專利名稱：一種氣體火焰穩(wěn)燃方法及穩(wěn)燃器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體燃燒方法及燃燒器，特別是關(guān)于一種在任何外界大氣環(huán)境下都能穩(wěn)定燃燒的氣體火焰穩(wěn)燃方法及穩(wěn)燃器。
背景技術(shù)：
穩(wěn)燃是氣體火焰燃燒器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，一般對氣體穩(wěn)燃的認(rèn)識一直停留在高溫?zé)煔獾幕亓鲗Τ跏既剂狭鞯募訜嶙饔蒙?，穩(wěn)定火焰是靠使用鈍體或旋流器產(chǎn)生的高溫?zé)煔饣亓鹘Y(jié)構(gòu)來達(dá)到的?；亓鲄^(qū)自身固有的高溫、低速和反向流動屬性，是燃燒過程中最為有利的著火源區(qū)域，一旦著火即能穩(wěn)住火焰。
雖然這些方法應(yīng)用在工業(yè)燃燒系統(tǒng)中獲得了很大的成功，但是由于旋流器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，難于應(yīng)用到一般的日常生活中，而簡單的鈍體能否產(chǎn)生回流以及產(chǎn)生回流后其形狀與大小，都取決于外部氣流流動的方向和速度大小，這些方法都具有明顯的局限性。在瞬時風(fēng)速超過50公里/小時甚至達(dá)到200公里/小時以上狂風(fēng)暴虐的氣候條件下，要使火焰穩(wěn)定，本發(fā)明認(rèn)為單獨(dú)的回流區(qū)并不能實(shí)現(xiàn)氣體火焰的穩(wěn)定燃燒，必須依靠一個獨(dú)立于外界氣候條件的屏蔽腔體和一個高溫?zé)煔饣亓鲄^(qū)共同形成的良好著火環(huán)境來實(shí)現(xiàn)氣體火焰穩(wěn)定燃燒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在各種外界環(huán)境下氣體火焰不被吹熄、且能夠保持穩(wěn)定燃燒的氣體火焰穩(wěn)燃方法及穩(wěn)燃器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種氣體火焰穩(wěn)燃方法，其是在外杯、內(nèi)環(huán)和多孔板之間形成一屏蔽空間，使得內(nèi)環(huán)腔體內(nèi)部流動形成一個相對封閉的穩(wěn)定回流區(qū)域，使外界空氣通過氣體燃料射流的卷吸作用從空氣進(jìn)口吸入內(nèi)環(huán)腔體，點(diǎn)火時，被引燃的外部火焰會引燃內(nèi)環(huán)腔體內(nèi)的混合氣體；一旦外部的火焰受外界影響熄滅時，位于內(nèi)環(huán)腔體內(nèi)的火焰被屏蔽在一個空間內(nèi)繼續(xù)燃燒，一旦外界影響消除后，內(nèi)部火焰又反過來引燃外部的火焰，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)燃燒器的穩(wěn)定燃燒。
所述外界空氣經(jīng)由內(nèi)環(huán)與外杯之間的通道被吸入內(nèi)環(huán)腔體。
一種氣體火焰穩(wěn)燃器，其特征在于它包括一外杯和一內(nèi)環(huán)，所述外杯腔體的高度大于所述內(nèi)環(huán)高度，所述內(nèi)環(huán)固定在所述外杯的底面上，且所述內(nèi)環(huán)和外杯的兩軸線重合，所述外杯的底部中央設(shè)置有一氣體燃料噴嘴，所述內(nèi)環(huán)和外杯上分別設(shè)置有空氣進(jìn)口，所述內(nèi)環(huán)上方的外杯上固定連接一多孔板，所述多孔板上開設(shè)有混合氣流出口，所述氣體燃料噴嘴底部為氣體燃料進(jìn)口。
所述內(nèi)環(huán)和外杯上的空氣進(jìn)口分別設(shè)置在所述內(nèi)環(huán)和外杯的壁面上。
所述內(nèi)環(huán)上的空氣進(jìn)口設(shè)置在所述內(nèi)環(huán)壁面上，所述外杯上的空氣進(jìn)口設(shè)置在所述外杯與內(nèi)環(huán)之間的通道底面上。
所述氣體燃料噴嘴設(shè)置的位置高于所述外杯的底面，但低于所述內(nèi)環(huán)高度的一半。
所述的外杯、內(nèi)環(huán)的橫截面形狀呈圓形、橢圓形、三角形、四邊形及多邊形中的一種。
所述混合氣流出口設(shè)置在所述多孔板的邊緣、中央、邊緣與中央之間中的一種及一種以上位置的結(jié)合。
所述空氣進(jìn)口和混合氣流出口的形狀為圓形、長圓形、四邊形、三角形、十字型中的一種及一種以上形狀的結(jié)合。
本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明由于設(shè)置了一個外杯，一個高度較低的內(nèi)杯和一多孔板，從而形成了一個屏蔽腔體，其不僅能保護(hù)火焰(或至少保護(hù)火焰的根部)在各種環(huán)境下不被吹熄，而且還能產(chǎn)生一個自穩(wěn)定的回流區(qū)，該回流區(qū)獨(dú)立于外部風(fēng)向，因此對突如其來的風(fēng)速改變不敏感，當(dāng)燃燒發(fā)生時，氣體燃料經(jīng)噴嘴高速射入內(nèi)環(huán)腔體，使得位于內(nèi)環(huán)內(nèi)側(cè)壁面和氣體燃料噴嘴之間的腔體產(chǎn)生負(fù)壓，進(jìn)而使外部空氣從外杯下面經(jīng)外杯底部上空氣進(jìn)口吸入內(nèi)環(huán)腔體，進(jìn)入內(nèi)環(huán)腔體的空氣與氣體燃料射流產(chǎn)生的擾動，形成一個較強(qiáng)的漩流渦環(huán)，使得氣體燃料與空氣在此區(qū)域相互混合，一部分混合氣體加入氣體燃料射流，最終一同經(jīng)由多孔板的混合氣流出口流出腔體，與外部空氣進(jìn)一步混合燃燒，形成外部火焰。2、本發(fā)明方法通過上述提供的幾何結(jié)構(gòu)，使氣體火焰燃燒器具有聯(lián)接內(nèi)外火焰的相互引燃的路徑，點(diǎn)火時，外部的燃燒火焰可以引燃內(nèi)環(huán)腔體內(nèi)處于漩流渦環(huán)的充分混合的氣體；一旦外部的火焰受強(qiáng)風(fēng)等意外情況影響熄滅時，位于內(nèi)環(huán)腔體內(nèi)的火焰卻被屏蔽在一個空間內(nèi)，使內(nèi)環(huán)腔體內(nèi)局部瞬時流動狀態(tài)在任何外界風(fēng)力條件下均可控制在燃燒熄火要求的速度之下，有效地避免了點(diǎn)燃的火焰被高速流動的風(fēng)力所吹熄。一旦外界影響消除后，繼續(xù)燃燒的內(nèi)部火焰又可以反過來引燃外部的燃燒火焰，從而使氣體火焰處于穩(wěn)定的燃燒狀態(tài)。3、本發(fā)明與傳統(tǒng)的高溫?zé)煔獾幕亓鞣绞较啾龋O(shè)置了一個獨(dú)立于外界氣候條件的屏蔽腔體，在該屏蔽腔體內(nèi)由于氣體燃料的噴射而形成一個高溫?zé)煔饣亓鲄^(qū)，共同形成一個良好著火環(huán)境來實(shí)現(xiàn)氣體火焰穩(wěn)定燃燒；這個屏蔽腔體不僅能保護(hù)火焰(或至少火焰的根部)在各種外界氣候條件下不被吹熄，而且還能產(chǎn)生一個自穩(wěn)定的回流區(qū)，該回流區(qū)獨(dú)立于外部風(fēng)向，而且對突如其來的風(fēng)速改變不敏感。本發(fā)明具有廣泛的工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用前景，比如用在奧運(yùn)或其它體育運(yùn)動會火炬、慶典火壇和野炊爐火等各種場合中。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意2是本發(fā)明另一種結(jié)構(gòu)示意3是圖1的氣體流動示意4是圖2的氣體流動示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明包括氣體燃料噴嘴1、內(nèi)環(huán)2、外杯3和多孔板4。外杯3腔體高度大于內(nèi)環(huán)2的高度，內(nèi)環(huán)2外徑小于外杯3腔體內(nèi)徑，內(nèi)環(huán)2和外杯3的兩個軸線重合，并將內(nèi)環(huán)2固定在外杯3底面上，外杯3底部中央設(shè)置氣體燃料噴嘴1，在內(nèi)環(huán)2的壁面上開設(shè)有空氣進(jìn)口B，在外杯3的壁面上開設(shè)有空氣進(jìn)口C，氣體燃料噴嘴1設(shè)置的位置高度高于外杯3的底面，但低于內(nèi)環(huán)2高度的一半；多孔板4位于內(nèi)環(huán)2的上方，并固定在外杯3上部，多孔板4上開設(shè)有混合氣流出口D，氣體燃料噴嘴1底部為氣體燃料進(jìn)口A。
如圖2所示，本實(shí)施例與上述實(shí)施例不同之處是空氣進(jìn)口C的設(shè)置位置，本實(shí)施例是在內(nèi)環(huán)2與外杯3之間的外杯3底面上開設(shè)空氣進(jìn)口C。
本發(fā)明方法是在外杯3、內(nèi)環(huán)2和多孔板4之間形成一屏蔽空間，使得內(nèi)環(huán)腔體內(nèi)部流動形成一個相對封閉的穩(wěn)定回流區(qū)域，腔體內(nèi)的火焰對外界氣流速度和方向具有獨(dú)立性；內(nèi)環(huán)腔體內(nèi)局部瞬時流速在任何外界氣候條件下均可控制在燃燒熄火要求的速度之下，有效地避免了點(diǎn)燃的火焰被高速流動的風(fēng)力所吹熄。
如圖3、圖4所示，本發(fā)明當(dāng)燃燒發(fā)生時，氣體燃料經(jīng)氣體燃料噴嘴1高速射入內(nèi)環(huán)2腔體，使得位于內(nèi)環(huán)2壁面內(nèi)側(cè)空氣進(jìn)口B附近形成負(fù)壓，進(jìn)而使外部空氣經(jīng)外杯3上的空氣進(jìn)口C、內(nèi)環(huán)2與外杯3之間的通道、以及內(nèi)環(huán)2壁面上的空氣進(jìn)口B吸入內(nèi)環(huán)2腔體，進(jìn)入內(nèi)環(huán)2腔體的空氣與氣體燃料射流產(chǎn)生的擾動，形成一個較強(qiáng)的漩流渦環(huán)，使得氣體燃料與空氣在此區(qū)域相互混合，一部分混合氣體加入氣體燃料射流，最終一同經(jīng)由多孔板4的混合氣流出口D流出腔體，與外部空氣進(jìn)一步混合燃燒，形成外部火焰；整個氣體燃燒器的絕大部分火焰發(fā)生在多孔板4上方，而多孔板4和內(nèi)環(huán)2之間的腔體內(nèi)火焰只占很小一部分。
本發(fā)明將使氣體火焰燃燒器具有聯(lián)接內(nèi)外火焰的相互引燃路徑，點(diǎn)火時，外部的燃燒火焰可以引燃內(nèi)環(huán)2腔體內(nèi)處于漩流渦環(huán)的充分混合的氣體；一旦外部的火焰受強(qiáng)風(fēng)等意外情況影響熄滅時，位于內(nèi)環(huán)腔體內(nèi)的火焰卻被屏蔽在一個空間內(nèi)而不會受到外界風(fēng)力等影響而熄滅，一旦外界影響消除后，繼續(xù)燃燒的內(nèi)部火焰又可以反過來引燃外部的燃燒火焰，從而使氣體火焰處于穩(wěn)定的燃燒狀態(tài)。因此，腔體內(nèi)部的火焰可以起到持續(xù)引燃外部燃燒的作用，從而能在外界環(huán)境變化無常的情況下始終保持整個火焰不完全熄滅。
上述實(shí)施例中，外杯3、內(nèi)環(huán)2的橫截面形狀可以采取各種形狀，比如呈圓形、橢圓形、三角形、四邊形及多邊形等，內(nèi)環(huán)2和外杯3的截面形狀可以相同，也可以是不同截面的結(jié)合。
上述實(shí)施例中，內(nèi)環(huán)2和外杯3上的空氣進(jìn)口B、C可以是均勻分布的多個，空氣進(jìn)口B、C的開口形狀可以是各種各樣，比如呈圓形、長圓形、四邊形、三角形、十字型等。
上述實(shí)施例中，混合氣流出口C可以設(shè)置在多孔板4的邊緣、中央，或邊緣和中央都設(shè)置?；旌蠚饬鞒隹诳梢允蔷鶆蚍植嫉亩鄠€，其形狀可以是圓形、長圓形、四邊形、三角形、十字型等各種各樣。
權(quán)利要求
1.一種氣體火焰穩(wěn)燃方法，其是在外杯、內(nèi)環(huán)和多孔板之間形成一屏蔽空間，使得內(nèi)環(huán)腔體內(nèi)部流動形成一個相對封閉的穩(wěn)定回流區(qū)域，使外界空氣通過氣體燃料射流的卷吸作用從空氣進(jìn)口吸入內(nèi)環(huán)腔體，點(diǎn)火時，被引燃的外部火焰會引燃內(nèi)環(huán)腔體內(nèi)的混合氣體；一旦外部的火焰受外界影響熄滅時，位于內(nèi)環(huán)腔體內(nèi)的火焰被屏蔽在一個空間內(nèi)繼續(xù)燃燒，一旦外界影響消除后，內(nèi)部火焰又反過來引燃外部的火焰，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)燃燒器的穩(wěn)定燃燒。
2.如權(quán)利要求1所述的一種氣體火焰穩(wěn)燃方法，其特征在于所述外界空氣經(jīng)由內(nèi)環(huán)與外杯之間的通道被吸入內(nèi)環(huán)腔體。
3.一種氣體火焰穩(wěn)燃器，其特征在于它包括一外杯和一內(nèi)環(huán)，所述外杯腔體的高度大于所述內(nèi)環(huán)高度，所述內(nèi)環(huán)固定在所述外杯的底面上，且所述內(nèi)環(huán)和外杯的兩軸線重合，所述外杯的底部中央設(shè)置有一氣體燃料噴嘴，所述內(nèi)環(huán)和外杯上分別設(shè)置有空氣進(jìn)口，所述內(nèi)環(huán)上方的外杯上固定連接一多孔板，所述多孔板上開設(shè)有混合氣流出口，所述氣體燃料噴嘴底部為氣體燃料進(jìn)口。
4.如權(quán)利要求3所述的一種氣體火焰穩(wěn)燃器，其特征在于所述內(nèi)環(huán)和外杯上的空氣進(jìn)口分別設(shè)置在所述內(nèi)環(huán)和外杯的壁面上。
5.如權(quán)利要求3所述的一種氣體火焰穩(wěn)燃器，其特征在于所述內(nèi)環(huán)上的空氣進(jìn)口設(shè)置在所述內(nèi)環(huán)壁面上，所述外杯上的空氣進(jìn)口設(shè)置在所述外杯與內(nèi)環(huán)之間的通道底面上。
6.如權(quán)利要求3或4或5所述的一種氣體火焰穩(wěn)燃器，其特征在于所述氣體燃料噴嘴設(shè)置的位置高于所述外杯的底面，但低于所述內(nèi)環(huán)高度的一半。
7.如權(quán)利要求3或4或5所述的一種氣體火焰穩(wěn)燃器，其特征在于所述的外杯、內(nèi)環(huán)的橫截面形狀呈圓形、橢圓形、三角形、四邊形及多邊形中的一種。
8.如權(quán)利要求6所述的一種氣體火焰穩(wěn)燃器，其特征在于所述的外杯、內(nèi)環(huán)的橫截面形狀呈圓形、橢圓形、三角形、四邊形及多邊形中的一種。
9.如權(quán)利要求3～8所述的一種氣體火焰穩(wěn)燃器，其特征在于所述混合氣流出口設(shè)置在所述多孔板的邊緣、中央、邊緣與中央之間中的一種及一種以上位置的結(jié)合。
10.如權(quán)利要求3～8所述的一種氣體火焰穩(wěn)燃器，其特征在于所述空氣進(jìn)口和混合氣流出口的形狀為圓形、長圓形、四邊形、三角形、十字型中的一種及一種以上形狀的結(jié)合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣體火焰穩(wěn)燃方法及穩(wěn)燃器，其是在外杯、內(nèi)環(huán)和多孔板之間形成一屏蔽空間，使得內(nèi)環(huán)腔體內(nèi)部流動形成一個相對封閉的穩(wěn)定回流區(qū)域，使外界空氣通過氣體燃料射流的卷吸作用從空氣進(jìn)口吸入內(nèi)環(huán)腔體，點(diǎn)火時，被引燃的外部火焰會引燃內(nèi)環(huán)腔體內(nèi)的混合氣體；一旦外部的火焰受外界影響熄滅時，位于內(nèi)環(huán)腔體內(nèi)的火焰被屏蔽在一個空間內(nèi)繼續(xù)燃燒，一旦外界影響消除后，內(nèi)部火焰又反過來引燃外部的火焰，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)燃燒器的穩(wěn)定燃燒。本發(fā)明具有廣泛的工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用前景，比如用在奧運(yùn)或其它體育運(yùn)動會火炬、慶典火壇和野炊爐火等各種場合中。
文檔編號F23D14/00GK1793728SQ20061000077
公開日2006年6月28日 申請日期2006年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月12日
發(fā)明者沈來宏, 陳國謙, 徐益謙, 鐘物言 申請人:北京萊琪爾科技有限公司