CN117178143A - 燃烧器和包括该燃烧器的热水器 - Google Patents

Abstract

根据本发明，一种基于基准方向位于燃烧室的上游侧的用于热水器的燃烧器，基准方向是通过燃烧反应产生的燃烧气体的流动方向，燃烧器包括用于产生燃烧反应的板状分配板，其中：当正交于基准方向的一个方向被称为长度方向并且垂直于基准方向和长度方向的方向被称为宽度方向时，多个通孔形成为沿着基准方向穿过分配板，使得用于燃烧反应的燃料和空气的混合物穿过通孔，并且形成为沿着长度方向和宽度方向彼此间隔开；分配板具有是位于相对于宽度方向的中心处的部分的中心部分和位于中心部分的两侧的外部部分；并且，通过将位于外部部分处的通孔的面积之和除以外部边部分的面积而获得的穿透密度小于通过将位于中心部分处的通孔的面积之和除以中心部分的面积而获得的穿透密度。

Description

燃烧器和包括该燃烧器的热水器

技术领域

本发明涉及一种燃烧器以及包括该燃烧器的热水器。

背景技术

热水器是一种用于将通过燃烧反应产生的热量输送到水中，以用于加热或供应热水的装置。通过热水器进行引入水、加热所引入的水以及排出经加热的水的过程。

燃烧反应可以在燃烧器中发生，并且燃烧器需要燃料来引起燃烧反应。当燃料穿过形成于燃烧器中的通孔时，在有利地形成火焰的状态下发生点火，并且可以在燃烧反应期间产生火焰。

虽然燃烧器中产生的热量用于加热水，但是在此过程中，过多的热量被输送到构成热水器的其他部件，从而其他部件可能变形或损坏，或者可能无法发挥其功能。特别地，由于在燃烧器中产生的火焰的周边散开，燃烧室的内壁可能被过度加热，并且这使燃烧性能劣化，导致不完全燃烧，从而在燃烧器中的燃烧反应中可能过量产生一氧化碳。当不完全燃烧发生时，热水器的热效率可能劣化。

发明内容

【技术问题】

本发明的一个方面提供了一种用于具有改进的燃烧性能的热水器的燃烧器以及包括该燃烧器的热水器。

【技术方案】

根据本发明的一个方面，一种用于热水器的燃烧器，所述燃烧器参照基准方向位于燃烧室的上游侧，所述基准方向是通过燃烧反应产生的燃烧气体的流动方向，所述燃烧器包括：产生燃烧反应的板状分配板，其中，当垂直于所述基准方向的一个方向被定义为长度方向并且垂直于所述基准方向和所述长度方向的方向被定义为宽度方向时，多个通孔沿着所述基准方向设置在所述分配板中，以沿着所述长度方向和所述宽度方向彼此间隔开，使得用于所述燃烧反应的燃料和空气的混合物穿过所述通孔，并且所述分配板包括参照所述宽度方向位于中心处的中心部分和位于所述中心部分的相对两侧的外裙部分，并且通过将位于所述外裙部分处的所述通孔的面积之和除以所述外裙边部分的面积而获得的穿透密度小于通过将位于所述中心部分处的所述通孔的面积之和除以所述中心部分的面积而获得的穿透密度。

根据本发明的另一个方面，一种热水器包括：燃烧器，所述燃烧器包括混合室和板状分配板，燃料和空气在所述混合室中混合以产生混合物，所述板状分配板在所述混合物被喷射时产生燃烧反应；燃烧室，所述燃烧室被构造成使得通过所述燃烧反应产生的火焰位于所述燃烧室的内部；热交换器，所述热交换器通过使用通过所述燃烧反应产生的热量来加热水；以及燃烧室绝热管道，所述燃烧室绝热管道被构造成使得水流到所述燃烧室的外侧以对所述燃烧室进行绝热，当通过所述燃烧反应产生的燃烧气体流动的方向被定义为基准方向时，与所述基准方向垂直的一个方向被定义为长度方向，并且与所述基准方向和所述长度方向垂直的方向被定义为宽度方向，多个通孔沿着所述基准方向设置在所述分配板中，以沿着所述长度方向和所述宽度方向彼此间隔开，使得所述混合物穿过所述通孔，并且所述分配板包括参照所述宽度方向位于中心处的中心部分和位于所述中心部分的相对两侧的外裙部分，并且形成在所述外裙部分处的所述通孔被设置成使得由穿过参照所述宽度方向设置在所述外裙部分处的所述通孔的所述混合物形成的火焰的外远端位于所述燃烧室的侧壁的与所述燃烧室绝热管道接触的部分的内侧。

【有益效果】

因此，可以提高燃烧器的燃烧性能，从而既不引起不完全燃烧也不产生作为其副产物的一氧化碳的燃烧反应是可能的。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施例的热水器的透视图。

图2是示出根据本发明的第一实施例的热水器的纵向截面的一部分的视图。

图3是示出根据本发明的第一实施例的具有通孔的燃烧器的分配板的形状的视图。

图4是示出根据本发明的第二实施例的燃烧器的分配板的形状的视图。

图5是示出根据本发明的第三实施例的燃烧器的分配板的形状的视图。

图6是示出根据本发明的第四实施例的燃烧器的分配板的形状的视图。

图7是示出根据本发明的第五实施例的燃烧器的分配板的形状的视图。

图8是示出根据本发明的第六实施例的燃烧器框架的支架止动部分覆盖分配板的状态的视图。

图9是示出根据本发明的第七实施例的盖板覆盖分配板的状态的视图。

图10是示出在使用示例性分配板的燃烧器中产生的框架的形状的视图。

图11是示出根据本发明的第一实施例的在燃烧器中产生的火焰的形状的视图。

具体实施方式

本申请要求于2021年4月14日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2021-0048778和于2022年4月5日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2022-0042484的优先权，上述韩国专利申请的全部公开内容通过引用并入本文中。

在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施例。在将附图标记添加到附图的部件中时，应当注意，即使在不同的附图中绘制相同的部件时，相同的部件也由相同的附图标记表示。此外，在描述本发明的实施例时，当确定相关的已知配置和功能的详细描述可能妨碍对本发明的实施例的理解时，将省略其详细描述。

此外，在描述本发明的实施例的部件时，可以使用术语，例如第一、第二、“A”、“B”、(a)和(b)。这些术语仅用于区分部件，相应部件的本质、次序和顺序不受这些术语的限制。当描述一个部件“连接到”、“联接到”或“电连接到”另一个部件时，应该理解的是，前一个部件可以直接连接、紧固或连接到后一个部件，但第三个部件可以“连接”、“联接”或“电气连接”在这两个部件之间。

图1是示出根据本发明的第一实施例的热水器1的透视图。图2是示出根据本发明的第一实施例的热水器1的纵向截面的一部分的视图。

将通过燃烧反应产生的燃烧气体流动的方向定义为基准方向D1，将与基准方向D1垂直的一个方向定义为长度方向D3，将与基准方向D1和长度方向D3垂直的方向定义为宽度方向D2。

部件可以沿着基准方向D1布置。这里，基准方向D1可以是向下的方向。在说明书中，为了便于描述，参考基准方向D1、宽度方向D2和长度方向D3。可以相对于布置热水器1的方向来确定这些方向。

根据本发明的第一实施例的热水器1可以具有燃烧器10、燃烧室20以及热交换器30和40，它们沿着基准方向D1按顺序排列。因此，在燃烧器10中产生的燃烧气体可以向下流动，并且可以经由燃烧室20以及热交换器30和40排出。热交换器30和40可以包括潜热热交换器40和显热热交换器30，并且显热热交换器30可以设置在燃烧室20的内部。

燃烧室20

根据本发明的第一实施例的热水器1可以包括燃烧室20。由燃烧器10产生的燃烧反应引起的火焰可以位于燃烧室20的内部。燃烧室20可以具有类似盒子的形状，其上侧和下侧开口，并且燃烧器10可以连接到相对于基准方向D1的上游侧，并且热交换器30和40可以连接到其下游侧。因此，燃烧气体可以在燃烧器10中产生，并且可以经由燃烧室20输送到显热热交换器30和潜热热交换器40。

燃烧室20可以具有侧壁21。燃烧室20的侧壁21可以包括沿着长度方向D3彼此间隔开的两个普通侧板，以及沿着宽度方向D2彼此间隔开的两个绝热侧板。一般侧板和绝热侧板可以彼此联接以限定燃烧空间200。每个通道盖板22都包括作为突出到燃烧室20外部的部分的通道盖，通道盖板22可以分别沿着长度方向D3联接到一般侧板的外部。因此，水可以在其中流动的空间可以被限定在一般侧板和通道盖之间，并且该空间可以与相邻的绝热管道或相邻的显热换热管道32连通，这将在下面描述，以限定包括绝热管道的绝热通道的一部分和包括显热换热管道32的显热通道。

热交换器30和40

热交换器30和40通过利用通过燃烧反应产生的热量来加热水。热交换器30和40可以被分为显热热交换器30以及潜热热交换器40，根据显热热交换器和潜热热交换器使用热量。

热交换器30和40中的每一个都可以具有壳体70。热交换器30和40的壳体70可以包括沿着长度方向D3彼此间隔开的两个换热通用侧板71，以及沿着宽度方向D2彼此间隔开的两个换热/绝热侧板72。换热通用侧板71和换热/绝热侧板72可以彼此联接以限定壳体70的内部空间。每个换热通道盖板都包括作为突出到热交换器30和40的外部的部分的通道盖，换热通道盖板可以沿着长度方向D3联接到换热通用侧板71的外部。因此，水可以在其中流动的空间可以形成在换热通用侧板71和通道盖之间，并且该空间可以与相邻的显热绝热管道52、相邻的显热换热管道32和相邻的潜热换热管道中的至少一个连通，以限定包括显热换热管道32的显热通道的一部分和包括潜热换热管道的潜热通道的一部分中的至少一个。

显热热交换器30的至少一部分可以插入到燃烧室20中。显热热交换器30可以设置在燃烧室20的内部。因此，将在下面描述的显热翅片31可以接触燃烧室20的内表面。显热热交换器30可以被设置在作为燃烧室20的内部空间的燃烧空间200的下部部分处。燃烧器10的火焰可以位于燃烧空间200的上部部分处。

根据本发明的第一实施例的热水器1可以包括绝热管道50，并且绝热管道50可以包括燃烧室绝热管道51。绝热管道50可以包括显热绝热管道52。显热绝热管道52可以设置为相对于宽度方向D2与绝热侧板的外部相邻。水可以在绝热管道50的内部流动，以使燃烧室20和显热热交换器30绝热。燃烧室绝热管道51可以使燃烧室20绝热，显热绝热管道52可以使显热热交换器30绝热。绝热管道50可以包括潜热绝热管道，该潜热绝热管道被设置为从潜热热交换器40的外部与潜热热交换器40相邻。水可以在潜热绝热管道的内部流动，以使潜热热交换器40绝热。

显热绝热管道52可以设置为与显热热交换器30相邻。然而，因为显热绝热管道52接触换热/绝热侧板72的外表面，所以显热绝热管道52可以设置在相对于换热/绝热侧板72与显热热交换器30相对的位置。对于这种设置，显热绝热管道52的一部分可以相对于上/下方向设置在与显热热交换器30的高度相似的高度处，以在沿着垂直于长度方向D3的平面截取的截面上相对于宽度方向D2与显热热交换器30重叠。

显热热交换器30被构造成接收通过在燃烧器10中产生的燃烧反应产生的热量，并且加热在其内部流动的水。虽然已经描述了根据本发明的实施例的显热热交换器30是翅片管型热交换器，但是另一种类型的热交换器(例如板状热交换器)可以用作显热热交换器。

显热热交换器30可以包括显热换热管道32和显热翅片31。显热换热管道32是被构造为接收通过燃烧反应产生的热量并且加热流过其内部的水的管道。水可以在显热换热管道32的内部流动，并且燃烧气体可以环绕其流动，使得它们通过显热换热管道32的介质交换热量。

显热换热管道32可以沿着长度方向D3延伸，并且可以沿着宽度方向D2布置。显热换热管道32的相对端可以与如上所述的由通道盖限定的空间连通，以限定显热通道。在显热换热管道32中，位于沿着宽度方向D2的相对端处的显热换热管道32中的一个可以连接到潜热热交换器40以用作显热通道的入口，而另一个可以被连接到显热绝热管道52以用作显热通道的出口。

在显热换热管道32的沿着垂直于显热换热管道32延伸的长度方向D3的平面截取的横截面中，显热换热管道32的内部空间的形状可以是沿着向上/向下方向延伸的狭槽形状。显热换热管道32的内部空间可以具有这样的形状，其中通过将其在横截面上沿向上/向下方向的长度除以其沿着宽度方向D2的宽度而获得的值为2或更大。

显热翅片31可以具有与显热换热管道32延伸的方向垂直的板状。可以设置多个显热翅片31，并且显热翅片可以通过显热换热管道32穿过。显热热交换器30可以通过使用显热翅片31来增加传热面积。

显热翅片31的上部部分可以沿着显热换热管道32形成，并且可以向上突出。可以在显热翅片31的下部部分处形成沿长度方向D3开口的百叶窗孔和沿长度方向D3从百叶窗孔的圆周突出的百叶窗，由此燃烧气体的流可以被引导到显热换热管道32的周边。

显热绝热管道52可以连接到燃烧室绝热管道51，以将显热通道连接到由燃烧室绝热管道51限定的燃烧室通道。然而，显热换热管道32和燃烧室绝热管道51可以直接彼此连接，使得燃烧室通道和随后的显热通道彼此连接。

潜热热交换器40相对于基准方向D1设置在显热热交换器30的下游侧，并且被构造成通过使用通过燃烧反应产生并流动的燃烧气体的潜热来加热流过其内部的水。燃烧气体可以经由显热热交换器30被输送到潜热热交换器40。水可以首先在潜热热交换器40中被加热，并且可以通过显热热交换器30被二次加热。因此，包括在潜热热交换器40中的换热管道可以与显热热交换器30的显热换热管道32连通，以将经加热的水输送到显热热交换器30。

潜热热交换器40可以是通过堆叠多个潜热板而形成的板状热交换器，并且可以是包括换热管道和通过换热管道的翅片的翅片管型热交换器，类似于显热热交换器30，但是其种类不限于此。

水可以被输送到加热管道，该加热管道位于需要加热外部以进行加热的加热目标中。在热量被输送到加热目标之后，可以形成闭合回路，其中，水可以返回到热水器1并循环。此外，水可以通过循环管道输送到热水热交换器以用于产生热水。

可以设置多个燃烧室绝热管道51。在图2中，多个燃烧室绝热管道与燃烧室20的左侧和右侧相邻，并且可以被设置为彼此竖直地间隔开。图中示出了总共设置有四个燃烧室绝热管道51，两个燃烧室绝热管道51设置在燃烧室20的左侧以彼此竖直地间隔开，并且两个燃烧室绝热管道51设置在燃烧室20的右侧，以彼此竖直地间隔开。

在燃烧室绝热管道51中，位于最下侧的燃烧室绝热管道51的下端可以位于显热热交换器30中包括的显热翅片31的上端的上侧。然后，从燃烧器10的下端到显热翅片31的上端的距离可以不小于80mm并且不大于85mm。通过该构造，可以减少一氧化碳骤冷现象。

一氧化碳骤冷现象是指通过燃烧产生的一氧化碳在燃烧室20中的高温区域中不能与氧气相遇，从而转化为二氧化碳并被排放，并且一氧化碳在接触具有相对较低温度的显热热交换器30时被照原样排放的现象。

燃烧室绝热管道51可以接触燃烧室的绝热侧板212g的外表面，以使燃烧室20绝热。通过燃烧反应产生并通过侧壁21输送到燃烧室20的外部区域的热量可以随着加热水流过燃烧室绝热管道51而减少。

作为侧壁21的与燃烧室绝热管道51接触的部分的绝热侧板的一部分可以具有向内凸出的形状，以对应于燃烧室绝热管道51的外观。因此，与绝热侧板具有简单板状的情况相比，燃烧室绝热管道的外表面可以在更宽的区域上接触绝热侧板。

燃烧室通道可以包括平行形成的部分和串联形成的部分中的至少一个。当水环绕燃烧空间200流动时使燃烧空间200绝热的燃烧室通道可以通过连接形成在通道盖板22中的通道盖和燃烧室绝热管道51来形成。

适配器60

根据本发明的第一实施例的热水器1可以包括适配器60。适配器60可以连接显热通道和燃烧室通道。适配器可以连接显热通道的出口和燃烧室通道的入口。如上所述，显热通道的出口可以由显热换热管道32中的一个的远端限定，可以由显热换热管道32中的一个的远端和与其连接的通道盖限定，并且可以由显热绝热管道52中的一个中的远端限定。燃烧室通道的入口可以由燃烧室绝热管道51中的一个的远端限定，或者可以由燃烧室绝热管道51中的一个的远端和与其连接的通道盖限定。

适配器60可以可分离地联接到加热水排放孔33和燃烧室供应孔23。加热水排放孔33可以是显热通道的入口，或者可以是显热绝热管道52的远端。燃烧室供应孔23是燃烧室通道的入口。加热水排放孔33和燃烧室供应孔23可以从热交换器30和40以及燃烧室20向外突出。为了将加热水排放孔33和燃烧室供应孔23联接成使得它们是可分离的，加热水排放孔33和燃烧室供应孔23可以相对于第三方向沿热水器1的同一方向设置。

适配器60可以具有在上侧和下侧彼此连接的适配器热交换器部分61和适配器燃烧室侧部分62，并且加热水排放孔33和燃烧室供应孔23可以在它们连接到加热水排放孔33和燃烧室供应孔23时彼此连接。适配器热交换器部分61可以具有作为一端的适配器热交换器侧连接部分，加热水排放孔33联接到该适配器热交换器侧连接部分，并且适配器燃烧室侧部分62可以具有适配器燃烧室侧连接部分，燃烧室供应孔23联接到该适配器燃烧室侧连接部分。

适配器60可以包括适配器O形环。适配器O形环是在适配器热交换器部分61和适配器燃烧室侧部分62彼此连接的区域中设置在适配器热交换器部分61和适配器燃烧室侧部分62之间的构件，并且可以具有弹性以保持适配器热交换器部分61和适配器燃烧室侧部分62之间的密封状态。

适配器热交换器部分61可以插入到适配器燃烧室侧部分62中以与其联接。这是为了防止加热水直接泄漏，即使在加热水流过适配器60时适配器O形环不能保持密封状态的情况下。

适配器夹可以设置在适配器热交换器部分61和适配器燃烧室侧部分62彼此联接的部分处，并且可以向内按压它们以牢固地联接它们。此外，可以在适配器60联接到加热水排放孔33和燃烧室供应孔23的部分处设置单独的夹，以更牢固地联接它们。

适配器热交换器部分61和适配器燃烧室侧部分62可以具有弯曲成“L”形的形状。因此，通过联接两个构件而形成的适配器60可以具有成角度的“U”形。

可以设置弯管来代替适配器60，以连接加热水排放孔33和燃烧室供应孔23。

侧板包封82

根据本发明的第一实施例，在热水器1内部，设置在显热绝热管道52和燃烧室绝热管道51之间的位置处的侧板包封82可以被包括在热水器中以接触壳体70的内表面。侧板包封82可以进一步朝向燃烧室20延伸以进一步接触侧壁21的内表面。

显热绝热管道52和燃烧室绝热管道51之间的区域既不绝热也不被冷却，因此存在过热的危险。当燃烧室20通过使用绝热体进行绝热时，由于绝热体覆盖了可能过热的区域，因此可以使过热的危险相对较低。然而，当如本发明的第一实施例中那样暴露可能过热的区域时，它可能由于过热而褪色。为了防止这种情况，侧板包封82可以设置在可能过热的区域中以与之接触，从而抑制热量传递到壳体70。

热水器1还可以包括包封支架81。包封支架81是夹持并支撑侧板包封82和壳体70的内表面使得侧板包封82接触壳体70的内部表面的支架。也就是说，侧板包封82可以介于壳体70的内表面和包封支架81之间。包封支架81的远端可以形成为随着其向上而向燃烧空间200的内部倾斜，并且当侧板包封82插入到形成在包封支架81和壳体70之间的空间中时可以引导侧板包封82。

包封支架81和侧板包封82可以在壳体70介于其间的情况下与显热绝热管道52接触。间接接触显热绝热管道52的包封支架81可以由显热绝热管道52冷却，以帮助侧板包封82的操作，该操作阻碍热量传递到可能过热的区域。

燃烧器10

燃烧器10被构造为通过使用空气和燃料来引起燃烧反应。因此，燃烧器10可以包括混合室11、火花塞、鼓风机14、燃料泵、固定框架12和分配板13。

鼓风机14接收要操作的电力，并且被构造成以特定压力泵送空气。因此，鼓风机14可以包括叶轮和马达，但是构成鼓风机14的部件不限于此。燃料泵可以将燃料泵送并供应到混合室11。

混合室11是接收来自鼓风机14的空气并接收燃料以形成混合物的部件，并且可以覆盖沿着基准方向D1形成在燃烧室20的上游侧的开口。在其中心处具有开口的固定框架12可以沿着基准方向D1联接到混合室11的下游侧。固定框架12可以位于燃烧室20和混合室11之间。

固定框架12可以包括框架盖121。固定框架12可以包括框架支架122。框架盖121可以固定在混合室11和燃烧室20之间，并且框架盖121可以覆盖燃烧室20的上端。框架支架122可以联接到框架盖121。框架支架122的一部分可以暴露于燃烧室20的内部。

框架支架122可以包括支架固定部分1221。支架固定部分1221可以位于框架支架122的关于宽度方向D2和长度方向D3的最外侧，并且可以联接到框架盖121。支架固定部分1221可以被插入并固定到框架盖121的内部。支架固定部分1221可以通过紧固构件联接到框架盖121。支架固定部分1221可以插入并固定到框架盖121的内部。支架固定部分1221可以通过紧固构件联接到框架盖121。支架固定部分1221可以形成为在宽度方向D2和长度方向D3上延伸。

框架支架122可以包括支架连接部分1222。支架连接部分连接支架固定部分1221和支架止动部分1223。支架连接部分1222可以具有在基准方向D1和长度方向D3上延伸的侧表面，以及在基准方向D1和宽度方向D2上延伸以连接支架固定部分1221的内端和支架止动部分1223的外端的侧表面。

框架支架122可以包括支架止动部分1223。可以形成围绕中心处的开口并且被包括在燃烧器框架21中的支架止动部分1223。分配板13的外部分联接到支架止动部分1223。分配板13的外部分可以是指分配板13在宽度方向D2和长度方向D3上的相对端。支架止动部分1223可以形成为围绕形成在分配板13中的燃烧区域。支架止动部分1223可以沿着宽度方向D2和长度方向D3延伸以在分配板13覆盖并封闭形成在支架止动部件1223的中心处的开口的状态下将分配板13固定在其内部，并且可以沿着宽度方向D2和长度方向D3以及基准方向D1的中间方向倾斜地延伸。

当从作为燃烧室20的内部空间的燃烧空间200沿着与基准方向D1相反的方向观察时，形成在分配板13的圆周处的区域被支架止动部分1223覆盖，并且燃烧区域的至少一部分暴露。因此，可以从位于支架止动部分1223的内端和分配板13的下表面221的边界处的外部点P1形成燃烧区域，并且伴随燃烧反应的火焰可以延伸到燃烧空间200。

燃烧反应发生在相对于基准方向D1位于分配板13的最下游侧的表面上，并且火焰延伸。让我们以这种方式将分配板13的发生燃烧反应的区域定义为燃烧区域。混合物被燃烧，并且在燃烧区域中产生火焰，并且在除了燃烧区域之外的另一点处不产生延伸到燃烧空间200的火焰。燃烧区域可以设置为使得从燃烧区域的任意点绘制的法线N1不接触燃烧室20的内表面。如图所示，燃烧区域可以设置为使得法线N1不到达侧板包封82。从燃烧区域的任意点绘制的法线N1可以在接触燃烧室20的内表面之前接触热交换器30和40相对于基准方向D1的上游侧。

此处，法线N1是指当在弯曲的燃烧区域中存在的一个点处形成假想切平面时，垂直于该切面板并通过该一个点的线。如在本发明的第一实施例中那样，在通过在平面上沿垂直于该平面的方向延伸特定形状而形成的燃烧区域的情况下，垂直于从外部点P1(外部点P1是平面上具有特定形状的一个点)绘制的切线并且穿过该一个点的线是法线N1。

因为从燃烧区域绘制的法线N1不接触燃烧室20的内表面，所以在燃烧区域中形成的火焰不接触燃烧室20的内表面，或者即使其接触燃烧室20的内表面也可能具有非常微小的影响。因此，传递到燃烧室20的侧板的由框架伴随的热量的一部分卡路里被减少，并且因此可以防止燃烧室20过度过热。

如图所示，分配板13可以是弯曲表面，其通过在垂直于一个横截面的方向上沿着基准方向D1从一个横截面延伸形成为凸起的轮廓而形成。垂直于一个横截面的方向可以是长度方向D3。

由于燃烧区域的形状，法线N1从燃烧区域的任意点延伸的方向没有随着其沿着长度方向D3而改变，而是随着其沿着宽度方向D2而改变。

燃烧区域可以被构造为使得从位于相对于宽度方向D2的最外侧的外部点P1绘制的法线N1被防止接触燃烧室20的内表面。定义锐角θ的大小，该锐角由从燃烧区域的外部点P1平行于基准方向D1延伸的线和外部点P1处的法线N1定义。将沿着宽度方向D2从形成法线N1的外部点P1到燃烧室20的内表面的距离定义为“L”，将沿着基准方向D1从形成法线N1的外部点P1到位于燃烧室20的内表面的最下游侧的点的距离定义为“H”。在这种情况下，燃烧器10可以被构造成使得燃烧室20的燃烧面积和内表面满足作为不等式的数学公式1。

[数学公式1]

在第一实施例的描述中，已经描述了在外部点P1处的法线N1的角度和长度之间的关系，但是燃烧器10可以被构造成使得在除了外部点P1之外的任意点处满足相同的等式。

火花塞被构造成在通过在混合室11中混合空气和燃料而形成的混合物中产生火花以进行点火。

分配板13被构造成固定被点燃的火焰。分配板13可以具有板形状。燃烧反应可以在混合物通过分配板13被喷射的同时发生。分配板13在宽度方向D2和长度方向D3上的相对端可以联接到固定框架12，并且分配板13可以设置为打开和封闭固定框架12的开口。通过密集地编织金属纤维以固定火焰而形成的垫可以沿着基准方向D1设置在分配板13的下游侧。

图3是示出根据本发明的第一实施例的燃烧器10的分配板13的形状的视图。

可以沿着基准方向D1穿过分配板13，使得混合物穿过分配板13，从而形成多个通孔131和132。多个通孔131和132可以设置在分配板13上，以在长度方向D3和宽度方向D2上彼此间隔开。通孔131和132可以具有沿着宽度方向D2延伸的狭缝形状。可以通过将通孔131和132分组而形成一个通孔排，通孔131和132沿着宽度方向D2设置在相同位置处并且被设置成以特定间隔彼此间隔开。可以沿着宽度方向D2形成多个通孔排。被包括在一个通孔排中的通孔131和132可以具有相同的间隔，并且被包括在另一个通孔排中的通孔131和131可以具有另一间隔。

分配板13包括相对于宽度方向D2位于中心处的中心部分A11和位于中心部分A11的相对侧的外裙部分A12。也就是说，外裙部分A12可以被分成两个部分，这两个部分被中心部分A11分开。位于外裙部分A12处的通孔131和132指的是外裙通孔132，而位于中心部分A11处的通孔131和131指的是中心通孔131。外裙部分A12相对于宽度方向D2的宽度之和可以等于或小于中心部分A11的宽度。

通过将外裙通孔132的面积之和除以外裙部分A12的面积而得到的穿透密度可以小于通过将中心通孔131的面积之和除以中心部分A11的面积所得到的穿透密度。外裙部分A12的穿透密度可以是中心部分A11的穿透密度的70％或更小。因此，穿过分配板13的混合物的量可以集中在中心部分A11处，而不是在外裙部分A12处，因此可以在中心部分A12处形成强烈的火焰。

所述外裙通孔132可以设置为使得由穿过外裙通孔132的混合物形成的火焰的相对于宽度方向D2的外远端位于燃烧室20的侧壁21的与燃烧室绝热管道51接触的部分的内侧上。也就是说，通过减小所形成的火焰的外裙部分的尺寸以防止框架直接接触燃烧室绝热管道51或燃烧室20的侧壁21，可以防止由于过热而导致的不完全燃烧，并且可以防止火焰飞溅。

设置在中心部分A11中的通孔排的间隔和设置在外裙部分A12处的通孔排的间隔可以不同。设置在中心部分A11中的通孔排的间隔可以小于设置在外裙部分A12处的通孔排的间隔。

外裙通孔132可以包括设置在相对于宽度方向D2的最外侧的外通孔1321和设置在外通孔132的内侧的内通孔1322。外通孔1321和内通孔1322可以被设置为当沿着宽度方向D2观察时沿着长度方向D3彼此交替间隔开。外通孔1321和内通孔1322可以被设置为交替地彼此间隔开第一间隔和第二间隔。因此，外裙通孔132可以被设置为使得一个外通孔1321和内通孔1322可以被定位为彼此相邻，并且另一个外通孔1321与另一个内通孔1322被定位在彼此间隔特定间隔的位置处。

外裙通孔132的数量可以小于中心通孔131的数量。外裙通孔132的面积之和可以小于中心通孔131的面积之和。

在本发明的第一实施例中，两个外裙部分A12的宽度分别为分配板13的宽度的25％，并且中心部分A11的宽度为分配板13的宽度的50％。在本发明的第一实施例中，中心通孔131的数量是外裙通孔132的数量的两倍。在本发明的第一实施例中，外裙通孔132的面积之和是所有通孔131和132的面积之和的33.6％，并且中心通孔131的面积之和是所有通孔131和132面积的66.3％。

图4是示出根据本发明的第二实施例的燃烧器的分配板的形状的视图。

根据本发明的第二实施例的分配板13b的形状在详细尺寸上与根据第一实施例的燃烧器10的分配板13的形状不同。除了根据第二实施例的燃烧器的分配板13b的形状之外，根据第一实施例的热水器1的内容物可以直接应用于根据第二实施例的热水器的其余部件。详细地，在本发明的第二实施例中，外裙部分A22的宽度分别为分配板13b的宽度的13.3％，并且中心部分A21的宽度为分配板13的73.4％。在本发明的第二实施例中，中心通孔131b的数量是外裙通孔132b的数量的5.5倍。在本发明的第二实施例中，外裙通孔132b的面积之和是所有通孔131b和132b的面积之和的15.4％，并且中心通孔131b的面积之和是所有通孔131b和132的面积的84.6％。第二实施例的中心部分A21的通孔排的数量大于第一实施例的中心部分A11的通孔排的数量。

图5是示出根据本发明的第三实施例的燃烧器的分配板的形状的视图。

根据本发明的第三实施例的分配板13c的形状在详细尺寸上与根据第一实施例和第二实施例的分配板的形状不同。除了根据第三实施例的燃烧器的分配板13c的形状之外，根据第一实施例的热水器1的内容物可以直接应用于根据第二实施例的热水器的其余部件。详细地，在本发明的第三实施例中，外裙部分A32的宽度分别是分配板13c的宽度的9.5％，并且中心部分A31的宽度是分配板13的81.0％。在本发明的第三实施例中，中心通孔131c的数量是外裙通孔132c的数量的8.5倍。在本发明的第三实施例中，外裙通孔132c的面积之和是所有通孔131c和132c的面积之和的10.6％，并且中心通孔131c的面积之和是所有通孔131c和132的面积的89.4％。

也就是说，根据本发明的实施例的燃烧器的外裙部分A12、A22和A32的宽度可以分别不小于分配板13、13b和13c的宽度的9.5％且不大于其25％，并且中心部分A11、A21和A31的宽度可以不小于分配板13、13b和13c的50％且不大于其81％。此外，根据本发明的实施例的燃烧器的中心通孔131、131b和131c的数量可以不小于外裙通孔132、132b和132c的数量的2倍且不大于其8.8倍。此外，根据本发明的实施例的燃烧器的外裙通孔132、132b和132c的面积之和可以不小于设置在分配板13、13b和13c中的通孔131、131b、131c、132、132a和132c的面积之和的10.6％且不大于其33.6％。此外，根据本发明的实施例的燃烧器的中心通孔131、131b和131c的面积之和可以不小于设置在分配板13、13b和13c中的通孔131、131b、131c、132、132b和132c的面积之和的66.3％且不大于其89.4％。第三实施例的中心部分A3 1的通孔排的数量可以大于第二实施例的中心部分A21的通孔排的数量。

图6是示出根据本发明的第四实施例的燃烧器的分配板的形状的视图。

根据本发明的第四实施例的分配板13d的形状在详细尺寸上与根据第一实施例至第三实施例的分配板的形状不同。除了根据第四实施例的燃烧器的分配板13d的形状之外，根据第一实施例的热水器1的内容物可以直接应用于根据第四实施例的热水器的其余部件。

参考附图，作为设置在外裙部分A42处的通孔的外裙通孔132d的面积可以小于作为设置在中心部分A41处的通孔的中心通孔131d的面积。详细地说，外裙通孔132d沿着宽度方向D2的宽度小于中心通孔131d沿着宽度方向D2的宽度。在外裙通孔132d中，沿着宽度方向D2位于外部的外通孔的宽度可以小于位于内侧的内通孔的宽度。

图7是示出根据本发明的第五实施例的燃烧器的分配板的形状的视图。

根据本发明的第五实施例的分配板13e的形状在详细尺寸上与根据第一实施例至第四实施例的分配板的形状不同。除了根据第五实施例的燃烧器的分配板13e的形状之外，根据第一实施例的热水器1的内容物可以直接应用于根据第五实施例的热水器的其余部件。

参考附图，作为设置在外裙部分A52处的通孔的外裙通孔132e的面积可以小于作为设置在中心部分A51处的通孔的中心通孔131e的面积。详细地，外裙通孔132e沿着长度方向D3的厚度可以小于中心通孔131e沿着长度方向D3的厚度。在外裙通孔132e中，沿着宽度方向D2位于外部的外通孔的宽度可以小于位于内侧的内通孔的宽度。

图8是示出根据本发明的第六实施例的燃烧器框架的支架止动部分1223f覆盖分配板13的状态的视图。

根据本发明的第六实施例的热水器与根据第一实施例至第五实施例的热水器的不同之处仅在于支架止动部分1223f的一部分覆盖外裙通孔132中的一些。除了根据第六实施例的支架止动部分1223f的形状之外，根据第一实施例的热水器1的内容物可以直接应用于根据第六实施例的热水器的其余部件。

燃烧器框架的支架止动部分1223f在宽度方向上的内端可以覆盖作为设置在外裙部分A12处的通孔的外裙通孔132的多个部分。支架止动部分1223f在宽度方向上的内端可以覆盖外通孔1321的至少一部分区域。支架止动部分1223f在宽度方向上的内端可以覆盖内通孔1322的部分区域。因此，当支架止动部分1223f覆盖外裙通孔132时，外裙通孔132的整个面积可以减小。

图9是示出根据本发明的第七实施例的盖板90g覆盖分配板13的状态的视图。

根据本发明的第七实施例的热水器与根据第一实施例至第六实施例的热水器的不同之处仅在于它还具有盖板90g。针对根据第一实施例的热水器1描述的内容可以原样应用于根据第七实施例的热水器的其他部件。

热水器可以包括盖板90g。盖板90g可以由包括不锈钢的材料形成。盖板90g可以覆盖通孔中的一些，这些通孔在宽度方向上与分配板13的相对端相邻。盖板90g可以被分成两个部分，以在宽度方向D2上彼此间隔开。盖板90g可以联接到分配板13，或者可以联接到支架止动部分1223以被固定。

也就是说，盖板90g可以覆盖作为设置在外裙部分A12处的通孔的外裙通孔132的多个部分。盖板90g可以覆盖外通孔1321的至少一部分区域。盖板90g可以覆盖内通孔1322的部分区域。因此，当盖板90g覆盖外裙通孔132时，外裙通孔132的整个面积可以减小。

图10是示出了使用示例性分配板在燃烧器“B”中产生的框架的形状的视图。图11是示出在根据本发明的第一实施例的燃烧器10中产生的火焰的形状的视图。

可以考虑使用分配板的示例性情况，在该分配板中，通孔被均匀地设置，而通孔的数量不被调节。当通过使用包括示例性分配板的燃烧器“B”通过燃烧反应形成火焰F1时，在相对于宽度方向的外部形成的火焰F11流动以形成如图10所示的那样大，并且当火焰F11接触燃烧室的侧壁时可能发生上述不完全燃烧。

图11示出了当使用根据本发明的第一实施例的分配板13时可以获得的火焰F2的形状，并且与图10相比，可以确定形成在相对于宽度方向D2的外部的火焰减少。因此，火焰可能不会到达燃烧室20的侧壁的与燃烧室绝热管道51接触的部分，可以减少在示例性燃烧器10中可能发生的不完全燃烧，可以减少一氧化碳，并且可以提高热水器1的效率。

即使上面已经描述了构成本发明的实施例的所有部件被组合成一个或被组合以进行操作，本发明也不限于这些实施例。也就是说，所有部件可以选择性地组合成一个，以在本发明的目的范围内操作。此外，由于上述术语，例如“包括”、“包含”或“具有”，意味着除非以相反的方式特别描述，否则可以包括相应的部件，因此应理解为不排除另一个部件，而是可以进一步包括另一个部件。除非被不同地定义，否则包括技术或科学术语在内的所有术语具有与本发明所属领域的普通人通常理解的含义相同的含义。诸如预先定义的术语之类的通常使用的术语应当被解释为与相关技术的上下文含义一致，并且除非在本发明中明确定义，否则不应当被解释成理想的或过于正式的含义。

以上描述是本发明的技术精神的简单示例，并且在不偏离本发明的基本特征的情况下，本发明所属领域的技术人员可以对本发明进行各种校正和修改。因此，提供本发明中公开的实施例不是为了限制本发明的技术精神，而是被提供成描述本发明，并且本发明的技术精神的范围不受实施例的限制。因此，本发明的技术范围应当由所附权利要求来解释，并且在等效范围内的所有技术精神都落入本发明的范围内。

Claims (17)

1.一种用于热水器的燃烧器，所述燃烧器参照基准方向位于燃烧室的上游侧，所述基准方向是通过燃烧反应产生的燃烧气体的流动方向，所述燃烧器包括：

板状分配板，所述分配板被构造成产生所述燃烧反应，

其中，当垂直于所述基准方向的一个方向被定义为长度方向并且垂直于所述基准方向和所述长度方向的方向被定义为宽度方向时，

多个通孔沿着所述基准方向设置在所述分配板中，以沿着所述长度方向和所述宽度方向彼此间隔开，使得用于所述燃烧反应的燃料和空气的混合物穿过所述通孔，并且

所述分配板包括参照所述宽度方向位于中心处的中心部分和位于所述中心部分的相对侧的外裙部分，并且

其中，通过将位于所述外裙部分处的所述通孔的面积之和除以所述外裙边部分的面积而获得的穿透密度小于通过将位于所述中心部分处的所述通孔的面积之和除以所述中心部分的面积而获得的穿透密度。

2.根据权利要求1所述的燃烧器，其中，所述外裙部分的所述穿透密度不大于所述中心部分的所述穿透密度的70％。

3.根据权利要求1所述的燃烧器，其中，参照所述宽度方向，所述外裙部分的宽度小于所述中心部分的宽度。

4.根据权利要求3所述的燃烧器，其中，所述外裙部分的宽度不小于所述分配板的宽度的9.5％且不大于所述分配板的宽度的25％，并且

其中，所述中心部分的宽度不小于所述分配板的面积的50％且不大于所述分配板的面积的81％。

5.根据权利要求1所述的燃烧器，其中，设置在所述外裙部分处的所述通孔的数量小于设置在所述中心部分处的所述通孔的数量。

6.根据权利要求5所述的燃烧器，其中，设置在所述中心部分处的所述通孔的数量不小于设置在所述外裙部分处的所述通孔的数量的2倍且不大于设置在所述外裙部分处的所述通孔的数量的8.5倍。

7.根据权利要求1所述的燃烧器，其中，设置在所述外裙部分处的所述通孔的面积之和小于设置在所述中心部分处的所述通孔的面积之和。

8.根据权利要求7所述的燃烧器，其中，设置在所述外裙部分处的所述通孔的面积之和不小于设置在所述分配板处的所述通孔的面积之和的10.6％且不大于设置在所述分配板处的所述通孔的面积之和的33.6％，并且

其中，设置在所述中心部分处的所述通孔的面积之和不小于设置在所述分配板处的所述通孔的面积之和的66.3％且不大于设置在所述分配板处的所述通孔的面积之和的89.4％。

9.根据权利要求1所述的燃烧器，其中，设置在所述外裙部分处的所述通孔包括参照所述宽度方向设置在最外侧处的外通孔和设置在所述外通孔的内侧的内通孔。

10.根据权利要求9所述的燃烧器，其中，所述外通孔和所述内通孔沿着所述长度方向交替设置，以便当沿着所述宽度方向观察时彼此间隔开，并且

其中，所述外通孔和所述内通孔被设置为交替地彼此间隔开第一间隔和第二间隔。

11.根据权利要求1所述的燃烧器，其中，设置在所述外裙部分处的所述通孔的面积小于设置在所述中心部分处的所述通孔的面积。

12.根据权利要求1所述的燃烧器，其中，沿着所述宽度方向设置在所述外裙部分处的所述通孔的宽度小于沿着所述宽度方向设置在所述中心部分处的所述通孔的宽度。

13.根据权利要求1所述的燃烧器，其中，沿着所述长度方向设置在所述外裙部分处的所述通孔的厚度小于沿着所述长度方向设置在所述中心部分处的所述通孔的厚度。

14.根据权利要求1所述的燃烧器，还包括：

燃烧器框架，所述燃烧器框架在其中心处具有开口，并且所述分配板的宽度方向和长度方向的相反端联接到所述燃烧器框架，使得所述分配板被设置成封闭所述开口，

其中，所述燃烧器框架的宽度方向的内端设置在所述外裙部分处。

15.根据权利要求1所述的燃烧器，还包括：

盖板，所述盖板覆盖设置在所述外裙部分处的所述通孔中的与所述分配板的所述宽度方向的相反端相邻的所述通孔的一部分，并且

其中，所述盖板由包括不锈钢的材料形成。

16.根据权利要求1所述的燃烧器，其中，所述分配板包括燃烧区域，所述燃烧区域是在其中产生所述燃烧反应的区域，

其中，所述燃烧区域具有轮廓，所述轮廓在沿着垂直于所述长度方向的平面截取的横截面中形成为向下凸出，并且

其中，所述燃烧区域形成为使得从参照所述宽度方向位于最外侧的两个外部点中的至少一个外部点绘制的法线不接触所述燃烧室的内表面。

17.一种热水器，包括：

燃烧器，所述燃烧器包括混合室和板状分配板，燃料和空气在所述混合室中混合以产生混合物，所述板状分配板被构造成在所述混合物被喷射时产生燃烧反应；

燃烧室，所述燃烧室被构造成使得通过所述燃烧反应产生的火焰位于所述燃烧室的内部；

热交换器，所述热交换器被构造成通过使用通过所述燃烧反应产生的热量来加热水；和

燃烧室绝热管道，所述燃烧室绝热管道被构造成使得水流到所述燃烧室的外侧以对所述燃烧室进行绝热，

其中，当通过所述燃烧反应产生的燃烧气体流动的方向被定义为基准方向时，与所述基准方向垂直的一个方向被定义为长度方向，并且与所述基准方向和所述长度方向垂直的方向被定义为宽度方向，

多个通孔沿着所述基准方向设置在所述分配板中，以沿着所述长度方向和所述宽度方向彼此间隔开，使得所述混合物穿过所述通孔，并且

所述分配板包括参照所述宽度方向位于中心处的中心部分和位于所述中心部分的相对侧的外裙部分，并且

其中，形成在所述外裙部分处的所述通孔被设置成使得由穿过参照所述宽度方向设置在所述外裙部分处的所述通孔的所述混合物形成的火焰的外远端位于所述燃烧室的侧壁的与所述燃烧室绝热管道接触的部分的内侧。