CN109899822B - 热水器的烟道组件及热水器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热水器的烟道组件及热水器，烟道组件限定出供烟气流动的通道，通道具有烟道进口和烟道出口，通道包括：主体段，主体段的一端与烟道进口连通；收缩段，收缩段具有第一端和第二端，第一端与主体段的另一端连通，第二端与烟道出口连通，第一端的宽度为W1，第二端的宽度为W2，在垂直于烟气流动方向上的横截面内，第一端的横截面积为S1，第二端的横截面积为S2，其中，W1＞W2，S1＝S2。根据本发明的热水器的烟道组件，通过将烟道组件设置为主体段和收缩段，并使收缩段的第一端的宽度大于第二端的宽度，第一端的横截面积等于第二端的横截面积，可以简化烟道组件的结构，降低烟道组件的气动噪声以及降低烟道组件的压损。

Description

热水器的烟道组件及热水器
本申请为申请日为“2016年08月31日”、申请号为“201610783792.3”、申请名称为“热水器的烟道组件及热水器”的分案
技术领域
本发明涉及热水器技术领域，尤其是涉及一种热水器的烟道组件及热水器。
背景技术
相关技术中，全预混燃气热水器/壁挂炉大都使用倒置式燃烧，燃烧产生的烟气从换热器顶部经过换热片流到换热器底部，最后通过烟道重新从底部回到热水器/壁挂炉顶端排出。受热水器/壁挂炉结构影响，烟道结构往往设计得较为复杂，复杂的结构对气动噪声的影响很大，容易出现较大噪声。
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，本发明提出一种热水器的烟道组件，所述热水器的烟道组件具有结构简单、噪音小的优点。
本发明还提出一种热水器，所述热水器包括上述热水器的烟道组件。
根据本发明实施例的热水器的烟道组件，所述烟道组件限定出供烟气流动的通道，所述通道具有烟道进口和烟道出口，所述通道包括：主体段，所述主体段的一端与所述烟道进口连通；收缩段，所述收缩段具有第一端和第二端，所述第一端与所述主体段的另一端连通，所述第二端与所述烟道出口连通，所述第一端的宽度为W1，所述第二端的宽度为W2，在垂直于所述烟气流动方向上的横截面内，所述第一端的横截面积为S1，所述第二端的横截面积为S2，其中，所述W1＞所述W2，所述S1＝所述S2。
根据本发明实施例的热水器的烟道组件，通过将烟道组件设置为主体段和收缩段，并使收缩段的第一端的宽度大于第二端的宽度，第一端的横截面积等于第二端的横截面积，可以简化烟道组件的结构，降低烟道组件的气动噪声以及降低烟道组件的压损。
根据本发明的一些实施例，所述W1≤40cm。
根据本发明的一些实施例，W2≥6cm。
根据本发明的一些实施例，在垂直于所述烟气流动方向上的横截面内，所述主体段的横截面积为S3，所述S3＝所述S1。
根据本发明的一些实施例中，所述主体段具有形成为平面的第一内底壁，所述收缩段具有形成为平面的第二内底壁，所述第一内底壁与所述第二内底壁连接，且所述第一内底壁和所述第二内底壁位于同一平面内。
根据本发明的一些实施例，所述主体段的靠近所述烟道进口的位置处设有弯折段，所述弯折段朝向所述通道的一侧弯折，所述烟道进口形成在所述弯折段的自由端上。
根据本发明的一些实施例，在从所述第一端至所述第二端的方向上，所述收缩段的宽度逐渐减小。
在本发明的一些实施例中，所述通道还包括：过渡段，所述过渡段具有第三端和第四端，所述第三端与所述第二端连通，所述第四端形成为所述烟道出口，所述烟气沿直线a的方向从所述第二端流出，所述烟气沿直线b的方向流入至所述第三端内，所述直线a与所述直线b之间的夹角为α1，所述α1满足：15°≤α1≤70°。
进一步地，所述烟气沿直线c的方向从所述烟道出口流出，所述直线c与所述直线b之间的夹角为α2，所述α2满足：15°≤α2≤70°。
在本发明的一些实施例中，所述过渡段的内壁面包括多段圆滑过渡的曲面。
根据本发明实施例的热水器，包括上述热水器的烟道组件。
根据本发明实施例的热水器，通过将烟道组件设置为主体段和收缩段，并使收缩段的第一端的宽度大于第二端的宽度，第一端的横截面积等于第二端的横截面积，可以简化烟道组件的结构，降低烟道组件的气动噪声以及降低烟道组件的压损。
附图说明
图1是根据本发明实施例的烟道组件的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的烟道组件的结构示意图；
图3是根据本发明实施例的烟道组件的结构示意图。
附图标记：
烟道组件100，
通道1，烟道进口11，烟道出口12，
弯折段2，凸缘21，连接筋22，安装部23，
主体段3，第一内底壁31，
收缩段4，第一端41，第二端42，第二内底壁43，
过渡段5，第三端51，第四端52，烟温探头接口53。
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“横向”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“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。
下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的热水器的烟道组件100。烟道组件100限定出供烟气流动的通道1，通道1具有烟道进口11和烟道出口12。
如图1-图3所示，通道1包括主体段3和收缩段4。
具体而言，主体段3的一端(如图2所示的下端)与烟道进口11连通，收缩段4具有第一端41和第二端42，第一端41与主体段3的另一端(如图2所示的上端)连通，第二端42与烟道出口12连通，第一端41的宽度(如图2所示的左右方向的宽度)为W1，第二端42的宽度(如图2所示的左右方向的宽度)为W2，在垂直于烟气流动方向上的横截面内，第一端41的横截面积为S1，第二端42的横截面积为S2，其中，W1＞W2，S1＝S2。由此，可以简化烟道组件100的结构，并使其满足热水器或壁挂炉的结构，同时，可以降低烟道组件100的气动噪声，以及降低烟道组件100的压损，提高热水器或壁挂炉的性能。
需要说明的是，当烟道组件100的结构较为复杂时，复杂的结构对气动噪声的影响很大，容易出现较大的噪声。且当烟道组件100内烟气流动的通道1较长时，烟道组件100整体的压损通常会较大，影响热水器或壁挂炉等的性能。
根据本发明实施例的烟道组件100，通过将烟道组件100设置为主体段3和收缩段4，并使收缩段4的第一端41的宽度大于第二端42的宽度，第一端41的横截面积等于第二端42的横截面积，可以简化烟道组件100的结构，降低烟道组件100的气动噪声以及降低烟道组件100的压损。
在本发明的一些实施例中，如图2所示，W1≤40cm。经试验验证，当W1≤40cm时，可以减小烟道组件100的宽度，简化烟道组件100的结构，同时，可以减小烟道组件100的占用空间，使得热水器或壁挂炉的结构更加紧凑、合理。另外，可以降低烟道组件100的压损，提高热水器或壁挂炉的性能。
在本发明的一些实施例中，如图2所示，W2≥6cm。经试验验证，当W2≥6cm时，可以简化烟道组件100的结构及加工工艺，同时，可以降低烟道组件100的压损，提高热水器或壁挂炉的性能。
在本发明的一些实施例中，在垂直于烟气流动方向上的横截面内，主体段3的横截面积为S3，S3＝S1。当烟气在通道1内流动时，由于主体段3内的横截面积与收缩段4的第一端41的横截面积相等，可以减小烟气从主体段3向收缩段4流动时的压损，减小烟气的气动噪声，提高热水器或壁挂炉等的性能。当然，在垂直于烟气流动方向上的横截面内，收缩段4内的横截面积可以处处相等，由此可以进一步降低烟气流经收缩段4的压损，减小烟气的气动噪声，提高热水器或壁挂炉等的性能。
在本发明的一些实施例中，如图3所示，主体段3具有形成为平面的第一内底壁31，收缩段4具有形成为平面的第二内底壁43，第一内底壁31与第二内底壁43连接，且第一内底壁31和第二内底壁43位于同一平面内。由此，便于烟道组件100的定位及加工，节约生产周期，降低生产成本。
在本发明的一些实施例中，如图1-图3所示，主体段3的靠近烟道进口11的位置处设有弯折段2，弯折段2朝向通道1的一侧(例如如图3所示的前侧)弯折，烟道进口11形成在弯折段2的自由端(如图3所示的前端)上。弯折段2的设置便于烟道组件100与热水器或壁挂炉等的烟气出口相连，同时，当设置好弯折段2后，可以使热水器或壁挂炉等的结构更加紧凑、合理。
在本发明的一些实施例中，如图2所示，在从第一端41至第二端42的方向上，即在图2所示的下端至上端的方向上，收缩段4的宽度逐渐减小。由此，便于简化收缩段4的结构及加工工艺，节约生产周期，降低生产成本。例如，在图2所示的示例中，沿着烟气流动的方向，主体段3的宽度保持不变，收缩段4的第一端41的宽度与主体段3相等，在从第一端41至第二端42的方向上，收缩段4的左侧侧壁与主体段3的左侧侧壁保持平齐，收缩段4的右侧的侧壁在从第一端41至第二端42的方向上朝向左侧侧壁倾斜以在从第一端41至第二端42的方向上，逐渐减小收缩段4的宽度。当然，本发明不限于此，在从第一端41至第二端42的方向上，收缩段4的左侧的侧壁可以朝向右侧侧壁倾斜，收缩段4的右侧的侧壁可以朝向左侧侧壁倾斜，以在从第一端41至第二端42的方向上，逐渐减小收缩段4的宽度。当然还可以保持收缩段4的右侧侧壁与主体段3的右侧侧壁平齐，使收缩段4的左侧侧壁再从第一端41至第二端42的方向上朝向右侧侧壁倾斜。
在本发明的一些实施例中，如图1-图3所示，通道1还包括：过渡段5，过渡段5具有第三端51和第四端52，第三端51与第二端42连通，第四端52形成为烟道出口12，烟气沿直线a的方向从第二端42流出，烟气沿直线b的方向流入至第三端51内，直线a与直线b之间的夹角为α1，α1满足：15°≤α1≤70°。由此，不但可以使烟道组件100的结构满足热水器或壁挂炉等的结构要求，避免烟道组件100与热水器或壁挂炉等结构发生干涉，保证热水器或壁挂炉等结构的紧凑性和合理性。同时，还可以减小烟气从收缩段4进入过渡段5的压损，减小烟气的气动噪声，提高热水器或壁挂炉等的性能。
进一步地，如图1-图3所示，烟气沿直线c的方向从烟道出口12流出，直线c与直线b之间的夹角为α2，α2满足：15°≤α2≤70°。由此，不但可以使烟道组件100的结构满足热水器或壁挂炉等的结构要求，避免烟道组件100与热水器或壁挂炉等结构发生干涉，保证热水器或壁挂炉等结构的紧凑性和合理性。同时，还可以减小烟气在流经过渡段5时的压损，减小烟气的气动噪声，提高热水器或壁挂炉等的性能。
在本发明的一些实施例中，如图1和图3所示，过渡段5的内壁面包括多段圆滑过渡的曲面。由此，可以使得过渡段5的内壁面更加圆滑，当烟气流经过渡段5时，可以降低烟气的压损，减小烟气的气动噪声。
在本发明的一些实施例中，如图1-图3所示，过渡段5上设有烟温探头接口53，烟温探头接口53处设有温度传感器以监测烟气的温度。
在本发明的一些实施例中，烟道组件100可以为不锈钢件、PP(聚丙烯)塑料件、PPS(聚苯硫醚)塑料件或铸铝件。
下面参考图1-图3描述根据本发明一个具体实施例的热水器的烟道组件100，下述描述只是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。其中，烟道组件100限定出供烟气流动的通道1，通道1具有烟道进口11和烟道出口12。
如图1-图3所示，通道1包括主体段3、收缩段4、弯折段2和过渡段5。
具体而言，主体段3形成为方管，主体段3的下端与烟道进口11连通，在垂直于烟气流动方向上的横截面内，即在沿上下方向的横截面内，主体段3的横截面积为S3。主体段3的靠近烟道进口11的位置处设有弯折段2，弯折段2的横截面为方形，弯折段2朝向通道1的一侧(如图3所述的前侧)弯折，烟道进口11形成在弯折段2的自由端(如图3所示的前端)上，烟道进口11可以与热水器底部的集烟罩连接。由此，便于烟道组件100与热水器或壁挂炉等的连接，同时，可以使热水器或壁挂炉等结构更加紧凑、合理。如图1和图2所示，烟道进口11处设有沿其周向方向延伸的凸缘21，凸缘21上上设有安装部23以与热水器等连接。烟道进口11的中间部位还设有连接筋22，连接筋22上设有安装部23，一方面便于烟道组件100的连接，另一方面可以加强烟道组件100的连接强度。
收缩段4具有第一端41和第二端42，第一端41与主体段3的上端连通，第二端42与烟道出口12连通，第一端41的宽度为W1，第二端42的宽度为W2，在垂直于烟气流动方向上的横截面内，即在沿上下方向的横截面内，第一端41的横截面积为S1，第二端42的横截面积为S2，满足，W1＞W2，S1＝S2＝S3。其中，W1≤40cm，W2≥6cm。另外，在从第一端41至第二端42的方向上，收缩段4的横截面积保持不变，收缩段4的宽度逐渐减小，收缩段4的左侧侧壁与主体段3的左侧侧壁保持平齐，收缩段4的右侧侧壁在从第一端41至第二端42的方向上向左侧侧壁倾斜。由此，可以简化烟道组件100的结构，并使其满足热水器或壁挂炉等的结构，同时，可以降低烟道组件100的气动噪声，以及降低烟道组件100的压损，提高热水器或壁挂炉的性能。
另外，如图3所示，主体段3具有形成为平面的第一内底壁31，收缩段4具有形成为平面的第二内底壁43，第一内底壁31与第二内底壁43连接，且第一内底壁31与第二内底壁43位于同一平面内。由此，便于烟道组件100的定位和加工，节约生产周期，降低生产成本。
过渡段5具有第三端51和第四端52，第三端51与第二端42连通，第三端51的横截面为方形，第四端52形成为烟道出口12，第四端52的横截面形成为圆形，烟道出口12可以与烟管连接。烟气沿直线a的方向从第二端42流出，烟气沿直线b的方向流入至第三端51内，直线a与直线b之间的夹角为α1，α1满足：15°≤α1≤70°。烟气沿直线c的方向从烟道出口12流出，直线c与直线b之间的夹角为α2，α2满足：15°≤α2≤70°。由此，不但可以使烟道组件100的结构满足热水器或壁挂炉等的结构要求，避免烟道组件100与热水器或壁挂炉等结构发生干涉，保证热水器或壁挂炉等结构的紧凑性和合理性。同时，还可以减小烟气在流经过渡段5时的压损，减小烟气的气动噪声，提高热水器或壁挂炉等的性能。此外，过渡段5的内壁面包括多段圆滑过渡的曲面。由此，可以使得过渡段5的内壁面更加圆滑，当烟气流经过渡段5时，可以降低烟气的压损，减小烟气的气动噪声。
如图1-图3所示，过渡段5上设有烟温探头接口53，烟温探头接口53处设有温度传感器以监测烟气的温度。
根据本发明实施例的热水器的烟道组件100，烟气进入通道1后，依次通过弯折段2、主体段3、收缩段4和过渡段5，通道1截面从方形到圆形逐级过度，最后经烟管排出，避免了一体过渡造成的高噪声等级和大压损。根据本发明实施例的热水器的烟道组件100，经CFD(Computational Fluid Dynamics)仿真分析，当20L/min的燃气热水器在额定负荷下运行时，使用本发明压降为55.4Pa。CFD计算证明了噪声等级和压力损失比过往设计减少30％以上。
根据本发明实施例的热水器，包括上述热水器的烟道组件100。
根据本发明实施例的热水器，通过将烟道组件100设置为主体段3和收缩段4，并使收缩段4的第一端41的宽度大于第二端42的宽度，第一端41的横截面积等于第二端42的横截面积，可以简化烟道组件100的结构，降低烟道组件100的气动噪声以及降低烟道组件100的压损。
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 (10)

1.一种热水器的烟道组件，所述烟道组件限定出供烟气流动的通道，所述通道具有烟道进口和烟道出口，其特征在于，所述通道包括：
主体段，所述主体段的一端与所述烟道进口连通；
收缩段，所述收缩段具有第一端和第二端，所述第一端与所述主体段的另一端连通，所述第二端与所述烟道出口连通，在从所述第一端至所述第二端的方向上，所述收缩段的横截面积保持不变，所述收缩段的宽度逐渐减小；
过渡段，所述过渡段具有第三端和第四端，所述第三端与所述第二端连通，所述第四端形成为所述烟道出口，所述过渡段上设有烟温探头接口，所述烟温探头接口处设有温度传感器以检测烟气的温度。
2.根据权利要求1所述的热水器的烟道组件，其特征在于，所述主体段的靠近所述烟道进口的位置处设有弯折段，所述烟道进口形成在所述弯折段的自由端上，所述烟气依次通过主体段、收缩段和过渡段，所述烟气通道截面相对应的从方形到圆形逐级过渡，最后经烟管排出。
3.根据权利要求1所述的热水器的烟道组件，其特征在于，所述烟道进口处设有沿其周向方向延伸的凸缘，所述凸缘上设有安装部。
4.根据权利要求1所述的热水器的烟道组件，其特征在于，所述烟道进口的中间部位设有连接筋，所述连接筋上设有安装部。
5.根据权利要求1所述的热水器的烟道组件，其特征在于，所述主体段形成为方管，所述第四端的横截面形成为圆形。
6.根据权利要求1所述的热水器的烟道组件，其特征在于，在所述第一端至所述第二端的方向上，所述收缩段的左侧侧壁与所述主体段的左侧侧壁保持平齐，所述收缩段的右侧的侧壁在所述第一端至所述第二端的方向上朝向所述收缩段的左侧侧壁倾斜。
7.根据权利要求1所述的热水器的烟道组件，其特征在于，在所述第一端至所述第二端的方向上，所述收缩段的左侧的侧壁朝向所述收缩段的右侧侧壁倾斜，所述收缩段的右侧的侧壁朝向所述收缩段的左侧侧壁倾斜。
8.根据权利要求1所述的热水器的烟道组件，其特征在于，在所述第一端至所述第二端的方向上，所述收缩段的右侧侧壁与所述主体段的右侧侧壁平齐，所述收缩段的左侧侧壁在所述第一端至所述第二端的方向上朝向所述收缩段的右侧侧壁倾斜。
9.一种热水器，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的热水器的烟道组件。
10.根据权利要求9所述的热水器，其特征在于，所述热水器的底部设有集烟罩，所述烟道进口与所述集烟罩连接。
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