CN112283941A - 燃气燃烧设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃气燃烧设备。该燃气燃烧设备包括：换热腔体，所述换热腔体内形成有换热腔，所述换热腔体至少包括背板，所述背板上开设有进气孔；消声板，所述消声板设置在所述换热腔内，且所述消声板和所述背板之间形成消声腔，所述消声板上开设有出气孔，所述消声腔与所述换热腔通过所述出气孔连通，所述消声腔与所述换热腔体的外部通过所述进气孔连通，所述出气孔与所述进气孔错位设置。根据本发明的燃气燃烧设备，具有隔声和消声的功能，结构简单，性能稳定，能够有效降低燃气燃烧设备使用时产生的噪声，提升用户使用舒适感。

Description

燃气燃烧设备
技术领域
本发明涉及热水器领域，具体而言，涉及一种燃气燃烧设备。
背景技术
在燃气燃烧设备(例如燃气热水器)使用时，伴随着燃烧，燃气燃烧设备总会发出不同程度的燃烧噪声，由于燃气在狭小的空间内燃烧，燃烧噪声尤为明显，同时，热水器中其他部件如风机的运转、水流的流动、阀体的开关、气流的流动以及水的汽化等也会产生噪声，这种噪声不仅影响到了用户体验感，甚至影响了用户的身体健康。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种燃气燃烧设备，具有隔声和消声的功能，其结构简单，性能稳定。
根据本发明的燃气燃烧设备包括：换热腔体，所述换热腔体内形成有换热腔，所述换热腔体至少包括背板，所述背板上开设有进气孔；消声板，所述消声板设置在所述换热腔内，且所述消声板和所述背板之间形成消声腔，所述消声板上开设有出气孔，所述消声腔与所述换热腔通过所述出气孔连通，所述消声腔与所述换热腔体的外部通过所述进气孔连通，所述出气孔与所述进气孔错位设置。
根据本发明的燃气燃烧设备，具有隔声和消声的功能，结构简单，性能稳定，能够有效降低燃气燃烧设备使用时产生的噪声，提升用户使用舒适感。
根据本发明的一些实施例，所述消声板包括：消声板本体和消声板翻边，所述消声板翻边与所述背板贴合以在所述消声板本体和所述背板之间形成所述消声腔，所述出气孔位于所述消声板本体上。
进一步地，所述消声板翻边以整圈布置的方式设置在所述消声板本体的外围。
根据本发明的一些实施例，在平行于所述背板的平面上，所述出气孔位于所述消声腔的一端，所述进气孔位于所述消声腔的另一端。
根据本发明的一些实施例，所述出气孔的过流面积小于所述进气孔的过流面积。
根据本发明的一些实施例，所述进气孔构造为多个相互平行的长条形孔，且多个所述长条形孔位于同一列。
根据本发明的一些实施例，所述进气孔构造为以多行多列形式排列的多个圆形孔。
根据本发明的一些实施例，所述出气孔构造为以多行多列形式排列的多个圆形孔。
根据本发明的一些实施例，所述出气孔包括多个出气分孔，所述进气孔包括多个进气分孔，每个所述出气分孔的过流面积小于每个所述进气分孔的过流面积。
根据本发明的一些实施例，上述燃气燃烧设备还包括：风机、燃烧器和换热器，所述风机用于给所述燃烧器输送空气，所述风机、所述燃烧器和所述换热器均设置在所述换热腔内。
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
图1是燃气燃烧设备的爆炸图；
图2是燃气燃烧设备的立体图；
图3是燃气燃烧设备未装上封板的立体图；
图4是背板的主视图；
图5是消声板与背板装配后的后视图；
图6是消声板的主视图；
图7是燃气燃烧设备的截面图；
图8是燃气燃烧设备进气孔和出气孔的位置示意图；
图9是单扩张室消声器的原理图；
图10是有消声板与无消声板燃气燃烧设备的工作噪声对比图。
附图标记：背板1、进气孔11、面板2、下封板3、上封板4、消声板5、出气孔51、消声板翻边52、消声板本体53、消声腔6、燃气燃烧设备10。
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，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“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
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，也可以是电连接或可以互相通讯；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。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。
下面结合图1-图10详细描述根据本发明实施例的燃气燃烧设备10。
参照图1-图7所示，燃气燃烧设备10可以包括：换热腔体和消声板5。换热腔体内形成有换热腔，换热腔体至少包括背板1，背板1上开设有进气孔11；消声板5设置在换热腔内，且消声板5和背板1之间形成消声腔6，消声板5上开设有出气孔51，消声腔6与换热腔通过出气孔51连通，消声腔6与换热腔体的外部通过进气孔11连通，出气孔51与进气孔11错位设置。
如图1-图3所示，换热腔体可以包括：背板1、面板2、下封板3、上封板4，换热腔体的组成部件之间可以通过螺栓固定连接，在具体实施例中，背板1适于朝向墙壁，面板2适于朝向用户，上封板4位于顶部，下封板3位于底部，当然，背板1、面板2、下封板3、上封板4不限于此，例如背板1也可以朝向用户。
背板1、面板2、下封板3、上封板4围成空间是换热腔，背板1上开设有进气孔11，进气孔11的开口分别朝向换热腔体内和换热腔体外。换言之，换热腔体内和换热腔体外通过进气孔11连通。进气孔11设置在背板1上，还有利于在背板1朝向墙壁设置时，隐藏进气孔11，以提升燃气燃烧设备10的美观性。
换热腔内部设有消声板5，消声板5上开设有出气孔51，出气孔51开口朝向换热腔内和背板1，消声板5和背板1之间形成消声腔6，消声腔6可以起到隔声和消声的作用，消声腔6结构简单，性能稳定，如图10所示，消声板5能够有效降低燃气燃烧设备10使用时产生的噪声，噪声经过消声腔6后再通过进气孔11传出换热腔外，可以得到显著降低，有利于提升用户使用舒适感。
燃气燃烧设备10工作时需要的空气由进气孔11流入，流经消声腔6后由出气孔51进入换热腔，而换热腔内的噪声传出路径为：从出气孔51到进气孔11，如图8中箭头所示。出气孔51与进气孔11错位设置，让噪声在消声腔6内的传播路径发生变化，噪声在传播的过程中逐渐衰弱，保证从进气孔11传出的噪声很小，从而显著降低噪声。
参照图6-图7所示，消声板5可以包括：消声板本体53和消声板翻边52，消声板翻边52与背板1贴合以在消声板本体53和背板1之间形成消声腔6，出气孔51位于消声板本体53上。消声板翻边52与消声板本体53不在同一平面内，这样，当消声板翻边52与背板1贴合时，消声板本体53和背板1之间可以间隔开，以在消声板本体53和背板1之间形成消声腔6。
消声板本体53和消声板翻边52可以是一体成型，消声板5可以通过螺栓固定连接在背板1上，也可以通过焊接方式固定在背板1上，背板1与消声板5围成的空间是消声腔6，外界空气可以通过消声腔6进入燃气燃烧设备10，消声腔6可以降低燃气燃烧设备10内的噪声传出外界，出气孔51开孔位置可以集中地在消声板本体53的一侧边，而进气孔11位于另一侧边，有利于增加消声腔6的消声路径长度，进而提高降噪效果。
参照图6所示，消声板翻边52以整圈布置的方式设置在消声板本体53的外围。整圈布置的消声板翻边52可以使消声板5与背板1连接处密封，从而减少噪声通过消声板翻边52与背板1连接处传出换热腔体。
参照图7-图8所示，在平行于背板1的平面上，出气孔51位于消声腔6的一端，进气孔11位于消声腔6的另一端。例如图7所示，出气孔51位于消声腔6的左端，进气孔11位于消声腔6的右端，出气孔51与进气孔11间隔较远，噪声从出气孔51进入消声腔6后，需要经过较长的距离才能到达进气孔11，有利于增长噪声在消声腔6内的停留时间，以充分消声。
参照图9所示，在声音传递路径上设置截面突变的结构腔，利用声阻抗失配，使某些频率的声波在声阻抗突变的界面处发生反射、干涉等现象，从而达到消声的目的。
单扩张室消声器的消声量计算公式如下：
Figure BDA0002138986630000041
其中，TL是消声量，lg是对数函数，τⅠ是声音透射系数，m是扩张比即S2/S1，k是声波的波数，l是s2段的长度。
在本发明的一个实施例中，S1为出气孔51平行于背板1的截面面积，S2为消声腔6平行于背板1的截面面积，当kl的值在(0～π/2)±2nπ(n为整数)的范围内时，增大l,sin2kl的值增大，m值增大，
Figure BDA0002138986630000042
增大，TL增大，即消声量增大，在平行于背板1的平面上，出气孔51位于消声腔6的一端，进气孔11位于消声腔6的另一端可增大l,进而增强消音效果。
参照图7-8所示，出气孔51的过流面积小于进气孔11的过流面积。燃气燃烧设备10的出气孔51面积小于进气孔11面积，相同流量下，进气孔11处的流速更小，此处的气流噪声也会相对比较低，从而在空气进入进气孔11时，减少未被消音处理的进气孔11处的气流噪声。
参照图1和图4所示，在本发明的一个实施例中，进气孔11构造为多个相互平行的长条形孔，且多个长条形孔位于同一列。进气孔11的构造可满足进气功能，同时可防止异物进入燃气燃烧设备10，还可以保证背板1结构强度，并且长条形孔的过流面积较大，有利于减少进气孔11处的气体流速，从而降低进气噪声。
在本发明的另一个未示出的实施例中，进气孔11构造为以多行多列形式排列的多个圆形孔。进气孔11的构造可满足进气功能，同时可防止异物进入燃气燃烧设备10，还可以保证背板1结构强度。
参照图6所示，出气孔51构造为以多行多列形式排列的多个圆形孔。出气孔51的构造可满足出气功能，同时可防止异物进入燃气燃烧设备10，还可以保证消声板5的结构强度。
在具体实施例中，出气孔51包括多个出气分孔，进气孔11包括多个进气分孔，每个出气分孔的过流面积小于每个进气分孔的过流面积。相同气体流量下，进气分孔处的流速更小，气流噪声也会相对比较低，从而减少未被消音处理的进气孔11处气流噪声。
图10是有消声板5与无消声板5的燃气燃烧设备的工作噪声对比图，从图10中可以看出，使用消声板5之后，燃气燃烧设备10的噪声明显降低。
上述燃气燃烧设备10还可以包括：风机、燃烧器和换热器，风机用于给燃烧器输送空气，风机、燃烧器和换热器均设置在换热腔内，空气和燃气在燃烧器中燃烧，燃烧的热量使换热器中的水温升高，以满足用户使用热水的需求。
可选地，燃气燃烧设备10为燃气热水器或燃气壁挂炉。
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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，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进行接合和组合。
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)

1.一种燃气燃烧设备，其特征在于，包括：
换热腔体，所述换热腔体内形成有换热腔，所述换热腔体至少包括背板，所述背板上开设有进气孔；
消声板，所述消声板设置在所述换热腔内，且所述消声板和所述背板之间形成消声腔，所述消声板上开设有出气孔，所述消声腔与所述换热腔通过所述出气孔连通，所述消声腔与所述换热腔体的外部通过所述进气孔连通，所述出气孔与所述进气孔错位设置。
2.根据权利要求1所述的燃气燃烧设备，其特征在于，所述消声板包括：消声板本体和消声板翻边，所述消声板翻边与所述背板贴合以在所述消声板本体和所述背板之间形成所述消声腔，所述出气孔位于所述消声板本体上。
3.根据权利要求2所述的燃气燃烧设备，其特征在于，所述消声板翻边以整圈布置的方式设置在所述消声板本体的外围。
4.根据权利要求1所述的燃气燃烧设备，其特征在于，在平行于所述背板的平面上，所述出气孔位于所述消声腔的一端，所述进气孔位于所述消声腔的另一端。
5.根据权利要求1所述的燃气燃烧设备，其特征在于，所述出气孔的过流面积小于所述进气孔的过流面积。
6.根据权利要求1所述的燃气燃烧设备，其特征在于，所述进气孔构造为多个相互平行的长条形孔，且多个所述长条形孔位于同一列。
7.根据权利要求1所述的燃气燃烧设备，其特征在于，所述进气孔构造为以多行多列形式排列的多个圆形孔。
8.根据权利要求1所述的燃气燃烧设备，其特征在于，所述出气孔构造为以多行多列形式排列的多个圆形孔。
9.根据权利要求1所述的燃气燃烧设备，其特征在于，所述出气孔包括多个出气分孔，所述进气孔包括多个进气分孔，每个所述出气分孔的过流面积小于每个所述进气分孔的过流面积。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的燃气燃烧设备，其特征在于，还包括：风机、燃烧器和换热器，所述风机用于给所述燃烧器输送空气，所述风机、所述燃烧器和所述换热器均设置在所述换热腔内。
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