CN107543159B - 燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种燃烧装置，其使气体燃烧器以能够得到比与风扇的转速的下限值相对应的发热量小的发热量的方式进行燃烧时，能够在不使空气和燃气的混合比例发生变化的情况下能够降低混合气体的量。该燃烧装置具备：风扇(2)；引入通过风扇(2)被抽吸来的空气的吸气通路(22)；将大气压的燃气供给至所述吸气通路(22)的燃气供给通路(3)；将混合气体导入至分布室(12)的混合气体流动通路(23)；以及使混合气体流动通路(23)的门部(25)的流动通路面积缩小的挡板部件(4)。

Description

燃烧装置

技术领域

本发明涉及具备预混合装置的燃烧装置，该预混合装置将燃气混合到空气中所生成的混合气体强制输送至气体燃烧器中。

背景技术

一般地，设置于燃烧装置中的预混合装置以下述方式构成：将空气和燃气以规定的比例混合从而生成混合气体，同时通过风扇将混合气体强制输送至气体燃烧器中。

以往，作为这类预混合装置，公知有下述预混合装置：在风扇的上游侧的空气引入部设置碟式阀，在碟式阀的下游连接喷出燃气的气体通路，从而生成混合气体(参照专利文献1)。

碟式阀通过调节空气引入部的封闭程度来增减吸气阻力，由此增减穿过的空气的量。在气体通路上设置对流经气体通路内的燃气的量进行增减的流量调节阀。

碟式阀和流量调节阀相互联动，碟式阀和流量调节阀同时调节空气的量和燃气的量。

另外，能够获得稳定风量的最小限度的转速被设定为风扇的下限值。由此，当风扇的转速以下限值转动时的气体燃烧器的发热量为最小。

另一方面，通过使用上述碟式阀和流量调节阀，能够使气体燃烧器以下述方式进行燃烧：能够得到小于相当于风扇的转速的下限值的发热量的发热量。即，使通常为全开状态的碟式阀运转而束紧风扇上游侧的空气引入部，同时通过流量调节阀减少燃气的供给量。通过这种方式，使风扇的转速以高于下限值的转速运转并同时减少混合气体的量，从而能够使气体燃烧器以小于通常的发热量进行燃烧。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-215007号公报

发明内容

然而，在上述现有技术中，碟式阀和流量调节阀分别在不同的位置上对空气的量和燃气的量进行调节。由此，会导致存在下述问题：使气体燃烧器以小于通常的发热量进行燃烧时，生成的混合气体中空气和燃气的比例不稳定、气体燃烧器的燃烧不充分。

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种使气体燃烧器以能够得到比与风扇的转速的下限值相对应的发热量小的发热量的方式进行燃烧时，能够在不使空气和燃气的混合比例发生变化的情况下能够降低混合气体的量的燃烧装置。

为了达到上述目的，本发明的燃烧装置具备：气体燃烧器；以及，预混合装置，其将燃气混合到空气中所生成的混合气体强制输送至所述气体燃烧器中，所述气体燃烧器具备多个火孔和使朝向各火孔的混合气体均等地分布的分布室，该燃烧装置的特征在于，所述预混合装置具备：风扇；吸气通路，引入通过所述风扇被抽吸来的空气；燃气供给通路，将大气压的燃气供给至所述吸气通路；混合气体流动通路，将通过所述风扇将空气和燃料混合并输送至下游的混合气体导入至所述分布室；以及，流动通路缩小装置，使所述混合气体流动通路的流动通路面积向缩小方向改变。

流动通路缩小装置位于风扇与分布室之间，使混合气体流动通路的流动通路面积向缩小方向改变。当通过流动通路缩小装置缩小混合气体流动通路的流动通路面积时，流向分布室的混合气体量减少。

另一方面，在风扇的上游侧，吸气通路内随着风扇的转动而变为负压。燃气供给通路的燃气为大气压，所以燃气被引入至形成为负压的吸气通路内，并以空气和燃气汇合的状态流向风扇。由此，与吸气通路内的负压相应的量的空气和燃气经混合而生成混合气体。因此，即使风扇的转速和吸气口的负压发生变化，由于空气的吸引量和燃气的吸引量都发生变化，所以空气和燃气的比例不发生变动。

因此，已经以恒定的混合比生成的混合气体被输送至风扇的下游，所以，只要通过流动通路缩小装置在风扇的下游缩小混合气体流动通路的流动通路面积，就能够在空气和燃气的混合比例不发生变化的情况下减少混合气体的量。

因此，通过本发明，当以能够得到比与风扇转速的下限值对应的发热量小的发热量的方式使气体燃烧器燃烧时，能够在空气和燃气的混合比例不发生变化的情况下就能够减少混合气体的量。

另外，本发明的特征在于，所述流动通路缩小装置具备矩形开口状的门部和矩形板状的挡板部件，所述混合气体流动通路的混合气体通过所述门部；所述挡板部件通过在横切所述混合气体流动通路的方向上缩小所述门部，来缩小所述混合气体流动通路。

流动通路缩小装置具备门部和挡板部件。本发明中，混合气体流动通路的混合气体通过门部。挡板部件使该门部在混合气体流动通路的横切方向上缩小。此时，矩形板状的挡板部件通过使矩形开口状的门部从一侧变窄。这与例如使圆形开口状的门部以缩径的方式紧缩的情形相比，能够高精度地缩小流动通路面积。

即，如果门部采用圆形开口状且挡板部件使门部以缩径的方式变窄时，则开关时的流动通路面积的误差会以直径尺寸误差的二乘方的形式出现，所以流动通路的偏差会变大。与此相比，本发明的流动通路缩小装置的矩形板状的挡板部件通过使矩形开口状的门部缩小，能够将开关时的流动通路面积的误差控制在极小范围。

另外，本发明的特征在于，所述分布室具备将所述气体燃烧器的燃烧范围区隔为两个室的分隔部件,所述流动通路缩小装置够成为：在使所述混合气体流动通路的流动通路面积缩小至规定的面积时，将所述混合气体流动通路的混合气体导向所述分布室的两个室中的一方的室内。

当减少对气体燃烧器的混合气体的供给量时，由气体燃烧器的各火孔喷出的混合气体的喷出速度变得比临界值慢，可能会存在气体燃烧器上火焰消失的问题。

于是，在本发明中，当使所述混合气体流动通路的流动通路面积缩小时，混合气体被导向两个分布室中的一方。由此，能够防止实质上火孔数量减少、从各火孔喷出混合气体的喷出速度降低的情况。由此，即使混合气体的供给量减少，在气体燃烧器上的火焰也不会消失，能够维持良好的燃烧。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的燃烧装置的说明性斜视图。

图2是风扇的说明性侧面图。

图3是表示剖开风扇和通道的一部分并平面性地表示其内部的图。

图4是表示风扇的转速和气体燃烧器的发热量之间的关系的图。

具体实施方式

根据附图对本发明的实施方式进行说明。本实施方式的燃烧装置被安装于未图示的热水器中。

如图1所示，燃烧装置具备气体燃烧器1、风扇2、以及作为燃气供给通路的燃气供给管3。风扇2和燃气供给管3构成本发明的预混合装置。

气体燃烧器1被设置为未图示的多个火孔朝向下方开口，由此，在气体燃烧器1的下表面形成火焰。

在气体燃烧器1的下部连结有热交换器11。热交换器11在其内部具备未图示的蛇行水管和散热片(fin)。气体燃烧器1对通过该热交换器11的水管内的水进行加热。

在气体燃烧器1的上部连结有分布室12。分布室12的一侧与后述的通道23的下流端连接。分布室12形成与气体燃烧器1的各火孔连通的空间。此外，分布室12的内部被立于气体燃烧器1的上表面的板状的分隔部件13区隔成两个室。本实施方式中，分隔部件13被设置于使两个室的容积达到均等的位置。

通道23相当于本发明中的混合气体流动通路，以连接于风扇2的下游侧的方式被设置。由风扇2被强制输送来的混合气体穿过通道23被供给至分布室12内。另外，如图2所示，通道23具有从截面看时为矩形的流动通路形状。

如图2所示,风扇2具备电机21、以及作为吸气通路的吸气筒22。吸气筒22连接于风扇2的上游侧，其下端作为抽吸口而开放。吸气筒22与燃气供给管3的下流端连接。

风扇2为所谓的涡轮式风扇，如图3所示，其具备旋转自如的涡轮24。涡轮24通过电机21(参照图1或者图2)来驱动旋转。

燃气供给管3具备被称为零压调压器的调压装置31。调压装置31将以恒定的正压供给的燃气的压力减压至大气压。即，流经燃气供给管3的燃气通过调压装置31，从而以大气压被供给至吸气筒22。

在风扇2的内部，当涡轮24通过电机21而旋转时，会在吸气筒22内产生负压。由此，外部的空气通过吸气筒22内被抽吸至送风风扇2中。此外，吸气筒22与燃气供给管3的下流端连接，因此通过调压装置31被调压到大气压的燃气被引入于吸气筒22中。

由此，在风扇2停止而没有在吸气筒22内产生负压的状态下，不会发生燃气从燃气供给管3朝向吸气筒22的流动。但在风扇2运转从而在吸气筒22中产生负压时，与该负压的大小成比例的流量的燃气会从燃气供给管3被抽吸至吸气筒22内。

并且，进入吸气筒22内的燃气在风扇2内与从吸气筒22的下端抽吸来的空气混合，由通道23被供给至气体燃烧器1中。

另外，风扇2的转速对应于电机21的转速，根据风扇2的转速的高低，吸气筒22的负压的大小会出现增减。此时，即使吸气筒22的负压的大小出现增减从而使被抽吸至吸气筒22内的空气的量出现增减，由燃气供给管3抽吸至吸气筒22中的燃气的量也会以相同的程度出现增减，因此被供给至气体燃烧器1中的混合气的混合比达到恒定。

此外，本实施方式中，如图3所示，在通道23的下流端设有矩形开口状的门部25。进一步，在通道23的内部设有以摆动自如的方式被支承的挡板部件4。挡板部件4被设置成矩形板部分能够封闭一半门部25。门部25和挡板部件4构成本发明的流动通路缩小装置。

挡板部件4使门部25全部打开时，来自通道23的混合气体以箭头A、B所示的方向流动，流入分布室12内的被分隔部件13区隔开的两个室的两者中。另一方面，摆动挡板部件4而使门部25一半封闭时，混合气体仅向箭头B所示的方向流动，流入被分隔部件13区隔开的两个室中一方的室内。

如果挡板部件4全部打开，则在相当于气体燃烧器1的全部的区域a中形成火焰，而如果用挡板部件4将门部25的一半封闭时，则火焰主要集中形成于区域b中。由此，即使通过用挡板部件4将门部25的一半封闭而使混合气体的供给量降低，也能够向各火孔供给充分量的混合气体，气体燃烧器1能够维持良好的燃烧。

此外，如果挡板部件4全部打开，则由通道23朝向分布室12内流动的混合气体的流动阻力小，但如果通过挡板部件4将门部25的一半封闭时，则由通道23朝向分布室12流动的混合气体的流动阻力变大。

将门部25的一半封闭从而使由通道23朝向分布室12流动的混合气体的流动阻力变大时，即使风扇2的转速相同，与门部25处于全开状态的情况相比，混合气体的流量也会减少。

像这样，通过用挡板部件4来改变门部25的开度来调节混合气体量，即使通过门部25的混合气体的流量减少，混合气体中的空气与燃气的混合比也能够维持恒定的混合比而不受到影响。

并且，能够在不使风扇2的实际转速低于下限值的情况下，以与低于下限值的风扇2的转速相对应的小于通常情况的发热量使气体燃烧器1稳定地燃烧。

在此，针对本实施方式中的风扇2的转速与气体燃烧器1的发热量之间的关系，参照图4进行说明。

图4中，用直线L1表示门部25处于全开状态下的风扇2的转速与气体燃烧器1的发热量(输入)之间的关系。风扇2的转速与混合气体的供给量成比例。因此，气体燃烧器1的发热量与混合气体的供给量成比例。

要降低气体燃烧器1中的发热量时，只需降低风扇2的转速即可。但是，由于已对风扇2的转速设定了下限值RL，所以无法以低于该下限值RL的低速使其旋转。因此，若门部25为全开，发热量的下限值为CL1，无法获得低于该下限值的发热量。

因此，希望进一步降低发热量时，通过挡板部件4将门部25的一半封闭。由此，风扇2的转速与发热量之间的相关关系变为用直线L2所示的关系。因此，将风扇2的转速降低至下限值RL时，能够使发热量减少至CL2。

另外，本发明不限定于上述的方式，在不脱离本发明宗旨的范围内，可以实施各种更改。

Claims (3)

1.一种燃烧装置，其具备：气体燃烧器；以及，预混合装置，其将燃气混合到空气中所生成的混合气体强制输送至所述气体燃烧器中，所述气体燃烧器具备多个火孔和使朝向各火孔的混合气体均等地分布的分布室，

该燃烧装置的特征在于，所述预混合装置具备：风扇；吸气通路，引入通过所述风扇抽吸来的空气；燃气供给通路，将大气压的燃气供给至所述吸气通路；混合气体流动通路，将通过所述风扇将空气和燃料混合并输送至下游的混合气体导入至所述分布室；以及，流动通路缩小装置，使所述混合气体流动通路的流动通路面积在要降低所述气体燃烧器的发热量时向缩小方向改变，所述流动通路缩小装置设置在所述风扇的下游侧。

2.根据权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于，

所述流动通路缩小装置具备矩形开口状的门部和矩形板状的挡板部件，所述混合气体流动通路的混合气体通过所述门部；所述挡板部件通过在横切所述混合气体流动通路的方向上缩小所述门部，来缩小所述混合气体流动通路。

3.根据权利要求1或2所述的燃烧装置，其特征在于，

所述分布室具备将所述气体燃烧器的燃烧范围区隔为两个室的分隔部件,所述流动通路缩小装置构成为：在使所述混合气体流动通路的流动通路面积缩小至规定的面积时，将所述混合气体流动通路的混合气体导向所述分布室的两个室中的一方的室内。

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