专利名称：辐射燃烧器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种辐射燃烧器系统，通过气体燃料/气体混合物的有效燃烧来提供辐射热能。尤其涉及用于庭院加热器、室内加热器及空间加热器、以及需要辐射加热能量源的其它产品的燃烧器组件及热交换器领域。通过采用热交换器而从排出气体中抽出废热，还可提供其它长处。
背景技术：
已知的辐射加热器采用金属丝网或孔眼金属片燃烧器芯等各种配置，从而支持气体燃料/气体混合物的燃烧。已知的孔眼金属片还可从气体入口向燃烧器芯的内表面来均衡地分配气体。美国专利5,474,443中公开了这种概念。然而在该专利中，燃烧器表面及分配器各为半球状，且用于锅炉内。
发明内容
本发明采用一种重型燃料与气体燃烧器芯，其为半球状，用于提供高效辐射热源。外燃烧器芯采用高温编织金属网，其直径足以承受在其表面发生的燃烧热，其体积足够小，使网具有预定的多孔性，从而使雾气或气体燃料/空气混合物能从中穿过。
本发明还包括一个扩散器芯，其基本上也为球状，但直径小于燃烧器芯，从而可与燃烧器同心，并基本与其相等间隔。扩散器芯采用孔状金属片，从而使雾气或气体燃料/空气混合物均衡地流入扩散器与燃烧器芯之间。雾气或气体流入口管将燃料/气体混合物供给扩散器芯的内侧，从而从中扩散到燃烧器芯内。分配盘采用环状金属片或其它高温材料，其在燃烧器芯内的温度下不能变形，将该分配盘安装到入口管开口的前部，并处于扩散器芯的内部，从而在扩散器芯内均匀地分配燃料/气体混合物。在另一种实施方式中，分配器芯采用孔状金属圆筒或锥体，安装于入口管的一端。
本发明的另一种实施方式采用热交换器，其处于废气的路径上，从而抽出多余的热量，用于它用。
当首次点火后，便在燃烧器芯的表面上或外部出现明火。然而，随着燃烧过程对燃烧芯表面进行加热，火焰便消失，燃烧便转移到表面上。这样，燃烧器芯便可作为一种纯粹的热能辐射器。球状燃烧器芯及相关的扩散器芯对整个组件产生一种较大的辐射面。通过降低混合物浓度，可产生一种温度较低的“无火焰”燃烧，从而可使燃烧器芯的温度处于800-1000℃。在这种方式中，燃烧器可产生一种无排放量燃烧，其在不涂布催化剂的场合下，氮氧(NOX)排放量小于10ppm，而在涂布催化剂的场合下，排放量小于2ppm。这一独特的热过程还可产生极高的热能。在燃烧器的表面上消失或熄灭燃烧。通过燃烧器表面的辐射来产生实际热量。热辐射是热量转移的一个重要因素，尤其当温度较高时。这样，燃烧器产生辐射热的条件为在不涂布催化剂的场合下，燃烧气体温度低于1300℃，而在涂布催化剂的场合下，则低于1100℃。这与传统的燃烧器不同，传统的燃烧器在气体燃烧温度超过1538℃(2800)时，会产生大量的热态NOX。
本发明的辐射燃烧器适于各种环境，包括庭院加热器，其具有不同于配有中心柱的传统加热器的独特配置。本发明所产生的热能还可用于需要降低NOX排放的空间加热器、壁炉、室内加热器、车库加热器、火场加热器、“可视火炎”型加热器及家用地热装置、办公室及休闲车辆。
在另一种实施方式中，高效层流热交换器处于燃烧气体从燃烧器芯排出的路径中。在热交换器内采用流体，用于帮助废气传热。所排出的热量可存储起来，也可以立即使用。燃烧气体由热交换器来冷凝，冷凝水被排出。
通过配用适当设计的反射器，可按照预定的热辐射路径来导热，从而产生均匀的分配图形而不产生热量死点。
总之，无火焰表面燃烧可在产生NOX的低温下燃烧，但是仍然在可产生辐射热的最佳范围内燃烧，从而可形成一种小体积、高效的无排放燃料或气体燃烧器。
本发明的目的在于，提供一种辐射燃烧器组件，其包括一个球状燃烧器芯，该燃烧器芯具有一个围绕燃料/气体传送管的开口的第一开口，从而将燃料/气体混合物提供到所述燃烧器芯内；其中，所述燃烧器芯所采用的材料上设有具有预定尺寸的阵列状孔眼，分布在整个球状表面上，在使用范围内的所有温度下均不变形。
本发明的另一目的在于，提供一种辐射燃烧器，其用于庭院加热器及需要降低NOX排量的其它热辐射装置。
图1是本发明用于庭院加热器的辐射燃烧器组件的优先实施方式的平面剖视图。
图2A是庭院加热器的平面图，包括本发明的辐射燃烧器。
图2B是另一种庭院加热器的平面图，包括本发明的辐射燃烧器。
图3A放大表示燃烧器芯表面的金属丝网。
图3B放大表示燃烧器芯表面的孔眼金属部分。
图4A是图3A的燃烧器芯表面的50/1显微图。
图4B是图3A的燃烧器芯表面的500/1显微图。
图5A及5B是本发明另一实施方式的平面剖视图。
图6是本发明用于食品加工装置的立体图。
图7是本发明用于空间加热器的立体图。
图8是燃烧器芯的装配过程中的概念图。
图9是燃烧器芯已装配后的概念图。
图10A及10B分别是本发明的室内加热器的主视图及侧视图。
图11是本发明的另一种室内加热器的内部立体图。
图12是图11所示实施方式的壳体立体图。
图13是用于计算传热器效率的示意图。
图14是用于图11及12所示实施方式的热交换器盘管的剖视图。
图15是庭院加热器控制系统的方块图。
具体实施例方式
图1的剖视图表示本发明用于庭院的辐射燃烧器组件100的优先实施方式。组件包括一个气体输送管110、一个扩散器芯112、一个分配盘114、一个燃烧器芯116、以及一个反射器芯120。如图1所示，扩散器芯112及燃烧器芯116基本为球状，其尺寸不同，从而可在它们之间基本形成球状空间113。扩散器芯112与燃烧器芯116之间的距离大致小于扩散器芯112的直径。
送气管110连接于延伸臂109上，用于提供机械支撑，并从压源向燃烧器组件输送燃料及气体混合物或混合雾。送气管110对其它燃烧器组件提供支撑结构及输送路径，从而向燃烧器提供气体燃料/空气混合物。分配盘114连接于送气管110上，并与开口111相隔离，从而当进入燃烧器组件内后产生均匀的燃料/空气混合物。分配盘114采用金属片、陶瓷或其它耐热材料，并安装于送气管110的开口111之下(在该场合下约为1英寸)，从而在扩散器芯112的内表面上均匀地分布气体燃料/空气混合物。由于燃烧器组件基本为球状，因而分配盘114为圆形结构。然而，也可以采用三维芯件来进行分配。可采用锥状或其它截切形状，来向燃烧器均匀地分配燃料/空气混合物。
扩散器芯112采用孔眼金属片，基本为与送气管110相接的球状，其开口较小，且围绕送气管110及开口111的一端。分配芯112的金属片上的孔眼均匀分布在金属片的表面上，从而在邻近燃烧器芯116的内表面的球状区113内均匀地分布气体燃料/空气混合物。燃烧器芯116基本上也为球状，并与扩散芯112同心，且大于它。燃烧器芯116连接于送气管110上，用于进行刚性支撑，其具有围绕开口111的较小开口，从而使送气管110进入该指定的球体内。在本实施方式中，燃烧器芯116采用高温钢丝网。为在燃烧过程中进一步降低NOX排放量，可对丝网进行铝氧洗覆，然后在其形成过程中涂布钯催化剂等。
反射器芯120最好采用刚性的轻材料，比如铝或具有所需反射性能的其它金属。也可以采用绝热结构，并在其内表面121上涂布适当的反射材料。在任何一种情况下，反射器芯1 20可产生一种针对燃烧器组件之下区域的受控热辐射图形。在本实施方式中，反射器120形成为单一的单元，且具有连接于延伸臂109上的一个中心孔123。在所示的实施方式中，圆筒状保护延伸件122连接于反射器120的主孔125上。采用多个卡环127来悬挂保护反射器120的延伸件122，从而有限地暴露于燃烧器116的直接热辐射。此外，延伸臂在支撑件129上配有一个轻质挡板128，用于遮挡直接辐射，从而避免产生中心热点。保护延伸件122可以采用具有反射内面的金属，或者采用部分涂布或不涂布的玻璃，从而在控制辐射热能反射图形的同时，形成柔性流动。在本庭院加热器实施方式中，从燃烧器组件来分配热量的目的在于，在垂直于反射器的中心纵向轴线“V”的平面上形成环形图案。因此，反射器用所反射的热量来覆盖最接近于轴线的图案区域，而直接辐射则被挡板128所遮挡。超出遮挡区的中间区域被直接辐射与反射辐射所覆盖，而所指定的外部区域则只接受所反射的辐射。如果需要形成矩形或非圆形分配图案，或者分配不均匀，则可以采用已知的原理来设计一种反射器，从而对该设计进行补充。
在图2A中，燃烧器组件100相对于图1，且处于庭院加热器130内。延伸臂109从基座单元150内伸出，燃料可存储于内，而且控制系统也处于其内。燃料气体与空气的混合发生于燃烧器组件的送气管110内。也可以沿着管子100内的一个单独的管道或毛细管来输送燃料从而作为燃料气化雾而进入燃烧器内，它在此与空气相混合。为了在热分配连续区域之处比如人可以坐着或站立的台面向燃烧器组件100供应，延伸臂109从基座150向上延伸形成弧形，并达到规定高度，且径向外伸至所需的距离。当然，基座必须具有较大的质量，从而足以成为延伸臂109及燃烧器组件100的配重。
图2B中，100’表示燃烧器组件，而且属于庭院加热器130’的另一种配置。在本实施方式中，水平延伸臂109’及配重140’由基座150’来支撑。在另一种配置中(未图示)，下垂燃烧器组件配有反射器，它可用于图2A及2B所示的庭院加热器。
图1所示的燃烧器芯116最好采用编织网170，且如图3A所示。该网采用高温钢丝，且采用高紧密性编织方式，该钢丝的直径“A”约为1mm，间隙“B”不大于0.8mm。间隙“B”是重要的，从而可在900-1100℃这一低温下保持气体燃料/气体混合物的燃烧，由此而使燃烧器芯保持低于1600℃的低温，并保持本发明的较低的NOX特性。如果间隙小于0.8mm，便可防止燃烧器回火。
图3B表示可用于燃烧器芯116的另一种材料。金属片冲压件180包括一个连续阵列孔眼，其开口“D”不大于0.8mm，并均匀地分布0.4mm这一“C”间隙。
可采用图3A或3B所示的材料来形成球形，从而形成燃烧器芯116。然而，为了在燃烧器芯116的表面上保持有效的燃烧，从而产生较低的NOX排放量，有必要当燃烧器芯加热到其操作温度时，使0.8mm的开口不变形。
所述各芯件也可以采用其它材料。本发明人发现，所述材料是合适且良好的，其它材料比如多孔陶瓷或耐高温材料也具有同样的效果。
图3A所示的柔性金属丝网170可用来避免在燃烧器芯116的反作用区内产生热应力。
如果采用催化剂，则金属丝的直径必须尽量大，从而可在金属丝表面进行洗覆(铝-氧AL2O3)。参见图4A，通过对金属丝170进行热处理来形成原表面171(钢中的AL成份)。洗覆可粘接到该表面上。通过洗覆可保持催化剂，催化剂最好是钯，从而可支持稀薄的甲烷燃烧。在金属丝170上进行热处理来形成原表面171的目的在于，增大施加催化剂的表面面积，从而暴露于气体燃烧/氧化之中。图4B中，钯催化剂表现为球体172与AL2O3相结合。
图5A中，燃烧器组件200作为本发明的另一种实施方式。其中，分配器芯214形成为圆柱体，其封闭端连接于送气管210的开口上，并从其延伸。分配器芯214采用孔眼金属片，在曲线状圆柱表面上有均匀分布的孔眼，其一端由盘片215来封闭。分配器芯214可均匀地分布气体燃料/空气混合物。球状燃烧器芯216作为一种扩散器芯212与图1所示基本相同。在本实施方式中，反射器220的外唇222在圆周形成，从而形成沟槽224，延伸到内表面221的最大延伸量为止。沟槽224用于在燃烧器启动时，收集内面221上的冷凝水，从而防止冷凝水从燃烧器组件200上滴落。初次点火后，且燃烧器稳定燃烧后，不再会产生冷凝水，而且在沟槽224内收集的冷凝水会被蒸发。
图5A表示毛细管190在送气管210内的位置，它用于将燃料细化成雾状。在传统方式中，毛细管内的液体燃料被加热到接近其沸腾点。在本实施方式中，可通过施加到毛细管上的一个辅助电源、一个邻近加热单元及/或燃烧器组件所产生的过热来加热。在压力下，燃料流经毛细管，并以雾态来离开毛细管191的开口端。雾态燃料与送气管210内的空气混合在一起，并经由分配器214来进入燃烧器内。进入燃烧器内后，燃料/空气混合物便移至燃烧器内，并发生燃烧。利用这种燃料供应技术，燃烧器可使重燃料及气体燃烧完全燃烧。雾态喷射技术可适用于上述及其它的各种分配器配置。
在图5B所示的另一种实施方式中，燃烧器组件300对应于图1所示的燃烧器组件。但在该实施方式中，增设了一个挡板319。球状挡板319采用类似于分配器312的孔眼金属片，并与分配器312类似，具有均匀的分配孔眼，从而可使气态燃料/空气混合物流向燃烧器316。挡板319还连接于送气管310上，用于刚性支撑。
挡板319的作用是使燃料/空气混合物从扩散器312向燃烧器316均匀地流动，从而降低因燃料/空气混合物在燃烧器316表面上的燃烧而产生的噪声。挡板319大于扩散器312，而小于同心燃烧器316。这样，具有预定厚度的球形区313便处于扩散器312与挡板319之间，而且处于挡板319与燃烧器316之间。
本发明适于庭院加热器配置，但也适于需要高效热量及低排放量的其它配置。比如，本发明可用作食品炊事装置，如图6所示，也可以用作空间加热器，如图7所示。还可以用作壁炉及车库加热器，但附图未示。
图6中，炊事装置600处于基本形式，包括一个隔热壳体601，其具有底面603、热通孔605、炊事平台609、旋转板支架611。燃烧器包括气态燃料/空气混合物传送管610，其支撑燃烧器616及反射器620。本实施方式的反射器弯曲，从而形成一个“R”状，且朝向板支架611上的食品619，从而形成均匀且有效的分配。防溅挡板607处于燃烧器616与炊事区域之间，从而防止油脂及食品碎屑进入燃烧器内，以免造成不可控制的燃烧回流。防溅挡板最好采用对热辐射透明的刚性材料。各种玻璃均适于该用途。挡板607也可以采用陶瓷玻璃，用来对来自燃烧器616的热能进行导向。
图7中，空间加热器700的反射器720将来自燃烧器717的热量导向用户所选择的空间。这样，安全挡板719连接于反射器的前面，从而防止外界与燃烧器717接触。挡板719也可以包括一个中间陶瓷玻璃，其对来自燃烧器717的热量进行重新辐射。气态燃料/空气混合物传送管710从基座管750来提供燃料，并对反射器及燃烧器进行支撑。
本发明所采用的燃料最好为天然气或丙烷。但也可采用其它燃料，只要它们符合以1-2个大气压低压气态来输送给燃烧器这一标准即可。
图1所示的形成球状燃烧器116的优先方法是，准备具有同一直径的二个半球体802及803，如图8所示。在装备半球体时，在模具上放置网，并压出形状。凸缘810及813围绕在各半球体相应开口的周围。凸缘810及813可接到一起，从而对凸缘进行焊接。最终形成图9所示的球体116，焊点820围绕在其赤道上，然后对凸缘进行修整。
室内加热器10如图10A及10B所示。在本实施方式中，壳体11采用刚性材料，如金属片，可涂布未图示的防火层。本发明的三个辐射燃烧器16具有线性阵列。根据室内的尺寸及加热能力来确定燃烧器的大小，可采用更多或更少的燃烧器。
由于本发明的辐射燃烧器的排放量很少，因而本实施方式的加热器10可作为“无通孔”加热器，而不采用外部燃烧空气。但在该场合下，外部燃烧空气及外部排气采用传统的方式。
辐射燃烧器16安装在反射器支撑架19上，与燃烧空气入口管34相连接。水平岐管32用于向燃烧器16分配燃烧空气。辐射燃烧器16延伸进入反射器26及陶瓷玻璃18的空间内。反射器26及反射器支撑件19内的开口22用于使燃烧气体通过孔管24来排放。
壳体11形成充压空间20，其由燃烧气体及来自反射器区域的热量来加热。室内入口12处于壳体11的前底部，对应的室内出口14处于壳体11的前顶部。这样，由加热器10来产生传导热，并分散到室内。也可以在充压空间20内设置风扇(不图示)，从而增大空气流量及传导热的分散性。
加热器10产生的大部分热能形成辐射热，由燃烧器16及反射器26直接喷入室内。陶瓷玻璃18使辐射热高效穿入室内，并防止辐射燃烧器16与外界异物接触。燃烧器16及反射器26所产生的辐射热被传送给陶瓷玻璃18(用于该用途)。玻璃18再将热量辐射到室内。
尽管图10A及10B未示出，但加热器包括相关的传感器及系统，用于点火控制、恒热控制及高温安全断路控制。
球形燃烧器的另一种形式是刚性圆柱体，其中心轴线纵向对中。这样，燃烧器的圆柱体的重力效果便可降至最低，同时可保持其它实施方式的各种效果。
图11及12所示的本发明的另一实施方式中，加热器900配有一个高效热交换器940。在本实施方式中，热交换器940用来从排气中抽出多余的热量，从而使燃烧器916产生受控燃烧。本实施方式包括一个基座951，其用于支撑其它部件。壳体913用来容纳电子控制单元、用于控制来自供气管932及空气入口934的空气燃料混合物的阀门、以及风扇(未图示)，用于将混合物加压输送给燃烧器916。915用于主电源的电力接线。如果单元用于燃烧环境大气，或者如果气化燃料与空气混合，则可取消外部空气源934。
如上所述，输送管910从箱体913延伸到辐射燃烧器916。输送管910还机械支撑反射器920及热交换器940。在本实施方式中，反射器用于以预定的图形来辐射来自燃烧器916的热量。燃烧气体穿过反射器920顶部的孔眼924，进入热交换器940内。燃烧气体上升，穿过热交换器940，并通过排气管924而排出。
热交换器940包括一个螺旋管942，其使排气在各盘管之间产生层流，从而使热量从气体层流入管路942内。水或其它类似的传热媒体进入管路946内，穿过管路942，并通过管路944排出。
热交换器盘管942内具有由管路942的螺旋形状而产生的间隙，该间隙很小，为“h”(约为.8mm)，而且较长，为“L”(如图13所示)。该间隙用于产生层流排气。这样，可有效地进行热交换。排气进入热交换器940内，温度约为900℃，而排出温度则小于100℃。水或其它吸热液体流经管路942，从加热管942中抽出热能。加热后的水除了家庭热水器之外，还可用于各种用途，比如洗浴室或厨房等。由于层流热交换器940作为一种冷凝器，因而冷凝水产生于管路942的外部，作为一种热交换过程的副产品，并在热交换器的基部收集。冷凝水排入管路948内。该水没有杂质，可用来消费(假设它未因收集容器而污染杂质)。
图11所示的本实施方式的外部壳体950如图12所示。壳体950包括一个圆柱管，其与基座951相配合，并有一个顶板953，用来形成一个封闭空间，在该空间内，放置图11所示的部件。
陶瓷玻璃件918与壳体950的对应孔眼相接，并对应于反射器920，从而将热量从单元向外传导。圆柱管的直径超过热交换器940的直径，从而形成一个加热空间，使来自反射器920背面的热量在壳体内上升。在壳体950的底部及顶部，形成类似于孔眼952及954的栅格，从而使传导热流出装置，进入装置所在的室内。当然，也可在壳体内采用风扇，从而增大气流，降低壳体温度。
通过层流式排气，可显著增大从排气传入水内的热量。其理论如下
参见上式及图13，对于以一定的压力损失Δp来传导的给定热量Q1.必要面积F＝b*1＝板的常量/b(一定的热交换器尺寸及质量)与间隙b的宽度成反比。宽度b越宽，热传导表面的面积F便越小，因而热交换器的重量便越轻。
2.由于必要长度L与b2成反比，因而如果增大宽度b，便可缩小长度L。
对于图14放大表示的热交换器942，这意味着1.高度h应尽量小，应足以产生排气层流。高度h应为＜1mm(实际上不能太小)。
2.宽度b应尽量大。
通过螺旋管942可达到这一几何目的，其方法是，配置一个矩形，其剖面为944i-944n，长度L被高度h及极长的宽度b来分割。
层流热交换器有效地作为一种冷凝器来使用。排出气体进入间隙内，其温度为＞900℃，冷却到100℃以下。如果用甲烷作燃料，则通过使水中的排出气体冷凝，可在理论上再生成11％的热能。如果冷凝器采用不含重金属的金属，则在管路942的外部形成的天然气燃烧物冷凝水便非常洁净。
此外，也可以在热交换器的下游处设置排气风扇，从而确保冷却后的燃烧物从装置内排出。可通过多种方法来进行热控制。第一种控制方法是通过可调节的恒温反馈来调节流向燃烧器的燃料。第二种方法是选择具有各种传送特性的多种陶瓷玻璃窗口，并手动放置到装置的前面。
图15表示第二系统1000的方框图，用于各种实施方式的辐射燃烧器。1010表示辐射燃烧器，其接受被调节了的来自气体管1048的燃料气体，并接受被控制的来自气管1056的气体。燃料来自源地1040，它可以是天然气、甲烷、丙烷、丁烷、柴油或其它气态生物产品。燃料通过管路1041进入压力调节器1042及手动调节阀门1044内。还可采用电控气体截止阀1046来增大安全性。在气体截止阀1046之后，燃料通过管路送至辐射燃烧器1010内，它在此与空气混合，从而进行受控燃烧。系统的电力通过手动开关1032而来自电源1030。
电控器1020接受来自线路1033上的电源1030及开关1032的电力。当确认线路1045上的气体阀门1044已关合后，电控器1020便通过线路1015来初次点燃燃烧器1010，从而点燃点火器/火焰传感器1017。控制器接下来经由线路1019上的火焰传感器1017来监视火焰的现状。通过控制线路1049上的风扇1050的速度来调节进入燃烧器内的空气。气流控制对应于气阀1044的手动设置，从而使燃料/空气混合物保持到理想的程度，从而在燃烧器的表面上产生完全燃烧。控制器1000的其它安全装置包括一个气流传感器1052及一个倾倒式传感器1054。当这些传感器倾倒后，由于对传感器1052而言缺乏气流，或者对传感器1054而言装置是倾倒的，因而电控器便使气体截止阀1046断路，从而使燃烧器截止燃烧。
上述实施方式只用于说明本发明的各种用途，不构成限定。
权利要求
1.一种辐射燃烧器组件，包括一个球状燃烧器芯，该燃烧器芯具有一个围绕燃料/气体传送管的开口的第一开口，从而将燃料/气体混合物提供到所述燃烧器芯内；其中，所述燃烧器芯所采用的材料上设有具有预定尺寸的阵列状孔眼，分布在整个球状表面上，在使用范围内的所有温度下均不变形。
2.如权利要求1所述的燃烧器组件，其特征在于，还包括一个球状扩散器芯，其直径小于所述燃烧器芯，有一个围绕燃料/气体传送管的开口的第一开口；其中，所述扩散器芯采用板材，其具有内外表面，并具有预定尺寸的阵列状孔眼，分布在整个内外球状表面上；安装时在所述燃烧器芯内同心，从而在所述芯件之间产生基本相等的距离，并在使用范围内的所有温度下均不变形。
3.如权利要求2所述的燃烧器组件，其特征在于，还包括一个分配器，其处于所述燃料/气体输送管开口与所述扩散器芯之问，从而对所述燃料/气体混合物导向，基本均匀地导向所述扩散器芯的内表面。
4.如权利要求3所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃料/气体输送管向下输送燃料/气体混合物，并垂直于水平面，所述燃烧器芯、所述扩散器芯及所述分配器芯互相连接，从而延伸至所述燃料/气体输送管之下，并连接于反射器芯之下，从而以预定的分配模式来分配辐射热。
5.如权利要求1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃料/气体输送管向下输送燃料/气体混合物，并垂直于水平面，所述燃烧器芯互相连接，从而延伸至所述燃料/气体输送管之下，所述燃烧器组件连接于反射器芯之下，从而以预定的分配模式来分配辐射热。
6.如权利要求1所述的辐射燃烧器组件，其特征在于，还包括一个反射器芯，用于支撑燃烧器的至少一个半球体，并用于以预定模式来控制来自所述燃烧器的热量分配。
7.如权利要求6所述的辐射燃烧器组件，其特征在于，所述组件是一种用于庭院加热器的辐射热能源，所述加热器包括成为燃料源的壳体的一个基座，并支撑所述空气/燃料输送管，其连接于所述燃料源与所述燃烧器之间，用来向所述组件传送燃料。
8.如权利要求7所述的辐射燃烧器组件，其特征在于，所述加热器基座包括一个风扇，用于迫使空气进入所述被支撑的空气/燃料输送管，从而将近空气送给所述燃烧器组件，所述加热器还包括一个控制系统，用于控制由所述风扇按照预定因数向所述燃烧器供给的空气量，从而使所述燃烧器表面上的燃烧保持到低于1600℃这一预定的范围内。
9.如权利要求8所述的辐射燃烧器组件，其特征在于，所述加热器包括一个手动控制阀，用于调节从所述燃料源流向所述燃烧器的燃料。
10.如权利要求6所述的辐射燃烧器组件，其特征在于，所述组件是炊事器具的辐射热能源，包括一个壳体，用于容纳所述辐射热，从而补充所述反射器及燃烧器之下的平台上的食品加热，配有处于所述食品与所述燃烧器之间的一个保护挡板，从而防止回火。
11.如权利要求6所述的辐射燃烧器组件，其特征在于，所述组件是一种便携式室内加热器的辐射热能源，它包括配有开口的一个壳体，从而使所述热量按预定的分配模式来辐射。
12.如权利要求6所述的辐射燃烧器组件，其特征在于，所述组件是一种室内加热器的辐射热能源，它包括配有开口的一个壳体，从而使所述热量按预定的分配模式来辐射，所述加热器包括一个热交换器芯，处于从所述燃烧芯排出的燃烧气体的路径上，并从组件中抽出多余的热量。
13.如权利要求12所述的辐射燃烧器组件，其特征在于，所述热交换器暴露于所述壳体内，从而在所述热交换器中对气流提供传导热，并对室内进一步提供热能。
14.如权利要求1所述的辐射燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器芯的形成方法包括下列步骤提供半球状下凹模具；提供所述燃烧器材料板材，具有预定的尺寸，从而适于所述模具；提供半球状外凸匹配模具，直径稍微小于所述下凹模；将所述燃烧器材料压入所述模具之间，直至所述燃烧器材料形成半球状为止，而且其平面凸缘从圆形开口处外延；沿着它们的圆形边缘来匹配燃烧器材料的二个被压缩的半球体；沿着凸缘将所述半球体粘接到一起，从而从其开口来延伸，并将所述凸缘移至所述粘接层之外。
15.如权利要求14所述的辐射燃烧器，其特征在于，所述燃烧器材料是一种编织网，采用高温钢丝，其孔眼小于0.8mm。
16.如权利要求14所述的辐射燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器材料是一种孔眼钢金属冲压体，其孔眼直径小于0.8mm，并以0.4mm的间隔来均匀地分布。
17.如权利要求1所述的辐射燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器芯涂覆一种催化剂，所述孔眼直径不大于0.8mm。
18.如权利要求1所述的辐射燃烧器组件，其特征在于，所述燃料/气体混合物分布于所述燃烧器芯的内表面上，当温度达到低于1600℃这一预定程度时，燃烧被限制到所述芯件的表面上，从而保持热量从所述芯件上直接辐射。
19.如权利要求18所述的辐射燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧保持为一种非可见火焰。
20.如权利要求1所述的辐射燃烧器组件，其特征在于，所述燃料/空气混合物处于雾态燃料这一形式，所喷入的空气流通过燃料/空气传送管而进入燃烧器内。
21.如权利要求20所述的辐射燃烧器组件，其特征在于，所述雾态燃料的产生方法为，在压力下向被加热的毛细管提供液体燃料，所述燃料在此被加热至接近于燃料的沸点温度为止，然后从毛细管的开口端喷入所述燃烧器内。
22.一种辐射燃烧器组件，包括一个球状燃烧器芯，该燃烧器芯具有一个围绕燃料/气体传送管的开口的第一开口，其中，所述燃烧器芯采用高温金属材料，其上设有具有预定尺寸的阵列状孔眼，分布在整个球状表面上；反射器芯围绕在所述芯件周围，从而以预定的分配模式来导向所述辐射，并提供至少一个开口，从而使燃烧气体流出；一个热交换器芯，配置于从所述燃烧器芯排出的燃烧气体的路径上，从而从组件中抽出多余的热量。
全文摘要
一种高效辐射燃烧器组件(100)，用于庭院加热器等人们希望或需要降低NO
文档编号F23D14/12GK1997853SQ200580022874
公开日2007年7月11日 申请日期2005年6月28日 优先权日2004年7月7日
发明者彼得·霍夫鲍尔, 黄跃欣 申请人:先进推进力技术公司