CN116336465A - 用于燃气热水器的燃烧装置、燃气热水器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于燃烧设备技术领域,具体公开了用于燃气热水器的燃烧装置、燃气热水器及其控制方法。燃烧装置包括燃气管、一次空气管和二次空气管;一次空气管套设于燃气管外,二次空气管套设于一次空气管外,燃气管的燃气出口和一次空气通道的一次空气出口均用于与燃气热水器的燃烧室连通;二次空气通道的二次空气出口处盖设有孔板,孔板上设置的多个出气孔用于连通二次空气通道与燃烧室。燃气热水器包括燃烧室、燃烧装置、风机、第一调节阀和第二调节阀。冷启动阶段,燃烧装置可以实现污染物排放较少的有焰燃烧,然后再通过一次空气通道及二次空气通道中风量的控制,实现由有焰燃烧到MILD燃烧的过渡,无需使用电加热件对空气进行预热,节约了成本。
Description
技术领域
本发明涉及燃烧设备技术领域,尤其涉及一种用于燃气热水器的燃烧装置、燃气热水器及其控制方法。
背景技术
高温空气燃烧,也称为柔和燃烧、无焰燃烧或者MILD燃烧(Moderate and IntenseLow-oxygen Dilution,温和与深度低氧稀释燃烧),是一种新型燃气燃烧方式,化学反应主要发生在高温低氧的环境中,燃烧污染物如NOX排放低,这种燃烧方式已经在燃气热水器中得到应用。
但是现有的采用MILD燃烧的燃气热水器往往采用燃气与高温空气扩散燃烧的方式,需要额外设置电加热件对空气提前加热至高温,再与燃气混合;电加热件使用寿命低,维护成本高;而且如果燃气与高温空气之间的距离过近,燃烧区域的空气氧气浓度高,不满足低氧条件,不易实现MILD燃烧,而如果距离过远,则在冷启动阶段容易点火失败,也无法实现MILD燃烧。
因此,现有燃气热水器中关于实现MILD燃烧的燃烧装置的技术还不够完善。
发明内容
本发明所解决的技术问题之一是要提供一种用于燃气热水器的燃烧装置,其能够有效解决现有MILD燃烧技术中使用电加热件进行空气预热成本高且MILD燃烧不容易实现的问题。
本发明所解决的技术问题之二是要提供一种燃气热水,其能够有效解决现有MILD燃烧技术中使用电加热件进行空气预热成本高且MILD燃烧不容易实现的问题。
本发明所解决的技术问题之三是要提供一种燃气热水器的控制方法,其能够有效解决现有MILD燃烧技术中使用电加热件进行空气预热成本高且MILD燃烧不容易实现的问题。
上述第一个技术问题通过以下技术方案进行解决:
一种用于燃气热水器的燃烧装置,包括:
燃气管,其燃气出口用于与燃气热水器的燃烧室连通;
一次空气管,套设于所述燃气管外,且与所述燃气管之间形成有一次空气通道,所述一次空气通道的一次空气出口用于与所述燃烧室连通;
二次空气管,套设于所述一次空气管外,且与所述一次空气管之间形成有二次空气通道,所述二次空气通道的二次空气出口处盖设有孔板,所述孔板上设置多个出气孔,所述出气孔用于连通所述二次空气通道与所述燃烧室;
点火器,设于所述一次空气管内,且所述点火器的点火端延伸至所述燃气管的所述燃气出口处,用于将所述一次空气出口输出的一次空气和所述燃气出口输出的燃气的混合物点燃。
本发明所述的用于燃气热水器的燃烧装置,与背景技术相比,具有的有益效果为:
燃烧装置通过燃气管、一次空气管和二次空气管由内至外的依次设置,使得冷启动阶段空气可以分级参与燃烧,以形成污染物排放较少的有焰燃烧,然后再通过一次空气通道及二次空气通道中风量的控制,最终使一次空气通道不再供气,仅由二次空气通道供气,并通过二次空气通道的二次空气出口处出气孔的设置增大出气的气流速度,进而可以实现由有焰燃烧到MILD燃烧的过渡;该燃烧装置并不采用燃气与高温空气扩散燃烧形成高温烟气以直接实现MILD燃烧的燃烧方式,进而也就无需使用电加热件对空气进行预热,节约了成本;此外,由于在冷启动阶段先进行了有焰燃烧,具有易点火的效果,且无论是有焰燃烧,还是MILD燃烧,污染物的排放量都较少。
在其中一个实施例中,所述燃气管、所述一次空气管和所述二次空气管均为中空的圆柱形结构,且三者的中心轴线重合;多个所述出气孔沿同一虚拟圆的圆周均匀分布,所述虚拟圆的圆心位于所述中心轴线上。
在其中一个实施例中,所述出气孔为圆形孔;所述燃气管的内径为d,所述出气孔的孔径为D,所述出气孔到所述燃气管的中心距离L大于2(d+D)。
在其中一个实施例中,所述燃气管的所述燃气出口处设置钝体,所述钝体用于使所述一次空气通道输出的气流在燃气管的所述燃气出口处形成回流区;所述点火器的所述点火端延伸至所述回流区。
在其中一个实施例中,所述燃气管的所述燃气出口、所述一次空气通道的所述一次空气出口以及所述二次空气通道的所述二次空气出口相平齐。
上述第二个技术问题通过以下技术方案进行解决:
一种燃气热水器,包括燃烧室和上述任一所述的用于燃气热水器的燃烧装置,还包括:
风机,用于向所述一次空气通道和所述二次空气通道输送空气;
第一调节阀,用于调节所述一次空气通道中的风量;
第二调节阀,用于调节所述二次空气通道中的风量。
本发明所述的燃气热水器,与背景技术相比,具有的有益效果为:
燃气热水器先进入冷启动阶段,燃气管内输入燃气,一次空气通道和二次空气通道均输入空气,燃气与空气混合后利用点火器点火,燃气开始燃烧;这里冷启动阶段的燃气燃烧为有焰燃烧,由于二次空气通道到燃气管的距离较一次空气通道的远,因此空气分级参与燃烧,即可以通过延缓空气与燃气的混合来降低燃烧速度,进而降低燃烧的最高温度,而燃烧最高温度的降低可以减少NOX的生成,因此这个阶段虽然是有焰燃烧并没有形成MILD燃烧,但是NOX排放量也较低;待燃烧室内的温度超过燃气自燃温度后,可以调节一次空气通道和二次空气通道内的风量,直至一次空气通道不再供气,仅由二次空气通道供气,由于二次空气通道的二次空气出口处设置孔板,空气仅能由出气面积较小的出气孔逸出,因此随着二次空气通道内的风量增大,出气孔输出的气流速度也增大,能够在燃烧室内大量卷吸烟气;再者,由于整个燃烧室内的温度可以维持在较高水平,燃气管距离二次空气管也较远,因此燃气与二次空气在燃烧室混合前会先与高温低氧的烟气混合,从而实现MILD燃烧,燃气热水器也进入正常运行阶段;无论是冷启动阶段,还是正常运行阶段,NOX排放量都不高;燃气热水器并不采用燃气与高温空气扩散燃烧形成高温烟气以直接实现MILD燃烧的燃烧方式,进而也就无需使用电加热件对空气进行预热,节约了成本;此外,由于在冷启动阶段先进行了有焰燃烧,具有易点火的效果。
在其中一个实施例中,所述燃烧室的内壁上设置保温层。
上述第三个技术问题通过以下技术方案进行解决:
一种用于上述任一所述燃气热水器的控制方法,包括如下步骤:
燃气热水器进入冷启动阶段,燃气管内输入燃气,风机同时为一次空气通道和二次空气通道供气,一次空气和二次空气在燃烧室内先后与燃气混合;
点火器工作,将燃气和空气的混合物点燃;
燃烧室的温度超过燃气自燃温度后,调节第一调节阀及第二调节阀的开度,使一次空气通道的出风量逐渐减小、二次空气通道中的出风量逐渐增大,直至全部由二次空气通道供气,燃气热水器形成MILD燃烧,并进入正常运行阶段。
本发明所述的燃气热水器的控制方法,与背景技术相比,具有的有益效果为:
燃气热水器先进入冷启动阶段,燃气管内输入燃气,一次空气通道和二次空气通道均输入空气,燃气与空气混合后利用点火器点火,燃气开始燃烧;这里冷启动阶段的燃气燃烧为有焰燃烧,由于二次空气通道到燃气管的距离较一次空气通道的远,因此空气分级参与燃烧,即可以通过延缓空气与燃气的混合来降低燃烧速度,进而降低燃烧的最高温度,而燃烧最高温度的降低可以减少NOX的生成,因此这个阶段虽然是有焰燃烧并没有形成MILD燃烧,但是NOX排放量也较低;待燃烧室内的温度超过燃气自燃温度后,可以调节一次空气通道和二次空气通道内的风量,直至一次空气通道不再供气,仅由二次空气通道供气,由于二次空气通道的二次空气出口处设置孔板,空气仅能由出气面积较小的出气孔逸出,因此随着二次空气通道内的风量增大,出气孔输出的气流速度也增大,能够在燃烧室内大量卷吸烟气;再者,由于整个燃烧室内的温度可以维持在较高水平,燃气管距离二次空气管也较远,因此燃气与二次空气在燃烧室混合前会先与高温低氧的烟气混合,从而实现MILD燃烧,燃气热水器也进入正常运行阶段;无论是冷启动阶段,还是正常运行阶段,NOX排放量都不高;燃气热水器并不采用燃气与高温空气扩散燃烧形成高温烟气以直接实现MILD燃烧的燃烧方式,进而也就无需使用电加热件对空气进行预热,节约了成本;此外,由于在冷启动阶段先进行了有焰燃烧,具有易点火的效果。
在其中一个实施例中,在冷启动阶段,燃气热水器以额定功率运行。
在其中一个实施例中,在正常运行阶段,二次空气通道在出气孔处的空气流速大于30m/s。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种用于燃气热水器的燃烧装置的俯视图;
图2为本发明实施例提供的一种用于燃气热水器的燃烧装置的侧剖图;
图3为图2中A处的局部放大图;
图4为本发明实施例提供的另一种用于燃气热水器的燃烧装置的俯视图;
图5为本发明实施例提供的另一种用于燃气热水器的燃烧装置的侧剖图;
图6为本发明实施例提供的一种燃气热水器的结构示意图。
标号说明:
100、燃烧装置;200、燃烧室;300、换热室;400、集烟罩;500、排烟管;600、第一调节阀;700、第二调节阀;800、风机;
210、保温层;301、换热器;
10、燃气管;20、一次空气管;30、二次空气管;40、点火器;50、孔板;60、紧固件;
11、钝体;21、安装孔;22、螺纹孔;51、出气孔;
101、燃气通道;1a、燃气进口;1b、燃气出口;
201、一次空气通道;2a、一次空气进口;2b、一次空气出口;
301、二次空气通道;3a、二次空气进口;3b、二次空气出口。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。
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更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本实施例提供了一种用于燃气热水器的燃烧装置,能够应用于燃气热水器中,最终实现MILD燃烧。
具体地,参考图1和图2,用于燃气热水器的燃烧装置100包括燃气管10、一次空气管20、二次空气管30和点火器40;燃气管10的燃气出口1b用于与燃气热水器的燃烧室连通;一次空气管20套设于燃气管10外,且与燃气管10之间形成有一次空气通道201,一次空气通道201的一次空气出口2b用于与燃烧室连通;二次空气管30套设于一次空气管20外,且与一次空气管20之间形成有二次空气通道301,二次空气通道301的二次空气出口3b处盖设有孔板50,孔板50上设置多个出气孔51,出气孔51用于连通二次空气通道301与燃烧室;点火器40设于一次空气管20内,且点火器40的点火端延伸至燃气管10的燃气出口1b处,用于将一次空气出口2b输出的一次空气和燃气出口1b输出的燃气的混合物点燃。这里的多个应理解为至少两个。不难理解的是,燃气管10所具有的通道即为燃气通道101,燃气通道101的进口和出口即为燃气管10的燃气进口1a和燃气出口1b。
参考图6,本实施例还提供一种燃气热水器,其包括燃烧室200和上述用于燃气热水器的燃烧装置100,燃气热水器还包括风机800、第一调节阀600和第二调节阀700,风机800用于向一次空气通道201和二次空气通道301输送空气,第一调节阀600用于调节一次空气通道201中的风量,第二调节阀700用于调节二次空气通道301中的风量。具体实施时,一次空气通道201和二次空气通道301与同一风机800连接,第一调节阀600设于一次空气通道201的一次空气进口2a与风机800的连接管道上,第二调节阀700设于二次空气通道301的二次空气进口3a与风机800的连接管道上。
本实施例还提供一种燃气热水器的控制方法,具体包括如下步骤:
燃气热水器进入冷启动阶段,燃气管10内输入燃气,风机800同时为一次空气通道201和二次空气通道301供气,一次空气和二次空气在燃烧室200内先后与燃气混合;
点火器40工作,将燃气和空气的混合物点燃;
燃烧室200的温度超过燃气自燃温度后,调节第一调节阀600及第二调节阀700的开度,使一次空气通道201的出风量逐渐减小、二次空气通道301中的出风量逐渐增大,直至全部由二次空气通道301供气,燃气热水器形成MILD燃烧,并进入正常运行阶段。
即燃气热水器先进入冷启动阶段,此时燃气管10内输入燃气,一次空气通道201和二次空气通道301均输入空气,燃气与空气混合后利用点火器40点火,燃气开始燃烧;这里冷启动阶段的燃气燃烧为有焰燃烧,由于二次空气通道301到燃气管10的距离较一次空气通道201的远,因此空气分级参与燃烧,即可以通过延缓空气与燃气的混合来降低燃烧速度,进而降低燃烧的最高温度,而燃烧最高温度的降低可以减少NOX的生成,因此这个阶段虽然是有焰燃烧并没有形成MILD燃烧,但是NOX排放量也较低。待燃烧室200内的温度超过燃气自燃温度后,可以调节一次空气通道201和二次空气通道301内的风量,直至一次空气通道201不再供气,仅由二次空气通道301供气,由于二次空气通道301的二次空气出口3b处设置孔板50,空气仅能由出气面积较小的出气孔51逸出,因此随着二次空气通道301内的风量增大,出气孔51输出的气流速度也增大,能够在燃烧室200内大量卷吸烟气;再者,由于整个燃烧室200内的温度可以维持在较高水平,燃气管10距离二次空气管30也较远,因此燃气与二次空气在燃烧室200混合前会先与高温低氧的烟气混合,由于烟气中含有大量的CO2和水蒸气等非反应气体,从而燃烧区域的燃气和氧气的浓度被非反应气体稀释,燃烧室200满足MILD燃烧的主要条件(较高的空气温度和较低的氧气浓度),从而实现MILD燃烧,燃气热水器也进入正常运行阶段;可见,无论是冷启动阶段,还是正常运行阶段,NOX排放量都不高。
综上,本实施例所提供的燃烧装置100通过燃气管10、一次空气管20和二次空气管30由内至外的依次设置,使得冷启动阶段空气可以分级参与燃烧,以形成污染物排放较少的有焰燃烧,然后再通过一次空气通道201及二次空气通道301中风量的控制,最终使一次空气通道201不再供气,仅由二次空气通道301供气,并通过二次空气通道301的二次空气出口3b处出气孔51的设置增大出气的气流速度,进而可以实现由有焰燃烧到MILD燃烧的过渡;该燃烧装置并不采用燃气与高温空气扩散燃烧形成高温烟气以直接实现MILD燃烧的燃烧方式,进而也就无需使用电加热件对空气进行预热,节约了成本;此外,由于在冷启动阶段先进行了有焰燃烧,具有易点火的效果,且无论是有焰燃烧,还是MILD燃烧,污染物的排放量都较少。
本实施例的用于燃气热水器的燃烧装置100为一种扩散式燃烧装置。扩散式燃烧又是一种非预混燃烧,是指燃料与空气未经预先混合,在分别送入燃烧设备后采用边混合边燃烧的燃烧方式。由于燃料和空气未预混,非预混燃烧具有稳定燃烧范围(指燃料-空气比的变化范围)宽和不会产生回火等优点。
具体实施时,当燃烧室200温度超过燃气自燃温度需要进行燃烧方式的过渡时,一次空气风道的风量是逐渐减少地,二次空气通道301输出的空气流速也是逐渐提升的,这个过程是通过控制相应的调节阀的关闭速度及打开速度实现的,最终的原则是保证燃烧状况的变化不会引起燃气热水器输出的热水水温的变化;即整个冷启动过程,燃气热水器都以额定功率运行,以快捷且平稳地实现由有焰燃烧到MILD燃烧的过渡,减少启动时间,尤其适用于高燃烧速率燃气在燃气热水器中应用。本实施例中,设置两个调节阀的调节时间为10~30秒,以避免引起燃烧不稳定;即由冷启动状态到正常运行状态的切换时间为10~30秒。
具体可选地,在冷启动阶段,二次空气通道301在出气孔51处的空气流速(即二次空气通道301的出气速度)为10m/s。进一步可选地,在正常运行阶段,即MILD燃烧阶段,二次空气通道301的出气速度大于30m/s,以保证MILD燃烧的实现;优选地,MILD燃烧阶段,二次空气通道301的出气速度大于40m/s。
继续参考图6,燃气热水器还包括换热器301、换热室300、集烟罩400及排烟管500,燃烧室200、换热室300、集烟罩400及排烟管500依次连通设置;换热器301设于换热室300内,并通道对流换热的方式吸收烟气放出的热量,将冷水加热为热水,并流出燃气热水器供用户使用。上述均为燃气热水器的通用部件,这里不再赘述。此外,燃气热水器还包括外壳、控制系统及显示系统,这些也都是燃气热水器的通用部件,这里也不再赘述。
进一步地,在燃烧室200的内壁上设置保温层210。设置保温层210的目的在于保护燃气热水器的外壳体、防止燃烧室200的高温对燃气热水器的零部件造成损坏,同时使燃烧室200内的温度保持在较高水平,避免过多散发至外界,导致燃烧室200内的温度低于燃气的自燃温度。可选地,保温层210选用硅酸铝保温材料;具体地,保温层210通过不锈钢固定件固定于燃烧室200的内壁上。
具体实施时,可以在燃烧室200内布置温度检测点,用来实时检测燃烧室200内的温度。一般地,温度检测通过设置在燃烧室200内壁上的热电偶实现。
应当理解的是,上述的燃烧室200的温度大于燃气自燃温度是指的整个燃烧室200任意一处的温度都得大于燃气的自燃温度,这样才能将所有的燃气燃烧掉,但是受到热量流失及燃烧装置100设置位置等的限制,燃烧室200内的温度分布是不均的,温度检测点的设置数量也是无法穷尽的,且即使温度检测点处的温度达到了燃气自燃温度,但燃烧室200内还会有部分区域未达到燃气自燃温度,这部分燃气就无法参与燃烧。因此,为了保证燃烧室200内所有的区域都能达到燃气的自燃温度,限定检测到燃烧室200内的温度超过燃气自燃温度足够高后,再进行燃气热水器由冷启动状态到正常运行状态的切换。示例地,当燃气为甲烷时,甲烷的自燃温度为538℃,此时限定温度检测点检测到温度只有达到900℃时,再进行状态切换。当然,具体实施时,根据燃气种类的不同,以及燃烧室200的尺寸、内部构造以及温度检测点设置位置的不同,进行状态切换的临界温度可以适应性改变。
针对上述用于燃气热水器的燃烧装置100来说,燃气管10、一次空气管20和二次空气管30均为中空的圆柱形结构,且三者的中心轴线重合;多个出气孔51沿同一虚拟圆的圆周均匀分布,虚拟圆的圆心位于中心轴线上。上述多个管材圆柱形结构的设置与多个位于同一虚拟圆圆周上的出气孔51的配合,使燃气与空气可以在整个燃烧装置100的出气端均匀燃烧。更具体地,出气孔51为圆形孔;参考图1和图2,燃气管10的内径为d,出气孔51的孔径为D,出气孔51到燃气管10的中心距离L大于2(d+D),以确保冷启动阶段空气分级参与燃烧的实现以及到MILD燃烧的顺利过渡。优选地,出气孔51到燃气管10的中心距离大于3(d+D)。可以理解的是,出气孔51的形状还可以为矩形、椭圆形、腰形或者其它形状,本实施例并不做具体限制。
燃气管10的燃气出口1b、一次空气通道201的一次空气出口2b以及二次空气通道301的二次空气出口3b相平齐,使得一次空气通道201和二次空气通道301输出的空气逐渐参与到燃烧中,即空气分级参与燃烧,延缓空气与燃气的混合来降低燃烧速度,降低燃烧的最高温度,而燃烧最高温度的降低可以减少NOX的生成。
可选地,燃气管10的燃气出口1b处设置钝体11,钝体11用于使一次空气通道201输出的气流在燃气管10的燃气出口1b处形成回流区,点火器40的点火端延伸至回流区。钝体11使一次空气通道201流出的气体形成回流区,由于回流区内的气体流速较低,在回流区内燃气与空气可以充分混合,点火器40也就更容易点火。具体地,点火器40的点火端即为放电端,放电端发出高压火花,将燃气和空气的混合物点燃。
钝体11是非流线体,有较大的甚至压倒优势的压差阻;具体实施时,钝体11有不同的实现形式,只要能够在燃气管10的燃气出口1b处形成回流区都可以利用到本实施例中。可选地,参考图2和图5,将钝体11设置为中空的锥形结构,锥形结构的小头端与燃气管10相连,锥形结构的大头端即为出气端。具体地,锥形结构的大头端与一次空气通道201的一次空气出口2b和二次空气通道301的二次空气出口3b均相平齐。可选地,钝体11与燃气管10为一体式结构,以方便制造。具体实施时,钝体11的壁厚与燃气管10的壁厚可以保持相同(参考图5),也可以沿着远离燃气管10的方向逐渐增大,但燃气通道101的内径保证一致(参考图2),无论哪种情况,只要不影响钝体11发挥产生回流区的作用即可。具体地,钝体11的侧壁上开设有通孔,点火器40的点火端由通孔贯穿钝体11后延伸至燃烧装置100的出气端外。
具体实施时,可以将点火器40固定于一次空气管20的管壁上。进一步具体地,参考图3,利用紧固件60将点火器40的底端与二次空气管20的底部管壁进行连接,实现点火器40的固定。本实施例中,紧固件60为螺栓,二次空气管20的底部管壁上开设安装孔21和螺纹孔22,点火器40由安装孔21进入到一次空气管20内部,并向上延伸至出气端,然后螺栓穿过点火器40后拧入螺纹孔22内,进而完成点火器40的安装固定。
本实施例的用于燃气热水器的燃烧装置100和燃气热水器可以竖直布置、也可以水平布置,并不影响MILD燃烧的实现,但布置方式应便于安装、外形美观并减少占有空间的大小。
在上述具体实施方式的具体内容中,各技术特征可以进行任意不矛盾的组合,为使描述简洁,未对上述各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
上述具体实施方式的具体内容仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种用于燃气热水器的燃烧装置,其特征在于,包括:
燃气管(10),其燃气出口(1b)用于与燃气热水器的燃烧室(200)连通;
一次空气管(20),套设于所述燃气管(10)外,且与所述燃气管(10)之间形成有一次空气通道(201),所述一次空气通道(201)的一次空气出口(2b)用于与所述燃烧室(200)连通;
二次空气管(30),套设于所述一次空气管(20)外,且与所述一次空气管(20)之间形成有二次空气通道(301),所述二次空气通道(301)的二次空气出口(3b)处盖设有孔板(50),所述孔板(50)上设置多个出气孔(51),所述出气孔(51)用于连通所述二次空气通道(301)与所述燃烧室(200);
点火器(40),设于所述一次空气管(20)内,且所述点火器(40)的点火端延伸至所述燃气管(10)的燃气出口(1b)处,用于将所述一次空气出口(2b)输出的一次空气和所述燃气出口(1b)输出的燃气的混合物点燃。
2.根据权利要求1所述的用于燃气热水器的燃烧装置,其特征在于,所述燃气管(10)、所述一次空气管(20)和所述二次空气管(30)均为中空的圆柱形结构,且三者的中心轴线重合;多个所述出气孔(51)沿同一虚拟圆的圆周均匀分布,所述虚拟圆的圆心位于所述中心轴线上。
3.根据权利要求2所述的用于燃气热水器的燃烧装置,其特征在于,所述出气孔(51)为圆形孔;所述燃气管(10)的内径为d,所述出气孔(51)的孔径为D,所述出气孔(51)到所述燃气管(10)的中心距离L大于2(d+D)。
4.根据权利要求1所述的用于燃气热水器的燃烧装置,其特征在于,所述燃气管(10)的所述燃气出口(1b)处设置钝体(11),所述钝体(11)用于使所述一次空气通道(201)输出的气流在燃气管(10)的所述燃气出口(1b)处形成回流区;所述点火器(40)的所述点火端延伸至所述回流区。
5.根据权利要求1所述的用于燃气热水器的燃烧装置,其特征在于,所述燃气管(10)的所述燃气出口(1b)、所述一次空气通道(201)的所述一次空气出口(2b)以及所述二次空气通道(301)的所述二次空气出口(3b)相平齐。
6.一种燃气热水器,其特征在于,包括燃烧室(200)和权利要求1-5任一项所述的用于燃气热水器的燃烧装置,还包括:
风机(800),用于向所述一次空气通道(201)和所述二次空气通道(301)输送空气;
第一调节阀(600),用于调节所述一次空气通道(201)中的风量;
第二调节阀(700),用于调节所述二次空气通道(301)中的风量。
7.根据权利要求6所述的燃气热水器,其特征在于,所述燃烧室(200)的内壁上设置保温层(210)。
8.一种用于权利要求6或7所述的燃气热水器的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
燃气热水器进入冷启动阶段,燃气管(10)内输入燃气,风机(800)同时为一次空气通道(201)和二次空气通道(301)供气,一次空气和二次空气在燃烧室(200)内先后与燃气混合;
点火器(40)工作,将燃气和空气的混合物点燃;
燃烧室(200)的温度超过燃气自燃温度后,调节第一调节阀(600)及第二调节阀(700)的开度,使一次空气通道(201)的出风量逐渐减小、二次空气通道(301)中的出风量逐渐增大,直至全部由二次空气通道(301)供气,燃气热水器形成MILD燃烧,并进入正常运行阶段。
9.根据权利要求8所述的燃气热水器的控制方法,其特征在于,在冷启动阶段,燃气热水器以额定功率运行。
10.根据权利要求8所述的燃气热水器的控制方法,其特征在于,在正常运行阶段,二次空气通道(301)在出气孔(51)处的空气流速大于30m/s。
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