CN207049918U - 燃气热水器的燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种燃气热水器的燃烧器，包括外壳和内壳，内壳具有第一引射通道、第二引射通道和第一混合气腔。外壳设有容纳空间，内壳安装于容纳空间内，内壳与外壳之间形成第二混合气腔，第一引射通道的一端设有第一进气口，第一引射通道与第一混合气腔连通，第二引射通道的一端设有第二进气口，第二引射通道与第二混合气腔连通。内壳的顶部设有与第一混合气腔连通的第一火焰口，外壳的顶部设有与第二混合气腔连通的第二火焰口，第二火焰口位于第一火焰口的两侧。上述燃气热水器的燃烧器在不降低燃气利用率的前提下实现降低氮氧化物排放量，从而上述燃气热水器的燃烧器有利于环保。

Description

燃气热水器的燃烧器

技术领域

本实用新型涉及燃气燃烧技术领域，特别是涉及一种燃气热水器的燃烧器。

背景技术

传统的燃气燃烧器中，NO_X气体(氮氧化物)排放量高。氮氧化物可刺激肺部，使人较难抵抗感冒之类的呼吸系统疾病。此外，以一氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因。光化学烟雾具有特殊气味，刺激眼睛，伤害植物，并能使大气能见度降低。因此，传统的燃气燃烧器产生较多的NO_X气体，不利于环保。

实用新型内容

基于此，有必要针对不利于环保的问题，提供一种利于环保的燃气热水器的燃烧器。

一种燃气热水器的燃烧器，包括外壳和内壳，所述内壳具有第一引射通道、第二引射通道和第一混合气腔，所述外壳设有容纳空间，所述内壳安装于所述容纳空间内，所述内壳外侧壁与所述外壳内侧壁之间形成第二混合气腔，所述第一引射通道的一端设有第一进气口，所述第一引射通道与所述第一混合气腔连通，所述第二引射通道的一端设有第二进气口，所述第二引射通道与所述第二混合气腔连通；

所述内壳的顶部设有与所述第一混合气腔连通的第一火焰口，所述外壳的顶部设有与所述第二混合气腔连通的第二火焰口，所述第二火焰口位于所述第一火焰口的两侧。

本实用新型所述的燃气热水器的燃烧器同背景技术相比所产生的有益效果：淡火焰混合气体依次通过第一进气口、第一引射通道和第一混合气腔，并在第一火焰口处燃烧，形成淡火焰区。浓火焰混合气体依次通过第二进气口、第二引射通道和第二混合气腔，并在第二火焰口处燃烧，形成浓火焰区。淡火焰混合气体在过多空气下燃烧，导致火焰温度被过多的空气所降低。浓火焰混合气体在缺氧条件下进行着不完全燃烧，从而火焰温度降低。火焰温度降低，导致氮氧化物排放量降低，从而有利于环保。同时，第二火焰口位于第一火焰口的两侧，从而浓火焰混合气体中不完全燃烧的燃气进入到空气过剩的淡火焰区域形成二次混合燃烧，最终可实现燃气与空气的完全充分燃烧，提高燃气的利用率。因此，上述燃气热水器的燃烧器在不降低燃气利用率的前提下实现降低氮氧化物排放量，从而上述燃气热水器的燃烧器有利于环保。

在其中一个实施例中，所述第二火焰口高于所述第一火焰口。如此，浓火焰区与淡火焰区呈高度差分布设计，能够使火焰有效地聚集在一起，使火焰更加稳定。

在其中一个实施例中，上述燃气热水器的燃烧器还包括内芯，所述内芯安装于所述第一混合气腔内，所述内芯设有气体流道，所述气体流道一端与所述第一混合气腔连通，所述气体流道另一端位于所述第一火焰口处；所述气体流道为多个，中间的所述气体流道另一端端部高于两边的所述气体流道的另一端端部。内芯设有多个气体流道，能够将第一混合气腔内的淡火焰混合气体分割成多股气流，进而在内壳的顶部形成多个第一火焰口。中间的所述气体流道另一端端部高于两边的所述气体流道的另一端端部，从而多个第一火焰口形成中间高、两边低分布，并与第二火焰口呈高低起伏排列，从而能够使火焰有效地聚集在一起，使火焰更加稳定。

在其中一个实施例中，所述第二火焰口高出所述第一火焰口1mm至5mm，中间的所述气体流道另一端端部高出两边的所述气体流道的另一端端部0.3mm至1.5mm。

在其中一个实施例中，所述第一进气口和所述第二进气口位于所述内壳的同一侧，所述第一进气口的截面积大于所述第二进气口的截面积。第一进气口和第二进气口位于内壳的同一侧，便于燃气从内壳的同一侧分别进入第一引射通道和第二引射通道。燃气通过第一进气口进入第一引射通道，并卷入第一进气口附件的空气进入第一引射通道。燃气和卷入的空气混合形成第一混合气体。燃气通过第二进气口进入第二引射通道，并卷入第二进气口附件的空气进入第二引射通道。燃气和卷入的空气混合形成第二混合气体。由于第一进气口的截面积大于第二进气口的截面积，所以第一混合气体的空气比例大于第二混合气体的空气比例，第一混合气体为淡火焰混合气体，第二混合气体为浓火焰混合气体。淡火焰混合气体在过多空气下燃烧，导致火焰温度被过多的空气所降低。浓火焰混合气体在缺氧条件下进行着不完全燃烧，从而火焰温度降低。火焰温度降低，导致氮氧化物排放量降低，从而有利于环保。

在其中一个实施例中，所述第一引射通道包括依次连通的吸气管、混合管和扩压管，所述混合管的长度大于所述扩压管的长度，所述扩压管的长度大于所述吸气管的长度。如此，混合管、扩压管和吸气管的长度依次减小。混合管的长度最长，有利于燃气和空气在进入扩压管之前进行充分地混合，使得淡火焰混合气体内速度差、浓度场和温度场呈均匀分布。

在其中一个实施例中，所述吸气管的入口口径大于所述吸气管的出口口径，所述扩压管的入口口径小于所述扩压管的出口口径。如此，燃气通过吸气管时，燃气的流速增大，有效地提升引射空气的引射效果，使得第一进气口附件的空气更多地卷入第一引射通道内。淡火焰混合气体通过扩压管时，淡火焰混合气体的部分动压变为静压，以提高淡火焰混合气体的压力，同时有利于燃气与空气进一步混合均匀，有效降低淡火焰混合气体的流动速度。

在其中一个实施例中，所述第二引射通道的另一端封闭，所述第二引射通道的侧壁开设多个通气孔，所述通气孔与所述第二混合气腔连通。浓火焰混合气体通过通气孔离开第二引射通道，进入第二混合气腔中。

在其中一个实施例中，所述内壳包括相互连接的两个内板，所述外壳包括相互连接的两个外板，所述两个外板设置于所述两个内板的外侧，所述两个外板与所述两个内板连接，所述两个外板与所述两个内板之间形成两个所述第二混合气腔。如此，内壳位于两个外板与两个内板之间形成的两个第二混合气腔之间，使得第二火焰口位于第一火焰口的两侧，从而浓火焰混合气体中不完全燃烧的燃气进入到空气过剩的淡火焰区域形成二次混合燃烧，最终可实现燃气与空气的完全充分燃烧，提高燃气的利用率。

在其中一个实施例中，所述外板朝靠近所述内板方向设有长条凹槽，所述长条凹槽从所述外板的一端延伸至所述外板的另一端。外板朝靠近第内板方向设有长条凹槽，从而长条凹槽将第二混合气腔变窄，便于浓火焰混合气体在第二混合气腔内进一步混合均匀。此外，长条凹槽从外板的一端延伸至外板的另一端，使得第二混合气腔内气体的流速均降低，使得气体的浓度场和速度场均匀，从而浓火焰混合气体在第二火焰口燃烧更加稳定。

附图说明

图1为本实用新型实施例中燃气热水器的燃烧器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中混合气体流动的示意图；

图3为图2沿M-M线的剖视图；

图4为图3的A处放大图；

图5为本实用新型实施例中内芯的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中内壳的结构示意图；

图7为本实用新型实施例中外壳的结构示意图。

100、外壳，101、容纳空间，102、第二混合气腔，103、第二火焰口，104、外板，105、长条凹槽，200、内壳，201、第一引射通道，202、第二引射通道，203、第一混合气腔，204、第一进气口，205、第二进气口，206、第一火焰口，207、吸气管，208、混合管，209、扩压管，210、通气孔，211、内板，300、内芯，301、气体流道。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本实用新型中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1至图4所示，一种燃气热水器的燃烧器，包括外壳100和内壳200。内壳200具有第一引射通道201、第二引射通道202和第一混合气腔203。外壳100设有容纳空间101。内壳200安装于容纳空间101内。内壳200外侧壁与外壳100内侧壁之间形成第二混合气腔102。第一引射通道201的一端设有第一进气口204。第一引射通道201与第一混合气腔203连通。第二引射通道202的一端设有第二进气口205。第二引射通道202与第二混合气腔102连通。

内壳200的顶部设有与第一混合气腔203连通的第一火焰口206。外壳100的顶部设有与第二混合气腔102连通的第二火焰口103。第二火焰口103位于第一火焰口206的两侧。

本实用新型的燃气热水器的燃烧器同背景技术相比所产生的有益效果：淡火焰混合气体依次通过第一进气口204、第一引射通道201和第一混合气腔203，并在第一火焰口206处燃烧，形成淡火焰区。浓火焰混合气体依次通过第二进气口205、第二引射通道202和第二混合气腔102，并在第二火焰口103处燃烧，形成浓火焰区。淡火焰混合气体在过多空气下燃烧，导致火焰温度被过多的空气所降低。浓火焰混合气体在缺氧条件下进行着不完全燃烧，从而火焰温度降低。火焰温度降低，导致氮氧化物排放量降低，从而有利于环保。同时，第二火焰口103位于第一火焰口206的两侧，从而浓火焰混合气体中不完全燃烧的燃气进入到空气过剩的淡火焰区域形成二次混合燃烧，最终可实现燃气与空气的完全充分燃烧，提高燃气的利用率。因此，上述燃气热水器的燃烧器在不降低燃气利用率的前提下实现降低氮氧化物排放量，从而上述燃气热水器的燃烧器有利于环保。

其中，对于本领域技术人员而言，燃气与空气的正常当量配比值是已知。淡火焰混合气体中，燃气与空气的当量配比值偏离正常当量配比值，使得淡火焰混合气体的空气比例高。浓火焰混合气体中，燃气与空气的当量配比值偏离正常当量配比值，使得浓火焰混合气体的空气比例低。因此，本申请的技术方案中，淡火焰混合气体中燃气与空气的当量配比值偏离正常当量配比值，使得淡火焰混合气体的空气比例高；浓火焰混合气体中燃气与空气的当量配比值偏离正常当量配比值，使得浓火焰混合气体的空气比例低。如此，淡火焰混合气体燃烧形成淡火焰，浓火焰混合气体燃烧形成浓火焰。

此外，内壳200一侧的外侧壁与外壳100一侧的内侧壁形成一个第二混合气腔102，内壳200另一侧的外侧壁与外壳100另一侧的内侧壁形成另外一个第二混合气腔102。如此，第二混合气腔102位于第一混合气腔203的两侧，从而第二火焰口103位于第一火焰口206的两侧，浓火焰区位于淡火焰区的两侧。浓火焰对淡火焰还具有良好的稳焰作用，避免了离焰现象的发生。

进一步地，如图3和图4所示，第二火焰口103高于第一火焰口206。如此，浓火焰区与淡火焰区呈高度差分布设计，能够使火焰有效地聚集在一起，使火焰更加稳定。

具体地，如图5所示，上述燃气热水器的燃烧器还包括内芯300。内芯300安装于第一混合气腔203内，内芯300设有气体流道301。气体流道301一端与第一混合气腔203连通，气体流道301另一端位于第一火焰口206处。气体流道301为多个，中间的气体流道301另一端端部高于两边的气体流道301的另一端端部。内芯300设有多个气体流道301，能够将第一混合气腔203内的淡火焰混合气体分割成多股气流，进而在内壳200的顶部形成多个第一火焰口206，使得淡火焰混合气体分成多股，淡火焰混合气体燃烧更加有序、更加稳定。中间的气体流道301另一端端部高于两边的气体流道301的另一端端部，从而多个第一火焰口206形成中间高、两边低分布，并与第二火焰口103呈高低起伏排列，从而能够使火焰有效地聚集在一起，使火焰更加稳定。

进一步地，如图5所示，第二火焰口103比第一火焰口206高出1mm至5mm。中间的气体流道301另一端端部高出两边的气体流道301的另一端端部0.3mm至1.5mm。通过多次的仿真试验和物理试验，第二火焰口103与第一火焰口206的高度关系，不仅有效地使得浓火焰混合气体中不完全燃烧的燃气进入到空气过剩的淡火焰区域形成二次混合燃烧，而且使得燃烧更加稳定。通过多次的仿真试验和物理试验，多个气体流道301的另一端端部的高度关系，使得多个第一火焰口206形成的火焰能够更加有效地聚集在一起，使火焰更加稳定。

具体地，第二火焰口103比第一火焰口206高出1.5mm。中间的气体流道301另一端端部高于两边的气体流道301的另一端端部0.5mm。

进一步地，如图3、图4和图6所示，第一进气口204和第二进气口205位于内壳200的同一侧。第一进气口204的截面积大于第二进气口205的截面积。第一进气口204和第二进气口205位于内壳200的同一侧，便于燃气从内壳200的同一侧分别进入第一引射通道201和第二引射通道202。燃气通过第一进气口204进入第一引射通道201，并卷入第一进气口204附件的空气进入第一引射通道201。燃气和卷入的空气混合形成第一混合气体。燃气通过第二进气口205进入第二引射通道202，并卷入第二进气口205附件的空气进入第二引射通道202。燃气和卷入的空气混合形成第二混合气体。由于第一进气口204的截面积大于第二进气口205的截面积，所以第一混合气体的空气比例大于第二混合气体的空气比例，第一混合气体为淡火焰混合气体，第二混合气体为浓火焰混合气体。淡火焰混合气体在过多空气下燃烧，导致火焰温度被过多的空气所降低。浓火焰混合气体在缺氧条件下进行着不完全燃烧，从而火焰温度降低。火焰温度降低，导致氮氧化物排放量降低，从而有利于环保。

具体地，第一进气口204的截面积为第二进气口205的截面积的3倍至6倍。如此，第一进气口204的截面积大小适中，使得淡火焰混合气体的空气比例高，从而降低火焰温度，同时避免空气比例过高，避免热能白白浪费。同时，第二进气口205的截面积大小适中，使得浓火焰混合气体的空气比例低，能够降低火焰温度，同时避免空气过少，避免浪费过多未充分燃烧的燃气。

进一步地，如图3、图4和图6所示，第一引射通道201包括依次连通的吸气管207、混合管208和扩压管209。混合管208的长度大于扩压管209的长度。扩压管209的长度大于吸气管207的长度。如此，混合管208、扩压管209和吸气管207的长度依次减小。混合管208的长度最长，有利于燃气和空气在进入扩压管209之前进行充分地混合，使得淡火焰混合气体内速度差、浓度场和温度场呈均匀分布。

进一步地，如图3、图4和图6所示，吸气管207的入口口径大于吸气管207的出口口径。扩压管209的入口口径小于扩压管209的出口口径。如此，燃气通过吸气管207时，燃气的流速增大，有效地提升引射空气的引射效果，使得第一进气口204附件的空气更多地卷入第一引射通道201内。淡火焰混合气体通过扩压管209时，淡火焰混合气体的部分动压变为静压，以提高淡火焰混合气体的压力，同时有利于燃气与空气进一步混合均匀，有效降低淡火焰混合气体的流动速度。

具体地，吸气管207的入口截面积为吸气管207的出口截面积的2倍至4倍。吸气管207的管径沿吸气管207的入口至吸气管207的出口方向逐渐减小。吸气管207两端截面积的倍数关系，不仅能够增大淡火焰混合气体的流速，而且能够避免淡火焰混合气体的阻力损失过大。

此外，吸气管207的管径沿吸气管207的入口至吸气管207的出口方向圆滑过渡，能够有效降低淡火焰混合气体的阻力损失，提升引射空气的流速，从而提升引射空气的引射效果。

进一步地，如图3、图4和图6所示，第二引射通道202的另一端封闭。第二引射通道202的侧壁开设多个通气孔210。通气孔210与第二混合气腔102连通。浓火焰混合气体通过通气孔210离开第二引射通道202，进入第二混合气腔102中。

具体地，通气孔210的个数为4至8个。通气孔210的孔径为1.5mm至3mm。如此，通气孔210的个数和通气孔210的孔径能够保证浓火焰混合气体的流量较佳，能够有效地引导浓火焰混合气体进入第二混合气腔102。

进一步地，如图3、图4和图6所示，内壳200包括相互连接的两个内板211。外壳100包括相互连接的两个外板104。两个外板104设置于两个内板211的外侧。两个外板104与两个内板211连接。两个外板104与两个内板211之间形成两个第二混合气腔102。如此，内壳200位于两个外板104与两个内板211之间形成的两个第二混合气腔102之间，使得第二火焰口103位于第一火焰口206的两侧，从而浓火焰混合气体中不完全燃烧的燃气进入到空气过剩的淡火焰区域形成二次混合燃烧，最终可实现燃气与空气的完全充分燃烧，提高燃气的利用率。

进一步地，如图1、图3和图7所示，外板104朝靠近内板211方向设有长条凹槽105。长条凹槽105从外板104的一端延伸至外板104的另一端。外板104朝靠近第内板211方向设有长条凹槽105，从而长条凹槽105将第二混合气腔102变窄，便于浓火焰混合气体在第二混合气腔102内进一步混合均匀。此外，长条凹槽105从外板104的一端延伸至外板104的另一端，使得第二混合气腔102内气体的流速均降低，使得气体的浓度场和速度场均匀，从而浓火焰混合气体在第二火焰口103燃烧更加稳定。其中，长条凹槽105可以通过压型工艺制造而成。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的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。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种燃气热水器的燃烧器，其特征在于，包括外壳(100)和内壳(200)，所述内壳(200)具有第一引射通道(201)、第二引射通道(202)和第一混合气腔(203)，所述外壳(100)设有容纳空间(101)，所述内壳(200)安装于所述容纳空间(101)内，所述内壳(200)外侧壁与所述外壳(100)内侧壁之间形成第二混合气腔(102)，所述第一引射通道(201)的一端设有第一进气口(204)，所述第一引射通道(201)与所述第一混合气腔(203)连通，所述第二引射通道(202)的一端设有第二进气口(205)，所述第二引射通道(202)与所述第二混合气腔(102)连通；

所述内壳(200)的顶部设有与所述第一混合气腔(203)连通的第一火焰口(206)，所述外壳(100)的顶部设有与所述第二混合气腔(102)连通的第二火焰口(103)，所述第二火焰口(103)位于所述第一火焰口(206)的两侧。

2.根据权利要求1所述的燃气热水器的燃烧器，其特征在于，所述第二火焰口(103)高于所述第一火焰口(206)。

3.根据权利要求2所述的燃气热水器的燃烧器，其特征在于，还包括内芯(300)，所述内芯(300)安装于所述第一混合气腔(203)内，所述内芯(300)设有气体流道(301)，所述气体流道(301)一端与所述第一混合气腔(203)连通，所述气体流道(301)另一端位于所述第一火焰口(206)处；所述气体流道(301)为多个，中间的所述气体流道(301)另一端端部高于两边的所述气体流道(301)的另一端端部。

4.根据权利要求3所述的燃气热水器的燃烧器，其特征在于，所述第二火焰口(103)高出所述第一火焰口(206)1mm至5mm，中间的所述气体流道(301)另一端端部高出两边的所述气体流道(301)的另一端端部0.3mm至1.5mm。

5.根据权利要求1所述的燃气热水器的燃烧器，其特征在于，所述第一进气口(204)和所述第二进气口(205)位于所述内壳(200)的同一侧，所述第一进气口(204)的截面积大于所述第二进气口(205)的截面积。

6.根据权利要求1所述的燃气热水器的燃烧器，其特征在于，所述第一引射通道(201)包括依次连通的吸气管(207)、混合管(208)和扩压管(209)，所述混合管(208)的长度大于所述扩压管(209)的长度，所述扩压管(209)的长度大于所述吸气管(207)的长度。

7.根据权利要求6所述的燃气热水器的燃烧器，其特征在于，所述吸气管(207)的入口口径大于所述吸气管(207)的出口口径，所述扩压管(209)的入口口径小于所述扩压管(209)的出口口径。

8.根据权利要求1所述的燃气热水器的燃烧器，其特征在于，所述第二引射通道(202)的另一端封闭，所述第二引射通道(202)的侧壁开设多个通气孔(210)，所述通气孔(210)与所述第二混合气腔(102)连通。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的燃气热水器的燃烧器，其特征在于，所述内壳(200)包括相互连接的两个内板(211)，所述外壳(100)包括相互连接的两个外板(104)，所述两个外板(104)设置于所述两个内板(211)的外侧，所述两个外板(104)与所述两个内板(211)连接，所述两个外板(104)与所述两个内板(211)之间形成两个所述第二混合气腔(102)。

10.根据权利要求9所述的燃气热水器的燃烧器，其特征在于，所述外板(104)朝靠近所述内板(211)方向设有长条凹槽(105)，所述长条凹槽(105)从所述外板(104)的一端延伸至所述外板(104)的另一端。