TWI617271B - 燒烤裝置之燃燒管 - Google Patents

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Abstract

本發明尤其提供漸細燃燒管，該等漸細燃燒管具有凸起氣體端口及不含阻塞物之一平滑內部表面。亦可包含文氏管部件及空氣閘門。

Description

燒烤裝置之燃燒管
本發明係關於供在氣體設備(諸如燒烤裝置)中使用之燃燒器。更特定而言，本發明係關於具有凸起氣體端口及一平滑內部表面之漸細燃燒管。
燃燒器及燃燒管總成(包含用於燒烤裝置中之燃燒器及燃燒管總成)係眾所周知的。大部分習用燒烤裝置包含提供複數個燃燒管、氣閥及一氣體分配歧管之燃燒管總成。每一燃燒管具有由一開放端及一閉合端定義之一長度以及沿著燃燒管之該長度介於該開放端與該閉合端之間的複數個出口端口。燃燒管之開放端通常包含燃燒管用於調整氣體與燃燒空氣混合物之一空氣閘門，以及用以增加管中之氣體/空氣混合物之速度之一文氏管(venturi)區域。開放端連接至一氣體控制閥之頸部，該氣體控制閥與一氣體分配歧管流體連通，該氣體分配歧管與一氣體源(諸如一氣罐)流體連通。 出於成本、製造及其他原因，諸多習用燃燒管係由中空經焊接圓形管路(通常由不銹鋼製成)構造而成。一文氏管區域通常藉由接近燃燒管之開放端捏縮管而形成。文氏管增加自氣體噴嘴至燃燒管中之燃料/空氣混合物之速度。亦通常在燃燒管之開放端上提供一空氣閘門以調整燃料與空氣混合物。 亦出於成本及其他製造原因，典型燃燒管之氣體端口在管之頂部或各側上自管之外側至內側衝壓至管中。此導致毛邊或燃燒管之內側上之其他阻塞物，該等阻塞物可破壞燃料/空氣混合物之流且提供不良火焰品質。此外，由彼等燃燒管產生之火焰通常直接位於燃燒管本身之表面上。此增加燃燒管之溫度且可導致端口之增加之腐蝕及堵塞以及燃燒管之一較短壽命。另外，諸多已知燃燒管具有沿著其長度之一實質上均一剖面，此可導致沿著管之長度之不均勻或不一致燃料壓力。此可亦不利地影響火焰品質。 因此，需要提供經改良火焰特性及品質且增加燃燒管之壽命之經改良燃燒管。亦需要達成貫穿燃燒管之長度之平滑燃料/空氣流以及貫穿燃燒管之長度之一致壓力之燃燒管。本發明解決上文所闡述及其他缺陷且提供優於已知燃燒管之新特徵及優點。
一般而言，本發明之燃燒管係與燒烤裝置一起使用之燃燒器總成之部分。本發明保留已知燃燒管之優點且提供新特徵及優點，某些新特徵及優點在下文闡述且其他新特徵及優點將為熟習此項技術者所明瞭。 根據本發明，提供供在一燒烤裝置中使用之一燃燒器。其包含一漸細燃燒管，該漸細燃燒管具有一開放端、一閉合端及不含毛邊或其他阻塞物之一實質上中空及平滑內部。該燃燒管包含一上部表面，該上部表面包含複數個氣體端口，該複數個氣體端口具有在該管之該上部表面上方突出之一高度及處於該高度之頂部之一開口，該開口具有一直徑。亦在該燃燒管之該開放端處提供一文氏管部件，該文氏管部件包含兩個相對、大體v形凸緣以限制該燃燒管之該開放端之該內部。 在一較佳實施例中，該氣體端口高度介於大約.020英寸與.062英寸之間且該開口直徑介於大約.075英寸與.110英寸之間。更具體而言且較佳地，該氣體端口高度係大約.060英寸且該端口直徑係大約.093英寸。另外且如較佳地，氣體端口高度對開口直徑之比率介於大約.640與.650之間，且較佳地大於.5。 本發明亦提供一種用於一燒烤裝置之燃燒器總成，該總成具有一燃燒管，該燃燒管包含一開放端及一閉合端以及介於該開放端與該閉合端之間的一長度以及一上部表面。該燃燒管進一步包含界定一中空內部之一剖面形狀，其中該剖面形狀係漸細的且界定自該開放端至該閉合端減小之一面積。亦包含複數個凸起氣體端口，該複數個凸起氣體端口係沿著該燃燒管之該上部表面之該長度，該等氣體端口具有在該燃燒管之該上部表面上方突出之一高度及處於該氣體端口之該高度之頂部之一開口，該開口具有一直徑。另外，該燃燒管之該中空內部不含毛邊或其他阻塞物。 在一較佳實施例中，以英寸為單位之該氣體端口之該高度對以英寸為單位之該氣體端口開口之該直徑之比率介於大約.625與.670之間。該端口之該高度介於.020英寸與.062英寸之間且該開口直徑介於.075英寸與.110英寸之間亦係較佳的。更具體而言且較佳地，該端口之該高度係大約.060英寸且該開口直徑係大約.093英寸。 本發明亦提供一種用於一燒烤裝置之燃燒器總成，該燒烤裝置具有一燃料源、與該燃料源流體連通之一氣體分配歧管及與該氣體分配歧管流體連通之若干控制閥。亦提供一燃燒管，該燃燒管具有一開放端、一閉合端及一實質上中空內部，該燃燒管自該開放端至該閉合端逐步漸細。在該燃燒管之一上部表面上包含複數個凸起氣體端口，該等氣體端口在該燃燒管之該上部表面上方突出，具有自該上部表面之一高度及處於該高度之頂部之一開口，該開口具有一面積。該燃燒管之該內部不含毛邊或阻塞物以准許流體沿著該燃燒管之該內部之長度進行平滑流動，且其中一火焰位於該等氣體端口之該等開口之頂部上且在該燃燒管之該上部表面上方。 在一較佳實施例中，該等氣體端口之該高度介於.020英寸與.062英寸之間且該端口開口之該面積介於.006平方英寸與.008平方英寸之間。在特定較佳實施例中，該氣體端口之該高度係大約.060英寸且該開口之該面積係大約.007平方英寸。亦可提供一文氏管部件及一空氣閘門。 替代地，該端口開口可係大體圓形且具有一直徑。在一較佳實施例中，該氣體端口之該高度介於.020英寸與.062英寸之間且該開口之該直徑介於.075英寸與.110英寸之間。在較佳實施例中，該氣體端口之該高度係大約.060英寸且該開口之該直徑係大約.093英寸。 因此，本發明之一目的係提供在一寬廣範圍之氣體及混合物以及一寬廣範圍之輸入壓力內高效操作之一安全可靠燃燒管。 本發明之另一目的係提供達成沿著管之長度之一致壓力之一漸細燃燒管。 本發明之再一目的係提供具有一平滑內部表面之一燃燒管，該平滑內部表面達成沿著管之內部之長度之層狀流體流。 本發明之又一目的係提供達成較佳火焰特性且有助於維持一較涼燃燒管溫度之凸起氣體端口。 本發明之再又一目的係藉由自將係燃燒管之內側之位置至將係燃燒管之外側之位置形成凸起氣體端口而製造燃燒管，使得燃燒管之內部係平滑的且不含其他阻塞物或毛邊。 本發明之一額外目的係減少燃燒管之腐蝕及氣體端口堵塞。 本發明之再一額外目的係提供較大氣體端口開口，該等較大氣體端口開口提供經改良火焰特性且較不易於腐蝕，而當正在使用時不易於遭受回火或拉回至燃燒管中之火焰。 本發明之又一額外目的係達成較大材料選擇以及製造及成本優點。 本發明之又一目的係提供具有經改良火焰特性及較少材料降級之一燃燒管。 本發明之再又一目的係提供一經改良文氏管部件且包含與具有一非圓形剖面之一燃燒管一起發揮作用之一個文氏管部件。 本發明之再又一目的係提供具有一漸細剖面之一經改良燃燒管、一文氏管部件及一空氣閘門，該空氣閘門與燃燒管之開放端協作以調整燃料/空氣混合物。 發明者對術語之定義 可用於此專利之各個請求項及/或說明書中之以下術語意欲具有與法律之要求一致之其最廣泛意義： 如本文中所使用，「前部」或「向前」係藉由參考一燒烤裝置之前部或朝向前部而使用，前部通常包含控制面板、氣體控制旋鈕及諸如此類。 如本文中所使用，「後部」或「向後」係藉由參考一典型燒烤裝置之背部或朝向背部而使用。 如本文中所使用，「空氣閘門」應意指通常存在於燃燒管之開放端處之裝置，該裝置與燃燒管之開放端協作以准許對燃燒管之一開口之調整以控制燃料與燃燒空氣混合物。 如本文中所使用，「點火系統」應意指能夠產生火花以點燃自一燃燒管之出口端口發射之燃料/空氣混合物之裝置。 在說明書或申請專利範圍中替代意義係可能之情況下，最廣泛意義意欲與熟習此項技術者之理解一致。申請專利範圍中所使用之所有詞語意欲以正常、習慣的語法、貿易及英語語言用法使用。
下文陳述對當前被認為係所主張發明之較佳實施例或最佳代表性實例之一闡述。設想未來及當前對實施例及較佳實施例之替代形式及修改。作出功能、目的、結構或結果之非實質改變之任何替代形式或修改意欲由此專利之申請專利範圍涵蓋。 可藉由參考圖1及圖2來觀看本發明之一燃燒器總成10之總體態樣。燃燒器總成10包含一較佳燃燒管20、一空氣閘門50及一文氏管部件60。燃燒管20具有介於一開放端21與一閉合端22之間的一長度。開放端21通常毗鄰於一氣閥及氣體分配歧管(未展示)而朝向燒烤裝置之前部，且閉合端22通常固定至一燒烤裝置之後部。在大部分情況中，一燒烤裝置將包含平行於彼此間隔之複數個燃燒管20。 在一較佳實施例中，燃燒管20具有一矩形剖面形狀，其中一上部表面23、兩個側表面24、25及一底部表面26形成一實質上中空內部。熟習此項技術者將理解，燃燒管20之剖面形狀未必係矩形，如同在較佳實施例中。舉例而言，剖面形狀可係方形、圓形或橢圓形。在較佳實施例中，燃燒管20係漸細的，亦即，存在沿著自開放端21至閉合端22之長度之剖面面積之一逐步減小。此准許貫穿燃燒管20之長度之燃料/空氣混合物之一恆定壓力。一窗28接近燃燒管20之開放端21而提供於每一側24、25上。窗28結合空氣閘門50 (圖9)用於調整空氣/燃料混合物，如熟習此項技術者將理解。 亦提供複數個氣體端口30。在一較佳實施例中，氣體端口30沿著燃燒管20之頂部表面23等距地散佈。熟習此項技術者將理解，端口之數目及間隔以及燃燒管20之剖面形狀之大小係基於每一燃燒管20之BTU要求而計算或判定。重要的係，氣體端口30係自管20之內側至管20之外側形成或擠製而成。以此方式，不同於自管之外側至內側衝壓之習用燃燒管，在燃燒管20之內側上不存在毛邊或阻塞物以阻塞燃料/空氣流或使彼流紊流。因此，在其他優點當中達成所期望藍色火焰特性。 在燃燒管20之製造之較佳實施例及較佳方法中，燃燒管20係由經適當定大小且經塑形材料之一單個薄片(通常係不銹鋼)構造而成。在將成為燃燒管20之內側之位置上，氣體端口30係形成或擠製於將係頂部表面23之位置上。一旦端口30自內側至外側形成，然後即將材料薄片摺疊以形成上部表面23及側表面24、25以及底部表面26。一突片27經提供且經焊接在一起，使得形成一實質上中空、漸細且無毛邊燃燒管20。參見圖1、圖2、圖3及圖5。熟習此項技術者將理解，存在除較佳方法之外的製造與本發明之目標及目的一致之漸細燃燒管20及端口30之方法。 可藉由參考圖6及圖7而較佳地觀看本發明之較佳凸起氣體端口30。每一端口30具有自上部表面23量測之一高度32，其中一開口33處於高度32之頂部。每一開口33具有一直徑34。在較佳實施例中，開口33係圓形。熟習此項技術者將理解，開口33可係另一形狀，且若(舉例而言)使用方形或矩形開口，則本文中所論述之直徑尺寸可易於轉換成面積。由於端口30之開口33在燃燒管20之上部表面23上方凸起，因此火焰亦在燃燒管20之上部表面23上方提高。此改良火焰品質且減小燒烤期間管20之溫度，此增加管20之壽命且防止端口開口33之腐蝕及堵塞。熟習此項技術者將理解，端口30可替代地位於一個或兩個側表面24、25上。亦將理解，亦可使用與本發明一致之燃燒管20之非矩形形狀。 試驗已展示，端口高度32與端口開口33直徑34之比率對於恰當及高效火焰品質及燃燒管20耐久性係重要的。理想的理論端口高度32與端口開口33直徑34係1:1。然而，在實務中，當以具成本效益之方式製造本發明之一燃燒管20時，彼比率係不可獲得的。由於端口30由上部表面23之材料形成，因此僅存在可用於形成端口30之如此多材料，如熟習此項技術者將理解。另外，試驗亦展示，在經定大小以供在典型燒烤裝置中使用之燃燒管20中，端口開口33直徑34不應超過.110"以避免火焰拉回至燃燒管20中。因此，已判定，最大合理可行之端口高度32係大約.020"至.062"。且較佳端口開口33直徑34介於大約.075"與.110"之間。在較佳實施例中，端口高度32對開口直徑34比率係大約.645。此較佳比率係使用.060"之一較佳端口高度32及.093"之一較佳端口開口直徑34而達成。此較佳構形連同燃燒管20之漸細提供最佳火焰品質、減少堵塞且延長燃燒管20之壽命。 可藉由參考圖8而觀看一較佳文氏管部件60。文氏管部件60包含一前部面61，該前部面具有一開口62以容納一典型氣閥(未展示)之頸部。亦在前部面61之每一側上提供具有一孔64之一向後突出側突片63。一頂部凸緣65及一底部凸緣66自面61向後突出。頂部凸緣65包含具有一頂點67之一v形部分。類似地，底部凸緣66包含具有一頂點68之一經倒置v形部分。如在圖8中可見，頂部凸緣65與底部凸緣66之間的空間在兩個相對頂點67及68交匯處變得收縮。在部件之後部處提供一穩定器支架69以支撐上部凸緣65及下部凸緣66。一孔70可接近前部提供於上部凸緣65上以便容納用於將空氣閘門50固定至燃燒管20 (參見圖2及圖9)之一螺絲，如下文所闡述。 如在圖1及圖2中所展示，文氏管部件60經***至燃燒管20之開放端21中。文氏管部件60可使用穿過突片63之孔64至燃燒管20之側24、25中之孔71中之一螺絲(未展示)而貼附至燃燒管20。將理解，可使用其他構件將文氏管部件60附接至燃燒管20。 當被***至燃燒管20中時，一典型氣閥(未展示)之頸部經***至開口62中。當燃料/空氣混合物在上部頂點67與下部頂點68之間的空間之間經過時，其速度增加。熟習此項技術者將理解，文氏管部件60經塑形且經定大小以配接於開放端21內且與燃燒管20之剖面形狀一致。 可藉由參考圖9而觀看本發明之一較佳空氣閘門50。如熟習此項技術者將理解，空氣閘門50在燃燒管20之開放端21處與窗28協作以准許對燃燒空氣與燃料混合物進行調整。較佳閘門50包含具有一槽52之一頂部51，該槽一旦處於針對所要混合物之恰當位置中即用於穿過孔72將閘門50固定至燃燒管20。閘門50包含兩側53，每一側皆具有一凹口54及兩個底部區段55。熟習此項技術者將理解，底部部件55之間的一空間經提供以容納係一較佳製造程序之部分的燃燒管20之底部上之突片27。側53之凹口54在文氏管部件60附接至燃燒管20時容納文氏管部件60之附接凸緣63。 當正在使用時，一氣閥之頸部經***至文氏管部件60之開口62中，其中燃燒管20之開放端通常處於燒烤裝置之前部。燃燒管20之閉合端22可移動地固定至燒烤裝置之一後部且開放端藉由空氣閘門50滑動地連接至閥頸部。以此方式，管20可在使用期間視需要擴張並收縮。氣體經注入至文氏管部件60中且使用空氣閘門50與所要量之燃燒空氣混合。燃料/空氣混合物之速度藉由文氏管部件60加速且沿著燃燒管20之長度向下流動。由於燃燒管20之漸細，貫穿管20之長度之壓力係相對恆定的。 當被點燃時，火焰位於凸起氣體端口30之頂部上之開口33處。由於火焰自燃燒管20之上部表面23移開，因此燃燒管20保持較涼。此導致燃燒管20之較少端口30堵塞及較少腐蝕。以此方式，可達成燃燒管20之一較長壽命及高火焰品質。另外，當使用較佳端口高度32與端口開口33直徑34時，火焰品質進一步增加。 以上闡述並不意欲限制用於定義本發明之隨附申請專利範圍中之詞語之意義或限制隨附申請專利範圍之範疇。而是，設想未來對結構、功能或結果之修改將存在，該等修改並非實質改變且所主張之所有此等非實質改變意欲由申請專利範圍涵蓋。因此，雖然圖解說明並闡述本發明之較佳實施例，但將理解可在不脫離所主張發明之情況下作出改變及修改。另外，儘管術語「所主張發明」或「本發明」有時以單數形式在本文中使用，但將理解，存在如所闡述及所主張之複數個發明。 在隨附申請專利範圍中陳述本發明之各種特徵。
10‧‧‧燃燒器總成
20‧‧‧燃燒管/管/漸細燃燒管
21‧‧‧開放端
22‧‧‧閉合端
23‧‧‧上部表面/頂部表面
24‧‧‧側表面/側
25‧‧‧側表面/側
26‧‧‧底部表面
27‧‧‧突片
28‧‧‧窗
30‧‧‧氣體端口/端口/凸起氣體端口
32‧‧‧高度/端口高度
33‧‧‧開口/端口開口
34‧‧‧直徑/開口直徑/端口開口直徑
50‧‧‧空氣閘門/閘門
51‧‧‧頂部
52‧‧‧槽
53‧‧‧側
54‧‧‧凹口
55‧‧‧底部區段/底部部件
60‧‧‧文氏管部件
61‧‧‧前部面/面
62‧‧‧開口
63‧‧‧向後突出側突片/突片/附接凸緣
64‧‧‧孔
65‧‧‧頂部凸緣/上部凸緣
66‧‧‧底部凸緣/下部凸緣
67‧‧‧頂點/相對頂點/上部頂點
68‧‧‧頂點/相對頂點/下部頂點
69‧‧‧穩定器支架
70‧‧‧孔
71‧‧‧孔
72‧‧‧孔
本發明之經陳述及未陳述目標、特徵及優點(有時以單數形式使用，但不排除複數形式)將依據以下闡述及圖式變得明瞭，其中在各個視圖中相似元件符號表示相似元件，且在各個視圖中： 圖1係本發明之一燃燒管之一較佳實施例之一側視平面圖，該圖經展示有已安裝之一較佳空氣閘門及較佳文氏管部件且經展示有在閉合之前的閉合端； 圖2係圖1之實施例之組件之一分解透視圖且展示閉合端係閉合的； 圖3係圖1之本發明之燃燒管之一較佳實施例之一側視平面圖； 圖4係圖3之較佳燃燒管之一頂部平面圖； 圖5係圖3之較佳燃燒管之一透視圖； 圖6係本發明之較佳凸起氣體端口之一剖面細節圖； 圖7係本發明之較佳凸起氣體端口之一頂部細節平面圖； 圖8係本發明之一較佳文氏管部件之一透視圖；且 圖9係本發明之一較佳空氣閘門之一透視圖。
10‧‧‧燃燒器總成
20‧‧‧燃燒管/管/漸細燃燒管
21‧‧‧開放端
22‧‧‧閉合端
23‧‧‧上部表面/頂部表面
24‧‧‧側表面/側
27‧‧‧突片
28‧‧‧窗
30‧‧‧氣體端口/端口/凸起氣體端口
50‧‧‧空氣閘門/閘門

Claims (17)

  1. 一種供在一燒烤裝置中使用之燃燒器，其包括：一漸細燃燒管，其具有一開放端、一閉合端及不含毛邊或其他阻塞物之一實質上中空且平滑內部以及一上部表面，該上部表面包含複數個氣體端口，該複數個氣體端口具有在該上部表面上方突出之一高度及處於該高度之頂部之一開口，該開口具有一直徑；一氣體噴嘴，其與該燃燒管之該開放端相連以將氣體注入至該燃燒管；及一文氏管部件，其處於該燃燒管之該開放端，該文氏管部件包含兩個對置的大體v形凸緣以限制該燃燒管之該開放端之該內部而增加自該氣體噴嘴注入至該燃燒管之該氣體之速度，其中該大體v形凸緣自該燃燒管之該開放端朝向該燃燒管之閉合端會聚。
  2. 如請求項1之燃燒器，其中該氣體端口高度介於大約.020英寸與.062英寸之間，且該開口直徑介於大約.075英寸與.110英寸之間。
  3. 如請求項2之燃燒器，其中該氣體端口高度係大約.060英寸，且該端口直徑係大約.093英寸。
  4. 如請求項2之燃燒器，其中氣體端口高度對開口直徑之一比率介於大約.640與.650之間。
  5. 如請求項4之燃燒器，其中該氣體端口高度對開口直徑比率大於.5。
  6. 一種用於一燒烤裝置之燃燒器總成，其包括：一燃燒管，該燃燒管包含一開放端及一閉合端以及介於該開放端與該閉合端之間的一長度以及一上部表面，該燃燒管進一步包含界定一中空內部之一剖面形狀，其中該剖面形狀界定自該開放端至該閉合端減小之一面積；複數個氣體端口，其係沿著該燃燒管之該上部表面之該長度，該等氣體端口具有在該燃燒管之該上部表面上方突出之一高度及處於該氣體端口之該高度之頂部之一開口，該開口具有一直徑；且，其中該燃燒管之該中空內部不含毛邊或其他阻塞物。
  7. 如請求項6之燃燒器總成，其中該氣體端口之該高度對該開口之該直徑之比率介於大約.625與.670之間。
  8. 如請求項6之燃燒器總成，其中該端口之該高度介於.020英寸與.062英寸之間，且該開口直徑介於.075英寸與.110英寸之間。
  9. 如請求項8之燃燒器總成，其中該端口之該高度係大約.060英寸，且該開口直徑係大約.093英寸。
  10. 一種用於一燒烤裝置之燃燒器總成，該燒烤裝置具有一燃料源、一氣體分配歧管及若干控制閥，該燃燒器總成包括： 一燃燒管，其具有一開放端、一閉合端及一實質上中空內部，該燃燒管自該開放端至該閉合端逐步漸細；複數個氣體端口，其處於該燃燒管之一上部表面上，該等氣體端口在該燃燒管之該上部表面上方突出，具有自該上部表面之一高度及處於該高度之頂部之一開口，該開口具有一面積；且，其中該燃燒管之該內部不含毛邊或阻塞物以准許流體沿著該燃燒管之該內部之長度進行平滑流動，且其中一火焰位於該等氣體端口之該等開口之頂部上。
  11. 如請求項10之燃燒器總成，其中該等氣體端口之該高度介於.020英寸與.062英寸之間，且該開口之該面積介於.006平方英寸與.008平方英寸之間。
  12. 如請求項11之燃燒器總成，其中該氣體端口之該高度係大約.060英寸，且該開口之該面積係大約.007平方英寸。
  13. 如請求項10之燃燒器總成，其中該燃燒管之該開放端包含一文氏管部件，該文氏管部件包含兩個對置的大體v形凸緣，該大體v形凸緣自該燃燒管之該開放端朝向該燃燒管之閉合端會聚。
  14. 如請求項13之燃燒器總成，其中提供一空氣閘門，該空氣閘門與該燃燒管之該開放端協作以准許對進入該燃燒管之燃料與空氣混合物進行調整。
  15. 如請求項10之燃燒器總成，其中該端口開口係大體圓形，具有一直徑。
  16. 如請求項15之燃燒器總成，其中該等氣體端口之該高度介於.020英寸與.062英寸之間，且該開口之該直徑介於.075英寸與.110英寸之間。
  17. 如請求項16之燃燒器總成，其中該等氣體端口之該高度係大約.060英寸，且該開口之該直徑係大約.093英寸。
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