气体预混燃烧器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及具有包括金属纤维的机织、针织或编织的燃烧器甲板的气体预混燃烧 器。这样的气体预混燃烧器例如可以在煮水器或瞬时热水器中被使用。
【背景技术】
[0002] 已知的是：具有包括金属纤维的针织或机织织物的气体预混燃烧器，该织物作为 被定位在用作气体分布板的多孔板或机织筛网（机织丝网）上的燃烧器甲板。这样的燃烧 器有益的是，该燃烧器甲板（例如，针织或机织织物）在热的时候可以自由地膨胀，而多孔 板或机织丝网保持足够地冷却。这种燃烧器例如从US4657506和W02004/092647中是已知 的。
【发明内容】
[0003] 本发明的主要目的是提供改进的气体预混燃烧器。
[0004] 本发明的第一方面是气体预混燃烧器，其包括：
[0005] -多孔板、机织丝网或膨胀金属片（expanded metal sheet);
[0006] -机织、针织或编织的燃烧器甲板，包括金属纤维，通过该多孔板、机织丝网或膨胀 金属片所支撑。燃烧器甲板是在预混燃气已经流过它之后预混燃气的燃烧在其上发生的表 面。
[0007] 机织、针织或编织的燃烧器甲板至少包括具有至少1250g/dm3的高密度的区域。
[0008] 具有高密度的区域优选包括燃烧器甲板的表面的至少25%、更加优选是至少 30 %、更加优选至少40 %、甚至更加优选是至少70 %。
[0009] 在优选实施例中，高密度的区域覆盖整个燃烧器甲板。
[0010] 优选地，具有高密度的区域具有至少1350g/dm3的密度、更优选的是至少1400g/ dm3的密度、更优选的是至少1450g/dm3的密度、更优选的是至少1500g/dm 3的密度、更优选 的是至少1750g/dm3的密度、甚至更优选的是至少2000g/dm3的密度。并且优选地是低于 3500g/dm3,更优选的是低于2500g/dm3。
[0011] 针对燃烧器甲板的密度的值可以通过压缩织物到特定厚度以用作燃烧器甲板而 被设置。
[0012] 优选地，具有高密度的区域不经由金属结合剂而被连接到支撑机织、针织或编织 的燃烧器甲板的多孔板、机织丝网或膨胀金属片。
[0013] 已知的是，其中通过燃烧器生成热量的煮水器会显示热声不稳定性。结果是，噪声 可能非常恼人。在气体预混燃烧器中，空气由风扇馈送并且与燃烧气体混合（例如凭借文 丘里管）并且在预混腔中引入，在其之后，气体与空气的预混在流经多孔燃烧器甲板之后 燃烧。热烟道气体将其热能转换到热交换器中的流体，在其之后，烟道气体通过烟囱排出。 煮水器的部件的组合导致噪声被生成，例如通过流经风扇的气体生成。火焰的存在可以放 大存在的任何噪声从噪声不可听见的级别到非常恼人的级别。噪声是驻波。火焰随时间并 不是恒定的。火焰中的短期波动可与导致驻波的放大（并因此导致噪声的放大）的噪声的 频率相一致。该过程被称为热声不稳定性。燃烧器需要在一定的负载范围内以及在空气与 气体的比率范围内操作。这就形成了煮水器的操作的大范围的可能条件，每种条件均需要 操作足够安静，这意味着声学不稳定性应该在燃烧器的调制的整个范围内足够低。不同参 数之间的相互作用被认为是非常复杂并且尚未理解。已知的方案在煮水器中使用消声器， 然而这是昂贵的方案。
[0014] 令人惊讶的是，本发明的气体预混燃烧器已经显示出具有比现有技术的气体预混 燃烧器显著更低的热声不稳定性。
[0015] 针织燃烧器甲板的使用是优选的，因为其允许制造具有更复杂的双曲度燃烧器甲 板形状的燃烧器。针织燃烧器甲板可以使用包括不同长度的金属纤维的纺纱，使用金属复 丝纱，或使用金属单丝。
[0016] 在优选实施例中，机织、针织或编织的燃烧器甲板包括具有比具有高密度的区域 的密度更小的密度的一个或多个区域。
[0017] 优选地，具有比高密度的区域的密度更小的密度的一个或多个区域具有低于 1100g/dm3的密度，优选低于1000g/dm3,但优选高于800g/dm3,更优选高于900g/dm 3。
[0018] 优选地，具有比高密度的区域的密度更小的密度的一个或多个区域覆盖燃烧器甲 板的表面的至少20%、更加优选是至少30%、甚至更加优选是至少40%。
[0019] 具有不同密度的区域的燃烧器甲板可以通过织物被用于燃烧器甲板的不同区域 的不同的压缩水平而获得。
[0020] 具有不同密度的区域的实施例已经示出提供协同效应，其中燃烧器甲板具有比高 密度区域的密度更低的密度的这样的区域的存在减小了声学不稳定性。
[0021] 在优选实施例中，气体预混燃烧器的燃烧器甲板的一个或多个区域是双曲度的； 并且燃烧器甲板的具有比具有高密度的区域的密度更小的密度的一个或多个区域包括燃 烧器甲板的双曲度的一个或多个区段的至少部分或者优选是全部部分。
[0022] 若表面在其上的一个点处是双曲度的，在该点处不存在这样的方向：其中在该点 的曲率半径是无穷的。作为示例，圆柱形燃烧器是具有单曲度表面的燃烧器。球是在其整 个表面上双曲度的物体。
[0023] 该优选实施例允许易于生产根据本发明的双曲度燃烧器。在将形成燃烧器甲板的 织物被较小压缩的区域中，其可以更容易地被形变，允许将织物悬垂及安装在支撑多孔板、 机织丝网或膨胀金属片上，同时获得较少热声不稳定性的协同效益和使用织物作为燃烧器 甲板的好处。
[0024] 针织燃烧器甲板的使用是优选的，因为针织织物通过将被用作燃烧器甲板的针织 织物的不同压缩级别而允许更容易地设定不同级别的密度。
[0025] 在本发明优选的实施例中，具有高密度的区域并不覆盖燃烧器甲板的具有小于 5mm的、优选小于8mm的最小曲率半径的点。
[0026] 几何上，在燃烧器甲板的每个点处，许多曲率半径可以被定义；它们中的每个都与 根据包含到燃烧器甲板在所考虑的点处的法线的平面的特定剪切相关联。该平面与燃烧器 甲板的相交形成轨道。曲率半径是在相交平面中的圆的半径，其在所考虑的点处密切二阶 的轨迹。在包含穿过所考虑的点的法线，具有关联的轨迹与曲率半径的所有这些可能的平 面中，最小的半径可以针对燃烧器甲板的每个位置而被确定。
[0027] 在本发明的优选实施例中，燃烧器甲板的具有比具有高密度的区域的密度更小的 密度的一个或多个区域包括燃烧器甲板的周界。这样的燃烧器已经示出更好的结果。
[0028] 在本发明的优选实施例中，燃烧器甲板包括具有低于900g/dm3的密度、优选低 于750g/dm3的密度的区域。优选地，燃烧器包括电离电极和/或点火电极，并且具有低于 900g/dm3(优选地低于750g/dm3)的密度的区域被设置在电离电极的位置处和/或在点火 电极的位置处。
[0029] 优选地，具有低于900g/dm3 (优选的是低于750g/dm3)的密度的区域覆盖燃烧器甲 板的表面的小于20%、更优选是小于10%。
[0030] 这样的实施例具有特定的协同效益：
[0031] -当点火笔被安装在这样的区域处时，燃烧器的点火被可靠地推动，消除了不良、 迟的或嘈杂点火问题。
[0032] -当电离笔被安装在这样的区域处时，凭借电离笔的电离电流测量可以被用在该 燃烧器的宽的负载范围中并作为气体预混燃烧器的空气与气体比率的可靠指示，并因此作 为供应到气体预混燃烧器的用于空气与气体比率的调制的输入。改进的调制有助于避免声 学不稳定性，因为燃烧器可以被更好地控制以避免落入可能发生声学不稳定性的操作范围 中。
[0033] 在本发明的优选实施例中，燃烧器甲板在其全部表面上具有恒定的密度