TWI801773B - 煙氣/火焰的引導裝置 - Google Patents

Abstract

一種煙氣/火焰的引導裝置，適用於設置在一包括一火焰噴口的燃燒裝置。該引導裝置包含一設置在該燃燒裝置的支架、一設置在該支架的底座及一設置在該底座的導焰座。該底座具有一設置在該火焰噴口之延伸軸線上的第一區域，以及一圍繞該第一區域並形成數個用以引導火焰或煙氣之導引口的第二區域。導焰座設置在該第一區域上且朝向該火焰噴口的方向漸縮延伸。該引導裝置分別透過該導焰座以及該等導引口，使火焰產生兩次分流的設計，藉此調整煙氣流動路徑，進而改善該燃燒裝置內的均溫性。

Description

煙氣/火焰的引導裝置

本發明是有關於一種爐溫控制裝置，特別是指一種煙氣/火焰的引導裝置。

參閱圖1，一種習知的固融化爐1，適用於連接至少一可產生直火焰而用以當作熱源的燃燒器2，且包含一底壁11、一由該底壁11之周緣向上延伸的圍繞壁12，以及一相反於該底壁11且與該底壁11及該圍繞壁12共同界定出一爐內空間10，並可裝設該至少一燃燒器2的頂壁13。當該至少一燃燒器2朝向該底壁11的方向發射直火焰後，會在該爐內空間10內產生大量的煙氣，並隨著該圍繞壁12與該頂壁13的幾何形狀流動，藉此加熱並提升該爐內空間10的溫度。

然而，爐內的均溫性會受到爐形、所述燃燒器2的設置數量與位置影響，而上述條件亦為該固融化爐1設計建造完成即定形，因而不容易更改。因此，燃燒完的煙氣流動路線，會受到爐體幾何形狀的限制，而爐內溫度則會受到煙氣流動路線的影響，隨著該爐內空間10位置的不同而有所差異，導致爐內溫度差異大，也就是說，該固融化爐1因為較難以控制煙氣流動路徑，而有均溫性不良的問題，上述缺失有待改善。

因此，本發明之目的，即在提供一種改善爐內均溫性之煙氣/火焰的引導裝置。

於是，本發明煙氣/火焰的引導裝置，適用於設置在一燃燒裝置，該燃燒裝置包括一火焰噴口。該引導裝置包含一適用於設置在該燃燒裝置的支架、一設置於該支架上的底座，以及一設置於該底座上的導焰座。該底座適用於設置在該燃燒裝置內，並包括一板體。該板體具有一適用於設置在該火焰噴口之延伸軸線上的第一區域，以及一圍繞該第一區域，並形成至少一用以引導火焰或煙氣之導引口的第二區域。該導焰座以耐火材質所製成，並設置於該第一區域上且適用於朝向該火焰噴口的方向漸縮延伸，該導焰座沿該火焰噴口之延伸軸線方向在該底座上投影出一投影區域，該投影區域位於該第一區域內。

本發明之功效在於：由於該火焰噴口所噴射的火焰會直接受到該導焰座及該第二區域的壁面所阻擋，使得火焰會先沿著該導焰座之幾何形狀而流動，再通過圍繞該導焰座四周的該等導引口後而分散，藉由前述兩次的引導步驟，來改變火焰的流動路線與分佈情況，進而改善該燃燒裝置的均溫性。

參閱圖2，本發明煙氣/火焰的引導裝置之一實施例，適用於設置在一燃燒裝置3，該燃燒裝置3為一固融化爐，並包含一圍繞界定出一爐內空間30的圍壁31，以及一設置在該圍壁31上且包括一朝向該爐內空間30之火焰噴口320的燃燒器32。該燃燒器32由該火焰噴口320沿一軸線L的方向噴射一直火焰F。本實施例包含一適用於設置在該圍壁31上的支架4、一設置於該支架4上的底座5，以及一設置於該底座5上的導焰座6。

參閱圖3並配合圖2，該支架4包括四個適用於穿設該圍壁31且沿該軸線L之方向延伸而圍繞該燃燒器32的支柱41、四個適用於設置在該爐內空間30內且分別由該等支柱41之端點垂直該軸線L之方向延伸的延伸柱42、四個分別包覆該等支柱41的防護套43、四個適用於設置在該燃燒裝置3外且分別設置在該等支柱41的螺接件44，以及一連接該等支柱41與該等延伸柱42的承接件45。其中，本實施之該等防護套43較佳以陶瓷隔熱材料所製成，例如氧化鋁(Al ₃O ₂)，該等支柱41與該等延伸柱42較佳以耐熱合金所製成，例如鎳合金800H。該等螺接件44較佳為能在該等支柱41上螺轉移動的螺帽，且透過螺帽夾持一固設於該容置空間50外的定位板33的方式，藉此調整該等支柱41在該燃燒裝置3內之長度。

參閱圖4至圖6並配合圖2，該底座5位於該等支柱41之間且放置於該承接件45上，並包括一以金屬材質所製成並概呈圓餅狀的板體51、一由該板體51朝向該火焰噴口320之方向延伸的圍繞壁52，以及一由該板體51之外周緣朝向該火焰噴口320之方向延伸且與該圍繞壁52相互間隔的外圍壁53。該板體51具有一垂直設置在該軸線L上並與該圍繞壁52之內側相互銜接而共同界定出一容置空間50的第一區域511，以及一圍繞該第一區域511而呈環形且與該圍繞壁52之外側相互銜接，並形成數個用以引導火焰或煙氣之導引口520的第二區域512。在本實施例中，該等導引口520的形狀可以為圖4所示的圓形、圖5所示的方格形，或是圖6所示的半環形，但不以此為限，該等導引口520可隨著不同的環境條件或導引需求，將形狀調整為多邊形、橢圓形、扇形、弓形或其組合，只要能供火焰或煙氣通過即可。該外圍壁53用以擋止火焰或煙氣往垂直該軸線L之方向移動，使火焰或煙氣僅能由該等導引口520通過，而具有輔助導引的功能。

重新參閱圖4並配合圖2，該導焰座6以軟質且耐火的材料所製成，該導焰座6設置於該容置空間50內而定位於該圍繞壁52之間，且適用於沿該軸線L並往該火焰噴口320之方向漸縮延伸而能藉由外觀形狀來導開火焰或煙氣。在本實施例中，該導焰座6較佳為錐形，但不以此為限，只要能將該直火焰F或是該直火焰F產生的煙氣導開即可。特別說明的是，該導焰座6沿該軸線L之方向在該底座5上投影出一投影區域S，該投影區域S位於該第一區域511內，也就是說，該軸線L穿過該投影區域S，且該等導引口520圍繞該導焰座6而錯開該軸線L。

參閱圖7，當該火焰噴口320沿著該軸線L噴出該直火焰F時，首先，該直火焰F會直接撞擊設置在該軸線L上的該導焰座6之頂端，因該導焰座6阻擋該直火焰F的直線流動方向而使該直火焰F往四周分散形成一第一導焰F1，該第一導焰F1會沿著該導焰座6之外觀形狀而流動至該底座5，此步驟稱為第一次引導步驟。接著，該第一導焰F1將流動至該第二區域512，此時，該第一導焰F1會受到該第二區域512的壁面阻擋及該外圍壁53的引導輔助，而能通過分佈在該導焰座6周圍的該等導引口520，並再一次分散形成一第二導焰F2，此步驟稱為第二次引導步驟。最後，該第二導焰F2之流動路徑與該直火焰F的流動路徑不相同，該第二導焰F2將分佈於該爐內空間30內，均勻地提高爐內溫度，藉此改善該燃燒裝置3內的均溫性。

此外，本實施例亦能將該直火焰F所產生的煙氣導開，步驟相同於上述的第一次引導步驟及第二次引導步驟，當煙氣經過導焰座6而分散形成一第一導煙，當該第一導煙再通過該等導引口520而形成一第二導煙，由於改變煙氣的流動方向，使該第二導煙較能均勻地分佈在該爐內空間30，使爐內溫度差異變小，藉此加強爐內上下的均溫性。

綜上所述，本發明煙氣/火焰的引導裝置，依序透過該導焰座6的第一次引導步驟，以及該等導引口520的第二次引導步驟，藉此改變火焰與煙氣的流向，使火焰與煙氣能分佈於該爐內空間30的四周，進而使該燃燒裝置3內的溫度均勻地提升，減少爐內溫度差異，來滿足均溫性較嚴格的需求，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

3:燃燒裝置 30:爐內空間 31:圍壁 32:燃燒器 320:火焰噴口 33:定位板 4:支架 41:支柱 42:延伸柱 43:防護套 44:螺接件 45:承接件 5:底座 50:容置空間 51:板體 511:第一區域 512:第二區域 52:圍繞壁 520:導引口 53:外圍壁 6:導焰座 F:直火焰 F1:第一導焰 F2:第二導焰 L:軸線 S:投影區域

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一側視角度的示意圖，說明一種習知的固融化爐； 圖2是一側視角度的示意圖，說明本發明煙氣/火焰的引導裝置之一實施例設置於一燃燒裝置； 圖3是一立體圖，說明該實施例之一支架； 圖4是一立體分解圖，說明該實施例之一導焰座，及一底座； 圖5與圖6皆為立體圖，分別說明該底座的不同種態樣；及 圖7是一側示角度的示意圖，說明該實施例導開火焰的情況。

3:燃燒裝置

30:爐內空間

31:圍壁

32:燃燒器

320:火焰噴口

33:定位板

4:支架

41:支柱

43:防護套

44:螺接件

45:承接件

5:底座

52:圍繞壁

6:導焰座

F:直火焰

L:軸線

Claims (9)

1. 一種煙氣/火焰的引導裝置，適用於設置在一燃燒裝置，該燃燒裝置包括一火焰噴口，該引導裝置包含：一支架，適用於設置在該燃燒裝置；一底座，適用於設置在該燃燒裝置內且設置在該支架上，並包括一板體，及一由該板體朝向該火焰噴口之方向延伸的圍繞壁，該板體具有一適用於設置在該火焰噴口之延伸軸線上的第一區域，以及一圍繞該第一區域，並形成至少一用以引導火焰或煙氣之導引口的第二區域，該第一區域及該第二區域分別位於該圍繞壁之內外兩側；及一導焰座，以耐火材質所製成，並設置於該第一區域上且適用於朝向該火焰噴口的方向漸縮延伸，且由該圍繞壁所圍繞，該導焰座沿該火焰噴口之延伸軸線方向在該底座上投影出一投影區域，該投影區域位於該第一區域內。
2. 如請求項1所述之煙氣/火焰的引導裝置，其中，該支架包括數個適用於穿設該燃燒裝置且沿平行該火焰噴口延伸軸線之方向延伸的支柱，以及一連接該等支柱並供該底座設置的承接件。
3. 如請求項2所述之煙氣/火焰的引導裝置，其中，該支架還包括數個以陶瓷隔熱材料所製成，且分別包覆該等支柱的防護套。
4. 如請求項3所述之煙氣/火焰的引導裝置，其中，該等支柱 由鎳合金800H，該等防護套由氧化鋁所製成。
5. 如請求項2所述之煙氣/火焰的引導裝置，其中，該支架還包括數個適用於設置在該燃燒裝置外且分別設置在該等支柱上，並能調整該等支柱在該燃燒裝置內之長度的螺接件。
6. 如請求項1所述之煙氣/火焰的引導裝置，其中，該導焰座呈錐形。
7. 如請求項1所述之煙氣/火焰的引導裝置，其中，該第一區域呈圓形，該第二區域呈環形。
8. 如請求項1所述之煙氣/火焰的引導裝置，其中，該第一區域適用於垂直該火焰噴口之延伸軸線。
9. 如請求項1所述之煙氣/火焰的引導裝置，其中，該至少一導引口的形狀為多邊形、圓形、橢圓形、扇形、弓形或環形。

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