CN111351038A - 燃烧器的火排组件和具有其的燃烧器、加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃烧器的火排组件和具有其的燃烧器、加热装置，括：火排和火孔帽，所述火排的顶部形成有火孔，所述火孔帽套设在所述火排的顶部并罩设所述火孔，所述火孔帽的上表面设有多个二次火孔，多个所述二次火孔均连通所述火孔，所述火孔帽的侧壁上或所述火孔帽的内周壁与所述火排的外周壁之间形成有进风间隙，多个所述二次火孔中的部分所述二次火孔连通所述进风间隙。根据本发明实施例的燃烧器的火排组件，通过降低火排燃烧最高温度及合理组织燃烧气流，可以有效减少燃烧过程中受热力型温度生成的氮氧化合物，使得大气式燃烧器燃烧时排放的氮氧化合物含量符合相关规定，符合国家减排环保政策，有利于扩大产品的适用性范围。

Description

燃烧器的火排组件和具有其的燃烧器、加热装置

技术领域

本发明涉及燃烧器技术领域，尤其是涉及一种燃烧器的火排组件和具有其的燃烧器、加热装置。

背景技术

相关技术中的燃烧器大致分为大气式燃烧器、浓淡燃烧器、加水冷盘管式燃烧器和全预混燃烧器四中，其中，后三者燃烧器燃气燃烧后氮氧化合物含量按照GB25034-2010《燃气采暖热水炉》的标准要求及测试方法，氮氧化合物排放等级可达5级标准要求，但是其工艺复杂成本较高，而大气式燃烧器燃气燃烧后氮氧化合物含量却只能达到3级标准要求，不符合相关限制要求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种燃烧器的火排组件，所述燃烧器的火排组件适用于大气式燃烧器，而且可以降低燃气燃烧过程中氮氧化合物的排放量。

本发明还提出了一种具有上述火排组件的燃烧器。

本发明还提出了一种具有上述燃烧器的加热装置。

根据本发明第一方面实施例的燃烧器的火排组件，包括：火排和火孔帽，所述火排的顶部形成有火孔，所述火孔帽套设在所述火排的顶部并罩设所述火孔，所述火孔帽的上表面设有多个二次火孔，多个所述二次火孔均连通所述火孔，所述火孔帽的侧壁上或所述火孔帽的内周壁与所述火排的外周壁之间形成有进风间隙，多个所述二次火孔中的部分所述二次火孔连通所述进风间隙。

根据本发明实施例的燃烧器的火排组件，通过降低火排燃烧最高温度及合理组织燃烧气流，可以有效减少燃烧过程中受热力型温度生成的氮氧化合物，使得大气式燃烧器燃烧时排放的氮氧化合物含量符合相关规定，符合国家减排环保政策，有利于扩大产品的适用性范围。

根据本发明的一个实施例，所述火孔帽内限定有多个燃气通道，多个所述二次火孔一一对应地连通多个所述燃气通道，所述燃气通道的远离所述二次火孔的一端均连通所述火孔，多个所述燃气通道中的部分所述燃气通道连通所述进风间隙。

根据本发明的一个实施例，所述火孔帽包括：顶板、两个侧板和至少一个隔板，所述顶板沿所述火排的上表面的长度方向延伸，所述二次火孔设在所述顶板上，两个所述侧板分别连接在所述顶板的两侧，且均沿所述顶板的长度方向延伸，所述隔板位于两个所述侧板之间且所述隔板的上沿与所述顶板的下表面相连，所述隔板沿所述顶板的长度方向延伸，所述隔板的下表面抵接所述火排的顶部，所述燃气通道限定在相邻所述隔板或所述隔板与所述侧板之间。

根据本发明的一个实施例，所述顶板的上表面在宽度方向上形成为台阶面，多个所述二次火孔沿所述台阶面的长度方向间隔开设置

根据本发明的一个实施例，，所述顶板在宽度方向上的中部高于所述顶板在宽度方向上的两个端部；或，所述顶板在宽度方向上的中部低于所述顶板在宽度方向上的两个端部。

根据本发明的一个实施例，所述火排抵接在两个所述侧板之间，所述进风间隙设在所述侧板上。

根据本发明的一个实施例，所述侧板上形成有朝向远离所述火排凸出的进风部，所述进风间隙设在所述进风部上。

根据本发明的一个实施例，所述进风部的下表面为垂直于所述火排侧边的平面，所述进风部的上表面为从下到上朝向靠近所述火排的方向倾斜的斜面，所述进风间隙设在所述进风部的下表面上。

根据本发明的一个实施例，所述侧板的位于所述进风部下方的部分与所述火排的侧壁面止抵接触，所述侧板的位于所述进风部上方的部分与所述火排间隔开设置。

根据本发明的一个实施例，所述隔板的下沿连接在所述火排的顶部，所述侧板与所述火排的侧壁面间隔开设置，所述进风间隙设在所述侧板与所述火排的侧壁面之间。

根据本发明的一个实施例，所述侧板的下端形成有朝向远离所述火排方向折弯的翻边。

根据本发明的一个实施例，所述火孔帽形成为不锈钢板折弯件，所述火排为镀铝材料件、镀锌材料件或不锈钢材料件。

根据本发明第二方面实施例的燃烧器，包括：支架、根据上述实施例所述的火排组件和挡板，所述火排组件为多个，多个所述火排组件相互平行的设在所述支架上，所述挡板与所述支架相连并将所述火排组件固定在所述支架上。

根据本发明第三方面实施例的加热装置，包括根据上述实施例所述的燃烧器。

根据本发明的一个实施例，所述加热装置为壁挂炉或燃气热水器。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例一的火排组件的结构示意图；

图2是根据本发明实施例一的火排组件的剖视图；

图3是图2中A处放大图；

图4是根据本发明实施例二的火排组件的结构示意图；

图5是根据本发明实施例二的火排组件的剖视图；

图6是图5中B处放大图；

图7是根据本发明实施例一的火排组件的火孔的局部放大图；

图8是根据本发明实施例二的火排组件的火孔的局部放大图；

图9是根据本发明实的火孔帽的二次火孔的局部放大图。

附图标记：

100：火排组件；

10：火排；11：火孔；

20：火孔帽；21：二次火孔；22：进风间隙；23：燃气通道；24：顶板；25：侧板；251：进风部；252：翻边；26：隔板。

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，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照图1-9描述根据本发明实施例的燃烧器的火排组件100和具有其的燃烧器、加热装置。

如图1和4所示，根据本发明的一个实施例，燃烧器的火排组件100包括：火排10和火孔帽20。

如图3和6所示，火排10形成为竖直设置并沿水平方向延伸的板状，火排10的底部形成有进气口，火排10的顶部(也就是火排10的上表面)形成有火孔11，火排10的侧壁上形成有传火孔11，火排10内限定有连通进气口和火孔11的通道。

如图7和8所示，火孔11包括多个沿火排10上表面的长度方向间隔开设置的火孔组，每个火孔组包括依一个沿火排10的上表面的宽度方向延伸的条形孔和两个沿条形的长度间隔开设置圆形孔，两个圆形孔与条形孔沿火排10的上表面的长度方向间隔开设置。每个火孔组也可以包括一个沿火排10的上表面的宽度方向延伸的条形孔和两个沿条形的长度间隔开设置方形孔，方形孔之间设有一个圆形孔，两个方形孔和圆形孔与条形孔沿火排10的上表面的长度方向间隔开设置。

如图2、3、5和6所示，火孔帽20的下端敞开，并套设在火排10的顶部，火孔帽20罩设在火孔11上，火孔帽20的上表面设有多个二次火孔21，多个二次火孔21均连通火孔11，火孔11中喷出的燃气通过多个二次火孔21喷出，并在每个二次火孔21出形成火焰。

如图9所示，多个二次火孔21包括多个沿火孔帽20的长度方向间隔设置的二次火孔组，每个二次火孔组中包括多个方形二次火孔21。

其中，火孔帽20的侧壁上或火孔帽20的内周壁与火排10的外周壁之间形成有进风间隙22，且多个二次火孔21中的部分二次火孔21连通进风间隙22，空气可以通过进风间隙22进入到火孔帽20内并与火孔帽20内的部分燃气混合，混合空气的燃气通过对应的二次火孔21喷出形成火焰。

根据本发明实施例的燃烧器的火排组件100在燃烧过程中，形成具有双层火孔11的二次混合燃烧火排10，也就是说，二次火孔21中连通进风间隙22的部分燃烧形成淡火焰，温度较低；二次火孔21中不连通进风间隙22的部分燃烧形成浓火焰，温度较高。将火排10集中在火排10顶部的温度分层扩散，减小最高温度区域，使燃烧的温度场沿高度均匀分布，可以减少受热力型温度生成的氮氧化合物。

而且通过在火排10上安装火孔帽20，形成具有浓燃烧火焰和谈燃烧火焰的火排10，由于浓淡燃烧火焰是偏离当量燃烧，浓火焰中氧浓度较低，一次燃烧温度较在化学当量比时低，能降低氮氧化物的生成，而淡火焰中氧浓度高，但空气的过量也会使一次燃烧温度降低，从而降低氮氧化物的生成，火焰温度低，有效减少受热力型温度生成的氮氧化合物。

此外，通过在火排10上安装火孔帽20，形成具有浓燃烧火焰和谈燃烧火焰的火排10，浓淡燃烧过程中存在二次混合燃烧，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。由于一次燃烧产物中含有大量的二氧化碳和水蒸气等气体，致使二次反应区的温度和氧的浓度都较低，氮氧化合物的生成受到抑制，可以有效减少受热力型温度生成的氮氧化合物。

根据本发明实施例的燃烧器的火排组件100，通过降低火排10燃烧最高温度及合理组织燃烧气流，可以有效减少燃烧过程中受热力型温度生成的氮氧化合物，使得大气式燃烧器燃烧时排放的氮氧化合物含量符合相关规定，符合国家减排环保政策，有利于扩大产品的适用性范围。

如图3和6所示，根据本发明的一个实施例，火孔帽20内限定有多个燃气通道23，多个二次火孔21一一对应地连通多个燃气通道23，燃气通道23的远离二次火孔21的一端均连通火孔11，多个燃气通道23中的部分燃气通道23连通进风间隙22。

通过在火孔帽20内设置燃气通道23，可以有效的控制二次火孔21中喷出的燃气是否混合空气，进而可以保证火排组件100燃烧时浓火焰和淡火焰同时进行，防止通过进风间隙22进入的空气稀释全部的燃气，导致火排组件100上全部为淡火焰影响火排组件100的燃烧温度，保证了火排组件100的正常燃烧。

如图3和6所示，根据本发明的一个实施例，火孔帽20包括：顶板24、两个侧板25和至少一个隔板26，侧板25沿竖直方向设置，侧板25上设有二次传火孔11。

顶板24沿火排10上表面的长度方向延伸，两个侧沿分别连接在顶板24的两侧并沿顶板24的长度方向延伸，其中两个侧板25对应的端部之间还设有端板，端板的上表面与顶板24的端沿相连，顶板24、两个侧板25和两个端板配合限定出下端敞开的帽状结构，帽状结构套设在火排10的顶部。

其中，隔板26形成为与侧板25平行的板状，隔板26的宽度壁侧板25的宽度小，隔板26位于两个侧板25之间且隔板26的上沿与顶板24的下表面相连，隔板26沿顶板24的长度方向延伸，隔板26的端部与端板相连，隔板26的下表面抵接火排10的顶部。

燃气通道23限定在相邻隔板26或隔板26与侧板25之间，也就是说，燃气通道23可以限定在相连的隔板26之间，也可以限定在隔板26与侧板25之间，二次火孔21设在顶板24上，且分别对应不同的燃气通道23，燃气通道23上端与燃气通道23上方的二次火孔21连通，燃气通道23的下端连通火排10顶部的火孔11。

如图3和6所示，根据本发明的一个实施例，顶板24的上表面在宽度方向上形成为台阶面，多个二次火孔21沿台阶面的长度方向间隔开设置，也就是说，顶板24在宽度方向上具有多个折弯，顶板24通过折弯形成上升或下降的台阶面，二次火孔21设在台阶面上，每个台阶面上均设有多个二次火孔21，且每个台阶面上的二次火孔21沿对应台阶面的长度方向间隔开设置。

例如，顶板24形成三个台阶面，每个二次火孔组包括三个沿顶板24的宽度方向间隔开设置的方形二次火孔21，且三个方形二次火孔21一一对应地设在三个台阶面上，燃气通道23为三个，三个燃气通道23一一对应地连通三个方形二次火孔21，且位于中间的方形二次火孔21不连通进风间隙22。

通过在顶板24上设置台阶面并将二次火孔21设在台阶面上，可以增加相邻台阶面上的二次火孔21之间的距离，不仅可以防止因浓燃烧火焰增加淡燃烧火焰的温度而导致的氮氧化合物的增加，而且可以增加火焰高温区在竖直放心方向上的分布范围，进而有利于降低火焰的温度，有利于进一步降低氮氧化合物的排放量。

如图3所示，根据本发明的一个实施例，顶板24在宽度方向上的中部高于顶板24在宽度方向上的两个端部；如图6所示，顶板24在宽度方向上的中部低于顶板24在宽度方向上的两个端部。

也就是说，顶板24的宽度放心方向的中部可以突出与顶板24的两侧，也可以相对于顶板24的两侧向下凹陷，由此可以增加燃烧火焰在竖直方向上的分布范围，有利于减少氮氧化合物的排放。

如图3所示，根据本发明的一个实施例，火排10抵接在两个侧板25之间，进风间隙22设在侧板25上，也就是说两个侧板25之间的距离等于火排10的厚度，火孔帽20罩设在火排10上时，两个侧板25夹在火排10上，由此，不仅可以保证空气顺利进入火孔帽20，还能提升火孔帽20与火排10的连接稳定性，防止火孔帽20在火排10上活动影响火焰的燃烧稳定性。

如图3所示，根据本发明的一个实施例，侧板25上形成有朝向远离火排10凸出的进风部251，进风间隙22设在进风部251上，进风部251朝向远离火排10的方向突出，可以增加进风部251与火排10之间的距离，将进风间隙22设在距离火排10较远的进风部251上，可以提升进风效率，防止火排10阻挡风流。

进一步地，如图3所示，进风部251的下表面为垂直于火排10侧边的平面，进风部251的上表面为从下到上朝向靠近火排10的方向倾斜的斜面，斜面的的下沿与平面的远离火排10的一侧相连，进风部251的截面形成为三角形，进风间隙22设在进风部251的下表面上。

通过将进风间隙22设在平面上，气流进入后直接向上流动，可以促进气流与燃气混合，而且斜面对气流产生引导作用，可以进一步降低气流的阻力。

如图3所示，在本实施例中，侧板25的位于进风部251下方的部分与火排10的侧壁面止抵接触，侧板25的位于进风部251上方的部分与火排10间隔开设置。

也就是说，其中一个侧板25的位于进风部251的下方的部分与另一个侧板25的位于进风部251的部分之间的距离较小，刚好等于火排10的厚度，侧板25的位于进风部251的下方的部分夹紧火排10，可以提升火孔帽20与火排10的连接稳定性。

其中一个侧板25的位于进风部251的上方的部分与另一个侧板25的位于进风部251的上方的部分之间的距离较大，大于火排10的厚度，进风气流可以通过火排10与侧板25的位于进风部251的上方的部门之间的间隙流行二次火孔21，防止侧板25与火排10之间距离过小影响气流流动。

如图6所示，在一些实施例中，根据本发明的一个实施例，隔板26的下沿连接在火排10的顶部，也就是说，火孔帽20通过隔板26连接在火排10上。其中，两个侧板25之间的距离大于火排10的厚度，侧板25与火排10的侧壁面间隔开设置，进风间隙22设在侧板25与火排10的侧壁面之间。

利用隔板26连接火孔帽20和火排10，可以通过增加侧板25之间的距离形成进风间隙22，而且有利于增加进风间隙22的进风截面的面积。

如图6所示，在本实施例中，侧板25的下端形成有朝向远离火排10方向折弯的翻边252，翻边252的折弯角度在45°到60°之间，通过设置翻边252，可以利用翻边252引导气流进入进风间隙22，有利于促进进风增加进风量。

根据本发明的一个实施例，火孔帽20形成为不锈钢板折弯件，如图3和6所示，火孔帽20可以采用不锈钢板，通过90°的折弯形成侧板25和顶板24的一个台阶面，顶板24部分的不锈钢板先折弯90°，然后根据隔板26在竖直方向上的宽度再通过180°的折弯形成隔板26，之后再折弯90°形成顶板24的另一个台阶面，由此根据台阶面和隔板26的个数进行折弯形成火孔帽20。

一方面，不锈钢材料件的强度大，耐高温耐燃烧，不易损坏，使用寿命长，另一方面，折弯形成的火孔帽20，结构简单，加工方便，加工工艺简单，有利于降低火孔帽20的生产成本。

火排10为镀铝材料件、镀锌材料件或不锈钢材料件，镀铝材料件、镀锌材料件以及不锈钢材料件耐高温，性能好，不易损坏，使用寿命较长。

根据本发明第二方面实施例的燃烧器，包括：支架、根据上述实施例的火排组件100和挡板，火排组件100为多个，多个火排组件100相互平行的设在支架上，挡板与支架相连并将火排组件100固定在支架上。通过采用上述火排组件100，可以减少燃烧器燃烧过程中产生的氮氧化合物，有利于节能环保。

根据本发明第三方面实施例的加热装置，包括根据上述实施例的燃烧器，其中，加热装置可以是壁挂炉，也可以是燃气热水器，通过采用上述燃烧器，可以减少壁挂炉和燃气热水器使用时排放的氮氧化合物，节能环保，符合国家减排环保政策，有利于扩大产品的适用性范围。

根据本发明实施例的加热装置的其他构成作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (15)

1.一种燃烧器的火排组件，其特征在于，包括：

火排，所述火排的顶部形成有火孔；

火孔帽，所述火孔帽套设在所述火排的顶部并罩设所述火孔，所述火孔帽的上表面设有多个二次火孔，多个所述二次火孔均连通所述火孔，所述火孔帽的侧壁上或所述火孔帽的内周壁与所述火排的外周壁之间形成有进风间隙，多个所述二次火孔中的部分所述二次火孔连通所述进风间隙。

2.根据权利要求1所述的燃烧器的火排组件，其特征在于，所述火孔帽内限定有多个燃气通道，多个所述二次火孔一一对应地连通多个所述燃气通道，所述燃气通道的远离所述二次火孔的一端均连通所述火孔，多个所述燃气通道中的部分所述燃气通道连通所述进风间隙。

3.根据权利要求2所述的燃烧器的火排组件，其特征在于，所述火孔帽包括：

顶板，所述顶板沿所述火排的上表面的长度方向延伸，所述二次火孔设在所述顶板上；

两个侧板，两个所述侧板分别连接在所述顶板的两侧，且均沿所述顶板的长度方向延伸；

至少一个隔板，所述隔板位于两个所述侧板之间且所述隔板的上沿与所述顶板的下表面相连，所述隔板沿所述顶板的长度方向延伸，所述隔板的下表面抵接所述火排的顶部，所述燃气通道限定在相邻所述隔板或所述隔板与所述侧板之间。

4.根据权利要求3所述的燃烧器的火排组件，其特征在于，所述顶板的上表面在宽度方向上形成为台阶面，多个所述二次火孔沿所述台阶面的长度方向间隔开设置。

5.根据权利要求4所述的燃烧器的火排组件，其特征在于，所述顶板在宽度方向上的中部高于所述顶板在宽度方向上的两个端部；或，

所述顶板在宽度方向上的中部低于所述顶板在宽度方向上的两个端部。

6.根据权利要求3所述的燃烧器的火排组件，其特征在于，所述火排抵接在两个所述侧板之间，所述进风间隙设在所述侧板上。

7.根据权利要求6所述的燃烧器的火排组件，其特征在于，所述侧板上形成有朝向远离所述火排凸出的进风部，所述进风间隙设在所述进风部上。

8.根据权利要求7所述的燃烧器的火排组件，其特征在于，所述进风部的下表面为垂直于所述火排侧边的平面，所述进风部的上表面为从下到上朝向靠近所述火排的方向倾斜的斜面，所述进风间隙设在所述进风部的下表面上。

9.根据权利要求7所述的燃烧器的火排组件，其特征在于，所述侧板的位于所述进风部下方的部分与所述火排的侧壁面止抵接触，所述侧板的位于所述进风部上方的部分与所述火排间隔开设置。

10.根据权利要求3所述的燃烧器的火排组件，其特征在于，所述隔板的下沿连接在所述火排的顶部，所述侧板与所述火排的侧壁面间隔开设置，所述进风间隙设在所述侧板与所述火排的侧壁面之间。

11.根据权利要求10所述的燃烧器的火排组件，其特征在于，所述侧板的下端形成有朝向远离所述火排方向折弯的翻边。

12.根据权利要求1所述的燃烧器的火排组件，其特征在于，所述火孔帽形成为不锈钢板折弯件，所述火排为镀铝材料件、镀锌材料件或不锈钢材料件。

13.一种燃烧器，其特征在于，包括：

支架；

根据权利要求1-12中任一项所述的燃烧器的火排组件，所述火排组件为多个，多个所述火排组件相互平行的设在所述支架上；

挡板，所述挡板与所述支架相连并将所述火排组件固定在所述支架上。

14.一种加热装置，其特征在于，包括根据权利要求13所述的燃烧器。

15.根据权利要求14所述的加热装置，其特征在于，所述加热装置为壁挂炉或燃气热水器。

Images