CN114353086A - 预混组件、燃烧组件和制热设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种预混组件、燃烧组件和制热设备，预混组件包括进气管和燃气喷嘴，进气管设置有进气通道；燃气喷嘴包括喷嘴本体和多个喷气孔，多个喷气孔设置于喷嘴本体上，朝向进气通道设置。本发明所提供的燃烧组件，由于燃气喷嘴朝向进气通道设置，在燃气喷嘴向进气通道内喷射燃气时，燃气会带动周围的空气由进气通道的端部进入到进气通道内，进而使得燃气和空气在进气通道内混合。并且由于燃气喷嘴设置有多个喷气孔，进而使得燃气在火孔片处燃烧时产生无色的火焰或淡蓝色的火焰，降低火焰的温度。

Description

预混组件、燃烧组件和制热设备

技术领域

本发明涉及燃气制热设备技术领域，具体而言，涉及一种预混组件、燃烧组件和制热设备。

背景技术

目前，在相关技术中，燃气热水器是一种通过燃烧燃气对冷水进行加热的设备。大部分燃气热水器采用的主要燃烧方式为有焰燃烧，燃烧过程中容易产生大量的氮氧化物，大量的氮氧化物排放至空气中，会造成环境污染。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一方面提出一种预混组件。

本发明的第二方面提出一种燃烧组件。

本发明的第三方面提出一种制热设备。

有鉴于此，本发明的第一方面提供了一种预混组件，包括进气管和燃气喷嘴，进气管设置有进气通道；燃气喷嘴包括喷嘴本体和多个喷气孔，多个喷气孔设置于喷嘴本体上，朝向进气通道设置。

本发明所提供的预混组件，由于燃气喷嘴朝向进气通道设置，在燃气喷嘴向进气通道内喷射燃气时，燃气会带动周围的空气由进气通道的端部进入到进气通道内，进而使得燃气和空气在进气通道内混合。并且由于燃气喷嘴设置有多个喷气孔，多个喷气孔可同时向进气通道内喷射燃气，使得燃气和空气一同进入到进气通道后，燃气分布的更加均匀，提升燃气与空气在进气通道内的混合效果，进而使得燃气在火孔片处燃烧时产生无色的火焰或淡蓝色的火焰，降低火焰的温度。

由于降低了燃烧组件的火焰温度，所以减少了燃烧组件燃烧产生的氮氧化物，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。

另外，本发明提供的上述技术方案中的预混组件还可以具有如下附加技术特征：

在本发明的一个技术方案中，燃气喷嘴包括燃气通道，多个喷气孔中任一个喷气孔的一端与燃气通道相连通，另一端朝向进气通道。多个喷气孔中任一个喷气孔由一端至另一端的方向为喷气孔的延伸方向，喷气孔的延伸方向相对进气通道的轴向倾斜设置。

在该技术方案中，由于每个喷气孔的延伸方向均相对进气通道的轴向倾斜设置，所以使得由多个喷气孔喷射出的燃气的初始流动方向与进气管道内的空气的流动方向不一致，进而使得燃气可冲击至空气内，而不是与空气并行，燃气与空气充分混合，进一步提升燃气与空气的混合效果。

在本发明的一个技术方案中，多个喷气孔中任意两个喷气孔的延伸方向分别与进气通道的轴向之间的夹角的角度相同。

在该技术方案中，由于每个喷气孔的喷漆方向与进气通道之间所夹的夹角的角度均相同，使得燃气进入到进气通道后分布均匀，进而在燃气与空气混合后，燃气与空气的分布更加均匀，混合气体的混合程度更加充分，进一步提升混合气体的混合效果。

在本发明的一个技术方案中，多个喷气孔设置于喷嘴本体的端部，沿进气通道的周向分布。

在该技术方案中，喷气孔设置于喷嘴本体的端部，使得喷气孔可朝向进气通道设置，并且确保喷气孔向进气通道内喷射燃气时，会带动周围的空气由进气通道的一端一同进入到进气通道内，燃气与空气在进气通道内混合后，向进气通道的另一端流动。

在本发明的一个技术方案中，进气管上设置有多个进气孔，多个进气孔与进气通道相连通，以向进气通道内补入空气。

在该技术方案中，进气管上设置有多个与进气通道相连通的进气孔，可向进气通道内补入空气，实现进气通道的二次进气。

在本发明的一个技术方案中，进气通道包括第一混气段、进气段和第二混气段。多个喷气孔朝向第一混气段的一端。进气段的一端与第一混气段相连通，多个进气孔位于进气段。第二混气段与进气段的另一端相连通。

在该技术方案中，燃气喷嘴设置于第一混气段的一端，多个喷气孔朝向第一换气段，可相第一换气段内喷射燃气，并可带动第一混气段一端的空气一同进入到第一混气段内。燃气与空气在第一混气段内混合后，进入到进气段内，进气段设置有进气孔，二次空气由进气孔进入到进气段内，并与流动至进气段内的混合气体进行再次混合，进而提升混合气体内空气的含量，降低燃气的含量，使得燃气在燃烧时形成近似透明的蓝色火焰，进而降低火焰的温度，减少氮氧化物的生成。

在本发明的一个技术方案中，多个进气孔的进气方向沿进气段的径向设置。

在该技术方案中，进气孔的进气方向沿进气通道的径向设置，使得由进气孔进入到进气管道内的二次空气的初始运动方向与进气管道内的混合气体的运动方向相垂直，进而使得二次空气可更加充分地混入混合气体内，进一步提升混合气体的混合程度。

在本发明的一个技术方案中，预混组件还包括旋流组件，旋流组件设置于进气通道内，与进气管相连接。

在该技术方案中，旋流组件设置于进气通风道内，对进气通道内的混合气体进行导流，使得混合气体在向前运动的同时，产生一定的转动，进一步提升了燃气与空气的混合程度。

在本发明的一个技术方案中，旋流组件包括旋流板，旋流板与进气管相连接，相对进气通道的轴线螺旋延伸。

在该技术方案中，在混合气体流动至旋流板处，旋流板相对进气通道的轴线螺旋延伸，使得旋流板可带动混合气体产生一定的转动，进而使得燃气与空气混合的更加充分。

本发明第二方面提供了一种燃烧组件，包括燃烧组件本体和如上述任一技术方案的预混组件，预混组件与燃烧组件本体相连接，因此该燃烧组件具备上述任一技术方案的预混组件的全部有益效果。

本发明第三方面提供了一种制热设备，包括如上述任一技术方案的燃烧组件，因此该制热设备具备上述任一技术方案的燃烧组件的全部有益效果。

制热设备为燃气热水器、燃气壁挂炉、采暖炉或燃气热水中心。

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

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的燃烧组件的结构示意图；

图2为图1所示的根据本发明的一个实施例的燃烧组件沿A-A的剖视图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的燃气喷嘴的剖视图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的燃气喷嘴的结构示意图；

图5示出了根据本发明的一个实施例的燃烧组件的俯视图；

图6为图1所示的根据本发明的一个实施例的燃烧组件在B处的局部示意图；

其中，图1至图6中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100燃烧组件本体，102进气孔，104火孔片，106火孔，108第一壳体，110进气管，200进气通道，202第一混气段，204进气段，206第二混气段，300燃气喷嘴，302喷嘴本体，304喷气孔，306燃气通道，400旋流板。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、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发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图6描述根据本发明一些实施例的预混组件、燃烧组件和制热设备。

实施例一：

如图1和图2所示，本实施例提供了一种预混组件，包括进气管110和燃气喷嘴300，进气管110设置有进气通道200。

如图3和图4所示，燃气喷嘴300包括喷嘴本体302和多个喷气孔304，多个喷气孔304设置于喷嘴本体302上，朝向进气通道200设置。

在该实施例中，进气管110上设置有进气通道200，燃气喷嘴300可向进气通道200内喷射燃气，燃气在进气通道200内与空气混合后，流动至火孔片104。

燃烧组件本体100上设置有火孔片104，火孔片104上设置有火孔106，由进气通道200进入到燃烧组件本体100内的燃气可由火孔106流出并燃烧，进而产生热量。

由于燃气喷嘴300朝向进气通道200设置，在燃气喷嘴300向进气通道200内喷射燃气时，燃气会带动周围的空气由进气通道200的端部进入到进气通道200内，进而使得燃气和空气在进气通道200内混合。并且由于燃气喷嘴300设置有多个喷气孔304，多个喷气孔304可同时向进气通道200内喷射燃气，使得燃气和空气一同进入到进气通道200后，燃气分布的更加均匀，提升燃气与空气在进气通道200内的混合效果，进而使得燃气在火孔片104处燃烧时产生无色的火焰或淡蓝色的火焰，降低火焰的温度。

由于降低了燃烧组件的火焰温度，所以减少了燃烧组件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。

由于减少了燃烧组件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。

由于通过在燃气喷嘴300上设置多个喷气孔304，实现了减少混合气体燃烧所产生的氮氧化物，与其余低氮燃烧组件相比，结构更加简单，加工更加方便；进而降低燃烧组件的成本，提升燃烧组件的市场竞争力。

具体地，燃烧组件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，燃气与空气的混合充分程度是影响火焰温度的主要因素，进而影响热力型氮氧化物的生成量，燃气与空气的混合充分程度和火焰温度可近似为负线性关系，即燃气与空气的混合程度越高，混合效果越好，则火焰的温度越低，产生的热力型氮氧化物越少。

因此，在燃气喷嘴300上设置多个喷气孔304，多个喷气孔304可同时向进气通道200内喷射燃气，进而使得燃气从多个位置进入到进气通道200中，燃气分布的更加均匀，提升燃气与空气在进气通道200内的混合效果，降低火焰的温度，进而减少了热力型氮氧化物的生成。

通过多个喷气孔304同时向进气通道200内喷射燃气，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，燃烧组件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，燃烧组件燃烧所产生氮氧化物的量或急剧上升，所以控制燃烧组件的火焰温度在1350度至1500之间，即可避免燃烧组件产生大量的氮氧化物，也可避免燃烧组件产生大量的一氧化碳。

实施例二：

本实施例提供了一种预混组件，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1至图4所示，燃气喷嘴300还包括燃气通道306，多个喷气孔304中任一个喷气孔304的一端与燃气通道306相连通，另一端朝向进气通道200。多个喷气孔304中任一个喷气孔304由一端至另一端的方向为喷气孔304的延伸方向，喷气孔304的延伸方向相对进气通道200的轴向倾斜设置。

在该实施例中，由于每个喷气孔304的延伸方向均相对进气通道200的轴向倾斜设置，即喷气孔304的喷气方向相对进气通道200的轴向倾斜设置，所以使得由多个喷气孔304喷射出的燃气的初始流动方向与进气通道200内的空气的流动方向不一致，进而使得燃气可冲击至空气内，而不是与空气并行，燃气与空气充分混合，进一步提升燃气与空气的混合效果。

每个喷气孔304的延伸方向可以是相同的方向，也可是不同的方向。

由于喷气孔304所喷出的燃气与进气通道200内的空气的流动方向不一致，即喷气孔304所喷出的燃气与进气通道200内的空气的流动方向不平行，使得由于喷气孔304所喷出的燃气具备一个向进气通道200内的空气流动的速度，使得燃气的运动方向与空气的运动方向相交叉，进而使得由于喷气孔304所喷出的燃气可更加充分地混入到进气通道200内的空气中，进而进一步提升燃气与空气的混合效果，使得燃气在火孔片104处燃烧时产生无色的火焰或淡蓝色的火焰，降低火焰的温度，以减少了燃烧组件燃烧产生的氮氧化物，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。

实施例三：

本实施例提供了一种预混组件，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1至图4所示，多个喷气孔304中任意两个喷气孔304的延伸方向分别与进气通道200的轴向之间的夹角的角度相同。

在该实施例中，由于每个喷气孔304的喷漆方向与进气通道200之间所夹的夹角的角度均相同，使得燃气进入到进气通道200后分布均匀，进而在燃气与空气混合后，燃气与空气的分布更加均匀，混合气体的混合程度更加充分，进一步提升混合气体的混合效果。

多个喷气孔304中任一个喷气孔304的延伸方向与进气通道200的轴向之间的夹角的角度为第一角度；第一角度大于0度，并且小于90度。

实施例四：

本实施例提供了一种预混组件，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1至图4所示，多个喷气孔304设置于喷嘴本体302的端部，沿进气通道200的周向分布。

在该实施例中，喷气孔304设置于喷嘴本体302的端部，使得喷气孔304可朝向进气通道200设置，并且确保喷气孔304向进气通道200内喷射燃气时，会带动周围的空气由进气通道200的一端一同进入到进气通道200内，燃气与空气在进气通道200内混合后，向进气通道200的另一端流动。

多个喷气孔304环绕进气通道200的轴线呈环形分布。

多个喷气孔304呈多层结构，环绕进气通道200的周向分布。

相邻层的喷气孔304交错排列。

实施例五：

本实施例提供了一种预混组件，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1和图5所示，进气管110上设置有多个进气孔102，多个进气孔102与进气通道200相连通，以向进气通道200内补入空气。

在该实施例中，进气管110上设置有多个与进气通道200相连通的进气孔102，可向进气通道200内补入空气，实现进气通道200的二次进气。

实施例六：

本实施例提供了一种预混组件，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1所示，进气通道200包括第一混气段202、进气段204和第二混气段206。多个喷气孔304朝向第一混气段202的一端。进气段204的一端与第一混气段202相连通，多个进气孔102位于进气段204。第二混气段206与进气段204的另一端相连通。

在该实施例中，燃气喷嘴300设置于第一混气段202的一端，多个喷气孔304朝向第一换气段，可相第一换气段内喷射燃气，并可带动第一混气段202一端的空气一同进入到第一混气段202内。燃气与空气在第一混气段202内混合后，进入到进气段204内，进气段204设置有进气孔102，二次空气由进气孔102进入到进气段204内，并与流动至进气段204内的混合气体进行再次混合，进而提升混合气体内空气的含量，降低燃气的含量，使得燃气在燃烧时形成近似透明的蓝色火焰，进而降低火焰的温度，减少氮氧化物的生成。

混合气体在进气段204中与二次空气相接触，并一同进入到第二混气段206，混合气体与二次空气在第二混气段206进一步充分混合，进一步提升混合气体的混合效果，降低火焰的温度。

实施例七：

本实施例提供了一种预混组件，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1所示，多个进气孔102的进气方向沿进气段204的径向设置。

在该实施例中，进气孔102的进气方向沿进气通道200的径向设置，使得由进气孔102进入到进气通道200内的二次空气的初始运动方向与进气通道200内的混合气体的运动方向相垂直，进而使得二次空气可更加充分地混入混合气体内，进一步提升混合气体的混合程度。

实施例八：

本实施例提供了一种预混组件，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

预混组件还包括旋流组件，旋流组件设置于进气通道200内，与进气管110相连接。

在该实施例中，旋流组件设置于进气通风道内，对进气通道200内的混合气体进行导流，使得混合气体在向前运动的同时，产生一定的转动，进一步提升了燃气与空气的混合程度。

实施例九：

本实施例提供了一种预混组件，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图1和图2所示，旋流组件包括旋流板400，旋流板400与进气管110相连接，相对进气通道200的轴线螺旋延伸。

在该实施例中，在混合气体流动至旋流板400处，旋流板400相对进气通道200的轴线螺旋延伸，使得旋流板400可带动混合气体产生一定的转动，进而使得燃气与空气混合的更加充分。

在混合气体流动至旋流板400处，旋流板400还将混合气体冲切并分割，形成多股混合气体，多股混合气体经过旋流板400后再次结合，多股混合气体之间产生一定的冲击力，进而使得多股混合气体再次混合，进而提升混合气体的混合效果。

实施例十：

一种燃烧组件，包括燃烧组件本体100和如上述任一实施例的预混组件，预混组件与燃烧组件本体100相连接，因此该燃烧组件具备上述任一实施例的预混组件的全部有益效果。

实施例十一：

本实施例提供了一种燃烧组件，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

如图6所示，燃烧组件包括燃烧组件本体100，燃烧组件本体100包括火孔片104、第一壳体108和进气管110。第一壳体108内部设置有上方开口的均压腔，火孔片104盖设于开口处，与第一壳体108相连接。火孔片104上设置有火孔106，进气管110插接于第一壳体108上，与均压腔相连通，进气管110的内部空间为进气通道200，进气通道200与均压腔相连通。

燃气由燃气喷嘴300喷出后，进入到进气通道200内，在进气通道200内充分混合后，再进入到均压腔内，并可在火孔106处燃烧。

火孔106的数量为多个，多个火孔106在火孔片104上呈阵列式排列。

旋流板400设置在进气管110的内壁上，旋流板400与进气管110为一体式结构，在加工进气管110时，在板材上加工出进气孔102，进气孔102处的板材向进气管110内弯折，并形成旋流板400，然后再对板材进行卷管，以得到进气管110，该加工工艺在节省原材料的同时，简化了进气管110的加工工艺，提升了进气管110的加工效率。

实施例十二：

本实施例提供了一种制热设备，包括如上述任一实施例的燃烧组件，因此该制热设备具备上述任一实施例的燃烧组件的全部有益效果。

制热设备为燃气热水器、燃气壁挂炉、采暖炉或燃气热水中心。

热水器还包括第二壳体、换热组件、烟罩、排气管和进气管110。燃烧组件设置于第二壳体内，换热组件设置于燃烧组件的上方，燃烧组件的火焰和燃烧产生的高温烟气可加热流经换热组件的水。烟罩设置于换热器的上方，用于收集烟气，排气管与烟罩相连接，以使燃烧组件所产生的烟气经过排气管排出室外。进气管110与第二壳体相连接，用于将室外的空气引导至第二壳体内，以为燃烧组件提供空气，避免热水器使用过程中，影响室内空气环境。

进气管110与排气管套设，排气位于进气管110的内部，进而减少热水器对空间的占用。排气管内部的空间用于排出燃烧组件所产生的废气；进气管110与排气管之间的间隙用于导入室外或烟道内的空气。

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。

在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”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；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，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；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。

在本发明的描述中，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。在本发明中，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。

以上所述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 (11)

1.一种预混组件，其特征在于，包括：

进气管，进气管设置有进气通道；

燃气喷嘴，所述燃气喷嘴包括喷嘴本体和多个喷气孔，所述多个喷气孔设置于所述喷嘴本体上，朝向所述进气通道设置。

2.根据权利要求1所述的预混组件，其特征在于，

所述燃气喷嘴还包括燃气通道，所述多个喷气孔中任一个喷气孔的一端与所述燃气通道相连通，另一端朝向所述进气通道；

所述多个喷气孔中任一个喷气孔由一端至另一端的方向为喷气孔的延伸方向，所述喷气孔的延伸方向相对所述进气通道的轴向倾斜设置。

3.根据权利要求1所述的预混组件，其特征在于，

所述多个喷气孔中任意两个喷气孔的延伸方向分别与所述进气通道的轴向之间的夹角的角度相同。

4.根据权利要求1所述的预混组件，其特征在于，

所述多个喷气孔设置于所述喷嘴本体的端部，沿所述进气通道的周向分布。

5.根据权利要求1所述的预混组件，其特征在于，

所述进气管上设置有多个进气孔，所述多个进气孔与所述进气通道相连通，以向所述进气通道内补入空气。

6.根据权利要求5所述的预混组件，其特征在于，所述进气通道包括：

第一混气段，所述多个喷气孔朝向所述第一混气段的一端；

进气段，所述进气段的一端与所述第一混气段相连通，所述多个进气孔位于所述进气段；

第二混气段，与所述进气段的另一端相连通。

7.根据权利要求6所述的预混组件，其特征在于，

所述多个进气孔的进气方向沿所述进气段的径向设置。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的预混组件，其特征在于，还包括：

旋流组件，设置于所述进气通道内，与所述进气管相连接。

9.根据权利要求8所述的预混组件，其特征在于，所述旋流组件包括：

旋流板，与所述进气管相连接，相对所述进气通道的轴线螺旋延伸。

10.一种燃烧组件，其特征在于，包括：

燃烧组件本体；

如权利要求1至9中任一项所述的预混组件，所述预混组件与所述燃烧组件本体相连接。

11.一种制热设备，其特征在于，包括如权利要求10所述的燃烧组件。

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