ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА С УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫМ ПЕРВИЧНЫМ ВОЗДУХОВОДОМ И ГАЗОВАЯ ПЛИТА, СОДЕРЖАЩАЯ ТАКУЮ ГОРЕЛКУ
GAS BURNER WITH IMPROVED PRIMARY AIR DUCT AND GAS STOVE CONTAINING SUCH BURNER

Изобретение относится к газовой горелке предпочтительно бытовых газовых плит, в частности, для использования во встроенных газовых варочных поверхностях, оборудованных усовершенствованным средством подачи первичного воздуха в трубку Вентури.
Дальнейшее описание относится как к газовым горелкам с центральным корпусом и внешней конфоркой, так и с внешним корпусом с двумя конфорками, направленными вовнутрь и наружу, а также и к газовым горелкам, оборудованным лишь внешним корпусом, то есть без центрального корпуса, где происходит горение пламени.
Известно, что к подобным газовым плитам предъявляются два основных требования:
- конструктивные и сборочные требования, т.е. газовая плита, особенно если это варочная поверхность газовой плиты, должна быть минимальной высоты ввиду известных ограничений, и
- функциональные требования, заключающиеся в том, что горелки, особенно горелки ограниченного диаметра, должны в любом случае обеспечивать соответствующую тепловую мощность и в любом случае максимально возможную мощность.
Однако два данных требования, очевидно, противоречат друг другу, поскольку потребность в уменьшении общей высоты газовой плиты вынуждает также уменьшать и высоту трубок Вентури, подающих газ в горелки. При этом также ограничивается и объем создаваемой воздушно-газовой смеси, что определяет предел тепловой мощности горелки.
Для преодоления подобных недостатков были предложены плиты, в которых одна или несколько трубок Вентури расположены горизонтально, как, например, это описано в документах WO 2005/078342 и WO 2007/012766.
Очевидно, что за счет горизонтального расположения трубок Вентури автоматически решается проблема их высоты, что определяет общую высоту плиты.
Кроме того, в этих двух документах предлагаются соответствующие решения, когда трубки Вентури выводятся из центральной части горелки и разводятся радиально; таким образом, их общая длина ограничена радиусом, то есть горизонтальным размером самой горелки.
Для решения данной проблемы, например, в документах ЕР 1120603 и ЕР 07119078.9 была предложена горелка, в которой трубка Вентури по всей длине расположена горизонтально, то есть фактически по всему диаметру корпуса самой горелки.
Однако подобным горелкам присущ недостаток, заключающийся в том, что первичный воздух всасывается и направляется к впускному отверстию трубки Вентури только одним путем: либо из внутренней части корпуса плиты, либо снаружи, то есть из области над самой варочной поверхностью.
Безусловно, подобное обстоятельство ограничивает общее количество подаваемого первичного воздуха, а следовательно, ограничивает тепловую мощность.
Для увеличения потока первичного воздуха было предложено всасывать и направлять первичный воздух через соосный и предпочтительно трубчатый воздуховод, на конце которого установлена форсунка.
Подобное решение, например, раскрыто в документах US 2006/0199119, US 951454, JP 3-244906, JP 3-244905, US 2005/0279862.
Однако ни в одном из упомянутых документов не предлагается, а тем более не раскрывается, решение, в котором было бы показано, что поток первичного воздуха, подаваемого в трубку Вентури, забирается двумя разными путями, то есть из воздуховода, расположенного соосно с газопроводом, а также через отверстие, независимое от соосного воздуховода.
Таким образом, предпочтительно и фактически это является главной задачей изобретения, создать горелку с двумя различными путями подачи первичного воздуха в трубку Вентури, образованными воздуховодом, соосным с газопроводом, и отверстием или входом, расположенным непосредственно сразу после газовой форсунки, при этом воздух, забираемый изнутри корпуса плиты и снаружи, из пространства над плитой, подается по двум путям независимо.
Подобное решение может успешно использоваться не только в газопроводах и соответствующих трубках Вентури, расположенных горизонтально, где преимущества наиболее заметны, но также и в плитах с газопроводами и трубками Вентури расположенными вертикально, где несмотря на отдельные возможные недостатки, вызванные высотой плиты, обеспечиваются такие же преимущества благодаря двойному всасыванию первичного воздуха, т.е. изнутри корпуса плиты и снаружи, из пространства, расположенного над плитой.
Эти и другие задачи решены в газовой горелке для газовых плит, в частности для бытовых варочных поверхностей, содержащей корпус с одной или несколькими конфорками, трубку Вентури, горизонтально или вертикально расположенный внутри корпуса газопровод, оканчивающийся форсункой для подачи поступающего из газопровода потока газа в трубку Вентури, средство всасывания потока первичного воздуха по двум различным путям подачи, при этом первый путь образован воздуховодом, расположенным вокруг газопровода и соосно с ним с формированием вытянутого кольцевого внутреннего пространства, а второй путь образован сквозным отверстием, расположенным по потоку после форсунки и перед впускным отверстием трубки Вентури, причем соосный воздуховод предназначен для затягивания первичного воздуха из внутренней части плиты, а отверстие - для всасывания соответствующего первичного воздуха, поступающего из верхней области плиты, при этом газовая горелка согласно изобретению содержит средство турбулизации воздуха, выполненное с возможностью завихрения потока первичного воздуха в соосном воздуховоде и расположенное внутри вытянутого кольцевого внутреннего пространства, причем указанное средство проходит от внешней поверхности газопровода до внутренней поверхности соосного воздуховода.
Предпочтительно в газовой горелке вихревое средство содержит нескольких лопаток, установленных радиально относительно оси газопровода.
Предпочтительно средство турбулизации воздуха содержит нескольких лопастей, установленных винтообразно относительно оси газопровода и его внешней поверхности.
Предпочтительно соосный воздуховод выровнен с концевой частью газопровода и расположен вокруг его внешней поверхности.
Предпочтительно соосный воздуховод и трубка Вентури расположены горизонтально, при этом соосный воздуховод соединен с насадкой, выступающей вперед в направлении трубки Вентури до того места, где насадка по существу соединена с впускным отверстием трубки Вентури, причем в верхней части насадки имеется сквозное отверстие.
Предпочтительно газопровод, трубка Вентури и соосный воздуховод расположены вертикально и по существу выровнены, при этом сквозное отверстие выполнено в виде проема на 360° в форме цилиндра или усеченного конуса, ось которого выровнена с осью трубки Вентури или расположена параллельно ей, и который с одной стороны ограничен впускным отверстием трубки Вентури, а с противоположной стороны - соосным воздуховодом.
Другим объектом изобретения является плита, в частности, варочная поверхность, содержащая горелку согласно изобретению, при этом плита содержит верхнюю панель, частично образующую нижнюю сторону всасывающего канала второго пути, входящего в сквозное отверстие.
Предпочтительно в плите впускное отверстие канала образовано непосредственно над верхней панелью.
Предпочтительно в зоне впускного отверстия на верхней панели образован выступ, который предпочтительно образован за счет обработки верхней панели.
На фиг.1 и 1А показан корпус газовой горелки на варочной поверхности газовой плиты согласно первому варианту осуществления изобретения, вид в перспективе снаружи;
на фиг.2 - газовая горелка по фиг.1, вид в перспективе с пространственным разделением деталей;
на фиг.3 - разрез в вертикальной плоскости по линии А-А на фиг.1;
на фиг.3А - часть горелки по фиг.3, вид в разрезе, перпендикулярно оси «X» газопровода;
на фиг.4 - разрез в вертикальной плоскости по линии А-А на фиг.1 горелки, соответствующей другому варианту ее выполнения;
на фиг.4А - часть горелки по фиг.4, вид в разрезе, перпендикулярном оси «X» газопровода;
на фиг.5 и 6 - детали, показанные на фиг.3А и 4А соответственно, виды в перспективе;
на фиг.7 - плита с расположенными вертикально газопроводом и трубкой Вентури, вид, аналогичный виду на фиг.3.
Как показано на фиг.1-4, плита согласно изобретению содержит расположенный горизонтально подающий газопровод 1, корпус 2 горелки с одной или несколькими конфорками 3В, 3С, трубку 4 Вентури, расположенную также горизонтально и по существу выровненную с концевой частью газопровода 1, и газовую форсунку 5, расположенную на конце газопровода 1 в направлении трубки 4 Вентури.
Первичный воздух подается в направлении форсунки 5, а также в трубку Вентури двумя различными путями.
Первый путь начинается от внутренней части корпуса плиты, где происходит всасывание воздуха, а заканчивается в воздуховоде 6, который расположен соосно с первым предпочтительно трубчатым газопроводом 1 и окружает по меньшей мере его концевую часть, так что между газопроводом 1 и соосным с ним воздуховодом 6 образовано вытянутое кольцевое внутреннее пространство 7, через которое проходит часть первичного воздуха, всасываемого трубкой Вентури.
Как отчетливо видно на фигурах, соосный воздуховод 6 проходит в направлении трубки 4 Вентури, с которой он соединен через соответствующую насадку 9. Следует отметить, что трубка Вентури является всего лишь продолжением соответствующей насадки 9, которая, в свою очередь, выступает дальше, за пределы форсунки 5.
Второй путь, образованный каналом 13, начинается от всасывающего отверстия, расположенного над верхней панелью 12 плиты, а заканчивается сквозным отверстием 8, предпочтительно расположенным в верхней части насадки 9 сразу после форсунки 5 и перед трубкой 4 Вентури по направлению движения потока.
Сквозное отверстие 8 позволяет потоку первичного воздуха проходить снаружи в направлении трубки 4 Вентури, обеспечивая тем самым выполнение первой задачи изобретения, т.е. подачу первичного воздуха с разделением общего потока на два отдельных потока, один из которых начинается над верхней панелью 12, а другой поступает изнутри плиты и входит в воздуховод, расположенный соосно с газопроводом.
Такое выполнение горелки позволяет реализовать некоторые полезные усовершенствования, первое из которых заключается в том, что, как показано на фиг.3 и 4, воздуховод 6 затягивает соответствующий поток первичного воздуха непосредственно из внутреннего пространства, ограниченного корпусом 34 плиты, а отверстие 8, наоборот, сообщается с внешним пространством непосредственно над верхней поверхностью плиты.
Это позволяет улучшить приток воздуха, если плита будет неудачно установлена и на пути циркуляции воздуха будет иметься препятствие или циркуляция воздуха будет замедлена; кроме того, два потока первичного воздуха, подаваемого подобным образом, не мешают нормальной работе плиты.
Также, предпочтительно, чтобы отверстие 8 находилось сверху насадки 9, что позволяет сократить и выпрямить путь данного участка потока первичного воздуха, поступающего из пространства над плитой.
Подобное решение позволяет также решать проблему повышения температуры: поскольку нагрев от горелки снижает плотность первичного воздуха, важно улучшить воздушный поток, чтобы это не влияло на работу горелки (качество горения, появление желтых языков пламени и сажи).
Замечено, что для лучшего перемешивания газа с первичным воздухом в качестве полезного усовершенствования хорошо зарекомендовало себя использование определенных средств создания турбулентности при выходе газа из газопровода 1, чтобы поток газа непосредственно разбивался и, следовательно, легче перемешивался с потоком первичного воздуха.
Также замечено, что полезно использовать соответствующие средства создания турбулентности в воздухе, проходящем через внутреннее пространство 7, чтобы выходящий из него, а фактически из соосного воздуховода 6, воздух вскоре после этого перемешивался с выходящим из газопровода 1 газом, а также с потоком первичного воздуха из отверстия 8.
Подобное полное и быстрое перемешивание газа с потоком первичного воздуха, очевидно, оптимизирует саму смесь, что улучшает параметры горения.
С этой целью внутри внутреннего пространства 7, а также на внешней поверхности 11 газопровода установлены вихревые лопасти 10.
В зависимости от требуемой степени турбулентности, а также от диаметра самого соосного воздуховода 6 возможны следующие два варианта:
- в первом варианте, показанном на фиг.3 и 3А, плоские лопасти 10 предпочтительно проходят вдоль оси «X» газопровода 1 и радиально направлены к внешней поверхности газопровода 1, при этом они равномерно распределены по окружности и предпочтительно достаточно вытянуты, чтобы проходить по всей длине соосного воздуховода 6;
- во втором варианте, показанном на фиг.4 и 4А, лопасти 10А изогнуты и имеют, в частности, винтовую форму, аналогичную резьбе. Внутренний край этих лопастей неподвижно закреплен на внешней поверхности газопровода 1, при этом лопасти 10А также равномерно распределены по окружности и предпочтительно достаточно вытянуты, чтобы проходить по всей длине соосного воздуховода 6.
Описанные усовершенствованные варианты осуществления изобретения, очевидно, способствуют созданию плиты, которая обладает повышенной эффективностью с точки зрения обеспечения тепловой мощности, является компактной и исключительно простой и дешевой в изготовлении. Кроме того, преимуществом изобретения является то, что при замене форсунок не нужно разбирать устройство, поскольку данная операция может быть осуществлена через отверстие 8.
Описанные варианты осуществления изобретения могут быть реализованы при горизонтальном расположении газопровода и трубки Вентури, как показано на фиг.2-4; однако, как отмечалось ранее, изобретение также допускает вертикальное расположение газопровода и трубки Вентури, что схематично показано на фиг.7.
В этом случае наиболее приемлемым вариантом осуществления изобретения, как в функциональном, так и в конструктивном плане, является выполнение горелки в соответствии с фиг.7, где трубка Вентури, по существу, отделена от соосного воздуховода 6 (в отличие от горелки по фиг.3, где эти элементы соединены между собой насадкой 9).
Таким образом, выпускное отверстие воздуховода 6 полностью открыто, поэтому воздух, поступая снаружи, всасывается в канал 13, проходя через проем 20, имеющий по существу форму цилиндра или усеченного конуса и соединяющий выпускное отверстие 6А соосного воздуховода с впускным отверстием 4А трубки 4 Вентури. Проем 20 в горизонтальной плоскостью занимает 360°.
Кроме того, предпочтительно, чтобы самая верхняя панель 12 плиты образовывала также и нижнюю сторону канала 13, через который первичный воздух всасывается для прохода по второму пути и подается в отверстие 8.
Таким образом, впускное отверстие 14 канала 13 образовано непосредственно над верхней панелью 12. Кроме того, в зоне впускного отверстия 14 панель 12 имеет профильный выступ 15, предотвращающий случайное попадание остатков пищи или жидкости в канал 13. Предпочтительно профильный выступ 15 может быть легко образован посредством штамповки или изгиба верхней панели 12.