ВЕНТИЛЯТОРНАЯ МЕТАЛЛОВОЛОКОННАЯ ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА Российский патент 2016 года по МПК F23D14/08 F23D14/14 F24C3/04 

Область техники

Настоящее изобретение относится к промышленной газовой горелке, используемой в ресторанах или учреждениях общественного питания, и более конкретно к вентиляторной металловолоконной газовой горелке, выполненной с возможностью однородного и равномерного распределения пламени посредством металловолоконной прокладки сетчатого типа, установленной на головке горелки, и распределительной лопасти свободного хода, установленной во внутренней части головки горелки, так что время приготовления может быть сокращено и шум от горения может быть сильно снижен во время выхода газа.

Предпосылки создания изобретения

В целом, как показано на фиг. 1, промышленные газовые горелки делятся на горелки, имеющие два отверстия/две линии или три отверстия/три линии, двухтрубные горелки и струйные горелки в соответствии с расположением форсунок, образованных в головке горелки. В такой газовой горелке, поскольку газ выходит через форсунку, пламя узла сгорания ограничено окружающей средой форсунки и не является ровным, поэтому пламя колеблется.

Кроме того, поскольку зона пламени ограничена, сложно осуществлять равномерное нагревание всей нижней части кухонной посуды, так что жарка или варка пищевых ингредиентов занимает больше времени, чем ожидается. Кроме того, поскольку увеличивается количество сжигаемого газа, шум возрастает еще больше.

Кроме того, когда пищевой продукт, такой как подливка, подгорает и налипает на форсунку, диаметр отверстия форсунки сужается или, в усугубленных случаях, форсунка забивается, что препятствует завершению сгорания газа, так что термический коэффициент полезного действия энергии газа ухудшается.

На фиг. 2 показана газовая горелка с использованием металловолокна, выполненная с возможностью равномерного распределения пламени для сокращения времени нагрева и приготовления и для значительного уменьшения шума в соответствии с вышеописанным, известная из уровня техники. В соответствии с металловолоконной газовой горелкой металловолокно, которое служит в качестве элемента зажигания, установлено на верхнем конце головки горелки.

Когда металловолокно, которое выполнено из металлического материала, используется в газовой горелке, в отличие от горелки форсуночного типа, металловолокно имеет плоскую структуру зажигания, так что вся поверхность может быть использована как поверхность горения. Таким образом, поскольку металловолоконная газовая горелка имеет более высокие коэффициент полноты сгорания и тепловую мощность, чем указанные показатели газовой горелки форсуночного типа, применение металловолоконных газовых горелок возросло.

Стандартные иллюстративные конструкции газовой горелки с использованием металловолокна в качестве элемента зажигания в соответствии с известным уровнем техники показаны на фиг. 2 и описаны в нерассмотренной заявке на патент Кореи №2011-0106785 и полезной модели Кореи №328095 соответственно.

Газовая горелка, изображенная на фиг. 2, наряду с вышеуказанными горелками из известного уровня техники содержит металловолокно b, установленное в плоском положении на верхнем конце головки a горелки. Газ и воздух, соответствующим образом смешанные друг с другом посредством вентилятора и устройства подачи газа, подаются через трубчатый элемент c в головку a горелки, так что газ выходит наружу через сетку из металловолокна. Когда газ воспламеняется над металловолокном как над обычным фитилем, металловолокно действует как элемент зажигания для поджигания газа.

Однако, поскольку в вышеописанной конструкции давление газа не распределяется равномерно по всей поверхности металловолокна, а сосредотачивается в центральном участке металловолокна, газ интенсивно поступает к центральному участку металловолокна, так что сложно добиться равномерной тепловой мощности. Кроме того, когда площадь элемента зажигания увеличивается, такое нестабильное явление может ухудшать работу горелки.

Газовая горелка, описанная в нерассмотренной заявке на патент Кореи №2011-0106785, наряду с горелками из известного уровня техники содержит металловолоконную прокладку, которая образована несколькими накладывающимися металлическими сетчатыми элементами, имеющими взаимно различные диаметры волокон и узлы сетки, и заменяющую форсунку. Металловолоконная прокладка устанавливается на верхней поверхности головки газовой горелки, так что относительно равномерное пламя воспламеняется по всему сетчатому элементу. Распределительная пластина, которая крепится к тому концу соединения на трубопроводе, который расположен под прокладкой, в то же время проходя вверх через центральный участок нижней части головки горелки, предотвращает сосредоточение газа, выходящего из конца соединения, на центральном участке прокладки, так что газ вынужден выходить во всех направлениях.

Однако количество металлических сеток, составляющих прокладку газовой горелки, слишком велико, так что изготовление прокладки является сложным, а прокладка имеет большой вес. Кроме того, сок и остатки пищи попадают между сетками и прилипают к сеткам, так что отверстия сеток сужаются. Таким образом, поскольку газовая горелка часто используется, снижается тепловая мощность пламени, воспламеняемого через прокладку, а очистка прокладки ухудшается.

Кроме того, предыдущая схема управления интенсивностью пламени путем управления скоростью подачи газа имеет низкий уровень рассеивания газа, так что пламя, воспламеняемое из прокладки, является неровным, в отличие от ровного и яркого пламени, возникающего во время поджигания газа на прокладке с инфракрасным излучением. Таким образом, предыдущая схема не подходит для равномерного нагрева пищи и проигрывает в визуальном эстетическом восприятии, несмотря на использование газовой горелки. Кроме того, несмотря на то, что интенсивность пламени уменьшается, уровень шума все еще остается предметом исследования.

Как показано на фиг. 3 и 4, газовая горелка, описанная в полезной модели Кореи №328095, наряду с горелками из известного уровня техники содержит нержавеющую прокладку, которая заменяет решетку и образована из нескольких накладывающихся металлических сеток, имеющих взаимно различные диаметры проволок и формы сеток. Нержавеющая прокладка устанавливается на узел зажигания головки горелки. Пластина сопротивления устанавливается на центральном участке головки горелки под прокладкой, так что входящий газ ударяется об пластину сопротивления, так что газ распространяется во всех направлениях.

В соответствии с известным уровнем техники, даже несмотря на то, что газ ударяется о пластину сопротивления в головке горелки, так что газ распространяется во всех направлениях, газ скапливается на одном краю прокладки, если давление газа повышается. И наоборот, если давление газа снижается, газ поглощается в пламени, так что газ скапливается в центральном участке прокладки.

Как описано выше, когда подаваемый газ сосредотачивается на конкретном участке, сложно ожидать равномерного распределения пламени по всей прокладке. Если пламя не распределено равномерно, жарка или варка продукта занимает больше времени, чем ожидается, принимая во внимание количество используемого газа, таким образом, возрастают расходы на газ.

Кроме того, поскольку давление нагнетания повышается, несмотря на то, что газ ударяется об пластину сопротивления, пламя неравномерным образом скапливается на краю прокладки, поэтому на краю воспламеняется сильное пламя, а в центральном участке воспламеняется слабое пламя. Таким образом, также сложно ожидать равномерного распределения пламени по всей прокладке, исходя из известного уровня техники.

Описание изобретения

Техническая задача

Целью настоящего изобретения является предоставление вентиляторной металловолоконной газовой горелки, в которой установлена металловолоконная прокладка и газ для сжигания подается посредством давления нагнетания, выполненной с возможностью равномерного распределения газа по всей прокладке, так что пламя может равномерно воспламеняться на всех частях прокладки и может быть решена проблема с шумом.

Техническое решение

Для достижения вышеуказанной цели настоящего изобретения предусматривается вентиляторная металловолоконная газовая горелка, которая содержит съемную металловолоконную прокладку, установленную на узел зажигания головки горелки, подводящую трубу, соединенную с центральным участком нижней части головки горелки, и вентилятор для подачи кислорода, необходимого для сжигания газа, через подводящую трубу. Вентиляторная металловолоконная газовая горелка содержит распределительную лопасть свободного хода, предусмотренную под металловолоконной прокладкой в головке горелки для равномерного распределения газа во всех направлениях, когда она свободно вращается в соответствии с давлением подачи газа, и направляющую пластину, имеющую изогнутую поверхность.

Полезные эффекты изобретения

В соответствии с настоящим изобретением распределительная лопасть свободного хода, которая чувствительным образом приводится в действие под влиянием давления нагнетаемого воздуха, содержащего газ, независимо от нагнетаемого воздуха, равномерно перемешивает нагнетаемый воздух с газом и однородно, равномерно распределяет смесь подобно туману, так что пламя может равномерно воспламеняться по всей прокладке.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, поскольку давление нагнетания, путь которого изменяется в результате столкновения с направляющей пластиной с изогнутой поверхностью, выступает в качестве энергии вращения, распределительная лопасть свободного хода может быть приведена в действие экономичным образом, не потребляя энергии и практически не производя рабочего шума.

Описание графических материалов

Фиг. 1 представляет собой вид, на котором показана структура газовой горелки форсуночного типа в соответствии с известным уровнем техники.

Фиг. 2 и 3 представляют собой схематические виды, на которых показана газовая горелка, в которой применяется металловолокно в соответствии с известным уровнем техники.

Фиг. 4 представляет собой принципиальный вид, на котором показана вся газовая горелка, содержащая вентилятор, в соответствии с известным уровнем техники.

Фиг. 5 представляет собой перспективный вид в разобранном состоянии, на котором показана головка газовой горелки в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 6 представляет собой вид в сборе газовой горелки в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 7 представляет собой подробный вид, на котором показан центральный нижний конец вентилятора, установленного в головке горелки, в соответствии с настоящим изобретением.

Наиболее предпочтительный вариант осуществления

Вентиляторная металловолоконная газовая горелка в соответствии с настоящим изобретением содержит съемную металловолоконную прокладку, установленную на узле зажигания головки горелки, подводящую трубу, соединенную с центральным участком нижней части головки горелки, вентилятор для подачи кислорода, необходимого для сжигания газа, через подводящую трубу и устройство подачи газа. Кроме того, вентиляторная металловолоконная газовая горелка содержит распределительную лопасть свободного хода, закрепленную под металловолоконной прокладкой головки горелки и находящуюся в свободном вращении в соответствии с давлением нагнетаемого воздуха, содержащего газ; и направляющую пластину изогнутой формы, прикрепленную к нижнему концу центрального вала распределительной лопасти свободного хода, для распределения давления поднимающегося газа равномерным образом и в направлении вверх.

Вариант осуществления изобретения

Как показано на фиг. 5, вентиляторная металловолоконная газовая горелка в соответствии с настоящим изобретением содержит головку 1 горелки, подводящую трубу 2, соединенную с центральным участком нижней части головки 1 горелки для связи с внутренней частью головки 1 горелки, прокладку 3, установленную на узле зажигания головки 1 горелки, вентилятор 4, установленный на заднем конце подводящей трубы 2, устройство 5 подачи газа, установленное на подводящей трубе 2 перед вентилятором 4, и распределительную лопасть 6 свободного хода, установленную во внутренней части головки 1 горелки.

Прокладка 3 образована посредством последовательного наложения металлической сетки 9 и металловолокна 10 и закреплена между верхним фиксирующим ободом и нижним фиксирующим ободом 8. Прокладка 3 использует свойства материи металловолокна 10, так что газ равномерно распространяется по всей поверхности прокладки 3 и сжигается для ровного воспламенения пламени.

Вентилятор 4, который является вентилятором с переменным расходом воздуха, выполненный с возможностью управления скоростью потока воздуха, подает воздух вместе с газом через подводящую трубу 2.

Устройство 5 подачи газа содержит газовый шланг, соединенный с газовым контейнером и подводящей трубой 2, и непрерывно подает газ путем использования давления газа и скорости потока воздуха.

Распределительная лопасть 6 свободного хода является адаптивной лопастью неэлектрического действия, которая свободно вращается под действием давления нагнетаемого воздуха, содержащего газ, поступающий в головку 1 горелки через подводящую трубу 2, и установлена во внутренней части головки 1 горелки под прокладкой 3.

Прокладка 3 и распределительная лопасть 6 свободного хода предпочтительно разнесены друг от друга, по меньшей мере, на расстояние в диапазоне от 5 см до 10 см. Поскольку присутствует расстояние между прокладкой 3 и распределительной лопастью 6 свободного хода, сопротивление к лопасти уменьшается, так что осуществляется плавное вращение, а смешивание и рассеивание газа улучшаются.

Металлическая сетка 9 прокладки 3 изготовлена из нержавеющей стали, имеющей очень хорошие коррозионную стойкость и термостойкость, а также длительный срок службы. Металлическая сетка 9 поддерживает металловолокно 10 с целью предотвращения провисания металловолокна 10 вследствие сильного пламени.

Металловолокно 10 может иметь такой же размер, что и металлическая сетка 9, и может использоваться одно металловолокно 10. Металлическая сетка 9 и металловолокно 10 последовательно накладываются друг на друга, и после этого верхний фиксирующий обод 8 размещается на металловолокне 10, и соединительные отверстия металловолокна 10, металлической сетки 9, верхнего и нижнего фиксирующего ободьев 7 и 8 совпадают с отверстиями фланца 16, при этом металловолокно 10, металлическая сетка 9, верхний и нижний фиксирующие ободья 7 и 8 соединяются с фланцем 16 при помощи болтов 13.

Направляющая пластина 20 изогнутой формы для распределения давления газа, поднимающего вверх, встроена как неотъемлемая часть на нижнем конце центральной оси, на которую надета распределительная лопасть 6 свободного хода. Направляющая пластина 20 включает направляющую пластину изогнутой формы и направляющую пластину полусферической формы.

Направляющая пластина 20 имеет диаметр W, который больше, чем внутренний диаметр H подводящей трубы 2, расположенной под направляющей пластиной 20. После того как давление поднимающегося газа, который сталкивается с изогнутой поверхностью 22, распределяется во всех направлениях, как показано стрелками на фиг. 6, газ сталкивается с распределительной лопастью свободного хода, так что энергия вращения непрерывно подается на распределительную лопасть свободного хода. Таким образом, распределительная лопасть 6 свободного хода непрерывно вращается. Когда размер направляющей пластины 20 равен или меньше внутреннего диаметра подводящей трубы 2, область столкновения уменьшается, так что не может быть достигнута эффективность рассеивания.

Позиционный номер 14 обозначает соединительную деталь элемента зажигания, проходящую по направлению к одной стороне верхнего фиксирующего обода 7, а позиционный номер 15 обозначает элемент зажигания пьезоэлектрического типа.

В соответствии с настоящим изобретением газ g1, протекающий через подводящую трубу 2 при поддерживаемом давлении нагнетания, обеспечивает приведение в действие распределительной лопасти 6 свободного хода и сжигается во время распространения газа g1 вверх через прокладку 3.

Как показано на фиг. 6 и 7, газ сталкивается с одним концом изогнутой поверхности 22 направляющей пластины 20 и в то же время распространяется во всех направлениях. В то же время газ g2 плавно перемешивается распределительной лопастью 6 свободного хода, которая вращается посредством газа g1, к которому подводится давление нагнетания, так что газ g2 распределяется подобно туману.

Рассеянный газ g2 равномерно проникает во все металловолокно 10 посредством направленного верх давления нагнетания, вследствие чего газ g2 ровно горит, так что пламя f, имеющее равномерную тепловую мощность, воспламеняется на всех участках.

Изогнутая поверхность 22, которая расположена почти на верхнем конце подводящей трубы 2 в конструкции газовой горелки, оказывает наибольшее влияние на основную задачу по распределению газа, поступающего в подводящую трубу 2. Кроме того, диаметр W изогнутой поверхности 22 больше, чем внутренний диаметр H подводящей трубы 2, так что распределение может быть улучшено в результате столкновения поднимающегося газа с изогнутой поверхностью.

Промышленная применимость

В соответствии с настоящим изобретением распределительная лопасть свободного хода, которая чувствительным образом приводится в действие под влиянием давления нагнетаемого воздуха, содержащего газ, независимо от нагнетаемого воздуха, равномерно перемешивает нагнетаемый воздух с газом и распределяет смесь плавно и равномерно подобно туману, так что пламя может равномерно воспламеняться по всей прокладке. Кроме того, поскольку давление нагнетания, путь которого изменяется в результате столкновения с направляющей пластиной с изогнутой поверхностью, выступает в качестве энергии вращения, распределительная лопасть свободного хода может быть экономичным образом приведена в действие, не потребляя энергии и практически не производя рабочего шума, так что настоящее изобретение имеет очень широкую промышленную применимость.

Изобретение относится к области энергетики. Вентиляторная металловолоконная газовая горелка содержит съемную металловолоконную прокладку, установленную на узле зажигания головки горелки, подводящую трубу, соединенную с центральным участком нижней части головки горелки, вентилятор для подачи кислорода, необходимого для сгорания газа, через подводящую трубу и устройство подачи газа, при этом вентиляторная металловолоконная газовая горелка содержит: распределительную лопасть свободного хода, закрепленную под металловолоконной прокладкой головки горелки и свободно вращающуюся в соответствии с давлением нагнетаемого воздуха, содержащего газ; и изогнутую направляющую пластину, прикрепленную к нижнему концу центрального вала распределительной лопасти свободного хода для равномерного распределения давления поднимающегося газа в направлении вверх. Распределительная лопасть свободного хода имеет конструкцию неэлектрического действия, которая не требует двигателя или электрической энергии. Изогнутая направляющая пластина имеет диаметр больше, чем внутренний диаметр подводящей трубы. Изобретение позволяет равномерно воспламенить пламя по всей прокладке и снизить шум. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Вентиляторная металловолоконная газовая горелка, содержащая съемную металловолоконную прокладку, установленную на узле зажигания головки горелки, подводящую трубу, соединенную с центральным участком нижней части головки горелки, вентилятор для подачи кислорода, необходимого для сгорания газа, через подводящую трубу и устройство подачи газа, при этом вентиляторная металловолоконная газовая горелка содержит:
распределительную лопасть свободного хода, закрепленную под металловолоконной прокладкой головки горелки и свободно вращающуюся в соответствии с давлением нагнетаемого воздуха, содержащего газ; и
изогнутую направляющую пластину, прикрепленную к нижнему концу центрального вала распределительной лопасти свободного хода для равномерного распределения давления поднимающегося газа в направлении вверх.

2. Вентиляторная металловолоконная газовая горелка по п. 1, отличающая тем, что распределительная лопасть свободного хода имеет конструкцию неэлектрического действия, которая не требует двигателя или электрической энергии.

3. Вентиляторная металловолоконная газовая горелка по п. 1, отличающая тем, что изогнутая направляющая пластина имеет диаметр больше, чем внутренний диаметр подводящей трубы.