CN110553258A - 一种燃烧器、应用该燃烧器的燃气热水器以及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃烧器、使用该燃烧器的燃气热水器以及控制方法，其中燃烧器包括引射管和火排，其特征在于引射管包括第一引射管和第二引射管；第一引射管连通第一火孔，第二引射管连通第二火孔；对应于各引射管的入口设有燃气分配箱，燃气分配箱内设有隔板将燃气分配箱的内腔分隔为第一腔和第二腔；隔板上设有连通第一腔和第二腔的通孔；通孔上设有阀门；燃气分配箱的壁上设有用于连接燃气源的燃气入口，燃气入口连通第一腔；燃气分配箱的壁上还设有连通第一腔的第一燃气出口和连通第二腔的第二燃气出口；第一燃气出口与第一引射管的入口相对且间隔有一定距离，第二燃气出口与第二引射管的入口相对且间隔有一定距离。

Description

一种燃烧器、应用该燃烧器的燃气热水器以及控制方法

技术领域

本发明涉及到燃气具，尤其涉及一种燃烧器、应用该燃烧器的燃气热水器以及控制方法。

背景技术

现有的燃烧器燃烧原理通常有两种，一种是部分空气预混式燃烧器，再就是完全预混式燃烧器。

其中，部分预混式燃烧需要的空气分两次供给，对过剩空气系数要求低，燃烧稳定，易于控制，缺点是其污染物(主要是氮氧化物)排放量较高，会影响周围环境空气质量。完全预混式燃烧只需一次性供给燃烧所需空气量，燃烧充分，效率高，几乎没有化学不完全燃烧，对周围环境空气品质影响小；现有的完全预混燃烧装置燃气和空气在一个腔体内混合，很难混合均匀，达不到完全预混燃烧的效果；并且完全预混燃烧装置燃烧过程中头部温度高，低负荷运行时易回火。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能根据实际燃烧时燃气情况切换部分空气预混模式和完全预混模式、从而达到充分燃烧并避免低负荷回火现象的燃烧器。

本发明所要解决的另一个技术问题是针对现有技术的现状提供一种能根据实际燃烧时燃气情况切换部分空气预混模式和完全预混模式、从而达到充分燃烧并避免低负荷回火现象的燃气热水器。

本发明所要解决的再一个技术问题是针对现有技术的现状提供一种能根据实际燃烧时燃气情况切换部分空气预混模式和完全预混模式、从而达到充分燃烧并避免低负荷回火现象的燃气热水器的控制方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该燃烧器，包括引射管和与引射管的出口相连通的火排，其特征在于所述引射管包括并列设置的第一引射管和第二引射管；所述火排上设有第一火孔和第二火孔；

所述第一引射管的出口连通所述第一火孔，所述第二引射管的出口连通所述第二火孔；

对应于所述第一引射管和第二引射管的入口设有燃气分配箱，所述燃气分配箱内设有隔板将所述燃气分配箱的内腔分隔为相互独立的第一腔和第二腔；所述隔板上设有连通所述第一腔和所述第二腔的通孔；所述通孔上设有阀门；所述燃气分配箱的壁上设有用于连接燃气源的燃气入口，所述燃气入口连通所述第一腔；所述燃气分配箱的壁上还设有连通所述第一腔的第一燃气出口和连通所述第二腔的第二燃气出口；

所述第一燃气出口与所述第一引射管(11)的入口相对且间隔有一定距离，所述第二燃气出口与所述第二引射管的入口相对且间隔有一定距离。

优选所述第一引射管至少有两个，所述第二引射管至少有三个，所述第一引射管和所述第二引射管依次间隔布置，并且所述第一引射管和所述第二引射管排布方向上的两端为第二引射管。

为使两引射管内的燃气同时到达火孔，优选所述第一引射管的流道长度大于所述第二引射管的流道长度。

作为改进，所述阀门可以为电磁阀，以方便自动控制。

上述各方案中，较好的，可以将所述引射管、所述燃气分配箱均设置在封闭的箱体内，所述火排设置在所述箱体的上端敞口上；

所述箱体上设有进风口，所述进风口上设有用于向所述箱体内送风的风机；

各所述引射管的入口连通所述箱体的内腔。

为进一步改善空气和燃气的混合均匀度，充分保证充分燃烧，所述火排可以包括覆盖在各所述引射管的出口上的再分布板和扣盖在所述再分布板上的火孔板；

所述再分布板上设有多组再分布孔分别对应于各所述引射管的出口，每组再分布孔由多个通孔均布而成；

所述第一火孔和所述第二火孔分别对应于各组再分布孔设置在所述火孔板上。通过再分布板上的再分布孔燃气和空气又得到了再次混合，进一步改善了燃气和空气的混合均匀性。

更好地，所述火孔板还可以具有多个上凹部，所述第一火孔和所述第二火孔均设置在所述上凹部上。火孔板的上凹部与再分布板之间所形成的空间，再次提供了燃气和空气的混匀空间，燃气和空气的混合均匀性得到了更进一步的提高。

使用上述燃烧器的燃气热水器，其特征在于包括有电控系统，所述的电磁阀和风机均与该电控系统相连。

上述燃气热水器的控制方法，其特征在于包括下述步骤：

电控系统根据用户输入的指令控制比例阀的开口大小和电机转速；

高温指令下，所述比例阀大开度、所述风机高转速，并打开所述阀门，所述燃气分配箱的第一腔和第二腔连通，空气与燃气进入所述第一引射管和第二引射管内充分混合后进入火排的第一火孔和第二火孔被点燃，加热水流，在热水器的出口得到高温水；

低温指令下，所述比例阀小开度、所述风机低转速，所述阀门关闭，所述燃气分配箱的第一腔和第二腔不连通；部分空气和燃气进入第一引射管内进行一次预混，经由第一火孔喷出时被点燃；剩余空气进入第二引射管内，经由第二火孔喷出，作为二次空气，补入到第一火孔喷出的燃气中；在热水器的出口得到低温水。

与现有技术相比，本发明所提供的燃烧器，能够根据燃气流量的大小调整空气的混入方式，在大流量下空气与燃气进行一次性完全预混，在小流量下空气分两次先后混入到燃气中，因此无论在何种燃气流量情况下，燃气均能得到充分燃烧，环境友好，同时避免了回火现象的发生。

附图说明

图1为本发明实施例装配结构的立体示意图(省略了箱体上的前侧板和底板以及燃气分配箱)；

图2至图5为本发明实施例不同方向和位置的纵向剖视图；

图6为本发明实施例的横向剖视图；

图7为本发明实施例分解结构的立体示意图(省略了箱体上的前侧板)；

图8为本发明实施例中热水器的纵向剖视示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图8所示，该燃烧器包括：

箱体5，具有顶部敞口，其余侧面和底面封闭连接；底面上设有进风口51，进风口51上设有用于向箱体5内送风的风机6。箱体5的顶部敞口上密封连接有火排。

风机6，设置在箱体5的进风口51上，本实施例中的风机6为变频风机，连接该燃烧器的电控系统71，通过电控系统71控制风机6的转速，从而控制向箱体5内的送风量。

燃气分配箱3，设置在箱体5的内腔内，其侧壁上设有用于连接燃气源的燃气入口35；燃气分配箱3内设有隔板33，将燃气分配箱3的内腔分隔为相互独立的第一腔31和第二腔32；本实施例中的第一腔31和第二腔32上下布置。燃气入口35连通位于下方的第一腔31。

燃气分配箱3的壁上还设有连通所述第一腔31的第一燃气出口36和连通第二腔32的第二燃气出口37。本实施例中第一燃气出口36有六个，第二燃气出口37有七个，第一燃气出口36和第二燃气出口37呈两排上、下布置，并且两者交错布置，两端部为第二燃气出口37。

第一燃气出口36和第二燃气出口37上均设有喷嘴38。

隔板33上设有连通第一腔31和第二腔32的通孔34，通孔34上设有阀门4；本实施例中采用电磁阀；电磁阀电信号连接燃烧器的电控系统。

引射管，设置有多个，包括并列设置的第一引射管11和第二引射管12；其中第一引射管11有六个，分别与六个第一燃气出口36上的喷嘴38相对应；第二引射管12有七个，分别与第二燃气出口37上七个喷嘴38相对应。

各引射管的入口连通箱体5的内腔，并与各自对应的喷嘴间隔设置。

火排，包括覆盖在各引射管的出口上的再分布板22和扣盖在再分布板22上的火孔板23。

其中再分布板22的周缘密封连接在箱体5的上端敞口上；对应于各引射管的出口，再分布板22上设有多组再分布孔221，每组再分布孔221由多个通孔均布而成；相邻组再分布孔221之间间隔设置，该间隙与相邻引射管出口之间的间隙向对应。

火孔板23扣盖在再分布板22上，火孔板23具有多个上凹部231，相邻的上凹部231间隔设置。相邻上凹部231之间的间隙与再分布板22上相邻组再分布孔之间的间隙相对应，并且两者贴合在一起，形成密封连接。

与第一引射管11的出口相对应的上凹部231上设有第一火孔21；与第二引射管12的出口相对应的上凹部上，设有第二火孔22。

本实施例中，第一引射管11的流道长度大于第二引射管12的流道长度。

如图8所示，使用上述燃烧器的热水器，还包括有电控系统，上述燃烧器中的电磁阀和风机均与该电控系统71电信号连接。

该热水器的其它结构与现有技术相同，例如水管73、与燃气入口35相连接的燃气管道74，燃气管道74上设有比例阀72，比例阀72电信号连接电控系统71，以及水管76、设置在水管73上的水量伺服器75、热交换器77、集烟罩78，等等。

该燃气热水器的控制方法如下：

需要高温出水时，电控系统根据用户指令控制比例阀大开度，从而控制较大的燃气流量，同时控制风机转速；向燃烧器送出大流量的燃气，风机快速转动；此时阀门4打开通孔34，燃气经由燃气入口35进入燃气分配箱的第一腔31内，然后经由通孔34进入第二腔32，并从各燃气出口上的喷嘴喷出，进入到各自对应的引射管内。

风机送风到箱体的内腔中，被各喷嘴所喷出的燃气所形成的负压带动，随燃气流一起被抽入到各引射管内，在引射管内空气与燃气进行一次混合后，经由引射管的出口喷出，然后经由对应的再分布孔组的再分布，空气与燃气二次混匀，经由第一火孔和第二火孔喷出时被点燃。高温烟气进入热交换器，加热水管73内的水，在水管出口得到高温水流。

大流量燃气时，由于燃气流量和空气流量都相对较大，燃气与空气在引射管内进行完全预混，保证了燃气充分燃烧时所需要的空气量，同时由于燃气空气混合气的流量较大，因此该情况下采用完全预混模式，既能保证燃气的充分燃烧，同时又能通过大流量的冲击避免回火现象的发生。

需要低温出水时，电控系统根据用户指令控制比例阀较小的开度，降低燃气流量，同时降低风机转速、电磁阀关闭隔板上的通孔；此时燃气不进入第二腔，仅经由第一腔喷出，进入各第一引射管内；而风机送入箱体内腔内的风量同时进入第一引射管和第二引射管。第一引射管由于燃气流的带动，会产生负压，大部分空气流在此负压的作用下进入第一引射管；剩余的少量空气流进入第二引射管。进入第一引射管内的空气与燃气部分匀混后，经由再分布孔从第一火孔喷出燃烧；而进入第二引射管内的空气则从第二火孔喷出，作为二次空气，补入到第一火孔喷出的燃气中，从而保证第一火孔中喷出的燃气充分燃烧。相对较少的高温烟气进入热交换器内加热水管内的水流，在水管的出口送出低温水。

燃气小流量模式下，空气分两次补给，充分保证了燃气的充分燃烧；并且，由于进入第一引射管内的空气量与燃气时部分预混，因此不会产生回火现象。

本申请两种模式下，均能达到充分燃烧和避免回火的现象。

Claims (9)

1.一种燃烧器，包括引射管和与引射管的出口相连通的火排，其特征在于所述引射管包括并列设置的第一引射管(11)和第二引射管(12)；所述火排上设有第一火孔(21)和第二火孔(22)；

所述第一引射管(11)的出口连通所述第一火孔(21)，所述第二引射管(12)的出口连通所述第二火孔(22)；

对应于所述第一引射管(11)和第二引射管(12)的入口设有燃气分配箱(3)，所述燃气分配箱(3)内设有隔板(33)将所述燃气分配箱(3)的内腔分隔为相互独立的第一腔(31)和第二腔(32)；所述隔板(33)上设有连通所述第一腔(31)和所述第二腔(32)的通孔(34)；所述通孔(34)上设有阀门(4)；所述燃气分配箱(3)的壁上设有用于连接燃气源的燃气入口(35)，所述燃气入口(35)连通所述第一腔(31)；所述燃气分配箱(3)的壁上还设有连通所述第一腔(31)的第一燃气出口(36)和连通所述第二腔(32)的第二燃气出口(37)；

所述第一燃气出口(36)与所述第一引射管(11)的入口相对且间隔有一定距离，所述第二燃气出口(37)与所述第二引射管(12)的入口相对且间隔有一定距离。

2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于所述第一引射管(11)至少有两个，所述第二引射管(12)至少有三个，并且，所述第一引射管(11)和所述第二引射管(12)依次间隔布置，并且所述第一引射管(11)和所述第二引射管(12)排布方向上的两端为第二引射管(12)。

3.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于所述第一引射管(11)的流道长度大于所述第二引射管(12)的流道长度。

4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的燃烧器，其特征在于所述阀门(4)为电磁阀。

5.根据权利要求4所述的燃烧器，其特征在于所述引射管、所述燃气分配箱(3)均设置在封闭的箱体(5)内，所述火排设置在所述箱体(5)的上端敞口上；

所述箱体(5)上设有进风口(51)，所述进风口(51)上设有用于向所述箱体(5)内送风的风机(6)；

各所述引射管的入口连通所述箱体(5)的内腔。

6.根据权利要求5所述的燃烧器，其特征在于所述火排包括覆盖在各所述引射管的出口上的再分布板(22)和扣盖在所述再分布板(22)上的火孔板(23)；

所述再分布板(22)上设有多组再分布孔(221)分别对应于各所述引射管的出口，每组再分布孔(221)由多个通孔均布而成；

所述第一火孔(21)和所述第二火孔(22)分别对应于各组再分布孔(221)设置在所述火孔板(23)上。

7.根据权利要求6所述的燃烧器，其特征在于所述火孔板(23)具有多个上凹部(231)，所述第一火孔(21)和所述第二火孔(22)均设置在所述上凹部(231)上。

8.使用如权利要求5至7任一权利要求所述的燃烧器的燃气热水器，其特征在于包括有电控系统，所述的电磁阀和风机(6)均与该电控系统相连。

9.如权利要求8所述的燃气热水器的控制方法，其特征在于包括下述步骤：

电控系统根据用户输入的指令控制比例阀(72)的开口大小和电机转速；

高温指令下，所述比例阀(72)大开度、所述风机(6)高转速，并打开所述阀门(4)，所述燃气分配箱(3)的第一腔(31)和第二腔(32)连通，空气与燃气进入所述第一引射管(11)和第二引射管(12)内充分混合后进入火排的第一火孔(21)和第二火孔(22)被点燃，加热水流，在热水器的出口得到高温水；

低温指令下，所述比例阀(72)小开度、所述风机(6)低转速，所述阀门(4)关闭，所述燃气分配箱(3)的第一腔(31)和第二腔(32)不连通；部分空气和燃气进入第一引射管(11)内进行一次预混，经由第一火孔(21)喷出时被点燃；剩余空气进入第二引射管(12)内，经由第二火孔(22)喷出，作为二次空气，补入到第一火孔(21)喷出的燃气中；在热水器的出口得到低温水。