CN109724081B - 燃烧器及燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种燃烧器及燃气热水器，其中，该燃烧器包括：至少一个第一混合腔，所述第一混合腔沿纵向延伸，上部形成有多个沿横向排列的浓焰火孔，下部形成有第一引射口；以及，至少一个第二混合腔，所述第二混合腔沿纵向延伸，上部形成有多个沿横向排列的淡焰火孔，下部形成有第二引射口；所述第二混合腔相对于所述第一混合腔独立设置，且所述第二混合腔与所述第一混合腔沿横向布置。本发明燃烧器体积小，热负荷高。

Description

燃烧器及燃气热水器

技术领域

本发明涉及流体加热设备技术领域，特别涉及一种燃烧器及燃气热水器。

背景技术

众所周知，燃烧器是燃气热水器的重要部件，现有燃气热水器燃烧器在低氮氧化物燃烧技术方面，有强鼓水平式引射浓淡燃烧结构；也有鼓风机强排全预混设计；也有壁挂炉燃烧器，其采用了竖直引射器加水冷式的结构设计。这些燃烧器的结构的设计存在外形尺寸较大，且热负荷低的技术问题。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种燃烧器，旨在解决现有的燃烧器外形尺寸较大且热负荷低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出的燃烧器，包括：

至少一个第一混合腔，所述第一混合腔沿纵向延伸，上部形成有多个沿横向排列的浓焰火孔，下部形成有第一引射口；以及，

至少一个第二混合腔，所述第二混合腔沿纵向延伸，上部形成有多个沿横向排列的淡焰火孔，下部形成有第二引射口；所述第二混合腔相对于所述第一混合腔独立设置，且所述第二混合腔与所述第一混合腔沿横向布置。

优选地，所述第一混合腔的上部宽于所述第一混合腔的下部，所述第二混合腔的上部宽于所述第二混合腔的下部，所述第一混合腔的上部与所述第二混合腔的上部交叠设置。

优选地，所述第二混合腔的上部包括前腔与后腔，所述第一混合腔的上部位于所述前腔与后腔之间。

优选地，该燃烧器还包括相互嵌套设置的外壳及内壳，所述第一混合腔形成于所述内壳的内腔，所述第二混合腔形成于所述外壳的内壁面与所述内壳的外壁面之间。

优选地，所述内壳包括第一片体、第二片体及第一火排，所述第一片体与第二片体前后对置，第一火排设于所述第一片体与第二片体围合形成的上部开口处，所述浓焰火孔开设于所述第一火排上。

优选地，所述外壳包括前壳、后壳及第二火排，所述前壳与后壳前后对置，所述第二火排设于所述前壳与后壳围合形成的上部开口处，所述淡焰火孔设于所述第二火排上。

优选地，所述浓焰火孔为内外相互嵌套的多层孔，所述淡焰火孔为沿前后方向延伸的长条孔。

优选地，所述第一混合腔的上部邻近所述浓焰火孔处形成有第一分流部，所述第二混合腔的上部邻近所述淡焰火孔处形成有第二分流部。

优选地，所述第二混合腔的数量为两个以上，且所述第二混合腔的数量比所述第一混合腔的数量多一个，第一混合腔位于任意相邻的两所述第二混合腔之间。

本发明还提出一种燃气热水器，包括所述的燃烧器，该燃烧器包括：

至少一个第一混合腔，所述第一混合腔沿纵向延伸，上部形成有多个沿横向排列的浓焰火孔，下部形成有第一引射口；以及，

至少一个第二混合腔，所述第二混合腔沿纵向延伸，上部形成有多个沿横向排列的淡焰火孔，下部形成有第二引射口；所述第二混合腔相对于所述第一混合腔独立设置，且所述第二混合腔与所述第一混合腔沿横向布置。

本发明燃烧器通过设置相互独立的第一混合腔及第二混合腔，第一混合腔用以生成燃料比例相对高的燃料及空气的混合物，第二混合腔用以生成燃料比例相对低的燃料及空气的混合物，以分别在浓焰火孔处形成浓焰燃烧，而在淡焰火孔处形成淡焰燃烧，以降低氮氧化物的产生。第一混合腔及第二混合腔均沿纵向延伸，如此无需设置预混合装置，强制鼓风装置，仅利用燃料本身的引射动能既可以实现混合；此外，第一混合腔及第二混合腔沿横向布置，如此使得燃烧器可以在前后方向可以做得很薄；综合地，为实现相同的热量，本发明的体积可以做得更小。进一步地，由于独立设置的第一混合腔与第二混合腔分别设有引射口，如此可以增大引射空气的能力，进而提高燃烧器的热负荷；此外还可以根据需要对引射的空气量进行调整，如此可以提高燃烧器的燃烧性能以及产品的适应能力。

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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明燃烧器一实施例的结构示意图；

图2为图1中燃烧器沿II-II线的剖面结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为图1中燃烧器沿IV-IV线的剖面结构示意图；

图5为图4中B处的局部放大图；

图6为图1中燃烧器的仰视图；

图7为图1中燃烧器的俯视图；

图8为图7中C1处的局部放大图；

图9为图1中燃烧器的内壳的结构示意图；

图10为图9中内壳沿X-X线的剖面结构示意图；

图11为图9中内壳的俯视图；

图12为图11中C2处的局部放大图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称	标号	名称
						1	第一混合腔	23	前腔	34	第二分流部
11	浓焰火孔	24	后腔	4	内壳
						12	第一引射口	3	外壳	41	第一片体
2	第二混合腔	31	前壳	42	第二片体
						21	淡焰火孔	32	后壳	43	第一火排
22	第二引射口	33	第二火排	44	第一分流部

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种燃烧器。

在本发明实施例中，如图1、图2、图4、图6及图7所示，图中实心箭头N表示燃料占比较高的燃气混合物的流动，空心箭头D表示燃料占比较低的燃气混合物的流动。该燃烧器包括：

至少一个第一混合腔1，第一混合腔1沿纵向延伸，上部形成有多个沿横向排列的浓焰火孔11，下部形成有第一引射口12；以及，

至少一个第二混合腔2，第二混合腔2沿纵向延伸，上部形成有多个沿横向排列的淡焰火孔21，下部形成有第二引射口22；第二混合腔2相对于第一混合腔1独立设置，且第二混合腔2与第一混合腔1沿横向布置。

在本实施例中，第一混合腔1及第二混合腔2形成在一中空结构中，该中空接结构可以采用常见的方式制成，例如焊接或铆压，其分型线的位置可以不作限定，只要能形成合适形状及大小的混合腔结构即可。

第一引射口12和第二引射口22可以为文丘里通道或在与燃料喷嘴配合后可以形成吸入空气的结构。该燃料燃气、城市煤气、液化气、沼气等。

本发明燃烧器第一混合腔1及第二混合腔2均沿纵向延伸，如此无需设置预混合装置，强制鼓风装置，仅利用燃料本身的引射动能既可以实现混合；此外，第一混合腔1及第二混合腔2沿横向布置，如此使得燃烧器可以在前后方向可以做得很薄。

由于独立设置的第一混合腔1与第二混合腔2分别设有引射口，如此可以增大引射空气的能力，进而提高燃烧器的热负荷；此外还可以根据需要对引射的空气量进行调整，如此可以提高燃烧器的燃烧性能以及产品的适应能力。综合地，实现相同的热量前提下本发明的体积可以做得更小。

此外，通过设置相互独立的第一混合腔1及第二混合腔2，第一混合腔1用以生成燃料比例相对高的燃料及空气的混合物，第二混合腔2用以生成燃料比例相对低的燃料及空气的混合物，以分别在浓焰火孔11处形成浓焰燃烧，而在淡焰火孔21处形成淡焰燃烧，以降低氮氧化物的产生。

浓淡燃烧的基本原理是使一部分燃气在空气不足的条件下燃烧，即燃料过"浓"燃烧，而另一部分燃气在空气过多的条件下燃烧，即燃料过"淡"燃烧。两种情况下的燃气和空气的化学计量比都偏离燃烧反应的理论计量比，浓火焰中氧浓度较低，一次燃烧温度较在化学计量比时低，能降低氮氧化物的生成；而淡火焰中氧浓度高，但燃气不足也会使一次燃烧温度降低，从而降低氮氧化物的排放，最终使得燃烧的总氮氧化物减少。

进一步地，第一混合腔1的上部宽于第一混合腔1的下部，第二混合腔2的上部宽于第二混合腔2的下部，第一混合腔1的上部与第二混合腔2的上部交叠设置。

在本实施例中，如此，有利于更好地在浓焰火孔11及淡焰火孔21之间形成浓淡燃烧的二次燃烧，浓淡火焰的二次燃烧是在一次燃烧分别完成后，一次燃烧产物间进行的。由于浓淡燃烧中的一次燃烧产物中含有大量的二氧化碳和水等气体，致使二次反应区的温度和氧的浓度都较低，从而氮氧化物的生成受到抑制。因此，浓淡燃烧的一次燃烧和二次燃烧都可以有效抑制氮氧化物的生成。

进一步地，请一并参照图3及图5，在一实施例中，第二混合腔2的上部包括前腔23与后腔24，第一混合腔1的上部位于前腔23与后腔24之间。

在本实施例中，与前腔23对应有沿横向排列的一列淡焰火孔21，与后腔24也对应有沿横向排列的一列淡焰火孔21，如此沿横向排列的浓焰火孔11位于前后两列淡焰火孔21之间，使得二次燃烧之前的浓焰燃烧的一次产物和淡焰燃烧的一次产物可以混合得更为均匀，进而使得二次燃烧可以进行得更为充分。

进一步地，请一并参照图9及图10，在一实施例中，该燃烧器还包括相互嵌套设置的外壳3及内壳4，第一混合腔1形成于内壳4的内腔，第二混合腔2形成于外壳3的内壁面与内壳4的外壁面之间。

在本实施例中，通过将外壳3和内壳4相互嵌套以形成第一混合腔1及第二混合腔2材料更为节省，实现的工艺也更为简单。优选地，外壳3和内壳4均为钣金件。

进一步地，请一并参照图11及图12，在一实施例中，内壳4包括第一片体41、第二片体42及第一火排43，第一片体41与第二片体42前后对置，第一火排43设于第一片体41与第二片体42围合形成的上部开口处，浓焰火孔11开设于第一火排43上。

在本实施例中，对置的第一片体41及第二片体42其边缘可以通过铆压或焊接的方式连接。优选地，第一片体41及第二片体42的形状可以通过冲压工艺获得，装配时，可以在第一片体41或第二片体42的边缘设置翻边并通过铆压的方式固定两者。第一火排43可以为简单的板材和多个U型件拼合而成，该板材上与U型件配合的孔位可以通过冲裁工艺实现。

进一步地，请参照图2至图8，在一实施例中，外壳3包括前壳31、后壳32及第二火排33，前壳31与后壳32前后对置，第二火排33设于前壳31与后壳32围合形成的上部开口处，淡焰火孔21设于第二火排33上。

在本实施例中，相似的，对置的前壳31及后壳32其边缘可以通过铆压或焊接的方式连接。优选地，前壳31及后壳32的形状可以通过冲压工艺获得，装配时，可以在前壳31或后壳32的边缘设置翻边并通过铆压的方式固定两者。第二火排33可以为简单的长条形的板材，淡焰火孔21可以通过冲裁工艺实现。具体地，为了使浓焰火孔11露出，第二火排33上对应开设有窗口。

进一步地，请再次参照图8，在一实施例中，浓焰火孔11为内外相互嵌套的多层孔，淡焰火孔21为沿前后方向延伸的长条孔。

在本实施例中，层孔中的隔筋可以对燃气混合物进行扰动，使得经层孔中的孔洞流出的混合物更为均匀。一并地，通过将淡焰火孔21设置呈长条孔，可以使得淡焰燃烧产生的火焰更为细薄，其产生的一次产物可以更好地分别与内层的浓烟火焰以及外层浓烟火焰的一次产物混合并形成二次燃烧，如此，产生的氮氧化物更少。

进一步地，请再次参照图1至图5，以及图9及图10，在一实施例中，第一混合腔1的上部邻近浓焰火孔11处形成有第一分流部44，第二混合腔2的上部邻近淡焰火孔21处形成有第二分流部34。

在本实施例中，第一分流部44及第二分流部34的迎向气流的一侧形成有导流面，该导流面可以为斜面或弧面，具体地，该导流面为凸向气流的弧面。第一分流部44可以对流向其的燃料比例相对高的燃气混合物进行分流，使得在横向上布置的各浓焰火孔11流量更为均衡；相似的，第二分流部34可以对流向其的燃料比例相对低的燃气混合物进行分流，使得在横向上布置的各淡焰火孔21流量更为均衡。

进一步地，请再次参照图1及图9，在一实施例中，第二混合腔2的数量为两个以上，且第二混合腔2的数量比第一混合腔1的数量多一个，第一混合腔1位于任意相邻的两第二混合腔2之间。

在本实施例中，通过将第一混合腔1和第二混合强一一交错设置，可以使得在平衡各浓焰火孔11及淡焰火孔21的气流的更易于实现。优选地，第一混合腔1具有与横向垂直的对称面，燃烧器关于处于最中间的第一混合腔1的对称面对称。具体地，第一混合腔1可以设置为一个，而第二混合强的数量可以相应地设置为两个。

本发明还提出一种燃气热水器，包括的燃烧器，该燃烧器的具体结构参照上述实施例，由于本燃气热水器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种燃烧器，其特征在于，包括：

至少一个第一混合腔，所述第一混合腔沿纵向延伸，上部形成有多个沿横向排列的浓焰火孔，下部形成有第一引射口；

至少一个第二混合腔，所述第二混合腔沿纵向延伸，上部形成有多个沿横向排列的淡焰火孔，下部形成有第二引射口；所述第二混合腔相对于所述第一混合腔独立设置，且所述第二混合腔与所述第一混合腔沿横向布置；以及，

相互嵌套设置的外壳及内壳，所述第一混合腔形成于所述内壳的内腔，所述第二混合腔形成于所述外壳的内壁面与所述内壳的外壁面之间。

2.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述第一混合腔的上部宽于所述第一混合腔的下部，所述第二混合腔的上部宽于所述第二混合腔的下部，所述第一混合腔的上部与所述第二混合腔的上部交叠设置。

3.如权利要求2所述的燃烧器，其特征在于，所述第二混合腔的上部包括前腔与后腔，所述第一混合腔的上部位于所述前腔与后腔之间。

4.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述内壳包括第一片体、第二片体及第一火排，所述第一片体与第二片体前后对置，第一火排设于所述第一片体与第二片体围合形成的上部开口处，所述浓焰火孔开设于所述第一火排上。

5.如权利要求4所述的燃烧器，其特征在于，所述外壳包括前壳、后壳及第二火排，所述前壳与后壳前后对置，所述第二火排设于所述前壳与后壳围合形成的上部开口处，所述淡焰火孔设于所述第二火排上。

6.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述浓焰火孔为内外相互嵌套的多层孔，所述淡焰火孔为沿前后方向延伸的长条孔。

7.如权利要求6所述的燃烧器，其特征在于，所述第一混合腔的上部邻近所述浓焰火孔处形成有第一分流部，所述第二混合腔的上部邻近所述淡焰火孔处形成有第二分流部。

8.如权利要求7所述的燃烧器，其特征在于，所述第二混合腔的数量为两个以上，且所述第二混合腔的数量比所述第一混合腔的数量多一个，第一混合腔位于任意相邻的两所述第二混合腔之间。

9.一种燃气热水器，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的燃烧器。