CN108458342A - 瓦斯混合器 - Google Patents

Abstract

一种瓦斯混合器，包含有一主体与至少一出气管，其中，该主体具有一入气部与一混气部，其中该入气部具有一空气入口、至少一瓦斯入口与一气道，该气道与该空气入口及该瓦斯入口相通，该气道具有一出口；该混气部具有一混合室与该出口相通；该出气管结合于该主体的混气部，该出气管突伸至该混合室中，且该气道的出口对应出气管的管身。藉此，让瓦斯气流与空气气流充分预混后输出至燃烧器，可精准控制空燃比，提升燃烧器的燃烧效率。

Description

瓦斯混合器

技术领域

本发明是与瓦斯燃烧装置有关；特别是指一种用以将瓦斯与空气混合的瓦斯混合器。

背景技术

传统的大气式瓦斯燃烧装置是在燃烧器的入气口处设置喷嘴，利用瓦斯自喷嘴输出时喷嘴周围形成的低压将一次空气引入燃烧器内与瓦斯混合，再由燃烧器的出火孔输出瓦斯，瓦斯引燃后形成火焰，且火焰燃烧时，由火焰的周围再引入二次空气燃烧。另一种形式的瓦斯燃烧装置为全预混式，其是利用鼓风机引入空气至燃烧器中而与瓦斯混合，并自燃烧器的出火孔输出混合后的瓦斯与空气。

全预混式的瓦斯燃烧装置，是以瓦斯混合管作为瓦斯与空器的混合，瓦斯混合管是利用文式管的原理，让空气气流与瓦斯气流在管体中混合。全预混式瓦斯燃烧装置的燃烧效率虽高于大气式瓦斯燃烧装置，但瓦斯混合管的混合效果较难以控制，且瓦斯混合管的长度通常不长，空气气流与瓦斯气流并无法在瓦斯混合管中有限的行进距离中均匀混合，其混合效率有限，导致燃烧装置的燃烧效率无法进一步提升。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种瓦斯混合器，可以让空气气流与瓦斯气流均匀混合。

为达成上述目的，本发明提供的一种瓦斯混合器，用以连通至少一燃烧器；该瓦斯混合器包含有一主体与至少一出气管，其中，该主体具有一入气部与一混气部，其中该入气部具有一空气入口、至少一瓦斯入口与一气道，该气道与该空气入口及该瓦斯入口相通，该气道具有一出口；该混气部具有一混合室与该出口相通；该至少一出气管结合于该主体的混气部，该出气管具有一第一端、一第二端与一管身位于该第一端与该第二端之间，其中该管身的一部分与该第一端突伸至该混合室中，且该气道的出口对应该管身；该第二端与燃烧器相通。

本发明的效果在于，有效地让空气与瓦斯在瓦斯混合器中均匀预混，借以增加燃烧器的燃烧效率。

附图说明

图1本发明第一优选实施例的瓦斯燃烧装置的立体图。

图2为上述优选实施例的瓦斯燃烧装置的分解图。

图3为上述优选实施例的瓦斯燃烧装置的另一方向分解图。

图4为上述优选实施例的瓦斯混合器的分解图。

图5为图1的5-5剖视图。

图6为图5的局部放大图。

图7为上述优选实施例的分流件局部立体图。

图8为上述优选实施例的隔板侧视图。

图9为一剖示的示意图，揭示瓦斯混合器中气流的流动。

图10为一剖示的示意图，揭示瓦斯混合器中气流的流动。

图11为本发明第二优选实施例的瓦斯混合器的剖示的示意图。

图12为本发明第三优选实施例的瓦斯混合器的剖示的示意图。

【符号说明】

[本发明]

100 瓦斯燃烧装置

10 燃烧器

12 瓦斯进气组件

122 接管 124 电磁阀 126 比例阀

128 喷嘴

14 鼓风机

142 出风口

16、16’、16” 瓦斯混合器

18、18’ 主体 20 入气部 22 气室

222 第一空间 224 第二空间 224a 次空间

24 气道 242 第一段 242a 通气口

244 第二段 244a 出口 24a 次气道

26 混气部 28 混合室 28a 次混合室

30 顶板 32、32’ 底板 322、322’ 空气入口

324、324’ 导引面 34 前盖板 342 斜面

344 嵌槽 36 后盖板 362 嵌槽

38 支撑板 38a 导流片 382 斜面

384 结合孔 386 瓦斯入口 40 侧盖板

42 分流件 422 平板 424 立板

424a 通孔 424' 立板 424a' 通孔

426 折板 426a 分流孔 428 斜板

44 封闭件 46 出气管 462 第一端

464 第二端 466 管身 48 隔板

482 第一部 484 第二部 486 第三部

G 几何中心

X 预定轴向

I1 第一参考轴线

I2 第二参考轴线

θ 夹角

具体实施方式

为能更清楚地说明本发明，兹举一优选实施例并配合图式详细说明如后。请参照图1至图10所示，为具有本发明第一优选实施例的瓦斯混合器的瓦斯燃烧装置100，该瓦斯燃烧装置100以应用于热水器为例，包含有至少一燃烧器10、一瓦斯进气组件12、一鼓风机14以及本实施例的瓦斯混合器16。

该至少一燃烧器10的数量为多个且沿一预定轴向X排列，各该燃烧器10用以燃烧瓦斯产生火焰。该瓦斯进气组件12包括一接管、一电磁阀124、一比例阀126与至少一喷嘴128，其中，该接管122连接至一瓦斯源(图未示)；该电磁阀124用以控制开启开或阻断瓦斯路径；该比例阀126用以调节通过瓦斯路径的瓦斯流量；该至少一喷嘴128的数量为多个且沿该预定轴向X排列，该些喷嘴128用以输出瓦斯。该鼓风机14用以抽取空气并自其出风口142排出。

该瓦斯混合器16包含一主体18、一分流件42、至少一出气管46与至少一隔板48，兹分述如下，其中：

该主体18概呈长形且由多个板件所组装而成，具有一入气部20与一混气部26，更详而言，请配合图4，该些板件包括一顶板30、一底板32、一前盖板34、一后盖板36、一支撑板38、二侧盖板40，其中，该入气部20由该底板32、该前盖板34、该支撑板38、该二侧盖板40构成，该底板32具有一空气入口322，本实施例中该空气入口322位于该底板32于该预定轴向X上的中央处，该底板32具有至少一导引面324，于本实施例中为二个导引面324，该二导引面324于该预定轴向X上位于该空气入口322的相对两侧，各该导引面324于该预定轴向X上由该空气入口322往远离该空气入口322的方向朝上倾斜形成渐缩风道。该鼓风机14结合于该底板32且该鼓风机14的出风口142与该空气入口322相通。

请配合图4至图6，该前盖板34、该支撑板38与该底板32之间形成一气室22与一气道24，该气室22位于该空气入口322与该气道24之间，该气室22与该空气入口322相通。该气道24的两端分别为一通气口242a与一出口244a，该通气口242a与该出口244a呈长形，且该通气口242a的轴向与该出口244a的轴向平行于该预定轴向X，该通气口242a与该气室22相通。本实施例中，该气道24具有相连通的一第一段242与一第二段244，该第一段242具有该通气口242a，该第二段244具有该出口244a，该第一段242上定义有一第一参考轴线I1由该通气口242a往该第二段244的方向延伸，该第二段244上定义有一第二参考轴线I2由该第一段242往该出口244a的方向延伸，该第一参考轴线I1与该第二参考轴线I2夹一夹角θ，该夹角θ大于90度且小于180度。

该前盖板34与该支撑板38于接近底部处分别具有呈倾斜的斜面342,382，该二斜面342,382形成该气室22的二个相对的壁面，该通气口242a形成于该二斜面342,382的顶缘，该二斜面342,382彼此之间的距离由该空气入口322往该通气口242a的方向渐缩。该前盖板34具有至少一嵌槽344，于本实施例中嵌槽344为多个且沿该预定轴向X间隔排列。

该支撑板38具有至少一结合孔384，该结合孔384供至少一喷嘴128结合，且该结合孔384于该斜面382上形成至少一瓦斯入口386，于本实施例中结合孔384及瓦斯入口386的数量分别为多个，该些结合孔384与该些瓦斯入口386分别沿该预定轴向X排列。

该混气部26由该顶板30、该后盖板36、该二侧盖板40、该支撑板38与该前盖板34的顶部构成且围设成一混合室28，该混合室28与该气道24的出口244a连通，本实施例中是通过该支撑板38上的一导流片38a让气道24的出口244a延伸至混合室28的上半部。请继续参照图5与图6，该混合室28于平行于该第一参考轴线I1的参考面上呈一多边形，该多边形定义有一几何中心G。该顶板30供设置该至少一该出气管46；该后盖板36具有至少一嵌槽362，于本实施例中嵌槽362为多个且与该前盖板34的嵌槽344相对应。

该分流件42设置于该主体18的入气部20的气室22中，且位于该些瓦斯入口386与该空气入口322之间，该分流件42将该气室22分隔为第一空间与一第二空间224，其中，该第一空间222与该空气入口322相通，且该底板32的导引面324对应该第一空间222，该第二空间224与该通气口242a及该些瓦斯入口386相通。请配合图7，本实施例中，该分流件42呈长形且包含一以平板422为例的封闭端、二立板424,424'、二折板426与二斜板428，其中，该平板422面对该通气口242a；该二立板424,424'分别连接于该平板422相对的二侧缘，且该二立板424,424'分别面对该前盖板34的斜面342及该支撑板38的斜面382，该立板424具有至少一通孔424a面对该支撑板38的斜面382，于本实施例中，通孔424a数量为多个且沿该预定轴向X排列，另一立板424'另具有多个通孔424a'沿该预定轴向X排列且面对该前盖板34的斜面342(即与该些瓦斯入口386相对的壁面)，该第一空间222与该第二空间224通过该些通孔424a,424a'相通；各该折板426位于各该立板424,424'的一侧与各该斜面342,382之间；各该斜板428分别连接于各该立板424,424'的一侧且分别贴靠于各该斜面342,382。该些通孔424a,424a'的通道截面积的总和以不小于该空气入口322的通道截面积为佳，借以减少鼓风机14输出气流时所产生的背压。

本实施例中，各该折板426上具有多个分流孔426a沿该预定轴向X排列，该折板426上可拆离地设置有多个封闭件44，该些封闭件44供使用者选择地封闭至少一部分的分流孔426a，实施上，封闭件44可采用金属片，如铝箔胶带等实现。由该第一空间222进入该第二空间224的气流主要是经由该些通孔424a,424a'通过，而该些分流孔426a的作用为调节气流之用，对于气流较大的区域，用户可用封闭件44封闭该区域的分流孔426a。实务上，亦可不设置该些分流孔426a。

该至少一出气管46设置于该主体18的混气部26，更详而言，该至少一出气管46穿设于该顶板30，该至少一出气管46的数量为多个且沿该预定轴向X排列，各该出气管46的轴向平行于该气道24的第一段242上的该第一参考轴线I1。各该出气管46具有一第一端462、一第二端464及一管身466位于该第一端462与该第二端464之间，该第一端462及该管身466的一部分突伸至该混合室28中，且该第一端462邻近该混合室28的中心，较佳者，第一端462位于混合室28纵向上的1/4～3/4之间的位置；该第二端464与燃烧器10相通；该气道24的出口244a对应该管身466。该混合室28于平行于各该出气管46的轴向的参考面上呈多边形，前述的多边形于本实施例中为八边形，但不以此为限，多边形亦可为三边形以上或是圆形。各出气管46的第一端462邻近多边形的几何中心G且位于该气道24的出口244a与几何中心G之间。该混合室28通过该些出气管46与该些燃烧器10相通。各该出气管46的最小通道截面积的总和与该气道24的最小通道截面积的比值介于1.2～0.8之间。

请配合图4至图6与图8，该至少一隔板48设置于该主体，于本实施例中隔板48的数量为多个且沿该预定轴向X并列，各该隔板48包含一第一部482、一第二部484与一第三部486分别位于该第二空间224、该气道24与该混合室28，且各该隔板48嵌于该后盖板36的嵌槽362及该前盖板34的嵌槽344，以使隔板48之间的间隔相同。该些隔板48的第一部482将该第二空间224分隔为多个次空间224a，第二部484将该气道24分隔为多个次气道24a，第三部486将该混合室28分隔为多个次混合室28a。各该次混合室28a中具有至少一个该出气管46；各该次空间224a与至少一个该通孔424a及至少一个该瓦斯入口386相通。

借由上述的结构，以下请配合图9与图10说明本实施例瓦斯混合器16用于混合瓦斯与空气的情形。请参照图9，该鼓风机14的出风口142输出的空气自该空气入口322注入该气室22的第一空间222后，部分的空气气流将往上流动，部分空气气流受该二导引面324影导而沿着该二导引面324的表面往该空气入口322的两侧流动，藉此，让空气气流也能导入第一空间222中位于空气入口322两侧的区域，而不会只集中在空气入口322上方。

请继续参照图10，空气气流由该分流件42的通孔424a,424a'进入第二空间224中，借由分流件42可以避免空气气流形成涡流而影响气流的行进。在分流孔426a未被封闭的情况下，部分空气气流亦由分流孔426a进入第二空间。由于第二空间224被分隔成多个次空间224a，因此，该些次空间224a的空气气流彼此不会相互干扰，让空气的气流可以稳定地流动，且空气气流在次空间中受该二斜面342,382的导引而沿着该二斜面342,382的表面往上流动，借以减少扰流。当空气气流通过瓦斯入口386时，将带动瓦斯气流往上流动，而一同进入该通气口242a。而后，气空气流与瓦斯气流经过次气道24a并由出口244a注入至次混合室28a中。由于出口244a的位置位于次混合室28a的最外围，因此，气空气流与瓦斯气流将沿着次混合室28a的壁面绕转，并由外而内逐渐往多边形的几何中心G移动，如此，可以让气空气流与瓦斯气流在次混合室28a中充分混合。在次混合室28a中，越接近外围的气流的流速高、压力低，有利于混合；越接近几何中心G的气流的流速低、压力高，因此，借由出气管46的第一端462邻近几何中心G(即邻近混合室28中心)的设计，有利于让呈高压且均匀混合后的空气气流与瓦斯气流更容易自第一端462进入出气管46中，而自第二端464输出至燃烧器10进行燃烧。

此外，由于各该出气管46的最小通道截面积的总和与该气道24的最小通道截面积的比值介于1.1～0.9之间，换言之，气道24与出气管46的压力相近，因此，当鼓风机14输出的风量及瓦斯入口386注入的瓦斯量改变时，自出气管46输出的空气量及瓦斯量将会迅速地相应改变，借以缩短调整燃烧器10输出的火焰大小的反应时间。

图11所示为本发明第二优选实施例的瓦斯混合器16'，其具有大致相同于第一实施例的结构，不同的是，本实施例中的主体18中未设置第一实施例的隔板48。本实施例中虽未设置隔板48，但通过气室24的二斜面(图中仅显示斜面382，另一斜面342未显示于图中)的导引及混合室28的设计，空气气流与瓦斯气流仍能充分混合。

图12所示为本发明第三优选实施例的瓦斯混合器16"，其具有大致相同于第一实施例的结构，不同的是，主体18'的底板32'上的空气入口322'是位于底板32'于预定轴向X上的中央的一侧。底板32'的一导引面324'仍是由空气入口322'往远离该空气入口322'的方向朝上倾斜。

综上所述，本发明的瓦斯混合器，可有效地让空气与瓦斯在瓦斯混合器中充分预混，借以提升燃烧器的燃烧效率，并且具有缩短调整燃烧器输出的火焰大小的反应时间的效果。

以上所述仅为本发明优选可行实施例而已，举凡应用本发明说明书及权利要求范围所为的等效变化，理应包含在本发明的权利要求范围内。

Claims (16)

1.一种瓦斯混合器，用以连通至少一燃烧器；其特征在于，该瓦斯混合器包含有：

一主体，具有一入气部与一混气部，其中该入气部具有一空气入口、至少一瓦斯入口与一气道，该气道与该空气入口及该瓦斯入口相通，该气道具有一出口；该混气部具有一混合室与该出口相通；以及

至少一出气管，结合于该主体的混气部，该出气管具有一第一端、一第二端与一管身位于该第一端与该第二端之间，其中该管身的一部分与该第一端突伸至该混合室中，且该气道的出口对应该管身；该第二端与燃烧器相通。

2.如权利要求1所述的瓦斯混合器，其中该混合室于平行于该出气管的轴向的一参考面上呈一多边形；该出气管的第一端邻近该多边形的几何中心。

3.如权利要求2所述的瓦斯混合器，其中该出气管的第一端位于该出口与该多边形的几何中心之间。

4.如权利要求1所述的瓦斯混合器，其中该出气管的第一端邻近该混合室的中心。

5.如权利要求1所述的瓦斯混合器，其中该至少一出气管的数量为多个，且该些出气管沿一预定轴向排列；该出口的轴向平行于该预定轴向。

6.如权利要求5所述的瓦斯混合器，其中该主体的入气部具有一气室，该气室与该空气入口相通，该瓦斯入口位于该气室的壁面上；该气道具有相连通的一第一段与一第二段，该第一段的一端具有一通气口与该气室相通，该第二段具有该出口；该第一段上定义有一第一参考轴线由该通气口往该第二段的方向延伸，该第二段上定义有一第二参考轴线由该第一段往该出口的方向延伸，其中，该第一参考轴线平行于各该出气管的轴向，且该第一参考轴线与该第二参考轴线夹一夹角，该夹角大于90度且小于180度。

7.如权利要求6所述的瓦斯混合器，其特征在于，包含一分流件，设置于该气室中且将该气室分隔为第一空间与一第二空间，该第一空间与该空气入口相通，该第二空间与该通气口相通，该分流件具有多个通孔沿该预定轴向排列且连通该第一空间与该第二空间；该气室具有二相对的壁面，该二壁面分别呈倾斜且彼此之间的距离由该空气入口往该通气口的方向渐缩；该瓦斯入口的数量为多个且沿该预定轴向排列，该些瓦斯入口位于其中一该壁面上且对应该第二空间；该些通孔面对具有该些瓦斯入口的壁面。

8.如权利要求7所述的瓦斯混合器，其中该分流件包含一封闭端及一立板连接于该封闭端的一侧缘，该封闭端面对该通气口，该立板具有该些通孔。

9.如权利要求8所述的瓦斯混合器，其中该分流件包含另一立板连接于该封闭端的另一侧缘，该另一立板另具有多个通孔沿该预定轴向排列且面对与该些瓦斯入口相对的壁面。

10.如权利要求9所述的瓦斯混合器，其特征在于，包含多个封闭件，以可拆离的方式结合于该分流件上；其中该分流件包含有二折板，各该折板位于各该立板的一侧与各该壁面之间，各该折板上具有多个分流孔沿该预定轴向排列；该些封闭件选择性地封闭至少一部分的分流孔。

11.如权利要求7所述的瓦斯混合器，其中该主体包括一底板，该底板具有该空气入口；该底板具有至少一导引面对应该第一空间，且该导引面于该预定轴向上由该空气入口往远离该空气入口的方向朝上倾斜。

12.如权利要求11所述的瓦斯混合器，其中该至少一导引面的数量为二，且该二导引面于该预定轴向上位于该空气入口的相对两侧。

13.如权利要求11所述的瓦斯混合器，其中该空气入位于该底板于该预定轴向上的中央的一侧。

14.如权利要求11所述的瓦斯混合器，其特征在于，包含有至少一隔板，设置于该主体，该隔板包含一第一部、一第二部与一第三部分别位于该第二空间、该气道与该混合室，其中该第一部将该第二空间分隔为多个次空间，该第二部将该气道分隔为多个次气道，该第三部将该混合室分隔为多个次混合室。

15.如权利要求14所述的瓦斯混合器，其中该至少一隔板的数量为多个，且该些隔板沿该预定轴向并列；各该次混合室中具有至少一该出气管；各该次空间与至少一个该通孔及至少一个该瓦斯入口相通。

16.如权利要求5所述的瓦斯混合器，其中各该出气管的最小通道截面积的总和与该气道的最小通道截面积的比值介于1.2～0.8之间。