專利名稱：由擴(kuò)散引燃來改善動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性的自動(dòng)通氣煤氣燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的背景這個(gè)發(fā)明總的來說涉及自動(dòng)通氣煤氣燃燒器，具體地來講，涉及家用炊具設(shè)備所用的煤氣燃燒器。更明確地來講，本發(fā)明涉及用于減小煤氣燃燒器中火焰不穩(wěn)定性的改進(jìn)。
自動(dòng)通氣煤氣燃燒器通常用做家用煤氣炊具設(shè)備中的表面裝置。這種煤氣燃燒器運(yùn)行中的一個(gè)重要參數(shù)是抵抗象室內(nèi)通風(fēng)或爐門突然關(guān)閉這樣的環(huán)境干擾的能力。由于爐門的打開和關(guān)閉會(huì)在爐腔內(nèi)分別產(chǎn)生瞬時(shí)的欠壓和過壓，因而爐門的操作可能是特別有害的。這會(huì)造成一種需要有空氣流來使?fàn)t內(nèi)氣壓重新達(dá)到平衡的瞬時(shí)狀態(tài)。由于從爐門排出燃燒產(chǎn)物所經(jīng)過煙道的大小是設(shè)計(jì)得來保持所希望的爐溫，因而一般說來是不能供給足夠的空氣流來建立重新平衡，從而大量的空氣就會(huì)穿過或燒過燃燒器。
這種空氣的沖擊對(duì)燃燒器的火陷穩(wěn)定性是不利的，甚至于能造成火焰的熄滅。不希望的火焰熄滅不僅表示了明顯的質(zhì)量問題，而且在干擾過后會(huì)有未燃燒的煤氣從燃燒器噴出，從而產(chǎn)生安全上潛在的危險(xiǎn)性。在所謂的密封式煤氣燃燒器裝置中，當(dāng)燃燒器是在其最小輸入速率運(yùn)行時(shí)，這個(gè)問題尤為明顯(參考這樣的情況為了防止溢出物進(jìn)入爐灶頂面下的區(qū)域，在圍繞燃燒器基座的爐灶頂面的表面上沒有開口)。
這種火陷不穩(wěn)定的內(nèi)在原因是煤氣/空氣混合物通過典型的爐灶頂面燃燒器的燃燒口的壓力降太低。雖然燃燒中有足夠的可用壓力，但是壓力的能量是用來把燃料加速到卷入主要空氣所需的高噴射速度。在燃燒口處相對(duì)極小的壓力得到了恢復(fù)。由于越過這些燃燒口的壓力降太低，這就使得通過周圍空間傳播的壓力干擾容易通過這些燃燒口，暫時(shí)地把火焰吸向燃燒器頭并導(dǎo)致熱熄火而熄滅。
因而要求自動(dòng)通氣煤氣燃燒器能很好地抵抗周圍的壓力干擾。
本發(fā)明概述本發(fā)明能滿足上面提到的這種要求。本發(fā)明給出的煤氣燃燒器包括有一個(gè)大體上是圓柱狀且?guī)в袀?cè)壁的燃燒器主體、一條煤氣供應(yīng)管道、一個(gè)主燃料室和一些主燃燒口。主輸入通道通過燃燒器主體的中心而軸向地伸展并與煤氣供應(yīng)管道上的噴射嘴對(duì)中。這個(gè)主輸入通道與燃燒器主體的外部相通，以允許空氣進(jìn)入而維持燃燒。主燃料室中的煤氣/空氣混合物經(jīng)主燃燒口排出而燃燒。
側(cè)壁上加工有引燃口，它與主燃料室是隔離開的。引燃輸入通道把煤氣供應(yīng)管道和引燃口連接起來。引燃口最好處在側(cè)壁上加工成的凹口處。進(jìn)入煤氣供應(yīng)管道的總?cè)剂现写蠹s有4-6％輸送給引燃口。由于煤氣被直接供給引燃口，沒有卷吸空氣，所以引燃口會(huì)維持?jǐn)U散引燃火焰而與主燃燒口無關(guān)。然而越過引燃口的壓力降比越過主燃燒口的壓力降要大得多，因而擴(kuò)散引燃火焰比主火焰更穩(wěn)定。
另一種做法是，引燃輸入通道是與煤氣源相連接的，與煤氣供應(yīng)管道無關(guān)。在這種情況下，可以使用復(fù)式閥門，其中燃料通過主輸入通道的流速是可變的，而燃料通過引燃輸入通道的流速是不變的。
閱讀下面的詳細(xì)敘述和所附的權(quán)利要求并參考附圖，本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)就會(huì)更明確。


在說明書的結(jié)論部分，特別指出并聲明了被認(rèn)為是本發(fā)明的技術(shù)主題。然而參照下面的敘述并結(jié)合附圖，可以更好地理解本發(fā)明。附圖中圖1是按照本發(fā)明的煤氣燃燒器的第一個(gè)實(shí)施例的截面圖；以及圖2是沿圖1中2-2線剖開的燃燒器的局部截面頂視圖。
圖3是按照本發(fā)明的煤氣燃燒器的第二個(gè)實(shí)施例的截面圖。
本發(fā)明的詳細(xì)說明在各視圖中，同樣的參考數(shù)字表示同樣的部件。圖1和圖2給出了本發(fā)明的自動(dòng)通氣煤氣燃燒器10。煤氣燃燒器10與支承表面12連接在一起，而支承表面形成了象爐灶和爐灶頂面這樣的煤氣炊具設(shè)備頂側(cè)的一部分。象圖1看到的那樣，煤氣燃燒器10安排成一種稱作封閉的燃燒器。這是指在支承表面12和燃燒器10的基座之間沒有開口。因而支承表面下面的區(qū)域是封閉的，從而防止了溢出物的進(jìn)入，使灶具表面的清潔更容易。但是，必須明白，本發(fā)明的煤氣燃燒器10并不局限于用在封閉的燃燒器裝置中，同樣可用于其他形式的煤氣灶具設(shè)備中。
煤氣燃燒器10包含有一個(gè)大體上是圓柱狀的燃燒器主體14，該燃燒器主體14帶有一實(shí)心的基座部分16和柱狀側(cè)壁18，而此柱狀側(cè)壁從基座16的外圍起沿軸向延伸。一個(gè)環(huán)形凸緣20從基座部分16的底部起沿徑向延伸，提供了使燃燒器10與支承表面連接的手段。蓋板22蓋在燃燒器主體14的頂部，由此確定了燃燒器主體14中的主燃料室24。蓋板22可以是固定地與側(cè)壁18連接或是簡(jiǎn)單地安放在側(cè)壁18上以便容易移動(dòng)。雖然只是描述和圖示了一種形式的燃燒器，然而本發(fā)明也可以用在其他形式的燃燒器上，例如模壓鋁制燃燒器和分開安裝噴嘴的燃燒器等。
在側(cè)壁18上加工有一些主燃燒口26，以便與主燃料室24進(jìn)行流體傳遞。主燃燒口26沿側(cè)壁18的周圍分布，典型分布的是等距離，但不是必須的。這里用的術(shù)語“口”是指任何形式的孔，火焰可以通過這些孔而維持。
煤氣供應(yīng)管道28借助一些支承30(圖1中給出了兩個(gè))與燃燒器主體14的下邊部相連。煤氣供應(yīng)管道28的一端有一個(gè)連接部件31，用來通過閥門33(見圖示)與煤氣源32相連。閥門33是以通常的方式由煤氣炊具設(shè)備上的相應(yīng)控制鈕來控制的，以此來調(diào)節(jié)從煤氣源33通向煤氣供應(yīng)管道28的氣流。煤氣供應(yīng)管道28的另一端有一個(gè)噴嘴34。噴嘴34與燃燒器主體14中的主輸入通道36對(duì)中。主輸入通道36與燃燒器主體14的外部相通，通過燃燒器主體14的中心沿軸向延伸，以提供與燃燒室24的流體傳遞。因而從噴嘴34排出的煤氣和卷吸空氣經(jīng)過主輸入通道36被供給主燃料室245。維持燃燒的主要空氣是由燃燒器10周圍的空間得到的，并且以通常的方式通過支架30之間的開口空間而卷吸。在主燃料室24中，煤氣/空氣混合物是經(jīng)由主燃燒口26排出而燃燒。
側(cè)壁18的上部至少加工有一個(gè)凹口38。和圖2中可以看到的一樣，凹口38最好是，但不必須是，半圓形狀。燃燒器主體14的實(shí)心基座部分16的凹口38后面有一個(gè)凸部40，它延伸進(jìn)主燃料室24中。在凹口38中加工有引燃口42。在與主燃料室24不進(jìn)行流體傳遞的意義上來講，引燃口42是隔離開的，從而與那些主燃燒口26無關(guān)。來自煤氣供應(yīng)管道28的煤氣由引燃輸入通道44直接供給引燃口42。引燃輸入通道起始于煤氣供應(yīng)管道28，經(jīng)過基座部分16和凸起40，結(jié)束于引燃口42上。雖然單一的引燃口42一般足以充分地改善煤氣燃燒器10的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性，但本發(fā)明還是包括有利用一個(gè)或多個(gè)附加引燃口裝置的可能性，這些引燃口裝置與上面描述的引燃口裝置是相同的或大體相同的。
由于直接供應(yīng)煤氣，引燃口42會(huì)維持?jǐn)U散引燃火焰，而與主燃燒口26無關(guān)。主燃燒口26由主燃料室24供給煤氣/空氣混合物。由于沒有卷吸空氣，煤氣是以全壓力供給引燃口42，這使得越過引燃口42的壓力降比越過主燃燒口26的壓力降要高。因此，擴(kuò)散引燃火焰比起主燃燒口26的火焰穩(wěn)定性大大提高了。必須注意，當(dāng)燃燒器打開后，即使是燃燒器不工作，引燃口42的擴(kuò)散引燃火焰也是穩(wěn)定地在燃燒，用來作為一個(gè)點(diǎn)火源。在這個(gè)意義上來講，它不是一個(gè)“引燃火焰”。這個(gè)擴(kuò)散引燃火焰只是在燃燒器工作時(shí)才燃燒，并在主火焰意外地熄滅時(shí)作為再點(diǎn)火的火源。
作為另一種方案，凹口38可以被取消，那么引燃口42就要直接加工在側(cè)壁18中。即使沒有凹口38，越過引燃口42也仍會(huì)有高的壓力降，從而保證穩(wěn)定的引燃火焰。然而，凹口38會(huì)形成穩(wěn)定性小室，這個(gè)穩(wěn)定性小室對(duì)引燃火焰提供了一定的保護(hù)，從而免于某些象室內(nèi)通風(fēng)這樣的干擾，因而進(jìn)一步提高了引燃火焰的穩(wěn)定性。
引燃輸入通道44沒有必要和上面講的那樣是燃燒器主體14的一個(gè)整體部件。換句話說，可以把一段可彎的管子接在煤氣供應(yīng)管道28和引燃口42之間。無論怎樣，引燃輸入通道44的尺寸要加工得使進(jìn)入煤氣供應(yīng)管道28中燃料的一適當(dāng)部分傳遞給引燃口42，而剩下的燃料則經(jīng)過噴嘴34供給主燃料室24。供給引燃口42的那部分燃料理想地是等于或接近于通過一個(gè)或多個(gè)下述主燃燒口所排放出的燃料量；如果不包括凹部38和引燃口42，這些燃燒口就形成于側(cè)壁18上。這在典型情況下大約為通過煤氣供應(yīng)管道全部燃料的4-6％。
在運(yùn)行中，與所需的煤氣燃燒器10相應(yīng)的煤氣炊具設(shè)備上的控制鈕被啟動(dòng)，從而打開閥33向煤氣供應(yīng)管道28提供燃料。煤氣從煤氣供應(yīng)管道28出來，流經(jīng)噴嘴34并卷吸了用于燃燒的空氣。煤氣/空氣混合物經(jīng)過主輸入通道36流進(jìn)主燃料室24并通過主燃燒口26排放出來供燃燒。這種混合物開始是由電火花點(diǎn)火電極(沒畫出來)來點(diǎn)火的。
同時(shí)，來自煤氣供應(yīng)管道28的少量燃料，通過引燃輸入通道44直接供給引燃口42。這些燃料從引燃口42排放出來并產(chǎn)生擴(kuò)散引燃火焰。由于這些燃料是以全部的煤氣壓力噴出來的，就產(chǎn)生了聲學(xué)上的封閉邊界條件，所以擴(kuò)散引燃火焰與主燃燒口的火焰不同，它不容易被引向或強(qiáng)行通過引燃口42。因此，熱熄火的可能性被大大降低了，引燃口42的火焰穩(wěn)定性得到了提高。而且，在支承表面12下面的干擾不能傳播給凹口38。因而，擴(kuò)散引燃火焰能夠抵抗短暫的使主燃燒口26的火焰熄滅的干擾，其次還能作為干擾過后主燃燒口26的再點(diǎn)火的火源。
圖3表示出一自動(dòng)通氣煤氣燃燒器110，它是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。煤氣燃燒器110接在煤氣炊具設(shè)備的支承表面12上。和第一個(gè)實(shí)施例中的煤氣燃燒器那樣，煤氣燃燒器110包括一個(gè)大體上是圓柱狀并帶有實(shí)心基座部分116和圓柱側(cè)壁118的燃燒器主體114、一個(gè)環(huán)形凸緣120、一個(gè)蓋板122和一個(gè)主燃燒室124。側(cè)壁118上加工有多個(gè)主燃燒口126，基座部分116上加工有主輸入通道136。具有噴嘴134的煤氣供應(yīng)管道128通過一些支架130(圖中給出了兩個(gè))連接到燃燒器主體114的下側(cè)。噴嘴134與主輸入通道136對(duì)中，主輸入通道136提供與主燃料室124的燃料傳遞。煤氣供應(yīng)管道128的外端上加工有一連接器131，用來通過復(fù)式閥133(圖中給出)與煤氣源132連接起來。復(fù)式閥133由煤氣灶具設(shè)備上的相應(yīng)控制鈕以熟知的方法進(jìn)行控制，以調(diào)節(jié)從煤氣源132到煤氣供應(yīng)管道128的煤氣流。
側(cè)壁118的上部加工有凹口138。凹口138的后面，在燃燒主體114的實(shí)心基座部分116上加工有一個(gè)凸部140，它伸入到主燃料室124中。引燃口142加工在凹口138上，使得與主燃料室124隔離開來。煤氣通過引燃輸入通道144直接供給引燃口142。引燃輸入通道144經(jīng)過基座部分116和凸部140而延伸，結(jié)束在引燃口142上。引燃輸入通道144與圖1所示實(shí)施例的不同之處在于它不與煤氣供應(yīng)管道128相連。相反地，引燃輸入通道144從燃燒器主體114向外，大體上是與煤氣供應(yīng)管道128平行地延伸。引燃輸入通道144的外端上加工有連接件146，用來通過復(fù)式閥133與煤氣源132連接起來。
復(fù)式閥133具有工藝上熟知的形式，它能對(duì)一個(gè)輸出提供不變的燃料流，而對(duì)其他輸出提供可變的燃料流。因而，每當(dāng)復(fù)式閥133由煤氣炊具設(shè)備上的相應(yīng)控制鈕而打開以使燃燒器110運(yùn)行時(shí)，就有不變的燃料流供給引燃輸入通道144。另一方面，流向煤氣供應(yīng)管道128的燃料流可以由適當(dāng)?shù)目刂柒o來調(diào)節(jié)而變化。傳送給引燃輸入通道144的不變的燃料量甚至比煤氣供應(yīng)管道128的最小燃料量還小許多。
前面描述的自動(dòng)通氣煤氣燃燒器火焰的穩(wěn)定性，由于至少是在一個(gè)燃燒口處形成較高壓力降的引燃火焰而得到改善。雖然只是描述了本發(fā)明的一個(gè)特別的實(shí)施例，但按照所附權(quán)利要求中所確定的本發(fā)明的精神和范圍，可以制成各種變體，這對(duì)工藝上熟悉的人來說是很明顯的。
權(quán)利要求
1.一個(gè)用來與煤氣源連接的煤氣燃燒器裝置，該煤氣燃燒器裝置包括一個(gè)其中有多個(gè)主燃燒口的燃燒器主體；一個(gè)在該燃燒器主體上形成的引燃口；以及一個(gè)直接地把該引燃口和該煤氣源連接起來的通道。
2.按照權(quán)利要求1的煤氣燃燒器裝置，其特征在于，它還包括有一個(gè)在該燃燒器主體上形成的凹口，所述引燃口就處在該凹口上。
3.按照權(quán)利要求1的煤氣燃燒器裝置，其特征是進(jìn)入該煤氣燃燒器裝置的全部燃料的大約4-6％傳送給了該引燃口。
4.一個(gè)煤氣燃燒器裝置，它包括有一個(gè)具有側(cè)壁的燃燒器主體；至少一個(gè)處在該側(cè)壁上的主燃燒口；一個(gè)與該主燃燒口有流體傳遞的第一通道；一個(gè)處于該側(cè)壁上的引燃口；以及一個(gè)與該引燃口有流體傳遞的第二通道。
5.按照權(quán)利要求4的煤氣燃燒器裝置，其特征在于它還有一些在側(cè)壁上形成的其它的主燃燒口，所述其它主燃燒口的每一個(gè)都與該第一通道有流體傳遞。
6.按照權(quán)利要求4的煤氣燃燒器裝置，其特征在于它還包含一個(gè)加工在側(cè)壁上的凹口，該引燃口處在該凹口中。
7.按照權(quán)利要求4的煤氣燃燒器裝置，其特征是進(jìn)入該煤氣燃燒器裝置的燃料總量的大約4-6％傳送給引燃口。
8.按照權(quán)利要求4的煤氣燃燒器裝置，其特征在于該第一通道接受到的燃料流速是可變的而該第二通道接受到的燃料流速是不變的。
9.一種煤氣燃燒器裝置，它包含有一個(gè)帶有側(cè)壁和煤氣供應(yīng)管道的燃燒器主體；一個(gè)處在該燃燒器主體內(nèi)的主燃料室；多個(gè)位于側(cè)壁上的主燃燒器口，該主燃燒器口與該主燃料室有流體傳遞；一個(gè)位于該燃燒器主體中的主輸入通道，該主輸入通道提供該煤氣供應(yīng)管道和該主燃料室之間的流體傳遞；一個(gè)位于側(cè)壁上的引燃口，以及一個(gè)把該煤氣供應(yīng)管道和該引燃口聯(lián)接起來的引燃輸入通道。
10.按照權(quán)利要求9的煤氣燃燒器裝置，其特征是該引燃口是與該主燃料室隔離開的。
11.按照權(quán)利要求9的煤氣燃燒器裝置，其特征在于它還包含有一個(gè)處于該側(cè)壁上的凹口，而該引燃口處在該凹口中。
12.按照權(quán)利要求11的煤氣燃燒器裝置，其特征是該凹口是半圓形的。
13.按照權(quán)利要求9的煤氣燃燒器裝置，其特征是進(jìn)入該煤氣供應(yīng)管道的總?cè)剂狭康拇蠹s4-6％傳送給了該導(dǎo)向口。
14.按照權(quán)利要求9的煤氣燃燒器裝置，其特征是該燃燒器主體大體上是圓柱狀的。
15.按照權(quán)利要求9的煤氣燃燒器裝置，其特征是該煤氣供應(yīng)管道包含一個(gè)噴嘴，它與主輸入通道對(duì)中。
16.按照權(quán)利要求15的煤氣燃燒器裝置，其特征是該主輸入通道通過該燃燒器主體的中心沿軸向延伸。
17.按照權(quán)利要求16的煤氣燃燒器裝置，其特征是該主輸入通道與該燃燒器主體的外部相通，允許空氣進(jìn)入而維持燃燒。
18.一種在具有多個(gè)燃燒口的煤氣燃燒器中降低火焰不穩(wěn)定性的方法，該方法包含使穿過一個(gè)燃燒口產(chǎn)生的壓力降比穿過其他燃燒口的壓力降高。
全文摘要
通過至少在一個(gè)燃燒口上形成較高壓降的引燃火焰，煤氣燃燒器產(chǎn)生了改善的火焰穩(wěn)定性。燃燒器最好有一個(gè)位于凹口處的引燃口，它與主燃燒口是隔離開的。進(jìn)入燃燒器總?cè)剂系囊恍〔糠种苯庸┙o引燃口而不卷吸空氣。因而引燃口維持高壓降的擴(kuò)散引燃火焰，它能更好地經(jīng)受周圍的干擾。萬一瞬時(shí)干擾把主火焰熄滅了，引燃火焰就被作為再點(diǎn)火的火源。
文檔編號(hào)F23D14/26GK1125979SQ9519021
公開日1996年7月3日 申請(qǐng)日期1995年3月9日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月25日
發(fā)明者J·R·莫漢 申請(qǐng)人:通用電氣公司