CN115234915A - 气体分配装置、燃烧器、热水器及热水器的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种气体分配装置、燃烧器、热水器及热水器的控制方法,其中,所述气体分配装置包括:壳体,所述壳体形成有气体分配室和分别连通所述气体分配室的进气口和出气口;挡板,在第一位置和第二位置之间可滑动地设于所述壳体上,所述挡板上设有过流孔;以及驱动机构,与所述挡板驱动连接,用于驱动所述挡板在所述第一位置和所述第二位置之间滑动切换,本发明通过采用设置在壳体上的挡板在第一位置和第二位置之间移动,使挡板上的过流孔的位置相对改变,随着过流孔的位置改变,同步改变进气口进入气体分配室的气体流量,实现燃烧器的气体输入量的调节,进而实现燃气输入量的控制,减少有害气体的产生。
Description
技术领域
本发明涉及热水器领域,特别涉及一种气体分配装置、燃烧器、热水器及热水器的控制方法。
背景技术
燃气热水器中,燃气通过燃气阀进入燃烧器,在燃烧器内进行燃烧形成高温烟气,高温烟气与热水器的换热管进行热交换,形成热水并输出。燃气阀通常处于常开状态,燃气的输入量高于实际热水器热负荷所需燃气量,燃气输入量不方便及时调整,导致热水器换热产生的烟气中存在由于燃烧不充分而导致的氮氧化物和一氧化碳等有害气体。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种气体分配装置、燃烧器、热水器及热水器的控制方法,旨在改善现有的燃烧器气体流量不方便控制的问题。
为实现上述目的,本发明提出的气体分配装置用于燃烧器,所述气体分配装置包括:
壳体,所述壳体形成有气体分配室和分别连通所述气体分配室的进气口和出气口;
挡板,在第一位置和第二位置之间可滑动地设于所述壳体上,所述挡板上设有过流孔;以及
驱动机构,与所述挡板驱动连接,用于驱动所述挡板在所述第一位置和所述第二位置之间滑动切换,所述挡板位于所述第一位置时,所述挡板将所述进气口进入所述气体分配室的气流通道封闭,所述挡板自所述第一位置向所述第二位置滑动切换时,所述过流孔连通所述进气口进入所述气体分配室的气流通道,且所述气流通道的有效通过流量逐渐增大。
可选地,所述气体分配装置还包括:
隔板,设于所述壳体,所述隔板将所述气体分配室分隔形成连通所述进气口的进气腔和连通所述出气口的出气腔,所述隔板上设有连通所述进气腔和所述出气腔的通气孔;
所述挡板处于所述第一位置时,所述挡板将所述通气孔封闭,所述挡板自所述第一位置向所述第二位置滑动切换时,所述挡板将所述通气孔形成的气流通道逐渐打开。
可选地,所述出气口设有喷嘴,所述喷嘴的数量为多个,多个所述喷嘴间隔设置。
可选地,所述过流孔的数量为多个,多个所述过流孔间隔设置,多个所述过流孔与多个所述喷嘴一一对应设置。
可选地,所述气体分配装置还包括密封圈,所述密封圈环用于对所述挡板和所述壳体之间的缝隙进行密封;
所述壳体朝向所述挡板的一侧设有密封圈槽,所述密封圈槽设有所述密封圈,或者,所述挡板朝向所述壳体的一侧设有密封圈槽,所述密封圈槽设有所述密封圈。
可选地,所述壳体的内壁面设有限位槽,所述挡板嵌接于所述限位槽,所述限位槽用于限定所述挡板在所述第一位置和所述第二位置之间滑动切换。
可选地,所述出气腔的体积大于所述进气腔的体积。
可选地,所述出气口的气流方向与所述进气口的气流方向呈夹角设置。
可选地,所述气体分配室的内壁面上形成有导流面,所述导流面用于将气流向所述出气口方向导引。
可选地,所述挡板上设有齿,所述驱动机构包括电机模块及与所述电机模块相连接的齿轮,所述齿轮与所述挡板上的齿相啮合设置。
可选地,所述壳体上设有用于容置所述齿轮的齿轮腔。
本发明还公开一种燃烧器,包括:
外壳,所述外壳内形成有相互连通的第一燃烧室和第二燃烧室;
预热燃烧器,设于所述外壳,用于燃烧形成混合气体,以将所述第一燃烧室内的空气加热至预设温度,并输送至所述第二燃烧室;
如上述所述的气体分配装置,设于所述外壳,用于向所述第二燃烧室内喷射气体,以使所述第二燃烧室内进行高温空气燃烧反应。
可选地,所述燃烧器还包括:
预混器,设于所述外壳,用于接入燃气和空气进行预混合后形成混合气体,并输送至所述预热燃烧器和所述气体分配装置。
可选地,所述燃烧器还包括:
分配器,设于所述外壳,并与所述预混器相连接,用于将所述预混器形成的混合气体分别输送至所述预热燃烧器和所述气体分配装置。
本发明还提出一种热水器,包括:
机体;
如上述所述的燃烧器,设于所述机体;以及
换热器,设于所述机体,并与所述燃烧器的第二燃烧室相连接,用于与所述燃烧器高温空气燃烧反应生成的烟气进行热交换。
可选地,所述热水器还包括:
温度传感器,用于所述燃烧器的第二燃烧室内的温度;以及
控制器,与所述机体与所述温度传感器电连接,用于获取所述燃烧器的第二燃烧室内的温度以及所述热水器所需热负荷;以及还用于当所述第二燃烧室内的温度达到预设温度时,控制所述燃烧器的气体分配装置的驱动机构驱动所述挡板自所述第一位置向所述第二位置滑动切换,以使所述燃烧器的气体分配装置输气体至所述燃烧器的第二燃烧室进行高温空气燃烧达到所述热水器所需热负荷范围。
本发明还提出一种热水器的控制方法,用于如上述所述的热水器,其特征在于,所述控制方法包括:
获取所述第二燃烧室内的温度以及所述热水器所需热负荷;以及
当所述第二燃烧室内的温度达到预设温度时,控制所述气体分配装置的驱动机构驱动所述挡板自所述第一位置向所述第二位置滑动切换,以使所述气体分配装置输气体至所述第二燃烧室进行高温空气燃烧,以达到所述热水器所需热负荷范围。
本发明技术方案通过采用设置在壳体上的挡板在第一位置和第二位置之间移动,使挡板上的过流孔的位置相对改变,随着过流孔的位置改变,同步改变进气口进入气体分配室的气体流量,实现燃烧器的气体输入量的调节,进而实现燃气输入量的控制,减少有害气体的产生。
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为本发明气体分配装置一实施例的结构示意图;
图2为挡板处于第一位置时气体分配装置内部结构一实施例的示意图;
图3为挡板处于第一位置时气体分配室内部结构一实施例的示意图;
图4为挡板处于第二位置时气体分配装置内部结构一实施例的示意图;
图5为挡板处于第二位置时气体分配室内部结构一实施例的示意图;
图6为本发明挡板一实施例的结构示意图;
图7为本发明壳体一实施例的结构示意图;
图8为图7中A-A向的剖视图;
图9为图7中B-B向的剖视图;
图10为本发明热水器一实施例的结构示意图;
图11为图10的左视图。
附图标号说明:
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,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种气体分配装置,用于燃烧器,所述气体分配装置用于向燃烧器内喷射燃气或者燃气与空气的混合气体,以产生高温烟气。所述气体分配装置可以用于具有加热功能的电器设备的燃烧器,如家用洗浴热水器或供暖的热水器,所述气体分配装置喷射的气体燃烧在燃烧器内形成高温烟气,高温烟气与热水器的换热管进行热交换,生成热水。以下以所述电器设备为热水器为例进行描述。图1至11为本发明的实施例所对应的附图。
请参阅图1至图5,在一实施例中,所述气体分配装置包括:壳体30,所述壳体30形成有气体分配室31和分别连通所述气体分配室31的进气口和出气口;所述气体分配室31为所述壳体30内部的中空腔室,用于形成供气流流动的通道,所述进气口作为所述壳体30的进气端,所述出气口作为所述壳体30的出气端。所述壳体30的形状与所述燃烧器的形状相适配,以使自所述壳体30的出气口输出的气体喷设进入所述燃烧器内进行燃烧。
挡板36,在第一位置和第二位置之间可滑动地设于所述壳体30上,所述挡板36上设有过流孔361。所述挡板36用于阻挡进入所述气体分配室31的气流。所述挡板36处于所述第一位置时,所述挡板36完全遮挡进入所述气体分配室31的气流,以使所述气体分配装置处于关闭状态。所述挡板36滑动切换至所述第二位置时,所述挡板36上的过流孔361连通气流自所述进气孔进入所述气体分配室31的气流通道,所述气体分配装置处于最大流量状态。
驱动机构38,与所述挡板36驱动连接,用于驱动所述挡板36在所述第一位置和所述第二位置之间滑动切换,所述挡板36位于所述第一位置时,所述挡板36将所述进气口进入所述气体分配室31的气流通道封闭,所述挡板36自所述第一位置向所述第二位置滑动切换时,所述过流孔361连通所述进气口进入所述气体分配室31的气流通道,且所述气流通道的有效通过流量逐渐增大。
请参阅图6,所述挡板36处于所述第一位置时,所述气体分配装置呈关闭状态,当所述挡板36在所述第一位置和所述第二位置之间滑动时,所述挡板36的过流孔361的即时流量产生变化,使得所述气体分配装置的输出气流量对应变化,进而实现所述气体分配装置的输出气流量的调节。
所述驱动机构38用于驱动所述挡板36相对所述壳体30滑动,以使所述挡板36能够在所述第一位置和所述第二位置之间按照预设方向滑动。所述驱动机构38可以采用电机模块381与减速器382组合的方式,以实现所述挡板36的定向往返运动。所述驱动机构38的控制器可以与所述燃烧器的控制器集成设置,可以通过现有程序将所述燃烧器所产生的燃气负荷换算为所述驱动机构38的行程,通过控制所述驱动机构38的行程,实现控制所述挡板36的位置,以使所述挡板36在所述第一位置和所述第二位置之间相对移动,调整所述过流孔361的有效流量,实现所述气体分配装置即时输出气流量的调节。本实施例中可选地,所述挡板36上设有齿,以使所述挡板形成类似齿条状结构,所述驱动机构38包括电机模块381及与所述电机模块381相连接的齿轮383,所述齿轮383与所述挡板36上的齿相啮合设置。所述电机模块还可以设置减速器382与之相配合,通过采用齿轮383啮合的方式,实现所述挡板36的定向定量位移,进而实现对所述气体分配装置的气流量的精确控制。进一步可选地,所述壳体30上设有用于容置所述齿轮383的齿轮383腔37,所述齿轮383被限定在所述齿轮383腔37内,当所述燃烧器运行时,燃烧产生的高温会对齿轮383造成影响,所述齿轮383腔37能够用于对齿轮383起到保护作用,防止齿轮383受损或变形而导致的挡板36移动行程控制不准的问题。
当所述气体分配室31用于输送燃气和空气的混合气体时,所述气体分配室31可以用于燃气和空气的混合,使燃气和空气能够充分混合之后喷射进入燃烧器内进行燃烧,进而可以提升燃气的燃烧效率。
请参阅图5,为了节省空间,所述出气口的气流方向与所述进气口的气流方向呈夹角设置,以使所述气体分配装置输出的气流能够朝向预设方向,以节省燃烧器的空间。可选地,所述壳体30具有相背的第一面和第二面,所述出气口设于所述壳体30的第一面,所述驱动机构38设于所述壳体30的第二面,所述出气口喷射的气体燃烧形成火焰时,所述壳体30能够起到隔热的效果,所述气体分配室31能够起到气体隔热的效果,由于所述气体分配室31内的气体呈流动状态,所述气体分配室31能够降低热量自所述壳体30的第一面向第二面传递,进而使所述驱动机构38所在的第二面保持相对较低的温度,避免高温对所述驱动机构38的影响,进而有助于使所述驱动机构38保持预设的状态。
请参阅图7和图8,为了减小所述气体分配室31内的风阻,可选地,所述气体分配室31的内壁面上形成有导流面35,所述导流面35用于将气流向所述出气口方向导引,以防止气体在所述气体分配室31内向出气口方向流动时出现剧烈转向而导致涡流的问题,进而避免由于涡流而导致的风阻,降低气流噪音,同时有助于提升气流输出的稳定性。
请参阅图8和图9,在一实施例中,所述气体分配装置还包括密封圈33,所述密封圈33环用于对所述挡板36和所述壳体30之间的缝隙进行密封;当所述挡板36在所述第一位置和所述第二位置之间切换时,所述密封圈33用于防止所述挡板36与所述壳体30之间具有缝隙而导致的气体泄漏。
所述密封圈33可以设置在所述挡板36上,也可以设置在所述壳体30上,可选地,所述壳体30朝向所述挡板36的一侧设有密封圈槽322,所述密封圈槽322设有所述密封圈33,或者,所述挡板36朝向所述壳体30的一侧设有密封圈槽322,所述密封圈槽322设有所述密封圈33。当所述挡板36处于所述第一位置时,所述密封圈33完全抵接在所述挡板36和所述壳体30之间,以使所述挡板36和所述壳体30之间的缝隙被密封起来。当所述挡板36处于所述第二位置时,所述密封圈33对应所述过流孔361和所述壳体30设置,以对所述过流孔361的边缘进行密封,以防止气流自所述过流孔361向所述壳体30外部泄露。所述密封圈槽322用于卡接所述密封圈33,以对所述密封圈33进行限位。
请参阅图5和图8,为了限定所述挡板36的移动轨迹,可选地,所述壳体30的内壁面设有限位槽34,所述挡板36嵌接于所述限位槽34,所述限位槽34用于限定所述挡板36在所述第一位置和所述第二位置之间滑动切换。所述挡板36的边缘可以嵌接于所述限位槽34,当所述挡板36在所述驱动机构38的驱动下定向移动时,所述限位槽34用于限定所述挡板36的移动轨迹,以使所述挡板36仅能够沿着预设轨迹移动,进而可以提升所述挡板36的可控性,同时有助于提升所述挡板36与所述壳体30之间的密封性能。
请参阅图1和图2,在一实施例中,所述出气口设有喷嘴40,所述喷嘴40的数量为多个,多个所述喷嘴40间隔设置。所述喷嘴40通过所述出气口连通所述气体分配室31,作为所述气体分配装置的出气端口。通过设置所述喷嘴40,可以使所述喷嘴40朝向预设方向,使所述气体分配装置朝向预设方向喷射气体。
可选地,所述过流孔361的数量为多个,多个所述过流孔361间隔设置,多个所述过流孔361与多个所述喷嘴40一一对应设置。通过设置多个所述喷嘴40,可以使气体能够分散输出,进而提升所述气体分配装置喷射气体燃烧的均匀性。本实施例中,可以通过调整所述喷嘴40的内径,实现调整所述喷嘴40的气流量,进而在所述壳体30进行标准化加工的前提下,使所述气体分配装置的不同位置的气体输出量不同,进而可以提升所述气体分配装置的可控性。
请参阅图2至图5,在一实施例中,所述气体分配装置还包括:隔板32,设于所述壳体30,所述隔板32将所述气体分配室31分隔形成连通所述进气口的进气腔311和连通所述出气口的出气腔312,所述隔板32上设有连通所述进气腔311和所述出气腔312的通气孔321;所述挡板36处于所述第一位置时,所述挡板36将所述通气孔321封闭,所述挡板36自所述第一位置向所述第二位置滑动切换时,所述挡板36将所述通气孔321形成的气流通道逐渐打开。所述隔板32设于所述气体分配室31内,以用于对所述气体分配室31内部空间进行分割,形成所述进气腔311和所述出气腔312。所述挡板36可滑动地设于所述挡板36,用于沿着所述隔板32相对滑动,以在所述第一位置和所述第二位置之间滑动切换。
所述挡板36可以贴合所述隔板32设置,当设置有所述密封圈33时,所述密封圈33可以环设于所述通气孔321的周向。所述通气孔321的气流流向可以与所述进气口的气流流向相同,以减小所述挡板36至所述出气腔312的风阻。
所述挡板36处于所述第一位置时,所述挡板36的过流孔361与所述隔板32的通气孔321完全错开,所述通气孔321呈封闭状态,此时气流不能进入所述出气腔312。当所述挡板36向所述第二位置滑动时,所述挡板36的过流孔361与所述隔板32的通气孔321的重合面积逐渐增大,所述通气孔321的气流量逐渐增大,直到所述过流孔361与所述通气孔321完全重合时,所述通气孔321的气流量呈最大状态,所述挡板36处于所述第二位置。
所述挡板36处于所述气体分配室31内,以使所述挡板36能够更好地与所述壳体30相配合。当所述壳体30设置有所述限位槽34时,所述限位槽34设置在所述进气腔311或所述出气腔312的内壁面上。
可选地,所述挡板36设于所述进气腔311,以使所述挡板36远离所述出气口设置。由于气体分配装置的出气口喷射气体进行燃烧,靠近所述出气口的位置温度相对较高,所述驱动机构38可以设置在所述挡板36远离所述出气口的一侧,以避免高温对驱动机构38造成影响。
可选地,所述出气腔312的体积大于所述进气腔311的体积,气流进入所述出气腔312时,所述出气腔312能够提供更大的空间,以使燃气和空气的混合气体能够在所述出气腔312内混合均匀,进而提升燃气的燃烧效率。
本发明还提出一种燃烧器的实施例。
请参阅图10和图11,所述燃烧器包括:外壳20,所述外壳20内形成有相互连通的第一燃烧室和第二燃烧室;预热燃烧器21,设于所述外壳20,用于燃烧形成混合气体,以将所述第一燃烧室内的空气加热至预设温度,并输送至所述第二燃烧室;如上述任一实施例所述的气体分配装置,设于所述外壳20,用于向所述第二燃烧室内喷射气体,以使所述第二燃烧室内进行高温空气燃烧反应。
所述预热燃烧器21用于燃烧形成高温的混合气体,高温的混合气体与所述第一燃烧室内的空气混合,以使所述第一燃烧室内的空气加热至预设温度并输送至所述第二燃烧室,当检测到所述第一燃烧室输送至所述第二燃烧室内的气体达到预设温度时,所述气体分配装置向所述第二燃烧室内喷射气体,气体在所述第二燃烧室内进行高温空气燃烧,形成高温烟气。
所述第二燃烧室内进行高温空气燃烧反应。所述高温空气燃烧反应时,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,从而使得在整个第二燃烧室的温度非常均匀,燃烧峰值温度低且噪音极小,且污染物氮氧化物和一氧化碳排放大幅度降低。但是,达成高温空气燃烧需要一定的条件:需要保证炉内大部分区域的氧气浓度低于一定值,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。所述混合烟气的预设温度达到所述气体分配装置喷射的燃气的自燃温度,以使所述气体分配装置喷射的燃气能够在所述第二燃烧室内维持自燃。
由于所述第一燃烧室内的空气能够补充所述预热燃烧器21喷射气体的燃烧,使得所述混合烟中的氧气浓度相对较低,适合在所述第二燃烧室内进行高温空气燃烧反应。当所述气体分配装置喷射的燃气进行高温空气燃烧时,燃烧所需要的能耗降低。可以在所述燃烧器外部设置风机,以向所述第一燃烧室内补入空气,也可以在所述燃烧器外部设置其他结构,以向所述第一燃烧室内输入空气。
通过第一燃烧室内,预热燃烧器21对第一燃烧室空气进行快速预热,使第一燃烧室内的热负荷占比调节在上述20%-50%的范围内,使得第一燃烧室所形成的混合烟气中的氮氧化物和一氧化碳的排放控制在10ppm左右。由于高温空气燃烧是一种容积燃烧或弥散燃烧,其反应速率低、局部释热少、热流分布均匀、燃烧峰值温度低且噪音极小。
搭载本实施例所述燃烧器的16L燃气热水器高温空气燃烧与传统小区域局部高温燃烧相比,反应在大区域、甚至整个第二燃烧室内进行,第二燃烧室内火焰锋面消失;氮氧化物和一氧化碳等污染物的生成显著减少;第二燃烧室整体温度提高、辐射传热增强。所述第二燃烧室内燃烧形成高温烟气,所述第二燃烧室燃烧的热负荷占比为50%-80%。通过第二燃烧室的热负荷占比控制在上述范围,使第二燃烧室内达到柔和燃烧,实现低噪音燃烧的目的,从而能够降低燃气热水器的燃烧噪音,由于高温空气燃烧产生的高温烟气中富含氮气和二氧化碳,造成的环境污染也相对降低。
通过所述气体分配装置控制输入至所述第二燃烧室的气体量,能够使所述第二燃烧室高温空气燃烧所产生的热负荷占比保持在预设范围,进而使第二燃烧室内保持预设的燃烧状态,减少有害气体的排放量。
可选地,所述燃烧器还包括:预混器22,设于所述外壳20,用于接入燃气和空气进行预混合后形成混合气体并输送至所述预热燃烧器21和所述气体分配装置。所述预混器22具有空气入口23和燃气入口24,分别用于引入空气和燃气,混合形成混合气体并输送至所述预热燃烧器21和所述气体分配装置。通过所述预混器22进行气体预混合,能够提升气体的均匀性,有助于提升燃气的燃烧效率。
进一步可选地,所述燃烧器还包括:分配器25,设于所述外壳20,并与所述预混器22相连接,用于将所述预混器22形成的混合气体分别输送至所述预热燃烧器21和所述气体分配装置。所述分配器25具有连接所述预混器22的进气端以及分别连接所述预热燃烧器21和所述气体分配装置的出气端,以实现气体的预分配。
本发明还提出一种热水器的实施例。
请参阅图10和图11,所述热水器包括:机体10;如上述任一实施例所述的燃烧器,设于所述机体10;以及换热器11,设于所述机体10,并与所述第二燃烧室相连接,用于与所述燃烧器高温空气燃烧反应生成的烟气进行热交换。
所述换热器11根据所需工况具有预设热负荷范围,所述燃烧器的高温空气燃烧生成高温烟气与所述换热器11的换热管12进行热交换,进而产生热水。所述热水器还可以包括集烟罩13以及排烟管,经由所述换热器11换热产生的冷却烟气经由所述集烟罩13排向所述排烟管,以向预设方向和预设位置排放烟气。
可选地,所述热水器还包括:温度传感器,用于所述第二燃烧室内的温度;以及控制器,与所述机体10与所述温度传感器电连接,用于获取所述第二燃烧室内的温度以及所述热水器所需热负荷;以及还用于当所述第二燃烧室内的温度达到预设温度时,控制所述气体分配装置的驱动机构38驱动所述挡板36自所述第一位置向所述第二位置滑动切换,以使所述气体分配装置输气体至所述第二燃烧室进行高温空气燃烧达到所述热水器所需热负荷范围。气体分配装置的挡板36在所述第一位置和所述第二位置之间滑动切换时,输入至所述燃烧器的燃气量产生变化,进而热负荷也相对变化。通过所述控制器控制所述挡板36的滑动,使得所述热水器能够在当前工况下符合热水器的热负荷范围,减少热水器产生的氮氧化物和一氧化碳等有害气体。所述控制器可以采用现有软件对所述驱动机构38进行驱动控制。
本发明还提出一种热水器的控制方法,用于如上述任一实施例所述的热水器。
所述控制方法包括:
S100:获取所述第二燃烧室内的温度以及所述热水器所需热负荷。
S200:当所述第二燃烧室内的温度达到预设温度时,控制所述气体分配装置的驱动机构38驱动所述挡板36自所述第一位置向所述第二位置滑动切换,以使所述气体分配装置输气体至所述第二燃烧室进行高温空气燃烧,以达到所述热水器所需热负荷范围。
所述热水器的热负荷与当前工况相适应,所述燃烧器的气体分配装置所输入的气体量会影响所述热水器的热负荷。通过所述驱动机构38驱动所述挡板36滑动过程中,所述驱动机构38驱动所述挡板36达到预设位置时,所述燃烧器所产生的热负荷也相对确定,与所述热水器的所需热负荷相适配,进而避免燃气燃烧不充分而导致的有害气体增加的问题。
Claims (17)
1.一种气体分配装置,用于燃烧器,其特征在于,所述气体分配装置包括:
壳体,所述壳体形成有气体分配室和分别连通所述气体分配室的进气口和出气口;
挡板,在第一位置和第二位置之间可滑动地设于所述壳体上,所述挡板上设有过流孔;以及
驱动机构,与所述挡板驱动连接,用于驱动所述挡板在所述第一位置和所述第二位置之间滑动切换,所述挡板位于所述第一位置时,所述挡板将所述进气口进入所述气体分配室的气流通道封闭,所述挡板自所述第一位置向所述第二位置滑动切换时,所述过流孔连通所述进气口进入所述气体分配室的气流通道,且所述气流通道的有效通过流量逐渐增大。
2.如权利要求1所述的气体分配装置,其特征在于,所述气体分配装置还包括:
隔板,设于所述壳体,所述隔板将所述气体分配室分隔形成连通所述进气口的进气腔和连通所述出气口的出气腔,所述隔板上设有连通所述进气腔和所述出气腔的通气孔;
所述挡板处于所述第一位置时,所述挡板将所述通气孔封闭,所述挡板自所述第一位置向所述第二位置滑动切换时,所述挡板将所述通气孔形成的气流通道逐渐打开。
3.如权利要求1所述的气体分配装置,其特征在于,所述出气口设有喷嘴,所述喷嘴的数量为多个,多个所述喷嘴间隔设置。
4.如权利要求3所述的气体分配装置,其特征在于,所述过流孔的数量为多个,多个所述过流孔间隔设置,多个所述过流孔与多个所述喷嘴一一对应设置。
5.如权利要求1所述的气体分配装置,其特征在于,所述气体分配装置还包括密封圈,所述密封圈环用于对所述挡板和所述壳体之间的缝隙进行密封;
所述壳体朝向所述挡板的一侧设有密封圈槽,所述密封圈槽设有所述密封圈,或者,所述挡板朝向所述壳体的一侧设有密封圈槽,所述密封圈槽设有所述密封圈。
6.如权利要求1所述的气体分配装置,其特征在于,所述壳体的内壁面设有限位槽,所述挡板嵌接于所述限位槽,所述限位槽用于限定所述挡板在所述第一位置和所述第二位置之间滑动切换。
7.如权利要求2所述的气体分配装置,其特征在于,所述出气腔的体积大于所述进气腔的体积。
8.如权利要求1所述的气体分配装置,其特征在于,所述出气口的气流方向与所述进气口的气流方向呈夹角设置。
9.如权利要求8所述的气体分配装置,其特征在于,所述气体分配室的内壁面上形成有导流面,所述导流面用于将气流向所述出气口方向导引。
10.如权利要求1所述的气体分配装置,其特征在于,所述挡板上设有齿,所述驱动机构包括电机模块及与所述电机模块相连接的齿轮,所述齿轮与所述挡板上的齿相啮合设置。
11.如权利要求10所述的气体分配装置,其特征在于,所述壳体上设有用于容置所述齿轮的齿轮腔。
12.一种燃烧器,其特征在于,包括:
外壳,所述外壳内形成有相互连通的第一燃烧室和第二燃烧室;
预热燃烧器,设于所述外壳,用于燃烧形成混合气体,以将所述第一燃烧室内的空气加热至预设温度,并输送至所述第二燃烧室;以及
如权利要求1至11任一项所述的气体分配装置,设于所述外壳,用于向所述第二燃烧室内喷射气体,以使所述第二燃烧室内进行高温空气燃烧反应。
13.如权利要求12所述的燃烧器,其特征在于,所述燃烧器还包括:
预混器,设于所述外壳,用于接入燃气和空气进行预混合后形成混合气体,并输送至所述预热燃烧器和所述气体分配装置。
14.如权利要求13所述的燃烧器,其特征在于,所述燃烧器还包括:
分配器,设于所述外壳,并与所述预混器相连接,用于将所述预混器形成的混合气体分别输送至所述预热燃烧器和所述气体分配装置。
15.一种热水器,其特征在于,包括:
机体;
如权利要求12至14任一项所述的燃烧器,设于所述机体;以及
换热器,设于所述机体,并与所述燃烧器的第二燃烧室相连接,用于与所述燃烧器高温空气燃烧反应生成的烟气进行热交换。
16.如权利要求15所述的热水器,其特征在于,所述热水器还包括:
温度传感器,用于所述燃烧器的第二燃烧室内的温度;以及
控制器,与所述机体与所述温度传感器电连接,用于获取所述燃烧器的第二燃烧室内的温度以及所述热水器所需热负荷;以及还用于当所述第二燃烧室内的温度达到预设温度时,控制所述燃烧器的气体分配装置的驱动机构驱动所述挡板自所述第一位置向所述第二位置滑动切换,以使所述燃烧器的气体分配装置输气体至所述燃烧器的第二燃烧室进行高温空气燃烧达到所述热水器所需热负荷范围。
17.一种热水器的控制方法,用于如权利要求15或16所述的热水器,其特征在于,所述控制方法包括:
获取所述第二燃烧室内的温度以及所述热水器所需热负荷;以及
当所述第二燃烧室内的温度达到预设温度时,控制所述气体分配装置的驱动机构驱动所述挡板自所述第一位置向所述第二位置滑动切换,以使所述气体分配装置输气体至所述第二燃烧室进行高温空气燃烧,以达到所述热水器所需热负荷范围。
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