主动隔离式燃烧器,特别地用于外燃发动机的制作方法_2

文档序号:9756636阅读:来源:国知局
道7的可用热量的任何“泄漏”。然而,这可能带来由于经受热动力流体的脉动和斯特林发动机的机械振动的热交换器14的振动而导致的机械损伤的风险。
[0051]根据另一实施方式,外层15的金属板也由与网状物或织物28相同或类似的耐热网状物或织物涂覆,以便提供进一步的热防护。根据本发明的另一步发展(图8-图11),后壁5的内层20也构造成作为第二扩散器壁,并且为了这个目标,后壁的内层具有用于使气体混合物从冷却空间16至内层20的内侧所经过的穿孔,在此发生燃烧。
[0052]对于燃烧器的给定热功率而言,这提高了总体燃烧表面并且因此降低了单位负载(用燃烧表面的每平方厘米瓦特来表示)。以这种方式,也为了更高的功率,燃烧点更多朝着包括更高效的热交换的辐射状态转移。此外,通过使用后壁的内层以获得第二燃烧表面,使得火焰和福射不仅横向地碰撞热交换器,而且在管的弯曲反转区处从后侧碰撞热交换器。这允许获得更为均匀的热交换并且将其在热交换器的更大表面上进行分配,这进一步提高了效率。
[0053]与扩散器壁9类似,后壁5的内层的穿孔钢板优选地在内部衬有金属材料(例如,FeCr合金)或陶瓷材料或烧结材料的网状物或织物层28,该网状物或织物层形成第二扩散器壁的内表面11,在内表面上发生燃烧,此外它执行进一步提高燃烧器I的耐热性的隔离功會K。
[0054]在图8-图11中的网状物或织物层28能与在图3和图5中的网状物或织物层28完全相同,并且它也执行参考第一实施方式描述的相同的隔离热和机械防护功能。
[0055]在又一实施方式中(图8-图11),燃烧器I能包括第一分配壁30,优选地,由穿孔的钢板以管状形状(例如,圆柱形或截头锥形)制成,布置在管状扩散器壁9与侧壁8之间的环形分配室12中,以获得在扩散器壁9的外侧10上的气体混合物的流动的更高效的分配,因此获得更好的火焰均匀性。
[0056]类似地,并且为了相同的目的,燃烧器I可包括穿孔的第二分配壁31,其布置在后壁5的外层15与内层20之间的冷却空间16中,以获得在内层20的外侧上的气体混合物的流动的更高效的分配。
[0057]第一分配壁30与第二分配壁31—起形成插入于分配腔中并且完全围绕扩散壁9、20的杯形形状的分配器。
[0058]如此形状的分配器,除了使燃烧室中的火焰均匀之外,还降低了朝着外部的热返回福射(thermal back_irradiat1n),并且随之发生燃烧器I的外壁的能量效率的提高,并且减少过热。
[0059]与侧壁8和扩散器壁9相似,第一分配壁30通过压配合和/或焊接而能连接至前壁2和/或后壁5。
[0060]与后壁5的内层20相似,第二分配壁31能由穿孔金属板形成,特别地由钢形成,并且它能为基本上平坦的或可替代地凸起的圆盘的形状,第二分配壁的外围边缘32能沿着后侧6(或前侧3)的方向被弯曲,以便限定座部,该座部用于具有相互定位的确定性的第一分配壁30的后边缘33的插入。有利地,侧壁8、扩散器壁9和第一分配壁30是圆柱形的并且是同轴的。
[0061]本发明不限于于此描述的燃烧器I,而是本发明也涉及热动力流体加热单元,该加热单元包括燃烧器I和第一热交换器14,该第一热交换器具有延伸穿过燃烧室13中的通道开口 4的一个或多个流体管道,并且可能地,第二热交换器30布置在燃烧器I的后侧6上并且具有一个或多个与连接至后壁5的烟雾排放开口 7的烟雾排放管道29有热交换关系的流体管道。
[0062]本发明进一步涉及燃烧器I和热动力流体加热单元作为用于外燃发动机(特别地用于斯特林发动机)的热源的使用。
[0063]对于根据本发明的气体燃烧器,显而易见的是,本领域中的技术人员为了满足可能发生的特定需求的目的,将能做进一步修改和变形,所有这些修改和变形均将落入如由以下权利要求所限定的本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种气体燃烧器(I),所述气体燃烧器包括: -前壁(2),所述前壁限定所述燃烧器(I)的前侧(3)并且形成用于第一热交换器(14)通过的交换器开口(4), -后壁(5),所述后壁限定所述燃烧器(I)的后侧(6)并且形成用于排放燃烧烟雾的排放开口⑴, -管状的侧壁(8),所述侧壁在所述前壁(2)与所述后壁(5)之间延伸, -管状的扩散器壁(9),所述扩散器壁布置在所述侧壁(8)内并且在所述前壁(2)与所述后壁(5)之间延伸,所述扩散器壁(9)具有用作气体混合物从所述扩散器壁(9)的外侧(10)到所述扩散器壁(9)的内侧(11)的通道的穿孔,在所述扩散器壁的内侧发生燃烧, -环形分配室(12),所述环形分配室形成在所述侧壁(8)与所述扩散器壁(9)之间,以用于所述气体混合物在所述扩散器壁(9)的所述外侧(10)上的分配, -燃烧室(13),所述燃烧室形成在管状的所述扩散器壁(9)内,所述燃烧室(13)由所述后壁(5)限定在所述后侧(6)上并且适于通过所述前壁(2)的所述交换器开口(4)从所述前侦K3)将所述第一热交换器(14)插入, -冷却空间(16),所述冷却空间形成在所述后壁(5)内,并且与气体进入开口(23)和与所述环形分配室(12)流动连通,以使所述气体混合物的流动能够冷却所述后壁(5)。2.根据权利要求1所述的气体燃烧器(I),其中,所述后壁(5)包括具有外围边缘(17)的外层(15),所述外围边缘与所述侧壁(8)的后边缘(18)连接,并且所述后壁(5)包括内层(20),所述内层布置在所述外层(15)与所述燃烧室(13)之间并且具有与所述扩散器壁(9)的后边缘(21)连接的外围边缘(19),其中,所述冷却空间(16)形成在所述外层(15)与所述内层(20)之间,并且所述冷却空间与所述环形分配室(12)—起形成杯形的分配腔。3.根据权利要求1或2所述的气体燃烧器(I),其中,所述气体进入开口(23)通向所述环形分配室(12)外部的所述冷却空间(16),以使气流首先进入所述冷却空间(16)并且然后进入所述环形分配室(12)。4.根据上述权利要求中之一所述的气体燃烧器(I),其中,所述气体进入开口(23)形成在位于所述后壁(5)的所述外层(15)与所述内层(20)之间的区域中的所述侧壁(8)处。5.根据权利要求2至4中的一项所述的气体燃烧器(I),其中,所述外层(15)和所述内层(20)由圆盘形状的金属板形成并且具有在所述后侧(6)的方向上弯曲的所述外围边缘(17,19),以便限定用于与所述侧壁(8)和所述扩散器壁(9)的各自的后边缘(18,21)的相互插入的座部。6.根据上述权利要求之一所述的气体燃烧器(I),其中,所述扩散器壁(9)在内部衬有网状物或织物层(28),形成所述扩散器壁的内部燃烧表面, 其中,所述后壁(5)的面向所述燃烧室(13)并限定所述排放开口(7)的表面至少部分地衬有耐热的网状物或织物。7.根据上述权利要求之一所述的气体燃烧器(I),其中,所述后壁(5)的所述内层(20)实现了第二扩散器壁,并且所述后壁(5)具有用作所述气体混合物从所述冷却空间(16)到所述内层(20)的内侧的通道的穿孔,在所述内层的内侧发生燃烧。8.根据上述权利要求之一所述的气体燃烧器(I),其中,所述后壁(5)的所述内层(20)的穿孔的钢板在内部衬有网状物或织物层(28),形成所述第二扩散器壁的内表面。9.根据上述权利要求之一所述的气体燃烧器(I),所述气体燃烧器包括穿孔板形式的管状的第一分配壁(30),所述第一分配壁布置在管状的所述扩散器壁(9)与所述侧壁(8)之间的所述环形分配室(12)中。10.根据上述权利要求之一所述的气体燃烧器(I),所述气体燃烧器包括穿孔板形式的第二分配壁(31),所述第二分配壁布置在所述后壁(5)的所述外层(15)与所述内层(20)之间的所述冷却空间(16)中。11.根据权利要求9和10所述的气体燃烧器(I),其中,所述第一分配壁和第二分配壁(30,31)—起形成完全包围所述扩散器壁(9,20)的杯形的分配器。12.—种外燃发动机中的热动力流体加热单元,所述加热单元包括根据上述权利要求之一的燃烧器(I ),以及所述第一热交换器(14),所述第一热交换器具有延伸穿过所述燃烧室(13)中的所述交换器开口(4)的一个或多个流体管道。13.根据权利要求12所述的加热单元,所述加热单元包括第二热交换器(30),所述第二热交换器布置在所述燃烧器(I)的所述后侧(6)上并且具有与烟雾排放管道(29)有热交换关系的一个或多个流体管道,所述烟雾排放管道连接至所述燃烧器(I)的所述后壁(5)的烟雾排放开口( 7)。14.根据权利要求14或13所述的加热单元的使用,作为用于外燃发动机的热源,特别地用于斯特林发动机的热源。
【专利摘要】一种燃烧器(1),该燃烧器包括:前壁(2),该前壁具有用于热交换器(14)的通道的交换器开口(4);后壁(5),该后壁具有烟雾排放开口(7);管状侧壁(8);管状扩散器壁(9),该管状扩散器壁位于侧壁(8)内;环形分配室(12),该环形分配室形成在侧壁(8)之间;燃烧室(13),该燃烧室形成在扩散器壁(9)内并且适于热交换器(14)的插入,其中,后壁(5)包括冷却空间,该冷却空间与燃烧器的气体供应管线流动连通。
【IPC分类】F23D14/02, F23D14/78, F02G1/055
【公开号】CN105518385
【申请号】CN201480049510
【发明人】安东尼奥·阿科切拉, 加布里埃莱·甘加莱, 朱利奥·琴奇
【申请人】瓦盖斯燃烧器有限责任公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年9月9日
【公告号】EP3044449A2, WO2015033324A2, WO2015033324A3
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1