CN104114945A

CN104114945A - 燃烧装置用双文丘里管

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Publication number: CN104114945A
Application number: CN201380009512.8A
Authority: CN
Inventors: 刘正奇
Original assignee: Kyungdong Navien Co Ltd
Current assignee: Kyungdong Navien Co Ltd
Priority date: 2012-02-15
Filing date: 2013-01-18
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2033-01-18
Also published as: KR101259764B1; US10393370B2; JP5893763B2; JP2015510100A; AU2013221124A1; CN104114945B; EP2816285A4; AU2013221124B2; US20150056564A1; EP2816285A1; WO2013122332A1; ES2582710T3; EP2816285B1

Abstract

本发明涉及一种燃烧装置用双文丘里管(dual venturi)；更为详细地，涉及一种燃烧装置用双文丘里管，其通过两个步骤控制设置在热水器的燃烧器侧气体及空气的供给量，且将电机和风门结合，随着风门通过电机的驱动而旋转，风门可开放或阻断二次空气及气体的流入口，从而能够有效地控制热量。本发明的燃烧装置用双文丘里管，包括：外壳，其为圆筒形状的管道，内部被隔板分隔开，形成一次通道及二次通道，且在所述一次通道的侧部形成有一次气体流入管；风门，其位于所述外壳的二次通道内，设置为根据旋转状态开闭二次空气的流动，并且形成有风门孔；二次气体流入管，其一端部与所述风门结合，在与风门孔相同的圆周上形成有二次气体出口，另一端部供二次气体流入，且根据所述风门的旋转角度二次气体出口与所述风门孔选择性地连通；以及电机，其设置在所述外壳的外侧，且所述电机的旋转轴与所述风门相结合，从而使所述风门旋转。

Description

燃烧装置用双文丘里管

技术领域

本发明涉及一种燃烧装置用双文丘里管(dual venturi)；更为详细地，涉及一种燃烧装置用双文丘里管，其通过两个步骤控制设置在热水器的燃烧器侧气体及空气的供给量，且将电机和风门结合，随着风门通过电机的驱动而旋转，风门可开放或阻断二次空气及气体的流入口，从而能够有效地控制热量。

背景技术

一般来讲，为了取暖及使用热水而使用的锅炉及热水器等燃烧装置，根据所接收的燃料分为燃油锅炉、燃气锅炉、电热锅炉及热水器，且根据设置的用途以多种方式被开发使用。

在这些燃烧装置中，尤其在燃气锅炉及热水器中通常为了燃烧气体燃料而使用本生燃烧器(Bunsen Burner)或预混燃烧器(Premixed Burner)，其中预混燃烧器(Premixed Burner)的燃烧方式为将气体和空气以最佳燃烧状态的混合比混合后，将该混合气(空气+气体)向火焰孔部供给并使之燃烧的方式。

此外，燃烧装置的性能是通过调节比(Turn-Down Ratio；TDR)进行评价的，所谓的调节比是指在可改变及调节气体量的气体燃烧装置中“最大气体消耗量和最小气体消耗量之比”。例如，当最大气体消耗量为24,000kcal/h，最小气体消耗量为8,000kcal/h时，该调节比(TDR)为3：1。调节比(TDR)根据在最小气体消耗量的条件下能够保持多么稳定的火焰而受限。

就燃气锅炉及热水器而言，调节比(TDR)越大，在取暖及使用热水时的方便性就越大。即在调节比(TDR)小(即在最小气体消耗量高的情况下)，取暖及热水的负荷小的区域中运行燃烧器时，燃烧装置频繁发生接通/切断(On/Off)，因此在控制温度时偏差较大，而且设备的耐久性下降。为了改善这种问题，不断地开发出了提高用于燃烧装置的燃烧器的调节比(TDR)的多种方法。

在这种比例控制方式的燃烧器中，供给气体的阀门大体可区分为通过电流值控制的电流比例控制式阀门(electrical modulating gas valve)和通过供给空气时产生的差压来控制的空气比例控制式阀门(pneumatic modulating gas valve)。

所述空气比例控制式阀门根据利用鼓风机向燃烧器供给燃烧所需空气时产生的差压来控制向燃烧器供给的气体量，此时，在燃烧中所需的空气和气体在气体-空气混合装置(Gas-air mixer)中发生混合，并以混合气(空气+气体)的形式被供给到燃烧器。

在使用这种空气比例控制式阀门的气体燃烧器的气体-空气混合装置中，限制调节比(TDR)的基本要素为气体消耗量Q和差压ΔP之间的关系，通常的流体的差压与流量的关系如下。

Q = k \sqrt{ΔP}

即，从上面的关系式中可知，为了将流量增加两倍，需要将差压上升四倍。

因此，为了使调节比(TDR)成为3：1，需要使差压比成为9：1，而为了使调节比(TDR)成为10：1，需要使差压比成为100：1，但此时存在气体的供给压力不能无限增加的问题。

为了解决如此的气体的供给压力不能无限增加的问题，公开有一种将供给空气及气体的路径分别分隔为两个以上的区域，并且通过开闭向燃烧器喷射的各气体的通道，从而提高气体燃烧器的调节比(TDR)的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题

本发明是考虑到如上所述的问题而发明的，其目的在于提供一种燃烧装置用双文丘里管，该燃烧装置用双文丘里管根据风门的旋转角度，使二次侧气体通道能够与二次侧空气管道连接或阻断，从而能够进一步有效地控制二次侧气体及空气的出入。

技术方案

为了实现所述的技术课题，本发明包括：外壳，其为圆筒形状的管道，内部被隔板分隔开，形成一次通道及二次通道，且在所述一次通道的侧部形成有一次气体流入管；风门，其位于所述外壳的二次通道内，设置为根据旋转状态开闭二次空气的流动，并且形成有风门孔；二次气体流入管，其一端部与所述风门结合，在与风门孔相同的圆周上形成有二次气体出口，另一端部供二次气体流入，且根据所述风门的旋转角度二次气体出口与所述风门孔选择性地连通；以及电机，其设置在所述外壳的外侧，且所述电机的旋转轴与所述风门相结合，从而使所述风门旋转。

在一实施例中，其特征在于，在所述风门及二次气体流入管设置有：两个以上的第一突片，其突出形成在所述风门的中心部内侧；移动体，其通过所述风门的旋转沿二次气体流入管的内周面上升或下降，且形成有与所述第一突片啮合的第二突片，并且在所述移动体的外周面形成有凹陷部，从而使二次气体沿所述二次气体流入管的内壁流动；弹簧，其用于弹性支撑所述移动体；以及弹簧固定部，其与所述移动体的上部结合而支撑弹簧，且在周围形成有凹陷部，从而形成供二次气体沿所述二次气体流入管的内壁流动的通道，其中，当所述移动体的第二突片与所述第一突片彼此啮合时阻断二次气体的流动。

在一实施例中，所述移动体进一步包括密封部件，其用于密封与所述二次气体流入管相接的部分。

在一实施例中，其特征在于，当通过所述风门的旋转，第二突片与第一突片从各侧面彼此紧贴的状态改变为尖端部彼此相接的状态并且上升时，在所述移动体中二次气体在所述二次气体流入管的内壁面、所述移动体及形成于弹簧固定部上的凹陷部之间流动。

在一实施例中，其特征在于，所述电机由同步电机构成。

有益效果

通过如上所述的结构特征，本发明能够获得如下的效果。

第一、在热水器中，能够根据需要选择性地输出低热量或高热量的热量，并且能够根据使用者所需的热量控制低热量或高热量的热量，因此能够节省燃料费。

第二、通过隔板分隔外壳的内部，形成第一通道和第二通道，并且在第一通道中只供一次空气及一次气体流动，在第二通道中只供二次空气及二次气体流动，因此能够控制在第二通道侧的空气及气体的流动，从而能够轻易调节调节比。

第三、通过风门的旋转，对二次气体出口进行开闭的同时，也可对第二通道进行开闭，因此结构非常简单。

附图说明

图1为表示本发明的燃烧装置用双文丘里管的形态的立体图。

图2为图1的A-A向剖视图，表示风门将二次通道关闭的形态的剖视图。

图3为表示在图2中风门将二次通道开放的形态的剖视图。

图4为表示在图2中设置于二次气体流入管的开闭装置将二次通道阻断的形态的剖视图。

图5为表示在图4中开闭装置发生旋转而开放二次通道的形态的剖视图。

图6为表示图4的风门的立体图。

图7为表示图4的开闭装置的弹簧固定部的立体图。

图8为表示图4的开闭装置的移动体的立体图。

具体实施方式

为了充分地理解本发明，参照附图说明本发明的优选实施例。本发明的实施例可以以多种形式变形，而且本发明的权利范围不应解释为仅限于在下面详细说明的实施例。本实施例是为了向所属技术领域中的技术人员更为完整地说明本发明而提供的。因此，在图中的要素的形状等为了强调更加明确的说明而有可能被夸张表示。需要注意的是，有时将各图中的相同的部件用相同的附图标记表示。此外，省略了认为可能会影响本发明要旨的对于公知功能及结构的详细说明。

以下，参照附图对本发明的优选实施例进行说明，从而对本发明的燃烧装置用双文丘里管进行详细的说明。

图1为表示本发明的燃烧装置用双文丘里管的形态的立体图，图2为图1的A-A向剖视图，表示风门将二次通道关闭的形态的剖视图，图3为表示在图2中风门将二次通道开放的形态的剖视图，图4为表示在图2中设置于二次气体流入管的开闭装置将二次通道阻断的形态的剖视图，图5为表示在图4中开闭装置发生旋转而开放二次通道的形态的剖视图，图6为表示图4的风门的立体图，图7为表示图4的开闭装置的弹簧固定部的立体图，图8为表示图4的开闭装置的移动体的立体图。

参照图1至图8，本发明的燃烧装置用双文丘里管设置有外壳100，该外壳100被隔板101分隔开，形成一次通道110及二次通道120，在一次通道110的侧壁中间形成有一次气体流入管130。

在所述外壳100的二次通道120设置有风门301，该风门301设置于二次通道120的内侧，可通过旋转开闭二次空气的流动，且形成有风门孔303。所述风门301与二次气体流入管330结合，其中所述二次气体流入管330贯通于外壳100的中间部，并与所述风门301结合。同时，在所述二次气体流入管330的端部形成有二次气体出口302，所述二次气体出口302形成为能够位于与所述风门孔303相同的线上。

因此，所述二次气体出口302为根据所述风门301的旋转角度，能够与所述风门孔303连通的结构。

此外，在所述外壳100的外侧进一步设置有电机180，该电机180的旋转轴181与所述风门301结合，可使风门301发生旋转。所述电机180向风门301供给旋转力，且在旋转轴181上按90度间隔形成有突起182，使得限位开关201随着电机180的旋转而工作，从而控制风门301的旋转角度。所述限位开关201设置在开关盒200的内侧，而所述开关盒200设置在所述外壳100与电机180之间。

此外，在所述风门301的中心部的内侧突出形成有第一突片401。所述第一突片401对称形成于与风门301一体形成的圆筒部件402的末端部。

此外，为了与所述第一突片401相对应，外周面形成有凹陷部412的移动体410与所述二次气体流入管330相结合，其中所述移动体410形成有第二突片411，所述第二突片411与第一突片401彼此啮合。因此，当所述第一突片401与第二突片411彼此啮合时，构成无缝的圆筒状。

所述第一突片401和第二突片411形成为彼此相同的形状，并且其端面部被处理成柔和的曲面，因此易于结合及分离。

此外，在所述移动体410的上部结合有弹簧固定部430，该弹簧固定部430的外周面形成有凹陷部412，与二次气体流入管330发生螺纹连接，并且在所述移动体410与弹簧固定部430之间设置有弹簧420并以弹性力支撑移动体410。

此外，所述移动体410进一步在与所述二次气体流入管330相接的部分设置有用于密封的密封部件440。所述移动体410与二次气体流入管330相接的部分彼此形成短凸缘，在该短凸缘结合有所述密封部件440。

下面，对具有如上所述的构成的本发明的燃烧装置用双文丘里管的运行状态进行说明。

首先，在热水器中只供给一次气体和一次空气的运行为，如图2及图4表示，只有向一次通道110流入的一次空气及向一次气体流入管130流入的一次气体发生混合，并经过一次通道流入涡轮风扇电机(未图示)。在此，所述风门301封堵二次通道120以阻断空气。并且，第一突片401与移动体410的第二突片411发生啮合，所述移动体410与密封部件440紧贴，因此二次气体出口302与风门孔303不能互相连通，二次气体不能流入二次通道120。

因此，由于空气和混合气体混合而成的混合气只通过所述一次通道110流入涡轮风扇电机，因此能够以低热量驱动燃烧装置。

此外，如图3及图5表示，为了以高热量驱动燃烧装置，向所述电机180施加电源，从而使风门301旋转90度，使得与二次通道120的空气流动方向对齐。

此时，随着所述风门301旋转第一突片401一起发生旋转，因此通过所述第一突片401的旋转力解除第二突片411与第一突片401之间的啮合，导致移动体410上升。此时，第一突片401和第二突片411各自的尖端部构成彼此相接的状态，并且所述二次气体出口302与风门孔303的位置彼此对齐并连通，因此能够使二次气体流入二次通道120。

在此，如图5表示，所述二次气体通过所述二次气体流入管330流入，在通过在所述弹簧固定部430及移动体410的外周面形成的各凹陷部412、432流入后，经过二次气体出口302和风门孔303(虚线箭头表示)流入二次通道120。

因此，与通过所述的一次通道110及第一气体流入管130流入的空气及气体汇合而生成更多的混合气，并流入涡轮风扇电机，使得能够以高热量驱动燃烧装置。

之后，为了再次以低热量驱动燃烧装置，使所述电机180再次旋转90度时，构成图2及图4所示状态而阻断二次通道120及二次气体出口302，从而能够以低热量驱动。在此，内设于所述移动体410及弹簧固定部430之间的弹簧420，当风门301旋转而关闭二次气体出口302时，通过弹簧420的复原力使移动体410向风门301侧移动，并且使移动体410的外侧面与密封部件440紧贴，从而起到阻断二次气体的流入的作用。

以下，对控制电机180的旋转的限位开关201进行说明，其中所述电机180的旋转可驱动风门，使燃烧装置以低热量或高热量运行。

在所述电机180的旋转轴181的外周面按90度间隔突出形成有突起182，而在所述限位开关201上也构成有运行突起202，该运行突起202位于与所述突起182相同的圆周上。当所述突起182以90度间隔旋转而按压运行突起202时，限位开关201的电流短路，导致电机180的旋转停止。

因此，在驱动燃烧装置的情况下，当所述突起182旋转90度而按压运行突起202时，限位开关201成为切断(off)状态，导致电机180的驱动被停止，并且风门301也停止，从而使二次通道120开放或关闭。

以上说明的本发明的燃烧装置用双文丘里管的实施例仅为示例性的。本发明所属技术领域的普通技术人员能够理解基于上述内容可进行各种变形及其他等同的实施例，由此可以理解本发明并不限于在上述发明内容中所涉及的形式。因此本发明的真正的技术保护范围应由所附的权利要求书的技术思想所确定。而且，应当理解本发明包含所附的权利要求书所定义的本发明精神和范围内的所有变形物、等同物及替代物。

附图标记说明

100：外壳 101：隔板

110：一次通道 120：二次通道

130：第一气体流入部 180：电机

181：旋转轴 182：突起

200：开关盒 201：限位开关

202：运行突起 301：风门

302：二次气体出口 303：风门孔

330：二次气体流入管 401：第一突片

402：圆筒部件 410：移动体

411：第二突片 412：凹陷部

420：弹簧 430：弹簧固定部

432：凹陷部 440：密封部件

Claims

1.一种燃烧装置用双文丘里管，其特征在于，包括：

外壳(100)，其为圆筒形状的管道，内部被隔板(101)隔开，形成一次通道(110)及二次通道(120)，且在所述一次通道(110)的侧部形成有一次气体流入管(130)；

风门(301)，其位于所述外壳(100)的二次通道(120)内，设置为根据旋转状态开闭二次空气的流动，并且形成有风门孔(303)；

二次气体流入管(330)，其一端部与所述风门(301)相结合，在与风门孔(303)相同的圆周上形成有二次气体出口(302)，另一端部供二次气体流入，且根据所述风门(301)的旋转角度，二次气体出口(302)与所述风门孔(303)选择性地连通；以及

电机(180)，其设置在所述外壳(100)的外侧，所述电机(180)的旋转轴(181)与所述风门(301)相结合，从而使所述风门(301)旋转。

2.根据权利要求1所述的燃烧装置用双文丘里管，其特征在于，

在所述风门(301)及二次气体流入管(330)设置有：

两个以上的第一突片(401)，其突出形成在所述风门(301)的中心部内侧；

移动体(410)，其通过所述风门(301)的旋转沿二次气体流入管(330)的内周面上升或下降，且形成有与所述第一突片(401)啮合的第二突片(411)，在所述移动体(410)的外周面形成有凹陷部(412)，从而使二次气体沿所述二次气体流入管(330)的内壁流动；

弹簧(420)，其用于弹性支撑所述移动体(410)；以及

弹簧固定部(430)，其与所述移动体(410)的上部结合而支撑弹簧(420)，且在周围形成有凹陷部(432)，从而形成供二次气体沿所述二次气体流入管(330)的内壁流动的通道，

其中，当所述移动体(410)的第二突片(411)与所述第一突片彼此啮合时阻断二次气体的流动。

3.根据权利要求2所述的燃烧装置用双文丘里管，其特征在于，

所述移动体(410)进一步包括密封部件(440)，其用于密封与所述二次气体流入管(330)相接的部分。

4.根据权利要求1或2所述的燃烧装置用双文丘里管，其特征在于，

当通过所述风门(301)的旋转，第二突片(411)与第一突片(401)从各侧面彼此紧贴的状态改变为尖端部彼此相接的状态并且上升时，在所述移动体(410)中二次气体在所述二次气体流入管(330)的内壁面、所述移动体(410)及弹簧固定部(430)上形成的凹陷部(412、432)之间流动。

5.根据权利要求1所述的燃烧装置用双文丘里管，其特征在于，

所述电机(180)由同步电机构成。