CN115560324A - 燃烧器组件及燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种燃烧器组件及燃气热水器，该燃烧器组件包括：燃烧主体，燃烧主体具有依次连通的第一燃烧室及第二燃烧室；预混合器，依次与第一燃烧室及第二燃烧室连通，预混合器用于给第一燃烧室及第二燃烧室输送混合气体；以及，进气组件，具有燃气进气口、第一燃气出口和第二燃气出口，进气组件的燃气进气口接入燃气，进气组件的第一燃气出口与预混合器的燃气进气口连通，进气组件的第二燃气出口与第二燃烧室连通；其中，进气组件用于分别向预混合器及第一燃烧室输送燃气，并能够控制输送至第二燃烧室的燃气流量大小。

Description

燃烧器组件及燃气热水器

技术领域

本发明涉及高温空气燃烧技术领域，特别涉及一种燃烧器组件及燃气热水器。

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，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，却难以在燃烧燃气热水器内满足燃烧条件，产生较好的燃烧效果。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种燃烧器组件及燃气热水器，旨在减少污染物(CO和NOx)的排放并降低燃气热水器的噪音。

为实现上述目的，本发明提出一种燃烧器组件，所述燃烧器组件包括：

燃烧主体，所述燃烧主体具有依次连通的第一燃烧室及第二燃烧室；预混合器，依次与所述第一燃烧室及第二燃烧室连通，所述预混合器用于给所述第一燃烧室及第二燃烧室输送混合气体；以及，

进气组件，具有燃气进气口、第一燃气出口和第二燃气出口，所述进气组件的燃气进气口接入燃气，所述进气组件的第一燃气出口与所述预混合器的燃气进气口连通，所述进气组件的第二燃气出口与所述第二燃烧室连通；其中，

所述进气组件用于分别向所述预混合器及所述第一燃烧室输送燃气，并能够控制输送至所述第二燃烧室的燃气流量大小。

可选地，所述进气组件包括：

燃气管路，连通所述燃气进气口、所述第一燃气出口和所述第二燃气出口；

第一燃气流量调节装置，设置于所述燃气管路上，所述第一燃气流量调节装置用于调节输出至所述预混合器和所述第二燃烧室的燃气流量。

可选地，所述第一燃气流量调节装置包括：

燃气阀，所述燃气阀设置于所述燃气进气口与所述第一燃气出口和/或所述第二燃气出口之间。

可选地，所述第一燃气流量调节装置还包括：

燃气比例阀，所述燃气比例阀串联设置于所述燃气阀与所述预混合器之间；

和/或，所述燃气比例阀串联设置于所述燃气阀与所述第二燃烧室之间。

可选地，所述预混合器包括：

空气入口及燃气入口；

文丘里管，所述文丘里管的第一进气口与所述第一燃气流量调节装置的第一燃气出口连通，所述文丘里管的第二进气口与所述空气入口连通；

混合腔，所述混合腔连通所述文丘里管与所述第一燃烧室及第二燃烧室。

可选地，所述预混合器还包括：

风机，所述风机串联设置于所述空气入口及与所述文丘里管之间；

或者，所述风机串联设置于与所述文丘里管及所述混合腔之间。

可选地，所述燃烧器组件还包括：

分流组件，设置于所述预混合器及所述第一燃烧室之间，所述分流组件用于将所述预混合器的气流分流，并分别向所述第一燃烧室和所述第二燃烧室输送。

可选地，所述燃烧主体包括：

燃烧壳体，形成有所述第一燃烧室和第二燃烧室；以及

进气壳体，所述进气壳体罩设于所述燃烧壳体的一侧，并与所述燃烧壳体围合形成所述混合腔；

所述燃烧壳体设有连通所述混合腔和所述第一燃烧室的第一进气口以及连通所述混合腔和所述第二燃烧室的第二进气口。

可选地，所述第一燃气流量调节装置的第二燃气出口与所述第二燃烧室之间形成的燃气通道的数量为多路。

可选地，所述第一燃烧室为预热燃烧室，所述第二燃烧室为高温空气燃烧室。

可选地，所述燃烧器组件还包括：

电控组件，所述电控组件与所述进气组件电连接，用以控制所述进气组件分别向所述第一燃烧室和第二燃烧室输送气体，并控制输送至所述第二燃烧室的燃气流量大小，以使混合气体在所述第一燃烧室内加热至预设目标温度后输送至所述第二燃烧室，并与所述进气组件输出至第二燃烧室的燃气发生高温空气燃烧。

本发明还提出一种燃气热水器，包括如上所述的燃烧器组件。

可选地，所述燃气热水器还包括：

换热器，换热器的一端连通冷水进水管，另一端连通热水出水管，所述换热器用于吸收所述燃烧器组件的第一燃烧室燃烧和第二燃烧室燃烧产生的热量并将吸收的热量与换热器内部的水进行热量交换。

本发明通过设置进气组件使得在进气组件对燃气分流作用下，将输出的燃气气体分成至少两个气体流路输出，一路输出至预混合器使得一部分燃气和空气混合后进入第一燃烧室，在第一燃烧室燃烧后形成高温烟气，另一部分燃气则直接喷入第二燃烧室，在第一燃烧室燃烧形成的高温烟气被第二燃烧室喷入的高速燃气卷吸，从而在第二燃烧室喷入的燃气与进行了预热的高温空气进行稀释后，最终实现高温空气燃烧，降低燃气热水器的CO和NOx排放。本发明通过进气组件来完成高温空气燃烧中，混合气合适地分配到两级燃烧室后，进气组件还可以输出另一路燃气至第二燃烧室，可在空燃比一定的情况下，使更多的空气在第一燃烧室完成预热，从而可以提高第一燃烧室的空气过剩比，也即使得更多的空气参与第一燃烧室燃烧，被直接加热，有利于提高预热效果，使热水器更容易进入高温空气燃烧状态，有利于达到更低的NOx和CO排放。

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为本发明燃烧器组件一实施例的结构示意图；

图2为本发明燃烧器组件另一实施例的结构示意图；

图3为本发明燃烧器组件又一实施例的结构示意图；

图4为本发明燃烧器组件再一实施例的结构示意图；

图5为本发明燃烧器组件还一实施例的结构示意图；

图6为本发明新型燃烧器组件一实施例的功能模块示意图；

图7为本发明新型燃烧器组件另一实施例的功能模块示意图；

图8为图1中燃烧器组件的部分分解结构示意图；

图9为图1中框体部的部分分解结构示意图；

图10为本发明燃烧器组件一实施例的气体流向示意图。

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。

附图标号说明：

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。

本发明的目的是利用高温空气燃烧的特性，设计新型的燃烧器组件，以及应用于燃气热水器，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。

为了在热水器的燃烧室内形成MILD燃烧，对MILD进气进行预热和提高MILD进气的速度是关键。因此，如何对两个燃烧室进行配气成了实现高温空气燃烧的研究方向。

本发明提出一种燃烧器组件，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，以下为方便理解，以应用于燃气热水器为例。

如图1至图10所示，在本发明一实施例中，该燃烧器组件包括：

燃烧主体100，所述燃烧主体100具有依次连通的第一燃烧室20及第二燃烧室30；

预混合器200，依次与所述第一燃烧室20及第二燃烧室30连通，所述预混合器200用于给所述第一燃烧室20及第二燃烧室30输送混合气体；以及，

进气组件300，具有燃气进气口31a、第一燃气出口31b和第二燃气出口31c，所述进气组件300的燃气进气口31a接入燃气，所述进气组件300的第一燃气出口31b与所述预混合器200的燃气进气口31a连通，所述进气组件300的第二燃气出口31c与所述第二燃烧室30连通；其中，

所述进气组件300用于分别向所述预混合器200及所述第一燃烧室20输送燃气，并能够控制输送至所述第二燃烧室30的燃气流量大小。

可以理解的是，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：需要保证炉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。此外，还要达成以下条件，高温预热空气并配合高速射流是实现高温空气燃烧的主要方式；卷吸高温烟气并稀释燃空气射流是维持高温空气燃烧的技术关键，因此本发明方案能够对两个燃烧器实现合理的分配气体，实现稳定的进行高温空气燃烧的目的。

燃烧主体100包括壳体，壳体形成有第一燃烧室20及第二燃烧室30，在本实施例中，燃烧主体100壳体的形状可以呈方形、圆筒形等，可根据实际需求进行选择和设计，在此不做具体限定。壳体上还开设有排烟口，当燃气在第二燃烧室30内发生高温燃烧后，燃烧后的热量通过排烟口排出，则可以与燃气热水器的换热器进行换热，以实现制得热水。燃气热水器还包括预热燃烧器，安装在第一燃烧室20内；换热器，位于排烟口与第二燃烧室30之间；燃烧器组件还包括电控组件500，燃气热水器还包括用于向燃气热水器中引入进水的进水管、用于向外部提供热水的热水出水管以及与排烟口相接的排烟管、接入燃气的燃气进气管路及进气阀。其中，预热燃烧器用于对MILD燃烧室的气体进行加热。预热燃烧器可以采用能有效防止在燃烧过程中发生回火的蜂窝状结构，举例而言，燃气热水器还包括点火器，点火器用以将从预热燃烧器中引射的燃气点燃。燃气热水器还包括电控组件500，用以在燃气热水器启动时，控制预热燃烧器燃烧工作，进入至第一燃烧室20的燃气与空气由预热燃烧器进行点火起燃，使混合有燃气和空气的混合气体燃烧而对第一燃烧室20内的空气进行加热，形成高温烟气。可以理解的是，控制加热的温度，可以将第一燃烧室20内的空气加热至目标温度，也即上述所说的预设温度，如此，便实现了对空气的高温预热。进行高温预热后的高温气体送入第二燃烧室30后，向第二燃烧室30喷射燃气，燃气与高温气体结合，高温气体点燃燃气，实现在第二燃烧室30内形成MILD燃烧。其中，所述第一燃烧室20为预热燃烧室，所述第二燃烧室30为高温空气燃烧室。

在进行预热燃烧和高温空气燃烧时，需要分别向第一燃烧室20和第二燃烧室30提供空气和燃气，为了提高燃烧器组件的燃烧效率，本发明实施例之一是在为第一燃烧室20和第二燃烧室30提供空气和燃气时，先将空气和燃气进行混合，例如本方案应用于全预混式燃气热水器，利用全预混燃烧器组件安装在第一燃烧室，采用风机220吸入空气，与燃气混合后，再将燃气和空气的混合气体喷入第一燃烧室20和第二燃烧室30。

本发明的另一个实施例是通过不同的管道提供未混合的气体，应用在强抽式燃气热水器中，通过将燃气引射空气，再喷入第一燃烧室20和第二燃烧室30，强鼓式则可以通过风机220吸入，再分别喷入燃烧室。对第一燃烧室20和第二燃烧室30提供空气和燃气的方式通过管道来实现，因此，在具体应用实施例中，利用在各个管道上安装控制阀，例如电磁阀来控制管道的燃气和空气的流量，以对流入至第一燃烧室20和第二燃烧室30的燃气和空气进行分配。

本实施例以输送至第一燃烧室20和第二燃烧室30的气体为混合气体为例进行说明，预混合器200具有燃气入口和空气入口，预混合器200将燃气入口接入的燃气和进气组件300输出的空气进行混合后输出至第一燃烧室20和第二燃烧室30，完成预热燃烧和高温空气燃烧。

本实施通过设置进气组件300，以在燃烧器组件工作的过程中，进气组件300将接入的燃气分成两部分，以分别向预混合器200和第二燃烧室30输送燃气，具体地，进气组件300向预混合器200输送一部分燃气，使得预混合器200将接入的燃气与空气进行混合后，向第一燃烧室20和第二燃烧室30输送混合气体，进气组件300则向第二燃烧室30输送另一部分的燃气。

如此，在向第一燃烧室20输送气体时，完成对高温空气燃烧所需的燃气和所有空气预热，从而使得在通过进气组件300再向第二燃烧室30喷射燃气时，能够完成更多的混合气体与第二燃烧室30的燃气的结合，使得高温气体中的空气过剩比较高，足以点燃燃气。并在第二燃烧室30内形成卷吸效应，并在第二燃烧室30内形成喷射燃烧区以及烟气回流区，使部分高温烟气(富含N2和CO2的废气)在第二燃烧室30内部循环稀释反应物。

通过进气组件300分两路给第二燃烧室30加入燃气，其中一路通过进气组件300直接向第二燃烧室30通入燃气，另一路则通过预混合器200与燃气预混合后通入至第一燃烧室20和第二燃烧室30，继而通过第一燃烧室20对预热燃烧和高温空气燃烧时所需的大部分空气进行预热。在向第二燃烧室30通入混合气体和燃气时，预热后的混合气体中的空气被通入至第二燃烧室30的混合气体和燃气充分稀释，形成较低的氧气浓度，降低燃烧反应速度，并维持第二燃烧室30较高的温度，保证温度高于燃料的自燃点，实现自燃，从而实现了高温空气燃烧。

需要说明的是，高温预热空气的目标温度不能太低，一般控制在至1200摄氏度可以保证高温气体与第二燃烧室30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，要达到目标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、增加高温气体在第一燃烧室20的停留时间等方式实现。进气组件300向第二燃烧室30输送的燃气喷射速度和燃气流量可以根据需求进行调节，具体可以根据预设温度、环境温度、进水流量、出水温度、环境压强等进行调整，调整的比例与过程可以预先确定和设定。

可以理解的是，在先对燃气和空气进行混合时，可以采用预混合器200来实现，混合后的混合气流一部分气体进入第一燃烧室20燃烧进行预热燃烧；另一部分混合气体喷入第二燃烧室30燃烧。由于通过预混合器200提供了包含燃气和空气的混合气体，预热燃烧器对混合气体进行点火燃烧，实现了高温预热空气，向第二燃烧室30输送燃气和空气的混合气体，再通过进气组件300向第二燃烧室30输送燃气，可以使更多的空气在第一燃烧室20内完成预热，从而在在第二燃烧室30内产生卷吸效应，使得高温烟气回流，一方面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，可以达到MILD燃烧要求，降低CO和NOx排放量。为了实现对空气和燃气更好地预热，可以对第一燃烧室20和第二燃烧室30设置不同的过量空气系数，也即空气过剩系数，本实施例至少分两部分地向第二燃烧室30提供燃气，而流向第一燃烧室20和第二燃烧室30的空气则全部经由预混合器200提供，如此，更多的空气能够被第一燃烧室20内的预热燃烧器预热，也即，使得第一燃烧室20的过量空气系数较第二燃烧室30更高，从而使更多的空气参与第一燃烧室20燃烧，被直接加热，可以提高预热效果。本实施例的技术方案有利于同时达到上述实现MILD燃烧所需满足的两个条件，顺利实现高温空气燃烧。并且，这种燃烧器组件框架的结构，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组件所不具备的燃烧充分、低污染物排放的效果。

本实施例通过设置进气组件300使得在进气组件300对燃气分流作用下，将输出的燃气气体分成至少两个气体流路输出，一路输出至预混合器200使得一部分燃气和空气混合后进入第一燃烧室20，在第一燃烧室20燃烧后形成高温烟气，另一部分燃气则直接喷入第二燃烧室30，在第一燃烧室20燃烧形成的高温烟气被第二燃烧室30喷入的高速燃气卷吸，从而在第二燃烧室30喷入的燃气与进行了预热的高温空气进行稀释后，最终实现高温空气燃烧，降低燃气热水器的CO和NOx排放。本发明通过进气组件300来完成高温空气燃烧中，混合气合适地分配到两级燃烧室后，进气组件300还可以输出另一路燃气至第二燃烧室30，可在空燃比一定的情况下，使更多的空气在第一燃烧室20完成预热，从而可以提高第一燃烧室20的空气过剩比，也即使得更多的空气参与第一燃烧室20燃烧，被直接加热，有利于提高预热效果，使热水器更容易进入高温空气燃烧状态，有利于达到更低的NOx和CO排放。

如图6和7所示，在一实施例中，所述进气组件300包括：

燃气管路310，连通所述燃气进气口31a、所述第一燃气出口31b和所述第二燃气出口31c；

第一燃气流量调节装置320，设置于所述燃气管路310上，所述第一燃气流量调节装置320用于调节输出至所述预混合器200和所述第二燃烧室30的燃气流量。

本实施例中，预混合器200与进气组件300之间通过管路连通，燃烧主体100内还形成有进风风道，混合通道依次与预混合器200、燃气通道及进风风道连通，第一燃气流量调节装置320可以调节输出至预混合器200和所述第二燃烧室30的燃气流量。具体而言，第一燃气流量调节装置320可以控制输出至预混合器200和第二燃烧室30中的燃气的通/断，也可以调节输出至预混合器200和第二燃烧室30中的燃气流量大小，还可以调节输出至预混合器200和第二燃烧室30中的燃气比例，具体可以根据实际需求进行设置，此处不做限制。通过第一燃气流量调节装置320可以调节第一燃烧室20的空气过剩比，从而在空燃比不变的情况下，使空气和燃气较好的完成预热，使空气和燃气更好的进入高温空气燃烧状态。

如图6和7所示，在一实施例中，所述第一燃气流量调节装置320包括：

燃气阀321，所述燃气阀321设置于所述燃气进气口31a，以及所述第一燃气出口31b和所述第二燃气出口31c之间；

燃气比例阀322，所述燃气比例阀322串联设置于所述燃气阀321与所述预混合器200之间；

和/或，所述燃气比例阀322串联设置于所述燃气阀321与所述第二燃烧室30之间。

本实施例中，燃气阀321和燃气比例阀322分别位于燃气的干路和支路2。具体而言，燃气比例阀322串联设置于燃气阀321与预混合器200，或者串联设置于燃气阀321与第二燃烧室30之间，燃气比例阀322可以在不同热负荷时调节开度，从而实现不同过量空气系数，来达到最优的效果。其中，燃气阀321可以是仅具有开闭式的电磁阀，也可以是调节不同开度的燃气比例阀322。当然在其他实施例中，也可将该燃气比例阀322替换为仅具有开闭式的电磁阀，可以达到第一燃烧室20过量空气系数更高，预热效果好的目的；也可将干路的电磁阀替换为比例阀。当然在其他实施例中，两个阀可以布置于干路(燃气进气口31a上)、支路1(所述燃气阀321与所述预混合器200之间的管路)和支路2(所述燃气阀321与所述第二燃烧室30之间的管路)三者中的任意两个。例如，将燃气阀321分别设置于支路1和支路2之间，也即燃气阀321设置于所述燃气进气口31a与所述第一燃气出口31b之间；燃气比例阀322则串联设置于所述燃气进气口31a与所述第二燃烧室30之间。

本实施例以燃气阀321设置于所述燃气进气口31a，以及所述第一燃气出口31b和所述第二燃气出口31c之间，燃气比例阀322串联设置于燃气阀321与第二燃烧室30之间为例进行说明，并且燃气阀321的开度可调，通过调整燃气阀321的开度，可以调整输送至第一燃烧室20和第二燃烧室30的燃气流量大小，例如在燃气阀321的开度增大，则输出至预混合器200和第二燃烧室30的燃气量增加。反之，燃气阀321的开度减小，则输出至预混合器200和第二燃烧室30的燃气量减少。通过调节燃气比例阀322的开度，可以调节输出至预混合器200和第二燃烧室30的燃气流量比例，例如在燃气比例阀322设置在燃气阀321与第二燃烧室30之间时，燃气比例阀322的开度增大，则输出至第二燃烧室30的燃气比例增加，输出至预混合器200的燃气比例则减小。反之，燃气比例阀322的开度减小，则输出至第二燃烧室30的燃气比例减小，输出至预混合器200的燃气比例则增大。同理，在燃气比例阀322设置在燃气阀321与预混合器200之间时，也能调节预混合器200和第二燃烧室30的燃气比例。如此，可以保证输出至第一燃烧室20和第二燃烧室30的空气流量能够满足在第一燃烧室20进行预热燃烧，在第二燃烧室30进行高温空气燃烧的需求的情况下，提高第一燃烧室20的空气过剩比。

如图6和7所示，在一实施例中，所述预混合器200包括：

空气入口及燃气入口；

文丘里管210，所述文丘里管210的第一进气口与所述第一燃气流量调节装置320的第一燃气出口31b连通，所述文丘里管210的第二进气口与所述空气入口连通；

混合腔10，所述混合腔10连通所述文丘里管210与所述第一燃烧室20及第二燃烧室30。

本实施例中，燃烧器组件还可以设置有空气管路，文丘里管210位于文丘里管210位于空气管路与燃气管路310，以及混合腔10之间，文丘里管210与空气管路及燃气进气管共同形成连通混合腔10的预混合器200。空气可由空气管路的进气口进入文丘里管210，并在文丘里管210的出口处形成空气涡流。空气涡流可卷吸由燃气进气管进入的燃气，从而使得燃气与空气在文丘里管210内进行充分混合，这样充分混合的燃气与空气的混合气体在燃气热水器内能够实现充分燃烧，从而可提高燃烧效率，并能够降低氮氧化物(NOx)和一氧化碳等有害物质的产生。本实施例中，文丘里管210与进气口和混合腔10连通，以为第一燃烧室20和第二燃烧室30输出混合气体。

如图6和7所示，在一实施例中，所述预混合器200还包括：

风机220，所述风机220串联设置于所述空气入口及与所述文丘里管210之间；

或者，所述风机220串联设置于与所述文丘里管210及所述混合腔10之间。

本实施例中，燃气和和空气可以先进入文丘里结构，混合气再进入风机220混合，因此该风机220需使用防爆风机220，使得空气燃气具有更好的混合效果。或者，也可将风机220置于文丘里装置之前，此时风机220可使用普通风机220，通过风机220将空气抽入至文丘里管210，以在文丘里管210内完成空气与燃气的混合。其中，风机220基于电控组件500的控制下，在不同的工况下，例如不同热负荷需求下，调节转速来为燃烧器组件提供对应流量的空气或者混合气体，完成高温空气燃烧。

如图6和7所示，在一实施例中，所述燃烧器组件还包括：

分流组件400，设置于所述预混合器200及所述第一燃烧室20之间，所述分流组件400用于将所述预混合器200的气流分流，并分别向所述第一燃烧室20和所述第二燃烧室30输送。

本实施例中，在分流组件400的分流作用下，一部分气体通过分流组件400进入第一燃烧室20燃烧；另一部分气体被分流组件400阻挡，从两侧扰流向下喷入第二燃烧室30燃烧。如此，在燃烧器组件工作的过程中，由于通过预混合器200提供了包含燃气和空气的混合气体，预热燃烧器对混合气体进行点火燃烧，实现了高温预热空气，分流组件400将混合腔10输送的气体进行分流，以分别向第一燃烧室20和第二燃烧室30输送气体，以在向第一燃烧室20输送气体时，完成对燃气和空气的预热，在向第二燃烧室30喷射气体时，能够完成燃气与高温气体结合，使得高温气体点燃燃气，并在第二燃烧室30内形成卷吸效应，使得在第二燃烧室30内形成喷射燃烧区以及烟气回流区，使部分高温烟气在第二燃烧室30内部循环稀释反应物，继而将喷射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，并维持第二燃烧室30较高的温度，保证温度高于燃料的自燃点，实现自燃，通过分流组件400的分流，可以使氧气浓度低于一定值，实现均匀燃烧，从而实现了高温空气燃烧。在进行MILD燃烧时，电控组件500还可以在MILD燃烧器组件的温度达到MILD燃烧起燃温度以上时控制预热燃烧器停止工作。

参照图8至图10，在一实施例中，所述分流组件400包括:

分流器410，包括挡设于所述进气腔10和所述第一燃烧室20之间的挡板411，所述挡板411上设置有多个气孔411a，以形成供所述进气腔10的气体流入至所述第一燃烧室20的第一流路；

所述挡板411的侧边与所述进气腔10的室壁之间形成供所述进气腔10的气体流入至所述第二燃烧室30的第二流路。

本实施例中，如图5所示，图5中虚线示意了自进气腔10流出的气体在挡板411的作用下形成了至少两条流路，挡板411可以伸入至进气腔10设置，并且挡板411与进气腔10的腔壁之间形成有间隙，在挡板411的中部或者在第一燃烧室20对应的位置设置气孔411a，进气腔10输出的气体经气孔411a的作用下，流入至第一燃烧室20，以为第一燃烧室20提供预热燃烧所需的空气和燃气。挡板411的侧边与进气腔10的腔壁之间限定出至少流入至第二燃烧室30的气体流路，在挡板411的扰流作用下，气体经挡板411的侧边与进气腔10的腔壁之间下形成的第二流路流入至第二燃烧室30，从而给第二燃烧提供高温空气燃烧所需的空气和燃气。其中，挡板411上的气孔411a的数量、位置及孔径，以及挡板411的面积等可以根据应用的燃气热水器的机型进行设置，以调整流向第一燃烧室20和第二燃烧室30的气体流量分配，从而达到MILD燃烧状态。

参照图8和图9，在一实施例中，所述挡板411朝向所述进气腔10方向的一侧围设有多个侧板412。

本实施例中，多个板设置在挡板411朝向进气腔10的一侧，也即背离第一燃烧室20的一侧，侧板412的数量可以是两个或者四个，当设置为两个时，两个侧板412设置在挡板411侧边的相对两侧，当设置为四个时，四个侧板412分设在挡板411的四个侧边。挡板411的高度可调，当挡板411的高度越高时，流入至第二燃烧室30的气体流量越少，当挡板411的高度越低时，流入至第二燃烧室30的气体流量越多，如此，即可调整流向第一燃烧室20和第二燃烧室30的气体流量分配比例。

参照图8和图9，在一实施例中，所述分流组件400还包括：

扰流件420，所述扰流件420设置于所述分流器410与所述第一燃烧室20之间，以对流入至所述第一燃烧室20的气体进行扰流。

具体而言，所述扰流件420为多孔扰流板，所述多孔扰流板上设置有多个扰流通孔，多个所述扰流通孔的孔径小于所述分流器410的气孔411a孔径。

本实施例中，扰流件420可采用多孔扰流板或者梳状结构实现，该实施例中，扰流件420选择为多孔扰流板，以使流入至第一燃烧室20的气体更均匀，从而保证气体能在第一燃烧室20的各个区域内与混入的燃气和空气混合均匀。扰流通孔的孔径小于所述分流器410的气孔411a孔径，并且扰流通孔的孔径与分流器410的孔径比例可调，通过调整多孔扰流板的孔径还可以调整流向第一燃烧室20和第二燃烧室30的气体流量分配比例。当扰流通孔的孔径越大时，流入至第一燃烧室20气体的流量越大，在使得气体更均匀的同时，能够使流入至第一燃烧室20的气体流速的速度更快。当扰流通孔的孔径越小时，流入至第一燃烧室20的气体更均匀，同时也阻挡了气体流向第一燃烧室20的速度，同时增加了气体在进气室的停留时间，使得更多的气体流向第二燃烧室30。其中，分流器410的气孔411a和扰流通孔可以设置为圆形通孔，或者方形通孔，或者条形通孔，分流器410的气孔411a和扰流通孔可以设置为相同也可以设置为不同。

参照图8和图9，在一实施例中，所述燃烧器组件组件还包括：

预热燃烧器，预热燃烧器安装于主体形成的第一燃烧室20，预热燃烧器用于将混合气体点燃后输送至燃烧器组件100的第一燃烧室20，并将第一燃烧室20预热至目标温度。其中，预热燃烧器包括：多孔介质430，设置于所述扰流件300与所述第一燃烧室20之间。

本实施例中，采用多孔介质430燃烧方式，在第一燃烧室20内填充多孔介质430，换热管直接与燃烧室内高温多孔介质430进行辐射及导热形式的换热，且高温烟气在其外围的换热管和多孔介质430之间实现强烈换热，同时可以使烟气急冷而使水蒸汽直接在管壁凝结，有利于烟气与水的换热，使燃烧室排烟温度大大降低，并能收集烟气中水蒸汽的潜热，提高热效率。其中，多孔介质430可以为金属纤维制成的多孔介质430材料，其导热性能和机械强度较好，有利于热量的回传，有利于减小燃烧空间并加强燃烧强度和换热强度。

如图3、图5、图9所示，在一实施例中，所述燃烧主体100包括：

燃烧壳体110，形成有所述第一燃烧室20和第二燃烧室30；以及

进气壳体120，所述进气壳体120罩设于所述燃烧壳体110的一侧，并与所述燃烧壳体110围合形成所述混合腔10；

所述燃烧壳体110设有连通所述混合腔10和所述第一燃烧室20的第一进气口以及连通所述混合腔10和所述第二燃烧室30的第二进气口。

本实施例中，进气壳体120可以是预混合器200的壳体，预混合器200可以装配至该进气壳体120内，或者进气壳体120也可以形成为气体分配室。燃烧壳体110形成第一燃烧室20和第二燃烧室30，同时还可以将燃气热水器的换热器也装配至燃烧壳体110内，燃烧壳体110与进气壳体120体直接可以通过螺钉、卡扣等方式固定连接。在分流组件400的分流作用下，混合腔10内的气体分别流向第一进气口和第二进气口，从而经第一进气口向第一燃烧室20提供预热燃烧所需的空气和燃气，经第二进气口向第二燃烧室30提高高温空气燃烧所需的空气和燃气。

如图8和9所示，在一实施例中，所述燃烧壳体110包括：

框体部111，具有相对的第一侧和第二侧，且自所述第一侧至第二侧依次设为所述第一燃烧室20和第二燃烧室30，所述框体部111的第一侧为框口，所述框体部111的至少一侧框设有气体接驳件1114；以及

固定板112，所述固定板112盖设于所述框体部111的第一侧，所述进气壳体120罩设于所述固定板112背向所述框体部111的一侧；所述第一进气口121a设于所述固定板112对应所述第一燃烧室20的位置，所述第二进气口121b设于所述固定板112对应所述气体接驳件1114的位置，所述气体接驳件1114连通所述进气腔10和所述第二燃烧室30。

本实施例中，框体部111的第一侧与进气壳体120固定连接，固定板112夹设于框体部111与进气壳体120之间，在框体部111上可以设置有螺孔，进气壳体120和固定板112上对应位置均设置有过孔，螺钉穿过进气壳体120和固定板112上的过孔，安装于框体部111的螺孔内，使得进气壳体120、固定板112和框体部111三者通过螺钉固定。固定板112盖设于框口，并且在固定板112上设置有至少两个进气口，也即第一进气口121a和第二进气口121b，进一步地，所述固定板112对应所述第一进气口121a的周沿向所述第一燃烧室20凸设形成安装部，以供所述扰流件420和多孔介质430固定安装。其中，安装部的大小，也即第一进气口121a的口径可以根据扰流件420和多孔介质430的面积进行设置。

如图8和9所示，在一实施例中，所述框体部111包括相对设置的第一端盖1111、第二端盖1112以及连接所述第一端盖1111和第二端盖1112的周侧板1113，所述第一端盖1111内形成第一水腔111a，所述第二端盖1112内形成第二水腔111b，所述第一水腔111a和所述第二水腔111b通过至少一吸热管500相互串联，以形成串联水路。

在本实施例中，可以通过设置吸热管500以形成走水通道，也可以在燃烧主体100的内部设计走水通道。则走水通道可以全部由吸热管500内的通道形成，也可以全部由燃烧主体100内的通道形成。还可以使得走水通道部分由吸热管500内的通道形成，部分由燃烧主体100内的通道形成。走水通道的流路可以仅沿燃烧主体100的部分壁面延伸，也可以环绕燃烧主体100的周壁面设置，还可以呈盘旋状、多层环绕燃烧主体100的壁面设置。在此对走水通道的流路不做具体限定，可根据实际需求进行选择和设计。通过使得第一端盖1111内形成第一水腔111a，所述第二端盖1112内形成第二水腔111b，并通过一吸热管500相互串联形成走水通道，则充分利用水的大比热容，走水通道中流动的水能够带走燃烧主体100的热量和吸收第一燃烧室20和第二燃烧室30的热量，则使得整个走水通道吸收燃烧主体100和燃烧室11热量的效果更好。其中，吸热管500具体可以呈直管设置，沿燃烧主体100的长度方向延伸。通过使得第一端盖1111内形成第一水腔111a，第二端盖1112内形成第二水腔111b，则在不影响端盖的使用效果的同时，充分利用端盖内的空间，使得水路流经第一端盖1111及第二端盖1112内部，则使得整体的冷却面积更大。并且，吸热管500位于燃烧室11内，能够提高吸热管500与燃烧室11内气流的换热率，则可以充分降低燃烧室11内的温度，防止热量辐射至燃烧器组件组件100外部，减少污染物的产生。吸热管500的材质应采用耐高温、导热性能好的材质。其中，第一端盖1111由第一子端盖1111a和第一子端盖1111b围合形成，第一子端盖1111a和第二子端盖1111b围合下形成第一水腔111a。同理，第一端盖1112由第二子端盖1112a和第二子端盖1112b围合形成，第二子端盖1112a和第二子端盖1112b围合下形成第一水腔111b。

如图8和9所示，在一实施例中，所述周侧板1113的数量为两个，两个所述周侧板1113相对设置；

两个所述周侧板1113分别设置有连通所述气体接驳件1114。

本实施例中，在两个周侧板1113均设置有MILD进气腔10，也即气体接驳件1114，气体接驳件1114与燃烧主体100可以一体成型设置，也可以分体成型设置。分体设置时，气体接驳件1114与燃烧主体100可以通过螺钉、焊接等方式固定连接。通过在气体接驳件1114内形成接驳通道，则使得进气腔10输出的气体能够从分流组件400与进气腔10壁形成的第二流路流入至第二燃烧室30内。气体接驳件1114沿燃烧主体100的长度方向延伸。气体接驳件1114具有面向进气腔10的一侧呈开口(进气口1114a)设置的管体，面向进气腔10设置的进气口1114a用于接入进气腔10输出的气体，管体的另一侧至少一个出气口，该出气口与第二燃烧室30连通。两个气体接驳件1114在燃烧体的两侧设置，从而从两侧方向向第二燃烧室30输送气体，可以使得流入至第二燃烧室30的气体更均匀。当然，在其他实施例中，气体接驳件1114的数量也可以设置为一个，此处不做限制。

如图8和9所示，在一实施例中，所述气体接驳件1114靠近所述第二燃烧室30的一端设置有多个燃气孔1114b，以供气体流入所述第二燃烧室30。

本实施例中，自气体接驳件1114进入的气体被多个燃气孔1114b扰流后，将气体喷设至第二燃烧室30，多个燃气孔1114b的喷射流量更加均匀，且能够保证每个燃气孔1114b喷射的气体流速，进而实现整个第二燃烧室30的燃烧更加稳定，以实现卷吸高温烟气并稀释，使第二燃烧室30燃气和空气混合均匀，这样第二燃烧室30的氧气浓度也会均衡，并低于一定值，燃烧的时候不仅燃气能够得到充分燃烧，这样就降低了污染物的排放，并且，第二燃烧室30内的燃气也会燃烧均匀，不会出现局部燃烧过旺而产生噪音的问题。另外，通过多个两侧到的燃气孔1114b来实现高速射流卷吸还实现了高温烟气的回流，就能够保持第二燃烧室30温度高于燃料的自燃点，只要持续通入燃气就可以维持燃烧。燃烧后的热量可以与燃气热水器的换热器50进行换热，以实现制得热水。通过在燃烧主体100宽度方向上的两侧均设置气体接驳件1114，且使得两气体接驳件1114的多个燃气孔1114b在燃烧主体100的长度方向上依次排布，则能够从燃烧主体100的相对两侧喷射燃气和/或空气至第二燃烧室30内，一方面提高气体喷射量，另一方面使得有利于燃气与空气的混合气体均匀分布在燃烧室内，充分地与高温空气结合进行燃烧。

如图8和9所示，在一实施例中，所述分流器410与所述进气壳体120的内侧壁之间形成有间隙，所述间隙为供所述进气腔10的气体流入至所述第一燃烧室20和第二燃烧室30的流路。

分流器410与所述固定板112之间形成有间隙α，所述间隙为供所述进气腔10的气体流入至所述第一燃烧室20的流路。

本实施例中，分流器410与进气壳体120的内侧壁之间形成的间隙β即为第二流路，分流器410与固定板112之间形成的间隙为流入至第一燃烧室20的流路，也就是说，进气腔10输出的气体流向分流器410，一部分气体通过分流器410上的多孔结构直接流向多孔扰流板，并经过多孔介质430进入第一燃烧室20燃烧；另一部分气体被分流器410阻挡，从两侧扰流向下，并在固定板112与燃烧壳体110的连接处再次分流，一部分流向多孔扰流板，并经过多孔介质430进入第一燃烧室20燃烧，另一部分则经气体接驳件1114，也即MILD进气腔10，喷入第二燃烧室30燃烧。当然在其他实施例中，挡板411上也可以不设置气孔411a，若档板上无孔，则气体从进气腔10入口流入后，直接被挡板411扰流到挡板411的周侧。可以通过调整挡板411板的大小、分流器410上孔的数量及分布、档板与进气壳体120之间的距离α、档板与固定板112的距离β、MILD进气腔10的开口大小γ，来调整流向第一燃烧室20和第二燃烧室30的气体流量分配，从而达到MILD燃烧状态。所述分流器410与所述进气壳体120的内侧壁之间的间距可调。所述分流器410与所述固定板112之间的间距可调。

在具体实施例中，可以通过驱动件来驱动挡板411运动，从而调整挡板411与固定板112之间的相对距离，以及调整挡板411与进气壳体120之间的相对距离α，进而调整间隙大小，实现气体流量的分配。

如图6和7所示，在一实施例中，所述第一燃气流量调节装置320的第二燃气出口31c与所述第二燃烧室30之间形成的燃气通道的数量为多路。

本实施例中，第一燃气流量调节装置320与第二燃烧室30之间通过燃气管道连接，第一燃气流量调节装置320与第二燃烧室30之间的燃气管道的数量可以为两条或多条。如图2，第一燃气流量调节装置320与第二燃烧室30之间的两条燃气管道，分别标记为311和312，燃气管道311和312设置在燃气壳体110相对两侧，从而使输出至第二燃烧室30的燃气更均匀，有利于提高高温空气燃烧的燃烧效果。

如图6和7所示，在一实施例中，所述燃烧器组件还包括：

电控组件500，所述电控组件500与所述进气组件300电连接，用以控制所述进气组件300分别向所述第一燃烧室20和第二燃烧室30输送气体，并控制输送至所述第二燃烧室30的燃气流量大小，以使混合气体在所述第一燃烧室20内加热至预设目标温度后输送至所述第二燃烧室30，并与所述进气组件300输出至第二燃烧室30的燃气发生高温空气燃烧。

本实施例中，电控组件500包括电控板，及设置在电控板上的燃烧器组件控制电路，燃烧器组件控制电路具体可以采用主控制器、燃气阀驱动电路、风机220驱动电路、燃气比例阀驱动电路等来实现，其中，燃气阀驱动电路、风机驱动电路、燃气比例阀驱动电路可以采用继电器、MOS管、IGBT等功率管组成的驱动电路来实现。主控制器可以通过无线通讯电路，例如蓝牙模块、红外感应电路、WIFI模块等接收用户输入的控制指令，并根据对应控制指令，控制燃烧器组件工作，以满足用户的用水需求。

本发明还提供一种燃气热水器。该燃气热水器包括如上所述的燃烧器组件。该燃烧器组件的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本发明燃气热水器中使用了上述燃烧器组件，因此，本发明燃气热水器的实施例包括上述燃烧器组件全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

在一实施例中，所述燃气热水器还包括：

换热器(图未示出)，换热器的一端连通冷水进水管，另一端连通热水出水管，所述换热器用于吸收所述燃烧器组件的第一燃烧室20燃烧和第二燃烧室30燃烧产生的热量并将吸收的热量与换热器内部的水进行热量交换。

本实施例中，冷水进水管用于从外部向燃气热水器引入冷水，并将冷水送入换热器，换热器吸收预热燃烧器燃烧和MILD燃烧产生的热量后将冷水加热成热水，热水通过热水出水管引出燃气热水器。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器组件包括：

燃烧主体，所述燃烧主体具有依次连通的第一燃烧室及第二燃烧室；预混合器，依次与所述第一燃烧室及第二燃烧室连通，所述预混合器用于给所述第一燃烧室及第二燃烧室输送混合气体；以及，

进气组件，具有燃气进气口、第一燃气出口和第二燃气出口，所述进气组件的燃气进气口接入燃气，所述进气组件的第一燃气出口与所述预混合器的燃气进气口连通，所述进气组件的第二燃气出口与所述第二燃烧室连通；其中，

所述进气组件用于分别向所述预混合器及第二燃烧室输送燃气，并能够控制输送至所述燃气流量大小。

2.如权利要求1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述进气组件包括：

燃气管路，连通所述燃气进气口、所述第一燃气出口和所述第二燃气出口；

第一燃气流量调节装置，设置于所述燃气管路上，所述第一燃气流量调节装置用于调节输出至所述预混合器和所述第二燃烧室的燃气流量。

3.如权利要求2所述的燃烧器组件，其特征在于，所述第一燃气流量调节装置包括：

燃气阀，所述燃气阀设置于所述燃气进气口与所述第一燃气出口和/或所述第二燃气出口之间。

4.如权利要求2所述的燃烧器组件，其特征在于，所述第一燃气流量调节装置还包括：

燃气比例阀，所述燃气比例阀串联设置于所述燃气阀与所述预混合器之间；

和/或，所述燃气比例阀串联设置于所述燃气阀与所述第二燃烧室之间。

5.如权利要求1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述预混合器包括：

空气入口及燃气入口；

文丘里管，所述文丘里管的第一进气口与所述第一燃气出口连通，所述文丘里管的第二进气口与所述空气入口连通；

混合腔，所述混合腔连通所述文丘里管与所述第一燃烧室及第二燃烧室。

6.如权利要求5所述的燃烧器组件，其特征在于，所述预混合器还包括：

风机，所述风机串联设置于所述空气入口及所述文丘里管之间；

或者，所述风机串联设置于与所述文丘里管及所述混合腔之间。

7.如权利要求1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器组件还包括：

分流组件，设置于所述预混合器及所述第一燃烧室之间，所述分流组件用于将所述预混合器的气流分流，并分别向所述第一燃烧室和所述第二燃烧室输送。

8.如权利要求1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧主体包括：

燃烧壳体，形成有所述第一燃烧室和第二燃烧室；以及

进气壳体，所述进气壳体罩设于所述燃烧壳体的一侧，并与所述燃烧壳体围合形成所述混合腔；

所述燃烧壳体设有连通所述混合腔和所述第一燃烧室的第一进气口以及连通所述混合腔和所述第二燃烧室的第二进气口。

9.如权利要求2所述的燃烧器组件，其特征在于，所述第一燃气流量调节装置的第二燃气出口与所述第二燃烧室之间形成的燃气通道的数量为多路。

10.如权利要求1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述第一燃烧室为预热燃烧室，所述第二燃烧室为高温空气燃烧室。

11.如权利要求1-10任意一项所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器组件还包括：

电控组件，所述电控组件与所述进气组件电连接，用以控制所述进气组件分别向所述第一燃烧室和第二燃烧室输送气体，并控制输送至所述第二燃烧室的燃气流量大小，以使混合气体在所述第一燃烧室内加热至预设目标温度后输送至所述第二燃烧室，并与所述进气组件输出至第二燃烧室的燃气发生高温空气燃烧。

12.一种燃气热水器，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的燃烧器组件。

13.如权利要求12所述的燃气热水器，其特征在于，所述燃气热水器还包括：

换热器，换热器的一端连通冷水进水管，另一端连通热水出水管，所述换热器用于吸收所述燃烧器组件的第一燃烧室燃烧和第二燃烧室燃烧产生的热量并将吸收的热量与换热器内部的水进行热量交换。

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