principal de quemador que no tiene un tubo de extensión. 55 In addition, in the described embodiment, the protruding end of the extension tube is cut to tilt it in order to have the opening up. However, contrary to this, the protruding end can be cut to tilt it in order to have an opening downwards, or it can be cut vertically so as to have an opening to the sides. In these cases, the amount of primary air that is aspirated is increased compared to that of a main burner body that does not have an extension tube. 55
Además, un tubo de extensión no se limita al tubo que utiliza una parte extrema de un tubo interno. Un tubo de extensión se puede formar conectando únicamente una parte que corresponde a un borde de abertura de un tubo de mezcla en una cámara de mezcla. Además, un quemador de la presente invención no se limita al calentador de agua de tipo depósito de agua caliente descrito, y puede utilizarse como medio calentador en otros aparatos de combustión de gas tales como un aparato de suministro de agua caliente en el que el agua que pasa por el interior del aparato se caliente con un intercambiador de calor. In addition, an extension tube is not limited to the tube that uses an end portion of an internal tube. An extension tube can be formed by connecting only a part that corresponds to an opening edge of a mixing tube in a mixing chamber. In addition, a burner of the present invention is not limited to the hot water tank type water heater described, and can be used as a heating medium in other gas combustion apparatus such as a hot water supply apparatus in which water which passes through the interior of the device is heated with a heat exchanger.
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