[发明专利]表面燃烧的气体燃烧器

说明书

技术领域

本发明属于表面燃烧的气体燃烧器领域。

背景技术

术语“气体燃烧器”是指实际上供应有预混合的气体-空气混合物的燃烧器。在随附的说明书和权利要求书中，处于简化的目的所使用的术语“气体”实际上是指预混合的气体-空气混合物。

与喷火式火焰燃烧器相比，所谓的“表面燃烧”的燃烧器是指在燃烧表面或燃烧网格上发生燃烧，气体-空气混合物在压力作用下被引导通过燃烧表面或燃烧网格。

这种类型的燃烧器被发现特别地用于但不专用于气体热水器。这种燃烧器产生燃烧气体，该气体加热热交换器，将被加热的流体流经所述热交换器。

在这种类型的气体燃烧器中，在燃烧表面上的火焰保持性能决定了所使用的燃料(在该情况下为气体)的燃烧质量以及燃烧器的功率变化范围。

此外，该燃烧的质量，也即更多或更少的排放进大气中的污染气体，取决于燃烧器的火焰保持性能、燃烧器的形状以及燃烧发生处的箱室(或燃烧室)的容积。

“火焰保持”是指火焰的基底保持在燃烧表面附近的能力。

从现有技术中已知两种非常常见类型的表面燃烧燃烧器。

第一类型的燃烧器包括燃烧表面(或燃烧网格)，该燃烧表面由打有不同大小的小孔以及不同尺寸的狭缝的不锈钢片组成。这样的燃烧器是例如柱形形状的。小孔区域和狭缝区域的特定的关联处以及其横截面从而更大，使得其能够适当地保持火焰，但是仅仅适用于很窄的功率变化范围，也1-3的数量级。

这种类型的燃烧器具有下文中所述的缺点。

当该燃烧器在低功率下使用时，也即具有低流率的气体-空气预混时，其表面遭受非常强的温度提升，(数百度)，该温度提升与和不锈钢片接触的火焰一起，这导致回火进燃烧器，这种回火甚至可能导致燃烧器的毁坏。

相反地，当燃烧器在高功率下使用时，存在火焰从燃烧器的表面分离的风险，这种情况当气体的离开速度比火焰传播速度高得多时发生，并且这具有产生相当多的污染气体排放的影响，特别是氮氧化物(NOx)和一氧化碳(CO)。

考虑到上述的缺点，对于给定的燃烧器设定的可用功率范围从而相当受限。

第二种已知类型的燃烧器由穿孔的钢片组成，该钢片覆盖有放置在穿孔片的外表面上的不锈钢纤维层。该纤维层具有1mm-2mm的数量级的厚度，并且用作相当高性能的火焰保持器，以及用作热绝缘体，以减低穿孔片的温度上升并且从而减少回火的风险。

这种类型的燃烧器相比于第一类型的燃烧器允许更宽的功率变化范围，也即1-5的数量级，或甚至1-10的数量级，取决于所使用的钢纤维的质地。然而，钢纤维是昂贵的，这提高了燃烧器的总成本。

发明内容

本发明从而具有提供一种解决了上述缺点并且特别地允许多个目的同时实现的表面燃烧气体燃烧器的目的，也就是说：

—很高的火焰保持性能，但是火焰略微从燃烧器分离，从而以降低其燃烧表面的温度，

—可以在宽的功率变化范围上使用该燃烧器，

—由于其工作温度的大幅降低导致的增加的燃烧器寿命，这在所使用的所有功率设定下都是可行的，

—适应具有形状变化、以及小的和非常大的尺寸的燃烧器的燃烧方案，

—污染气体(特别是CO和Nox)排放的大幅降低，以及

—低成本，比具有钢纤维覆盖层的燃烧器低得多。

为此，本发明涉及一种表面燃烧气体燃烧器，其包括燃烧网格，该燃烧网格由金属或难熔材料制成的片组成，所述片穿孔有一系列狭缝。

根据本发明，所述片包括一系列导流板，所述导流板与所述片成一体，并且从其外表面突出，每个导流板在狭缝的整个表面上侧向和纵向地延伸；每个导流板包括气流引导部分和将其连接至片的部分，所述引导部分从所述片隔开以与其形成至少一个侧向气体喷射开口；以及所述导流板成对布置，使得它们的侧向气体喷射开口彼此面对。

由于本发明的这些特征，该燃烧器可在非常高的功率下使用，并且没有火焰分离，并且相反地在非常低的功率下使用而没有回火，这保证了其坚固和耐用。

根据本发明的其他有利和非限制性特点，单独考虑或组合考虑：

—每个导流板成形为使得所述气流引导部分的内表面的母面平行于狭缝的平面，该导流板在该狭缝上方延伸；

—所述导流板是由片状金属带组成的桥，所述片状金属带具有中央部分和附接到狭缝两端的两端，所述导流板在该狭缝上延伸，所述中央部分构成气流引导部分，并且两端构成连接至片的部分，并且两个侧向气体喷射开口设置在所述桥的一侧上；

—每个桥的宽度等于狭缝的宽度，该桥定位在该狭缝上；