CN114353079A - 火排片、燃烧器组件和热水装置 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种火排片、燃烧器组件和热水装置，其中，火排片包括：火排本体，火排本体上开设有进气孔；进气管，形成于火排本体上，进气管的一端连通于进气孔，另一端与燃烧腔相连通，经进气孔流入进气管的可燃气体能够沿进气管的延伸方向，流向至所述火排本体的燃烧部，进气管内靠近进气孔一端的侧壁上设有回气孔，燃烧腔内产生的烟气能够通过回气孔流入进气管。通过在进气管靠近进气孔的位置开设回气孔，利用回流的烟气使进气管处在低氧环境中，能够在一定程度上抑制热力型氮氧化物的生成，进而实现低氮排放。

Description

火排片、燃烧器组件和热水装置

技术领域

本发明的实施例涉及热水装置技术领域，具体而言，涉及一种火排片、一种燃烧器和一种热水装置。

背景技术

目前，国家标准中针对低氮排放要求不高于70ppm(partspermillion，百万分比浓度)。在日常生活中，燃气热水器在燃烧燃气时极易产生大量的氮氧化物(即NO_x)，而热力型氮氧化物的大量生成以及排放会对环境造成极大的污染。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本发明的实施例的一个目的在于提供一种火排片。

本发明的实施例的另一个目的在于提供一种具有上述火排片的燃烧器组件。

本发明的实施例的另一个目的在于提供一种具有上述燃烧器组件的热水装置。

为实现上述目的，本发明第一方面的实施例提供了一种火排片，包括：火排本体，火排本体上开设有进气孔；进气管，形成于火排本体上，进气管的一端连通于进气孔，另一端与燃烧腔相连通，经进气孔流入进气管的可燃气体能够沿进气管的延伸方向，流向至所述火排本体的燃烧部，进气管内靠近进气孔一端的侧壁上设有回气孔，燃烧腔内产生的烟气能够通过回气孔流入进气管。

根据本发明提供的火排片，包括火排本体和进气管。其中，火排本体上开设有进气孔，进气孔可以形成于火排本体的任意位置，具体地，进气孔可以位于火排本体的顶部、底部以及侧面的位置。

此外，进气管设于火排本体内，且进气管的两端分别连通进气孔和燃烧腔。因而，经进气孔流入进气管的可燃气体能够沿进气管的延伸方向，流至火排本体的燃烧部。

燃气与助燃空气由进气孔进入到进气管内后首先会进行预混，即进行初步混合，由于不断的鼓入气体，气流会沿进气孔不断的向内流入，从而始终向远离进气孔的一端运动，经过火排片中的点火部引燃后，燃气和助燃气体在燃烧腔中进行燃烧。

进一步地，进气孔可以开设在火排片侧壁上，可以是靠近顶部的位置，也可以设置在靠近底部的位置，还可以是火排片侧壁上其他的任意位置。更进一步地，当进气孔处在火排片侧壁靠近底部的位置时，由于进气管的两端分别与进气孔和燃烧腔相连通，从而气体由火排片底部进入，然后经进气管流向燃烧腔，过程中燃气和助燃空气可以进行混合；当进气孔处在火排片侧壁靠近顶部的位置时，进气管可以设置为盘旋延伸即进气管的最低点还是可以达到火排片的底部位置，且两端分别与进气孔和燃烧腔相连通，从而燃气和助燃气体在进气管内进行混合时更加充分。

进一步地，进气管的侧壁在靠近进气孔的位置设有回气孔，且回气孔贯穿进气管的侧壁。随着燃气与助燃空气在燃烧腔内不断的进行燃烧，过程中会产生大量的烟气，当然，这里的烟气包含一部分尚未来得及进行燃烧的燃气与助燃气体，另外一部分是不充分燃烧产生的一氧化碳和衍生的其他可燃气体或颗粒，还有一部分是化学性质较为稳定的气体或颗粒。这些烟气可以通过回气孔再次进入到进气管的内部与燃气、助燃气体进行混合后再次燃烧，由于回气孔设于进气管的侧壁上，经回气孔流入进气管的烟气并未向外排出，故而实现了烟气的内回流，即内循环。

具体地，充满燃气与助燃气体的进气管中掺加有循环的烟气，降低了可燃混合气体的氧气浓度，低氧燃烧的情况燃烧释热率会降低，传统燃烧中小体积瞬间高温释热的现象将不存在，即有效的控制了燃烧释热的温度，由于热力型氮氧化物与温度呈正相关，因此燃烧释热的温度低，也会使热力型氮氧化物的生成量降低；又因为在低氧环境中，可能会造成不完全燃烧增多，导致一氧化碳的量增多，由于热力型氮氧化物的量与一氧化碳的量呈负相关，因此热力型氮氧化物的生成量降低。所以通过设置回气孔，利用回流的烟气使进气管处在低氧环境中，能够在一定程度上抑制热力型氮氧化物的生成，进而实现低氮排放，此外，由于回流孔的设置，可将携带有一氧化碳的烟气重新排至进气管内，故而再次燃烧时可将一氧化碳燃烧形成二氧化碳，降低安全隐患。

进一步地，由于回气孔靠近进气孔，即回气孔也位于进气管远离燃烧板的位置，因此在燃气和助燃气体通过进气孔进入到进气管内后，紧接着，烟气会通过回气孔进入到进气管的内部，从而在进气管靠近进气孔的位置便可以形成低氧环境的混合气体。回气孔与进气孔均在远离燃烧板的位置，燃气、助燃气体以及烟气有更长的时间进行混合，混合的更加充分，从而可以更容易使进气管内部处于低氧的环境中。

进一步地，回气孔贯穿进气管的侧壁开设，不用附加结构，回气孔的加工较为简单。具体地，回气孔的数量可以为多个，从而可以同时有更多的烟气进入到进气管内部，与燃气、助燃气体进行混合。

更进一步地，回气孔可以倾斜开设在进气管的侧壁上，且回气孔处在进气管外壁的一端的位置低于处在进气管内壁的一端，即回气孔由进气管的外侧向内侧向上倾斜设置，从而烟气通过回气孔进入到进气管内部后，烟气自身也会向远离进气孔的一端运动，不会逆着燃气与助燃气体形成的气流进行运动。

还可以地，回气孔为锥形孔，且锥形孔的大端处在进气管的外壁上，小端处在进气管的内壁上，即锥形孔的孔径由进气管的外侧向进气管的内侧逐渐变小，由于流速与横截面积呈反比。因此，烟气在通过回气孔进入到进气管内部的过程中流速是逐渐变快的，有助于烟气与燃气、助燃气体三者之间进行混合。

另外，本发明提供的上述技术方案还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，进气管包括：进气部，进气部的一端形成进气孔；弯折部，与进气部相连，弯折部的一端与进气部相连，另一端沿进气部的延伸方向延伸且向上弯折形成，燃气由进气部流入进气管，并通过弯折部流入所述燃烧腔。

在该技术方案中，进气管包括进气部和弯折部，进气部的一端形成进气孔，进气部的另一端与弯折部的一端相连，弯折部的另一端沿着进气部的延伸方向继续延伸且向上弯折。气体可以由进气部流入进气管，然后通过弯折部流入燃烧腔。

其中，进气部可以倾斜设置、竖直设置或者水平设置，根据实际情况判断如何进行设置。此外，弯折部需要是整体向上弯折，即弯折部在弯曲过程中可以存在比进气部低的点，通过设置弯折部，可以使进气通道的长度增加，从而燃气、助燃气体以及烟气进入到进气通道后，混合时间变长，混合的更加充分，保证混合气体能够处在低氧的环境中，通过控制温度和一氧化碳的量，有效的抑制热力型氮氧化物的生成，实现低氮排放。

在上述技术方案中，火排片还包括燃烧板，设于所述火排片本体的顶部，弯折部远离进气部的一端连通至燃烧板。

在该技术方案中，燃烧板设置在火排本体的顶部且处在弯折部远离进气部的一端。一般来说，火焰均向上燃烧，故而可将燃烧板设置在火排本体的顶部，即产生的火焰需要通过燃烧板，燃烧板可以起到稳定火焰的作用，且能够使火焰分布的更加均匀。

在上述技术方案中，燃烧板远离进气管的一侧设有燃烧孔组，燃烧孔组包括至少一个燃烧火孔。

在该技术方案中，燃烧孔组设置在燃烧板远离进气管的一侧，具体地，每个燃烧孔组可以包括一个、两个或者多个燃烧火孔，根据实际需求灵活设置。

其中，燃烧火孔的形状可以根据实际需求灵活设置，例如设置为矩形、圆形、三角形等。

进一步地，通过设置燃烧孔组，可以将火排片生成的火焰再一步进行稳定，从而能够更好的投入使用。

在上述技术方案中，燃烧孔组的数量为多个，燃烧火孔的形状呈矩形。

在该技术方案中，燃烧火孔的形状呈矩形，生成的火焰能够更加轻易的透过燃烧火孔。燃烧孔组的数量有多个，能够形成多个工位，提高工作效率。

在上述技术方案中，进气部的延伸方向，与燃烧板所处平面相平行。

在该技术方案中，进气部延伸方向与燃烧板所处平面平行，即气体在进气部内的流动方向与燃烧板所处平面平行，从而能够最大化的将较低的空间进行利用，有助于燃气、助燃气体以及回流烟气进行充分混合，使混合气体处在低氧的环境中。

进一步地，由于进气部的延伸方向与燃烧板所处平面相平行，在向外排出空气和燃气混合的气体时，一般都是垂直于燃烧板向外流动的，在此基础上，本发明的火排片更适用于侧面进气，上部出气燃烧的应用场景。

在上述技术方案中，至少部分弯折部的横截面积大于进气部的横截面积。

在该技术方案中，至少存在一部分弯折部的横截面积大于进气部的横截面积，在气体流量不变的情况下，流速与横截面积成反比，即气体流过横截面积较大的弯折部时流速较慢，气体流速变慢有助于燃气、助燃气体以及烟气的充分混合，使混合气体处在低氧的环境中。

在上述技术方案中，进气管还包括：引射器，设于进气部内，且引射器靠近进气孔设置，引射器的管径沿由进气部向弯折部的方向逐渐减小。

在该技术方案中，引射器设置在进气部靠近进气孔的位置，燃气喷嘴不断的向进气孔喷射气体，气体穿过进气孔后，由于在气体流量不变的情况下流速与横截面积成反比，引射器的管径沿由进气部向弯折部方向逐渐减小，使流过引射器的气体流速变快，从而气体流过引射器时引射器不但会对气体起到汇聚的作用，而且会流速加快，即气体会很快的流过引射器进入到进气部。在一定程度上可以防止气体通过回气孔流出到进气管外，避免烟气无法进入进气管。

在上述技术方案中，回气孔延伸至所述进气孔的端面形成回气缺口。

在该技术方案中，回气孔延伸至进气孔的端面形成回气缺口，增大了烟气能够进入到进气管的通道，即燃烧过程中产生的烟气能够更加轻易的进入到进气管内形成内循环，使得进气管中的混合气体能够保持在低氧的环境中。

在上述技术方案中，进气管还包括：导流板，导流板的一端与回气孔对应设置，另一端沿进气管的径向向外弯折延伸。

在该技术方案中，导流板的一端与回气孔对应设置，另一端沿进气管的径向向外弯曲延伸，进一步地，导流板可以设置为大端远离燃烧板，即沿导流板的小端指向大端其方向倾斜向下。燃烧产生的烟气在通过回气孔回流到进气管之前，导流板首相会对烟气起到汇聚的作用，然后导流板会引导烟气顺着导流板的内壁由下而上的通过回气孔进入到进气管内部，形成内回流即内循环。

在上述技术方案中，回气孔的数量为多个。

在该技术方案中，回气孔设置有多个，从而回流的烟气可以更容易由进气孔进入到进气管的内部。

本发明第二方面的实施例提供了一种燃烧器组件，包括：壳体，壳体内设有燃烧腔；多个上述任一实施例中的火排片，火排片的进气管的另一端与燃烧腔相连通；燃烧喷嘴，与火排片的进气孔对应设置，燃烧喷嘴能够向所述进气孔喷射燃气。

在该技术方案中，燃烧器组件包括壳体、火排片和燃烧喷嘴。其中，燃烧腔设于壳体内，燃烧腔即燃气和助燃气体燃烧的空间。火排片中的进气管的另一端与燃烧腔连通，可燃气体通过进气孔进入到进气管，之后沿进气管的延伸方向流至燃烧腔，经过点火部的打火后，燃气和助燃气体进行燃烧。

此外，燃烧喷嘴与进气孔对应设置，通过燃烧喷嘴不断的向进气孔喷射高压高动能的燃气，从而一方面可在燃烧喷嘴的作用下使得壳体内的空气也在负压作用下流至进气管中，燃气会带动回气口处的烟气与燃气进入到进气通道内，进而降低燃气通道内的含氧量，另一方面可以形成自进气孔至燃烧板的气流，带动从回气孔进入到进气管内的烟气向燃烧板方向运动形成内循环。

在上述技术方案中，火排本体与壳体之间形成烟气通道；和/或多个火排本体中的任意两个相邻的火排本体之间形成烟气通道。

在该技术方案中，壳体内设置有一个火排本体时，火排本体与壳体之间形成烟气通道，即燃烧过程形成的烟气会通过烟气通道，在回气孔处进入进气管；当壳体内设置有两个或多个火排本体时，壳体与每个火排本体之间以及任意两个相邻火排本体之间均会形成烟气通道，供燃烧过程产生的烟气通过，以便于形成烟气的内循环。

此外本发明提供的燃烧器组件的实施例，因设置有上述任一技术方案中的火排片，从而具有以上第一方面实施例的全部有益效果，在此不再赘述。

本发明第三方面的实施例提供了一种热水装置，包括：壳组件，壳组件内设有水箱；上述任一实施例中的燃烧器组件，与水箱对应设于壳组件内。

通过本发明提出的热水装置，热水装置包括壳组件和设于壳组件内且对应设置的水箱以及燃烧器组件，水箱和燃烧器组件均设置在壳组件内部。进一步地，水箱与燃烧器组件对应设置，可以为水箱设置在燃烧器组件的上方、下方或者侧面的位置，仅需在燃烧器组件的作用下可实现对水箱的加热即可。通过燃烧器组件对水箱里的水进行加热，从而用户可以随时使用热水。

此外本发明提供的热水装置的实施例，因设置有上述任一技术方案中的燃烧器组件，从而具有以上第一方面实施例的全部有益效果，在此不再赘述。

本发明的实施例的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1示出了根据本发明的一个实施例的燃烧器组件的结构示意图；

图2示出了根据本发明的另一个实施例的燃烧器组件的结构示意图；

图3示出了图2中A-A面的剖视结构示意图；

图4示出了图3中B部分的局部放大示意图；

图5示出了根据本发明的另一个实施例的燃烧器组件的结构示意图；

图6示出了根据本发明的一个实施例的进气部的结构示意图；

图7示出了根据本发明的另一个实施例的燃烧器组件的结构示意图；

图8示出了根据本发明的一个实施例的进气部的结构示意图；

图9示出了根据本发明的一个实施例的热水装置的结构示意图；

图10示出了根据本发明的一个实施例的热水装置的结构示意图；

图11示出了根据本发明的一个实施例的热水装置的结构示意图；

图12示出了根据本发明的一个实施例的热水装置的结构示意图。

其中，图1至图12中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1：壳体；2：火排本体；21：进气孔；3：燃烧板；4：进气管；41：回气孔；42：进气部；43：弯折部；44：引射器；45：回气缺口；46：导流板；5：燃烧孔组；51：燃烧火孔；6：燃烧喷嘴；7：烟气通道；8：壳组件；81：隔板；82：进气通道；9：水箱；10：回气管；11排气管；12：风机。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的实施例的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明的实施例进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本发明的实施例还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图12描述根据本发明一些实施例提供的火排片、燃烧器组件和热水装置。

实施例一

如图1和图2所示，本发明的一个实施例提供的火排片，包括火排本体2和进气管4。其中，火排本体2上开设有进气孔21，进气孔21位于火排本体2的底部。

此外，进气管4设于火排本体2内，且进气管4的两端分别连通进气孔21和燃烧腔。因而，经进气孔21流入进气管4的可燃气体能够沿进气管4的延伸方向，流至火排本体2的燃烧部。

燃气与助燃空气由进气孔21进入到进气管4内后首先会进行预混，即进行初步混合，由于不断的鼓入气体，气流会沿进气孔21不断的向内流入，从而始终向远离进气孔21的一端运动，经过火排片中的点火部引燃后，燃气和助燃气体在燃烧腔中进行燃烧。

由于燃烧腔位于火排本体2的顶部，进气孔21处在或火排本体2的底部，因此气体由火排片的底部进入，然后经进气管4流向燃烧腔，过程中燃气和助燃空气可以进行充分混合。

进一步地，火排片还包括燃烧板3，燃烧板3设于火排本体2的顶部。一般来说，火焰均向上燃烧，故而可将燃烧板3设置在火排本体2的顶部，即产生的火焰需要通过燃烧板3，燃烧板3可以起到稳定火焰的作用，且能够使火焰分布的更加均匀。

进一步地，进气管4的侧壁在靠近进气孔21的位置设有回气孔41，且回气孔41贯穿进气管4的侧壁。随着燃气与助燃空气在燃烧腔内不断的进行燃烧，过程中会产生大量的烟气，当然，这里的烟气包含一部分尚未来得及进行燃烧的燃气与助燃气体，另外一部分是不充分燃烧产生的一氧化碳和衍生的其他可燃气体或颗粒，还有一部分是化学性质较为稳定的气体或颗粒。这些烟气可以通过回气孔41再次进入到进气管4的内部与燃气、助燃气体进行混合后再次燃烧，由于回气孔41设于进气管4的侧壁上，经回气孔41流入进气管4的烟气并未向外排出，故而实现了烟气的内回流，即内循环。

具体地，充满燃气与助燃气体的进气管4中掺加有循环的烟气，降低了可燃混合气体的氧气浓度，低氧燃烧的情况燃烧释热率会降低，传统燃烧中小体积瞬间高温释热的现象将不存在，即有效的控制了燃烧释热的温度，由于热力型氮氧化物与温度呈正相关，因此燃烧释热的温度低，也会使热力型氮氧化物的生成量降低；又因为在低氧环境中，可能会造成不完全燃烧增多，导致一氧化碳的量增多，由于热力型氮氧化物的量与一氧化碳的量呈负相关，因此热力型氮氧化物的生成量降低。所以通过设置回气孔41，利用回流的烟气使进气管4处在低氧环境中，能够在一定程度上抑制热力型氮氧化物的生成，进而实现低氮排放，此外，由于回流孔的设置，可将携带有一氧化碳的烟气重新排至进气管4内，故而再次燃烧时可将一氧化碳燃烧形成二氧化碳，降低安全隐患。

进一步地，由于回气孔41靠近进气孔21，即回气孔41也位于进气管4远离燃烧板3的位置，因此在燃气和助燃气体通过进气孔21进入到进气管4内后，紧接着，烟气会通过回气孔41进入到进气管4的内部，从而在进气管4靠近进气孔21的位置便可以形成低氧环境的混合气体。回气孔41与进气孔21均在远离燃烧板3的位置，燃气、助燃气体以及烟气有更长的时间进行混合，混合的更加充分，从而可以更容易使进气管4内部处于低氧的环境中。

进一步地，回气孔41贯穿进气管4的侧壁开设，不用附加结构，回气孔41的加工较为简单。

进一步地，回气孔41倾斜开设在进气管4的侧壁上，且回气孔41处在进气管4外壁的一端的位置低于处在进气管4内壁的一端，即回气孔41由进气管4的外侧向内侧向上倾斜设置，从而烟气通过回气孔41进入到进气管4内部后，烟气自身也会向远离进气孔21的一端运动，不会逆着燃气与助燃气体形成的气流进行运动。

进一步地，回气孔41为锥形孔，且锥形孔的大端处在进气管4的外壁上，小端处在进气管4的内壁上，即锥形孔的孔径由进气管4的外侧向进气管4的内侧逐渐变小，由于流速与横截面积呈反比。因此，烟气在通过回气孔41进入到进气管4内部的过程中流速是逐渐变快的，有助于烟气与燃气、助燃气体三者之间进行混合。

在另一个实施例中，进气孔21可以开设在火排本体2的除底部外的任意位置，比如，进气孔21可以位于火排本体2的顶部或者侧面的位置，根据实际需求进行灵活设置。

进一步地，当进气孔21处在火排片侧壁靠近顶部的位置时，进气管4可以设置为盘旋延伸即进气管4的最低点还是可以达到火排片的底部位置，且两端分别与进气孔21和燃烧腔相连通，从而燃气和助燃气体在进气管4内进行混合时更加充分。

在另一个实施例中，回气孔41的数量可以为多个，从而可以同时有更多的烟气进入到进气管4内部，与燃气、助燃气体进行混合。

实施例二

如图1、图2、图5和图7所示，本发明的一个实施例提供的燃烧器组件，包括壳体1、火排片和燃烧喷嘴6。其中，燃烧腔设于壳体1内，燃烧腔即燃气和助燃气体燃烧的空间。火排本体2设置有一个，且可拆卸连接在壳体1内部。火排片中的进气管4的另一端与燃烧腔连通，可燃气体通过进气孔21进入到进气管4，之后沿进气管4的延伸方向流至燃烧腔，经过点火部的打火后，燃气和助燃气体进行燃烧。

此外，燃烧喷嘴6与进气孔21对应设置，通过燃烧喷嘴6不断的向进气孔21喷射高压高动能的燃气，从而一方面可在燃烧喷嘴6的作用下使得壳体1内的空气也在负压作用下流至进气管4中，燃气会带动回气口处的烟气与燃气进入到进气通道内，进而降低燃气通道内的含氧量，另一方面可以形成自进气孔21至燃烧板3的气流，带动从回气孔41进入到进气管4内的烟气向燃烧板3方向运动形成内循环。

进一步地，进气管4内靠近进气孔21的一端的侧壁上设有贯穿侧壁的回气孔41，且回气孔41设置有多个，燃烧腔内产生的烟气能够通过回气孔41流入进气管4中。火排本体2与壳体1之间形成烟气通道7，即燃烧过程形成的烟气会通过烟气通道7，在回气孔41处进入进气管4。

随着燃气与助燃空气在燃烧腔内不断的进行燃烧，过程中会产生大量的烟气，当然，这里的烟气包含一部分尚未来得及进行燃烧的燃气与助燃气体，另外一部分是不充分燃烧产生的一氧化碳和衍生的其他可燃气体或颗粒，还有一部分是化学性质较为稳定的气体或颗粒。这些烟气可以通过回气孔41再次进入到进气管4的内部与燃气、助燃气体进行混合后再次燃烧，因而实现了内循环。

进一步地，由于回气孔41靠近进气孔21，即回气孔41也位于进气管4远离燃烧板3的位置，因此烟气从回气孔41进入到进气管4后，在气流的带动下能够与燃气、助燃气体混合的更加充分，即整个进气管4内都处在氧气浓度较低的环境中，从而不仅在燃烧时释热率低，能够有效的抑制热力型氮氧化物的生成；而且低氧环境下燃料充足会使不完全燃烧增多，即生成的一氧化碳增多，由于一氧化碳与氮氧化物呈负相关，因此一氧化碳的量增多也能够对热力型氮氧化物在一定程度上起到抑制的作用，进而实现低氮排放。

更进一步地，多个回气孔41均为柱形孔，且每个回气孔41的轴线与进气管4的轴线垂直。

需要说明的是，火排本体2与壳体1之间可拆卸连接的方式，可以采用法兰连接。

在另一个实施例中，火排本体2与壳体1之间为固定连接。

在另一个实施例中，如图3所示，壳体1内设置有两个或多个火排本体2，壳体1与每个火排本体2之间以及任意两个相邻火排本体2之间均会形成烟气通道7，供燃烧过程产生的烟气通过，以便于形成烟气的内循环。

实施例三

本发明的一个实施例提供的燃烧器组件，包括壳体1、火排片和燃烧喷嘴6。其中，燃烧腔设于壳体1内，燃烧腔即燃气和助燃气体燃烧的空间。火排本体2设置有一个，且可拆卸连接在壳体1内部。火排片中的进气管4的另一端与燃烧腔连通，可燃气体通过进气孔21进入到进气管4，之后沿进气管4的延伸方向流至燃烧腔，经过点火部的打火后，燃气和助燃气体进行燃烧。

此外，燃烧喷嘴6与进气孔21对应设置，通过燃烧喷嘴6不断的向进气孔21喷射高压高动能的燃气，从而一方面可在燃烧喷嘴6的作用下使得壳体1内的空气也在负压作用下流至进气管4中，燃气会带动回气口处的烟气与燃气进入到进气通道内，进而降低燃气通道内的含氧量，另一方面可以形成自进气孔21至燃烧板3的气流，带动从回气孔41进入到进气管4内的烟气向燃烧板3方向运动形成内循环。

进一步地，进气管4内靠近进气孔21的一端的侧壁上设有贯穿侧壁的且呈锥形的回气孔41，且回气孔41设置有多个，燃烧腔内产生的烟气能够通过回气孔41流入进气管4中。火排本体2与壳体1之间形成烟气通道7，即燃烧过程形成的烟气会通过烟气通道7，在回气孔41处进入进气管4。

具体的，锥形的回气孔41的大端处在进气管4的外壁上，小端处在进气管4的内壁上，即锥形孔的孔径由进气管4的外侧向进气管4的内侧逐渐变小，由于流速与横截面积呈反比，因此，烟气在通过回气孔41进入到进气管4内部的过程中流速是逐渐变快的，有助于烟气与燃气、助燃气体三者之间进行混合。

在另一个实施例中，回气孔41的截面形状为椭圆形、矩形、三角形、梯形等。

实施例四

本发明的一个实施例提供的燃烧器组件，包括壳体1、火排片和燃烧喷嘴6。其中，燃烧腔设于壳体1内，燃烧腔即燃气和助燃气体燃烧的空间。火排本体2设置有一个，且可拆卸连接在壳体1内部。火排片中的进气管4的另一端与燃烧腔连通，可燃气体通过进气孔21进入到进气管4，之后沿进气管4的延伸方向流至燃烧腔，经过点火部的打火后，燃气和助燃气体进行燃烧。

此外，燃烧喷嘴6与进气孔21对应设置，通过燃烧喷嘴6不断的向进气孔21喷射高压高动能的燃气，从而一方面可在燃烧喷嘴6的作用下使得壳体1内的空气也在负压作用下流至进气管4中，燃气会带动回气口处的烟气与燃气进入到进气通道内，进而降低燃气通道内的含氧量，另一方面可以形成自进气孔21至燃烧板3的气流，带动从回气孔41进入到进气管4内的烟气向燃烧板3方向运动形成内循环。

进一步地，进气管4内靠近进气孔21的一端的侧壁上设有贯穿侧壁的且倾斜的回气孔41，且回气孔41设置有多个，燃烧腔内产生的烟气能够通过回气孔41流入进气管4中。火排本体2与壳体1之间形成烟气通道7，即燃烧过程形成的烟气会通过烟气通道7，在回气孔41处进入进气管4。

具体地，回气孔41倾斜开设在进气管4的侧壁上，且回气孔41处在进气管4外壁的一端的位置相较于处在进气管4内壁的一端更靠近进气孔21，从而烟气通过回气孔41进入到进气管4内部后，烟气自身也会向远离进气孔21的一端运动，不会逆着燃气与助燃气体形成的气流进行运动。

实施例五

本发明的一个实施例提供的燃烧器组件，包括壳体1、火排片和燃烧喷嘴6。其中，燃烧腔设于壳体1内，燃烧腔即燃气和助燃气体燃烧的空间。火排本体2设置有一个，且可拆卸连接在壳体1内部。火排片中的进气管4的另一端与燃烧腔连通，可燃气体通过进气孔21进入到进气管4，之后沿进气管4的延伸方向流至燃烧腔，经过点火部的打火后，燃气和助燃气体进行燃烧。

此外，燃烧喷嘴6与进气孔21对应设置，通过燃烧喷嘴6不断的向进气孔21喷射高压高动能的燃气，从而一方面可在燃烧喷嘴6的作用下使得壳体1内的空气也在负压作用下流至进气管4中，燃气会带动回气口处的烟气与燃气进入到进气通道内，进而降低燃气通道内的含氧量，另一方面可以形成自进气孔21至燃烧板3的气流，带动从回气孔41进入到进气管4内的烟气向燃烧板3方向运动形成内循环。

进一步地，进气管4内靠近进气孔21的一端的侧壁上设有贯穿侧壁的且倾斜的回气孔41，且回气孔41设置有多个，燃烧腔内产生的烟气能够通过回气孔41流入进气管4中。火排本体2与壳体1之间形成烟气通道7，即燃烧过程形成的烟气会通过烟气通道7，在回气孔41处进入进气管4。

如图5和图6所示，回气孔41延伸至进气孔21的端面形成回气缺口45，即增大了烟气能够进入到进气管4的通道，从而燃烧过程中产生的烟气能够更加轻易的进入到进气管4内形成内循环，使得进气管4中的混合气体能够保持在低氧的环境中。

实施例六

本发明的一个实施例提供的燃烧器组件，包括壳体1、火排片和燃烧喷嘴6。其中，燃烧腔设于壳体1内，燃烧腔即燃气和助燃气体燃烧的空间。火排本体2设置有一个，且可拆卸连接在壳体1内部。火排片中的进气管4的另一端与燃烧腔连通，可燃气体通过进气孔21进入到进气管4，之后沿进气管4的延伸方向流至燃烧腔，经过点火部的打火后，燃气和助燃气体进行燃烧。

此外，燃烧喷嘴6与进气孔21对应设置，通过燃烧喷嘴6不断的向进气孔21喷射高压高动能的燃气，从而一方面可在燃烧喷嘴6的作用下使得壳体1内的空气也在负压作用下流至进气管4中，燃气会带动回气口处的烟气与燃气进入到进气通道内，进而降低燃气通道内的含氧量，另一方面可以形成自进气孔21至燃烧板3的气流，带动从回气孔41进入到进气管4内的烟气向燃烧板3方向运动形成内循环。

进一步地，进气管4内靠近进气孔21的一端的侧壁上设有贯穿侧壁的且倾斜的回气孔41，且回气孔41设置有多个，燃烧腔内产生的烟气能够通过回气孔41流入进气管4中。火排本体2与壳体1之间形成烟气通道7，即燃烧过程形成的烟气会通过烟气通道7，在回气孔41处进入进气管4。

如图7和图8所示，进气管4的外壁上设置有导流板46，导流板46为长条形，且导流板46的一端与回气孔41对应设置，另一端沿进气管4的径向向外弯折延伸。

在另一个实施例中，导流板46呈环形且围成圆台状，即导流板46套设在进气管4的外壁上。圆台形的导流板46的大端相较于小端更靠近进气孔21，且小端与回气孔41对应设置。燃烧产生的烟气在通过回气孔41回流到进气管4之前，导流板46首相会对烟气起到汇聚的作用，然后导流板46会引导烟气顺着导流板46的内壁由下而上的通过回气孔41进入到进气管4内部，形成内回流即内循环。

实施例七

如图1、图2、图5和图7所示，进气管4包括进气部42和弯折部43。其中，进气部42的一端与进气孔21连通，进气部42的另一端与弯折部43的一端相连，弯折部43的另一端沿着进气部42的延伸方向继续延伸且向上弯折。气体可以由进气部42流入进气管4，然后通过弯折部43流入燃烧腔。进气部42的延伸方向，与燃烧板3所处平面相平行。至少部分弯折部43的横截面积大于进气部42的横截面积，且在弯折部43中，越是靠近燃烧板3的位置其横截面积越大。在气体流量不变的情况下，流速与横截面积成反比，即气体流过横截面积较大的弯折部43时流速较慢，气体流速变慢有助于燃气、助燃气体以及烟气的充分混合，使混合气体处在低氧的环境中。

进气管包括进气部和弯折部，进气部的一端形成进气孔，进气部的另一端与弯折部的一端相连，弯折部的另一端沿着进气部的延伸方向继续延伸且向上弯折。气体可以由进气部流入进气管，然后通过弯折部流入燃烧腔。

其中，弯折部需要是整体向上弯折，即弯折部在弯曲过程中可以存在比进气部低的点，通过设置弯折部，可以使进气通道的长度增加，从而燃气、助燃气体以及烟气进入到进气通道后，混合时间变长，混合的更加充分，保证混合气体能够处在低氧的环境中，通过控制温度和一氧化碳的量，有效的抑制热力型氮氧化物的生成，实现低氮排放。

在另一个实施例中，进气部42可以倾斜设置。

在另一个实施例中，进气部42可以竖直设置。

实施例八

如图1至图8所示，进气管还包括：引射器44，引射器44设置在进气部42靠近进气孔21的位置，引射器44的管径沿由进气部42向弯折部43的方向逐渐减小。

由于在气体流量不变的情况下流速与横截面积成反比，引射器44的管径沿由进气部42向弯折部43方向逐渐减小，使流过引射器44的气体流速变快，从而气体流过引射器44时引射器44不但会对气体起到汇聚的作用，而且会流速加快，即气体会很快的流过引射器44进入到进气部42。在一定程度上可以防止气体通过回气孔41流出到进气管4外，避免烟气无法进入进气管的内部。

实施例九

如图3所示，燃烧板3远离火排本体2的一侧设置有多个燃烧孔组5，每个燃烧孔组5均包括多个燃烧火孔51，燃烧火孔51的形状呈矩形。每个火排本体2与至少一个燃烧孔组5相对应设置。

实施例十

如图1至图8所示，燃烧器为烟斗型燃烧器，烟斗型燃烧器结构简单、成本低廉、容易制造，且可以满足在燃烧器侧面进气的使用需求。

实施例十一

如图9所示，本实施例提供了一种热水装置，包括壳组件8、水箱9以及上述任一实施例中的燃烧器，燃烧器和水箱9均设置在壳组件8的内部。其中，燃烧器设置在水箱9的下方，通过燃烧器对水箱9进行加热，然后供给用户使用。

在另一实施例中，水箱9设置在燃烧器的下方或侧面的位置。

此外，热水装置可包括换热器，换热器设置于燃气加热组件的燃烧腔内。换热器的两端分别设置有进水口和出水口，水由进水口进入到换热器内，并在换热器内与燃烧腔内的高温烟气进行热交换，再由出水口流出，以为用户提供热水。

实施例十二

如图10至图12所示，本实施例提供了一种用于热水的燃气加热装置，包括壳组件8以及设于壳组件8内的燃烧器和风机12，燃烧器包括包括壳体1、火排本体2、燃烧板3和进气管4。其中，壳体1内设有燃烧腔，燃烧腔即供气体混合以及燃烧的空间。火排本体2设置有一个，且可拆卸连接在壳体1内部，燃烧板3设置在壳体1的顶部，即燃烧板3处在火排本体2的上方。此外，进气管4设置在火排本体2的内部，进气管4远离燃烧板3的一端形成有用于接收燃气的进气孔21，进气管4的另一端与燃烧腔连通，即进气孔21与燃烧板3处在火排本体2相对的两侧。

进一步地，进气管4内靠近进气孔21的一端的侧壁上设有贯穿侧壁的回气孔41，且回气孔41设置有多个，燃烧腔内产生的烟气能够通过回气孔41流入进气管4中。火排本体2与壳体1之间形成烟气通道7，即燃烧过程形成的烟气会通过烟气通道7，在回气孔41处进入进气管4。

燃烧器在燃烧腔内燃烧时，会产生一定量的烟气，此时烟气会由回气孔41进入到进气管4内，与进气管4内的燃气和空气混合。由于燃烧所产生的烟气内含氧量很低，所以进入进气管4后会降低进气管4内的气体的含氧量，使得燃烧器在燃烧时，燃烧的充分程度降低，进而使得燃烧器的火焰温度较低。

由于降低了燃烧器的火焰温度，所以减少了燃烧器燃烧产生的氮氧化物(即NO_X)，进而减少了燃气加热组件的氮氧化物的排放量，以减少氮氧化物对环境的污染。

由于减少了燃烧器燃烧产生的氮氧化物，进而减少了氮氧化物对人体产生的危害，使得用户在使用燃气加热组件时更加安全可靠，提升了燃气加热组件使用的安全性。

由于设置在火排本体2上的回气孔41，无需增加额外的结构件即可实现燃气加热组件内烟气的内循环，进而减少氮氧化物的排放，简化了燃气加热组件的结构，降低了燃气加热组件的成本。并且由于无需增加额外的结构件，进而减小燃气加热组件的体积，减少燃气加热组件对空间的占用。

具体地，燃烧器所产生的氮氧化物中，90％以上的氮氧化物为热力型氮氧化物，即在高温下生成的氮氧化物，温度与空气是影响热力型氮氧化物的主要因素，可近似为线性关系。因此，在进气管道内掺加烟气，可降低可燃混合气体的氧气浓度，低氧燃烧会使燃烧释热率降低，传统燃烧中小体积瞬间高温释热现象将不存在，从而抑制了热力型氮氧化物的生成。

在未向进气管4内混入烟气之前，燃烧器燃烧后产生的氮氧化物的浓度在80ppm(parts per million，百万分比浓度)至100ppm之间，向进气管4内通入烟气后，使得氮氧化物的排放量在36mg/kWh(毫克/千瓦时)以下，满足欧洲标准中，氮氧化物的排放量小于等于56mg/kWh的标准，以及国家标准中氮氧化物排放量小于等于70ppm的标准。

向进气管4内混入烟气后，控制火焰温度在1350度至1500度之间，经实验验证，在火焰温度小于1350度时，燃烧器燃烧所产生一氧化碳的量急剧上升，在火焰温度大于1500度时，燃烧器燃烧所产生氮氧化物的量或急剧上升，所以控制燃烧器的火焰温度在1350度至1500之间，即可避免燃烧器产生大量的氮氧化物，也可避免燃烧器产生大量的一氧化碳。

并且，在烟气中会存在一定量的一氧化碳，由于回气孔41的设置，可将携带有一氧化碳的烟气重新排至进气管4内，故而再次燃烧时可将一氧化碳燃烧形成二氧化碳，减少一氧化碳的排放量，降低安全隐患。

实施例十三

在实施例十二的基础上，如图10和图11所示，壳体1的底壁与隔板81围设出进气通道，风机12向进气通道内送风，进而提升燃烧器的燃烧效率。在保证燃烧器具备相同加热效率时，可有效地减小燃烧器的体积，进而减小燃气加热组件对空间的占用。

在一个具体的实施例中，如图12所示，在壳体1顶部设置有排气口，排气管11安装于排气口处，换热器设置于燃烧器与排气口之间，使得燃烧器所产生的烟气一部分回流至回气孔41处，另一部分与换热器换热后，排出热水器。

在排气管11外套设有回气管10，排气管11位于回气管10的内部，进而减少热水器对空间的占用。排气管11内部的空间用于排出燃烧器所产生的废气；回气管10与排气管11之间的间隙用于导入室外或烟道内的空气。

在一个具体的实施例中，如图12所示，风机12设于排气管11处，在风机12的作用下，可向外送风以使得壳组件8内形成负压，进而使得外部空气会通过进气管4流入燃烧器。根据本发明的火排片、燃烧器组件和热水装置的实施例，通过在进气管靠近进气孔的位置开设回气孔，利用回流的烟气使进气管处在低氧环境中，能够在一定程度上抑制热力型氮氧化物的生成，进而实现低氮排放。

根据本发明的火排片、燃烧器组件和热水装置的实施例，通过在进气管靠近进气孔的位置开设回气孔，利用回流的烟气使进气管处在低氧环境中，能够在一定程度上抑制热力型氮氧化物的生成，进而实现低氮排放。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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单元必须具有特定的方向、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。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”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实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种火排片，其特征在于，包括：

火排本体，所述火排本体上开设有进气孔；

进气管，形成于所述火排本体上，所述进气管的一端连通于所述进气孔，另一端与燃烧腔相连通，

其中，经所述进气孔流入所述进气管的可燃气体能够沿所述进气管的延伸方向，流向至所述火排本体的燃烧部，所述进气管内靠近所述进气孔一端的侧壁上设有回气孔所述燃烧腔内产生的烟气能够通过所述回气孔流入所述进气管。

2.根据权利要求1所述的火排片，其特征在于，所述进气管包括：

进气部，所述进气部的一端形成所述进气孔；

弯折部，与所述进气部相连，所述弯折部的一端与所述进气部相连，另一端沿所述进气部的延伸方向延伸且向上弯折形成，

其中，燃气由所述进气部流入所述进气管，并通过所述弯折部流入所述燃烧腔。

3.根据权利要求2所述的火排片，其特征在于，还包括：

燃烧板，设于所述火排本体的顶部，所述弯折部远离所述进气部的一端连通至所述燃烧板。

4.根据权利要求3所述的火排片，其特征在于，所述燃烧板远离所述进气管的一侧设有燃烧孔组，所述燃烧孔组包括至少一个燃烧火孔。

5.根据权利要求4所述的火排片，其特征在于，所述燃烧孔组的数量为多个，所述燃烧火孔的形状呈矩形。

6.根据权利要求2所述的火排片，其特征在于，所述进气部的延伸方向，与所述燃烧板所处平面相平行。

7.根据权利要求2所述的火排片，其特征在于，至少部分所述弯折部的横截面积大于所述进气部的横截面积。

8.根据权利要求2所述的火排片，其特征在于，所述进气管还包括：

引射器，设于所述进气部内，且所述引射器靠近所述进气孔设置，

其中，所述引射器的管径沿由所述进气部向所述弯折部的方向逐渐减小。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的火排片，其特征在于，所述回气孔延伸至所述进气孔的端面形成回气缺口。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的火排片，其特征在于，还包括：

导流板，所述导流板的一端与所述回气孔对应设置，另一端沿所述进气管的径向向外弯折延伸。

11.根据权利要求1至8中任一项所述的火排片，其特征在于，所述回气孔的数量为多个。

12.一种燃烧器组件，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内设有燃烧腔；

多个如权利要求1至11中任一项所述的火排片，所述火排片的进气管的另一端与所述燃烧腔相连通；

燃烧喷嘴，与所述火排片的进气孔对应设置，所述燃烧喷嘴能够向所述进气孔喷射燃气。

13.根据权利要求12所述的燃烧器组件，其特征在于，

所述火排片与所述壳体之间形成烟气通道；和/或

多个火排片中的任意两个相邻的所述火排片之间形成烟气通道。

14.一种热水装置，其特征在于，包括：

壳组件，所述壳组件内设有水箱；

如权利要求12或13所述的燃烧器组件，与所述水箱对应设于所述壳组件内。

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