CN111426068A - 燃烧器及热水器 - Google Patents

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CN111426068A CN202010419028.4A CN202010419028A CN111426068A CN 111426068 A CN111426068 A CN 111426068A CN 202010419028 A CN202010419028 A CN 202010419028A CN 111426068 A CN111426068 A CN 111426068A
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Abstract

本发明涉及一种燃烧器及热水器，热水器包括：燃烧器，用于点燃可燃气体，且燃烧器内形成有冷却通道；主换热器，设于燃烧器形成燃烧火焰的一侧，允许自身内部的水流吸收燃烧火焰的热量；冷却组件，连接于冷却通道的入口和出口之间，并向冷却通道内输送冷却液。上述热水器包括冷却组件，燃烧器内形成有冷却通道，冷却组件连接于冷却通道的入口和出口之间，并向冷却通道内输送冷却液，以通过冷却液吸收燃烧器的热量，来降低燃烧器工作时的温度，进而降低燃烧后烟气中的氮氧化物含量。这样当热水器排气不畅造成烟气泄漏时，泄漏烟气中的氮氧化物含量较低，可以防止氮氧化物影响用户的人身安全，防止造成安全事故。

Description

燃烧器及热水器
技术领域
本发明涉及热水器技术领域，特别是涉及燃烧器及热水器。
背景技术
随着经济的发展及社会的进步，热水器出现在人们的日常生活中。热水器是指通过各种物理原理，在一定时间内使冷水温度升高变成热水的一种装置，按原理不同可分为电热水器、燃气热水器、太阳能热水器、磁能热水器、空气能热水器及暖气热水器等。其中，燃气热水器在人们的日常生活中应用广泛。
燃气壁挂炉是燃气热水器的一种，以燃气作为燃料，通过燃料加热方式，将热量传递到流经换热器的冷水中，以达到制备热水的目的。并且，壁挂炉具有采暖与生活热水功能，在采暖模式下，可以对室内进行升温；在生活热水模式下，可以对自来水进行加热，从而方便人们在厨房或者卫生间使用。
燃气壁挂炉的烟气中主要有一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫及二氧化碳等物质，其中氮氧化物中的一氧化氮和二氧化氮对人体的危害比一氧化碳还要大，轻则容易导致人体肺部中毒，重则可使人死亡。但是传统的壁挂炉，工作时容易产生氮氧化物，一旦烟气无法正常排放，将影响用户的人身安全。
发明内容
基于此，有必要提供一种燃烧器及热水器，以防止热水器烟气无法正常排放时影响用户的人身安全。
一种热水器，所述热水器包括：
燃烧器，用于点燃可燃气体，且所述燃烧器内形成有冷却通道；
主换热器，设于所述燃烧器形成燃烧火焰的一侧，允许自身内部的水流吸收燃烧火焰的热量；
冷却组件，连接于所述冷却通道的入口和出口之间，并向所述冷却通道内输送冷却液。
上述热水器包括燃烧器和主换热器，燃烧器用于点燃可燃气体，主换热器设于燃烧器形成燃烧火焰的一侧，允许自身内部的水流吸收燃烧火焰的热量。也就是说，冷水通入主换热器后，可与主换热器外部的燃烧火焰形成的热气流换热，进而形成从主换热器排出的热水，以进行房间供暖、日常生活。并且，热水器还包括冷却组件，燃烧器内形成有冷却通道，冷却组件连接于冷却通道的入口和出口之间，并向冷却通道内输送冷却液，以通过冷却液吸收燃烧器的热量，来降低燃烧器工作时的温度，进而降低燃烧后烟气中的氮氧化物含量。这样当热水器排气不畅造成烟气泄漏时，泄漏烟气中的氮氧化物含量较低，可以防止氮氧化物影响用户的人身安全，防止造成安全事故。
在其中一个实施例中，所述冷却组件包括冷却液存储件和热量回收器，所述冷却液存储件的出口与所述冷却通道的入口连通；
所述热量回收器连接于所述冷却通道出口和所述冷却液存储件的入口之间，用于对由所述冷却通道流出的冷却液进行降温。
在其中一个实施例中，所述热量回收器内形成有第一换热通道和第二换热通道，所述第一换热通道连接于所述冷却通道的出口和所述冷却液存储件的入口之间，且允许由所述冷却通道流出的冷却液与所述第二换热通道中的水流换热。
在其中一个实施例中，所述第二换热通道与所述主换热器入口连通，位于所述主换热器的进水路径上。
在其中一个实施例中，所述冷却组件还包括泵体，所述泵体设置于所述冷却液存储件和所述燃烧器之间，可带动冷却液由所述冷却液存储件流入所述冷却通道。
在其中一个实施例中，所述燃烧器包括燃烧器主体，所述燃烧器主体内形成有所述冷却通道以及分配可燃气体的燃气腔，所述冷却通道和所述燃气腔相互独立设置。
在其中一个实施例中，所述燃烧器还包括点火针，所述燃烧器主体上开设有与所述燃气腔连通的喷气口，所述点火针设于所述燃烧器主体上并受控向所述喷气口放电。
在其中一个实施例中，所述燃烧器还包括检火针，所述检火针设于所述燃烧器主体上，用于检测所述喷气口处是否有火焰燃烧；
所述喷气口处有火焰燃烧时，所述点火针受控停止放电。
在其中一个实施例中，还包括热水管路及辅助换热器，所述热水管路包括采暖出水管和支管，所述采暖出水管与所述主换热器出口连通，所述支管连通于所述采暖出水管和所述辅助换热器的入口之间，所述辅助换热器内允许生活用水与由所述支管流入的热水换热。
一种燃烧器，包括燃烧器主体，所述燃烧器主体内形成有燃气腔及冷却通道，所述燃气腔用于分配可燃气体，所述冷却通道和所述燃气腔相互独立设置，且允许冷却液流入。
在其中一个实施例中，所述燃烧器还包括点火针，所述燃烧器主体上开设有与所述燃气腔连通的喷气口，所述点火针设于所述燃烧器主体上并受控向所述喷气口放电。
附图说明
图1为发明一实施例中热水器的结构示意图。
100、热水器；10、燃烧器；11、冷却通道；12、燃烧器主体；14、点火针；16、检火针；30、主换热器；33、进水管路；41、风机；43、风压开关；50、冷却组件；52、冷却液存储件；54、热量回收器；541、第一换热通道；543、第二换热通道；56、泵体；60、热水管路；61、采暖出水管；63、支管；70、辅助换热器；80、三通阀；90、膨胀水箱。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“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；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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“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元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“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。
示例地，图1示出了本发明一实施例中热水器100的结构示意图。
参阅图1，本发明一实施例中，提供一种热水器100，以燃气作为燃料，通过燃料燃烧加热方式，将热量传递到流经换热器的冷水中，以达到制备热水的目的。可选地，热水器100为壁挂炉，具有采暖与生活热水功能，在采暖模式下，可以向采暖设备中输送热水，以对室内进行制热；在生活热水模式下，可以对自来水进行加热，从而为人们在厨房或者卫生间提供热水。可以理解地，热水器100也可以仅具有生活热水功能，以制备生活所需的热水，不提供采暖热水；对于，热水器100形成的热水如何分配利用，在此不做限定。
具体地，热水器100包括燃烧器10和主换热器30，燃烧器10用于点燃可燃气体，主换热器30设于燃烧器10形成燃烧火焰的一侧，允许自身内部的水流吸收燃烧火焰的热量。也就是说，冷水通入主换热器30后，可与主换热器30外部的燃烧火焰进行热量交换并吸收热量，进而形成从主换热器30排出的热水，以用于房间供暖或日常使用。
热水器100还包括风机41和风压开关43，风机41位于主换热器30背向燃烧器10的一侧，风机41旋转时，带动燃烧器10处形成的烟气排出室外。风压开关43设于风机41的排气路径上，用于检测排气路径是否畅通，若排气路径通畅控制热水器100正常工作；若排气路径不畅，例如当风机41出现故障，或者外界刮风时，控制燃烧器10停止工作，停止产生燃烧废气，防止产生一氧化碳等废气，防止废气倒流入室内而导致中毒事故发生。
另外，如背景技术所述，燃气壁挂炉燃烧形成的烟气中，氮氧化物对人体的危害较大。发明人研究发现，燃烧器10的温度越高，燃烧器10内的燃气燃烧后越容易产生氮氧化物。因为，为了降低烟气中氮氧化物的含量，本发明提供的热水器100中，对燃烧器10进行散热降温，以从另一个角度提高壁挂炉的安全性能，防止废气泄漏时导致安全事故。
示例地，图1示出了本发明一实施例中热水器100的结构示意图。
继续参阅图1，热水器100还包括冷却组件50，燃烧器10内形成有冷却通道11，冷却组件50连接于冷却通道11的入口和出口之间，并向冷却通道11内输送冷却液，以通过冷却液吸收燃烧器10工作时产生的热量，来降低燃烧器10工作时的温度，进而降低可燃气体燃烧后烟气中的氮氧化物的含量。这样当热水器100排气不畅造成烟气泄漏时，泄漏烟气中的氮氧化物含量较低，可以防止氮氧化物影响用户的人身安全，防止造成安全事故。
冷却组件50包括冷却液存储件52和热量回收器54，冷却液存储件52的出口与冷却通道11的入口连通，热量回收器54连接于冷却通道11出口和冷却液存储件52的入口之间，用于对由冷却通道11流出的冷却液进行降温。这样，冷却液存储件52中存储有冷却液，当冷却液流经冷却通道11吸收了燃烧器10的温度升温以后，先进入热量回收器54，通过热量回收器54来降温后再重新回到冷却液存储件52，以用于对燃烧器10进行下一轮降温，实现冷却液的循环利用。
热量回收器54包括第一换热通道541和第二换热通道543，第一换热通道541连接于冷却通道11的出口和冷却液存储件52的入口之间，且允许由冷却通道11流出的冷却液与第二换热通道543中的介质换热降温。在冷却通道11下游设置热量回收器54，由冷却通道11流出的冷却液进入第一换热通道541，使冷却液与第二换热通道543内的介质交换热量，达到降温的目的。其中，第二换热通道543内的介质可以为相比吸热后冷却液温度较低的流体，例如气流或水流均可，在此不做限定。
具体到本实施例中，第二换热通道543与主换热器30的入口连通，位于主换热器30的进水路径上；当热水器100向主换热器30送水时，水流先经过热量回收器54中的第二换热通道543，并吸收第一换热通道541中冷却液的热量后，再进入主换热器30进行换热。这样，将冷却液吸收的燃烧器10的热量通过热量回收器54传递给第二换热通道543中的水流，第二换热通道543中吸热后的水流又进入主转热器30从燃烧器10处吸收进而二次吸热，实现了对冷却液中吸收的热量的回收利用，可以提高热水加热效率；同时，使升温后的冷却液在热量回收器54内降温后可进行重新循环利用。如此，不需要设置另外的冷却源，只需将热量回收器54的第二换热通道543接入主换热器30的进水管路33中便可实现对冷却液循环利用，可以简化热水器100的整体结构。
冷却组件50还包括泵体56，泵体56设置于冷却液存储件52和燃烧器10之间，可带动冷却液由冷却液存储件52流入冷却通道11，进而带动冷却液在冷却液存储件52、燃烧器10及热量回收器54之间循环流动。
在其中一些实施例中，燃烧器10包括燃烧器主体12，燃烧器主体12内形成有冷却通道11以及分配可燃气体的燃气腔，冷却通道11和燃气腔相互独立设置，冷却通道11内的冷却液不会影响燃气腔内燃气的流动，因此冷却通道11的设置不会影响燃烧器10正常的燃烧工作。
进一步地，燃烧器10还包括点火针14，燃烧器主体12上开设有与燃气腔连通的喷气口，点火针14设于燃烧器主体12上并受控向喷气口放电。燃气腔内的燃气通过喷气口喷出时，点火针14受控放电，以点燃喷气口处的燃气，实现点火功能。
更进一步地，燃烧器10还包括检火针16，检火针16设于燃烧器主体12上，用于检测喷气口处是否有火焰燃烧，当喷气口处有火焰燃烧时，点火针14受控停止放电。当检火针16检测到火焰燃烧时，说明燃气已经被点燃，点火针14不需要继续放电，便可控制点火针14停止工作。
具体到本实施例中，热水器100为壁挂炉，热水器100还包括热水管路60及辅助换热器70，热水管路60包括采暖出水管61和支管63，采暖出水管61与主换热器30的出口连通，由主换热器30流出的热水通过采暖出水管61进入采暖设备，以对房间内部空间进行制热。另外，支管63连通于采暖出水管61和辅助换热器70的入口之间，辅助换热器70内允许生活用水与由支管63流入的热水换热，通过支管63可以将采暖出水管61中的部分热水引入辅助换热器70中，热水进入辅助换热器70后可与相邻流道内的生活用水换热，并将热量传递给生活用水，实现加热生活用水的功能。这样，热水器100不仅可以实现采暖，还可以提供生活热水。
进一步地，辅助换热器70中与支管63连通的出水口与进水管路33连通，支管63中的热水进入辅助换热器70加热生活用水后，通过进水管路33又回到主换热器30内；另外，从采暖出水管61流出的热水流经采暖设备后也会重新进入进水管路33内。这样，实现主换热器70中水路的闭环循环。
进一步地，热水器100包括三通阀80，三通阀80设置于采暖出水管61和支管63之间的连接点处，可以调节由主换热器30流出的热水分别进入采暖设备和辅助换热器70的比例，来根据实际需求分配热水。
一些实施例中，燃烧器10还包括膨胀水箱90，和主换热器30连通的进水管路33上设置膨胀水箱90，以缓冲水流膨胀系数的变化。例如，随着室内环境温度的变化，热水器100中水的温度就会随着变化，这时会发生一定的膨胀收缩作用，这时连接在进水管路33上的膨胀水箱90能够很好的收容水的膨胀变化，防止发生管路破裂的情况。
本发明一实施例中，还提供一种上述燃烧器10，燃烧器10包括燃烧器主体12，燃烧器主体12内形成有冷却通道11以及分配可燃气体的燃气腔，冷却通道11和燃气腔相互独立设置，冷却通道11内的冷却液不会影响燃气腔内燃气的流动，因此冷却通道11的设置不会影响燃烧器10正常的燃烧工作。
进一步地，燃烧器10还包括点火针14，燃烧器主体12上开设有与燃气腔连通的喷气口，点火针14设于燃烧器主体12上并受控向喷气口放电。燃气腔内的燃气通过喷气口喷出时，点火针14受控放电，以点燃喷气口处的燃气，实现点火功能。
更进一步地，燃烧器10还包括检火针16，检火针16设于燃烧器主体12上，用于检测喷气口处是否有火焰燃烧，当喷气口处有火焰燃烧时，点火针14受控停止放电。当检火针16检测到火焰燃烧时，说明燃气已经被点燃，点火针14不需要继续放电，便可控制点火针14停止工作。
上述燃烧器10可装配于热水器100中，并且热水器100中可以设置为燃烧器10提供冷却液的冷却组件50，冷却组件50中冷却液流经燃烧器10的冷却通道11时，可以带走燃烧器10的热量，防止燃烧器10工作时温度过高而形成较多的氮氧化物。这样当热水器100排气不畅造成烟气泄漏时，泄漏烟气中的氮氧化物含量较低，可以防止氮氧化物影响用户的人身安全，防止造成安全事故。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种热水器，其特征在于，所述热水器包括：
燃烧器(10)，用于点燃可燃气体，且所述燃烧器(10)内形成有冷却通道(11)；
主换热器(30)，设于所述燃烧器(10)形成燃烧火焰的一侧，允许自身内部的水流吸收燃烧火焰的热量；
冷却组件(50)，连接于所述冷却通道(11)的入口和出口之间，并向所述冷却通道(11)内输送冷却液。
2.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述冷却组件(50)包括冷却液存储件(52)和热量回收器(54)，所述冷却液存储件(52)的出口与所述冷却通道(11)的入口连通；
所述热量回收器(54)连接于所述冷却通道(11)出口和所述冷却液存储件(52)的入口之间，用于对由所述冷却通道(11)流出的冷却液进行降温。
3.根据权利要求2所述的热水器，其特征在于，所述热量回收器(54)内形成有第一换热通道(541)和第二换热通道(543)，所述第一换热通道(541)连接于所述冷却通道(11)的出口和所述冷却液存储件(52)的入口之间，且允许由所述冷却通道(11)流出的冷却液与所述第二换热通道(543)中的介质换热降温。
4.根据权利要求3所述的热水器，其特征在于，所述第二换热通道(543)与所述主换热器(30)的入口连通，位于所述主换热器(30)的进水路径上。
5.根据权利要求2所述的热水器，其特征在于，所述冷却组件(50)还包括泵体(56)，所述泵体(56)设置于所述冷却液存储件(52)和所述燃烧器(10)之间，可带动冷却液由所述冷却液存储件(52)流入所述冷却通道(11)。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的热水器，其特征在于，所述燃烧器(10)包括燃烧器主体(12)，所述燃烧器主体(12)内形成有所述冷却通道(11)以及分配可燃气体的燃气腔，所述冷却通道(11)和所述燃气腔相互独立设置。
7.根据权利要求6所述的热水器，其特征在于，所述燃烧器(10)还包括点火针(14)，所述燃烧器主体(12)上开设有与所述燃气腔连通的喷气口，所述点火针(14)设于所述燃烧器主体(12)上并受控向所述喷气口放电。
8.根据权利要求7所述的热水器，其特征在于，所述燃烧器(10)还包括检火针(16)，所述检火针(16)设于所述燃烧器主体(12)上，用于检测所述喷气口处是否有火焰燃烧；
所述喷气口处有火焰燃烧时，所述点火针(14)受控停止放电。
9.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，还包括热水管路(60)及辅助换热器(70)，所述热水管路(60)包括采暖出水管(61)和支管(63)，所述采暖出水管(61)与所述主换热器(30)出口连通，所述支管(63)连通于所述采暖出水管(61)和所述辅助换热器(70)的入口之间，所述辅助换热器(70)内允许生活用水与由所述支管(63)流入的热水换热。
10.一种燃烧器(10)，其特征在于，包括燃烧器主体(12)，所述燃烧器主体(12)内形成有燃气腔及冷却通道(11)，所述燃气腔用于分配可燃气体，所述冷却通道(11)和所述燃气腔相互独立设置，且允许冷却液流入。
11.根据权利要求10所述的燃烧器(10)，其特征在于，所述燃烧器(10)还包括点火针(14)，所述燃烧器主体(12)上开设有与所述燃气腔连通的喷气口，所述点火针(14)设于所述燃烧器主体(12)上并受控向所述喷气口放电。
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