CN117968253A - 一种集烟组件、燃烧换热组件、燃气热水器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集烟组件,其包括集烟壳,集烟壳形成有供气体流入的进气口、连通风机并用以排气的排气通道;以及与气流流入方向相交叉的设置于排气通道一侧的顶壁板;进气口同时对位通连排气通道、顶壁板;扰流板,其设置在进气口至排气通道的流通通道中;扰流板具有导流端,导流端延伸至进气口至顶壁板的流通通道中并配合顶壁板形成导流间隔;升降机构;扰流板连接在升降机构上并可相对顶壁板进行升降移动。本发明还公开了燃烧换热组件、燃气热水器及其控制方法。本发明可动态调整集烟壳内两种气体路径的气流阻碍程度,实现进气平衡,增强集烟组件的引流通用性,提高燃气热水器的整体燃烧稳定性,降低燃气热水器燃烧产生的噪音和振动。
Description
技术领域
本发明涉及家电技术领域,尤其涉及一种集烟组件、燃烧换热组件、燃气热水器及其控制方法。
背景技术
燃气热水器是目前最方便、经济的快速加热水的装置,其能量转化效率高,相比于电热水器,燃气热水器更节能,更加符合“双碳”要求。现有排风式的燃气热水机通常采用上抽平台设计,即其集烟组件置于燃烧器组件的上方,燃烧器组件和集烟组件之间通过热交换组件相连,工作时,由集烟组件产生负压,使得燃烧器组件能够接收从燃气供应组件(包括运输管道、燃气分配器等)输送的燃气及外界氧气并进行燃烧,燃烧后的高温烟气在集烟组件的吸引作用下从燃烧器组件流出,流经热交换组件并与待加热的水进行换热后,最终流至集烟组件并向排出。
实际使用时发现,由于“集烟组件基于整体的空间限制,需要在保持进气口结构的同时在其集烟壳上凹陷设置以空出对风机的安装空间”,使得集烟组件存在引流不均的问题,进而容易形成涡流,造成燃烧系统内部气流不均匀,使得部分区域燃烧不充分而部分区域燃烧负荷过大,影响热水器正常换热,甚至引发换热器烧坏、烟气超标等一系列问题。对此,可针对风机内气流流动环境,在进气口中增设扰流组件,通过扰流组件对集烟壳的进气口、排气通道的进气气流进行调节,从而平衡风机整体进气的均匀性。
然而,现有技术中的扰流组件采用固定结构设计,其扰流形式较为单一,难以灵活适配不同工作负荷下燃气热水器的气流调节工作,从而导致燃烧不稳定、热效率降低,引发噪音和振动,通用性较差,不利于推广使用。
发明内容
基于以上问题,本发明的旨在提供一种集烟组件、燃烧换热组件、燃气热水器及其控制方法,以解决上述技术问题。
为实现上述目的,提供以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种集烟组件,包括:集烟壳,其安装有用以引流排气的风机;所述集烟壳形成有供气体流入的进气口、连通风机并用以排气的排气通道;以及与气流流入方向相交叉的设置于排气通道一侧的顶壁板;所述进气口同时对位通连排气通道、顶壁板;扰流板,其适配排气通道地设置在进气口至排气通道的流通通道中;所述扰流板具有导流端,所述导流端延伸至进气口至顶壁板的流通通道中并配合所述顶壁板形成导流间隔,该导流间隔供从进气口流至顶壁板的至少部分气体避过扰流板地流入排气通道中;升降机构,其可升降的定位于所述集烟壳,所述扰流板连接在所述升降机构的活动端上,使得所述扰流板可沿着所述进气口进气方向进行升降移动。
作为本发明提供的集烟组件的进一步改进,所述扰流板上设有若干供气体从所述进气口流至所述排气通道的扰流孔。
作为本发明提供的集烟组件的进一步改进,所述导流端弯折延伸形成有翻边部,所述导流端的翻边部的翻边朝向与气体流出所述导流间隔的方向相同,所述翻边部弯折部分的外表面为弧形。
作为本发明提供的集烟组件的进一步改进,所述扰流板上形成有连接部,所述连接部数量至少为二且彼此间隔对位形成于所述扰流板上,所述连接部存在贴合于所述集烟壳侧壁并可相对所述集烟壳侧壁进行滑动的部分。
作为本发明提供的集烟组件的进一步改进,所述扰流板包括第一板体及第二板体,所述第一板体与排气通道对位,所述第二板体靠近顶壁板的一端可活动的连接有调节机构,所述第二板体连接在所述调节机构上,使得第二板体可相对所述导流间隔进气方向进行摆动。
作为本发明提供的集烟组件的进一步改进,所述第一板体靠近进气口的一端朝第一板体延伸形成有可纵向适配抵接所述第二板体的限位挡板。
作为本发明提供的集烟组件的进一步改进,所述调节机构包括定位于第一板体上的安装轴、可转动的套设于安装轴的活动套管,所述安装轴的一端设有直径递增的螺纹段,所述螺纹段直径较小的一端与活动套管内壁螺纹连接,所述第二板体连接于活动套管上。
作为本发明提供的集烟组件的进一步改进,所述升降机构包括伸缩电缸,所述伸缩电缸定位于所述集烟壳侧壁,所述扰流板连接在所述伸缩电缸的伸缩端上。
作为本发明提供的集烟组件的进一步改进,所述集烟壳向外贯通的形成有活动窗口,所述活动窗口沿所述进气口进气方向延伸,所述活动窗口内可升降的定位有活动块,所述扰流板连接在所述活动块上,所述伸缩电缸设置于所述集烟壳的外部,所述伸缩电缸的伸缩端连接在所述活动块上。
作为本发明提供的集烟组件的进一步改进,所述伸缩电缸的伸缩端上设置有挡气盖板,所述挡气盖板覆盖所述活动窗口地、可滑动的贴合在所述集烟壳的外部,所述活动块连接在所述挡气盖板上。
作为本发明提供的集烟组件的进一步改进,所述升降机构还包括设置于所述集烟壳外壁的限位滑槽,所述挡气盖板可滑动的卡接于所述限位滑槽内,所述挡气盖板贴合集烟壳外壁的一端设置有弹性密封层。
作为本发明提供的集烟组件的进一步改进,所述升降机构包括设置于所述集烟壳侧壁并沿进气口进气方向延伸的滑轨,所述滑轨可滑动的连接有滑块,所述扰流板连接在所述滑块上。
作为本发明提供的集烟组件的进一步改进,所述滑轨内设置有导向轴,所述导向轴穿设所述滑块并与所述滑块滑动连接,所述导向轴上套设有弹簧,所述弹簧一端抵接所述滑轨内壁,另一端抵接所述滑块。
作为本发明提供的集烟组件的进一步改进,所述滑轨内形成有定位挡肩,所述定位挡肩定位于所述滑块的滑动轨迹上,用以供所述滑块抵接定位。
作为本发明提供的集烟组件的进一步改进,所述升降机构的滑轨是通过所述集烟壳侧壁向外凹陷所形成的。
第二方面,本发明还提供了一种燃烧换热组件,包括如上述的集烟组件,燃烧器,以及热交换组件,且所述集烟组件的所述进气口通过所述热交换组件与所述燃烧器中的排气端相通连,还包括中央处理器、用于检测燃烧工况的感应器,所述中央处理器的输入端连接所述感应器,所述中央处理器的输出端连接集烟组件的升降机构。
作为本发明提供的燃烧换热组件的进一步改进,所述感应器包括风压感应器和/或温度感应器。
第三方面,本发明还提供了一种燃气热水器,其特征在于:包括如上述的燃烧换热组件。
第四方面,本发明还提供了一种燃气热水器的控制方法,该控制方法应用于如上述的燃气热水器,该控制方法包括如下步骤:
S1、启动燃气热水器;
S2、获取燃气热水器的感应器数据,将感应器数据与预设条件进行比对;
S3、根据比对结果,确定扰流板的目标高度
作为本发明提供的控制方法的进一步改进,所述感应器数据包括出水温度和/或排气气压,当感应器数据小于或等于第一预设阈值时,所述目标高度为扰流板的最低工作高度;当感应器数据大于第一预设阈值,增大所述目标高度。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
设置升降机构,可通过升降机构带动扰流板相对顶壁板进行升降,动态调整扰流板与顶壁板所形成的导流间隔的大小,使得不同燃烧工况下集烟壳内两种气体路径的流速能趋于一致,实现进气平衡,增强集烟组件的引流通用性,提高燃气热水器的整体燃烧稳定性及热效率,降低燃气热水器燃烧产生的噪音和振动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,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,还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1为现有燃气热水器示意图;
图2为现有集烟组件的剖视示意图;
图3为本具体实施方式提供的集烟组件的结构示意图一;
图4为图3中A处的放大图;
图5为扰流板的结构示意图;
图6为本具体实施方式提供的集烟组件的结构示意图二;
图7为升降机构的结构示意图一;
图8为升降机构的结构示意图二;
图9为本具体实施方式提供的集烟组件的结构示意图三;
图10为本具体实施方式提供的集烟组件的结构示意图四;
图11为调节机构的结构示意图。
图中:
1、集烟组件;11、集烟壳;111、进气口;112、排气通道;113、顶壁板;114、活动窗口;12、风机;13、扰流板;131、导流端;132、扰流孔;133、翻边部;134、连接部;135、第一板体;136、第二板体;14、升降机构;141、滑轨;142、滑块;143、导向轴;144、弹簧;145、定位挡肩;146、伸缩电缸;147、活动块;148、挡气盖板;149、限位滑槽;15、导流间隔;16、调节机构;161、安装轴;162、活动套管;163、锁合孔;164、螺纹段;165、限位挡板;2、燃烧器;3、热交换组件。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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发明和简化描述,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发明的限制。此外,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。其中,术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中,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;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发明中的具体含义。
本发明的具体实施方式为:
实施例一:
一种集烟组件1,例如附图1所示,主要装设于燃气热水器的燃烧换热组件中,用于抽吸燃烧换热组件中燃烧器2燃烧后形成的高温气体,并将抽吸的高温气体引流至热交换组件3完成热交换后再进行排出。
参考图2,集烟组件1包括集烟壳11及风机12,基于对集烟组件1整体的空间限制,需要在保持进气口111结构的同时在集烟壳11上凹陷设置以空出对风机12(或者其他需求构件)的安装空间,这就导致集烟壳11包括供气体流入的进气口111、与风机12通连并用以排气的排气通道112,以及与排气方向相交叉地设置在排气通道112一侧的顶壁板113。
当燃烧换热组件内部向上排气时,顶壁板113横向延伸设置并位于排气通道112的右侧,而用于对排气通道112提供抽吸作用的风机12则置于顶壁板113的上方(当然,依据实际需求,也可将其他需要的部件安装于风机12的位置,并将风机12置于别处并通过管道连通排气通道112)。
此时,进气口111同时与位于上方的排气通道112、顶壁板113对位通连,其中进气口111与顶壁板113对位通连是指顶壁板113的一侧面,例如附图2中顶壁板113的下端面与进气口111之间存在供气体直流的通道。
以下具体介绍传统集烟组件1引流不均的原因:在风机12的抽吸作用下,引流而上的气体进入进气口111会分成两部分并沿着两条不同的气流路径进入风机12的排气筒,第一条气流路径是流至进气口111与排气通道112相对的部分,并直接流入排气通道112,最后从风机12的排气筒流出;第二条气流路径是流至进气口111与顶壁板113相对的部分,经顶壁板113的阻挡变向后,再流入排气通道112,最后从风机12的排气筒流出。通过上述第一条路径,气体能够顺畅的流入并排出;而通过上述第二条路径时,引入的气流会受到顶壁板113的阻挡,使得气体流入的速度大大减缓,进而造成集烟组件1本身存在引流不均的问题。
在上述基础下,现有技术在进风口增设了扰流结构,使上述两条气体路径的气流流速接近,平衡集烟组件1整体进气的均匀性。然而,现有扰流结构为固定结构,当燃烧换热组件处于不同燃烧工况时,进气口111的进气量及初始流速都会发生变化,扰流结构及顶壁板113对气流的阻碍作用也会随着进气量及气流初始流速的改变而发生非线性变化,此时,原先通过扰流结构实现的进气平衡会被打破,仍会继续引发引流不均的技术问题,通用性较差。
相较于现有技术,本发明的改进之处在于:扰流结构采用动态调节设计,通过动态调节上述两条气体引流路径上的气流阻碍程度,使集烟组件1在燃烧换热组件处于不同燃烧工况下,也能保证平衡进气的均匀性,提高集烟组件1的通用性。
以下具体介绍本发明的具体结构及连接方式:
参考图3、图4及图5,除上述结构外,集烟组件1还包括扰流板13及升降机构14,扰流板13适配排气通道112地设置于进气口111至排气通道112的流通通道中,扰流板13靠近顶壁板113的一端形成有导流端131,导流端131延伸至进气口111至顶壁板113的流通通道中,并和顶壁板113之间形成导流间隔15,导流间隔15供从进气口111流至顶壁板113的气流避过顶壁板113地流入排气通道112中,升降机构14可升降的定位在进气口111至排气通道112的流通通道中,扰流板13连接在升降机构14的活动端上,使得扰流板13可相对顶壁板113进行升降移动。
本发明动态调节的工作原理为:通过将扰流板13设置在进气口111至排气通道112的流通通道中,在扰流板13的阻碍作用下,流至进气口111与排气通道112相对的部分的进气气流需要穿过扰流板13地进入排气通道112中,实现降低进气口111与排气通道112相对部分进气气流的流速;而流至进气口111与顶壁板113相对部分的进气气流,在经过顶壁板113的阻碍后能够直接通过导流端131与顶壁板113之间形成的间隔流入排气通道112中,而不会因为扰流板13产生过大的减速影响,从而能够起到平衡风机12组件整体进气均匀性的目的。在上述基础上,当燃气热水器中的燃烧换热组件的燃烧工况发生变化时,扰流板13可在升降机构14的作用下相对顶壁板113进行升降移动,调整导流端131与顶壁板113的相对距离,实现增大或缩小导流间隔15,重新调整上述两条气流路径对气流的阻碍程度,使得进气口111不同部分进入排气通道112的流速,在不同燃烧工况下都能趋于一致,实现进气平衡,增强集烟组件1的通用性。
特别是集烟组件1应用于其他系统或组件中,例如燃气热水器的燃烧换热组件中时,可提高燃气热水器处于不同负荷工作状态下的燃烧稳定性及热效率,降低燃气热水器燃烧产生的噪音和振动。
以下具体介绍扰流板13及升降机构14的具体组成及连接方式:
本实施例中,升降机构14包括滑轨141及滑块142,滑轨141设置于集烟壳11的侧壁并沿进气口111的进气方向延伸,滑块142可滑动的连接在滑轨141上,扰流板13连接在滑块142上。这样,使得扰流板13可滑动的连接在集烟壳11上,扰流板13可在重力及气流作用下相对顶壁板113进行升降,实现进气平衡。
例如:当进入进气口111的烟气量及初始气体流速较小,即,当燃烧换热组件处于低负荷工作状态时,进气口111至排气通道112部分的进气气流对扰流板13的作用力小于扰流板13的重力,扰流板13在自重作用下滑移至滑轨141的较低位,此时,导流端131与顶壁板113所形成的导流间隔15较小,进入进气口111的气流通过上述两条路径进入排气通道112,其中,由扰流板13对第一条路径上的气流进行阻碍,由导流间隔15使第二条路径上的气流避开扰流板13地进入排气通道112中,平衡两条路径上的气流流速,实现均匀引流;
而当进入进气口111的烟气量及初试气体流速增大,即,当燃烧换热组件处于较高负荷工作状态时,气流冲击程度增大,导致扰流板13、顶壁板113对气流的阻碍作用同步增大,由于扰流板13正对排气通道112,使得扰流板13对气流的阻碍程度会在高负荷工作状态时大于顶壁板113对气流的阻碍程度,此时,进气口111至排气通道112部分的进气气流对扰流板13的作用力大于扰流板13自身重力,冲击并带动扰流板13进行滑移,直至滑块142抵接滑轨141末端进行悬停,此时,扰流板13处于较高处,导流端131与顶壁板113所形成的导流间隔15缩小,使得导流间隔15对气流的导流能力降低,第二条路径上的气流阻碍程度增大,进而两条路径上的气流流速能够重新平衡,恢复集烟组件1引流排气的均匀性。
为提升扰流板13对进气口111至排气通道112部分进气气流的减速面积,本实施例中,升降机构14的滑轨141为通过集烟壳11内壁向外凹陷所形成的,使得扰流板13能够尽可能的覆盖阻碍进气口111至排气通道112的流通通道,这样设置的另一个好处在于,滑轨141通过集烟壳11内壁凹陷形成,使得升降机构14内置于集烟壳11,能够降低升降机构14对气流的阻碍,提高通风引流的效率。
进一步地,滑轨141内设置有导向轴143,导向轴143穿设滑块142并可滑动的连接滑块142,导向轴143上套设有弹簧144,弹簧144一端抵接滑轨141内壁,弹簧144另一端抵接在滑块142上。工作时,由滑轨141及导向轴143同时连接滑块142,对滑块142的升降轨迹进行组合约束,实现扰流板13的平稳升降,同时,通过在导向轴143上设置弹簧144,由弹簧144在扰流板13升降过程中对扰流板13施加弹性预紧力,可在热水器工作负荷发生变化时帮助扰流板13快速复位,提升扰流板13扰流调节的灵敏性,且能降低滑块142因扰流板13受气流冲击振动偏移或滑轨141接触烟气而发生滑动卡滞情况的可能,从而提高扰流板13升降的稳定性。
然而,考虑到当设置弹簧144,扰流板13在升降过程中的悬停只能通过“扰流板13自身重力、气流的冲击力及弹簧144三者之间的平衡”进行实现,生产难度较大,饶故本实施例中,滑轨141内形成有定位挡肩145,定位挡肩145定位于滑块142的滑动轨迹上,用以供滑块142抵接定位。通过设置定位挡肩145,可在热水器工作负荷提升、扰流板13上升进行扰流调节时,由定位挡肩145在扰流板13上升过程中,对滑块142进行抵接,使扰流板13能够较为精准地悬停至预设高度。
考虑到本发明通过设置升降机构14实现扰流板13的动态扰流调节,与现有固定扰流结构相比,扰流板13其受气流冲击、振动影响较大。故,本实施例对此进行了优化改进:例如:导流端131沿着气体流出导流间隔15的方向弯折延伸形成有翻边部133,翻边部133弯折部分的外表面为弧形。通过上述技术方案,在导流端131设置翻边部133,能够增强扰流板13的强度,降低因气流的冲击而导致扰流板13本身抖动的可能,此外,翻边部133的弧形外表面能够对流经翻边部133外表面的气流更顺滑地进行引流,避免气流冲击而产生涡流的同时,能够降低气流对导流端131的冲击力,进一步减少扰流板13振动的可能。此外,本实施例中,扰流板13上形成有连接部134,连接部134数量至少为二且彼此间隔对位形成于扰流板13上,连接部134存在贴合集烟壳11侧壁并可相对集烟壳11侧壁进行滑动的部分,通过设置连接部134,增强扰流板13结构强度的同时,可通过连接部134增大扰流板13与集烟壳11之间的贴合连接面积,进一步提高扰流板13的抗振动能力,使得扰流板13能够稳定地实现对气流的减速作用。
上述实施例一,扰流板13虽可通过升降机构14可滑动的连接集烟壳11,并借助自重重力及气流作用力的配合来实现升降扰流调节,使集烟组件1在不同燃烧工况下都能实现进气平衡,均匀引流,然而,上述实施例在不调整滑轨141的情况下只能实现单级调节,通用性不足。
对此,本具体实施方式提供了第二种扰流板13及升降机构14的具体组成及连接方式。
实施例二
参考图6、图7及图8,本实施例的不同之处在于:升降机构14包括伸缩电缸146,伸缩电缸146定位于集烟壳11侧壁,扰流板13连接在伸缩电缸146的伸缩端上。
与实施例一采用“气流推动配合滑轨141抵接定位”的被动升降调节方案相比,本实施例可通过伸缩电缸146主动驱使扰流板13相对顶壁板113进行升降,使用时,可根据燃烧换热组件的不同工作负荷情况,由伸缩电缸146带动扰流板13进行升降,调整导流端131与顶壁板113的相对位置,从而增大或缩小导流间隔15,实现多级调节,使集烟组件1在多种负荷工作模式下都能实现进气平衡,均匀引流,具有较强的通用性。
为减少伸缩电缸146与烟气的接触,提高伸缩电缸146的使用寿命,降低伸缩电缸146对气流的阻碍作用。本实施例中,伸缩电缸146定位于集烟壳11的外部,集烟壳11内壁向外贯通形成有活动窗口114,活动窗口114沿进气口111进气方向延伸,活动窗口114内可升降的定位有活动块147,活动块147一端向内连接扰流板13,另一端连接伸缩电缸146的伸缩端。通过上述技术方案,使得伸缩电缸146能够外置于集烟壳11,驱动扰流板13进行升降扰流调节,最大程度减少、甚至隔绝伸缩电缸146与烟气的接触,防止伸缩电缸146受热、受潮而发生故障,此外,由于伸缩电缸146外置,可提升扰流板13对进气口111至排气通道112部分进气气流的减速面积,同时降低伸缩电缸146对气流的阻碍,提高通风引流的效率。
为防止烟气外泄以及因烟气外泄引起的引流不均问题,本实施例中,伸缩电缸146的伸缩端上设置有挡气盖板148,挡气盖板148覆盖活动窗口114的、可滑动的贴合在集烟壳11的外壁,活动块147与挡气盖板148贴合集烟壳11外部的一端相连接。通过上述技术方案,在伸缩电缸146带动扰流板13相对顶壁板113进行升降的过程中,可由挡气盖板148跟随扰流板13进行同步升降,完全覆盖、阻隔活动窗口114,避免烟气通过活动窗口114泄露至外界,导致集烟壳11内发生局部流速变化以及对扰流板13的扰流调节造成干扰。
当然的,本实施例中,扰流板13可焊接于活动块147上,也可通过螺丝等紧固件可拆卸的连接在活动块147上,同理,活动块147也可焊接或可拆卸的连接在挡气盖板148上。
进一步的,为增强挡气盖板148对活动窗口114的密封,本实施例中,升降机构14还包括设置于集烟壳11外壁的限位滑槽149,挡气盖板148可滑动的卡接在限位滑槽149内,挡气盖板148贴合集烟壳11的一端设置有弹性密封层。通过上述技术方案,可由限位滑槽149滑动卡接挡气盖板148,使得挡气盖板148在相对集烟壳11进行滑动升降过程中能够始终贴合集烟壳11外壁表面,并配合弹性密封层弹性抵接集烟壳11表面,增强挡气盖板148对活动窗口114的密封。
在上述两种实施例的基础下,发明人进一步深入思考:扰流结构进行动态扰流调节的基本原理在于“通过改变扰流板13与顶壁板113所形成的导流间隔15大小”,那么除上述两种实施例中带动扰流板13升降进行扰流调节的方案之外,是否还有其他方案能够同样实现“通过改变扰流板13与顶壁板113所形成的导流间隔15大小”达到动态扰流调节的目的?当然,答案是肯定的。
对此,本具体实施方式提供了另一种动态扰流调节方案。
实施例三
本实施例与上述两种实施例相比,其不同之处在于:除了未设置升降机构14以外,还包括:
参考图9、图10、图11,扰流板13包括第一板体135和第二板体136,第一板体135设置在进气口111与排气通道112的流通通道中并与排气通道112对位,第二板体136连接在第一板体135上,导流端131形成于第二板体136远离第一板体135的一端,此外,扰流结构还包括调节机构16,调节机构16设置在进气口111中并可活动的连接在第一板体135或集烟壳11上,第二板体136连接在调节机构16的活动端,使得第二板体136可相对顶壁板113进行摆动。
工作时,第二板体136可在调节机构16的作用下相对第一板体135进行摆动,使第二板体136上的导流端131靠近或远离顶壁板113,进而增大或缩小导流间隔15,进而重新调整上述两条气流路径对气流的阻碍程度,使得进气口111不同部分进入排气通道112的流速,在不同燃烧工况下都能趋于一致,实现进气平衡,增强集烟组件1的通用性。
当然,可将上述“双板单边摆动”方案和实施例一或实施例二中的技术方案相结合,起到增强动态扰流调节灵活性及调整范围的作用。
当将实施例三的方案应用于实施例一或实施例二时,考虑到扰流板13整体会进行上下升降,故将调节机构16连接在第一板体135上。
以下具体介绍,实施例三可应用于实施例一或实施例二的具体实施结构及连接方式:
进气口111中设有供第二板体136纵向抵接的定位面,调节机构16包括安装轴161及活动套管162,安装轴161定位于第一板体135上,活动套管162形成有锁合孔163,活动套管162通过锁合孔163可转动的套设于安装轴161上的,第二板体136靠近第一板体135的一端连接在该活动套管162上,锁合孔163的一端设有螺纹,安装轴161的一端设有直径递增的螺纹段164,螺纹段164直径较小的一端旋入锁合孔163中并与锁合孔163螺纹连接。
上述技术方案的原理在于:
当燃烧换热组件处于低负荷工作状态时,燃烧器2产生的烟气量及初始气体流速较小,顶壁板113对进气气流的阻挡程度也较小,此时,第二板体136所受重力大于气流对第二板体136的作用力,第二板体136向下抵接在定位面上,此时,第二板体136上的导流端131远离顶壁板113,所形成的导流间隔15较大,由扰流板13对第一条路径上的气流进行阻碍,由导流间隔15使第二条路径上的气流避开扰流板13地进入排气通道112中,平衡两条路径上的气流流速,实现均匀引流。
而当燃烧换热组件的工作负荷提升时,由于燃烧器2产生的烟气量及初始气体流速增大,由于初始流速提升,气流对第二板体136的作用力大于第二板体136所受重力,从而向上顶开第二板体136,带动第二板体136连同活动套管162相对安装轴161进行摆动,使安装轴161上的螺纹段164继续旋入活动套管162的锁合孔163,随着第二板体136的翻转,螺纹段164会逐渐卡接锁合孔163,从而对活动套管162施加反向的阻力扭矩,对第二板体136进行周向限位,让第二板体136悬停在某一角度,此时,第二板体136上的导流端131靠近顶壁板113,所形成的导流间隔15缩小,使得导流间隔15对气流的导流能力降低,第二条路径上的气流阻碍程度增大,进而两条路径上的气流流速能够重新平衡,恢复集烟组件1引流排气的均匀性。
需要说明的是,当燃烧换热组件从高负荷工作状态转为低负荷工作状态时,气流流速下降,第二板体136可在自重作用下重新复位抵接在顶壁板113的挡肩上。
为降低定位面对气流的阻碍,本实施例中,定位面优选形成于第一板体135靠近进气口111的一端表面,第二板体136靠近进气口111的一端朝第一板体135延伸形成有可纵向适配抵接定位面的限位挡板165。上述技术方案的另一个好处在于,当将实施例三应用于实施例一或实施例二时,即升降机构14带动扰流板13进行升降时,由于定位面形成于第一板体135上,第二板体136在不同高度都可通过抵接第一板体135进行悬停。
需要说明的是,本领域技术人员在阅读本具体实施方案的实施例一和实施例二后,应该能够联想到的用“电机驱动”来代替“通过安装轴161、活动套管162螺纹卡接”,使得第二板体136可相对第一板体135进行翻转摆动”,由此延伸的技术方案也应理解为在本具体实施方式的公开范围内。
本发明的第二种具体实施方式:
一种燃烧换热组件,该燃烧换热组件具体包括第一优选实施方式中第二实施例中的集烟组件1,还包括燃烧器2及热交换组件3,且集烟组件1的进气口111通过热交换组件3与所述燃烧器2中的排气端相通连,当燃烧换热组件处于不同燃烧工况时,可由集烟组件1内的升降机构14对扰流板13不同区域的通风面积进行调节,实现对燃烧器2燃烧后形成的高温气体进行均匀引流,使燃烧器2不同工况形成的高温气体都能够均匀地流经热交换组件3,优化整体换热效果,通用性强。
此外,本具体实施方式中,燃烧换热组件还包括中央处理器、用于检测燃烧器2燃烧工况的感应器,中央处理器的输入端连接感应器,中央处理器的输出端连接伸缩电缸146。通过上述设计,使得该燃烧换热组件在工作过程中,可通过感应器向中央处理器反馈燃烧器2的燃烧工况,由中央处理器控制伸缩电缸146驱使扰流板13相对顶壁板113进行升降,自动调节导流间隔15的大小,平衡集烟组件1的进气,实现智能调节,改善用户使用体验。感应器可为温度传感器、气压传感器或烟雾传感器中的一种或多种的组合,分别用于检测热交换组件3的水温、燃烧器2内的压强以及产生的烟雾浓度。
本发明的第三种具体实施方式:
一种燃气热水器,具体包括第二优选实施方式中的燃烧换热组件。
本发明的第四种具体实施方式:
一种燃气热水器的控制方法,该控制方法应用于第三优选实施方式中的燃气热水器,该控制方法包括以下步骤:
S1、启动燃气热水器;
S2、由中央处理器获取燃气热水器的感应器数据,感应器数据包括出水温度和/或排气气压,将感应器数据与预设条件进行比对;
S3、根据比对结果,确定扰流板13的目标高度。
例如,感应器数据选用燃气热水器的出水温度t,预设至少两组感应器数据的阈值,本实施方式中设置了二组阈值,分别为第一预设阈值T1、第二预设阈值T2,其中T2>T1,对应的,预设三组目标高度,分别为第一目标高度h1、第二目标高度h2及第三目标高度h3,h3>h2>h1。
当感应器数据小于或等于第一预设阈值时,即t≤T1,认定燃气热水器处于低负荷工作状态,此时,进气口111的进气量及初始进气流速较低,由中央处理器控制升降机构14带动扰流板13定位在第一目标高度h1,第一目标高度h1即为扰流板13的最低工作高度,此时,导流端131与顶壁板113所形成的导流间隔15较小,进入进气口111的气流通过上述两条路径进入排气通道112,其中,由扰流板13对第一条路径上的气流进行阻碍,由导流间隔15使第二条路径上的气流避开扰流板13地进入排气通道112中,平衡两条路径上的气流流速,实现均匀引流;
当感应器数据T1<t<T2时,认定燃气热水器处于中负荷工作状态,进气口111的进气量及初始进气流速处于较大值,气流冲击程度增大,导致扰流板13、顶壁板113对气流的阻碍作用同步增大,且扰流板13对气流的阻碍程度大于顶壁板113,此时,由中央处理器控制扰流板13进行升降,提升扰流板13至第二工作高度h2,导流端131与顶壁板113所形成的导流间隔15缩小,使得导流间隔15对气流的导流能力降低,第二条路径上的气流阻碍程度增大,进而两条路径上的气流流速能够重新平衡,恢复集烟组件1引流排气的均匀性。
同理,当t>T2时,认定燃气热水器处于高负荷工作状态,进气口111的进气量及初始进气流速进一步增大,由上述进气平衡重新被打破,故由中央处理器控制扰流板13进行升降,提升扰流板13至第二工作高度h3,进一步缩小导流端131与顶壁板113所形成的导流间隔15,再次降低导流间隔15对气流的导流能力,增大第二条路径上的气流阻碍程度,维持进气平衡。
通过上述技术方案,使得燃气热水器可根据燃烧工况,自动调节扰流板13的工作高度,实现进气平衡,提高燃烧效率及引流均匀性。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (20)
1.一种集烟组件,其特征在于:包括:
集烟壳(11),其安装有用以引流排气的风机(12);
所述集烟壳(11)形成有供气体流入的进气口(111)、连通风机(12)并用以排气的排气通道(112);以及与气流流入方向相交叉的设置于排气通道(112)一侧的顶壁板(113);所述进气口(111)同时对位通连排气通道(112)、顶壁板(113);
扰流板(13),其适配排气通道(112)地设置在进气口(111)至排气通道(112)的流通通道中;
所述扰流板(13)具有导流端(131),所述导流端(131)延伸至进气口(111)至顶壁板(113)的流通通道中并配合所述顶壁板(113)形成导流间隔(15),该导流间隔(15)供从进气口(111)流至顶壁板(113)的至少部分气体避过扰流板(13)地流入排气通道(112)中;
升降机构(14),其可升降的定位于所述集烟壳(11),所述扰流板(13)连接在所述升降机构(14)的活动端上,使得所述扰流板(13)可相对所述进气口(111)进气方向进行升降移动。
2.如权利要求1所述的集烟组件,其特征在于:所述扰流板(13)上设有若干供气体从所述进气口(111)流至所述排气通道(112)的扰流孔(132)。
3.如权利要求1所述的集烟组件,其特征在于:所述导流端(131)弯折延伸形成有翻边部(133),所述导流端(131)的翻边部(133)的翻边朝向与气体流出所述导流间隔(15)的方向相同,所述翻边部(133)弯折部分的外表面为弧形。
4.如权利要求1所述的集烟组件,其特征在于:所述扰流板(13)上形成有连接部(134),所述连接部(134)数量至少为二且彼此间隔对位形成于所述扰流板(13)上,所述连接部(134)存在贴合于所述集烟壳(11)侧壁并可相对所述集烟壳(11)侧壁进行滑动的部分。
5.如权利要求1所述的集烟组件,其特征在于:所述扰流板(13)包括第一板体(135)及第二板体(136),所述第一板体(135)与排气通道(112)对位,所述第二板体(136)靠近顶壁板(113)的一端可活动的连接有调节机构(16),所述第二板体(136)连接在所述调节机构(16)上,使得第二板体(136)可相对所述导流间隔(15)进气方向进行摆动。
6.如权利要求5所述的集烟组件,其特征在于:所述第一板体(135)靠近进气口(111)的一端朝第一板体(135)延伸形成有可纵向适配抵接所述第二板体(136)的限位挡板(165)。
7.如权利要求6所述的集烟组件,其特征在于:所述调节机构(16)包括定位于第一板体(135)上的安装轴(161)、可转动的套设于安装轴(161)的活动套管(162),所述安装轴(161)的一端设有直径递增的螺纹段(164),所述螺纹段(164)直径较小的一端与活动套管(162)内壁螺纹连接,所述第二板体(136)连接于活动套管(162)上。
8.如权利要求1~7任一所述的集烟组件,其特征在于:所述升降机构(14)包括伸缩电缸(146),所述伸缩电缸(146)定位于所述集烟壳(11)侧壁,所述扰流板(13)连接在所述伸缩电缸(146)的伸缩端上。
9.如权利要求8所述的集烟组件,其特征在于:所述集烟壳(11)向外贯通的形成有活动窗口(114),所述活动窗口(114)沿所述进气口(111)进气方向延伸,所述活动窗口(114)内可升降的定位有活动块(147),所述扰流板(13)连接在所述活动块(147)上,所述伸缩电缸(146)设置于所述集烟壳(11)的外部,所述伸缩电缸(146)的伸缩端连接在所述活动块(147)上。
10.如权利要求9所述的集烟组件,其特征在于:所述伸缩电缸(146)的伸缩端上设置有挡气盖板(148),所述挡气盖板(148)覆盖所述活动窗口(114)地、可滑动的贴合在所述集烟壳(11)的外部,所述活动块(147)连接在所述挡气盖板(148)上。
11.如权利要求10所述的集烟组件,其特征在于:所述升降机构(14)还包括设置于所述集烟壳(11)外壁的限位滑槽(149),所述挡气盖板(148)可滑动的卡接于所述限位滑槽(149)内,所述挡气盖板(148)贴合集烟壳(11)外壁的一端设置有弹性密封层。
12.如权利要求1所述的集烟组件,其特征在于:所述升降机构(14)包括设置于所述集烟壳(11)侧壁并沿进气口(111)进气方向延伸的滑轨(141),所述滑轨(141)可滑动的连接有滑块(142),所述扰流板(13)连接在所述滑块(142)上。
13.如权利要求12所述的集烟组件,其特征在于:所述滑轨(141)内设置有导向轴(143),所述导向轴(143)穿设所述滑块(142)并与所述滑块(142)滑动连接,所述导向轴(143)上套设有弹簧(144),所述弹簧(144)一端抵接所述滑轨(141)内壁,另一端抵接所述滑块(142)。
14.如权利要求13所述的集烟组件,其特征在于:所述滑轨(141)内形成有定位挡肩(145),所述定位挡肩(145)定位于所述滑块(142)的滑动轨迹上,用以供所述滑块(142)抵接定位。
15.如权利要求12所述的集烟组件,其特征在于:所述升降机构(14)的滑轨(141)是通过所述集烟壳(11)侧壁向外凹陷所形成的。
16.一种燃烧换热组件,其特征在于:包括如权利要求1~11任一所述的集烟组件(1),燃烧器(2),以及热交换组件(3),且所述集烟组件(1)的所述进气口(111)通过所述热交换组件(3)与所述燃烧器(2)中的排气端相通连,还包括中央处理器、用于检测燃烧工况的感应器,所述中央处理器的输入端连接所述感应器,所述中央处理器的输出端连接集烟组件(1)的升降机构(14)。
17.如权利要求16所述的燃烧换热组件,其特征在于:所述感应器包括风压感应器和/或温度感应器。
18.一种燃气热水器,其特征在于:包括如权利要求17所述的燃烧换热组件。
19.一种燃气热水器的控制方法,其特征在于:该控制方法应用于如权利要求18所述的燃气热水器,该控制方法包括如下步骤:
S1、启动燃气热水器;
S2、获取燃气热水器的感应器数据,将感应器数据与预设条件进行比对;
S3、根据比对结果,确定扰流板(13)的目标高度。
20.如权利要求19所述的控制方法,其特征在于:所述感应器数据包括出水温度和/或排气气压,当感应器数据小于或等于第一预设阈值时,所述目标高度为扰流板的最低工作高度;当感应器数据大于第一预设阈值,增大所述目标高度。
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