CN116951745A - 一种环保燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及燃气热水器技术领域，本发明提供了一种环保燃气热水器，设有热交换室和燃烧室，燃烧室内设有与燃烧室的壳体形成气体流通通道的催化隔板；燃烧室上设有第一进气孔；催化隔板包括第一隔板和第二隔板；第一隔板为平板结构且上下端设有第二进气孔，第二隔板为“Z”字形结构且从上到下由第一板材、第二板材和第三板材组成，第一板材的底端和第二板材的顶端连接，第二板材上设有第三进气孔；第一隔板、第三板材距离燃烧室的壳体之间的距离为b，第二板材距离燃烧室壳体的最短距离为a，与水平面之间的倾斜角为α，b/4＜a＜b/2；45°＜α＜60°，本发明使燃气充分燃烧，能有效的避免氮氧化合物的产生，保护环境，节约能源。

Description

一种环保燃气热水器

技术领域

本发明涉及燃气热水器技术领域，具体而言，涉及一种环保燃气热水器。

背景技术

燃气热水器一般包括燃烧室和热交换室，燃烧室连接空气进气管和燃气管，通过检测水流来启动空气进气管和燃气管给燃烧室进气体，在燃气燃烧的过程中，由于燃烧室的空间较小，空气的进气量主要由风扇提供，随着热水器的老化、风扇的老旧，在调节空气与燃气配比的时候，会导致燃烧室内部的燃气燃烧不充分，产生氮氧化合物和一氧化碳，污染空气；同时一氧化碳在有充足的氧气的情况下，还会二次燃烧；但是由于现有的燃烧室只有一个进气口也就是风扇从底部连接燃烧室的进气口，未充分的一氧化碳由于受热在火焰的中上部并没有充足的氧气进行二次燃烧，最后导致浪费，同时还有氮氧化合物的产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保燃气热水器，通过两个风道能有效的给燃烧室内提供充足的氧气，使燃气充分燃烧，风道的侧壁采用催化材料制作而成，能有效的避免氮氧化合物的产生，保护环境，节约能源。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：一种环保燃气热水器，从上到下设有热交换室和燃烧室，燃烧室设有进气管，热交换室设有排烟管，燃烧室为立方体结构且燃烧室内设有催化隔板，催化隔板与燃烧室的壳体形成气体流通通道；催化隔板的顶部与燃烧室的壳体的顶部之间留有豁口，在燃烧室的壳体上且靠近催化隔板的底部设有第一进气孔；催化隔板包括成对设置的第一隔板和第二隔板；第一隔板为平板结构，且第一隔板的上下端设有第二进气孔，第二隔板为“Z”字形结构且从上到下由第一板材、第二板材和第三板材组成，第三板材竖直设置，第一板材的底端和第二板材的顶端连接且靠近燃烧室的壳体设置，第二板材上设有第三进气孔；第一隔板距离燃烧室的壳体之间的距离为b，第三板材距离燃烧室的壳体之间的距离为b，第二板材距离燃烧室壳体的最短距离为a，与水平面之间的倾斜角为α，b/4＜a＜b/2；45°＜α＜60°。

进一步的，第一隔板倾斜设置且第一隔板的底端距离燃烧室的壳体之间的距离为a，第一隔板的顶端距离燃烧室的壳体之间的距离为b。

进一步的，燃烧室的进气管为文丘里管，文丘里管的出气口连通燃烧室，文丘里管的进气管连通进气风扇，文丘里管的喉管处连接燃气管。

进一步的，文丘里管的喉管处设有调节机构，其包括：对称设置的第一磁铁和第二磁铁，第一磁铁和第二磁铁垂直于喉管设置且两者的相邻端相吸设置，第一磁铁由连通喉管的第一壳体包裹且第一磁铁在第一壳体内向喉管内滑动设置；第二磁铁由连通喉管的第二壳体包裹且第二磁铁在第二壳体内向喉管内滑动设置；第一磁铁的另一端通过弹簧连接第一壳体远离喉管的末端，第二磁铁的另一端通过弹簧连接第二壳体远离喉管的末端；一壳体的外侧套设有第一线圈，第二壳体的外侧套设有第二线圈；第一线圈和第二线圈通电设置；在喉管内且位于第一壳体或者第二壳体上方设有点火器；第一磁铁的端部设有第一开口，第二磁铁的端部设有第二开口，当第一磁铁和第二磁铁接触的时候，第一开口和第二开口组成通孔。

进一步的，催化隔板上覆盖有燃烧催化剂，燃烧催化剂为Pd、Pt、CuO、MnO2其中的一种。

进一步的，催化隔板通过支撑杆连接燃烧室的壳体。

进一步的，燃烧室的壳体上设有冷凝水排出管。

本发明至少具有如下优点和有益效果：通过设置催化隔板来将原本单一的燃烧室壳体设置为夹层结构通过夹层进行燃烧后的二次供氧，在这个阶段中，氧气会被燃烧室加热，有利于二次燃烧，另外的，对于催化隔板由第一隔板和第二隔板组成，其中，第一隔板为燃烧室顶部和底部的补气，第二隔板为燃烧室中上部的补气，利用特殊的参数关系，使其进气量最大，一氧化量的排出最小，同时催化隔板上设置燃烧催化剂，其作用为帮助燃烧，将可燃气体提前氧化，减少氮氧化合物的产生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1为实施例一提供的一种环保燃气热水器的结构示意图；

图2为实施例一提供的一种环保燃气热水器中气体流通通道的结构示意图；

图3为实施例一提供的一种环保燃气热水器的断面结构示意图；

图4为实施例二提供的一种环保燃气热水器的结构示意图；

图5为实施例二提供的一种环保燃气热水器中第一磁铁和第二磁铁的第一种工作状态示意图；

图6为实施例二提供的一种环保燃气热水器中第一磁铁和第二磁铁的第二种工作状态示意图；

图标：1-热交换室，2-燃烧室，21-气体流通通道，22-第一进气孔，31-第一板材，32-第二板材，33-第三板材，34-第三进气孔，41-第一隔板，42-第二进气孔，5-调节机构，51-文丘里管，52-燃气管，53-进气风扇，54-第一磁铁，55-第二磁铁，56-第一线圈，57-点火器，58-第二线圈，59-弹簧，60-通孔，61-第一开口，62-第二开口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

实施例一

如图1所示，在本实施例中，主要公开了一种环保燃气热水器，从上到下设有热交换室1和燃烧室2，燃烧室2设有进气管，热交换室1设有排烟管，燃烧室2为立方体结构且燃烧室2内设有催化隔板，催化隔板与燃烧室2的壳体形成气体流通通道21；催化隔板的顶部与燃烧室2的壳体的顶部之间留有豁口，在燃烧室2的壳体上且靠近催化隔板的底部设有第一进气孔22；空气从第一进气孔22进入通过气体流通通道21进入豁口，最终给燃烧室2内补充助燃气体，使燃气充分燃烧，提高利用率。

进一步的，如图2,3所示，催化隔板包括成对设置的第一隔板41和第二隔板；第一隔板41为平板结构，且第一隔板41的上下端设有第二进气孔42，通过第一进气孔22进入的空气，通过气体流通通道21加热后，提高燃烧效率，减少燃气的浪费；再者，通过上下端设置的第二进气孔42，保证燃烧室2内的一次燃烧和二次燃烧的补充助燃气体；第二隔板为“Z”字形结构且从上到下由第一板材31、第二板材32和第三板材33组成，第三板材33竖直设置，第一板材31的底端和第二板材32的顶端连接且靠近燃烧室2的壳体设置，第二板材32上设有第三进气孔34；第三进气孔34的主要目的为给燃烧室2的中部补气，提高燃烧效率；这里从第一进气孔22进入的空气，主要为自由进气，当然的，在一些实施例中，也可以设置风机辅助进气，这里需要明确的是，由于内焰和外焰的燃烧所需补充的气体量不同，所以在本实施例中，为了保证第二进气孔42、第二进气口对燃烧室2的补充效率最高，本实施例中，采用如下设置，第一隔板41距离燃烧室2的壳体之间的距离为b，第三板材33距离燃烧室的壳体之间的距离为b，第二板材32距离燃烧室2壳体的最短距离为a，与水平面之间的倾斜角为α，a为3b/8；α°为55°；另外的，第一隔板41倾斜设置且第一隔板41的底端距离燃烧室2的壳体之间的距离为a，第一隔板41的顶端距离燃烧室2的壳体之间的距离为b，配合的，第二板材32和燃烧室2壳体之间的距离3b/8，保证了第二进气孔42和第三进气孔34对燃烧室2助燃气体的补充，在实际实验过程中，一氧化碳排放量能减少2％～10％，同时单位体积内的燃气升温更快，燃烧效率高。

另外，本发明的燃烧室2还能够防腐蚀。具体的，现有技术中的燃烧室2外壁一般会设置盘管。使用中，冷水先经过燃烧室外部的盘管再进入热交换室1的管道。这样就能够使得燃烧室2外部的盘管能够吸收燃烧室2外壁的的高温，进而对燃烧室2进行降温。同时也避免了燃烧室2外壁的热量散失造成的能源浪费。但是，燃烧室2外壁的盘管内的水温一般在30摄氏度左右。经研究发现，这一水温下的微生物比较活跃，及容易对盘管进行腐蚀。因此，现有技术的燃烧室2外部的盘管很容易被腐蚀损坏。本实施例的燃烧室2设置了气体流通通道21。使用中，气体流通通道21内部不断的补入冷空气，进而能够对燃烧室2进行很好的散热。进而无需盘管进行散热，有效的避免了腐蚀。同时，降温效果能够达到也使得燃烧室2的材质要求大大降低。无需再使用隔热板等材料，取而代之的是常见的钢板。使得成本也大大的降低。

在本实施例中，热交换室1采用现有技术方案；燃烧室2上的进气管主要包括燃气进气管和空气进气管，都采用现有技术方案，可以为预先混合或者单独输入的方式，热交换室1上的排烟管，也为现有技术方案，而本发明的目的就是减少排烟管内的一氧化碳排出，并且提高燃烧效率。

另外的，第一隔板41和第二隔板为催化隔板制作而言，催化隔板上设有燃烧催化剂，主要为Pd、Pt、CuO、MnO2其中的一种；对燃气和空气的混合物进行氧化，然后排到燃烧室2内燃烧，减少氮氧化合物的产生，当然的在燃烧室2内，还以进行氧化，避免产生一氧化碳，直接产生二氧化碳和水；通过预热和催化的双作用，减少氮氧化合物的产生。

进一步的，在本实施例中，催化隔板通过支撑杆连接燃烧室2的壳体；需要强调的是支撑杆的为细杆；另外的，燃烧室2在催化和预热的双作用下，会产生一定量的水，所以在燃烧室2的壳体上还设有冷凝水排出管。

实施例二

如图4所示，在本实施例中，主要结构和实施例1完全一致，区别点在于，在本实施例中，还设有调节机构5，其主要目的为，减少热水器在点燃出气由于内部燃气量过大，导致的尖峰现象，出现瞬间爆燃，反推现象；减少热水器的寿命。

对此，在本实施例中，采用如下设置：燃烧室2的进气管为文丘里管51，文丘里管51的出气口连通燃烧室2，文丘里管51的进气管连通进气风扇53，文丘里管51的喉管处连接燃气管52；文丘里管51起到充分混合的目的。

进一步的，文丘里管51的喉管处设有调节机构5，其包括：

对称设置的第一磁铁54和第二磁铁55，第一磁铁54和第二磁铁55垂直于喉管设置且两者的相邻端相吸设置，为N-S相吸；第一磁铁54由连通喉管的第一壳体包裹且第一磁铁54在第一壳体内向喉管内滑动设置；第二磁铁55由连通喉管的第二壳体包裹且第二磁铁55在第二壳体内向喉管内滑动设置；

第一磁铁54的另一端通过弹簧59连接第一壳体远离喉管的末端，第二磁铁55的另一端通过弹簧59连接第二壳体远离喉管的末端；在第一磁铁54和第二磁铁55消磁的时候，在弹簧59的作用下两者分离；

第一壳体的外侧套设有第一线圈56，第二壳体的外侧套设有第二线圈58；第一线圈56和第二线圈58的目的主要为恢复第一磁铁54和第二磁铁55的磁力，其过程为第一线圈56、第二线圈58通电，给第一磁铁54和第二磁铁55充磁，需要强调的是，两者方向相反；在本实施例中，主要通过线圈将中间的第一磁铁54和第二磁铁55磁化，然后使其相吸，第一磁铁54和第二磁铁55可以采用软铁或硅钢材料来制做，此时由于其断电消磁较快，就直接通过断电的方式来控制两者的打开，或者采用钕铁硼等材质来制作，其在充磁后还能保留一定的磁性，达到相互吸引的效果；或者采用稀有金属，理论上金属充磁的次数可以达到无数次，满足了多次点火的需求；

在喉管内且位于第一壳体或者第二壳体上方设有点火器57；如图5所示，第一磁铁54的端部设有第一开口61，第二磁铁55的端部设有第二开口62，当第一磁铁54和第二磁铁55接触的时候，第一开口61和第二开口62组成通孔60。当第一磁铁54和第二磁铁55接触的时候，第一开口61和第二开口62组成的通孔60，通过可燃气体，此时由于通孔60较小，可燃气体的量很少，点燃的时候，燃烧室2内部空间的空腔体积相对于此时可燃气体的量来说较大，就能很好的吸收尖峰，避免产生较大的反冲，导致热水器的寿命剪短；如果采用钕铁硼来做第一磁铁54和第二磁铁55，在点火成功后，由于高温的燃烧，会消磁，具体的，钕铁硼的消磁温度为300度，天然气的燃烧温度一般可达到800度，外焰温度足以消磁，温度达不到的话，也可以减少磁力，随着磁力的减少，通孔60越来越大，火焰越来越大，如图5到6的变化，就完成了通孔60的扩张，实现了最后的完全进气，保证了燃烧室2的正常工作的同时避免了点火的时候的尖峰现象。

需要说明的是，如果采用软铁或硅钢材料来制做第一磁铁54和第二磁铁55的话，那么在断电的时候，其就会失去磁性，从而实现扩大通孔60的目的，另外的，控制第一线圈56和第二线圈58工作的为单片机或者PLC，其可以集成在原本的燃气热水器的控制器中，在此就不一一张开说明了，属于本领域技术人员的应知应会。

最后需要说明的是，本实施例只是对主要发明点的实现和原理进行了详细描述，对于热水器的其他构造，采用现有技术方案即可，比如：燃气量和空气量的控制方式，用水通气的控制方式等等，均采用现有技术方案。

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 (7)

1.一种环保燃气热水器，从上到下设有热交换室(1)和燃烧室(2)，燃烧室(2)设有进气管，热交换室(1)设有排烟管，其特征在于，所述燃烧室(2)为立方体结构且所述燃烧室(2)内设有催化隔板，所述催化隔板与所述燃烧室(2)的壳体形成气体流通通道(21)；所述催化隔板的顶部与所述燃烧室(2)的壳体的顶部之间留有豁口，在所述燃烧室(2)的壳体上且靠近所述催化隔板的底部设有第一进气孔(22)；

所述催化隔板包括成对设置的第一隔板(41)和第二隔板；所述第一隔板(41)为平板结构，且所述第一隔板(41)的上下端设有第二进气孔(42)，所述第二隔板为“Z”字形结构且从上到下由第一板材(31)、第二板材(32)和第三板材(33)组成，所述第三板材(33)竖直设置，所述第一板材(31)的底端和第二板材(32)的顶端连接且靠近所述燃烧室(2)的壳体设置，所述第二板材(32)上设有第三进气孔(34)；

所述第一隔板(41)距离所述燃烧室(2)的壳体之间的距离为b，所述第三板材(33)距离所述燃烧室的壳体之间的距离为b，所述第二板材(32)距离所述燃烧室(2)壳体的最短距离为a，与水平面之间的倾斜角为α，b/4＜a＜b/2；45°＜α＜60°。

2.如权利要求1所述的环保燃气热水器，其特征在于，所述第一隔板(41)倾斜设置且所述第一隔板(41)的底端距离所述燃烧室(2)的壳体之间的距离为a，所述第一隔板(41)的顶端距离所述燃烧室(2)的壳体之间的距离为b。

3.如权利要求2所述的环保燃气热水器，其特征在于，所述燃烧室(2)的进气管为文丘里管(51)，所述文丘里管(51)的出气口连通所述燃烧室(2)，所述文丘里管(51)的进气管连通进气风扇(53)，所述文丘里管(51)的喉管处连接燃气管(52)。

4.如权利要求3所述的环保燃气热水器，其特征在于，所述文丘里管(51)的喉管处设有调节机构(5)，其包括：

对称设置的第一磁铁(54)和第二磁铁(55)，所述第一磁铁(54)和第二磁铁(55)垂直于喉管设置且两者的相邻端相吸设置，所述第一磁铁(54)由连通所述喉管的第一壳体包裹且所述第一磁铁(54)在第一壳体内向喉管内滑动设置；所述第二磁铁(55)由连通所述喉管的第二壳体包裹且所述第二磁铁(55)在第二壳体内向喉管内滑动设置；

所述第一磁铁(54)的另一端通过弹簧(59)连接所述第一壳体远离所述喉管的末端，所述第二磁铁(55)的另一端通过弹簧(59)连接所述第二壳体远离所述喉管的末端；

所述第一壳体的外侧套设有第一线圈(56)，所述第二壳体的外侧套设有第二线圈(58)，所述第一线圈(56)和所述第二线圈(58)通电设置；

在所述喉管内且位于所述第一壳体或者第二壳体上方设有点火器(57)；

所述第一磁铁(54)的端部设有第一开口(61)，所述第二磁铁(55)的端部设有第二开口(62)，当所述第一磁铁(54)和第二磁铁(55)接触的时候，所述第一开口(61)和第二开口(62)组成通孔(60)。

5.如权利要求4所述的环保燃气热水器，其特征在于，所述催化隔板上覆盖有燃烧催化剂，所述燃烧催化剂为Pd、Pt、CuO、MnO2其中的一种。

6.如权利要求5所述的环保燃气热水器，其特征在于，所述催化隔板通过支撑杆连接所述燃烧室(2)的壳体。

7.如权利要求6所述的环保燃气热水器，其特征在于，所述燃烧室(2)的壳体上设有冷凝水排出管。