[发明专利]具有流动分配部件的燃烧器

说明书

一种预混燃烧器设备包括具有大体上圆柱形的燃烧器表面的燃烧器，燃烧器具有在燃烧器的一端处的大体上圆形的燃烧器入口，燃烧器入口具有一定入口直径。流动分配部件布置成将燃料和空气混合物流分配到燃烧器中。流动分配部件包括构造成阻挡燃料和空气混合物流沿轴向在中心进入燃烧器的闭合的轴向中心部分。流动分配部件包括从闭合轴向中心部分沿径向向外延伸的多个导叶。导叶构造成生成燃料和空气混合物的旋流，其流过导叶进入燃烧器中。

技术领域

本发明大体上涉及用在热水器和锅炉中的燃烧器，且更具体地涉及结合此燃烧器使用来提供遍及燃烧器的燃料和空气混合物的改善的压力分布的流动分配部件。

背景技术

用于热水器和锅炉的一个公知的架构是用在Lochinvar LLC(本发明的受让人)生产的一系列热水器中的，如，其POWER-FIN ®热水器和锅炉。此类热水器的总体构造可类似于例如授予Vallett等人的美国专利号4,793,800或授予Baese等人的美国专利号6,694,926中公开的构造。

此类热水器使用大体上圆柱形的燃烧器，其同心地收纳在翅片管的圆形阵列内。

此类热水器使用预混风机来将空气和气体的混合物供应至圆柱形燃烧器。设计此热水器中遇到的一个问题在于期望提供遍及燃烧器的燃料和空气混合物的平衡的均匀流动，且特别是避免可引起进入燃烧器中的逆燃的燃烧器中的任何负压区域。

发明内容

在一实施方案中，预混燃烧器设备包括具有大体上圆柱形的燃烧器表面的燃烧器，燃烧器具有中心轴线，且具有燃烧器的一端处的大体上圆形的燃烧器。燃烧器入口具有入口直径。流动分配部件布置成将燃料和空气混合物流分配到燃烧器中。流动分配部件包括构造成阻挡燃料和空气混合物流沿轴向在中心进入燃烧器的闭合的轴向中心部分。流动分配部件还包括从闭合轴向中心部分沿径向向外延伸的多个导叶。导叶构造成生成燃料和空气混合物的旋流，其流过导叶进入燃烧器中。

封闭轴向中心部分可为盘形，且可具有范围从内径的大约百分之10到大约百分之20的盘直径。

燃烧器入口可限定大体上垂直于燃烧器中心轴线的入口平面，且导叶中的每个均可定向成与入口平面成范围从大约30度到大约60度的导叶角。

导叶中的每个均可为平面。

导叶中的每个均可为大体上三角形。

导叶中的每个均可具有范围从入口直径的大约百分之40到大约百分之45的径向长度。

导叶阵列可包括至少12个且不大于20个导叶，其围绕燃烧器的中心轴线大致等距沿周向间隔开。

流动分配部件可包括成型的一体式的片，导叶分别大体上为三角形，具有两个自由侧和一个附接侧，附接侧大体上关于燃烧器的中心轴线沿径向延伸。

流动分配部件可具有燃烧器入口的截面面积的大约百分之50到大约百分之70的范围的总开放面积。

流动分配部件可包括从封闭的轴向中心部分向外延伸的多个辐条，导叶中的每个均附接至辐条中的一个。

流动分配部件可包括连接至辐条的径向外端的径向外平面凸缘，凸缘构造成安装流动分配部件。

该设备可进一步包括构造成将燃料和空气混合物提供至燃烧器入口的风机，风机具有风机出口，风机出口具有一风机出口截面面积，其中，燃烧器入口具有大于风机出口截面面积的入口截面面积。

导叶可构造成使得燃烧器入口附近和下游的螺旋流型防止火焰流回到燃烧器入口附近的燃烧器中。

燃烧器设备可与热水器组合使用，热水器与燃烧器成换热关系。

在另一实施方案中，提供了一种用于操作燃烧器的方法，包括：