CN1301383C - 特别用于燃气燃烧器及类似装置的空气－燃气混合器装置 - Google Patents

Abstract

一种空气-燃气混合器装置，特别是用于具有强制通风装置的燃气燃烧器中，包括：空气-燃气混合室(18)，其由分别通过第一管道(3)和第二管道(4)导入装置内的燃气流和空气流供料；第一节流装置，用于调节第二管道(4)以便调节经由第二管道进入混合器装置内的空气流；空气流转向装置(9)，用于将被调节的空气流分离和引导为主空气流和独立并且不同的次空气流；以及第二节流装置，连接于次空气流，从而选择性地将次空气流导向混合室(18)。

Description

特别用于燃气燃烧器及类似装置的空气-燃气混合器装置

技术领域

本发明涉及一种特别但不是排他地用于具有强制通风装置的燃气燃烧器的空气-燃气混合器装置。

背景技术

众所周知，上述类型的装置用在具有燃气燃烧器的锅炉及类似装置中，主要用于家庭使用，并且特别是用在具有强制通风装置的应用中。

具有上述特征的装置可以从本申请人的国际申请PCT/IT01/00097中获知。

在这些装置中，可燃空气燃气混合物的比例由轴向喷射到空气流内的燃气以及由进一步的空气流产生的空气燃气混合物的随后混合来确定。可以由这种装置获得的燃烧混合物的均质性还通过设置在混合器下游的风扇的抽吸作用得以提高。

发明内容

本发明的目的在于提高可燃混合气的比例的精确度以及扩展所输送气流(并且因此可获得的动力的)的调节的有效范围。

另一个目的是减少共振现象，这种共振现象由燃烧器内的火焰锋引发并且是造成在其中安装有该装置的设备外部形成噪音的原因；通常，这些现象由于为了实现流量调节功能而必须产生的压力损失而被放大。

再一个目的是提供一种空气-燃气混合器装置，其与已知方案相比更加紧凑和便宜，但是同时满足上述要求。

为实现本发明的以上目的，提供一种空气-燃气混合器装置，包括：空气-燃气混合室，其由分别通过第一管道和第二管道导入装置内的燃气流和空气流供料，其特征在于，所述装置进一步包括：第一节流装置，用于调节第二管道以便调节经由第二管道进入混合器装置内的空气流；空气流转向装置，用于将被调节的空气流分离和引导为主空气流和独立并且不同的次空气流；以及第二节流装置，连接于次空气流，从而选择性地将次空气流导向混合室。

优选地，第一节流装置包括节气门元件，它可以在第二管道内在第一位置和第二位置之间轴向移动，其中在第一位置和第二位置时为进入第二管道的空气流分别限定了最小截面和最大截面。

优选地，第二管道沿空气流的方向至少在节气门元件位于第一和第二位置之间的轴向路径的区域内延伸的部分发散，从而节气门元件和第二管道一起在第二管道内限定了从第一位置向第二位置逐渐增加的流动截面。

优选地，第一和第二管道以及节气门元件相互同轴。

优选地，节气门元件和第二管道至少沿所述部分轴向对称。

优选地，第一管道在第二管道内轴向延伸并且节气门元件可滑动地装配在第一管道上。

优选地，节气门元件包括从套筒元件径向延伸的盘形部分，该套筒部分可滑动地连接于第一管道。

优选地，转向装置包括管状部分，其同轴地设置在第一和第二管道之间，相对于空气流方向位于节气门元件的下游，管状部分限定第三管道和第四管道，第三管道沿流动方向收敛并且可以转向主空气流，第四管道经由设置在管状部分内的一个或多个径向开口连通于第二管道，从而选择性地将次空气流导向混合室。

优选地，第二节流装置包括所述开口，并且第二管道至少部分地装配在管状部分上以调节开口，第二管道可以在管状部分上远离和向着开口完全关闭的位置转动。

优选地，在第二管道和管状部分之间限定有至少一个轴向通道，用于使得第二和第四管道经由该一个或多个开口连通。

优选地，该至少一个通道包括相应的凹口，它设置在第二管道的内表面，在管道的横截面的至少圆周部分上延伸，并且在面对开口的位置处轴向延伸。

优选地，设置有两个成角度地隔开的凹口，限定了对应于两个开口的相应轴向通道，凹口具有一定圆周长度，使得第二管道和管状部分可以在开口完全关闭的位置和凹口重叠在相应开口上的完全打开位置之间相互转动。

优选地，第一节流装置被向着具有最小燃气流动横截面的第一操作位置弹性推动。

优选地设置有弹簧，它装配在第一管道上，并且具有作用在管状部分上和节气门元件上的相对端部。

优选地，混合室设置在风扇吸入开口区域内，风扇的输出口连接于燃气燃烧器。

附图说明

从以下参照附图以非限制性示例的方式描述的本发明的优选实施例的详细说明可以更加清楚本发明的特征和优点，其中：

图1是装配有根据本发明的空气-燃气混合器装置的设备的示意性轴向截面图；

图2是沿图1的线II-II的部分截面示意图；以及

图3是相应于图1的视图，示出本发明的一种变型。

具体实施方式

参照上述附图，根据本发明构造的特别是用于向强制通风燃烧器供料的空气-燃气混合器装置总体上表示为1。

装置1包括管状主体2，该管状主体2包括具有X轴线的圆柱形外壳，并且具有两个相对的端部2a、2b。用于将燃料气体流引入混合器的第一管道3在管状主体2内与管状主体2同轴地延伸，位于端部2a、2b之间。环状截面的第二轴向管道4限定在管状主体2和第一管道3之间，用于引导在端部2a处进入装置1的空气流。

根据本发明，进入管道4的气流可以利用总体上用5表示的节气门元件调节。元件5可以沿着轴线X在第二管道内在第一位置和第二位置之间轴向移动，其中在第一位置和第二位置时为在端部2a处进入的空气流限定了最小环形截面和最大截面。具体地，节气门元件5包括套筒状元件6，用于在第一管道3上滑动，并且一个盘形部分7从套筒状元件6的一个轴向端径向延伸。在元件5的位于上述两个位置之间的路径中，第二管道4具有一个沿着气流方向发散的部分8，从而与部分7一起限定了从第一位置向第二位置逐渐增大的流动横截面。在图1中，元件5在最小横截面的第一位置表示为实线，而在最大横截面的第二位置表示为虚线。

优选地，管道4的部分8以及部分7轴向对称并且部分8具有预定的锥度。

在端部2b处，装置1进一步包括一个管状部分9，它同轴地设置在第一和第二管道3、4之间并且位于节气门元件5的下游，参见图1中F所表示的空气和燃气流动方向。

有利地，管状部分9轴向连接于第一管道并且具有收敛壁10，其限定了第三管道11，该第三管道11具有在管道外延伸的环形横截面。

壁10还限定第四管道12，其为在第三管道11外面的环形结构，并且通过一个或多个设置在管状部分9的外圆柱壳体14上的径向开口13(在所示出的实施例中为两个开口)连通于第二管道。第三和第四管道11、12构成转向装置，用于将经由管道4供入的空气流引导为独立并且不同的主空气流和次空气流。

第二管道的外壳还具有至少一个凹口15，形成在管道内表面并在部分8的下游面对开口13的位置处轴向延伸，从而形成用于使得第二和第四管道经由开口连通的通道。圆柱形外壳有利地具有两个圆周长度相等并均匀隔开的凹口15。管状主体2也至少部分地装配在管状部分9上，从而可以相对于部分9围绕轴线X转动以便构成调节开口13的装置。更特别地，位于相邻凹口15之间的由16表示的圆柱形外壳部分可以远离和向着它们完全重叠在开口13上的位置移动，从而关闭它们。

凹口15的圆周长度选择为使得开口13随着管状主体2和部分9之间的相对转动而同时关闭或完全打开。

沿空气和/或燃气流的方向设置在管状主体2下游的径流式风扇17具有在出口端部2b前面延伸的吸入开口17a，在此处形成空气/燃气混合物。在风扇17和管状主体2之间限定有一个混合室18，它由上述管道3、11和12供料并且其操作从以下说明将更加明了。

使用中，混合器装置1适合于节气门元件5安装为具有垂直路径的应用，即轴线X是重力沿其作用的轴线的应用。在这种情况下，节气门元件5受到与其自重相关的重力作用以及管道4内的压力作用。

在由风扇17吸气时的最小转速所产生的最小压力信号情况下，节气门元件5由其自重作用垂直移动到第一位置(图1中实线所表示)，其中它紧靠于在管道4内径向延伸的止动元件19。在该位置，限定了在管道4的端部2a处进入的燃气流的最小横截面。

随着风扇转速的增大而产生的压力信号的增大，随之产生的压降趋向于使得元件5逆着重力作用向着第二位置(图1中虚线所表示)移动。在该位置，限定了空气流的最大横截面。在最小和最大位置之间，可以通过平衡作用在节气门元件5上的重力和压力来获得中间流动横截面。这样可以调节将要和经管道3送入的燃气流混合的空气流。

气流还被分成分别流经管道11和12的主空气流和次空气流。在最大流动条件(节气门元件5处于第二位置)下，次空气流经由开口13和第四管道12导入混合室18。次空气流也可以通过调整开口13的流出横截面来进行调节，例如通过部分关闭开口13。

因此可以在风扇吸入口处调节空气流，与已知应用相比增大了调节范围。

在本发明的一个变型中，如图3所示，其中与前述实施例相同的部件用相同的标号表示，节气门元件5例如由装配在第一管道3上的弹簧20弹性地推动到第一位置(具有最小流动横截面)，该弹簧20具有分别作用在管状部分9和元件5上的相对端部。本发明的这一变型可以有效地应用在所有的应用中，例如由于混合器装置1水平安装时元件5不会受到重力作用的应用。在这种情况下，元件5受到沿轴线X的压力作用和弹簧20的弹力作用，并且由于上述作用在元件5上的力的平衡而实现流动调节位置(包括最小和最大流动位置)。

这样本发明实现了所提出的目的，提供了相比于已知方案更多的优点。

第一个优点在于，由于根据本发明的装置所实现的流动调节，有利地扩展了流动调节范围并且因此扩展了动力范围。

另一个优点在于由根据本发明的装置的调节所实现的最大流动可以通过选择性地调节次空气流来进一步调节。

再一个优点在于根据本发明的节气门元件产生压力损失，从而降低装置中的共振效果并因此降低噪音现象。

其中一个主要优点是装置更好的轴向和径向紧凑性，这是因为用于调节混合器径向开口的装置包含在空气转向管道内。

Claims (20)

1.一种空气-燃气混合器装置，包括：

空气-燃气混合室(18)，其由分别通过第一管道(3)和第二管道(4)导入装置内的燃气流和空气流供料，其特征在于，所述装置进一步包括：

第一节流装置，用于调节第二管道(4)以便调节经由第二管道进入混合器装置内的空气流；

空气流转向装置(9)，用于将被调节的空气流分离和引导为主空气流和独立并且不同的次空气流；以及

第二节流装置，连接于次空气流，从而选择性地将次空气流导向混合室(18)。

2.如权利要求1所述的混合器装置，其特征在于，第一节流装置包括节气门元件(5)，它可以在第二管道(4)内在第一位置和第二位置之间轴向移动，其中在第一位置和第二位置时为进入第二管道(4)的空气流分别限定了最小截面和最大截面。

3.如权利要求2所述的混合器装置，其特征在于，第二管道(4)沿空气流的方向至少在节气门元件(5)位于第一和第二位置之间的轴向路径的区域内延伸的部分(8)发散，从而节气门元件(5)和第二管道(4)一起在第二管道内限定了从第一位置向第二位置逐渐增加的流动截面。

4.如权利要求3所述的混合器装置，其特征在于，第一和第二管道(3、4)以及节气门元件(5)相互同轴。

5.如权利要求4所述的混合器装置，其特征在于，节气门元件(5)和第二管道(4)至少沿所述部分(8)轴向对称。

6.如权利要求2到5中任一项所述的混合器装置，其特征在于，第一管道(3)在第二管道(4)内轴向延伸并且节气门元件(5)可滑动地装配在第一管道(3)上。

7.如权利要求2到5中任一项所述的混合器装置，其特征在于，节气门元件(5)包括从套筒元件(6)径向延伸的盘形部分(7)，该套筒部分可滑动地连接于第一管道(3)。

8.如权利要求1到5中任一项所述的混合器装置，其特征在于，第一节流装置被向着具有最小燃气流动横截面的第一操作位置弹性推动。

9.如权利要求1到5中任一项所述的混合器装置，其特征在于，混合室设置在风扇吸入开口区域内，风扇的输出口连接于燃气燃烧器。

10.如权利要求2到5中任一项所述的混合器装置，其特征在于，转向装置包括管状部分(9)，其同轴地设置在第一和第二管道(3、4)之间，相对于空气流方向位于节气门元件(5)的下游，管状部分(9)限定第三管道(11)和第四管道(12)，第三管道(11)沿流动方向收敛并且可以转向主空气流，第四管道(12)经由设置在管状部分(9)内的一个或多个径向开口(13)连通于第二管道(4)，从而选择性地将次空气流导向混合室(18)。

11.如权利要求10所述的混合器装置，其特征在于，第一节流装置被向着具有最小燃气流动横截面的第一操作位置弹性推动。

12.如权利要求11所述的混合器装置，其特征在于，设置有弹簧，它装配在第一管道上，并且具有作用在管状部分上和节气门元件上的相对端部。

13.如权利要求10所述的混合器装置，其特征在于，混合室设置在风扇吸入开口区域内，风扇的输出口连接于燃气燃烧器。

14.如权利要求10所述的混合器装置，其特征在于，第二节流装置包括所述开口(13)，并且第二管道(4)至少部分地装配在管状部分(9)上以调节开口，第二管道(4)可以在管状部分(9)上远离和向着开口(13)完全关闭的位置转动。

15.如权利要求14所述的混合器装置，其特征在于，在第二管道(4)和管状部分(9)之间限定有至少一个轴向通道，用于使得第二和第四管道经由该一个或多个开口连通。

16.如权利要求15所述的混合器装置，其特征在于，该至少一个通道包括相应的凹口(15)，它设置在第二管道(4)的内表面，在管道的横截面的至少圆周部分上延伸，并且在面对开口(13)的位置处轴向延伸。

17.如权利要求16所述的混合器装置，其特征在于，设置有两个成角度地隔开的凹口(15)，限定了对应于两个开口的相应轴向通道，凹口具有一定圆周长度，使得第二管道和管状部分可以在开口完全关闭的位置和凹口重叠在相应开口上的完全打开位置之间相互转动。

18.如权利要求14到17中任一项所述的混合器装置，其特征在于，第一节流装置被向着具有最小燃气流动横截面的第一操作位置弹性推动。

19.如权利要求18所述的混合器装置，其特征在于，设置有弹簧，它装配在第一管道上，并且具有作用在管状部分上和节气门元件上的相对端部。

20.如权利要求14到17中任一项所述的混合器装置，其特征在于，混合室设置在风扇吸入开口区域内，风扇的输出口连接于燃气燃烧器。

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