[发明专利]稀薄预混合大气式家用燃烧器

说明书

本发明的目的是用于灶具(400)、特别是家用灶具(400)的大气式燃气燃烧器(300)，其中空气‑燃气混合物通过利用文丘里管的管式喷射器(10；310)的原理的燃气供应压力的效应来获得，该燃烧器具有全局地为同一燃烧器(300)供应的最大功率(W_b)的足够数量Z≥1的喷射器(310)。每个所述喷射器(310)在水平平面上展开；具有其扩散器(315)的轴线，该扩散器(315)的轴线在第一拉伸部(322)中是基本上直线的并且与具有在所述燃烧器(300)的中心轴线(324)上的圆心的圆相切，而在第二拉伸部(323)中则基本上按螺旋线向同一中心轴线(324)逐渐弯曲；在所述扩散器(315)的下游通向会聚通道(327)，该会聚通道(327)垂直向上逐渐弯曲并且接着通向一个或多个扩散室(328)，一个或多个火焰蔓延盖(318)用作所述一个或多个扩散室(328)的盖子。

技术领域

本发明涉及一种新型的用于灶具(cooking top)、尤其是家用灶具的大气式燃气燃烧器，其能够产生具有化学当量滴度(stoichiometric titre)的或具有略微过量空气的空气-燃气混合物；燃烧器因而能够产生完全预混合的火焰并且可能具有过量空气。

背景技术

大气式燃烧器是指其中空气-燃气混合物通过利用文丘里管(Venturi)喷射器原理且没有风扇辅助下的燃气供应压力的效应来获得的燃烧器。

喷射器(参见图2)是极其简单、经济且可靠的装置，并且由此其用于灶具的燃烧器中的燃料空气-燃气混合。基本上目前市面上所有的家用燃气灶具都采用大气式燃烧器。

在文丘里管喷射器(以下简称为“喷射器”)中，具有喷嘴流速Q_m和喷嘴压力P_m的可在位于文丘里管入口处的喷嘴处获得的动力流体的压力能转换成动能；从喷嘴出来的高速射流产生并拖动以流量(flow rate regime)Q_i流入的处于较低压力P_i的产生的流体流；这两个流都在具有部段(section)A_th(其是文丘里喉管)的管中输送，在该部段A_th中两个流混合并恢复部分压力；然后混合在发散段(即文丘里扩散器)中继续进行，在该发散段中，额外的动能在静压力下被恢复。

在这种情况下，二次压力P_i是大气压力p_a，具有流速Q_m的动力流体是具有流速Q_gas(燃气)和压力p_gas(燃气)的燃气，并且具有流速Q_i的所产生的流体是具有流速Q_a和压力p_a的燃烧空气；由于燃气在穿过文丘里管时经受非常适度的压力变化，因此它们可以被视为处于不可压缩状态。

文丘里喉管的理想长度包含在其直径D的7至10倍之间；扩散器具有小开口以恢复压力避免熄火(通常半开2-3°)。

在扩散器的出口处，燃气和燃烧空气基本上完全混合，其中混合物的流速Q_{mix(混合物)}＝Q_gas(燃气)+Q_a和压力p_{mix(混合物)}。

被称为所述化学当量混合物的空气-燃气混合物，其中空气质量和燃气质量的混合比(混合滴度)等于没有残余氧气的燃气完全燃烧的精确化学当量比STC。富含燃气的混合物，即具有混合比STC的具有不足空气的混合物在本文中被称为“富”混合物。贫含燃气的混合物，即具有混合比STC的具有过量空气的混合物在本文中被称为“贫”混合物。对于完全燃烧，在实践中，与理论上足够的STC比相比，需要具有略微过量空气的混合物。然而，在下文中，“化学当量”滴度混合物或“STC混合物”是指具有确保完全燃烧所必需的最小略微过量空气的混合物。