CN112856420A - 火排、燃烧器及水加热设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种火排、燃烧器及水加热设备，其中，火排包括：火排单体；分火装置，设于火排单体的顶部，分火装置包括分火部和稳焰网，分火部设有第一分火区域，第一分火区域设有至少一个第一分火孔，稳焰网贴设于第一分火孔。本申请实施例的火排通过采用上述技术方案，增大了第一分火孔的面积以及减少了第一分火孔的设置数量，具有结构简单、制造方便、生产成本低的优点，并且可以满足低氮排放的需求。

Description

火排、燃烧器及水加热设备

技术领域

本申请涉及热水器技术领域，尤其涉及一种火排、燃烧器及水加热设备。

背景技术

在燃气热水器产品中，燃烧器是核心部件。相关技术中，燃烧器的分火部通常设置有多个细条形火孔，因细条形火孔面积较小，导致燃烧强度过高，致使烟气中氮氧化物的含量过高，并且分火部的结构较为复杂、制造成本高。

发明内容

本申请实施例提供一种火排、燃烧器及水加热设备，以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。

作为本申请实施例的一个方面，本申请实施例提供一种火排，包括：

火排单体；

分火装置，设于火排单体的顶部，分火装置包括分火部和稳焰网，分火部设有第一分火区域，第一分火区域设有至少一个第一分火孔，稳焰网贴设于第一分火孔。

在一种实施方式中，分火部还设有第二分火区域，第二分火区域设有多个第二分火孔，且第二分火孔的面积小于第一分火孔的面积。

在一种实施方式中，第二分火区域为两个，且分别邻近分火部的长度方向的两端设置，第一分火区域设于两个第二分火区域之间。

在一种实施方式中，第一分火孔为多个，且沿分火部的长度方向间隔设置，相邻两个第一分火孔之间形成支撑筋。

在一种实施方式中，分火部的宽度方向的两侧边沿分别设有竖向折弯板，第一分火孔的两端分别延伸至两个竖向折弯板。

在一种实施方式中，多个第二分火孔阵列布置，且第二分火孔的形状为条形。

在一种实施方式中，稳焰网焊接于分火部的内侧。

在一种实施方式中，稳焰网的材质为耐高温合金。

在一种实施方式中，火排单体包括扣合设置的两个侧板，两个侧板分别设有侧向凸包，侧向凸包邻近侧板的顶部设置，且侧向凸包的顶部敞口形成稳焰孔。

在一种实施方式中，侧向凸包设有向上延伸的导焰板。

在一种实施方式中，火排单体的顶部设有沿水平方向向外延伸的传火板。

本申请实施例的分火装置采用上述作为本申请实施例的另一个方面，本申请实施例提供一种燃烧器，包括根据本申请上述实施例的火排，火排为并排设置的多个，且相邻的火排的传火板相抵接。

作为本申请实施例的另一个方面，本申请实施例提供一种水加热设备，包括根据本申请任一种实施方式的燃烧器。

根据本申请的技术方案，增大了第一分火孔的面积以及减少了第一分火孔的设置数量，具有结构简单、制造方便、生产成本低的优点，并且可以满足低氮排放的需求。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本申请进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。

图1示出根据本申请实施例的火排的分火装置的俯视图；

图2示出根据本申请实施例的火排的分火装置的侧视图；

图3示出根据本申请实施例的火排的分火装置在图2中A-A方向上的剖视图；

图4示出根据本申请实施例的火排的燃烧器的侧视图；

图5示出根据本申请实施例的火排的燃烧器的俯视图；

图6示出根据本申请实施例的火排的分火装置在图4中B-B方向上的剖视图；

图7示出根据本申请实施例的燃烧器的俯视图。

附图标记说明：

燃烧器1000；

火排1；

分火装置100；

分火部10；第一分火区域111；第一分火孔111a；第二分火区域112；第二分火孔112a；支撑筋12；竖向折弯板13；焊接区域14；

稳焰网20；

火排单体200；第一侧板201；第二侧板202；侧向凸包203；稳焰孔204；导焰板205；传火板206。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本申请的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

下面参照图1-图6描述根据本申请实施例的火排1。

如图4-图6所示，火排1包括分火装置100和火排单体200。分火装置100可以设于火排单体200的顶部。例如在图4所示的示例中，分火装置100可以设于火排单体200顶部的出气端，用于对火排单体200的混合腔流出的混合气进行分流，并在混合气燃烧的过程中在分火装置100的上方形成稳定且均匀的火焰。

其中，火排单体200的内部限定有混合腔，用于对燃气和空气进行混合。混合腔的顶部具有出气端，混合腔内的混合气可以通过混合腔的出气端流出。

如图1-图3所示，分火装置100包括分火部10和稳焰网20。具体地，分火部10设有第一分火区域111，第一分火区域111设有至少一个第一分火孔111a。稳焰网20贴设于第一分火孔111a。其中，稳焰网20构造为网状结构。

示例性地，如图1和图2所示，分火部10可以设有多个分火区域。多个分火区域可以在分火部10的长度方向上间隔设置。各分火区域的分火孔的形状、数量以及排列方式可以相同或者不同。

例如，多个分火区域可以包括第一分火区域111和第二分火区域112，第一分火区域111可以包括多个第一分火孔111a，第二分火区域112可以包括多个第二分火孔112a。其中，第一分火孔111a的形状及面积与第二分火孔112a的形状及面积均不相同。并且，在第一分火区域111中，多个第一分火孔111a可以沿分火部10的长度方向排列；在第二分火区域112中，多个第二分火孔112a可以沿分火部10的长度方向排列为多组，每组中的多个第二分火孔112a可以沿分火部10的宽度方向间隔设置。

可以理解的是，以上仅为示例性描述，而不能理解为对本申请的限制，第一分火区域111中的第一分火孔111a以及第二分火区域112中的第二分火孔112a的数量以及排列方式可以根据实际情况具体设置，例如，第一分火区域111可以仅设有一个第一分火孔111a，且第一分火孔111a沿分火部10的长度方向延伸以形成条形孔；第二分火区域112可以设有多个第二分火孔112a，且多个第二分火孔112a可以被构造为沿分火部10的宽度方向延伸形成的条形孔，且多个第二分火孔112a沿分火部10的长度方向间隔排列。

示例性地，第一分火孔111a和第二分火孔112a在分火部10的厚度方向上贯穿分火部10设置，以使混合气通过各分火区域的分火孔从分火部10的内侧流动至外侧。需要说明的是，在本申请实施例的描述中，分火部10的内侧可以理解为分火部10朝向火排单体200的出气端的一侧，即图示中的下侧；分火部10的外侧可以理解为分火部10远离火排单体200的出气端的一侧，即图示中的上侧。

稳焰网20被构造为网状结构，以在稳焰网20上形成多个细小的导流通孔。稳焰网20可以贴设于多个分火区域中的任一个，也可以同时贴设于所有的分火区域。其中，稳焰网20覆盖其所贴设的分火区域中所有的分火孔。

优选地，稳焰网20可以贴设于具有较大面积分火孔的分火区域。例如，如图1所示，第一分火区域111的第一分火孔111a的面积大于第二分火区域112的第二分火孔112a的面积，由于第二分火孔112a的面积较小，可以对混合气起到一定的分流作用，因而稳焰网20可以仅贴设于第一分火区域111，且覆盖第一分火区域111的所有第一分火孔111a。由此，可以对流经面积较大的第一分火孔111a的混合气起到较好的分流效果，以避免混合气在燃烧过程中燃烧强度过高，降低燃烧过程中氮氧化物的形成，并且有利于提高第一分火孔111a上方火焰的稳定性。

需要说明的是，相关技术中燃烧器的分火部，通常设置有多个形状相同的条形分火孔。一方面，由于单个条形分火孔的面积较小，分火部整体的流通面积较小，导致流经分火部的混合气压强较大，混合气燃烧过程中的燃烧强度过高，从而使混合气未能充分燃烧，致使燃烧过程中所形成的氮氧化物的含量较高。另一方面，在分火部上加工多个条形分火孔，导致分火部的结构较为复杂，存在加工难度大以及加工效率低的缺陷。

根据本申请实施例的火排1，通过在分火部10的第一分火区域111的第一分火孔111a上贴设稳焰网20，由于稳焰网20为网状结构且具有多个细小的导流通孔，对流经气流孔的混合气具有较好的分流效果，有利于提高火焰的稳定性，因而稳焰网20所贴覆的第一分火孔111a的面积无需设置的较小，从而可以适当地增大第一分火孔111a的面积，进而提高分火部10整体的过流面积。由此，可以降低混合气流经分火部10时的流速，促使混合气可以充分燃烧，从而降低燃烧过程中氮氧化物的含量，提高分火装置100的环保性能。

再者，通过在分火部10的第一分火孔111a设置稳焰网20，无需在分火部10上设置数量较多且面积较小的条形分火孔，第一分火孔111a的面积可以设置的较大，从而减少第一分火孔111a的设置数量。由此，分火部10的结构较为简单，可以降低分火部10的加工难度以及提高分火部10的加工效率。

因此，根据本申请实施例的火排1，增大了第一分火孔111a的面积以及减少了第一分火孔111a的设置数量，具有结构简单、制造方便、生产成本低的优点，并且可以满足低氮排放的需求。

如图1和图2所示，在一种实施方式中，分火部10还设有第二分火区域112。第二分火区域112设有多个第二分火孔112a，且第二分火孔112a的面积小于第一分火孔111a的面积。

示例性地，第一分火孔111a和第二分火孔112a的形状均可以被构造为矩形或近似于矩形的形状，且第一分火孔111a的面积大于第二分火孔112a的面积。

在一个具体示例中，第一分火区域111可以设有多个第一分火孔111a，多个第一分火孔111a的形状可以相同也可以不同。例如，在图1所示的示例中，位于中间区域的第一分火孔111a的面积可以较大，邻近两侧的第一分火孔111a的面积可以相应较小，由此，可以使火焰在分火部10的中间区域分布较为集中，且在分火部10的两侧区域分布较为松散。稳焰网20可以贴设于第一分火区域111的内侧或外侧，以覆盖于全部的第一分火孔111a。

在另一个具体示例中，第一分火区域111也可以仅设有一个第一分火孔111a，第一分火孔111a被构造为矩形且沿分火部10的长度方向延伸。稳焰网20可以贴设于第一分火区域111的内侧或外侧，以覆盖第一分火孔111a。

可以理解的是，以上仅为示例性说明，而不能理解为本申请的限制，第一分火孔111a和第二分火孔112a可以根据实际情况设置为任意形状，例如可以为圆形、椭圆形等其他形状，只要满足第一分火孔111a的面积大于第二分火孔112a的面积即可。

通过将第一分火区域111的第一分火孔111a的面积设置为大于第二分火区域112的第二分火孔112a的面积，可以提高分火部10的整体火孔面积，降低混合气燃烧时的热强度，提高瞬间燃烧的烟气排放效果，并降低氮氧化物的产生。再者，通过将稳焰网20设于第一分火区域111，稳焰网20上的多个细小的导流通孔可以对第一分火孔111a的混合气形成分流效果，并提高第一分火孔111a上方火焰的稳定性和均匀性。

如图1和图2所示，在一种实施方式中，第二分火区域112为两个，且分别邻近分火部10的长度方向的两端设置，第一分火区域111设于两个第二分火区域112之间。

需要说明的是，由于火排1通常对中部区域的燃烧要求较高。通过将具有较大面积的第一分火孔111a的第一分火区域111邻近分火部10的中心区域设置，有利于提高分火部10的中心区域的燃烧效果。再者，针对由多个火排1所构成的燃烧器，通过将第二分火区域112设为两个且分别邻近分火部10的长度方向的两端设置，有利于在相邻火排单体200的端部之间通过第二分火区域112上方火焰进行传递，从而提高了多个火排1的引燃效果。

如图1所示和图2所示，在一种实施方式中，多个第二分火孔112a阵列布置，且第二分火孔112a的形状为条形。

示例性地，在第二分火区域112中，多个第二分火孔112a可以沿分火部10的宽度方向排列为两组，且每组中的多个第二分火孔112a可沿分火部10的长度方向等间距间隔设置。优选地，第二分火孔112a的形状被构造为细条形，且第二分火孔112a的长度方向平行于分火部10的宽度方向设置。由此，可以使第二分火孔112a处的火焰形成长度方向平行于分火部10的宽度方向的细条形，从而对于由多个火排1所构成的燃烧器，可以进一步提高相邻火排1之间通过第二分火区域112进行火焰传递的可靠性。

如图1和图2所示，在一种实施方式中，第一分火孔111a为多个，且沿分火部10的长度方向间隔设置，相邻两个第一分火孔111a之间形成支撑筋12。

示例性地，第一分火孔111a可以设置为矩形，且多个第一分火孔111a沿分火部10的长度方向等间距间隔设置。由此，相邻两个第一分火孔111a之间所形成的支撑筋12的形状呈矩形。此外，支撑筋12的形状可以根据第一分火孔111a的具体形状进行限定，支撑筋12的宽度尺寸也可根据实际情况进行设置，本申请对此不作具体限定。

通过上述实施方式，有利于提高分火部10整体结构的强度以及稳定性，从而在长期高温的环境下，有利于减小分火部10的热变形，提高火排1整体结构的耐用性以及可靠性。

如图3所示，在一种实施方式中，分火部10的宽度方向的两侧边沿分别设有竖向折弯板13，第一分火孔111a的两端分别延伸至两个竖向折弯板13。

示例性地，两个竖向折弯板13可以通过对分火部10的宽度方向两侧的部分分别折弯形成。稳焰网20可以通过折弯，以使稳焰网20的形状与分火部10的形状相适配，从而提高稳焰网20与分火部10的贴合度。

进一步地，第一分火孔111a在分火部10的宽度方向上的两端分别延伸至对应一侧的竖向折弯板13。由此，一方面可以使第一分火孔111a在分火部10宽度方向上的尺寸达到最大，从而进一步增大第一分火孔111a的在水平方向上的投影面积；另一方面，第一分火孔111a可以在两个竖向折弯板13上形成侧向导流区域，从而在混合气燃烧过程中在侧向导流区域处形成侧向火焰，有利于进一步提高分火装置100的稳焰效果。

如图3所示，在一种实施方式中，分火部10的顶部的横截面被构造为近似于“V”字形状。换言之，分火部10的顶部的中心区域向下凹陷，以使分火部10的顶部形成开口方向向上的钝角。由此，可以对通过第一分火孔111a流出的混合气在向上的方向上形成聚拢效果，有利于提高火焰的集中性，并且可以降低燃烧过程中的噪音。

如图3所示，在一种实施方式中，稳焰网20焊接于分火部10的内侧。

示例性地，稳焰网20可以通过点焊的方式固定于分火部10的内侧。具体地，稳焰网20在分火部10上的焊接区域14可以设于两个竖向折弯板13的内侧表面，以及设于支撑筋12的内侧表面，从而增大稳焰网20与分火部10的焊接面积，提高稳焰网20与分火部10的连接稳固性。

可以理解的是，通过将稳焰网20焊接于分火部10的内侧，可以减少稳焰网20的外露面积，即稳焰网20仅在相应的第一分火孔111a的区域外露。由此，可以使分火装置100的外部较为工整，提高分火装置100的美观性。

在一种实施方式中，稳焰网20的材质为耐高温合金。

示例性地，稳焰网20的材质可以为铁基高温合金、镍基高温合金、钴基高温合金或粉末冶金高温合金等其他合金。

优选地，稳焰网20的材质可以采用铁铬铝电热合金。由于铁铬铝电热合金具有密度小、抗氧化性好以及耐热温度高等特点，由此，可以使稳焰网20轻量化，有利于降低分火装置100的整体重量，并且有利于进一步提高分火装置100的耐用性和可靠性。

如图4-图6所示，在一种实施方式中，火排单体200包括扣合设置的两个侧板(即图示中的第一侧板201和第二侧板202)，两个侧板分别设有侧向凸包203，侧向凸包203邻近侧板的顶部设置，且侧向凸包203的顶部敞口形成稳焰孔204。

示例性地，第一侧板201和第二侧板202邻近顶部边沿处分别设有多个侧向凸包203，且多个侧向凸包203沿第一侧板201或第二侧板202的长度方向间隔排列。侧向凸包203的内侧限定出与混合腔连通的半封闭流道，且半封闭流道的顶部敞口形成稳焰孔204。其中，第一侧板201和第二侧板202上的两排稳焰孔204分别位于分火装置100的两侧，且两排稳焰孔204在火排单体200的宽度方向上对称分布。

进一步地，第一侧板201以及第二侧板202上的稳焰孔204可以与多个第一分火孔111a对应设置。其中，第一分火孔111a可以对应设置有若干个稳焰孔204。

由此，在燃烧过程中，位于分火装置100两侧的两排稳焰孔204处所形成的侧焰，可以对分火装置100上方形成的火焰起到稳定作用，从而进一步提高火排1在燃烧过程中的火焰稳定性。

如图4和图6所示，可选地，侧向凸包203设有向上延伸的导焰板205。

示例性地，导焰板205可以由侧向凸包203的顶边沿，向上且相对水平方向朝向外侧延伸形成。通过在侧向凸包203上设置导焰板205，可以对稳焰孔204处形成的侧焰起到导向的作用，以使侧焰朝向火排单体200的中心区域聚拢，有利于提高燃烧过程中热量的集聚效果。

如图5-图7所示，在一种实施方式中，火排单体200的顶部设有沿水平方向向外延伸的传火板206。

示例性地，第一侧板201和第二侧板202的顶部分别设有传火板206，且传火板206在第一侧板201或第二侧板202的长度方向上与分火装置100的第二分火区域112对应设置。传火板206可以通过将第一侧板201以及第二侧板202的部分顶边沿水平方向折弯形成。

进一步地，燃烧器1000包括多个并排设置的火排单体200，且相邻火排单体200的传火板206的端部相接。

通过上述实施方式，可以使分火装置100的第二出火区域处的火焰，通过传火板206传递至相邻火排单体200的分火装置100的第二出货区域。由此，可以提高火排1的引燃效率。

下面参照图7描述根据本申请实施例的燃烧器1000。

如图7所示，燃烧器1000包括根据本申请上述实施例的火排1。火排1可以为并排设置的多个，且相邻的火排1的传火板206相抵接。

示例性地，燃烧器1000可以为全预混式燃烧器、浓淡燃烧器或水冷燃烧器等其他形式的燃烧器。

根据本申请实施例的燃烧器1000，通过利用根据本申请上述实施例的火排1，有利于降低燃烧器1000的生产成本以及提高生产效率，并且可以满足低氮排放的需求。

本申请实施例还提供一种水加热设备，该水加热设备包括根据本申请上述实施例的燃烧器1000。

在一种实施方式中，水加热设备可以为燃气热水器、壁挂炉等热水设备。更为具体地，水加热设备可以为强鼓式燃气热水器。

此外，上述实施例的水加热设备的其他构成，例如换热器等，可以采用于本领域普通技术人员现在和未来知悉的各种技术方案，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。

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一个或者多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，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，还可以是通信；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申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种火排，其特征在于，包括：

火排单体；

分火装置，设于所述火排单体的顶部，所述分火装置包括分火部和稳焰网，所述分火部设有第一分火区域，所述第一分火区域设有至少一个第一分火孔，所述稳焰网贴设于所述第一分火孔。

2.根据权利要求1所述的火排，其特征在于，所述分火部还设有第二分火区域，所述第二分火区域设有多个第二分火孔，且所述第二分火孔的面积小于所述第一分火孔的面积。

3.根据权利要求2所述的火排，其特征在于，所述第二分火区域为两个，且分别邻近所述分火部的长度方向的两端设置，所述第一分火区域设于两个所述第二分火区域之间。

4.根据权利要求2所述的火排，其特征在于，所述第一分火孔为多个，且沿所述分火部的长度方向间隔设置，相邻两个所述第一分火孔之间形成支撑筋。

5.根据权利要求2所述的火排，其特征在于，所述分火部的宽度方向的两侧边沿分别设有竖向折弯板，所述第一分火孔的两端分别延伸至两个所述竖向折弯板。

6.根据权利要求2所述的火排，其特征在于，多个所述第二分火孔阵列布置，且所述第二分火孔的形状为条形。

7.根据权利要求1-6任一项所述的火排，其特征在于，所述稳焰网焊接于所述分火部的内侧。

8.根据权利要求1-6任一项所述的火排，其特征在于，所述稳焰网的材质为耐高温合金。

9.根据权利要求1-6任一项所述的火排，其特征在于，所述火排单体包括扣合设置的两个侧板，两个所述侧板分别设有侧向凸包，所述侧向凸包邻近所述侧板的顶部设置，且所述侧向凸包的顶部敞口形成稳焰孔。

10.根据权利要求9所述的火排，其特征在于，所述侧向凸包设有向上延伸的导焰板。

11.根据权利要求1-6任一项所述的火排，其特征在于，所述火排单体的顶部设有沿水平方向向外延伸的传火板。

12.一种燃烧器，其特征在于，包括根据权利要求1-11任一项所述的火排，所述火排为并排设置的多个，且相邻的所述火排的传火板相抵接。

13.一种水加热设备，其特征在于，包括根据权利要求12所述的燃烧器。

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