CN211119966U - 可提供分段燃烧的燃气热水设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可提供分段燃烧的燃气热水设备，其包括外壳、燃烧器、控制供给燃烧器燃气的燃气供给组件、吸收燃烧器产生的热量并将热量传递给通过其的水流的热交换器、以及收集燃烧所生成的烟气并将其排出的排烟装置。燃气供给组件包括燃气比例阀、分气架、和分段阀。由于在燃气比例阀和分气架之间设置了分段阀，所以可以采用构造最为简单的燃气比例阀，又由于分段阀的结构也简单，从而使得燃气供给组件的整体设计和制造难度均大幅降低，易于实现。

Description

可提供分段燃烧的燃气热水设备

技术领域

本实用新型涉及热水制备领域，尤其涉及一种燃气热水设备。

背景技术

燃气热水设备通常包括燃气热水器和燃气锅炉。以燃气热水器为例，其内通常设置有燃烧器、热交换器、以及管路系统。燃烧器往往包括有并排设置的若干火排片，每一个火排片具有燃气-空气的混合通道。燃气通过燃气比例阀、并经由分气架被喷射入火排片内，在火排片的混合通道内燃气和空气混合并传递给位于火排片顶部的火孔以在燃烧室内燃烧并生成热量，生成后的热量可加热热交换器内的水，而后被加热的水可通过管路系统输出，以用于饮用、洗浴等生活热水的供应需求。而燃气锅炉除了可用于提供生活热水外，还可与安装在室内的散热器连通来提供中央供暖的功能。

目前市场上的燃气热水设备通常可以调节负荷。例如，在只需要使用少量热水的情况下，燃烧器可被控制地以较小的功率燃烧，这时，只有燃烧器的部分火排被点燃；而当需要全功率燃烧时，燃烧器的所有火排均被点燃。由于燃烧器可分段地部分或全部燃烧，所以这种燃烧方式又被称为分段燃烧。现有的分段燃烧通常是在分气架内进行分隔而形成两个或多个燃气通道，相应地，燃气比例阀与分气架的各燃气通道配合以分别供应燃气。然而，由于要实现多通道控制，无疑会导致燃气比例阀的构造非常复杂，从而使得构造上本已较为复杂的燃气比例阀的设计和制造难度更大。

有鉴于此，有必要对适于分段燃烧的现有燃气热水设备的燃气供给系统予以改造以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种燃气热水设备，其具有改进的燃气供给组件以分段供给燃气，同时结构简单，易于实现。

本实用新型的目的在于提供一种燃气热水设备，其包括外壳、燃烧器、控制供给燃烧器燃气的燃气供给组件、吸收燃烧器产生的热量并将热量传递给通过其的水流的热交换器、以及收集燃烧所生成的烟气并将其排出的排烟装置。燃气供给组件包括燃气比例阀、分气架、和分段阀。燃气比例阀与外部的燃气管路连通、并可被控制地通过调节其阀门开度来控制供给燃烧器的燃气量。分气架包括本体、形成在本体上的第一进气口与第二进气口、和设置在本体上且朝向燃烧器的若干出气口，其中本体内形成有第一空腔和第二空腔，第一进气口通过第一空腔与第一部分出气口连通，第二进气口通过第二空腔与第二部分出气口连通。分段阀包括设置在燃气比例阀和分气架之间的阀体，该阀体具有与第一进气口连通的第一阀孔和与第二进气口连通的第二阀孔；该分段阀还包括电控装置，其可被控制以选择性地打开或关闭第二阀孔。

作为本实用新型的进一步改进，分气架的本体内设有隔板以将第一空腔和第二空腔隔离。

作为本实用新型的进一步改进，若干出气口由第一部分出气口和第二部分出气口构成。

作为本实用新型的进一步改进，第一部分出气口的数量小于第二部分出气口的数量。

作为本实用新型的进一步改进，分段阀的阀体包括第一阀部、第二阀部、以及连接在第一阀部和第二阀部之间的桥部；第一阀孔贯穿设置在第一阀部内，第二阀孔贯穿设置在第二阀部内，第一阀孔和第二阀孔通过桥部连通。

作为本实用新型的进一步改进，燃气比例阀通过管路与分段阀的第一阀部的底部连接，电控装置安装在第二阀部的底部。

作为本实用新型的进一步改进，电控装置为电磁阀。

作为本实用新型的进一步改进，若干出气口沿纵向分两排布置；第一进气口有两个，且分别与两排出气口对应；第一阀部顶部设有第一凸台，其中间形成中空区域，当分段阀安装到分气架上后，第一凸台的中空区域覆盖两个第一进气口，从而确保第一阀孔与第一进气口连通。

作为本实用新型的进一步改进，第二进气口有两个，且分别与两排出气口对应；第二阀部顶部设有第二凸台，其中间形成中空区域，当分段阀安装到分气架上后，第二凸台的中空区域覆盖两个第二进气口，从而确保第二阀孔与第二进气口连通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：由于在燃气比例阀和分气架之间设置了分段阀，所以可以采用构造最为简单的燃气比例阀，又由于分段阀的结构也简单，从而使得燃气供给组件的整体设计和制造难度均大幅降低，易于实现。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本实用新型的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的燃气热水设备在一具体实施方式中的立体示意图；

图2是图1所示的燃气热水设备移除部分外壳面板后正视的平面示意图；

图3是图2所示的燃气热水设备的燃气供给组件的平面示意图；

图4是图3所示的燃气供给组件的分气架的立体示意图；

图5是图4所示的分气架的另一视角的立体示意图；

图6是图4所示的分气架的剖视示意图；

图7是图3所示的燃气供给组件的分段阀的立体示意图；

图8是图2所示的燃气热水设备的排烟装置的立体示意图；

图9是图8所示的排烟装置的导流板的平面视图；

图10与图8类似，其显示了另一具体实施方式中排烟装置的立体示意图；

图11是图10所示的排烟装置的导流板的平面视图；

图12是图10所示的排烟装置的左视图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

燃气热水设备可以是以可燃气体为燃料，如天然气、城市煤气、液化气、沼气等，通过燃烧可燃气体来加热水以满足用户生活用水需求的燃气热水器，也可以是用于中央供暖的燃气锅炉。以下以燃气热水器为例对本实用新型做详细说明。

参照图1与图2所示的本实用新型的燃气热水器的一具体实施方式。该燃气热水器100包括一外壳10，收容在外壳10内的燃烧器31、热交换器32、排烟装置40、风机(未图示)、以及控制供给燃烧器燃气的燃气供给组件等。

本实施方式中，外壳10大致呈长方体状，其可由若干面板拼接而成。燃烧器31包括设置在燃烧器壳体内的燃烧器单元，在本实施方式中为并排设置的若干火排片。每一火排片上会设置有燃气-空气的混合通道，燃气供给组件供应的燃气和空气在该混合通道内混合、并传递给位于火排片顶部的火孔以燃烧并生成热量。本实施方式中，为减小氮氧化物的排放，燃烧器采用水冷方式，即一水管穿过每一火排片的头部以降低火焰温度，从而减小氮氧化物的排放。热交换器32安装在燃烧器31的上方，其与燃烧器拼之间定义一燃烧室。热交换器32可采用翅片管式热交换器，即热交换器包括有多个翅片，一吸热水管迂回地穿过这些翅片。该水管凸出于外壳10的底部形成进水口11和出水口12。燃气-空气混合物在燃烧室内燃烧，产生的热量被翅片所吸收，并进一步传递给从进水口11流入、并流经吸热水管中的水，加热后的水通过出水口12排出，从而为用户提供采暖和/或生活所需的用水。

参照图3至图7所示，燃气供给组件设置在燃烧器31的下方，其包括一燃气比例阀21、一分段阀22、以及一分气架23。燃气比例阀21与外部的燃气管路13连通、并可与控制电路板(未图示)连接以被控制地通过调节其阀门开度来控制供给燃烧器31的燃气量。分气架23纵长延伸设置，其包括本体、形成在本体上的若干进气口和设置在本体上且朝向燃烧器31的若干出气口232。在本实施方式中，若干出气口232沿纵向分两排布置，这是因为各火排的燃气和空气入口有两个，所以在其他实施方式中，如果各火排的燃气和空气入口只有一个，出气口232也只需设置一排。进气口设置在出气口232的相对侧。配合参照图6所示，分气架的本体内设有隔板234以将分气架内的空间在纵向上分割为相互隔离的第一空腔2331和第二空腔2332。相应地，若干进气口可以分为与第一空腔2331连通的第一进气口2311，和与第二空腔2332连通的第二进气口2312；若干出气口232也可以分为第一空腔2331连通的第一部分出气口，和与第二空腔2332连通的第二部分出气口。本实施方式中，第一部分出气口的数量小于第二部分出气口的数量，以实现较小负荷的燃烧。当然在其他实施方式中，分气架可以视需要分隔为更多段。

配合参照图7所示，分段阀22包括设置在燃气比例阀21和分气架23之间的阀体，该阀体包括第一阀部221、第二阀部222、以及连接在第一阀部和第二阀部之间的桥部223。第一阀部221内贯穿设有与第一进气口2311连通的第一阀孔2211，第二阀部222内贯穿设有与第二进气口2312连通的第二阀孔2221，该第一阀孔2211和第二阀孔2221通过桥部223连通。燃气比例阀21通过燃气管路与分段阀的第一阀部221的底部连接，一电控装置224安装在第二阀部222 的底部，该电控装置可以是一电磁阀，其可与控制电路板连接以可被控制来选择性地打开或关闭第二阀孔2221。对应于两排出气口232，第一进气口2311有两个，第二进气口2312也有两个，且分别与两排出气口对应。第一阀部221顶部设有第一凸台2212，其中间形成中空区域，当分段阀22安装到分气架23上后，第一凸台2212的中空区域覆盖两个第一进气口2311，从而确保第一阀孔2211与第一进气口(2311)连通。类似地，第二阀部222顶部设有第二凸台2222，其中间形成中空区域，当分段阀22安装到分气架23上后，第二凸台2222的中空区域覆盖两个第二进气口2312，从而确保第二阀孔2221与第二进气口2312 连通。

当需要较低负荷燃烧时，分段阀22的第二阀孔2221被堵住，从而燃气依次通过燃气比例阀21、分段阀的第一阀孔2211、第一进气口2311、第一空腔 2331后由第一部分出气口喷出，并与空气一起进入相应的部分火排片、并混合后燃烧。而当需要全负荷燃烧时，分段阀20的第二阀孔2221被被打开，从而燃气通过燃气比例阀21进入分段阀22；一方面，燃气通过分段阀的第一阀孔 2211并部分经第一进气口2311进入分气架的第一空腔2331；另一方面，通过分段阀的第一阀孔2211的燃气部分会分流经由桥部223抵达第二阀孔2221，而后经第二进气口2221进入分气架的第二空腔2332。也就是说，燃气会从所有的出气口232喷出并进入所有的火排片，从而实现全功率的燃烧。

由于在燃气比例阀和分气架之间设置了分段阀，所以可以采用构造最为简单的燃气比例阀，又由于分段阀的结构也简单，从而使得燃气供给组件的整体设计和制造难度均大幅降低，易于实现。

参照图8和图9所示，排烟装置40用于收集燃烧所生成的烟气(包含一氧化碳、氮氧化物等的废气)并排放到外部，其包括集烟罩41和导流板42。集烟罩41位于燃烧器31与热交换器32的上方，其具有沿纵向(X轴方向) 延伸的纵向部分411、和与纵向部分连接并沿竖向(Z轴方向)延伸的竖向部分412。集烟罩41底部开口，集烟罩竖向部分412的与纵向部分411连接的侧壁上设有出烟口43。风机通常设置于集烟罩的纵向部分411和竖向部分412 的夹角空间内，其可采用离心式风机，即气体从风机的轴向进入，然后经过高速旋转的叶轮时改变成径向，随后减速，使动能转化为压力能，从而驱使烟气的流动。风机的轴向进气口与集烟罩的出烟口43正对。显然，风机工作时，在竖向部分412区域内形成的风量较大，而在纵向部分区域内形成的风量则相对较小。由于这种风量的不均匀，会导致燃烧器各火排顶部形成的火焰的燃烧状态不一致，进而会导致燃烧不充分。

导流板42固定安装在集烟罩41底部开口处，其上开设有若干进烟口 421、422。首先，要确保若干进烟口421、422形成的进烟面积大于出烟口 43的面积，从而不至于因为导流板的引入而降低风机的总风量。此外，为了保证燃烧器各火排顶部形成的火焰的燃烧状态一致，就需要使在集烟罩41 底部进入的风量分布均匀、一致，从而通过设置导流板42上的进烟口来平衡风量，其总体要求是，若干进烟口421、422在导流板42的正对纵向部分411的区域内形成的进烟面积大于其在导流板42的正对竖向部分412的区域内形成的进烟面积。配合参照图9所示，在本实施方式中，若干进烟口间隔均匀地分布在导流板42上，但位于导流板42的正对纵向部分411的区域内的进烟口421尺寸大于位于导流板42的正对竖向部分412的区域内的进烟口422 尺寸。

图10至图12所示的是另一具体实施方式。本实施方式中，排烟装置50 同样包括集烟罩51和导流板52；集烟罩51与上述实施方式的构造基本相同，同样包括纵向部分511、竖向部分512，且竖向部分512的侧壁上开设有出烟口53。配合参照图12所示，该出烟口53在沿垂直于纵向的横向(Y轴方向) 上靠近侧壁的一端。与上述实施方式的主要区别在于，若干进烟口521、522 非均匀地分布在导流板52上。其中若干进烟口之一521具有沿纵向延伸的部分5211和沿横向延伸的部分5212。上述进烟口521的纵向延伸部分5211位于导流板52的正对纵向部分511的区域内。同样地，若干进烟口521、522 在导流板52的正对纵向部分511的区域内形成的进烟面积(进烟口521的纵向延伸部分5211)大于其在导流板52的正对竖向部分512的区域内形成的进烟面积。此外，若干进烟口521、522在导流板52的正对纵向部分511的区域内的部分(即5211)、在横向上与上述出烟口53相对分布，即进烟口 521的纵向延伸部分5211在横向(Y轴方向)上远离出烟口53设置，如此可进一步平衡集烟罩的纵向部分511底部区域的风量，而不会因为出烟口53 的偏向设置而导致在横向上的风量分布不均匀。

通过在集烟罩底部设置导流板，并且在导流板上设置不同的进烟口，来平衡因为集烟罩的不规则构形而造成的风量分布不均，从而使燃烧器各火排顶部形成的火焰的燃烧状态均一，进而确保燃烧充分，有效降低烟气中一氧化碳的排放。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种可提供分段燃烧的燃气热水设备，其包括外壳(10)、燃烧器(31)、控制供给燃烧器燃气的燃气供给组件、吸收燃烧器产生的热量并将热量传递给通过其的水流的热交换器(32)、以及收集燃烧所生成的烟气并将其排出的排烟装置(40)；其特征在于，所述燃气供给组件包括：

燃气比例阀(21)，与外部的燃气管路连通、并可被控制地通过调节其阀门开度来控制供给燃烧器的燃气量；

分气架(23)，其包括本体、形成在本体上的第一进气口(2311)与第二进气口(2312)、和设置在本体上且朝向燃烧器的若干出气口(232)，其中本体内形成有第一空腔(2331)和第二空腔(2332)，所述第一进气口通过第一空腔与第一部分出气口连通，所述第二进气口通过第二空腔与第二部分出气口连通；

分段阀(22)，其包括设置在燃气比例阀和分气架之间的阀体，该阀体具有与第一进气口连通的第一阀孔(2211)和与第二进气口连通的第二阀孔(2221)；该分段阀还包括电控装置(224)，所述电控装置可被控制以选择性地打开或关闭第二阀孔。

2.根据权利要求1所述的燃气热水设备，其特征在于：所述分气架的本体内设有隔板(234)以将所述第一空腔和第二空腔隔离。

3.根据权利要求1所述的燃气热水设备，其特征在于：所述若干出气口由所述第一部分出气口和第二部分出气口构成。

4.根据权利要求1所述的燃气热水设备，其特征在于：所述第一部分出气口的数量小于所述第二部分出气口的数量。

5.根据权利要求1所述的燃气热水设备，其特征在于：所述分段阀的阀体包括第一阀部(221)、第二阀部(222)、以及连接在第一阀部和第二阀部之间的桥部(223)；所述第一阀孔贯穿设置在第一阀部内，所述第二阀孔贯穿设置在第二阀部内，所述第一阀孔和第二阀孔通过桥部连通。

6.根据权利要求5所述的燃气热水设备，其特征在于：所述燃气比例阀通过管路与分段阀的第一阀部的底部连接，所述电控装置安装在第二阀部的底部。

7.根据权利要求1或6所述的燃气热水设备，其特征在于：所述电控装置为电磁阀。

8.根据权利要求5所述的燃气热水设备，其特征在于：所述若干出气口沿纵向分两排布置；所述第一进气口(2311)有两个，且分别与两排出气口对应；所述第一阀部顶部设有第一凸台(2212)，其中间形成中空区域，当分段阀安装到分气架上后，第一凸台的中空区域覆盖两个第一进气口，从而确保第一阀孔(2211)与第一进气口(2311)连通。

9.根据权利要求8所述的燃气热水设备，其特征在于：所述第二进气口(2312)有两个，且分别与两排出气口对应；所述第二阀部顶部设有第二凸台(2222)，其中间形成中空区域，当分段阀安装到分气架上后，第二凸台的中空区域覆盖两个第二进气口，从而确保第二阀孔(2221)与第二进气口(2312)连通。

Images