CN102348933B - 煤气燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有高功率燃烧器单元和低功率燃烧器单元的煤气燃烧器(10)。

Description

煤气燃烧器

技术领域

本发明涉及一种包括燃烧器单元的煤气燃烧器，涉及一种包括一个或多个这种煤气燃烧器的煤气器具，还涉及一种用于操作这种煤气燃烧器的方法。

背景技术

普通的煤气灶包括具有多个烹调区域的烹调范围，例如两个、三个或四个烹调区域。各烹调区域包括煤气燃烧器，用于加热布置在上面的烹调容器，例如烹调罐、平底锅等。煤气燃烧器包括：煤气进口，用于供给煤气；混合装置，例如成文氏管的形式，用于将供给的煤气与环境空气混合；以及多个出口通道，这些出口通道形成于所谓的火焰冠中，用于释放空气/煤气混合物以便随后燃烧。而且，煤气灶通常提供有火花塞，用于点燃离开火焰冠的空气/煤气混合物，还有支承结构，该支承结构布置在燃烧器的上面，用于在其上接收烹调容器。

简单和普通的烹调区域的煤气燃烧器通常通过布置在煤气灶的操作面板上的旋钮而直接操作。该旋钮操作以控制阀，用于调节通过煤气进口供给到煤气燃烧器的燃烧煤气的流量。而且，形成的烹调区域包括附加的温度传感器，用于检测烹调容器的实际温度。传感器的传感器探针可以布置在与支承结构的上侧共同的平面中，这样，传感器探针与布置在它上面的烹调容器紧密接触。也可选择，传感器探针可以通过弹簧元件而保持在比由支承结构的上侧确定的平面稍微高的位置处。因此，当烹调容器布置在支承件的顶部时，传感器探针由于容器的自身重量而被向下推动，并压缩弹簧元件。因此能够保证在容器和传感器探针之间的紧密接触。包括这样的温度传感器的烹调区域并不由上述旋钮直接控制，而是由控制装置来控制，该控制装置根据由旋钮确定的目标温度和由温度传感器检测的实际温度的比较来控制通过阀的燃烧煤气的流量。这种烹调区域由GB801207已知。

燃烧器的火焰冠的出口通道的数目和尺寸适合用于获得燃烧器的聚焦最大功率的最大煤气流量。不过，当煤气流量降低超过临界下限时，空气/煤气混合物的释放不能在全部这些出口通道上都保持均匀。因此，该临界下限确定了能够通过燃烧器来实现的最小功率。通常，在最小功率和最大功率之间的比率为1比6。由于燃烧器的最大和最小功率相互依赖，因此几乎不能使得燃烧器具有很宽的功率范围，使得该燃烧器能够在非常高和非常低的功率下操作。

从这样的现有技术开始，本发明的目的是提供一种上述类型的煤气燃烧器，该煤气燃烧器能够在很宽的功率范围内操作。而且，本发明的目的是提供一种包括至少一个这样的煤气燃烧器的煤气器具以及一种用于操作这样的煤气燃烧器的方法。

发明内容

该目的通过提供一种上述结构的煤气燃烧器来实现，该煤气燃烧器具有至少第二燃烧器单元，其中，第一燃烧器单元是低功率燃烧器单元，第二燃烧器单元是高功率燃烧器单元，即第一燃烧器单元的最大功率低于第二燃烧器单元的功率。

因此，功率范围由最小总功率和最大总功率来确定，该最小总功率对应于低功率燃烧器单元的最小功率(当低功率燃烧器单元单独在最小功率下操作时)，最大总功率对应于高功率燃烧器单元的最大功率。当在各燃烧器单元的最小功率和最大功率之间的比率为例如1比6，且当低功率燃烧器单元的最大功率等于高功率燃烧器单元的最小功率时，用于操作燃烧器的功率范围的宽度与只有一个燃烧器单元的已知燃烧器的功率范围宽度相比能够倍增。

各燃烧器单元优选是包括煤气进口、喷射器、文氏管和多个煤气出口通道。因此，各燃烧器单元能够相对于其它燃烧器单元独立地操作。

优选是，高功率燃烧器单元包括多个喷射器和多个文氏管，以便获得均匀的煤气供给。

高功率燃烧器单元的煤气出口通道的横截面优选是大于低功率燃烧器单元的煤气出口通道的横截面。因此，通过低功率燃烧器单元能够获得最低功率，并因此获得最低温度。

优选是，煤气烹调区域包括：用于低功率燃烧器单元的第一火焰冠、用于高功率燃烧器单元的第二火焰冠以及上部帽，它们同轴地一个布置在另一个上面，并确定了两个燃烧器单元的文氏管和煤气出口通道。火焰冠和上部帽优选是具有基本圆盘形状。离开高功率燃烧器单元的上部火焰冠的空气/煤气混合物能够通过低功率燃烧器单元的下部火焰冠的火焰来点火。因此，只有低功率燃烧器单元需要提供有火花塞。而且，离开高功率燃烧器单元的上部火焰冠的整个空气/煤气混合物通过低功率燃烧器单元的火焰而自动燃烧。因此，空气/煤气混合物从高功率燃烧器单元的上部火焰冠的不均匀释放将不会导致局部火焰熄灭。而且，由于下部火焰冠的火焰的存在防止了高功率燃烧器单元的火焰从上部火焰冠升高的趋势。

为了容易装配和拆卸，火焰冠和上部帽优选是通过至少一个插头连接件而可拆卸地相互固定。

优选是，上部帽的直径大于火焰冠的直径，且上部帽在它的底部沿周向提供有向下延伸的环形凸起或凸纹(emboss)。该凸纹使得离开高功率燃烧器单元的火焰冠的空气/煤气混合物的燃烧稳定。这防止空气/煤气混合物直接从高功率燃烧器单元的火焰冠上升高。

而且，火焰冠和上部帽优选是确定用于各燃烧器单元的至少一个分配腔室，用于将空气/煤气混合物分配给煤气出口。

有利的，煤气燃烧器包括点火火花塞，其中，第一火焰冠、第二火焰冠和上部帽确定了用于将煤气/空气混合物供给火花塞的火花塞供给通路。而且，煤气燃烧器优选是包括热电偶，其中，特别是第一火焰冠、第二火焰冠和上部帽确定了用于将煤气-空气混合物和(因此)火焰供给热电偶的热电偶供给通路。当燃烧意外停止时，空气/煤气混合物的继续流出将引起对人们的威胁，这必须通过停止空气/煤气混合物的流出或通过使得排出的空气/煤气混合物重新点火来防止。热电偶能够通过检测燃烧热量来检测空气/煤气混合物的燃烧。

而且，煤气燃烧器优选是包括用于检测要由煤气烹调区域加热的容器的实际温度的温度传感器。因此，燃烧器单元能够根据由用户调节的目标温度和由温度传感器检测的实际温度的比较来控制。因此，控制装置能够通过根据目标-完成情况的比较改变煤气流量而调节两个燃烧器单元的功率。

优选是，温度传感器布置在通孔中，该通孔穿过第一火焰冠、第二火焰冠和上部帽的中心延伸。为了进一步增加温度传感器的测量精确性，上部帽能够包括向上凸出的环形部分，该环形部分环绕温度传感器，并用作隔热屏，以便保护传感器免受由燃烧器单元辐射的热量的影响。

因此，可以采取上述措施中的一个。

而且，本发明提供了一种煤气器具，它包括至少一个上述类型的煤气燃烧器。

而且，本发明提供了一种用于操作这样的煤气燃烧器的方法，其中，低功率燃烧器单元操作以提供较低温度，高功率燃烧器单元操作以提供较高温度。当燃烧器进行操作时，低功率燃烧器单元总是必须打开，因为它控制热电偶。这样，点火火花塞设计和布置成只点燃低功率燃烧器单元的火焰。然后，用于控制低功率燃烧器单元的阀能够操作成在最低和最高值之间调节功率。高功率燃烧器单元能够选择地打开或关闭。一旦高功率燃烧器单元打开，它的功率能够通过根据用户的需要操纵指定阀而在最低和最高值之间进行调节。

优选是，从高功率燃烧器单元释放的空气/煤气混合物通过低功率燃烧器单元的火焰来点火。因此，火花塞只需要提供为用于低功率燃烧器单元。而且，低功率燃烧器单元的火焰能够帮助使得从高功率燃烧器单元释放的空气/煤气混合物产生稳定的燃烧，特别是当高功率燃烧器单元在它的最小功率下操作时。因为离开上部燃烧器单元的出口单元的全部空气/煤气混合物由低功率燃烧器单元的火焰自动点火，因此，空气/煤气混合物从上部燃烧器单元的出口单元不均匀地释放将不会导致上部燃烧器单元的局部火焰熄灭。而且，低功率燃烧器单元的下部火焰冠的火焰的存在将抑制高功率燃烧器单元的上部火焰冠的火焰从该上部火焰冠升高的趋势。

附图说明

通过下面参考附图的说明，将清楚本发明的详细结构、特征和优点。

图1是煤气燃烧器的俯视图，其中除去了上部帽；

图2是沿图1中的线II-II的剖视图，详细示出了高功率燃烧器单元；

图3是沿图1中的线III-III的剖视图，详细示出了低功率燃烧器单元；

图4是沿图1中的线IV-IV的剖视图；

图5是图2的分解图；

图6是图3的分解图；

图7是图2、5和6中所示的温度传感器的详细视图；

图8是煤气燃烧器的基座本体的俯视图；

图9是低功率燃烧器单元的火焰冠的俯视图；以及

图10是高功率燃烧器单元的火焰冠的俯视图。

具体实施方式

下面将参考附图介绍本发明的一个实施例。在附图中，相同部件由相同参考标号表示。

在全部附图中示出的煤气燃烧器10是根据本发明的煤气器具12的多个煤气燃烧器中的一个。煤气燃烧器10包括燃烧器装置13，该燃烧器装置13接收在形成煤气器具12的箱体顶侧的基板14中。燃烧器单元装置13由高功率燃烧器单元16和低功率燃烧器单元18而形成，它们环绕公共竖直轴线20来布置。而且，煤气器具12包括支承结构22，该支承结构22确定了平的水平延伸的上表面24，用于在上面接收烹调容器26，如图2中所示。

燃烧器单元16和18通过主管路(图中未示出)而被供给有燃烧煤气，该主管路分支成第一分支管28和第二分支管30，该第一分支管28将煤气导向高功率燃烧器单元16，该第二分支管30将煤气导向低功率燃烧器单元18。各分支管28、30提供有相应的阀(未示出)，用于调节在其中流动的燃烧煤气的流量。

第一分支管28终止于分配管32，该分配管32与两个喷射器34A、34B连接。喷射器34a、34b各自导向混合腔室36A、36B，在该混合腔室36A、36B中，燃烧煤气通过进口37A、37B而吸入环境空气。然后，煤气和空气流过一对文氏管38A、38B，该对文氏管38A、38B延伸穿过低功率燃烧器单元18的下部火焰冠40和高功率燃烧器单元16的火焰冠52。然后，空气/煤气混合物进入分配腔室42A、42B，该分配腔室42A、42B确定于高功率燃烧器单元16的火焰冠52和上部帽11之间。两个分配腔室42A、42B各自与火焰冠52的多个径向延伸煤气出口通道44连接。然后，空气/煤气混合物通过煤气出口通道44并离开高功率燃烧器单元16的火焰冠52，用于随后燃烧。上部火焰冠52的火焰保持在上部帽11的下面，该上部帽11在上部火焰冠52的上面径向凸出，并在它的底部沿周向提供有凸纹45，以便引导火焰。

分支管30终止于具有喷射器46的分配管31，该喷射器46使得煤气以升高的速度喷入低功率燃烧器单元18的混合腔室48中，该混合腔室48位于喷射器46的上面。文氏效应使得喷入的煤气通过进口49来吸入环境空气。然后，煤气和空气流过形成于低功率燃烧器单元18的火焰冠40中的文氏管50，它们在该文氏管50中混合，以便产生煤气/空气混合物，用于随后燃烧。然后，空气/煤气混合物进入环形分配腔室54，该环形分配腔室54最好如图9中所示，它通过具有U形横截面的导管58而将空气/煤气混合物供给到多个径向煤气出口通道56，这使得供给的空气/煤气混合物的速度降低。因此，在环57中的空气/煤气混合物通过煤气出口通道56在低功率燃烧器单元18处连续形成层流火焰，以便产生均匀的低功率火焰。

如图5和6的分解图中最好所示，燃烧器装置13包括上部帽11、火焰冠40和52以及基座本体59，该基座本体最好如图8中所示。其它部件与这些部件提供为一体。

上部帽11的底部形成分配腔室42A、42B的顶板，该分配腔室42A、42B由高功率燃烧器单元16的火焰冠52来确定。而且，上部帽11置于这些分配腔室42A、42B上。高功率燃烧器单元16的火焰冠52的底部形成分配腔室54的顶板，该分配腔室54由低功率燃烧器单元18的火焰冠40来确定。而且，两个向下凸出的销60形成于火焰冠52的底部，这两个销60插入形成于火焰冠40的上侧的相应接收器61中。销60和接收器61形成插头连接件，用于将火焰冠52固定在火焰冠40上。高功率燃烧器单元16的火焰冠52、销60和接收器61的对称形状也保证燃烧器装置13的正确装配。低功率燃烧器18的火焰冠40在它的底部提供有定位架62，定位架62使得该火焰冠40正确地布置在基座本体59上。因此，喷射器34A、34B和46以及文氏管38A、38B和50在装配时自动对齐。

温度传感器63沿竖直轴线20的方向延伸，并布置在通孔内，该通孔提供于燃烧器装置13的中心，并穿过火焰冠40和52以及穿过上部帽11延伸。恒温传感器的顶部由传感器探针64形成，该传感器探针64凸出至支承结构22的上表面上。传感器探针64由弹簧(未示出)来弹性支承，这样，当烹调容器26布置在支承结构22的上表面24上时该传感器探针64被向下推。因此，保证在传感器探针64和烹调容器26之间的合适接触。温度传感器63测量烹调容器26的实际温度，并将测量结果传递给电子控制装置(未示出)。

管形遮蔽元件65包围传感器探针64。该遮蔽元件65与上部帽11形成一体，并用于遮蔽传感器探针64使其免受由燃烧器单元16和18辐射的热量的影响。

火花塞66(该火花塞66最好在图3中示出)相对于火焰冠40、52侧向布置。火花塞66通过火花塞供给通路68而被供给有空气/煤气混合物。火花塞供给通路68从低功率燃烧器单元18的火焰冠40的分配腔室54通过高功率燃烧器单元16的火焰冠52直接延伸至火花塞66。

热电偶70(该热电偶70最好如图4中所示)相对于火焰冠40、52侧向布置，并与电子控制装置连接。热电偶70检测燃烧器的燃烧是否起动，并将该结果传递给控制装置。热电偶70与流过热电偶供给通路72的空气/煤气混合物产生的火焰接触，该热电偶供给通路72从火焰冠40的分配腔室54通过火焰冠52直接延伸至热电偶70。

两个燃烧器单元16和18由电子控制装置独立地控制。高功率燃烧器单元16操作以获得较高温度，而低功率燃烧器单元18操作以获得较低温度。在本实施例中，低功率燃烧器单元18连续操作，高功率燃烧器单元16附加操作，以便获得比通过低功率燃烧器单元18单独操作能够获得的温度更高的温度。两个燃烧器单元16和18的操作通过电子控制装置来控制，如后面所述。

为了开始煤气燃烧器10的操作，用户通过布置在煤气器具12的控制面板(未示出)上的用户界面或控制旋钮来人工设置合适的烹调温度。由用户设置的温度作为目标温度而传递给电子控制装置。因此，控制装置根据该目标温度而打开布置在分支管28和30中的阀，以便调节所需的流量。而且，控制装置通过火花塞66来点火低功率燃烧器单元18。一旦空气/煤气混合物从高功率燃烧器单元16的火焰冠52排出，即当高功率燃烧器单元16的分支管28的阀由控制装置打开时，空气/煤气混合物通过低功率燃烧器单元18的火焰而自动点火。

控制装置连续监测热电偶70的检测结果。一旦排出的空气/煤气混合物并不继续燃烧，热电偶70将检测到产生的温度降低。因此，控制装置能够通过使得排出的空气/煤气混合物重新点火或者通过关闭第一和第二分支管28、30的控制阀来避免由于排出和未燃烧的空气/煤气混合物而引起的危险。

温度传感器63测量布置在支承结构22上的烹调容器26的温度。在该测量过程中，传感器探针62由遮蔽元件65保护。因此，测量结果不会受到由燃烧器单元16和/或18辐射的热量的影响。测量的结果传递给控制装置，该控制装置使它与由用户设置的目标温度进行比较。根据该比较结果，控制装置通过控制高功率燃烧器单元16的控制阀来改变流过第一分支管28的燃烧煤气的流量。

在每次烹调操作开始时，烹调容器26通常是冷的，因此需要高功率来使它快速加热。因此，高功率燃烧器单元16的阀应当在每次烹调操作开始时完全打开，以便缩短加热周期。

Claims (15)

1.一种煤气燃烧器（10），其包括：低功率的第一燃烧器单元（18）和高功率的第二燃烧器单元（16），所述第一燃烧器单元（18）和第二燃烧器单元（16）用于从基板（14）上方吸入环境空气，所述基板（14）形成煤气器具（12）的箱体顶侧；用于低功率的第一燃烧器单元（18）的第一火焰冠（40）；用于高功率的第二燃烧器单元（16）的第二火焰冠（52）；以及上部帽（11），它们同轴地一个布置在另一个上面，其中，第一燃烧器单元（18）和第二燃烧器单元（16）各包括煤气进口（28、30）、喷射器（34A、34B、46）、文氏管（38A、38B、50）和多个煤气出口（44、56）；高功率的第二燃烧器单元（16）的煤气出口（44）的尺寸大于低功率的第一燃烧器单元（18）的煤气出口（56）的尺寸；

用于检测要加热的容器（26）的实际温度的温度传感器（63），其中，上部帽（11）包括向上凸出的环形部分（65），该环形部分环绕温度传感器（63），并用作隔热屏。

2.根据权利要求1所述的煤气燃烧器（10），其特征在于：温度传感器（63）布置在通孔中，该通孔穿过第一火焰冠（40）、第二火焰冠（52）和上部帽（11）的中心延伸。

3.根据权利要求1或2所述的煤气燃烧器（10），其特征在于：高功率的第二燃烧器单元包括多个喷射器（34A、34B）和多个文氏管（38A、38B）。

4.根据权利要求1或2所述的煤气燃烧器（10），其特征在于：用于低功率的第一燃烧器单元（18）的第一火焰冠（40）、用于高功率的第二燃烧器单元（16）的第二火焰冠（52）和上部帽（11）确定了第一燃烧器单元（18）和第二燃烧器单元（16）的文氏管（38A、38B、50）和煤气出口（44、56）。

5.根据权利要求4所述的煤气燃烧器（10），其特征在于：第一火焰冠（40）、第二火焰冠（52）和上部帽（11）基本具有圆盘形状。

6.根据权利要求1或2所述的煤气燃烧器（10），其特征在于：第一火焰冠和第二火焰冠（40、52）和上部帽（11）通过至少一个插头连接件（60、61）而相互固定。

7.根据权利要求1或2所述的煤气燃烧器（10），其特征在于：上部帽（11）在它的底部沿周向提供有向下延伸的环形凸起（45）。

8.根据权利要求1或2所述的煤气燃烧器（10），其特征在于：第一火焰冠（40）、第二火焰冠（52）和上部帽（11）确定用于各燃烧器单元（16、18）的分配腔室（42A、42B、54），用于将空气－煤气混合物分配给煤气出口（44、56）。

9.根据权利要求1或2所述的煤气燃烧器（10），其特征在于：它包括点火火花塞（66），其中，第一火焰冠（40）、第二火焰冠（52）和上部帽（11）确定了用于将煤气－空气混合物供给点火火花塞（66）的火花塞供给通路（68）。

10.根据权利要求1或2所述的煤气燃烧器（10），其特征在于：它包括热电偶（70），其中，第一火焰冠（40）、第二火焰冠（52）和上部帽（11）确定了用于将煤气-空气混合物供给到热电偶（70）的热电偶供给通路（72）。

11.一种煤气器具（12），包括至少一个根据前述任意一项权利要求所述的煤气燃烧器（10）。

12.一种用于操作根据权利要求1至5中任意一项所述的煤气燃烧器（10）的方法，其特征在于：操作低功率燃烧器单元（18）以提供较低温度，操作高功率燃烧器单元（16）以提供较高温度。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：低功率燃烧器单元（18）连续操作，而高功率燃烧器单元（16）附加操作，以便获得比通过低功率燃烧器单元（18）可获得的温度更高的温度。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于：从高功率燃烧器单元（16）释放的空气/煤气混合物通过低功率燃烧器单元（18）的火焰来点火。

15.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于：第一燃烧器单元和第二燃烧器单元（16、18）根据由用户设置的目标温度和由温度传感器（63）检测的实际温度来控制。

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