Результат интеллектуальной деятельности: ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА

Настоящее изобретение относится к усовершенствованной, предпочтительно бытовой газовой горелке, обычно используемой в бытовых газовых плитах для приготовления пищи.

Изложенное в нижеследующем описании будет относиться к газовой горелке, снабженной как центральным корпусом с периферийным пламенным венцом, так и периферийным корпусом с двумя или большим числом пламенных венцов, ориентированных внутрь и наружу, но предполагается, что изложенное может быть одинаково применимым и точно также подходящим для газовых горелок, снабженных периферийным корпусом с размещенным в нем только одним пламенным венцом, который может быть ориентирован или внутрь, или наружу.

Наиболее близкий аналог настоящего изобретения, несомненно, отражен в документе ЕР №07119078 и указанных в нем документах. Поэтому в целях краткости описания то, что в них изложено в отношении известного уровня техники здесь только напоминается, но не повторяется.

В указанном документе предложена газовая горелка, которая, безусловно, улучшена по отношению к известным аналогам, так как она решает некоторые важные проблемы функционирования и конструирования.

Однако после всестороннего анализа особенностей функционирования и установки газовой горелки при практическом ее использовании было обнаружено, что типу газовой горелки, описанному в упомянутом документе, все же присущи следующие недостатки:

- прежде всего, вертикальное расположение трубы Вентури, которая подводит газ к центральной горелке, определенно, является препятствием для уменьшения общей высоты кухонной плиты; в то же время уменьшение высоты является неизменной задачей для всех производителей такого типа горелок, поскольку этот фактор все больше и больше принимают во внимание конечные пользователи;

- кроме того, первичный воздух для центральной горелки, а также для внешней кольцевой горелки всасывается из периферийной зоны, которая находится непосредственно вокруг внешнего пламенного венца, как это показано стрелками, указывающими поток первичного воздуха на фиг.3 в цитированном выше документе; эта проблема решается с помощью настоящего изобретения.

Описанный выше подвод первичного воздуха приводит к неизбежному перегреву всасываемого первичного воздуха, что обуславливает видимое ухудшение качества сжигания, в особенности, для центральной горелки, в которой поток первичного воздуха уменьшается благодаря тому, что большая часть потока первичного воздуха, который всасывается в общий всасывающий тракт между центральной и кольцевой горелками, забирается двумя расположенными под углом друг к другу трубами Вентури внешней кольцевой горелки, или потребляется как вторичный воздух пламенем двух внутренних венцов; кроме того, рост температуры воздуха уменьшает массовую долю кислорода в потоке воздуха.

Помимо этого, малая величина взаимного угла между двумя расположенными под углом трубами Вентури, обозначенными в упомянутом документе позициями 17 и 18, может привести к возникновению турбулентности внутри соответствующих распределительных камер 21, 22, поскольку стенки указанных распределительных камер почти перпендикулярны направлению соответствующих потоков газа.

Из документа WO 2008/116773 А2 известна газовая горелки для бытовых газовых приборов, содержащая пару первых инжекторов по существу с горизонтальной осью и симметрично расположенных, при этом первые инжекторы связаны с соответствующими находящимися рядом трубами Вентури посредством параллельной оси и расположены на определенном расстоянии друг от друга с образованием объема, внутри которого расположен второй инжектор с вертикальной осью, обращенный в сторону трубы Вентури с вертикальной осью, питающей внутреннюю часть бытового газового прибора.

Однако указанный бытовой газовый прибор, как оказалось, является довольно опасным для использования, поскольку два горизонтальных инжектора питают только одну внешнюю камеру (47), и это обстоятельство может создать некоторые проблемы безопасности при циркуляции газа внутри камеры, когда один из указанных инжекторов неожиданного закрывается.

Кроме того, то обстоятельство, что центральная труба Вентури ориентирована вертикально, может уменьшить возможность использования газовой горелки в бытовых приборах, в которых обязательной является уменьшенная высота.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание газовой горелки, выполненной с центральным корпусом и с периферийным кольцеобразным корпусом, отделенными друг от друга, которые оба снабжены соответствующими инжекторами и горизонтально расположенными трубами Вентури, и позволяют использовать по существу все поперечное сечение (ширину) горелки для обеспечения размещения указанного ряда отдельных труб Вентури, и в то же самое время уменьшения общей высоты кухонной плиты при отсутствии возникновения турбулентности в потоке первичного газа.

Указанная задача решена в газовой горелке, которой присущи признаки, изложенные в приложенных пунктах формулы изобретения, и таких средствах управления, которые описаны ниже с помощью не ограничивающего изобретение примера со ссылкой на сопровождающие чертежи.

На фиг.1 и 2 показана горелка согласно изобретению, вид в перспективе сверху и вид в перспективе снизу соответственно;

на фиг.3 - горелка согласно изобретению, прозрачный вид в плане и сверху;

на фиг.4 - первый вариант осуществления изобретения, вид в вертикальном разрезе по линии А-А, показанной на фиг.3;

на фиг.5 - горелка, показанная на фиг.3, вид в вертикальном разрезе по линии В-В, показанной на фиг.3;

на фиг.6 - горелка, показанная на фиг.3, вид в вертикальном разрезе по линии С-С, показанной на фиг.3;

на фиг.7 - части горелки, показанной на фиг.3, с которой сняты крышки камер, распределяющих газ, вид в плане сверху;

на фиг.8 - второй вариант выполнения горелки согласно изобретению, вид в вертикальном разрезе, подобный показанному на фиг.4;

на фиг.9 - третий вариант выполнения горелки согласно изобретению, вид в вертикальном разрезе, подобный показанному на фиг.4;

на фиг.10 - горелка, представленная на фиг.1 и 2, вид в перспективе с пространственным разделением элементов;

на фиг.10А - горелка, представленная на фиг.10, подробный вид в перспективе с пространственным разделением элементов;

на фиг.11 и 11А - часть горелки в соответствии с изобретением, вид в перспективе, и наглядное прозрачное изображение, вид сверху.

Как показано на чертежах, известная газовая горелка, предназначенная, как правило, для установки в кухонном приборе (не показан), содержит

- корпус 1 горелки и верхний венец 2,

- первую центральную круглую горелку 6, которая является известной и обеспечивает питание периферийного пламенного венца 7, и соответствующую ей крышку 4,

- вторую кольцеобразную периферийную горелку 8, которая окружает первую центральную горелку 6, располагаясь на определенном расстоянии от нее, и снабжена соответствующей крышкой 3; при этом вторая кольцеобразная горелка содержит один или несколько пламенных венцов, направленных внутрь, т.е. ориентированных в направлении первой горелки, или наружу, или ориентированных в обоих указанных направлениях.

Согласно изобретению в корпусе горелки имеется канал, представляющий собой первый входной трубопровод 11 для газа, конец которого соединен с инжектором 12, расположенным горизонтально и соединенным с трубой 23 Вентури, которая также расположена горизонтально и продолжается каналом 23А, расположенным вертикально и проходящим до сообщенной с ним распределительной камеры, находящейся под соответствующей центральной крышкой 4.

Следует отметить, что вертикальный канал 23А не является частью трубы 23 Вентури и отделен от горизонтальной трубы 23 Вентури прямоугольным изгибом 23В.

Из изложенного следует, что указанная ориентация первой трубы 23 Вентури позволяет получить меньшую общую высоту газовой горелки и, таким образом, решить основные задачи изобретения.

Кроме того, может быть увеличена длина первой трубы Вентури благодаря тому, что для ее размещения может быть использована, по меньшей мере, половина ширины горелки от ее внешнего края до центра.

Средства подвода газа во вторую кольцеобразную горелку 8 содержат второй входной трубопровод 13 для газа, который входит в корпус горелки и проходит до конечного места 14, из которого начинаются два отдельных газовых тракта, каждый из которых содержит соответствующий инжектор 15, 16 и соответствующую трубу 17, 18 Вентури. Инжекторы 15 и 16 расположены в нижней и по существу боковой части корпуса 1 горелки.

Конечное место 14 находится практически на внешней нижней стороне корпуса горелки, т.е. второй входной трубопровод 13 для газа подходит к своему конечному месту 14 там, где он входит в корпус горелки.

Два инжектора 15, 16 и соответствующие трубы Вентури расположены горизонтально и по существу лежат в одной плоскости со вторым входным трубопроводом 13.

Как показано на фиг.3, первая горизонтальная труба 23 Вентури и соответствующий вертикальный канал 23А расположены между двумя трубами 17, 18 Вентури, первый инжектор 12 предпочтительно расположен с противоположной стороны по отношению к конечному месту 14 входного трубопровода, а соответствующая горизонтальная труба 23 Вентури расположена в центре внутри показанного на фигуре угла «g», чтобы обеспечить точную симметрию всего корпуса горелки.

Описанное выше решение обеспечивает некоторые эффективные улучшения, которые, кроме того, повышают эксплуатационную гибкость горелки.

Предполагается, что конструктивное выполнение второй кольцеобразной горелки 8 и каналов, которые снабжают ее газом, по существу подобны варианту, описанному в вышеуказанной известной заявке на европейский патент.

Инжекторы 15, 16, которые ответвляются от одного и того же конечного места 14, должны быть расположены по отношению друг к другу надлежащим образом, под углом «g», показанном на фиг.3, и очевидно, что две трубы 17, 18 Вентури вместе с соответствующими инжекторами 15, 16 расположены под углом, т.е. образуют между собой некоторый угол. Благодаря этому в осевой, т.е. в центральной зоне корпуса горелки, две трубы Вентури отведены друг от друга на определенное расстояние с тем, чтобы образовать между ними подходящее свободное место для размещения горизонтальной трубы 23 Вентури вместе с вертикальным каналом 23А и соединенным с ним прямоугольным изгибом 23В, относящимися к центральной горелке 6, как показано, в частности, на фиг.1-4.

Для оптимизации эксплуатационных и производственных характеристик горелки, два инжектора 15, 16 и относящиеся к ним трубы 17, 18 Вентури расположены симметрично по отношению к вертикальной плоскости симметрии, проходящей через центральное сечение «А-А» корпуса горелки (см. фиг.3).

Здесь следует напомнить, что согласно известному устройству две трубы 17, 18 Вентури входят в соответствующие распределительные камеры 21, 22, которые выполнены отдельными; эти камеры не связаны друг с другом и расположены ниже кольцеобразной крышки 3, при этом подсоединены к концевым участкам соответствующих труб 17, 18 Вентури, расположенных под углом друг к другу, посредством соответствующих вертикальных каналов, обозначенных в известном документе позициями 19, 20, при этом распределительные камеры 21, 22 имеют подходящие отверстия, обеспечивающие выпуск газовоздушной смеси для последующего ее зажигания, осуществляемого как обычно.

При этом в соответствии с настоящим изобретением угол между трубами 17, 18 Вентури не должен быть слишком малым, но, с другой стороны, он должен быть совсем близким к прямому углу по нижеследующим причинам.

1) Если угол между трубами 17, 18 Вентури является слишком маленьким, то недостаток заключатся в том, что два газовых потока вытекают из двух труб Вентури и почти под прямым углом ударяются в соответствующие фронтальные стенки.

Это создает нежелательную турбулентность внутри распределительных камер 21, 22, которые расположены вблизи и выше концевой зоны труб Вентури и подводят газ к соответствующим выпускным отверстиям, при этом статическое давление в отверстиях для газа, обращенных к вертикальным каналам 23А и 23В, повышается.

В связи с этим, именно для того, чтобы избежать развития турбулентности, в известном документе были предложены средства 31 отклонения потока. Описанное здесь решение является улучшением решения, предложенного ранее в документе ЕР 071190789.

В отличие от известного решения, в соответствии с предложенным его усовершенствованием для формирования тракта течения газа, который был бы по возможности упорядоченным, выгодно в конце каждой из труб 17, 18 Вентури разместить соответствующие камеры 17А, 17В, которые расположены по существу горизонтально и имеют дугообразную форму, т.е. имеют форму, подобную земляному ореху, и проходят ниже соответствующих распределительных камер 21, 22 (см. фиг.6).

Камеры 17А, 17В дугообразной формы соединены с расположенными выше распределительными камерами 21, 22 с помощью соответствующих широких каналов 19, 20, которые здесь имеют расширяющийся профиль сечения, обычно подобный форме соответствующих распределительных камер 21, 22, чтобы непосредственно соединять большую часть камер 17А, 17В дугообразной формы с наибольшей длиной соответствующих распределительных камер 21, 22. Газовые каналы 19 и 20 проходят по существу по всей длине дугообразных камер 17А и 18А. Трубы 17 и 18 Вентури входят в соответствующие дугообразные камеры 17А, 18А на соответствующих участках, которые находятся ближе к соответствующим инжекторам 15 и 16.

Кроме того, в качестве дополнительного требования, для предотвращения удара потока газа, вытекающего из труб Вентури, под прямым углом о вертикальные стенки соответствующих камер 18А, 19А дугообразной формы, необходимо, чтобы потоки газа имели направление, по возможности совпадающее с положением камер дугообразной формы.

2) Реализация следующего усовершенствования возможна в том случае, если труба 17, 18 Вентури ориентирована тангенциально относительно соответствующей камеры дугообразной формы, и характерная особенность постольку осуществима, поскольку:

- рассматриваемая труба Вентури расположена под углом, с учетом других требований,

- концевой участок сечения трубы Вентури входит в соответствующую камеру дугообразной формы на ее участке, наиболее удаленном от плоскости симметрии газовой горелки (см. сечение А-А), и, следовательно, на ее участке, который находится ближе к соответствующим инжекторам 15, 16.

Было обнаружено и проверено на практике, что это условие лучше удовлетворяется в горелке, имеющей обычные для бытового применения размеры, если угол «g» между трубами 17, 18 Вентури превышает 45°.

На фиг.4 показано вертикальное сечение горелки в наиболее подходящем и распространенном варианте осуществления, в котором первичный воздух забирают непосредственно из зоны, расположенной над рабочей панелью газовой плиты.

Однако могут быть предложены различные и эффективные варианты, которые более приспособлены для конкретных конструктивных и функционально ориентированных целей.

3) В соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения первичный воздух, как для центральной, так и для кольцеобразной горелок, забирают из зон, находящихся выше и ниже рабочей панели, как показано на фиг.8, где такая рабочая панель 40 действует как средство разделения двух потоков первичного воздуха.

Это способствует улучшению эксплуатационных характеристик горелки и гибкости при подходящих применениях во многих существующих бытовых приборах, поскольку входы для газа фактически разделяются на два отдельных и разделенных входа.

В частности, как показано на той же фиг.8, достаточно выгодно, чтобы поток первичного воздуха, поступающий снизу в инжектор 12 (относящийся к центральной горелке), поступал через воздушный канал 41, который по существу параллелен инжектору 12 и, следовательно, является горизонтальным и находится рядом с ним.

Это обстоятельство позволяет значительно уменьшить турбулентность, которая в ином случае могла быть создана в соответствующей трубе Вентури и отрицательно влиять на перемешивание газа и воздуха и на образующееся при их сжигании пламя.

4) На фиг.9 показан четвертый предпочтительный вариант осуществления изобретения, в котором весь поток первичного воздуха для обеих горелок забирают только из зоны, расположенной ниже рабочей панели 40.

Оказывается, что такое решение представляет практический интерес в том случае, когда определенно желательно избежать перегрева, в некоторой степени, первичного воздуха, обусловленного действием находящихся выше горящих струй пламени, что, как пояснялось выше, может привести к серьезным затруднениям в перемешивании газа и воздуха.

Указанное решение легко осуществить за счет размещения разделительной перегородки 43, 44 в трактах течения первичного воздуха, проходящих над рабочей панелью 40, если это решение реализуется в соответствии с рассмотренным выше вариантом осуществления изобретения.

Преимущество такого решения, несомненно, заключается в том, что горелка одного и того же типа может быть при необходимости установлена на одной и той же кухонной плите, и в то же время она может работать в двух различных режимах, что обеспечивается с помощью весьма дешевых и простых средств, т.е. разделительных перегородок 43, 44, надлежащим образом установленных/демонтированных.

Очевидно, что в этом случае улучшение заключается также в том, что первичный воздух, который поступает из зоны, расположенной ниже рабочей панели, и подается с помощью инжектора 12 к центральной горелке, будет проходить через канал 41 по существу параллельно инжектору и, следовательно, горизонтально и вблизи него.

5) Пятое усовершенствование горелки состоит в том, что первый входной трубопровод 11 и второй входной трубопровод 13 находятся в одном диаметральном сечении корпуса горелки и расположены с противоположных сторон по отношению к центру горелки. Такое симметричное расположение, несомненно, способствует улучшению всей конструкции, позволяя сохранять неизменными характеристики горелки и значительно уменьшить затраты на ее изготовление.

Очевидно, что рассмотренные выше решения представляют, в частности, интерес для тех рынков сбыта, где национальные стандарты и законодательные акты не допускают поступление в горелку возможных газообразных выбросов.

Следует также отметить, что общемировых стандартов безопасности, относящихся к бытовым газовым приборам/горелкам, не существует.

Кроме того, то обстоятельство, что два инжектора 15 и 16 и их соответствующие трубы Вентури расположены на расстоянии друг от друга, значительно уменьшает опасность возможных возмущений и возникновения турбулентности при взаимодействии двух потоков.