CN104114946A - 燃烧装置用双文丘里管 - Google Patents

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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，其在上部的一侧形成有第一气体入口及第二气体入口，内侧被隔板分割开，形成第一通道及第二通道；及开闭装置，其设置在所述外壳的内侧，上部与第二气体入口连接并向内侧流入气体，并通过设置在外壳外侧的电机使风门旋转，从而使所述第二通道关闭或开放而控制空气及气体的流动。

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 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将复杂的结构进一步简化，从而使装置小型化，运行可靠性高，且容易制造的同时，又能够节省制造成本。
技术方案
为了实现上述技术问题，本发明包括：外壳，其在上部的一侧形成有第一气体入口及第二气体入口，内侧被隔板分割开，形成第一通道及第二通道；及开闭装置，其设置在所述外壳的内侧，上部与第二气体入口连接并向内侧流入气体，并通过设置在外壳外侧的电机使风门旋转，从而使所述第二通道关闭或开放而控制空气及气体的流动。
在一实施例中，其特征在于，所述开闭装置包括：导管，其为管状，内壁形成有一个以上的凹陷导件；移动体，其为管状，外壁形成有与所述凹陷导件对应的突出导件，从而在所述导管内沿导管的长度方向移动，在末端形成有与所述第二气体入口连通的气体出口，且在外侧面形成有凸轮形状的移动体凸轮；阀门体，其在外侧面形成有所述风门，在所述风门的侧部形成有气体出口，且在内侧部形成有阀门体凸轮，该阀门体凸轮形成为与所述移动体凸轮对应的形状并与所述移动体凸轮彼此啮合，并且所述阀门体与所述电机结合；弹簧，其内设于所述移动体的内部，利用弹性力支撑所述移动体；及盖，其与所述导管的上部结合，用于支撑所述弹簧。
在一实施例中，其特征在于，所述开闭装置构成为，当所述电机进行旋转时，形成在所述移动体的移动体凸轮旋转，同时所述移动体凸轮及所述阀门体凸轮各自的尖端部彼此相接而推顶所述移动体，从而开放所述气体出口，并且所述阀门体的风门旋转而使所述第二通道开放。
在一实施例中，其特征在于，所述阀门体进一步包括密封部件，用于密封所述阀门体的内侧下端。
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形态的立体图。
图1b为图1a的A-A向剖视图。
图2a为图1a的B-B向剖视图。
图2b为表示在图2a中移动体上升的形态的立体图。
图3a及图3b表示图1b的移动体形态的立体图。
图4为表示图1b的阀门体形态的立体图。
图5a及图5b为表示开闭装置形态的立体图。
图6为图5a的C-C向剖视图。
图7为表示设置在本发明的燃烧装置用双文丘里管的电机的限位开关与电机之间的位置关系的图。
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形态的立体图，图1b为图1a的A-A向剖视图，图2a为图1a的B-B向剖视图，图2b为表示在图2a中移动体上升的形态的立体图，图3a及图3b表示图1b的移动体形态的立体图，图4为表示图1b的阀门体形态的立体图，图5a及图5b为表示开闭装置形态的立体图，图6为图5a的C-C向剖视图，图7为表示设置在本发明的燃烧装置用双文丘里管的电机的限位开关与电机之间的位置关系的图。
参照图1至图6，本发明的燃烧装置用双文丘里管设置有外壳10，其为圆筒状，在上部的一侧形成有第一气体入口14及第二气体入口15，并且内侧被隔板13分隔开，形成有第一通道11及第二通道12。
此外，所述外壳10的排出口16与涡轮风扇电机(未图示)结合，该涡轮风扇电机用于将从所述第一通道11及第二通道12流入的混合气(气体+空气)供给至燃烧器。
此外，外壳10的内侧中央部结合有开闭装置100，该开闭装置100的上部与第二气体入口15连接而向内侧流入气体，且通过设置在外壳10的外侧的电机180使风门142进行旋转，从而使所述第二通道12关闭或开放，进而控制空气及气体的流动。此外，所述电机180优选由同步电机构成，通过使用通常的低廉的同步电机，可降低制造成本。
所述开闭装置100设置有：导管130，其为管状，内壁形成有一个以上的凹陷导件131；移动体120，其为管状，外壁形成有与所述凹陷导件131对应的突出导件122，从而在所述导管130内沿导管130的长度方向移动，在末端形成有与所述第二气体入口15连通的气体出口123，且在外侧面形成有凸轮形状的移动体凸轮121。所述导管130的内侧面及所述移动体120的外侧面彼此形成短凸缘，在所述短凸缘的彼此相接的部分设置有密封圈146，用于防止气体的泄漏。
此外，还设置有阀门体140，该阀门体140与移动体120的下部结合，且在外侧面形成有所述风门142，在所述风门142的侧部形成有气体出口143，且在内侧部形成有阀门体凸轮141，该阀门体凸轮141形成为与所述移动体凸轮121对应的形状并与所述移动体凸轮121彼此啮合，并且所述阀门体140与所述电机180结合。
此外，所述移动体120的内部由通过弹性力支撑所述移动体120的弹簧160以及与所述导管120的上部结合并用于支撑所述弹簧160的盖170构成。
此外，所述阀门体140的下部结合有连接部件190，所述连接部件190与电机180的旋转轴结合而起到将在电机180中产生的驱动力传递至阀门体140的作用。并且，在阀门体140的下端部插入有用于密封所述阀门体140的内侧下端的密封部件145。
此外，在所述外壳10的外侧进一步设置有电机180，该电机180的旋转轴181与所述连接部件190结合而用于使与所述结合部件190结合的阀门体140旋转。所述电机180向所述阀门体140提供旋转力，在旋转轴181上按90度间隔形成有突起182，从而根据电机180的旋转而运行限位开关201，进而控制阀门体140的旋转角度。所述限位开关201设置在开关盒200的内侧，所述开关盒200设置在所述外壳100和电机180之间。
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如下：如图2a及图5a表示，所述阀门体140的风门142旋转至与第二通道12的空气及气体的流动方向垂直的位置，从而阻断第二通道12，并且移动体凸轮121的凹陷部和阀门体凸轮141的突出部及移动体凸轮121的突出部和阀门体凸轮141的凹陷部彼此相接，导致移动体120的气体出口123与密封部件145相接，从而不仅保持阻断第二气体通道的状态，并且也保持阻断所述气体出口143的状态。
因此，由于空气和混合气体混合而成的混合气只通过第一气体入口14及第一通道11流入涡轮风扇电机，因此能够以低热量驱动燃烧装置。
此外，为了以高热量驱动燃烧装置，如图2b及图5b表示，向所述电机180施加电源，从而使所述阀门体140旋转90度，使得风门142旋转为与所述第二通道12的长度方向对齐。
同时，随着所述阀门体140的旋转，形成于内侧的阀门体凸轮141也旋转，导致所述阀门体凸轮141及移动体凸轮121各自的突出部(尖端部)彼此相接，因此随着所述阀门体凸轮141的旋转，移动体凸轮121被推顶而上升。此时，由于突出导件122插入于所述凹陷导件131中，因此移动体120能够在导管130的内侧轻易上升。
因此，由于阀门体140旋转至与第二通道12的长度方向对齐的方向，第二通道12被开放，同时如图2b及图5b所示，移动体120的气体出口123的下端部与所述密封部件145分离，从而通过气体出口143流入二次气体，该二次气体为空气及气体流入第二通道12并且混合而形成，由此与通过所述的第一通道11及第一气体入口14流入的空气及气体汇合而生成更多的混合气而流入涡轮风扇电机，因此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，构成为图1b、图2a及图5a所示的状态，阻断第二通道12及气体出口143，从而以低热量驱动燃烧装置。在此，在所述移动体120的内侧设置有弹簧160，因此当阀门体140旋转而关闭第二通道12时，能够提高移动体120的恢复力。
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。
参照图7，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，并且阀门体140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
10:外壳              11:第一通道
12:第二通道          13:隔板
14:第一气体入口      15:第二气体入口
100:开闭装置         120:移动体
121:移动体凸轮       122:突出导件
130:导管             131:凹陷导件
140:阀门体           141:阀门体凸轮
142:风门             143:气体出口
145:密封部件         146:密封圈
160:弹簧             170:盖
180:电机             181:旋转轴
182:突起             190:连接部件
200:开关盒           201:限位开关
202:运行突起

Claims (5)

1.一种燃烧装置用双文丘里管，其特征在于，包括：
外壳(10)，其在上部的一侧形成有第一气体入口(14)及第二气体入口(15)，内侧被隔板(13)分隔开，形成第一通道(11)及第二通道(12)；及
开闭装置(100)，其设置在所述外壳(10)的内侧，上部与第二气体入口(15)连接并向内侧流入气体，并通过设置在外壳(10)外侧的电机(180)使风门(142)旋转，从而使所述第二通道(12)关闭或开放而控制空气及气体的流动。
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，
所述开闭装置(100)包括：
导管(130)，其为管状，在内壁形成有一个以上的凹陷导件(131)；
移动体(120)，其为管状，在外壁形成有与所述凹陷导件(131)对应的突出导件(122)，从而在所述导管(130)内沿导管(130)的长度方向移动，在末端形成有与所述第二气体入口(15)连通的气体出口(123)，并在外侧面形成有凸轮形状的移动体凸轮(121)；
阀门体(140)，其在外侧面形成有所述风门(142)，在所述风门(142)的侧部形成有气体出口(143)，且在内侧部形成有阀门体凸轮(141)，该阀门体凸轮(141)形成为与所述移动体凸轮(121)对应的形状并与所述移动体凸轮(121)彼此啮合，并且所述阀门体(140)与所述电机(180)结合；
弹簧(160)，其内设于所述移动体(120)的内部，利用弹性力支撑所述移动体(20)；及
盖(170)，其与所述导管(120)的上部结合，用于支撑所述弹簧(160)。
3.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，
所述开闭装置(100)构成为，当所述电机(180)进行旋转时，形成在所述移动体(120)的移动体凸轮(121)旋转，同时所述移动体凸轮(121)及所述阀门体凸轮(141)各自的突出部彼此相接而推顶所述移动体(120)，从而开放所述气体出口(143)，并且所述阀门体(140)的风门(142)旋转而使所述第二通道(12)开放。
4.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，
所述阀门体(140)进一步包括密封部件(145)，用于密封所述阀门体(140)的内侧下端。
5.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，
所述电机(180)由同步电机构成。
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