[分享]Tilley R1暖器之燃燒器解析

[分享]英國古典暖器 Tilley R1一文後,又收集了更早期的Tilley R1。

這款是二戰後到1950年間的版本(簡稱前期版),
與前文1950~1954年版本(簡稱後期版)最大差異在燃燒器的設計,
另外差異為原木包覆提把與約1公升的油壺(7~8分滿,後期版約0.7公升),
油壺加滿後總重為3.5kg,平均功率1kW以上(後期版約0.7kW)。
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兩個版本的燃燒器除了外觀不同且前期版本也較後期版本重約一倍,
推測是二戰後基礎建設起飛銅價大漲,
Tilley為降低成本在1950年修改燃燒器的版本。

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這篇要探討兩個版本燃燒器在結構與使用上的差異。
先圖解兩個版本燃燒器的工作原理與結構差異。
下方為立剖面圖,上方為平剖面圖,
左側為後期,右側為前期。
橙色為燃料進入方向,藍色為空氣進氣方向,綠色為燃料與空氣混合後的油氣(固定空燃比)。
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實體外觀
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大部分解,
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後期版的燃燒器(上/下半部崁入中半段)無法大部分解。
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後期版燃燒器底部的分焰盤固定方式;鎖在內層的油料管上。
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後期版燃燒器內部構造;
內層下半段為油料管、中間段與最外層進氣(空氣)層連通、上半段與頂部混氣室連通。
中間層為混和後的油氣出口(有六個油氣出孔)。
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早期版本燃燒器內部構造;
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早期版本燃燒器內層下部側邊開孔連通外層進氣層,上部與頂部混氣室連通。
中間層為混和後的油氣出口(有六個油氣出孔)。
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早期版本燃燒器中間層底部靠兩側(避開內外層連通)各有三孔為油氣出口。
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早期版燃燒器底部的分焰盤固定方式;鎖在燃燒器的中層外管壁上。
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效率分析:
這類型的煤油汽化暖器,影響燃燒效率的主要因子是空燃比(空氣與油料的混和比例),
前後期的結構設計雖有不同,原廠設計的最佳空燃比值應該是固定的。
使用上會影響空燃比的會有油壺壓力與油料預熱條件,
舉例說明;泵加壓越高油料在單位時間內的流量就越大,
流量越大就需要越多的蓄熱量來維持油料汽化與控制空燃比值。
因此後期的油汽混氣路徑設計較佳,但結構單薄蓄熱能力差,
所以在油壺過壓的條件下,
燃燒器結構會過熱而造成油氣在頂蓋混氣室內的自燃。
相較之下前期版無論油壺壓力大小,
有結構上較好的蓄熱能力可以穩定的處理油料汽化,
整體的穩定度與平均效率都比後期版本優。

有圖為證,指向型聚熱罩映照出紅通通燃燒器,
背面表面溫度約40度(比後期多五度左右)。
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2016-01-12 18:09 發佈
樓主您好,最近入手了一個前期的Tilley R1,但它的燃燒器改成桶狀鐵皮,且下面加了一大一小鐵墊片,上油管的根部會漏油(已處理),它的分焰盤下面那根管子是焊死的(感覺焊的有點沒有完全筆直),點時會火包蕊,請問您,如何分解燃燒器(用何種工具夾住上下緣),您那球狀的燃燒網那裏可以買到? 另外我未來會換掉上油管,不過不知有沒辦法解決火包蕊的問題,謝謝

會火包心通常是油管噴嘴擴孔,油量過大所造成。
先換上油管看看。
也可以輕敲噴嘴處進行縮孔(此舉縮太小有可能救不回來的風險,請自行評估)

如果燃燒時沒有味道,不建議拆解燃燒器。
我用迷你顯微鏡看過噴嘴,看起來沒有擴孔,而且孔非常完整,一直覺得是上油管積碳,換了油管之後再看吧,謝謝!!
rolling_rizla wrote:
樓主您好,最近入手了...(恕刪)


你買的這盞被改裝的很大,
我的習慣都是收藏“原裝”的,
同時也研究“原裝”的操作程序與保養維護,
從您提供的有限資訊初步判斷可能是預熱不足,
Tilley R1的預熱方式與煤油汽化燈不同,
Tilley R1的燃燒器(銅頭)同時也提供煤油汽化與空氣混合功能,
所以燃燒器的預熱(達到工作溫度)是非常重要的程序,
以您手上這盞的改造結構應該有預熱不足的問題;

1.點火階段的預熱處理
建議購買預熱罩,台灣有廠商用不鏽鋼材質製作,
可在網路上買到,
但感覺您的預熱杯位置應該要調低.

原廠預熱罩(利用煙囪效應),
這個預熱照罩是含Si的合金鋼(矽鋼片)
其氧化物與金屬分界處的晶胞之間就緊密而強固地結合在一起,
氧化皮緊密地被貼在金屬上在高溫下也不剝落,
所以具有很強的抗氧化性和耐熱性能.


使用預熱照罩需要利用護網架設,等完成預熱完成在移除


預熱杯應放置在預熱照罩的下端


2.使用階段預熱
a.上油管在燈蕊這一段確認有沒有加裝陶瓷環(白色,蓄熱用,請參照前面拆解照)加強煤油汽化前的預熱
b.如果可以將管狀燈蕊改裝球狀燈蕊可以強化陶瓷環的蓄熱同時可以加強燃燒效率降低燃燒不完全的碳氧化物
jsch wrote:
會火包心通常是油管噴...(恕刪)


這款暖燈燃燒器結構簡單拆解容易,
我都是偶而拆解清理積碳順便研究燃燒結構,
因為都是黃酮的材質所以拆解及組裝過程要特別溫柔.
另外我都是在預熱/油壺加壓前才關閉上油管通針,
在使用階段幾乎不會用到通針,
所以正常使用下噴嘴被通針頂到擴嘴是不容易的,
雖然R1的煤油汽化的空燃比沒得調整,
因為核心燃燒區有陶瓷蓄熱管保持與增加工作溫度,
使用階段受流量/空燃比變化的影響較小,
但如果油壺的續壓不足造成流量過低,
會明顯降低核心燃燒區工作溫度,
如果低於臨界工作溫度就會造成燃燒不完全,
所以煤油汽化的燈/爐/噴燈都一樣,
“續壓”(油壺)壓力的保持是非常重要的,
環境溫度越低核心燃燒區的工作溫度降得越快,
對壓力保持的要求就越高.

由前面的說明,
核心燃燒區越大時,
工作溫度受到環境溫度的影響就越大,
暖燈使用環境條件都是不利工作溫度建立,
樓上的燈蕊改裝會擴大核心燃燒區,
我相信實際使用上需要經常性的人工加壓才能保持較好的燃燒狀態,
而原廠元件設定的”續壓“一定會好很多,
原廠組我的實際使用經驗約3-4小時才要人工加壓一次,
所以實用性會大很多.
tonytai wrote:
這款暖燈燃燒器結構簡(恕刪)

謝謝指導,原本的燃燒器被我拆到牙都毀了,後來又買了一個後期的燃燒器(結果外火還是搞不定),原來的七寸油管通針也會卡死,所以就把Tilley R1改成大奶燈(如附圖),我後來又買了一個Bialaddin bowlfire, 感覺蠻不錯的。
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