CN106152479A - 燃气热水器 - Google Patents

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    • F24H9/2035—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using fluid fuel

Abstract

本发明公开了一种燃气热水器，包括：外壳，外壳内限定出容纳腔；燃烧装置，燃烧装置设在容纳腔内，燃烧装置内限定出燃烧室，燃烧装置上设有分别与燃烧室连通的燃气进口、空气进口和烟气出口；热交换器，热交换器设在燃烧室内；烟气管道，烟气管道设在容纳腔内，进气管道具有进气端和出气端，进气端与烟气出口连通以排出燃烧室内的烟气，出气端与空气进口连通以将烟气管道内的烟气送入燃烧室内。根据本发明实施例的燃气热水器，可抑制NOx的生成，降低NOx的排放。同时烟气中未完全燃烧的少量的CO可与空气进行燃烧反应，以减少CO的排放，提高热效率，减少燃气的消耗，从而达到节能减排的目的。

Description

燃气热水器
技术领域
本发明涉及热水器技术领域，尤其涉及一种燃气热水器。
背景技术
随着燃气热水技术的发展，燃气热水器的安全问题始终是人们需要关注的问题。相关技术的燃气热水器，燃气燃烧后产生大量有害气体CO和NOx，CO的排放含量已经有很大程度改善，但仍不能彻底解决问题，CO中毒事件偶有发生，烟气中的CO和NOx对环境和人体健康造成了极大的危害。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种燃气热水器，所述燃气热水器能够抑制NOx的生成，降低NOx和CO的排放，达到节能减排的目的，而且可减少环境污染。
根据本发明实施例的燃气热水器，包括：外壳，所述外壳内限定出容纳腔；燃烧装置，所述燃烧装置设在所述容纳腔内，所述燃烧装置内限定出燃烧室，所述燃烧装置上设有分别与所述燃烧室连通的燃气进口、空气进口和烟气出口；热交换器，所述热交换器设在所述燃烧室内；烟气管道，所述烟气管道设在所述容纳腔内，所述进气管道具有进气端和出气端，所述进气端与所述烟气出口连通以排出所述燃烧室内的烟气，所述出气端与所述空气进口连通以将所述烟气管道内的烟气送入所述燃烧室内。
根据本发明实施例的燃气热水器，通过在容纳腔内设置烟气管道，使得燃烧室内换热后的低温烟气通过烟气管道再次回到燃烧室内，由于烟气中存在的大量CO2和水蒸气等具有较高的热容量的物质，这些具有较高热容量的物质能够吸收燃烧室热量，降低燃烧火焰的温度，从而可抑制NOx的生成，降低NOx的排放。同时烟气中为未完全燃烧的少量的CO可与空气进行燃烧反应，以减少CO的排放，提高热效率，减少燃气的消耗。从而达到节能减排的目的，而且可减少环境污染。
另外，根据本发明实施例的燃气热水器还可以具有如下附件技术特征：
根据本发明的一些实施例，所述燃气热水器还包括：流量阀，所述流量阀设在所述烟气管道上以用于控制所述烟气管道的烟气流量。
可选地，所述燃气热水器还包括：控制装置，所述控制装置分别与所述流量阀和所述燃烧装置相连以根据所述燃烧装置内的烟气流量控制所述流量阀的流量。
进一步地，所述燃气进口处设有燃气阀，所述燃气阀与所述控制装置相连且由所述控制装置控制燃气流量。
根据本发明的一些实施例，所述燃气热水器还包括：风机，所述风机上设有第一进风口、第二进风口和出风口，所述第一进风口与所述出气端连通，所述第二进风口与外部空气连通，所述出风口与所述空气进口连通。
根据本发明的一些实施例，所述空气进口和所述燃气进口均设在所述燃烧装置的下方，所述烟气出口设在所述燃烧装置的上方且伸出所述外壳。
根据本发明的一些实施例，所述燃气热水器还包括：集烟罩，所述集烟罩设在所述燃烧装置的上部，所述烟气管道与所述集烟罩相连。
根据本发明的一些实施例，所述燃烧装置为浓淡燃烧器。
根据本发明的一些实施例，所述燃气热水器还包括：进水管，所述进水管的一端形成为冷水进水端且另一端与所述热交换器连通；出水管，所述出水管的一端与所述换热器连通且另一端形成为热水出水端。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是根据本发明实施例的燃气热水器的结构示意图。
附图标记：
100：燃气热水器；
1：外壳，11：容纳腔；
2：燃烧装置，21：燃烧室，22：空气进口，23：燃气进口，231：燃气阀，24：烟气出口；
3：热交换器；
4：烟气管道，41：流量阀，42：进气端，43：出气端；
5：风机，51：第一进风口，52：出风口；
6：集烟罩；
7：进水管，71：冷水进水端；
8：出水管，81：热水出水端；
9：控制装置。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考附图描述根据本发明实施例的燃气热水器100。
如图1所示，根据本发明实施例的燃气热水器100可以包括外壳1、燃烧装置2、热交换器3和烟气管道4。
具体地，外壳1内限定出容纳腔11，燃烧装置2设在容纳腔11内，燃烧装置2内限定出燃烧室21，燃烧装置2上设有分别与燃烧室21连通的燃气进口23、空气进口22和烟气出口24。燃气可从燃气进口23进入燃烧室21内，空气可从空气进口22进入燃烧室21内，空气和燃气在燃烧室21内燃烧以为燃气热水器100提供热量，空气和燃气燃烧后产生的烟气可从烟气出口24排出。热交换器3设在燃烧室21内，由此，热交换器3可与燃烧室21内产生的高温烟气进行热交换以对燃气热水器100的冷水进行加热。
烟气管道4设在容纳腔11内，烟气管道4具有进气端42和出气端43，进气端42与烟气出口24连通以排出燃烧室21内的烟气，出气端43与空气进口22连通以将烟气管道4内的烟气送入燃烧室21内。燃气在燃烧室21内燃烧产生的高温烟气经过热交换器3换热后，高温烟气的温度会降低到110℃-200℃以形成低温烟气，烟气的主要成份是燃气燃烧的产物主要包括水蒸气、CO2、O2。
低温烟气可从烟气出口24排出，其中，部分低温烟气可经过进气端42进入烟气管道4内，并可在烟气管道4内流通，烟气管道4内的低温烟气通过出气端43流向空气进口22以流向燃烧室21内。由于烟气中存在的大量CO2和水蒸气等具有较高的热容量的物质，这些具有较高热容量的物质能够更多地吸收燃烧室21热量，以降低燃烧火焰的温度，从而可抑制NOx的生成，降低NOx的排放。同时烟气中未完全燃烧的少量的CO也可与空气进行燃烧反应，以减少CO的排放，提高热效率，减少燃气的消耗。从而达到节能减排的目的，减小环境污染。
根据本发明实施例的燃气热水器100，通过在容纳腔11内设置烟气管道4，使得燃烧室21内换热后的低温烟气通过烟气管道4再循环至燃烧室21内，由于烟气中存在的大量CO2和水蒸气等具有较高的热容量的物质，这些具有较高热容量的物质能够吸收燃烧室21热量，降低燃烧火焰的温度，从而可抑制NOx的生成，降低NOx的排放。同时烟气中未完全燃烧的少量的CO可与空气进行燃烧反应，以减少CO的排放，提高热效率，减少燃气的消耗。从而达到节能减排的目的。
在本发明的一些实施例中，燃气热水器100还可以包括流量阀41，流量阀41设在烟气管道4上以用于控制烟气管道4的烟气流量。由此，根据燃气热水器100的热负荷，通过流量阀41可以控制烟气管道4内烟气的流量，从而可进降低燃烧室21内火焰的温度，同时提高燃气的利用率，也可提高燃气热水器100的使用安全性，保证燃气热水器100的性能。
如图1所示，燃气热水器100还可以包括控制装置9，控制装置9分别与流量阀41和燃烧装置2相连以根据燃烧装置2内的烟气流量控制流量阀41的流量。具体地，控制装置9可根据实时燃气热水器100的热负荷，计算循环所需的烟气流量，并控制流量阀41的流速，以将一定量的烟气和空气一起通过空气进口22流向燃烧室21内，从而有利于对燃烧装置2内烟气循环量的控制，以保证在最大程度上降低燃烧时火焰的温度，抑制NOx的生成，提高燃气的利用率。
在本发明的一些示例中，燃气进口23处可设有燃气阀231，燃气阀231与控制装置9相连且由控制装置9控制燃气流量，从而可合理利用燃气，提高燃气的利用率，进而达到节能减排的目的。
在本发明的一些实施例中，燃气热水器100还可以包括风机5，风机5上设有第一进风口51、第二进风口(图未示出)和出风口52，第一进风口51与出气端43连通，第二进风口与外部空气连通，出风口52与空气进口22连通。在风机5的作用下，烟气管道4内的烟气从第一进风口51进入风机5内，燃气热水器100的外部空气从第二进风口进入风机5内，烟气和外部空气在风机5内混合后从出风口52流向空气进口22，并流向燃烧室21内。
在本发明的一些实施例中，空气进口22和燃气进口23均可设在燃烧装置2的下方，烟气出口24设在燃烧装置2的上方且伸出外壳1。由此，烟气和空气的混合气体从燃烧装置2下方的空气进口22进入燃烧室21内，并向上流动，燃气从燃气进口23进入燃烧室21内，燃气在燃烧室21内燃烧后向上流动，烟气、空气和燃气燃烧后的产生的烟气可从燃烧装置2上方的烟气出口24排出，从而有利于气体在燃烧室21内的流动。
在本发明的一些实施例中，燃气热水器100还可以包括集烟罩6，集烟罩6设在燃烧装置2的上部，烟气管道4与集烟罩6相连。燃烧室21内的烟气通向集烟罩6，并可通过集烟罩6排出燃气热水器100，部分低温烟气可通向烟气管道4。从而方便烟气的排放。
在本发明的一些实施例中，燃烧装置2可以为浓淡燃烧器，从而可提高燃气热水器100的节能减排的效果，减少环境污染。
在本发明的一些实施例中，燃气热水器100还可以包括进水管7和出水管8，进水管7的一端形成为冷水进水端71且另一端与热交换器3连通，出水管8的一端与热交换器3连通且另一端形成为热水出水端81。冷水从冷水进水端71进入进水管7，通过进水管7流向热交换器3且与热交换器3进行换热，换热后的热水流向出水管8，并从热水出水端81流出。
下面参考图1详细描述根据本发明实施例的燃气热水器100的一个具体实施例。值得理解的是，下述描述只是示例性说明，而不能理解为对本发明实施例的限制。
如图1所示，根据本发明实施例的燃气热水器100可以包括外壳1、燃烧装置2、热交换器3和烟气管道4、流量阀41、控制装置9、燃气阀231、风机5、集烟罩6、进水管7和出水管8。
具体地，外壳1内限定出容纳腔11，燃烧装置2设在容纳腔11内，燃烧装置2内限定出燃烧室21，燃烧装置2上设有分别与燃烧室21连通的燃气进口23、空气进口22和烟气出口24。烟气管道4可设在容纳腔11内，烟气管道4具有进气端42和出气端43，进气端42与烟气出口24连通以排出燃烧室21内的烟气，出气端43与空气进口22连通以将烟气管道4内的烟气送入燃烧室21内。
燃气可从燃气进口23进入燃烧室21内，空气可从空气进口22进入燃烧室21内，空气和燃气在燃烧室21内燃烧以为燃气热水器100提供热量，空气和燃气燃烧产生的高温烟气，热交换器3设在燃烧室21内，高温烟气可与热交换器3进行热交换以对燃气热水器100的冷水进行加热。换热后的烟气形成低温烟气，并可从烟气出口24排出。
燃烧室21内产生的低温烟气部分可经过进气端42进入烟气管道4内，并可在烟气管道4内流通，烟气管道4内的烟气通过出气端43流向空气进口22以流向燃烧室21内。由于烟气中存在的大量CO2与水蒸气等具有较高的热容量的物质，这些具有较高热容量的物质能够吸收燃烧室21热量，降低燃烧火焰的温度，从而可抑制NOx的生成，降低NOx的排放。同时烟气中未完全燃烧的少量的CO可与空气进行燃烧反应，以减少CO的排放，提高热效率，减少燃气的消耗。从而达到节能减排的目的。
流量阀41设在烟气管道4上以用于控制烟气管道4的烟气流量，控制装置9分别与流量阀41和燃烧装置2相连以根据烟气流量控制流量阀41的流量，燃气进口23处设有燃气阀231，燃气阀231与控制装置9相连且由控制装置9控制燃气流量。
风机5上设有第一进风口51、第二进风口和出风口52，第一进风口51与烟气管道4的出气端43相连通，第二进风口与外部空气相连通，出风口52与空气进口22连通。烟气管道4内的烟气从第一进风口51进入风机5内，燃气热水器100的外部空气从第二出风口52进入风机5内，烟气和外部空气在风机5内混合后从出风口52流向空气进口22，并流向燃烧室21内。
空气进口22和燃气进口23均设在燃烧装置2的下方，烟气出口24设在燃烧装置2的上方且伸出所述外壳1。从而有利于气体在燃烧室21内的流动。
集烟罩6设在燃烧装置2的上部，烟气管道4的进气管与集烟罩6相连，燃烧室21内流向集烟罩6的低温烟气部分可流向烟气管道4。
进水管7的一端形成为冷水进水端71且另一端与热交换器3连通，出水管8的一端与热交换器3连通且另一端形成为热水出水端81。冷水从冷水进水端71进入进水管7，通过进水管7流向热交换器3且与热交换器3进行换热，换热后的热水流向出水管8，并从热水出水端81流出。
根据本发明实施例的燃气热水器100，燃烧室21内换热后的低温烟气通过烟气管道4再循环至燃烧室21内，由于烟气中存在的大量CO2和水蒸气等具有较高的热容量的物质，这些具有较高热容量的物质能够吸收燃烧室21热量，降低燃烧火焰的温度，从而可抑制NOx的生成，降低NOx的排放。同时烟气中为未完全燃烧的少量的CO可与空气进行燃烧反应，以减少CO的排放，提高热效率，减少燃气的消耗。从而达到节能减排的目的。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种燃气热水器，其特征在于，包括：
外壳，所述外壳内限定出容纳腔；
燃烧装置，所述燃烧装置设在所述容纳腔内，所述燃烧装置内限定出燃烧室，所述燃烧装置上设有分别与所述燃烧室连通的燃气进口、空气进口和烟气出口；
热交换器，所述热交换器设在所述燃烧室内；
烟气管道，所述烟气管道设在所述容纳腔内，所述进气管道具有进气端和出气端，所述进气端与所述烟气出口连通以排出所述燃烧室内的烟气，所述出气端与所述空气进口连通以将所述烟气管道内的烟气送入所述燃烧室内。
2.根据权利要求1所述的燃气热水器，其特征在于，还包括：流量阀，所述流量阀设在所述烟气管道上以用于控制所述烟气管道的烟气流量。
3.根据权利要求2所述的燃气热水器，其特征在于，还包括：控制装置，所述控制装置分别与所述流量阀和所述燃烧装置相连以根据所述燃烧装置内的烟气流量控制所述流量阀的流量。
4.根据权利要求3所述的燃气热水器，其特征在于，所述燃气进口处设有燃气阀，所述燃气阀与所述控制装置相连且由所述控制装置控制燃气流量。
5.根据权利要求1所述的燃气热水器，其特征在于，还包括：风机，所述风机上设有第一进风口、第二进风口和出风口，所述第一进风口与所述出气端连通，所述第二进风口与外部空气连通，所述出风口与所述空气进口连通。
6.根据权利要求1所述的燃气热水器，其特征在于，所述空气进口和所述燃气进口均设在所述燃烧装置的下方，所述烟气出口设在所述燃烧装置的上方且伸出所述外壳。
7.根据权利要求1所述的燃气热水器，其特征在于，还包括：集烟罩，所述集烟罩设在所述燃烧装置的上部，所述烟气管道与所述集烟罩相连。
8.根据权利要求1所述的燃气热水器，其特征在于，所述燃烧装置为浓淡燃烧器。
9.根据权利要求1所述的燃气热水器，其特征在于，还包括：
进水管，所述进水管的一端形成为冷水进水端且另一端与所述热交换器连通；
出水管，所述出水管的一端与所述热交换器连通且另一端形成为热水出水端。
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