CN112682949A - 燃烧器、燃烧组件及燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种燃烧器、燃烧组件及燃气热水器，燃烧器包括燃烧器主体，所述燃烧器主体具有相对设置的第一端和第二端以及形成于所述第一端和第二端之间的燃烧室；所述第一端设置有供所述燃烧室接入外部燃气的第一燃气口，所述第二端设置有供所述燃烧室接入外部燃气的第二燃气口；第一喷管，设于所述第一端，用于向所述燃烧室喷射气体；以及第二喷管，设于所述第二端，用于向所述燃烧室喷射气体。本发明实现了一种能够应用于高温空气燃烧的燃烧器和具有高温空气燃烧功能的燃烧组件及燃气热水器。

Description

燃烧器、燃烧组件及燃气热水器

本申请要求2019年10月17日，申请号为201910992987.2，申请名称为“燃气热水器”的中国专利申请的优先权，在此将其全文引入作为参考。

技术领域

本发明涉及燃气热水器技术领域，特别涉及一种燃烧器、燃烧组件及燃气热水器。

背景技术

高温空气燃烧(high temperature air combustion)称为“温和与深度低氧稀释燃烧”，简称柔和燃烧是一种新型的燃烧方式，又称MILD燃烧。该燃烧的主要特点是：化学反应主要发生在高温低氧的环境中，反应物温度高于其自然温度，并且燃烧过程中最大温升低于其自然温度，氧气体积分数被燃烧产物稀释到极低的浓度，通常为3％～10％。相比于常规燃烧，在这种燃烧状态下，燃料的热解受到抑制，火焰厚度变厚，火焰前锋面消失，从而使得在这种燃烧时整个炉膛的温度非常均匀，污染物NOx和CO排放大幅度降低。

虽然高温空气燃烧具有上述诸多优点，但是，目前，并没有专业的燃烧器来实现上述高温空气燃烧。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种能够应用于高温空气燃烧的燃烧器及具有高温空气燃烧功能的燃烧组件及燃气热水器。

为实现上述目的，本发明提出一种燃烧器，所述燃烧器包括：

燃烧器主体，所述燃烧器主体具有相对设置的第一端和第二端以及形成于所述第一端和第二端之间的燃烧室；所述第一端设置有供所述燃烧室接入外部燃气的第一燃气口，所述第二端设置有供所述燃烧室接入外部燃气的第二燃气口；

第一喷管，设于所述第一端，用于向所述燃烧室喷射气体；以及

第二喷管，设于所述第二端，用于向所述燃烧室喷射气体。

在一实施例中，所述第一喷管形成有朝向所述燃烧室的喷口和与所述喷口连通的混合室，以供外部输入燃气和空气进行混合。

在一实施例中，所述第一喷管为文丘里管，和/或，所述第二喷管为文丘里管。

在一实施例中，所述第一喷管设于所述燃烧器主体的第一端的中心位置，和/或，所述第二喷管设于所述燃烧器主体第二端的中心位置。

在一实施例中，所述第一燃气口为环绕所述第一喷管设置的环形口，和/或，所述第二燃气口为环绕所述第二喷管设置的环形口。

为实现上述目的，本发明还提出一种燃烧组件，所述燃烧组件包括：

燃烧器，所述燃烧器如上所述，此处不再赘述；以及

气体预加热装置，用于将气体加热至预设温度后通过所述第一喷管或者第二喷管喷射至所述燃烧器的燃烧室内，以使所述燃烧室内进行高温空气燃烧反应。

在一实施例中，所述气体预加热装置为蓄热装置，用于吸收所述燃烧器燃烧产生的热量进行蓄热，并为所述燃烧器提供蓄热能量，以将气体加热至预设温度。

在一实施例中，所述蓄热装置包括：

第一蓄热体，与所述燃烧器的第一喷管连通；以及

第二蓄热体，与所述燃烧器的第二喷管连通。

在一实施例中，所述第一蓄热体和/或第二蓄热体为蜂窝陶瓷结构。

为实现上述目的，本发明还提出一种燃气热水器，所述燃气热水器包括上述燃烧组件。

为实现上述目的，本发明还提出一种燃气热水器，所述燃气热水器包括：

燃烧组件；其中，燃烧组件包括：

燃烧器，所述燃烧器如上所述，此处不再赘述；以及

气体预加热装置，用于将气体加热至预设温度后通过所述第一喷管或者第二喷管喷射至所述燃烧器的燃烧室内，以使所述燃烧室内进行高温空气燃烧反应；所述气体预加热装置为蓄热装置，用于吸收所述燃烧器燃烧产生的热量进行蓄热，并为所述燃烧器提供蓄热能量，以将气体加热至预设温度；其中，所述蓄热装置包括：

第一蓄热体，与所述燃烧器的第一喷管连通；以及

第二蓄热体，与所述燃烧器的第二喷管连通；

所述燃气热水器还包括：

热水换热器，设于所述燃烧组件的燃烧器主体上，用于与所述燃烧器换热制得热水；

管路控制系统，具有第一工作状态和第二工作状态，在第一工作状态时，将外部空气吸入并经过所述第一蓄热体后输送至所述第一喷管，以及将所述第二喷管排出的气体经过所述第二蓄热体后排放至室外；在第二工作状态时，将外部空气吸入并经过所述第二蓄热体后输送至所述第二喷管，以及将所述第一喷管排出的气体经过所述第二蓄热体后排放至室外；

燃气控制管路，所述燃气控制管路分别与所述第一燃气口、第二燃气口以及第一喷管连通；

控制器，分别与所述燃烧组件、所述管路控制系统和燃气控制管路电连接；

所述控制器，具有预热控制模式、第一制热控制模式和第二制热控制模式，

在所述预热控制模式下，控制所述管路控制系统处于所述第一工作状态，并控制所述燃气控制管路给所述第一喷管输送燃气，以及控制所述燃烧组件点火；

在第一制热控制模式下，控制所述管路控制系统从所述第一工作状态切换至所述第二工作状态，以及控制所述燃气控制管路给所述燃烧器的第二燃气口输送燃气；

在第二制热控制模式下，控制所述管路控制系统从所述第二工作状态切换至所述第一工作状态，并控制所述燃气控制管路给所述燃烧器的第一燃气口输送燃气。

在一实施例中，所述控制器，还用于依次执行预热控制模式、第一制热控制模式和第二制热控制模式，并在执行完所述第二制热控制模式后切换至第一制热控制模式循环执行。

在一实施例中，所述管路控制系统包括：

管路切换装置；

吸风管路，所述吸风管路与所述管路切换装置连通；

第一蓄热管路，所述第一蓄热管路用于将所述第一蓄热体与所述第一喷管和管路切换装置连通；

第二蓄热管路，所述第二蓄热管路用于将所述第二蓄热体与所述第二喷管和管路切换装置连通；

排气管路，与所述管路切换装置连通；

所述控制器分别与所述管路切换装置和吸风管路电连接；

所述管路切换装置，在所述控制器的控制下具有第一切换状态及第二切换状态，在所述第一切换状态时，将所述吸风管路与所述第一蓄热管路连通，以及将所述第二蓄热管路与所述排气管路连通；在所述第二切换状态时，将所述吸风管路与所述第二蓄热管路连通，以及将所述第一蓄热管路与所述排气管路连通；

所述控制器，在所述预热控制模式下，控制所述管路切换装置处于所述第一切换状态，并控制所述吸风管路吸入空气，控制所述燃气控制管路给所述第一喷管输送燃气；

在第一制热控制模式下，控制所述管路切换装置处于所述第二切换状态，并控制所述吸风管路吸入空气，以及控制所述燃气控制管路给所述第二喷管送气；

在第二制热控制模式下，控制所述吸风管路吸入空气，以及控制所述管路切换装置处于所述第一切换状态。

在一实施例中，所述吸风管路包括：

进气管路，所述吸风管路与管路切换装置连通；以及

风机，设于所述吸风管路内；

所述风机与所述控制器连接。

在一实施例中，所述管路切换装置包括换向阀，所述换向阀具有第一连接口、第二连接口、第三连接口、第四连接口及切换控制所述第一连接口和第二连接口连通、所述第三连接口和第四连接口连通或者控制所述第一连接口和第三连接口连通、控制所述第二连接口和第四连接口连通的阀门。

在一实施例中，所述燃气控制管路包括主燃气管路及第一燃气支路、第二燃气支路第三燃气支路，

所述第一燃气支路连通所述主燃气管路与第一燃气口；

所述第二燃气支路连通所述主燃气管路与第二燃气口；

所述第三燃气支路连通所述主燃气管路与第一喷管；

所述第一燃气支路、第二燃气支路第三燃气支路上分别设置有与所述控制器连接的燃气阀。

在一实施例中，所述热水换热器为绕设于所述燃烧器主体的外壁上的换热管路。

在一实施例中，所述燃气热水器还包括：

点火器，设于所述燃烧器主体上，用于点燃所述燃烧室内的燃气。

在一实施例中，所述燃气热水器还包括温度传感器，所述控制器与所述温度传感器电连接，所述温度传感器设于所述燃烧室内，用于检测所述燃烧室内的烟气温度。

本发明技术方案中，通过在燃烧器主体的两端设置第一喷管和第二喷管，当控制第一喷管和第二喷管周期性交替喷射气体和排气时，就可以在燃烧室内形成高温卷吸烟气效应，一方面通过回流的高温烟气实现保温使得温度高于燃料的自燃点，使得燃烧室内燃气能够自燃，另一方面通过射流卷吸稀释空气，使燃气和空气尽可能的混合均匀，使得燃烧室内大部分区域的氧气浓度低于一定值，实现均匀燃烧，如此，便使得燃烧室内发生高温空气燃烧。也就是说，本发明技有利于同时达到了这两个条件，顺利实现高温空气燃烧。并且，这种燃烧器框架的结构，能够将实现高温空气燃烧的组件小型化，使得具有更多的应用空间和价值，又加之噪音低，燃烧充分，排放废气污染小，在应用于燃气热水器以及包括燃气壁挂炉等使用燃气燃烧产生高温热水进行家庭沐浴及采暖等使用的相关产品和设备时，不仅满足了要求，而且还带来了现有热水器中燃烧器所不具备的燃烧充分、低污染物排放的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明燃气热水器的一实施例的结构示意图；

图2为本发明燃气热水器处于预热控制模式下的状态示意图；

图3为本发明燃气热水器处于第一制热控制模式下的状态示意图；

图4为本发明燃气热水器处于第二制热控制模式下的状态示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明的目的是利用高温空气燃烧的特性，设计燃气热水器及可应用于燃气热水器的燃烧器，使燃气热水器能够有效减少污染物(CO和NOx)的排放并降低燃气热水器的噪音。

本发明提出一种燃烧器，适用于燃气热水器以及包括燃气壁挂炉等使用燃气燃烧产生高温热水进行家庭沐浴及采暖等使用的相关产品和设备。

参照图1至图4，在本发明一实施例中，本发明提出的燃烧器包括：

燃烧器主体100，所述燃烧器主体100具有相对设置的第一端和第二端以及形成于所述第一端和第二端之间的燃烧室101；所述第一端设置有供所述燃烧室101接入外部燃气的第一燃气口101a，所述第二端设置有供所述燃烧室101接入外部燃气的第二燃气口；

第一喷管110，设于所述第一端，用于向所述燃烧室101喷射气体；以及

第二喷管120，设于所述第二端，用于向所述燃烧室101喷射气体。

本实施例中，第一燃气口101a和第二燃气口101b的形式不限，为了进气均匀，可以是所述第一燃气口101a为环绕所述第一喷管110设置的环形口，当然，所述第二燃气口101b也可以是呈环绕所述第二喷管120设置的环形口。

本实施例的这种燃烧器的结构主要是为了配合其他部件实现高温空气燃烧的目的设计，当然也并不限定，为了便于理解，以下结合上述燃烧器阐述高温空气燃烧的特点以及实现原理：

高温空气燃烧的主要特点是：化学反应需要发生在高温低氧的环境中，反应物温度高于其自燃温度，并且燃烧过程中最大温升低于其自燃温度，氧气体积分数被燃烧产物稀释到极低的浓度。相比于常规燃烧，在这种燃烧状态下，燃料的热解受到抑制，火焰厚度变厚，火焰前锋面消失，从而使得在整个炉膛的温度非常均匀，燃烧峰值温度低且噪音极小，且污染物NOx和CO排放大幅度降低。但是，达成高温空气燃烧需要一定的条件：需要保证燃烧室101内大部分区域的氧气浓度低低于一定值，一般是低于5％～10％，保证燃气被充分燃解以及燃烧均匀，并且温度要高于燃料的自燃点，维持自燃。

针对如何保证燃烧室101内大部分区域的氧气浓度低低于一定值，本实施例中，通过两端周期性交替喷射气体和排气来实现卷吸效应，即控制第一喷管110和第二喷管120周期性交替喷射气体和排气，以在燃烧室101内形成高温卷吸烟气。

针对高温空气的提供，则该燃烧器还需要通过增设外部气体预加热装置来实现，外部气体预加热装置预加热空气至预设温度后通过第一喷管110或者第二喷管120输送至燃烧室101内，其中第一喷管110和第二喷管120通过外部循环控制管路实现周期性交替喷射气体以及排出气体，即第一喷管110喷气时，第二喷管120排气，或者第二喷管120，第一喷管110排气，如此交替来控制燃烧室101发生高温空气燃烧。

可以理解的是，本实施例的燃烧器的两端设有第一喷管110和第二喷管120，当控制第一喷管110和第二喷管120周期性交替喷射气体和排气时，就可以在燃烧室101内形成高温卷吸烟气效应，一方面通过回流的高温烟气实现保温使得温度高于燃料的自燃点，使得燃烧室101内燃气能够自燃，另一方面通过射流卷吸稀释空气，使燃气和空气尽可能的混合均匀，使得燃烧室101内大部分区域的氧气浓度低于一定值，实现均匀燃烧，如此，便使得燃烧室101内发生高温空气燃烧。也就是说，本实施例的技术方案有利于同时达到了这两个条件，顺利实现高温空气燃烧。并且，这种燃烧器框架的结构，能够将实现高温空气燃烧的组件小型化，使得具有更多的应用空间和价值，又加之噪音低，燃烧充分，排放废气污染小，在应用于燃气热水器以及包括燃气壁挂炉等使用燃气燃烧产生高温热水进行家庭沐浴及采暖等使用的相关产品和设备时，不仅满足了要求，而且还带来了现有热水器中燃烧器所不具备的燃烧充分、低污染物排放的效果。

需要说明的是，燃烧后的热量可以与燃气热水器的热水换热器进行换热，以实现制得热水。

在一实施例中，为了在便于燃气和空气的混合，所述第一喷管110形成有朝向所述燃烧室101的喷口和与所述喷口连通的混合室，以供外部输入燃气和空气进行混合。

在一实施例中，所述第一喷管110为文丘里管，或者，所述第二喷管120为文丘里管，或者所述第一喷管110和第二喷管120均为文丘里管。文丘里管既可方便混合气体，又能够提高气体压力，实现喷射效果。

上述实施例中，为了进一步提高卷吸效应，所述第一喷管110设于所述燃烧器100的第一端的中心位置，或者，所述第二喷管120设于所述燃烧器100第二端的中心位置。又或者，所述第一喷管110和第二喷管120均设于所述燃烧室101第一端和第二端的中心位置。如此，喷射出的燃气射流两侧的空间大小均衡，形成的卷吸气流均衡，使整个燃烧室101内的燃气和空气得到充分稀释混合。

本发明还提出一种燃烧组件，所述燃烧组件包括：

燃烧器，该燃烧器可采用上述任一实施例所述的燃烧器的实施例；

气体预加热装置，用于将气体加热至预设温度后通过所述第一喷管110或者第二喷管120喷射至所述燃烧器的燃烧室101内，以使所述燃烧室101内进行高温空气燃烧反应。

本实施例中，针对高温空气的提供，是通过气体预加热装置对燃气、空气或者燃气和空气的混合气体来实现，气体预加热装置可以是蓄热、电加热或者燃气加热，此处不限定。

需要说明的是，高温预热空气的预设温度不能太低，尽量不低于600摄氏度，一般控制在600至1200摄氏度可以保证高温气体与燃烧室101内的燃气接触时，实现较好的自动燃烧，不再需要点火起燃。其中，要达到预设温度可以通过控制加热时间、控制燃气与空气比例、进行保温、增加高温气体在加热通道内的停留时间等方式实现。第一喷管110和第二喷管120的喷射速度通常是通过试验预先确定和设定的，之后基本不会改变，因此，燃烧室101的氧气浓度大小则可以通过控制实时进风风量实现，也即控制燃气和进风比例实现，基于该理论基础，具体实现燃烧室101的氧气浓度大小控制则并已不具备难度，此处则不再赘述。燃烧室101氧气浓度的大小可以根据燃烧室101的大小及控制喷射的速度进行控制。

在一实施例中，气体预加热装置采用蓄热装置实现，蓄热装置用于吸收所述燃烧器燃烧产生的热量进行蓄热，并为所述燃烧器提供蓄热能量，以将气体预设预设温度。蓄热装置可以设置在燃烧室101内进行蓄热或者设置在燃烧室101外。当设置在燃烧室101外时，则需要通过周期性控制燃烧器对蓄热装置进行蓄热，才能维持其温度。

可以理解的是，本实施例通过蓄热实现气体预加热至预设预设温度，利用了燃烧器的热能，使得热能在加热冷水制得热水后，被充分利用，而且蓄热的方式不需要再燃烧燃气或者使用电能，相比能效较高。

在一实施例中，所述蓄热装置包括：

第一蓄热体300，与所述燃烧器的第一喷管110连通；以及

第二蓄热体400，与所述燃烧器的第二喷管120连通。

本实施例中，设置两个蓄热体的目的是为了配合第一喷管110和第二喷管120实现交替蓄热，这样，燃烧器就可以持续工作。详细的，当控制气体经过第一蓄热体300进入第一喷管110喷射时，燃烧器的热量经过第二喷管120输送至第二蓄热体400进行换热后，排出至大气环境中，当控制气体经过第二蓄热体400进入第二喷管120喷射时，燃烧器的热量经过第一喷管110输送至第一蓄热体300进行换热后，排出至大气环境中，之后再换到第一蓄热体换热，如此反复，便能使得燃烧器一直维持工作，实现高温空气燃烧。在这个过程中，第二蓄热体400和第一蓄热体300交替蓄热并与空气换热，提供高温气体。

本实施例通过第一蓄热体300和第二蓄热体400交替预热空气实现加热空气至预设预设温度，应用于热水中时，便能持续的换热制得热水。第一蓄热体300和第二蓄热体400可采用蜂窝体结构，例如蜂窝陶瓷结构。

本发明还提出一种燃气热水器。

参照图1至图4，在一实施例中，本发明提出的燃气热水器包括上述燃烧组件的全部实施例，因此，具有上述燃烧组件的全部实施例的效果，此处不再赘述。

参照图1至图4，在另一实施例中，本发明提出的燃气热水器包括燃烧组件、热水换热器200、管路控制系统(图未标识)、燃气控制管路(图未标识)以及控制器(图未示出)。

本实施例中，所述燃烧组件参照上述实施例的方案实现，此处不再赘述；

本实施例中，热水换热器200设于所述燃烧组件的燃烧器主体100上，用于与所述燃烧器换热制得热水；

热水换热器200具有进水口和出水口，热水换热器200的进水口连接自来水管，接入冷水进行换热，出水口用于通过管路连接用户家的水龙头、花洒，一般设置冷水接头和热接头，以方便连接；本实施例中，所述热水换热器200可为绕设于所述燃烧器主体100的外壁上的换热管路，以与燃烧器主体100接触式换热，以将输入的冷水转换为热水。在其他实施例中，也可以是水冷壁，此处不限定。

本实施例中，管路控制系统具有第一工作状态和第二工作状态，在第一工作状态时，将外部空气吸入并经过所述第一蓄热体300后输送至所述第一喷管110，以及将所述第二喷管120排出的气体经过所述第二蓄热体400后排放至室外；在第二工作状态时，将外部空气吸入并经过所述第二蓄热体400后输送至所述第二喷管120，以及将所述第一喷管110排出的气体经过所述第二蓄热体400后排放至室外。

本实施例中，燃气控制管路分别与所述第一燃气口101a、第二燃气口101b以及第一喷管110连通，燃气控制管路用于接入外部燃气，可分别向第一燃气口101a、第二燃气口101b以及第一喷管110输送燃气，燃气控制管路可设置燃气接头以便于与外部燃气连接。

本实施例中，控制器分别与所述燃烧组件、管路控制系统和燃气控制管路电连接，用于对燃烧组件、管路控制系统和燃气控制管路进行相应控制。

所述控制器具有预热控制模式、第一制热控制模式和第二制热控制模式，需要说明的是，这些模式是在整个燃气热水器制热水功能时执行，即在制热水功能下，控制器用于输出控制信号对管路控制系统、燃气控制管路进行相应控制。

控制器在所述预热控制模式下，控制所述管路控制系统处于所述第一工作状态，并控制所述燃气控制管路给所述第一喷管110输送燃气，以及控制所述燃烧组件点火。可以理解的是，此时第一喷管110同时进入空气和燃气进行混合，得到混合气体，该混合气体然后经第一喷管110喷射至燃烧室101内，此时由于燃烧组件点火，混合气体被点燃，形成高温烟气。其中，控制加热的温度，可以将燃烧室101内的空气加热至预设温度。并且，此时，由于管路控制系统处于第一工作状态，加热后的高温气体经第二喷管120输送至第二蓄热体400，与第二蓄热体400换热后再经过管路控制系统排至室外。控制预热控制模式的时长，可以控制第二蓄热体400加热的温度。假设预设温度为摄氏度，则预先实验测试获得第二蓄热体400加热加热至摄氏度所需要的时间，这个时间就等于预热控制模式的时长。需要说明的是，此时还可以控制所述燃气控制管路给所述燃烧器的第一燃气口101a输送燃气，提供燃气供应量，当然也可以不提供，根据实际需求选择。其中，燃烧组件可设置点火器150进行点火，点火器150设于所述燃烧器主体100的第一端，用于点燃所述燃烧室101内的燃气。点火器150可以采用电子点火器进行电子点火或者采用加热金属丝点火，此处不限。

控制器在第一制热控制模式下，控制所述管路控制系统从所述第一工作状态切换至所述第二工作状态，以及控制所述燃气控制管路给所述燃烧器的第二燃气口输送燃气。

当第二蓄热体400加热至预设温度时，就可以利用第二蓄热体400来实现高温预热空气。具体地，控制器控制所述管路控制系统从第一工作状态切换至所述第二工作状态，此时管路控制系统将吸入的冷空气送入第二蓄热体400进行换热，换热后的高温气体再经第二喷管120喷射进入燃烧室101，此时控制所述燃气控制管路给所述燃烧器100的第二燃气口101b输送燃气，此时燃气与高温气体结合发生燃烧，实现在燃烧室101内形成MILD燃烧，由于高温预热后的空气通过第二喷管120喷射进入燃烧室101，会在燃烧室101内形成卷吸效应，使得在燃烧室101内形成喷射燃烧区以及烟气回流区，使部分烟气在燃烧室101内强烈循环，继而将燃烧室101内的燃气与空气充分稀释，形成较低的氧气浓度，降低燃烧反应速度，并维持燃烧室101较高的温度，保证温度高于燃料的自燃点，实现自燃。如此，在第一制热阶段，本实施例满足了高温空气燃烧(MILD燃烧)的条件：高温预热空气并配合高速射流实现卷吸高温烟气并稀释点燃空气射流，使氧气浓度低于一定值，且温度高于燃料的自燃点。可以理解的是，燃烧器的热量与燃气热水器的换热管路200进行换热，以实现制得热水。

由于第二蓄热体400存储的热量有限，所以第一制热控制模式的时长，需要根据第二蓄热体400的有效换热时间进行设置，具体可通过试验测得。

为了保证长久的制得热水，本实施例中，控制器在第二制热控制模式下时，控制所述管路控制系统从所述第二工作状态切换至所述第一工作状态，并控制所述燃气控制管路给所述燃烧器100的第一燃气口101a输送燃气。需要说明的是，此阶段管路控制系统的工作状态与预设阶段的管路的工作状态相同，不同的是，此时燃气可直接经第一燃气口101a输送至燃烧室101内，可不再经第一喷管110输送，当然经第一喷管110输送一部分燃气也不限定。

可以理解的是，当管路控制系统从所述第二工作状态切换至所述第一工作状态时，管路控制系统将吸入的冷空气送入第一蓄热体300进行换热，换热后的高温气体再经第一喷管110喷射进入燃烧室101，此时控制所述燃气控制管路给所述燃烧器100的第一燃气口101a输送燃气，此时燃气与高温气体结合发生燃烧，实现在燃烧室101内形成MILD燃烧。其中，由于高温预热后的空气通过第一喷管110喷射进入燃烧室101，同样会在燃烧室101内形成卷吸效应，使得在燃烧室101内形成喷射燃烧区以及烟气回流区，使部分烟气在燃烧室101内强烈循环，继而将燃烧室101内的燃气与空气充分稀释，形成较低的氧气浓度，降低燃烧反应速度，并维持燃烧室101较高的温度，保证温度高于燃料的自燃点，实现自燃。如此，本实施例在第二制热控制模式下，也满足了高温空气燃烧(MILD燃烧)的条件：高温预热空气并配合高速射流实现卷吸高温烟气并稀释点燃空气射流，使氧气浓度低于一定值，且温度高于燃料的自燃点。同样，燃烧器的热量与燃气热水器的换热管路200进行换热，以实现制得热水。

为了保证长时间的制热水功能，燃气热水器在制热水时，所述控制器用于依次执行预热控制模式、第一制热控制模式和第二制热控制模式，并在执行完所述第二制热控制模式后切换至第一制热控制模式循环执行。即在预设控制模式后，周期性的执行第一制热控制模式和第二制热控制模式，如此，利用第一蓄热体300和第二蓄热体400交替蓄热实现制得高温气体输送至燃烧室101保持高温空气燃烧，无需停机，热量先后经过热水换热器200和蓄热体依次换热后，能量利用也更充分。

需要说明的是，高温预热空气的预设温度不能低于摄氏度，一般控制在600至1200摄氏度可以保证高温气体与燃烧室101内的燃气接触时，实现自动燃烧，不再需要点火起燃。其中，要达到预设温度可以通过控制加热时间、控制燃气与空气比例、进行保温、增加高温气体在燃烧室101的停留时间等方式实现。第一喷管110和第二喷管120的喷射速度通常是通过试验预先确定和设定的，之后基本不会改变，因此，燃烧室101的氧气浓度大小则可以通过控制实时进风风量实现，也即控制燃气和进风比例实现，基于该理论基础，具体实现燃烧室101的氧气浓度大小控制则并已不具备难度，此处则不再赘述。

可以理解的是，本实施例中，由于通过第一蓄热体300和第二蓄热体400预热空气得到高温空气，并通过喷管喷射至燃烧室101内与燃气结合产生卷吸效应，便满足了MILD燃烧的条件：高温预热空气并配合高速射流实现卷吸高温烟气并稀释点燃空气射流，使氧气浓度低于一定值，且温度高于燃料的自燃点。如此，便实现了一种具体可行的具有高温空气燃烧(MILD燃烧)功能的MILD燃烧器100。

上述实施例中，上述管路控制系统采用以下方式实现，参照图1至图4，所述管路控制系统包括：

管路切换装置(图未标识)；

吸风管路(图未标识)，所述吸风管路与所述管路切换装置连通；

第一蓄热管路500，所述第一蓄热管路500用于将所述第一蓄热体300与所述第一喷管110和管路切换装置连通；

第二蓄热管路600，所述第二蓄热管路600用于将所述第二蓄热体400与所述第二喷管120和管路切换装置连通；

排气管路700，与所述管路切换装置连通；

所述控制器分别与所述管路切换装置和吸风管路电连接；

所述管路切换装置，在所述控制器的控制下具有第一切换状态及第二切换状态，在所述第一切换状态时，将所述吸风管路与所述第一蓄热管路500连通，以及将所述第二蓄热管路600与所述排气管路700连通；在所述第二切换状态时，将所述吸风管路与所述第二蓄热管路600连通，以及将所述第一蓄热管路500与所述排气管路700连通；

所述控制器，在所述预热控制模式下，控制所述管路切换装置处于所述第一切换状态，并控制所述吸风管路吸入空气，控制所述燃气控制管路给所述第一喷管110输送燃气，以及控制所述点火器150点火；

在第一制热控制模式下，控制所述管路切换装置处于所述第二切换状态，并控制所述吸风管路吸入空气，以及控制所述燃气控制管路给所述第二喷管120送气；

在第二制热控制模式下，控制所述吸风管路吸入空气，以及控制所述管路切换装置处于所述第一切换状态。

本实施例主要是设置两条蓄热管路实现第一蓄热体300和第二蓄热体400的储热和释热，并通过管理切换装置实现空气的进入和废气的排放，管路结构简单，易于实现。

在一实施例中，参照图1至图4，上述管路切换装置采用以下方式实现，参照图1，所述管路切换装置包括换向阀750，所述换向阀750具有第一连接口、第二连接口、第三连接口、第四连接口及切换控制所述第一连接口和第二连接口连通、所述第三连接口和第四连接口连通或者控制所述第一连接口和第三连接口连通、控制所述第二连接口和第四连接口连通的阀门。换向阀750结构简单，体积较小。

在一实施例中，上述吸风管路采用以下方式实现，参照图1至图4，所述吸风管路包括：

进气管路800，所述吸风管路与管路切换装置连通；以及

风机810，设于所述吸风管路内；

所述风机810与所述控制器连接。

本实施例中，打开风机810即可吸入外部空气。此外，为了安全，进气管路800上可进一步设置风门。需要说的是，本实施例具有结构体积小、简单，易于实现的优点，可容易在燃气热水器中实现，又不会较多的增加成本。

在一实施例中，所述燃气控制管路包括主燃气管路11及第一燃气支路12、第二燃气支路13及第三燃气支路14，

所述第一燃气支路12连通所述主燃气管路11与第一燃气口101a；

所述第二燃气支路13连通所述主燃气管路11与第二燃气口101b；

所述第三燃气支路14连通所述主燃气管路11与第一喷管110；

所述第一燃气支路12、第二燃气支路13第三燃气支路14上分别设置有与所述控制器连接的燃气阀。

本实施例中，当需要给所述第一喷管110输送燃气时，控制打开第三燃气支路14上的燃气阀，图中所示为A；当需要给所述第一燃气口101a输送燃气时，控制打开第一燃气支路12上的燃气阀，图中所示为B；当需要给所述第二燃气口101b输送燃气时，控制打开第二燃气支路13上的燃气阀，图中所示为C。

需要说的是，本实施例具有结构体积小、简单，易于实现的优点，可容易在燃气热水器中实现，又不会较多的增加成本。

上述实施例中，参照图1至图4，为了方便混合燃气和空气，所述第一喷管110形成有朝向所述燃烧室101的喷口和与所述喷口连通的混合室110a，所述燃气控制管路和所述第一蓄热管路500分别与所述混合室110a连通。在一实施例中，第一喷管110和第二喷管120均采用文丘里管实现，既方便混合气体，又能够提高气体压力，实现喷射效果。

上述实施例中，为了进一步提高卷吸效应，所述第一喷管110设于所述燃烧器100的第一端的中心位置，或者，所述第二喷管120设于所述燃烧器100第二端的中心位置。又或者，所述第一喷管110和第二喷管120均设于所述燃烧室101第一端和第二端的中心位置。如此，喷射出的燃气射流两侧的空间大小均衡，形成的卷吸气流均衡，使整个燃烧室101内的燃气和空气得到充分稀释混合。

在一实施例中，参照图1至图4，所述燃气热水器还包括温度传感器900，所述控制器与所述温度传感器900电连接，所述温度传感器900设于所述燃烧室101内，用于检测所述燃烧室101内的烟气温度，在温度低于预设温度时，可以控制进风组件提高送入燃烧室101的热风温度，避免熄火。

为了方便安装，所述温度传感器900为热电偶，所述热电偶的一端设于所述换热组件外部与所述控制器连接，另一端依次穿设所述换热组件外和燃烧器100插设于所述燃烧室101内。热电偶为长条形，选用带金属外壳的热电偶可以直接穿设燃烧器100和换热组件设置，这样一端设于燃烧室101内部进行温度检测，另一端伸出至外部与控制器连接，如此，抗高温能力强，易于实现。

参照图1至图4，结合上述燃气热水器的实施例，阐述本发明燃气热水器的工作原理：

燃气热水器启动，控制器控制风机810工作将空气吸入进气管路800，同时控制换向阀750动作，将进气管路800与第一蓄热管路500连通，将排气管路700与第二蓄热管路600连通，并控制打开第三燃气支路14上的燃气阀，给所述第一喷管110的混合室110a输送燃气，使得燃气与空气混合后进入燃烧室101，此时，控制点火器150点火，使燃气开始燃烧，燃烧产生的高温烟气经第二喷管120输出至第二蓄热体400进行蓄热，然后废气经换向阀750后由排气管路700排出至室外，此控制持续一定时间，直至第二蓄热体400加热至预设温度，因此，这一段时间也可称之为预热阶段。当预热结束后，则控制换向阀750切换，将进气管路800与第二蓄热管路600连通，排气管路700与第一蓄热管路500连通，通过第二蓄热体400的热量来加热空气得到高温气体，经第二喷管120送入燃烧室101，此时控制打开第二燃气支路13上的燃气阀给第二燃气口101b送气，燃烧后的气体经第一喷管110、第一蓄热体300蓄热后经排气管路700排出至室外，当达到一定时间则又控制换向阀750切换为将进气管路800与第一蓄热管路500连通，将排气管路700与第二蓄热管路600连通，打开第一燃气支路12上的燃气阀。之后又控制换向阀750不断切换，以及控制第一燃气支路12上的燃气阀和第三燃气支路14上的燃气阀对应切换，周期性控制，实现不断制得热水。

可以理解的是，由于在燃气热水器中实现了高温空气燃烧，使燃气热水器能够有效减少CO和NOx的排放并降低了燃气热水器的噪音。

Claims (19)

1.一种燃烧器，其特征在于，所述燃烧器包括：

燃烧器主体，所述燃烧器主体具有相对设置的第一端和第二端以及形成于所述第一端和第二端之间的燃烧室；所述第一端设置有供所述燃烧室接入外部燃气的第一燃气口，所述第二端设置有供所述燃烧室接入外部燃气的第二燃气口；

第一喷管，设于所述第一端，用于向所述燃烧室喷射气体；以及

第二喷管，设于所述第二端，用于向所述燃烧室喷射气体。

2.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述第一喷管形成有朝向所述燃烧室的喷口和与所述喷口连通的混合室，以供外部输入燃气和空气进行混合。

3.如权利要求1或2所述的燃烧器，其特征在于，所述第一喷管为文丘里管，和/或，所述第二喷管为文丘里管。

4.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述第一喷管设于所述燃烧器主体的第一端的中心位置，和/或，所述第二喷管设于所述燃烧器主体第二端的中心位置。

5.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述第一燃气口为环绕所述第一喷管设置的环形口，和/或，所述第二燃气口为环绕所述第二喷管设置的环形口。

6.一种燃烧组件，其特征在于，所述燃烧组件包括：

燃烧器，所述燃烧器为如权利要求1-5任一项所述；以及

气体预加热装置，用于将气体加热至预设温度后通过所述第一喷管或者第二喷管喷射至所述燃烧器的燃烧室内，以使所述燃烧室内进行高温空气燃烧反应。

7.如权利要求6所述的燃烧组件，其特征在于，所述气体预加热装置为蓄热装置，用于吸收所述燃烧器燃烧产生的热量进行蓄热，并为所述燃烧器提供蓄热能量，以将气体加热至预设温度。

8.如权利要求7所述的燃烧组件，其特征在于，所述蓄热装置包括：

第一蓄热体，与所述燃烧器的第一喷管连通；以及

第二蓄热体，与所述燃烧器的第二喷管连通。

9.如权利要求8所述的燃烧组件，其特征在于，所述第一蓄热体和/或第二蓄热体为蜂窝陶瓷结构。

10.一种燃气热水器，其特征在于，所述燃气热水器包括如权利要求6或7所述的燃烧组件。

11.一种燃气热水器，其特征在于，所述燃气热水器包括：

燃烧组件，所述燃烧组件为如权利要求8或9所述；

热水换热器，设于所述燃烧组件的燃烧器主体上，用于与所述燃烧器换热制得热水；

管路控制系统，具有第一工作状态和第二工作状态，在第一工作状态时，将外部空气吸入并经过所述第一蓄热体后输送至所述第一喷管，以及将所述第二喷管排出的气体经过所述第二蓄热体后排放至室外；在第二工作状态时，将外部空气吸入并经过所述第二蓄热体后输送至所述第二喷管，以及将所述第一喷管排出的气体经过所述第二蓄热体后排放至室外；

燃气控制管路，所述燃气控制管路分别与所述第一燃气口、第二燃气口以及第一喷管连通；

控制器，分别与所述燃烧组件、所述管路控制系统和燃气控制管路电连接；

所述控制器，具有预热控制模式、第一制热控制模式和第二制热控制模式，

在所述预热控制模式下，控制所述管路控制系统处于所述第一工作状态，并控制所述燃气控制管路给所述第一喷管输送燃气，以及控制所述燃烧组件点火；

在第一制热控制模式下，控制所述管路控制系统从所述第一工作状态切换至所述第二工作状态，以及控制所述燃气控制管路给所述燃烧器的第二燃气口输送燃气；

在第二制热控制模式下，控制所述管路控制系统从所述第二工作状态切换至所述第一工作状态，并控制所述燃气控制管路给所述燃烧器的第一燃气口输送燃气。

12.如权利要求11所述的燃气热水器，其特征在于，所述控制器，还用于依次执行预热控制模式、第一制热控制模式和第二制热控制模式，并在执行完所述第二制热控制模式后切换至第一制热控制模式循环执行。

13.如权利要求11所述的燃气热水器，其特征在于，所述管路控制系统包括：

管路切换装置；

吸风管路，所述吸风管路与所述管路切换装置连通；

第一蓄热管路，所述第一蓄热管路用于将所述第一蓄热体与所述第一喷管和管路切换装置连通；

第二蓄热管路，所述第二蓄热管路用于将所述第二蓄热体与所述第二喷管和管路切换装置连通；

排气管路，与所述管路切换装置连通；

所述控制器分别与所述管路切换装置和吸风管路电连接；

所述管路切换装置，在所述控制器的控制下具有第一切换状态及第二切换状态，在所述第一切换状态时，将所述吸风管路与所述第一蓄热管路连通，以及将所述第二蓄热管路与所述排气管路连通；在所述第二切换状态时，将所述吸风管路与所述第二蓄热管路连通，以及将所述第一蓄热管路与所述排气管路连通；

所述控制器，在所述预热控制模式下，控制所述管路切换装置处于所述第一切换状态，并控制所述吸风管路吸入空气，控制所述燃气控制管路给所述第一喷管输送燃气；

在第一制热控制模式下，控制所述管路切换装置处于所述第二切换状态，并控制所述吸风管路吸入空气，以及控制所述燃气控制管路给所述第二喷管送气；

在第二制热控制模式下，控制所述吸风管路吸入空气，以及控制所述管路切换装置处于所述第一切换状态。

14.如权利要求13所述的燃气热水器，其特征在于，所述吸风管路包括：

进气管路，所述吸风管路与管路切换装置连通；以及

风机，设于所述吸风管路内；

所述风机与所述控制器连接。

15.如权利要求13所述的燃气热水器，其特征在于，所述管路切换装置包括换向阀，所述换向阀具有第一连接口、第二连接口、第三连接口、第四连接口及切换控制所述第一连接口和第二连接口连通、所述第三连接口和第四连接口连通或者控制所述第一连接口和第三连接口连通、控制所述第二连接口和第四连接口连通的阀门。

16.如权利要求11所述的燃气热水器，其特征在于，所述燃气控制管路包括主燃气管路及第一燃气支路、第二燃气支路第三燃气支路，

所述第一燃气支路连通所述主燃气管路与第一燃气口；

所述第二燃气支路连通所述主燃气管路与第二燃气口；

所述第三燃气支路连通所述主燃气管路与第一喷管；

所述第一燃气支路、第二燃气支路第三燃气支路上分别设置有与所述控制器连接的燃气阀。

17.如权利要求11所述的燃气热水器，其特征在于，所述热水换热器为绕设于所述燃烧器主体的外壁上的换热管路。

18.如权利要求11所述的燃气热水器，其特征在于，所述燃气热水器还包括：

点火器，设于所述燃烧器主体上，用于点燃所述燃烧室内的燃气。

19.如权利要求11所述的燃气热水器，其特征在于，所述燃气热水器还包括温度传感器，所述控制器与所述温度传感器电连接，所述温度传感器设于所述燃烧室内，用于检测所述燃烧室内的烟气温度。

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