ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА С ДВОЙНОЙ КОРОНКОЙ ДЛЯ ПЛАМЕНИ
GAS BURNER WITH DOUBLE CROWN FOR FLAME

Изобретение для промышленности относится к газовой горелке с двойной коронкой для пламени и, в частности, горелке, содержащей коронки для пламени, которые, по существу, находятся на одном уровне с варочной панелью и при этом пламя периферийной коронки для пламени направлено внутрь.
В документе W02006/077086 описана газовая горелка с двумя форсунками и одним тороидальным устройством деления пламени, при этом первая коронка отверстий выполнена для направленного наружу пламени, а вторая коронка отверстий выполнена для направленного внутрь пламени.
Первая форсунка питает «С-образную» камеру, которая сообщается посредством трех вертикальных трубок с кольцеобразной камерой, выполненной в устройстве деления пламени. Вторая форсунка питает первую горизонтальную трубку Вентури, которая сообщается со второй вертикальной трубкой Вентури, которая заканчивается дискообразной камерой, сообщающейся с кольцеобразными щелями устройства деления пламени с целью выпуска стабилизированного пламени.
Такая газовая горелка отличается сложной конструкцией, так как она должна обеспечивать систему для забора вторичного воздуха с целью подачи к пламени под электроплиту.
Более того, путь первичного воздуха и газовой смеси, выходящих из первой форсунки, является достаточно извилистым и это порождает потери нагрузки потока. По этой причине газовой горелке нужна стабилизация пламени.
В документе WO2008/116773 описана горелка с двойной коронкой для пламени, содержащая центральную коронку для пламени и периферийную коронку для пламени, при этом в обеих коронках пламя направлено наружу, то есть по направлению к периферии горелки. Периферийную коронку пламени питают посредством двух горизонтальных трубок Вентури, которые сообщаются с помощью извилистых проходов с кольцеобразной камерой, которая питает периферийную коронку для пламени. С учетом сказанного выше, питание периферийной коронки для пламени не является равномерным и пламя на периферийной коронки для пламени не обладает равномерно распределенной интенсивностью. Центральная камера выполнена между горизонтальными трубками Вентури, при этом форсунка расположена так, чтобы питать вертикальную трубку Вентури с целью питания центральной коронки для пламени.
В документе WO2013/064657, заявителем в которомм является заявитель настоящего изобретения, описана горелка с одной коронкой с направленным внутрь пламенем, при этом коронка для пламени, по существу, находится на одном уровне с варочной панелью.
В документе CN103423745/116773 описана горелка с двойной коронкой для пламени, содержащая центральную коронку для пламени и периферийную коронку для пламени, при этом в обеих коронках пламя направлено наружу. Центральную коронку для пламени питают с помощью трубки Вентури с горизонтальной осью. Периферийную коронку для пламени питают с помощью двух трубок Вентури с горизонтальными осями. Между центральной коронкой для пламени и периферийной коронкой для пламени образована тороидальная камера с отверстиями, которые по периферии сообщаются с окружающим пространством, чтобы забирать вторичный воздух снаружи периферийной коронки для пламени и питать центральное пламя вторичным воздухом. Такая конфигурация обеспечивает неоднородное центральное пламя из-за помех, вызванных периферийным пламенем.
В документе CH177397 описана варочная панель с двумя направленными наружу периферийными коронками для пламени, которые питаются от двух горизонтальных трубок Вентури, расположенных на разных уровнях.
В документе US2010/163013, заявителем в котором является заявитель настоящего изобретения, описана горелка, содержащая центральную коронку для пламени и периферийную коронку для пламени, при этом центральная коронка для пламени питается вертикальной трубкой Вентури, а периферийная коронка для пламени питается наклонными трубками Вентури. Между центральной коронкой для пламени и периферийной коронкой для пламени образована тороидальная камера с отверстиями, которые по периферии сообщаются с окружающим пространством, чтобы забирать вторичный воздух снаружи периферийной коронки для пламени и питать центральное пламя вторичным воздухом. Такая конфигурация обеспечивает неоднородное центральное пламя из-за помех, вызванных периферийным пламенем.
Задачей изобретения является устранение недостатков предшествующего уровня техники путем предложения газовой горелки с двойной коронкой для пламени, которая эффективна и гарантирует однородную подачу и распределение смеси газа и воздуха во внешней коронке для пламени.
Другой задачей изобретения является создание такой газовой горелки, которая обладает уменьшенным объемом и немного выступает из варочной панели.
Другой задачей изобретения является создание такой газовой горелки, которая проста в изготовлении и установке.
Эти задачи решаются изобретением посредством особенностей согласно независимому пункту 1 формулы изобретения.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения.
Газовая горелка, соответствующая изобретению, включает в себя:
- корпус, выполненный с возможностью расположения под варочной панелью;
- блок подачи, выполненный с возможностью прикрепления к корпусу; и
- крышку, которая установлена на корпусе над варочной панелью.
Крышка содержит отверстия, которые определяют центральную коронку для пламени, и отверстия, которые определяют периферийную коронку для пламени, при этом вертикальная ось коронок для пламени совпадает с осью горелки.
Блок подачи содержит:
- по меньшей мере одну подающую трубку для подачи газа;
- первую, вторую и третью форсунки, которые соединены с указанной, по меньшей мере, одной подающей трубкой;
- первую, вторую и третью трубки Вентури, которые соответственно связаны с указанными форсунками, при этом форсунки и трубки Вентури имеют параллельные горизонтальные оси; и
- крепежное средство, используемое для прикрепления указанных трубок Вентури и для прикрепления указанного блока подачи к указанному корпусу горелки.
Корпус горелки содержит:
- центральную камеру, сообщающуюся с указанной первой трубкой Вентури и с верхней периферийной камерой тороидальной формы, которая проходит по периферии относительно указанной центральной камеры и которая расположена под указанной центральной коронкой для пламени крышки; и
- две периферийные камеры, которые соответственно сообщаются с указанными второй и третьей трубками Вентури и с верхней периферийной камерой тороидальной формы, которая проходит по периферии относительно указанных периферийных камер и которая расположена под указанной периферийной коронкой для пламени крышки.
Крышка выполнена в виде одной детали и установлена на корпусе над варочной панелью. Крышка содержит отверстия, которые определяют центральную коронку для пламени, отверстия, которые определяют периферийную коронку для пламени, и промежуточную часть, которая предотвращает течение вторичного воздуха снаружи периферийной коронки для пламени.
Таким образом, когда работает и центральная коронка для пламени и периферийная коронка для пламени, пламя периферийной коронки для пламени создает барьер и останавливает поток вторичного воздуха к центральной коронке для пламени, и центральная коронка для пламени работает только с первичным воздухом, доставленным с помощью первой трубки Вентури.
Конкретное расположение трубок Вентури, структура камер горелки и структура коронок для пламени крышки обеспечивает равномерное распределение пламени в коронке для пламени и делает горелку особенно эффективной с точки зрения мощности пламени.
Дополнительные особенности изобретения будут лучше понятны из приведенного далее подробного описания, которое является просто поясняющим и не ограничивает изобретение, и которое сопровождается поясняющими чертежами.
На фиг. 1 показана газовая горелка с двойной коронкой для пламени согласно изобретению в разобранном состоянии, вид в перспективе;
на фиг. 2 - горелка на фиг. 1 в собранном состоянии, вид сверху;
на фиг. 3 - вид в разрезе по плоскости III - III на фиг. 2;
на фиг. 4 - вид в разрезе по плоскости IV - IV на фиг. 2;
на фиг. 5 - части горелки на фиг. 4 в разобранном состоянии, вид в разрезе;
на фиг. 6 - горелка с пространственным разделением деталей, вид в разрезе по плоскости VI - VI на фиг. 2;
на на фиг. 7 - вид в разрезе по плоскости VII - VII на фиг. 2; и
на фиг. 8 - часть крышки горелки в соответствии с изобретением.
На фиг. показана газовая горелка, соответствующая изобретению и, в целом, обозначенная ссылочной позицией (100). В последующем описании понятия «горизонтальный» и «вертикальный» относятся к ситуации, когда горелка установлена в варочной панели, расположенной вдоль горизонтальной плоскости.
Как показано на фиг. 1, горелка (100) содержит:
- корпус (В), выполненный с возможностью расположения под варочной панелью (не показана);
- блок (А) подачи, выполненный с возможностью прикрепления к корпусу (В) и расположения под варочной панелью; и
- крышку (3), которая установлена на корпусе (В) над варочной панелью.
Крышка (3) имеет дискообразную форму и содержит центральную коронку (С1) для пламени и периферийную коронку (С2) для пламени. Центральная коронка (С1) для пламени имеет направленное наружу пламя (то есть, пламя отходит от оси крышки). Периферийная коронка (С2) для пламени имеет направленное внутрь пламя (то есть, пламя приближается к оси крышки).
Для этого крышка (3) содержит:
- центральную часть (30) в форме усеченного конуса;
- периферийную сужающуюся часть (31), диаметр которой увеличивается наружу; и
- плоскую промежуточную часть (32) тороидальной формы, расположенную между центральной частью (30) в форме усеченного конуса и периферийной сужающейся частью (31).
Множество отверстий (33) на боковой стенке центральной части (30) в форме усеченного конуса образуют центральную коронку (С1) для пламени. Множество отверстий (34) на боковой стенке периферийной сужающейся части образуют периферийную коронку (С2) для пламени.
Как показано на фиг., боковая стенка центральной части (30) в форме усеченного конуса наклонена на угол (α1), который меньше 30°, предпочтительно составляет от 23° до 27°, относительно горизонтальной плоскости. Ось (А1) отверстий (33) центральной коронки для пламени перпендикулярна боковой стенке центральной части (30) в форме усеченного конуса. Таким образом, пламя центральной коронки (С1) направлено вверх и наружу.
Периферийная сужающаяся часть (31) наклонена на угол (α2), который меньше 20°, предпочтительно составляет от 8° до 12°, относительно горизонтальной плоскости. Ось (А2) отверстий (34) периферийной коронки (С2) для пламени перпендикулярна периферийной сужающейся части (31). Таким образом, пламя периферийной коронки (С2) направлено вверх и внутрь.
Как показано на фиг. 1, геометрическая структура крышки (3) исключает слишком выступающие вверх части и, следовательно, крышка (3) поддерживается в основном на одном уровне с варочной панелью.
Крышка (3) также содержит внешнее кольцо (37), расположенное в периферийном положении относительно периферийной коронки (С2) для пламени, и паз (38), выполненный в плоской промежуточной части (32) для размещения свечи зажигания и термоэлемента (не показаны на чертежах).
Блок (А) подачи содержит первую трубку (1) для подачи газа к центральной коронке (С1) для пламени и вторую трубку (2) для подачи газа к периферийной коронке (С2) для пламени.
Как показано на фиг. 3, первая трубка содержит отверстие (10), имеющее форму усеченного конуса с радиальной осью (Х1) относительно оси (Y) горелки, совпадающей с осью коронок (С1, С2) для пламени. Диаметр отверстия (10) первой трубки уменьшается по направлению к корпусу (В) горелки.
Вторая трубка (2) содержит отверстие (20), ось (Z) которого перпендикулярна оси (Х1) отверстия первой трубки. Вторая трубка (2) расположена выше первой трубки (1).
Первая форсунка (I1) расположена на одном конце первой трубки (1) с целью впрыска газа вдоль направления оси (Х1) первой трубки.
Как показано на фиг. 6, во второй трубке (2) выполнено первое выходное отверстие (21), сообщающееся с отверстием (20) второй трубки. Ось (Х2) первого выходного отверстия (21) перпендикулярна оси (Z) второй трубки и параллельна оси (Х1) первой трубки (1). Первое выходное отверстие (21) сообщается со второй форсункой (I2), прикрепленной ко второй трубке так, чтобы впрыскивать газ вдоль направления оси (Х2) первого выходного отверстия второй трубки.
Как показано на фиг. 4, во второй трубке (2) выполнено второе выходное отверстие (22), сообщающееся с отверстием (20) второй трубки. Ось (Х3) второго выходного отверстия (22) перпендикулярна оси (Z) второй трубки и параллельна оси (Х1) первой трубки (1). Второе выходное отверстие (22) сообщается с третьей форсункой (I3), прикрепленной ко второй трубке так, чтобы впрыскивать газ вдоль направления оси (Х3) первого выходного отверстия второй трубки. Следовательно, три форсунки (I1, I2, I3) имеют параллельные горизонтальные оси (X1, X2, X3).
Хотя на фиг. показаны две независимые подающие трубки (1, 2), может быть обеспечена одна подающая трубка, соединенная с тремя форсунками (I1, I2, I3) с параллельными горизонтальными осями.
Как показано на фиг. 1 и 2, первая форсунка (I1) расположена между второй форсункой (I2) и третьей форсункой (I3). Первая форсунка (I1) расположена ближе к корпусу (В), чем вторая форсунка (I2) и третья форсунка (I3). Расстояние между второй форсункой и первой форсункой равно расстоянию между третьей форсункой и первой форсункой.
Блок (А) подачи содержит первую трубку (V1) Вентури, вторую трубку (V2) Вентури и третью трубку (V3) Вентури, оси которых совпадают с осями (Х1, Х2, Х3) форсунок. Трубки (V1, V2, V3) Вентури расположены на расстоянии от соответствующих форсунок (11, I2, I3), так что смесь газа и первичного воздуха, взятого под варочной панелью, течет в трубках Вентури. Хотя это не показано на фиг., край трубок Вентури может находиться на одном уровне с форсунками.
Вторая и третья трубки (V2, V3) Вентури имеют одинаковый диаметр. Диаметр первой трубки (V1) Вентури меньше диаметра второй и третьей трубок (V2, V3) Вентури.
Для прикрепления трубок (V1, V2, V3) Вентури и для прикрепления блока (А) подачи к корпусу (В) горелки используется крепежное средство (4).
Крепежное средство (4) содержит две боковых скобы (40), соединенных со второй подающей трубкой (2). Боковые скобы (40) проходят в том же направлении, что и оси (Х2, Х3) второй и третьей форсунок (I2, I3). Боковые скобы (40) снабжены выступами (41) для прикрепления к корпусу (В) горелки.
Первая поперечная скоба (42) и вторая поперечная скоба (43) соединены с боковыми скобами (40). Первая поперечная скоба (42) расположена на первой подающей трубке (1). Первая поперечная скоба (42) содержит два кольца (44), в которых расположены вторая и третья трубки (V2, V3) Вентури. Пружинное средство (45) приводят в действие на кольцах (44) первой поперечной скобы с целью блокирования второй и третьей трубок (V2, V3) Вентури.
Вторая поперечная скоба (43) расположена на конце боковых скоб, вблизи выступов (41). Вторая поперечная скоба (43) содержит два дугообразных гнезда (46), в которых расположены и поддерживаются вторая и третья трубки (V2, V3) Вентури, и одно центральное кольцо (47), в котором расположена первая трубка (V1) Вентури. Пружинное средство (48) приводят в действие на центральном кольце (47) второй поперечной скобы с целью блокирования первой трубки (V1) Вентури.
Как показано на фиг. 7, корпус горелки содержит:
- центральную часть (90), которая ограничивает центральную камеру (91),
- первую периферийную часть (50), которая ограничивает первую периферийную камеру (51), и
- вторую периферийную часть (60), которая ограничивает вторую периферийную камеру (61).
Центральная камера (91), в основном, имеет цилиндрическую форму или форму усеченного конуса с диаметром, который увеличивается вверх. Ось (Y) центральной камеры (91) совпадает с вертикальной осью горелки.
Периферийные камеры (51, 61), в основном, имеют форму параллелепипеда или сужающуюся форму с увеличивающимися вверх размерами. Периферийные камеры (51, 61) расположены диаметрально противоположно относительно вертикальной оси (Y) горелки.
Как показано на фиг. 3, корпус горелки содержит первую входную трубку (D1), которая сообщается с центральной камерой (91). Ось первой входной трубки (D1) совпадает с осью (Х1) первой трубки (V1) Вентури. Таким образом, первая трубка (V1) Вентури вставляется в первую входную трубку (D1) корпуса горелки.
Как показано на фиг. 6, корпус горелки содержит вторую входную трубку (D2), которая сообщается с первой периферийной камерой (51). Ось второй входной трубки (D2) совпадает с осью (Х2) второй трубки (V2) Вентури. Таким образом, вторая трубка (V2) Вентури вставляется во вторую входную трубку (D2) корпуса горелки.
Как показано на фиг. 4 и 5, корпус горелки содержит третью входную трубку (D3), которая сообщается со второй периферийной камерой (61). Ось третьей входной трубки (D3) совпадает с осью (Х3) третьей трубки (V3) Вентури. Таким образом, третья трубка (V3) Вентури вставляется в третью входную трубку (D3) корпуса горелки.
Три входные трубки (D1, D2, D3) корпуса горелки имеют параллельные горизонтальные оси (Х1, Х2, Х3). Первая входная трубка (D1) находится ниже второй и третьей входных трубок (D2, D3). Таким образом, центральная камера (91) немного длиннее периферийных камер (51, 61).
Как показано на фиг. 1, 3 и 7, центральная камера (91) сообщается с верхней центральной камерой (92), которая имеет тороидальную форму и которая проходит по периферии относительно центральной камеры. Верхняя центральная камера (92) ограничена кольцеобразным бортом (86), который продолжается вверх и образован фланцем (8), расположенным над корпусом (В) горелки.
Как показано на фиг. 1 и 7, первая периферийная камера (51) и вторая периферийная камера (61) сообщаются с верхней периферийной камерой (7), которая имеет тороидальную форму и проходит по периферии относительно периферийных камер (51, 61). Верхняя периферийная камера (7) снаружи ограничена периферийным кольцеобразным буртиком (70), который выступает вверх и снабжен верхней плоской поверхностью (71).
Фланец (8) содержит первое крыло (80) и второе крыло (81), которые проходят в диаметрально противоположных направлениях относительно кольцеобразного ботрта (86), который ограничивает верхнюю центральную камеру (92). Крылья (80, 81) имеют плоскую верхнюю поверхность, которая находится на одном уровне с верхней поверхностью кольцеобразного борта (86). Два паза (83, 84) расположены в первом крыле (80) для размещения свечи зажигания и термоэлемента. Полость (85), которая приспособлена для уменьшения веса, выполнена во втором крыле (81).
Когда крышка (3) расположена на корпусе (В), внешнее кольцо (37) крышки расположено на плоской верхней поверхности (71) кольцеобразного периферийного буртика (70) верхней периферийной камеры корпуса и плоская промежуточная часть (32) крышки расположена на верхней поверхности фланца (8).
С учетом сказанного выше, центральная коронка (С1) для пламени расположена при установке над верхней центральной камерой (92), а периферийная коронка (С2) для пламени расположена при установке над верхней периферийной камерой (7).
Как показано на фиг. 3, связь между внешним кольцом (37) крышки и верхней плоской поверхностью (71) периферийного кольцеобразного буртика (70) корпуса является непрерывной и не порождает никакого отверстия, в которое может попасть вторичный воздух, создавая турбулентность в верхней периферийной камере (7).
Более того, свеча зажигания и термоэлемент при установке расположены внутри полости (S) корпуса (В) при установке с пазом (38), который выполнен в плоской промежуточной части (32) крышки. Полость (S) корпуса не сообщается с внешним окружением, так как из паза (38) не нужно впрыскивать никакого вторичного воздуха, взятого снаружи.
Далее описана работа газовой горелки (100), соответствующей изобретению.
Когда газ подают в первую подающую трубку (1), газ выпускают из первой форсунки (11) вдоль направления горизонтальной оси (Х1). Следовательно, первая трубка (V1) Вентури с горизонтальной осью (Х1) всасывает смесь из газа и первичного воздуха. Смесь газа и воздуха, которую всосала первая трубка (V1) Вентури, перемещается в центральную камеру (91) корпуса горелки. Смесь газа и воздуха течет вверх из центральной камеры (91) по направлению к верхней центральной камере (92) и выпускается из отверстий (33) центральной коронки (С1) для пламени, чтобы ее зажгли и она выработала направленное вверх и наружу пламя.
Когда газ подают во вторую подающую трубку (2), газ выпускают из второй и третьей форсунок (12, 13) вдоль направления горизонтальных осей (Х2, Х3). Следовательно, вторая и третья трубки (V2, V2) Вентури с горизонтальными осями (Х2, Х3) всасывают смесь из газа и первичного воздуха. Смесь газа и воздуха, которую всосали вторая и третья трубки (V2, V3) Вентури, перемещается в периферийные камеры (51, 61) корпуса горелки. Смесь газа и воздуха течет вверх из периферийных камер (51, 61) по направлению к верхней периферийной камере (7) и выпускается из отверстий (34) периферийной коронки (С2) для пламени, чтобы ее зажгли и она выработала направленное вверх и внутрь пламя.
Центральная коронка (С1) для пламени и периферийная коронка (С2) для пламени могут работать или одновременно, или отдельно.
Пламя центральной коронки (С1) для пламени всегда забирает вторичный воздух только над варочной панелью.
Когда работает только центральная коронка (С1) для пламени, пламя центральной коронки (С1) для пламени забирает вторичный воздух только над варочной панелью.
В отличие от сказанного, когда работает и центральная коронка (С1) для пламени и периферийная коронка (С2) для пламени, пламя периферийной коронки (С2) для пламени создает барьер и останавливает поток вторичного воздуха к центральной коронке (С1) для пламени. Следовательно, центральная коронка (С1) для пламени работает только с первичным воздухом, взятым под варочной панелью первой трубкой (V1) Вентури. Благодаря специальной конфигурации горелки (100), указанная работа центральной коронки (С1) для пламени без вторичного воздуха не мешает корректной работе горелки. В частности, на центральной коронке (С1) для пламени получают более однородное пламя по сравнению с горелками предшествующего уровня техники, при этом вторичный воздух подают снаружи периферийной коронки для пламени по направлению к кольцеобразному пространству между центральной коронкой для пламени и периферийной коронкой для пламени.
Необходимо отметить, что благодаря специальному расположению трубок Вентури и специальной конструкции корпуса горелки, течение смеси воздуха и газа из периферийных камер (51, 61) в верхнюю периферийную камеру (7) обладает высокой скоростью и является равномерным и не следует изгибающемуся или криволинейному маршруту. В результате, в верхней периферийной камере (7) получают равномерное распределение газа, что позволяет получить равномерное мощное пламя в периферийной коронке (С2) для пламени.
Эксперт в рассматриваемой области может предложить большое количество изменений и модификаций настоящего варианта осуществления изобретения, которые в любом случае находятся в пределах объема изобретения.