具有改进的冷却和减小的尺寸的平行管燃烧器制造技术

一种用于气体烤架的火室，具有形成盒状结构的在顶部的红外线再发射器表面、在底部的至少一个隔热屏以及在隔热屏和发射器板中间的侧壁，其中具有在顶部或侧的气体燃烧器口的多重小横截面积管被以阵列布置在隔热屏和发射器板之间。在燃烧器管下方的隔热屏具有被布置在燃烧器管下方的开口，以允许二次燃烧空气进入并且提供对燃烧器管的冷却，从而防止提前点火。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的冷却和减小的尺寸的平行管燃烧器相关申请的交叉引用本申请要求于2008年10月17日提交的美国临时申请序列号61/106，352的优先权，61/106，352的整体以引用方式并入本文。背景用于烹饪食物的户外烤肉烤架典型地由三种便利的加热系统提供火焰。加热系统典型地是在阴燃条件下的木炭块、由天然气体丙烷或相似的燃料提供燃料的燃烧器，或借助于可以单独使用或与可加热辐射材料共同使用的电气元件。这些年来，可加热辐射材料的使用已经从木炭块发展至熔岩石、陶瓷坯块、片或块。Best的美国专利第3，277，948号或第3，561，902号示出了这样的构造。其他类型的辐射式燃烧器使用编织陶瓷网、编织金属线以及穿孔金属板，如这些年来在各种专利中描述的。然而，随着新的燃烧器、排放标准和 (理所当然的)对于户外烹饪的安全性的关心的出现，本领域已经继续发展。与在美国专利公布第2006/0002157号中描述的红外线放射装置共同地，示出了用于加热陶瓷玻璃发射器的辐射红外线燃烧器。然而，具有已知类型的构造的辐射红外线燃烧器具有各种限制，包括有限的气体流调节比(被定义为最大气体流与最小的可能的气体流的比率)、在有风条件下熄灭的倾向、在下游的方向的向周围的充气室中的辐射热传递、遍布辐射元件的高压降以及制造的高成本。此外，某些辐射式燃烧器主要依赖一次空气进行燃烧。即，气体的燃烧所需要的所有空气在被允许进入燃烧器体之前与气体混合。因此，在入口的气体-空气混合物容易点火，并且因此由于环境温度导致的自燃点相对低，这可以导致燃烧器中的内部火焰。此外，辐射式燃烧器具有在1600华氏度至1800华氏度的温度的表面，这在寿命方面对于所有类型的材料来说都是有挑战性的，这是由于在陶瓷的情况下的热循环或热冲击或在金属的情况下的高温腐蚀。Best在US 2009/0202688中通过公开用于从对流的燃烧产物产生红外辐射的方法和装置，解决了这些问题中的许多。Best教导在合适的红外线再发射器下方构建大体积盒子，其中示出了混合燃烧产物并且将燃烧产物分配在再发射器下方的各种类型的燃烧器。描述了各种类型的再发射器，再发射器包括将所有的燃烧产物导向在食品烹饪区域的周围的实心板，以及表面，表面具有在表面中的某些开口，以允许某些或所有的燃烧产物经过表面进入食品烹饪区域。在某些实施方案中，示出了使用内部挡板以进一步传递辐射热的对流，而在其他的实施方案中不存在这些挡板。在一种情况下，二次燃烧空气的被允许进入燃烧器实质上远离燃烧器口，并且认为盒子的深度被考虑以允许完全的且均一的混合， 以均勻地加热再发射器。在某些情况下，盒子内部的高温要求使用专门的复杂的燃烧器构造，以避免一次空气-气体混合物的提前点火的现象。将体现允许从燃烧的对流产物以小得多的深度产生红外辐射的工具的构造并且通过采用使用燃烧所需要的二次空气作为燃烧器管的冷却的新颖的方法完全避免提前点火的问题的改进。专利技术概述本公开涉及燃烧器，所述燃烧器可以在任何类型的大体上水平的表面下使用以在该水平的表面被燃烧器加热时提供从该水平的表面的红外线发射(infrared emission) 0本专利技术的燃烧器通过热气体在水平的表面上的竖直冲击提供较好的热传递，通过使用二次燃烧空气的受到引导的冷却防止提前点火，并且使用多重的较低辐射隔热屏减少横截面积。虽然将示出水平的表面，但是应意识到，该再发射表面(re-emitting surface)可以与水平成某些角度，高至高达15度，并且仍然提供所示出的特性。本专利技术的燃烧器还抵抗在有风条件下的熄灭并且具有高气体流调节比(gas flow turn down ratio)，不同于现有技术中已知的任何构造。附图简述附图说明图1是被安装在常规的气体烤架(gas grill)中的燃烧器系统的部分横断面视图。图2是图1的被安装在常规的气体烤架中的燃烧器系统的部分纵向剖视图。图3是被安装在常规的气体烤架中的燃烧器系统的可选择的实施方案的部分横断面视图。图4是图3的被安装的燃烧器系统的部分纵向剖视图。图5是燃烧器系统的另一个可选择的实施方案的部分横断面视图。图6是图5的被安装的燃烧器系统的部分纵向剖视图。图7A-7C示出了在圆形管燃烧器下方的二次/冷却空气开口的不同的布置。图8A-8C示出了改变圆形管燃烧器的燃烧器口的位置的效果。详细描述本公开涉及用于加热红外发射器的燃烧器，例如可以在户外气体烤肉烤架中发现的红外发射器。虽然下文的讨论将集中在燃烧器的在这样的环境中的使用，但是这样的讨论不应当被视为以任何方式作为限制性的或约束性的。本专利技术的燃烧器可以在其他的类型的燃烧气体的用具中使用，例如火炉、水加热器、熔炉等等。现在参照附图，在附图中相同的数字表示相同的元件。本专利技术的燃烧器可以在作为Best的美国专利公布第2006/00021517号的主题的板和格栅系统下使用。本申请公开了用于使用红外线发射装置烹饪的火炉。这样的装置通常被美国专利公布第2006/0003279号中示出的辐射式燃烧器加热。额外的用于加热这样的红外线发射装置的技术在美国专利申请2009/02(^688 Al中教导，如上文提到的。然而， 其他类型的红外线发射装置可以被本专利技术的燃烧器加热，包括在Best 6，114, 666中公开的工具的变化形式或其他的变化形式。本专利技术的燃烧器通过用对流传热代替辐射传热来加热在'517专利申请中描述的红外线发射装置或其他红外线发射工具。该燃烧器的新颖性包括许多要素。第一，虽然向水平的表面的底部的对流传热通常比通过辐射手段的效率底，但是本专利技术的燃烧器设计创造出在大体上水平的再发射器表面(re-emitter surface)下的竖直取向或水平取向的小燃烧器口的阵列。这创造出许多小区域，在这些小区域中加热过的气体的速度垂直于表面。如在传热领域中已知的，与在具有对流热的集中源时将发生的平行于表面的速度相比， 这显著地增加对流传热系数。此外，通过具有来自小口的小火焰，燃烧被迅速地完成，这是由于火焰锥体的高表面和体积比。这允许燃烧器管被放置为接近水平的再发射表面，而没有在燃烧的不完全阶段气体冲击在水平的表面上的可能性，这种冲击将导致碳沉积在表面上，是一种不可接受的燃烧器工作特性。为了提供如上文描述的足够的混合，燃烧器口尺寸被设置在0.060"直径，该直径足够小以致可以被容易地放置在模冲的(stamped)或管状的燃烧器中。然而，更小的口尺寸可以被有效地使用。口尺寸可以高至0.075"并且仍然实现在合理的距离中的完全燃烧，以允许紧凑的结构。对于大于0.100"的口直径来说，燃烧器火焰将太长，以致于阻碍了期望的紧凑的结构的实现。本专利技术的开发提供了效率的非预期的增加、更低的操作温度，但是具有操作温度的迅速实现并且没有内部的燃烧器火焰。在现有技术中未发现这样的优点。第二，小燃烧器口的使用要求使用小横截面积燃烧器管，以允许足够的用于燃烧的二次空气到达口区域。多重小管(multiple small tubes)与水平的表面的靠近的间隔以及多重辐射隔热屏(radiation heat shields)的存在可以导致燃烧器管的非常高的操作温度，具有提前点火的风险。通过将二次空气开口放置在小燃烧器管下方并且非常接近于小本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于气体烤架的火室，包括在顶部的红外线再发射器表面、在底部的至少一个隔热屏以及在所述隔热屏和所述发射器表面中间的侧壁，从而形成盒状结构，在所述火室中：在所述隔热屏和所述发射器板之间以阵列方式布置有具有多重小气体燃烧器口的多重小横截面积管；并且在所述燃烧器管的下方的所述隔热屏具有被布置在所述燃烧器管的下方的开口，以允许二次燃烧空气进入并且提供对所述燃烧器管的冷却，从而防止提前点火。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马利克·R·艾哈迈德，
申请(专利权)人：查尔布洛伊尔有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US