本發(fā)明是與瓦斯燃燒設(shè)備有關(guān);特別是指一種高效能裝飾性火焰的瓦斯燃燒裝置及瓦斯壁爐。
背景技術(shù):
現(xiàn)有直排式(DIRECT-VENTED)瓦斯壁爐采用自然平衡進排氣方式,排氣口和進氣口以垂直或水平方向連接燃燒室,并連通至室外,屋內(nèi)空氣與燃燒室完全隔離,因此直排(DIRECT-VENTED)瓦斯壁爐是目前最安全的壁爐。由于排氣口與進氣口皆連通至室外,為施工與安裝方便,排氣管與進氣管通常采用管中管的設(shè)計,通氣管路具有一外管進氣管包圍一較小徑同心內(nèi)管排作為排氣管,外管同時連通爐體后側(cè)的進氣通道;進氣通道可連通至外部經(jīng)由單一或多重進氣口將新鮮空氣導(dǎo)入燃燒室內(nèi)。連接燃燒室的內(nèi)管用以將燃燒后的高溫廢氣排出爐體(FIREBOX)外。燃燒器設(shè)置于爐體內(nèi)的燃燒室,由于燃燒器燃燒時產(chǎn)生高溫,使燃燒室內(nèi)氣體受熱膨脹產(chǎn)生浮力向上,由煙囪效應(yīng)(STACK EFFECT)流經(jīng)排氣管排出燃燒室,同時在封閉的燃燒室內(nèi)形成負壓,將外部的新鮮空氣吸入燃燒室,以提供連續(xù)燃燒所需的氧氣。其中,為了讓瓦斯壁爐呈現(xiàn)良好的火焰視覺效果并提供輻射熱,在爐體的前側(cè)設(shè)置有一透明玻璃屏蔽,讓使用者可以通過玻璃屏蔽觀賞與感受爐體內(nèi)部的燃燒火焰的光與熱。除前玻璃側(cè)外,爐體間隔一定距離則設(shè)置壁爐外殼用以隔絕爐體對建筑物產(chǎn)生高溫,使外殼能靠近建筑物外墻,減少安裝所需的空間。高溫爐體與壁爐外殼間區(qū)間可與室內(nèi)空氣進行熱交換,爐體底側(cè)和壁爐外殼的空間則安裝控制閥與控制模塊,有時也會安裝風扇加強對流以加速爐體與室內(nèi)空氣間的熱交換,以提高熱效率并加速室內(nèi)溫度提升。上述的壁爐結(jié)構(gòu)可參造美國專利4793332 “DIRECTED-VENTED GAS FIREPLACE”。
然而,良好的直排瓦斯壁爐必須符合多項設(shè)計需求和規(guī)范。與燃燒較相關(guān)主要的需求和規(guī)范包括:(1)高效率:由于進排氣都設(shè)置于室外,熱使用效率必須提高以符合相關(guān)法規(guī),若直式排瓦斯壁爐的排氣溫度及流量過高都會使壁爐效率降低。(2)接近完全燃燒:百分的百完全燃燒在現(xiàn)實上不可能達成,但越接近完全燃燒所產(chǎn)生一氧化碳有害物質(zhì)與黑煙的排放量會越低。一般完全燃燒程度不是完全以產(chǎn)生一氧化碳的絕對值作為衡量,而是相對于燃燒規(guī)模做為衡量,二氧化碳量可代表燃燒規(guī)模。所以燃燒潔凈度通常以CO/CO2的相對比值作為衡量。通常若CO/CO2比值小于0.004代表燃燒相對較完全,此比值越少產(chǎn)生越少黑煙量。(3)火焰型態(tài)與顏色:由于壁爐視覺上必須模仿木材燃燒呈現(xiàn)大比例橘黃色火焰以符和裝飾火焰的美學(xué)需求,火焰呈現(xiàn)無色或藍色無法符合裝飾性火焰的視覺需求。(4)必須適應(yīng)各種燃氣:由于民生壁爐必須應(yīng)用在許多地區(qū),同一款壁爐通常必須適用于天然氣(NG)和桶裝瓦斯(LP);水平與垂直式直排等實際使用狀況。而各地區(qū)的燃氣又有差異,因此壁爐設(shè)計必須達成上述需求外,還能適應(yīng)各種成分的燃氣。(5)適應(yīng)大范圍的燃燒規(guī)模:為增加應(yīng)用范圍,同一壁爐設(shè)計必須能適應(yīng)大范圍的燃燒規(guī)模,并符合上述需求。
然而上述需求往往會互相抵觸,例如為提高熱效率使排氣溫度與流量降低也同時容易造成進氣量不足,造成燃燒不完全并產(chǎn)生過量的一氧化碳與黑煙。反的,過于完全燃燒時,又容易造成無色或藍色火焰,無法呈現(xiàn)符合裝飾性火焰視覺需求的橘黃色。而單同一款壁爐要同時適應(yīng)各地區(qū)不同天然氣(NG)和桶裝瓦斯(LP)其燃料性質(zhì)就有很大的差異。例如天然氣比桶裝瓦斯需要較少的供氧量,在同樣壁爐達成天然氣燃燒良好的情況,若使用桶裝瓦斯卻有可能會造成燃燒不完全。
為了同時解決上述這些的需求問題,有相當?shù)睦щy度,通常非單一手段所能達成,這是由于在壁爐燃燒室中,燃燒時所產(chǎn)生的燃燒廢氣會在爐體內(nèi)產(chǎn)生高熱氣流并且朝向爐體頂部的排氣口流動。由于排氣口截面積遠小于燃燒室頂部的截面積,因此僅能提供一小部分的高溫氣流順利通過,大部分上升的受熱氣體會受到爐體頂部的壁面阻擋而向下形成回流(circulation),并滯留于爐體內(nèi)累積熱量,再通過爐體外部的熱交換將 熱量留在室內(nèi)。在爐體累積的熱量的多寡可決定能源的使用效率。若高溫氣體太快排出爐體會使效率變低,反的若太慢排出會阻礙外部空氣的導(dǎo)入,不利于完全燃燒。
此外,當外部空氣從進氣口導(dǎo)入爐體內(nèi)部時,若燃燒器供氣口離火焰較遠時,容易與燃燒廢氣所產(chǎn)生的高溫氣流的流動相互干擾,形成擾流,并與燃燒廢氣相混和。不僅會影響燃燒廢氣的順利排放,也會降低燃燒火焰周圍空氣的含氧濃度,無法有效控制供應(yīng)燃燒器完全燃燒所需的供氧量。特別是在燃燒規(guī)模加大時,由于高溫會加強燃燒室內(nèi)的對流,使進氣混合燃燒廢氣程度加劇,更容易造成不完全燃燒。
先前技術(shù)例如美國專利4793332“DIRECTED-VENTED GAS FIREPLACE”揭露一款高效率的直通式瓦斯壁爐設(shè)計,通過優(yōu)化燃氣和空氣混和比達成低一氧化碳(CO)和氮化物(NOx)排放量,同時可降低排氣溫度與速度以提高熱效率。
美國專利5016609“DIRECT VENTED MULTI GLASS SIDE FIREPLACE”揭露一款增加兩側(cè)邊玻璃的高效率的直通式瓦斯壁爐設(shè)計,使用導(dǎo)流方式強化排進氣流量,但在同時爐體頂部加入加大表面積的熱交換結(jié)構(gòu)以增加的熱效率。
美國專利5452708“UNIVERSAL HORIZONTAL-VERTICAL(H-V)DIRECT-VENTED GAS HEATING UNIT”揭露一款通用于水平和垂直通氣的高效率直通式瓦斯壁爐設(shè)計。為控制混氣比,設(shè)置通道與導(dǎo)流板使多重進氣口集中并靠近并位于燃燒管下方位置,以提高燃燒面的供氧濃度,爐體上方排氣口前設(shè)置擋板,以控制高溫廢氣排出的路徑。
美國專利5947113“DIRECT VENT GAS APPLIANCE WITH VERTICAL AND HORIZONTAL VENTING”揭露一款能水平和垂直通氣的高效率直通式瓦斯壁爐設(shè)計,設(shè)置通道與高溫爐體不直接相連,爐體上方排氣口前設(shè)置擋板,以控制高溫廢氣流動路徑。
美國專利6432926“DIRECT VENT FIREPLACE WITH BAFFLE,DIRECTIONAL EXHAUST AND VENT AIR COLUMN”揭露一款直通式瓦斯壁爐設(shè)計,在爐體內(nèi)排氣口前增加檔流板提高受熱面積,并設(shè)置氣道將空氣導(dǎo)入爐體下方,由于減少爐體表面熱交換的阻礙可提高熱效率。
這些在燃燒室內(nèi)加入各種形式的隔板及導(dǎo)流板或進氣通道設(shè)計雖然相異,但有幾項共通點,一方面是控制高溫廢氣的排氣路徑,使高溫廢氣的流動路徑加長或加大燃燒室頂部高溫處的熱交換面積以增加熱交換效率,但又能平均的降低流速,使高溫廢氣不致在燃燒室內(nèi)產(chǎn)生過度擾動與回流而導(dǎo)致進氣混合燃燒廢氣的程度加劇。另一方面則是將燃燒室的進氣口的設(shè)置,拉近并分布在燃燒裝置約略下方的位置以提高燃燒裝置火焰附近流場的含氧量,促進完全燃燒。其中或減少進氣通道直接接觸高溫爐體的面積,使進氣溫度降低,增加進氣效率。
雖然現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)計設(shè)置皆能達成一定的效益,但是對于火焰型態(tài),較缺乏整合燃燒裝置,對燃燒室流場和進氣進行更精確的控制,因此在對應(yīng)相關(guān)的需求和規(guī)范時,適用范圍較為受到限制。
然而,探討現(xiàn)有的長形的瓦斯燃燒裝置1結(jié)構(gòu)如圖1與圖2所示,其是為長形的管體10,管體10為直線或彎曲,管體10沿其長軸向開設(shè)有多個出氣孔102,由管體10的一端供瓦斯注入,通過進行一次混氣。所注入經(jīng)一次混氣的瓦斯由出氣孔102輸出?,F(xiàn)有的瓦斯燃燒裝置1在燃燒瓦斯時,自所述出氣孔102產(chǎn)生的火焰由于缺乏對燃燒所需的二次空氣做有效控制,因此,火焰的高度無法有效的提高。若欲提高火焰的能見度與高度而,加大瓦斯的供應(yīng)量也無法等比例或有效增加火焰能見度的規(guī)模。
這是由于出氣孔102為了提高火焰高度而加大瓦斯供應(yīng)量后,流速和熱量的增加都會增加出氣孔102周圍流場亂流的產(chǎn)生。亂流是流體的一種流動狀態(tài)。當流速較小時,流體分層流動,分子運動方向與流動方向相同,流線互不混合,稱為層流;當流速增大到一定程度時,分子會產(chǎn)生垂直于與流動方向的運動,造成流場中有許多不規(guī)則的小漩渦,稱為亂流。亂流會強化于熱傳遞或者充分混合。
由于層流有利于產(chǎn)生能見度較高的橘黃色的擴散火焰,而亂流會加強燃燒時可燃氣體與周圍空氣的混和。但是燃燒必須有一定的條件和反應(yīng)速度,過度混入助燃空氣容易造成無色或藍色火焰,產(chǎn)生氮化物(NOx)或局部流速過高而不利于完全燃燒的狀況。這些狀況都會使火焰能見度降低和以不連續(xù)方式跳動,因此火焰能見度不會因加大瓦斯的供應(yīng)量而等比例或有效地增加橘黃色的擴散火焰的能見度與可視規(guī)模。
應(yīng)用于瓦斯壁爐時,在密閉的爐體中產(chǎn)生亂流會加強內(nèi)部氣流的擾動與對流,特別是加大火焰規(guī)模時,由外界導(dǎo)入含氧濃度高的空氣容易受到亂流干擾,因此很難控制有利的燃燒條件。是以,現(xiàn)有的瓦斯燃燒裝置1的設(shè)計仍未臻完善,尚有待改進的處。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的用于提供一種瓦斯燃燒裝置及瓦斯壁爐,在不增加瓦斯供應(yīng)量的情況下,可增加可視橘黃色火焰能見度與規(guī)模高度。
緣以達成上述目的,本發(fā)明所提供瓦斯燃燒裝置,包含一燃燒器與一導(dǎo)流裝置,其中,該燃燒器用以燃燒瓦斯,該燃燒器是呈長形且具有一瓦斯出口沿長軸向設(shè)置;該導(dǎo)流裝置與該燃燒器結(jié)合,該導(dǎo)流裝置包括一橫向設(shè)置的隔板與二相面對的擋板,該隔板具有一長形的開口,各該擋板是呈長形,各該擋板位于該開口處且各該擋板的一頂緣的位置高于該隔板的一上表面;該燃燒器位于該隔板下方且該瓦斯出口位于對應(yīng)該二擋板之間的位置;該導(dǎo)流裝置另具有至少一第一入氣口,該第一入氣口位于該隔板下方且連通該二擋板之間的空間。
本發(fā)明另提供一種瓦斯壁爐,包含一爐體、一透光屏蔽、一導(dǎo)流裝置與一燃燒器,其中該爐體包括一進氣口、一排氣口以及一窗口,該窗口介于該進氣口與該排氣口之間;該透光屏蔽覆蓋于該窗口上;該導(dǎo)流裝置設(shè)置于該爐體內(nèi),該導(dǎo)流裝置包括一隔板與二相面對的擋板,該隔板將該爐體內(nèi)分隔出位于上方的一氣室與位于下方的一燃燒室,該氣室連通該進氣口,該燃燒室對應(yīng)于該透光屏蔽,并且連通該排氣口;該隔板具有一長形的開口連通該氣室與該燃燒室;各該擋板是呈長形,各該擋板位于該開口處且各該擋板的一頂緣的位置高于該隔板的一上表面;該導(dǎo)流裝置另具有至少一第一入氣口,該第一入氣口位于該隔板下方且連通該開口;該燃燒器用以燃燒瓦斯,該燃燒器是呈長形且具有一瓦斯出口沿長軸向設(shè)置;該燃燒器位于該隔板下方且該瓦斯出口位于對應(yīng)該二擋板之間的位置。
本發(fā)明的效果在于,瓦斯燃燒裝置通過該導(dǎo)流裝置可以將氣流由該二擋板之間往上導(dǎo)引,在不增加瓦斯供應(yīng)量的情況下,增加可視橘黃色火焰能見度與火焰高度。該瓦斯燃燒裝置的隔板瓦斯壁爐的爐體內(nèi)分隔出氣室 與燃燒室,使隔板下新鮮空氣可未經(jīng)高溫廢氣混和直接導(dǎo)向兩擋板間的燃燒范圍內(nèi),可將含氧濃度高的空氣集中并有效導(dǎo)引至燃燒范圍,可大幅提高燃燒效率。
附圖說明
為能更清楚地說明本發(fā)明,以下結(jié)合較佳實施例并配合附圖詳細說明如后,其中:
圖1是現(xiàn)有的瓦斯燃燒裝置立體圖。
圖2是現(xiàn)有的瓦斯燃燒裝置剖視圖。
圖3是本發(fā)明一較佳實施例的瓦斯燃燒裝置立體圖。
圖4是上述較佳實施例的瓦斯燃燒裝置分解立體圖。
圖5是上述較佳實施例的瓦斯燃燒裝置局部放大圖。
圖6是上述較佳實施例的瓦斯燃燒裝置剖視圖。
圖7是上述較佳實施例的瓦斯壁爐立體圖。
圖8是上述較佳實施例的瓦斯壁爐剖視圖。
圖9是圖8的局部放大圖。
圖10是上述較佳實施例的排氣輔助裝置立體圖。
圖11是一示意圖,揭示上述較佳實施例的瓦斯壁爐氣流流動。
圖12是一示意圖,揭示上述較佳實施例的瓦斯壁爐氣流流動。
具體實施方式
請參圖3至圖6所示,為本發(fā)明一較佳實施例的瓦斯燃燒裝置2,包含有一燃燒器20與一導(dǎo)流裝置26。
該燃燒器20是呈長形,包括一外殼22與一管體24,該外殼22具是由兩個長形的半殼對合而成,該二半殼個別具有一立板222,該二立板222彼此相隔一間距,于該二立板222的頂緣之間形成朝上的一瓦斯出口224,該瓦斯出口224是沿該外殼22的長軸向延伸。該管體24位于該外殼22中,且為該二半殼共同包覆。該管體24的一端是供瓦斯注入,且該管體24具有多個出氣孔242,所述出氣孔242是沿該管體24的長軸向設(shè)置,所述出氣孔242是對應(yīng)該瓦斯出口224。注入該管體24的瓦斯通過所述出 氣孔242而自該瓦斯出口224往上竄出。
該導(dǎo)流裝置26包括一橫向設(shè)置的隔板28、一固定架30、多個第一分隔片36、多個第二分隔片38與二擋板40。該隔板28具有一上表面282、一下表面284及貫穿該上、下表面282,284的開口286,該開口286是呈長形且其長軸向與該燃燒器20的長軸向平行。該固定架30設(shè)置于該隔板28的下表面284,包括一固定板32與一底座34,該固定板32具有一貫穿其上、下的開口322,該開口322的相對兩側(cè)的周緣部位個別具有多個固定槽324,且每一側(cè)的固定槽324是沿著一參考軸向D間隔排列,其中,該參考軸向D是平行于該燃燒器20的長軸向。該底座34位于該固定板32下方且具有一長孔342,該長孔342是沿該參考軸向D延伸。該燃燒器20的立板222是由該底座34下方自該長孔342穿入該底座34中而與該底座34結(jié)合。
所述第一、第二分隔片36、36是位于該底座34中。所述第一分隔片36的一側(cè)緣是插入該開口322其中一側(cè)的所述固定槽324的中,使所述第一分隔片36沿該參考軸向D呈間隔設(shè)置而位于該燃燒器20的瓦斯出口224的一側(cè)。所述第二分隔片38的一側(cè)緣是是插入該開口322另一側(cè)的所述固定槽324的中而位于該瓦斯出口224相對于所述第一分隔片36的另一側(cè)。各該第一分隔片36具有一第一切槽362;各該第二分隔片38具有一第二切槽382。
該二擋板40是透明的材質(zhì)所制成,本實施例為強化玻璃。該二擋板40是呈長形且其長軸向與該燃燒器20的長軸向平行,該二擋板40穿過該隔板28的開口286,一該擋板40直立地插設(shè)于所述第一切槽362中,另一該擋板40直立地插設(shè)于所述第二切槽382中,使該二擋板40相面對且該瓦斯出口224位于該二擋板40之間。各該擋板40具有一頂緣402,各該頂緣402的位置高于該隔板28的上表面。由此,于該隔板28下方的相鄰兩個該第一分隔片36之間形成一第一入氣口364;相鄰兩個該第二分隔片38之間形成一第二入氣口384。所述第一入氣口364及所述第二入氣口384是分別連通該二擋板40之間的空間。實務(wù)上,亦可設(shè)計將二個擋板連接于該隔板28的開口286周緣處。
此外,該瓦斯出口224的兩側(cè)更設(shè)置有二折板42,該二折板42是沿 該參考軸向D設(shè)置且分別位于該瓦斯出口224與該二擋板40之間,各該折板42與各該擋板40之間的距離是由下往上逐漸減少。各該折板42具有多個貫孔422,所述貫孔422是沿該參考軸向D設(shè)置,且所述貫孔422的位置低于該瓦斯出口224的位置。
請配合圖6,瓦斯在該燃燒器20的管體24內(nèi)與空氣進行一次混氣,而后在該瓦斯出口224輸出開始燃燒。燃燒的過程中,在該二擋板40之間形成的半封閉空間中,火焰使空氣受熱而上升,并形成的煙囪效應(yīng),在該二擋板40頂緣處形成負壓。通過此負壓,使空氣持續(xù)地由該隔板28下方的所述第一入氣口364及所述第二入氣口384引入至該瓦斯出口224附近,一部分的空氣由所述貫孔422引入至該二折板42之間與瓦斯混合,以供助燃。所述貫孔422的位置低于該瓦斯出口224的位置,可避免通過所述貫孔422的空氣將該瓦斯出口224的瓦斯下壓而影響火焰的高度。
另一部分的空氣在高于二折板42的位置與瓦斯混合,并向上以小角度導(dǎo)向各該擋板40。經(jīng)導(dǎo)向的氣流由于康達效應(yīng)使氣流吸附在各該擋板40表面,而非直接吹向火焰。導(dǎo)引氣流受熱后配合康達效應(yīng)能使二次空氣流貼附在擋板40持續(xù)較長流距,進而能維持較穩(wěn)定上升趨勢的流場。大幅延長火焰層流的范圍,減緩亂流的產(chǎn)生。
所謂康達效應(yīng)是由于流體的黏滯性使流過的物體表面之間產(chǎn)生表面摩擦力,使流過物體表面附近的氣流流速減慢,只要氣流所流經(jīng)的物體表面的曲率變化不是太大,流速的減緩會導(dǎo)致導(dǎo)入空氣會被吸附在物體表面上流動。但是一旦流速沿流經(jīng)物體表面的壓力梯度變?yōu)榱慊蜇摃r,流體不再被吸附在物體表面上流動時才會產(chǎn)生分離并伴隨產(chǎn)生渦流。
由此,原本的火焰通過氣幕的導(dǎo)引而獲得穩(wěn)定和均勻的延展。在相同的燃燒規(guī)模下,在正面觀察時可大幅提高火焰在視覺上的能見度。從側(cè)邊觀察可觀察到火焰被氣幕壓縮成扁平狀。同時由于擋板40高度不須太高即有效果。
由于所述第一、第二入氣口364,384位于該隔板下方,因此,不會影響該隔板28上方的氣流的流動,使該隔板28上方的氣流可以穩(wěn)定地向上流動。使用者通過透明的擋板40可清楚地看到火焰。又因為隔板28下新鮮空氣可未經(jīng)高溫廢氣混和直接導(dǎo)向兩該二擋板40間的燃燒范圍內(nèi), 可將含氧濃度高的空氣集中并有效導(dǎo)引至燃燒范圍,可大幅提高燃燒效率。
此外,由于瓦斯燃燒裝置2的所述第一分隔片36及所述第二分隔片38所形成多重轉(zhuǎn)彎通道的設(shè)置,可有效降低燃燒區(qū)域的進氣擾動,并控制進氣均勻性,有效防止回火,同時提高瓦斯燃燒裝置2的散熱能力,降低瓦斯燃燒裝置2溫度,以提高安全性。
本發(fā)明的瓦斯燃燒裝置2在不增加瓦斯供應(yīng)量的情況下,相較于現(xiàn)有的瓦斯燃燒裝置1,可增加火焰的高度,亦達到節(jié)省瓦斯的效果。此外,由于氣流是呈現(xiàn)層流的狀態(tài)往上流動,因此,可以讓火焰的外形維持穩(wěn)定,更可以將火焰產(chǎn)生的熱氣往上導(dǎo)引,減少累積于該瓦斯燃燒裝置2四周圍的熱量。在實務(wù)上,若對于火焰高度要求不高時,亦可不設(shè)置該二折板42,同樣可以達到使火焰高度高于現(xiàn)有的瓦斯燃燒裝置1所產(chǎn)生的火焰高度。
圖7至圖12所示為本實施例的瓦斯壁爐100,該瓦斯壁爐除了包含有前述瓦斯燃燒裝置2之外,還包含一爐體50、一透光屏蔽52與一排氣輔助裝置54,其中,為了便于說明,爐體50在三維坐標系統(tǒng)下具有在水平方向上方向相異且相隔一夾角的第一軸向X和第二軸向Y,以及在垂直方向上的一第三軸向Z。在第三軸向Z上,爐體50具有相對的一頂部501和一底部502,并且在頂部501上設(shè)置有一排氣口501a,以及在底部502上或者是在爐體50靠近底部502的位置處設(shè)置有一進氣口502a,此進氣口502a的開口方向和排氣口501a的開口方向可以是相同或相異。在本實施例中,是以進氣口502a的開口方向為沿著第二軸向Y延伸的方向以及排氣口501a的開口方向為沿著第三軸向Z延伸的方向做為舉例說明,但并不以此為限。
此外,爐體50還包括一背板503以及相對的二側(cè)板504,分別設(shè)置在頂部501和底部502之間。二側(cè)板504分別沿著第一軸向X設(shè)置于背板503的相對二側(cè),并且和背板503圍繞形成爐體50的一內(nèi)部空間505。其中,在爐體50在背板503遠離內(nèi)部空間505的一側(cè)(爐體50的后側(cè))還設(shè)置有一進氣通道508,該進氣通道508的一端連通進氣口502a,另一端連通一氣體管路T的外管T1,而氣體管路T的內(nèi)管T2是連通排氣口501a。并且在爐體50上對應(yīng)于背板503的一側(cè)(爐體50的前側(cè))設(shè)置有一窗口509, 此窗口509介于進氣口502a與排氣口501a之間,并且連通于內(nèi)部空間505。
該透光屏蔽52設(shè)置于爐體50上設(shè)置有窗口509的一側(cè),并且覆蓋于窗口509上。透光屏蔽52包括本體522及外框524,外框524設(shè)置于本體522外緣,并且結(jié)合于爐體50上相鄰于窗口509的四周圍,使本體522恰好封閉住窗口509或者是至少覆蓋于窗口509上靠近于底部502的一側(cè),使用者可以通過本體522觀賞到爐體50內(nèi)部燃燒的火焰。因此,本體522主要由耐高溫并且具有透光性質(zhì)的材料所組成,例如玻璃和水晶等。此外,透光屏蔽52也可以是在鏤空結(jié)構(gòu)內(nèi)鑲嵌有透光材料的一金屬板材,而并不局限于完全由透光材料所組成。
該瓦斯燃燒裝置2設(shè)置于爐體50中接近底部502的位置,且該隔板28沿著第一軸向X及第二軸向Y連接于爐體50的內(nèi)壁面上,而將該內(nèi)部空間505分隔為位于該隔板28下方的一氣室506和位于該隔板28上方的一燃燒室507,該氣室506與該燃燒室507通過該隔板28的開口286而相連通。該氣室506連通該進氣口502a,該燃燒室507對應(yīng)于該透光屏蔽52的本體522,并且連通于該排氣口501a。由于瓦斯燃燒裝置2的擋板40具導(dǎo)流及維持較穩(wěn)定上升趨勢的流場的效果,燃燒室507下半部的亂流程度可大幅減少,可使高溫往上較集中爐體50上方,提高爐體50溫差。若需要近一步提高熱效率,可在爐體50最高溫處安裝置熱交換片,更容易提高熱效率。
該排氣輔助裝置54設(shè)置于爐體50的燃燒室507內(nèi)的壁面上,并且將燃燒室507分隔為一第一空間507a與一第二空間507b,其中第一空間507a介于排氣輔助裝置54與爐體50的排氣口501a之間,并且連通于排氣口501a,而第二空間507b介于排氣輔助裝置54與隔板28之間,對應(yīng)于該透光屏蔽52的本體522。排氣輔助裝置70具有一排氣通道542,此排氣通道542連通第一空間507a與第二空間507b,且排氣通道542的寬度自第二空間507b朝向第一空間507a的方向漸縮,并且在相對排氣口501a的一側(cè)具有一出口544。
本實施例中該排氣輔助裝置54包含有相互傾斜設(shè)置的第一導(dǎo)引板56和第二導(dǎo)引板58。第一導(dǎo)引板56和第二導(dǎo)引板58的一端分別連接于燃燒 室507內(nèi)的相對二壁面上,另一端分別朝向排氣口501a的方向相互傾斜,并且相隔一預(yù)定距離,而在第一導(dǎo)引板56和第二導(dǎo)引板58之間構(gòu)成寬度從第二空間507b朝向第一空間507a漸縮的排氣通道542。其中,第一導(dǎo)引板56朝向排氣口501a傾斜的一端具有一第一頂緣562,第二導(dǎo)引板58朝向排氣口501a傾斜的一端具有一第二頂緣582,第一頂緣562與第二頂緣582相互平行,且第一頂緣562的水平位置高于第二頂緣582的水平位置。排氣通道542的出口544即形成于第一頂緣562和第二頂緣582之間,且出口544的長軸向沿爐體50的第一軸向X延伸,且延伸的長度等于或大于該燃燒器20的瓦斯出口224的長度。較佳地,出口544位于該瓦斯出口的正上方。
基于上述結(jié)構(gòu),由瓦斯燃燒后所產(chǎn)生的燃燒廢氣會在燃燒室507的第二空間507b內(nèi)形成熱氣流,并且從第二空間507b朝向第一空間507a流動。當熱氣流接觸于排氣輔助裝置54的第一導(dǎo)引板56和第二導(dǎo)引板58時,會受到第一導(dǎo)引板56和第二導(dǎo)引板58的阻擋而改變流向,并且從排氣通道542的出口544流入第一空間507a內(nèi)。在此過程中,由于排氣通道542的寬度是由第二空間507b朝向第一空間507a漸縮,使熱氣流的流速在排氣通道542的出口544附近增加而產(chǎn)生低壓吸力,進而讓第二空間507b內(nèi)中的燃燒廢氣較容易被抽出至第一空間507a內(nèi)。
當熱氣流通過排氣通道542的出口544后,由于流速趨緩而小于或趨近于氣體管路T內(nèi)管T2的流體排放量,因此流入第一空間507a內(nèi)的燃燒廢氣可以較容易地從排氣口501a通過氣體管路T的內(nèi)管T2而排至外部,如此,避免了燃燒廢氣在第一空間507a中滯留。并且,利用第一導(dǎo)引板56和第二導(dǎo)引板58的傾斜配置方式,以及排氣通道542的寬度從第二空間507b朝向第一空間507a漸縮的結(jié)構(gòu)特性,也可以避免在第一空間507a內(nèi)接觸于爐體50頂部的熱氣流向下回流至第二空間507b內(nèi),而有助于降低燃燒廢氣在爐體50內(nèi)的累積量。
排氣輔助裝置54除了可以讓燃燒廢氣較為順利地進入第一空間507a內(nèi),而減少熱氣流在第二空間507b形成亂流的機會外,還可以避免第二空間507b內(nèi)因為燃燒廢氣的滯留所造成溫度過高的問題發(fā)生。
請參照圖11與圖12,在熱氣流朝向排氣口501a流動的過程中,為了 避免熱氣流在排氣通道542內(nèi)過度的集中于某些位置流動,還可以在排氣輔助裝置54上選擇性的設(shè)置一個或多個分流板60,用以將排氣通道542的出口544分隔成多個次出口544a,讓熱氣流可以分散的從各個次出口544a流入第一空間507a內(nèi)。在本實施例中,是以排氣輔助裝置54包括有四分流板60或至少二分流板60作為舉例說明,但并不以此為限。四分流板60直立地結(jié)合于第一導(dǎo)引板56的第一頂緣562,并且分流板60的一端抵靠于第二導(dǎo)引板58的第二頂緣582上,其中二分流板60間隔排列,而將排氣通道542的出口544分隔成多個次出口544a。
實務(wù)上,分流板60可以垂直的或傾斜的連接于第一導(dǎo)引板56和第二導(dǎo)引板58之間,或者是相鄰的二分流板60可以朝向爐體50的排氣口501a的方向相互傾斜設(shè)置,讓二個相鄰的分流板60之間的距離從第二頂緣582朝向第一頂緣562的方向漸縮,讓熱氣流可以受到二個相鄰的分流板60的導(dǎo)引而加速的從相應(yīng)的次出口544a流入第一空間507a內(nèi),并且減少熱氣流在第二空間507b內(nèi)產(chǎn)生亂流的機會。
進一步地,為了增進熱氣流的分散效果,還可以在二分流板60之間設(shè)置一擾流板62,讓使擾流板62對應(yīng)于其中一次出口544a,較佳地,擾流板62設(shè)置在多個分流板60中靠近中間位置的二分流板60之間。擾流板62位于該排氣口501a下方且沿該第一軸向X結(jié)合于第二導(dǎo)引板58的第二頂緣582,并且平行于第二頂緣582,其中擾流板62的一端連接于第二頂緣582,另一端朝向第一導(dǎo)引板56的第一頂緣562的方向延伸,并且部分的遮蔽與其相應(yīng)的次出口544a,讓相應(yīng)的次出口544a的口徑縮減。
因此,當熱氣流流動至與擾流板62相應(yīng)的次出口544a時,其流速會受到擾流板62的阻擋以及次出口544a的口徑縮減等影響而驟減,并且往擾流板62的相對二端的方向流動至其他的次出口544a內(nèi)。如此,除了可以分散熱氣流流動以及減少亂流產(chǎn)生外,還可以避免燃燒廢氣在燃燒室507內(nèi)累積熱量等功效,而有效的降低透光屏蔽52的溫度。
本發(fā)明與先前技術(shù)最大的差異在于:(1)以導(dǎo)流設(shè)計精確控制燃燒的二次混氣方式,使燃燒瓦斯時,不受隔板上方高溫廢氣擾動而大幅降低進氣的含氧濃度,進而提高燃燒效率。(2)利用流體的康達效應(yīng),以有效增加層流火焰燃燒范圍,大幅減少火焰周圍亂流的產(chǎn)生,避免過度混氣而產(chǎn) 生無色火焰與氮化物。而達到適用范圍廣且具高效能與低一氧化碳和氮化物(NOx)排放量的瓦斯燃燒裝置,同時在不增加瓦斯供應(yīng)量的情況下,可增加可視橘黃色火焰能見度與規(guī)模高度。本發(fā)明的瓦斯燒燃燒裝置使用于瓦斯壁爐只是一應(yīng)用例而已,并非限定該瓦斯燃燒裝置的用途。
以上所述僅為本發(fā)明較佳可行實施例而已,凡是應(yīng)用本發(fā)明說明書及申請專利范圍所為的等效變化,理應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。