CN109489240A - 燃气热水装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种燃气热水装置，包括：顺序设置的燃烧装置、热交换器、风机；所述燃烧装置包括框体以及设置于所述框体内的多个火排；所述燃气热水装置设有向所述火排输入燃气的燃气供应装置；所述火排包括混合腔与燃烧口；空气与所述燃气供应装置提供的燃气通过所述火排的进气口进入火排混合腔，在所述混合腔中混合后在所述燃烧口燃烧形成燃烧面；进入所述燃烧装置中的空气，85％以上的空气量进入多个所述火排中。该燃气热水装置能够降低燃气热水装置所排出烟气中氮氧化物的含量。
Description
技术领域
本申请涉及热水设备领域，尤其涉及一种燃气热水装置。
背景技术
燃气热水装置以燃气为燃料，通过燃烧加热的方式，将热量传递到流经热交换器的冷水中，从而达到制备热水的目的。燃气热水装置在工作过程中对燃气进行燃烧形成烟气，最终通过烟管向室外排放。
由于燃气热水装置所排放的烟气中具有一定量的氮氧化物，从而会对周围的环境形成一定的污染，从而在不同的国家对于燃气热水装置均有相应的排放标准。随着大众对于环境质量要求日益提高，这对于当前燃气热水装置的烟气排放也提出了更高的要求。
现有的燃气热水装置的燃烧器具有并排设置的多个火排，并向火排中同时输入一定量的燃气和空气，进行预混。为了燃烧完全，在火排与火排之间还设置有进风间隙，通过进风间隙输入空气。利用进风间隙所输入的空气在火排的燃烧面上参与进行燃烧，达到完全燃烧的目的。但是同时发现如此结构的燃气热水装置排放的烟气中含有较高的氮氧化物，容易影响环境质量。
发明内容
为降低燃气热水装置所排出烟气中氮氧化物的含量，本申请提供如下技术方案：
一种燃气热水装置，包括：
顺序设置的燃烧装置、热交换器、风机；
所述燃烧装置包括框体以及设置于所述框体内的多个火排；所述燃气热水装置设有向所述火排输入燃气的燃气供应装置；所述火排包括混合腔与燃烧口；
空气与所述燃气供应装置提供的燃气通过所述火排的进气口进入火排混合腔，在所述混合腔中混合后在所述燃烧口燃烧形成燃烧面；进入所述燃烧装置中的空气，85％以上的空气量进入多个所述火排中。
一种燃气热水装置，包括：
顺序设置的燃烧装置、热交换器、风机；
所述燃烧装置包括框体以及设置于所述框体内的多个火排；所述燃气热水装置设有向所述火排输入燃气的燃气供应装置；所述火排包括混合腔与燃烧口；
空气与所述燃气供应装置提供的燃气通过所述火排的进气口进入火排混合腔，在所述混合腔中混合后在所述燃烧口燃烧形成燃烧面；至少部分数量所述燃烧口大小为10平方毫米以下。
作为一种优选的实施方式，多个所述火排的所述燃烧口与所述燃烧面的面积占比大于90％。
一种燃气热水装置，包括：
顺序设置的燃烧装置、热交换器、风机；
所述燃烧装置包括框体以及设置于所述框体内的多个火排；所述燃气热水装置设有向所述火排输入燃气的燃气供应装置；所述火排包括混合腔与燃烧口；
空气与所述燃气供应装置提供的燃气通过所述火排的进气口进入火排混合腔，在所述混合腔中混合后在所述燃烧口燃烧形成燃烧面；
所述燃烧装置设有将燃烧空间和位于所述燃烧空间上游的进气空间间隔开的间隔结构；所述间隔结构设有将所述燃烧空间和所述进气空间连通的连通部；所述进气空间中部分空气能进入所述火排中、以及部分空气能通过所述连通部从所述火排外进入所述燃烧空间；所述连通部与所述间隔结构的面积比例小于5％。
一种燃气热水装置，包括：
顺序设置的燃烧装置、热交换器、风机；
所述燃烧装置包括框体以及设置于所述框体内的多个火排；所述燃气热水装置设有向所述火排输入燃气的燃气供应装置；所述火排包括混合腔与燃烧口；
空气与所述燃气供应装置提供的燃气通过所述火排的进气口进入火排混合腔，在所述混合腔中混合后在所述燃烧口燃烧形成燃烧面；
进入所述燃烧装置的空气全部进入所述火排内；所述燃烧装置被配置为空气无法从所述火排的外部进入所述燃烧空间。
作为一种优选的实施方式，所述火排为浓淡火排。
作为一种优选的实施方式，所述浓淡火排具有第一进气口和第二进气口；所述燃烧口包括与所述第一进气口相连通的浓侧燃烧口、与所述第二进气口相连通的淡侧燃烧口；所述第一进气口输入气体中的燃气浓度大于所述第二进气口输入气体中的燃气浓度；所述浓侧燃烧口位于所述淡侧燃烧口沿垂直于所述浓淡火排长度方向的两侧；所述淡侧燃烧口大小为10平方毫米以下。
作为一种优选的实施方式，单位平方厘米均匀分布有8-20个所述淡侧燃烧口。
作为一种优选的实施方式，所述淡侧燃烧口为蜂窝结构或类蜂窝结构。
作为一种优选的实施方式，所述浓淡火排包括内芯组件、以及壳体；所述内芯组件沿所述浓淡火排的长度方向延伸；所述壳体与所述内芯组件之间形成长条状的浓侧燃烧口；所述淡侧燃烧口形成于所述内芯组件上。
作为一种优选的实施方式，所述淡侧燃烧口的大小为3-8平方毫米。
作为一种优选的实施方式，所述内芯组件通过冲压折弯或冲压焊接成型。
作为一种优选的实施方式，所述燃烧装置设有将燃烧空间和进气空间间隔开的间隔结构；所述间隔结构设有将所述燃烧空间和所述进气空间连通的连通部；所述进气空间中部分空气能进入所述火排中、以及部分空气能通过所述连通部从所述火排外进入所述燃烧空间；所述连通部与所述间隔结构的面积比例小于5％。
作为一种优选的实施方式，所述连通部与所述间隔结构在水平面上投影的面积比例小于5％。
作为一种优选的实施方式，所述连通部所输入的空气进入相邻两个所述火排之间的间隙，所述连通部与所述间隔结构的面积比例小于1％。
作为一种优选的实施方式，所述间隔结构包括设置于所述框体中的挡板；所述挡板安装于所述火排的上游。
作为一种优选的实施方式，所述连通部包括设置于所述挡板的进风孔；所述进风孔在所述挡板上的开孔率在3％以下。
作为一种优选的实施方式，多个所述火排和所述火排之间的间隙形成燃烧器；所述燃烧器沿竖直方向在所述挡板的投影区域不设有所述连通部。
作为一种优选的实施方式，多个所述火排和所述火排之间的间隙形成燃烧器；所述连通部设置于所述燃烧器沿竖直方向在所述挡板的投影区域的以外区域。
作为一种优选的实施方式，所述挡板为矩形板；所述进风孔靠近所述挡板的侧边设置。
作为一种优选的实施方式，所述框体中设有挡板；所述挡板安装于所述火排的上游；所述挡板被设置为进入所述燃烧装置的空气全部进入所述火排内，空气无法从所述火排的外部进入燃烧空间。
作为一种优选的实施方式，所述热交换器为翅片式热交换器。
有益效果：
本申请所提供的燃气热水装置通过减少火排外部输入的空气量或彻底消除火排外部进入空气时，使得空气主要通过或仅通过火排的进口进入燃烧装置，这就使得火排的燃烧口的气流速度增加，燃烧产生的高温烟气流速高，烟气在高温区的停留时间短，氮氧化物的生成反应被抑制，从而整个燃气热水装置排放的氮氧化物的量被降低。
另外，同时，风机设置于热交换器的下游，在进气空间处形成的负压引射作用下空气均匀的进入每个火排中，有利于每个火排燃烧形成均一的火焰，从而在燃烧空间中形成温度均匀的燃烧面，降低燃烧烟气中的氮氧化物含量。
还有，通过应用翅片式热交换器时，风机位于热交换器的下游，翅片式热交换器的翅片可以对风机抽吸形成的气流起到较好的整流均压作用，从而在燃烧空间形成压力均匀的空间，便于形成均匀性、整体性更佳的燃烧面，燃烧面的温度分布均匀，从而在燃烧空间7中不会产生局部温度过热的区域，抑制氮氧化物的形成。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一种实施方式所提供的燃气热水装置结构示意图；
图2是图1的正视图；
图3是图1的燃烧装置示意图；
图4是图3的正视图；
图5是图1的框体俯视图；
图6是图1的火排结构示意图；
图7是图6的侧视图；
图8是图6的俯视图；
图9是图6的内芯组件示意图。
附图标记说明：100、外壳；1、风机；2、热交换器；3、燃烧装置；4、燃气供应装置；5、进气空间；6、排烟管；7、燃烧空间；31、框体；32、火排；33、第一进气口；34、第二进气口；33a/34a、开口；35、挡板；36、前侧板；37、后侧板；38、左右侧板；39、壳体；40、浓侧燃烧口；41、淡侧燃烧口；42、燃烧口；43、内芯组件；44、冲压板；45、支撑结构。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1至图9。本申请实施方式中提供一种燃气热水装置，该燃气热水装置包括但不限于燃气热水器、壁挂炉，本申请并不作唯一限定。该燃气热水装置包括：顺序设置的燃烧装置3、热交换器2、风机1。所述燃烧装置3包括框体31以及设置于所述框体31内的多个火排32。所述燃气热水装置设有向所述火排32输入燃气的燃气供应装置4。所述火排32包括混合腔与燃烧口42。空气与所述燃气供应装置4提供的燃气通过所述火排32的进气口(比如下述第一进气口33、第二进气口34)进入火排32混合腔，在所述混合腔中混合后在所述燃烧口42燃烧形成燃烧面。
在本申请实施方式中，风机1、热交换器2、燃烧装置3安装于燃气热水装置的外壳100中。风机1可以为变频风机，以提供不同功率下的风况，从而适应不同的火力大小。热交换器2可以优选为翅片式热交换器。其中，翅片式热交换器具有较佳的均压作用，以便于在燃烧空间中形成均匀的压力。风机1的下游连通有排烟管6，风机1将所抽吸的烟气最终通过排烟管6向外排出。所述燃气供应装置4可以为分配器。分配器的燃气输出口对应火排32的输入口。
多个火排32和热交换器2之间具有燃烧空间7，该燃烧空间7也可以称为燃烧室。如图1至图4所示，框体31可以包括周围围绕形成燃烧空间7的壁板。燃烧空间7为矩形空间(横截面为矩形)。火排32在所供应的燃气和空气下能在燃烧空间7形成燃烧，并形成高温烟气。高温烟气被风机1抽吸流动，经过热交换器2的翅片管时与热交换器2相换热，将热交换器2中的冷水加热。
在挡板35的下方具有进气空间5。进气空间5为燃烧装置3提供空气。其中，进气空间5主要向火排32的内部提供空气，以与燃气供应装置4提供的燃气混合。在本实施例中，火排32为浓淡火排。在同一火排32上存在浓侧燃烧口40、淡侧燃烧口41。其中，浓淡表示所燃烧气体中燃气浓度大小不同。浓侧燃烧口40相对于淡侧燃烧口41所燃烧气体中的燃气浓度更大。
所述燃烧装置3设有将燃烧空间7和进气空间5间隔开的间隔结构。间隔结构可以为设置于火排32上游的挡板35。结合图4、图5所示，挡板35位于火排32的下方，板体和水平面相平行。该挡板35固定于框体31中，其中，挡板35可以为框体31的一部分，也可以为额外设置的组件，本申请并不作限定。具体的，挡板35可以呈矩形结构，形成水平放置的矩形板。
在本实施例中，燃烧空间7整体为长方体结构，框体31围构在燃烧空间7的周围。框体31包括相对的前侧板36和后侧板37、以及相对的左右侧板38。火排32沿长度方向的两端中，一端搭设在支撑结构45上，支撑结构45位于前侧板36的下方。支撑结构45可以与挡板35为一体结构，形成“Z”形板，当然并不排除为分体结构的情况。火排32支撑于水平搭板(标号45所指部分)，竖直连接板将水平搭板和水平放置的挡板35相连接，竖直连接板上设有与火排32的进气口(例如第一进气口33、第二进气口34)相对应设置的开口33a、34a。
在本申请实施例中，风机1设置于热交换器2的下游，空气通过负压引射进入火排32中与燃气混合，进入燃烧装置3。风机1设置于热交换器2的下游，在进气空间5处形成的负压较低(一般在负10至负20帕)，相应的，随着燃气进入火排32中的空气气流较慢，在到达火排32的燃烧口42燃烧之前可以使得燃气和空气尽量混合均匀，保证燃烧的稳定性，和形成燃烧面的均匀性，降低燃烧烟气中的氮氧化物含量。
同时，风机1设置于热交换器2的下游，在进气空间5处形成的负压引射作用下进入每个火排中的空气量相同，有利于每个火排燃烧形成均一的火焰，从而在燃烧空间中形成温度均匀的燃烧面，降低燃烧烟气中的氮氧化物含量。
其中，燃烧装置3、热交换器2、风机1可以沿燃烧装置3形成烟气的流动方向顺次设置。具体的，风机1、热交换器2、燃烧装置3可以依次从上至下依次设置。另外的实施例中，风机1、热交换器2、燃烧装置3也可以依次从下至上依次设置，本申请并不作唯一的限定。
风机1位于热交换器2的下游，热交换器2的翅片可以对风机1抽吸形成的气流起到较好的整流均压作用，有利于形成均匀性、整体性更佳的燃烧面，燃烧面的温度分布均匀，从而在燃烧空间7中不会产生局部温度过热的区域，抑制氮氧化物的形成。
在本申请一个较佳的实施例中，进入所述燃烧装置3中的空气，85％以上的空气量进入多个所述火排32中。进入火排32中的空气，该部分空气与燃气相混合并在火排32的燃烧口42输出燃烧。
在该实施例中，从火排32外进入的空气量可以降低至零，使得全部的空气量进入多个火排32中。在本实施例中，15％以下的空气量从多个所述火排32外进入，或者火排32外并无空气进入。在火排32外进入燃烧装置3中的空气可以对燃烧空间的壁板进行冷却，也可以少量参与燃烧，本申请并不作限制。
本实施例中，通过减少火排32外部输入的空气量或彻底消除火排32外部进入空气时，空气主要通过或仅通过火排32的进口进入燃烧装置3，这就使得火排32的燃烧口42的气流速度增加，燃烧产生的高温烟气流速高，烟气在高温区的停留时间短，氮氧化物的生成反应被抑制，从而整个燃气热水装置排放的氮氧化物的量被降低。
多个火排32通过燃烧口42形成的火焰相互交融，在燃烧空间7形成一完整的燃烧面，具有较佳的燃烧均匀性，降低燃烧过程产生的氮氧化物的含量，还能降低燃烧共振产生几率，降低燃烧噪声，提升用户使用体验。其中，多个所述火排32的所述燃烧口42与所述燃烧面的面积占比大于90％。
在一个较佳的实施例中，为降低所排出烟气中的氮氧化物含量，形成温度均匀的燃烧面，至少部分数量所述燃烧口大小为10平方毫米以下。在本实施例中，所述火排32为浓淡火排在本实施例中，浓淡火排32的单个火排32上同时存在淡侧燃烧口41和浓侧燃烧口40。
在所述火排32上，单位平方厘米均匀设有3-20个淡侧燃烧口41。由于淡侧燃烧口41分布均匀，其可以将第二进气口34输入的混合气体(燃气和空气的混合气体)分配到每个淡侧燃烧口41中。因此，在淡侧燃烧口41形成的燃烧面(整个燃烧面的一部分)可以被视为通过均匀的小火焰形成，燃烧面的燃烧温度更加均匀，使得燃烧过程中产生的氮氧化物的量降低。
在本实施例中，淡侧燃烧口41可以为圆形孔、也可以为多边形孔、或不规则形孔，在本实施例中，淡侧燃烧口41为正六边形孔，多个淡侧燃烧口41排布形成蜂窝结构。在淡侧燃烧口41为圆形孔、类圆形孔、三角形孔、椭圆形孔、正方形孔、长方形孔、五边形孔、梯形孔、或者其他多边形孔时按照蜂窝结构的(如图9所示)拓扑结构排布时形成类蜂窝结构。
多个淡侧燃烧口41紧邻设置，并均匀分布。其中，多个淡侧燃烧口41形成多行，每行中的淡侧燃烧口41沿火排32长度方向排布，相邻两行中的淡侧燃烧口41可以相错开。
所述浓淡火排32具有第一进气口33和第二进气口34。所述燃烧口42包括与所述第一进气口33相连通的浓侧燃烧口40、与所述第二进气口34相连通的淡侧燃烧口41。所述第一进气口33输入气体中的燃气浓度大于所述第二进气口34输入气体中的燃气浓度。所述浓侧燃烧口40位于所述淡侧燃烧口41沿垂直于所述浓淡火排32长度方向的两侧。
其中，第一进气口33、第二进气口34上下排布。在本实施例中，第一进气口33位于第二进气口34的下方，第二进气口34的面积小于第一进气口33的面积，第二进气口34所输入燃气的量小于第一进气口33的所输入燃气的量。
至少部分数量所述燃烧口42为蜂窝(状)结构或类蜂窝(状)结构。蜂窝状结构的燃烧口42分布均匀，有利于火排32的进气口输入气体的分配均匀，从而有利于形成温度均匀的燃烧面。本实施例中，淡侧燃烧口41为蜂窝结构。相应的，蜂窝结构的燃烧口42排布均匀，每个燃烧口42的横截面为正六边形结构或圆形结构或类圆形结构。所述淡侧燃烧口41为蜂窝结构或类蜂窝结构。
在本实施例中，所述浓淡火排32包括内芯组件43、以及壳体39。所述内芯组件43沿所述浓淡火排32的长度方向延伸。壳体39夹设在内芯组件43的两侧。所述壳体39与所述内芯组件43之间形成长条状的浓侧燃烧口40。
所述淡侧燃烧口41形成于所述内芯组件43上。内芯组件43上具有多个淡侧燃烧口41，具体的，所述淡侧燃烧口41的大小为3-8平方毫米，如此可以具有稳定完整的燃烧面，燃烧面的温度均匀，所形成烟气中氮氧化物含量较低。进一步地，所述淡侧燃烧口41的大小为6-8平方毫米，具有更佳的抑制氮氧化物生成效果。
所述内芯组件43通过冲压折弯或冲压焊接成型。其中，内芯组件43可以包括多片冲压板44。相邻两个冲压板44的冲压形成的凹槽相对齐形成淡侧燃烧口41。其中，多片冲压板44可以为单块冲压板体通过折弯形成，也可以为多个冲压板44的两端通过焊接固定在一起形成内芯组件43。
在本申请其他实施例中，浓淡火排32可以具有多种实施例，并不局限于上述结构，例如：浓淡火排32可以包括交替排布的浓火排32和淡火排32，浓火排32所燃烧气体中的燃气浓度大于淡火排32所燃烧气体中的燃气浓度。
在本申请另一个可行的实施例中，所述间隔结构设有将所述燃烧空间7和所述进气空间5连通的连通部。所述进气空间5位于所述燃烧空间7的上游。所述进气空间5中部分空气能进入所述火排32中、以及部分空气能通过所述连通部从所述火排32的外部进入所述燃烧空间7。具体的，在所述风机1的驱动下，进入进气空间5中的部分空气通过所述连通部从所述火排32外进入所述燃烧空间7、以及部分空气进入所述火排32内。
其中，间隔结构可以设置于相邻火排32之间，也可以设置于火排32的上游，甚至设置于火排32的侧壁上。通过间隔结构可以将进气空间5和燃烧空间7相隔开，以使得进气空间5的空气主要进入火排32的内部。连通部开设于间隔结构上，进气空间5的空气在风机1的驱动下通过连通部可以在不经火排32的内部进入到燃烧空间7中参与燃烧或冷却等。
在本实施例中，所述连通部与所述间隔结构的面积比例小于5％，可以使得所输出烟气中的氮氧化物含量降低至较好的效果。具体的，所述连通部与所述间隔结构在水平面上投影的面积比例小于5％。通过降低连通部在间隔结构上的比例，可以使得空气主要通过或仅通过火排32的进口进入燃烧装置3，这就使得火排32的燃烧口42的气流速度增加，燃烧产生的高温烟气流速高，烟气在高温区的停留时间短，氮氧化物的生成反应被抑制，从而整个燃气热水装置排放的氮氧化物的量被降低。
以下表格示出了在矩形挡板35上的开孔率对氮氧化物排放量的影响：
| 开孔率(％) | NOx(3％O<sub>2</sub>，ppm) |
| 15 | 80 |
| 10 | 60 |
| 5 | 30 |
| 2 | 20 |
| 1 | 16 |
从上表可以看出，进风孔在挡板35上的开孔率在5％以下时所排放烟气的氮氧化物量低于30ppm，氮氧化物含量低，具有良好的烟气排放效果。
进一步地，为更好地降低所排放烟气中的氮氧化物的含量比例，所述连通部所输入的空气进入相邻两个所述火排32之间的间隙，所述连通部与所述间隔结构的面积比例小于1％。如此可以有效抑制火排32之间间隙进入的空气量，并具有较佳的燃烧效果，所排出的烟气中氮氧化物的含量较低。
在本实施例中，所述连通部包括设置于所述挡板35的进风孔。进风孔将挡板35的上下空间连通，在风机1的负压抽吸作用下进气空气的气体穿过进风孔流出。在该实施例中，所述进风孔在所述挡板35上的开孔率在3％以下。为具有较佳的抑制氮氧化物效果，所述挡板35为矩形板。所述进风孔靠近所述挡板35的侧边设置。
在一个实施例中，多个所述火排32和所述火排32之间的间隙形成燃烧器。所述燃烧器沿竖直方向在所述挡板35的投影区域不设有所述连通部。如此可以有效避免向火排32之间的间隙输入过多参与燃烧的空气，可以有效使得淡侧燃烧口41过剩的空气在火焰下游补充浓侧燃烧口40富燃料燃烧所需的氧气，从而形成稳定的燃烧分级，保证燃烧的稳定和燃烧面温度的均匀性，从而在燃烧空间7中无法形成局部过热，有效抑制氮氧化物的产生，从而减少所排放烟气中的氮氧化物的含量。
在另一个实施例中，多个所述火排32和所述火排32之间的间隙形成燃烧器。所述连通部设置于所述燃烧器沿竖直方向在所述挡板35的投影区域的以外区域。在燃烧器以外的区域输入的空气可以形成冷却风，该冷却风位于火排32和燃烧空间7的壁板之间，防止火焰朝向燃烧空间7的壁板燃烧，有利于对燃烧空间7的壁板降温。
当然，本实施例中并不排除在投影区域以外区域输入的空气参与燃烧。相应的，本实施例中在火排32的外部输入的空气，部分可以参与燃烧，部分可以用于冷却，本申请并不做唯一的限定。
在一个较佳的实施例中，进入所述燃烧装置3的空气全部进入所述火排32内；所述燃烧装置3被配置为空气无法从所述火排32的外部进入所述燃烧空间7。相应的，进气空间5中被风机1驱动的空气全部进入火排32中，在混合腔中与燃气相混合。
在本实施例中，所述框体31中设有挡板35。所述挡板35安装于所述火排32的上游；所述挡板35被设置为进入所述燃烧装置3的空气全部进入所述火排32内，空气无法从所述火排32的外部进入燃烧空间7。在挡板35并未设置进风孔，相应的，挡板35上的开孔率为零。
对于浓淡火排32而言，浓侧燃烧口40位于淡侧燃烧口41的两侧，淡侧燃烧口41过剩的空气在火焰下游可以补充浓侧燃烧口40输出富含燃气的气体燃烧所需的氧气，使得燃烧分级开展(类似于分级燃烧)。但是，火排间隙输入大量空气时，一方面会使得相同转速下，燃烧装置3进入氧含量上升，同时过多的火排间隙输入的空气会使得浓侧燃烧口40的燃气迅速燃尽，导致浓侧燃烧口40处的温度上升，氮氧化物(NOx)的排放恶化。
通过减少火排间隙输入的空气量甚至去除火排间隙输入的空气，可以有效使得淡侧燃烧口41过剩的空气在火焰下游补充浓侧燃烧口40富燃料燃烧所需的氧气，从而形成稳定的燃烧分级，保证燃烧的稳定和燃烧面温度的均匀性，从而在燃烧空间7中无法形成局部过热，有效抑制氮氧化物的产生，从而减少所排放烟气中的氮氧化物的含量。
在减少火排间隙输入的空气量或不开设进风孔时，空气主要通过或仅通过火排32的进口进入燃烧装置3，这就使得火排32的出口(浓侧燃烧口40、淡侧燃烧口41)的气流速度增加，燃烧产生的高温烟气流速高，烟气在高温区的停留时间短，氮氧化物的生成反应被抑制，从而整个燃气热水装置排放的氮氧化物的量被降低。
请继续参阅图1至图9。在本申请一个较佳的实施例中提供的一种燃气热水装置包括：顺序设置的燃烧装置3、热交换器2、风机1。所述热交换器2为翅片式热交换器。所述燃烧装置3包括框体31以及设置于所述框体31内的多个火排32。所述燃气热水装置设有向所述火排输入燃气的燃气供应装置4。所述火排32包括混合腔与燃烧口42。空气与所述燃气供应装置4提供的燃气通过所述火排32的进气口进入火排混合腔，在所述混合腔中混合后在所述燃烧口燃烧形成燃烧面。
在本实施例中，所述火排32为浓淡火排。所述浓淡火排32具有淡侧燃烧口41以及浓侧燃烧口40。长条状的浓侧燃烧口40分布于淡侧燃烧口41的两侧。淡侧燃烧口41为蜂窝结构或类蜂窝结构。其中，在所述火排32上，单位平方厘米均匀设有8-20个淡侧燃烧口41。具体的，所述淡侧燃烧口的大小为3-8平方毫米。
在本实施例中，在多个火排32的上游设有挡板35。挡板35水平设置，为矩形结构。在挡板35上开设有将上下连通的进风孔，或者不开设进风孔。在挡板开设有进风孔时，所述进风孔在所述挡板上的开孔率在3％以下。
在本实施例中，所提供的燃气热水装置通过减少火排32外部输入的空气量或彻底消除火排外部进入空气时，使得空气主要通过或仅通过火排32的进口进入燃烧装置，这就使得火排的燃烧口42的气流速度增加，燃烧产生的高温烟气流速高，烟气在高温区的停留时间短，氮氧化物的生成反应被抑制，从而整个燃气热水装置排放的氮氧化物的量被降低。
另外，同时，风机1设置于热交换器2的下游，在进气空间处形成的负压引射作用下空气均匀的进入每个火排32中，有利于每个火排32燃烧形成均一的火焰，从而在燃烧空间7中形成温度均匀的燃烧面，降低燃烧烟气中的氮氧化物含量。
还有，通过应用翅片式热交换器2时，风机1位于热交换器2的下游，翅片式热交换器的翅片可以对风机1抽吸形成的气流起到较好的整流均压作用，从而在燃烧空间7形成压力均匀的空间，便于形成均匀性、整体性更佳的燃烧面，燃烧面的温度分布均匀，从而在燃烧空间7中不会产生局部温度过热的区域，降低氮氧化物的形成。
进一步地，由于淡侧燃烧口41孔径小且分布均匀，其可以将火排所输入的混合气体均匀的(燃气和空气的混合气体)分配到每个淡侧燃烧口41中，因此，在淡侧燃烧口41形成的燃烧面(整个燃烧面的一部分)可以被视为通过均匀的小火焰形成，燃烧面的燃烧温度更加均匀，使得燃烧过程中产生的氮氧化物的量降低。
本实施例中的燃气热水装置通过将风机1设置于热交换器2的下游，使进入进气空间中的空气均匀的进入每个火排32中，形成一次均匀；并通过采用具有蜂窝结构或类蜂窝结构的浓淡火排，形成温度均匀的燃烧面，形成二次均匀；再利用翅片式热交换器的整流均压作用，在燃烧空间7形成压力均匀的空间，形成三次均匀，以此减少烟气中氮氧化物的含量。
另外，所提供的燃气热水装置通过减少火排32外部输入的空气量或彻底消除火排外部进入空气时，使得空气主要通过或仅通过火排32的进口进入燃烧装置，可以减少火排燃烧时产生共振的几率，降低燃烧噪声，提升用户使用体验。
本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。
除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。
披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。
Claims (22)
1.一种燃气热水装置，其特征在于，包括：
顺序设置的燃烧装置、热交换器、风机；
所述燃烧装置包括框体以及设置于所述框体内的多个火排；所述燃气热水装置设有向所述火排输入燃气的燃气供应装置；所述火排包括混合腔与燃烧口；
空气与所述燃气供应装置提供的燃气通过所述火排的进气口进入火排混合腔，在所述混合腔中混合后在所述燃烧口燃烧形成燃烧面；进入所述燃烧装置中的空气，85％以上的空气量进入多个所述火排中。
2.一种燃气热水装置，其特征在于，包括：
顺序设置的燃烧装置、热交换器、风机；
所述燃烧装置包括框体以及设置于所述框体内的多个火排；所述燃气热水装置设有向所述火排输入燃气的燃气供应装置；所述火排包括混合腔与燃烧口；
空气与所述燃气供应装置提供的燃气通过所述火排的进气口进入火排混合腔，在所述混合腔中混合后在所述燃烧口燃烧形成燃烧面；至少部分数量所述燃烧口大小为10平方毫米以下。
3.如权利要求2所述的燃气热水装置，其特征在于：多个所述火排的所述燃烧口与所述燃烧面的面积占比大于90％。
4.一种燃气热水装置，其特征在于，包括：
顺序设置的燃烧装置、热交换器、风机；
所述燃烧装置包括框体以及设置于所述框体内的多个火排；所述燃气热水装置设有向所述火排输入燃气的燃气供应装置；所述火排包括混合腔与燃烧口；
空气与所述燃气供应装置提供的燃气通过所述火排的进气口进入火排混合腔，在所述混合腔中混合后在所述燃烧口燃烧形成燃烧面；
所述燃烧装置设有将燃烧空间和位于所述燃烧空间上游的进气空间间隔开的间隔结构；所述间隔结构设有将所述燃烧空间和所述进气空间连通的连通部；所述进气空间中部分空气能进入所述火排中、以及部分空气能通过所述连通部从所述火排外进入所述燃烧空间；所述连通部与所述间隔结构的面积比例小于5％。
5.一种燃气热水装置，其特征在于，包括：
顺序设置的燃烧装置、热交换器、风机；
所述燃烧装置包括框体以及设置于所述框体内的多个火排；所述燃气热水装置设有向所述火排输入燃气的燃气供应装置；所述火排包括混合腔与燃烧口；
空气与所述燃气供应装置提供的燃气通过所述火排的进气口进入火排混合腔，在所述混合腔中混合后在所述燃烧口燃烧形成燃烧面；
进入所述燃烧装置的空气全部进入所述火排内；所述燃烧装置被配置为空气无法从所述火排的外部进入所述燃烧空间。
6.如权利要求1-5任一所述的燃气热水装置，其特征在于：所述火排为浓淡火排。
7.如权利要求6所述的燃气热水装置，其特征在于：所述浓淡火排具有第一进气口和第二进气口；所述燃烧口包括与所述第一进气口相连通的浓侧燃烧口、与所述第二进气口相连通的淡侧燃烧口；所述第一进气口输入气体中的燃气浓度大于所述第二进气口输入气体中的燃气浓度；所述浓侧燃烧口位于所述淡侧燃烧口沿垂直于所述浓淡火排长度方向的两侧；所述淡侧燃烧口大小为10平方毫米以下。
8.如权利要求7所述的燃气热水装置，其特征在于：单位平方厘米均匀分布有8-20个所述淡侧燃烧口。
9.如权利要求7所述的燃气热水装置，其特征在于：所述淡侧燃烧口为蜂窝结构或类蜂窝结构。
10.如权利要求7所述的燃气热水装置，其特征在于：所述浓淡火排包括内芯组件、以及壳体；所述内芯组件沿所述浓淡火排的长度方向延伸；所述壳体与所述内芯组件之间形成长条状的浓侧燃烧口；所述淡侧燃烧口形成于所述内芯组件上。
11.如权利要求7所述的燃气热水装置，其特征在于：所述淡侧燃烧口的大小为3-8平方毫米。
12.如权利要求10所述的燃气热水装置，其特征在于：所述内芯组件通过冲压折弯或冲压焊接成型。
13.如权利要求1-3、5任一所述的燃气热水装置，其特征在于：所述燃烧装置设有将燃烧空间和进气空间间隔开的间隔结构；所述间隔结构设有将所述燃烧空间和所述进气空间连通的连通部；所述进气空间中部分空气能进入所述火排中、以及部分空气能通过所述连通部从所述火排外进入所述燃烧空间；所述连通部与所述间隔结构的面积比例小于5％。
14.如权利要求13所述的燃气热水装置，其特征在于：所述连通部与所述间隔结构在水平面上投影的面积比例小于5％。
15.如权利要求4或13所述的燃气热水装置，其特征在于：所述连通部所输入的空气进入相邻两个所述火排之间的间隙，所述连通部与所述间隔结构的面积比例小于1％。
16.如权利要求13所述的燃气热水装置，其特征在于：所述间隔结构包括设置于所述框体中的挡板；所述挡板安装于所述火排的上游。
17.如权利要求16所述的燃气热水装置，其特征在于：所述连通部包括设置于所述挡板的进风孔；所述进风孔在所述挡板上的开孔率在3％以下。
18.如权利要求16或17所述的燃气热水装置，其特征在于：多个所述火排和所述火排之间的间隙形成燃烧器；所述燃烧器沿竖直方向在所述挡板的投影区域不设有所述连通部。
19.如权利要求16或17所述的燃气热水装置，其特征在于：多个所述火排和所述火排之间的间隙形成燃烧器；所述连通部设置于所述燃烧器沿竖直方向在所述挡板的投影区域的以外区域。
20.如权利要求17所述的燃气热水装置，其特征在于：所述挡板为矩形板；所述进风孔靠近所述挡板的侧边设置。
21.如权利要求5所述的燃气热水装置，其特征在于：所述框体中设有挡板；所述挡板安装于所述火排的上游；所述挡板被设置为进入所述燃烧装置的空气全部进入所述火排内，空气无法从所述火排的外部进入燃烧空间。
22.如权利要求1-5任一所述的燃气热水装置，其特征在于，所述热交换器为翅片式热交换器。
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