CN212618285U - 燃烧器和燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种燃烧器和燃气热水器，其中，燃烧器包括壳体、预热燃烧器及扰流装置；壳体内设置有依次连通的预混室、空气预热室及燃烧室，预混室具有接入空气和燃气的进气口，空气预热室具有向其内流入空气的空气出口，燃烧室具有烟气出口及燃气出口，燃气出口用于向燃烧室内喷射燃气，以进行高温空气燃烧反应，预热燃烧器安装于空气预热室，预热燃烧器用于将预混室排放至空气预热室内的混合气体点燃，并将空气预热室内的温度加热至预设温度；扰流装置扰流装置可转动地设于预混室，以对进入预混室内的燃气和空气进行扰流。本实用新型燃烧器使得预混室内的混合气体在预热燃烧器中的燃烧更加充分，使得整个燃烧过程CO和NOX的排放大幅度降低。

Description

燃烧器和燃气热水器

本申请要求2019年10月17日申请的，申请号为201910992986.8，申请名称为“燃烧器及燃气热水器”的中国专利申请的优先权，在此将其全文引入作为参考。

技术领域

本实用新型涉及高温空气燃烧技术领域，特别涉及一种燃烧器和燃气热水器。

背景技术

高温空气燃烧(high temperature air combustion)称为“温和与深度低氧稀释燃烧”，简称柔和燃烧是一种新型的燃烧方式，又称MILD燃烧。该燃烧的主要特点是：化学反应主要发生在高温低氧的环境中，反应物温度高于其自然温度，并且燃烧过程中最大温升低于其自然温度，氧气体积分数被燃烧产物稀释到极低的浓度。相比于常规燃烧，在这种燃烧状态下，燃料的热解受到抑制，火焰厚度变厚，火焰前锋面消失，从而使得在这种燃烧时整个炉膛的温度非常均匀，污染物NOx和CO排放大幅度降低。

虽然高温空气燃烧具有上述诸多优点，但是，目前，并没有专业的燃烧器来实现上述高温空气燃烧。相关技术中，通过在壳体内限定出预混室，使得燃气和空气在预混室内混合后再送至预热燃烧器内进行燃烧，因此，预混室内混合气体是否混合均匀决定其在预热燃烧器内燃烧是否完全。由此，亟需一种能够实现高温空气燃烧的同时使得预热燃烧器燃烧完全的燃烧器。

上述内容仅用于辅助理解实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种燃烧器，旨在解决上述提出的一个或多个技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的燃烧器包括壳体、预热燃烧器及扰流装置；

所述壳体内设置有依次连通的预混室、空气预热室及燃烧室，所述燃烧室内进行高温空气燃烧反应，所述预混室具有接入空气和燃气的进气口，所述空气预热室具有向其内流入空气的空气出口，所述燃烧室具有烟气出口及燃气出口，所述燃气出口用于向所述燃烧室内喷射燃气；

预热燃烧器安装于所述空气预热室，所述预热燃烧器用于将所述预混室排放至所述空气预热室内的混合气体点燃；

扰流装置所述扰流装置可转动地设于所述预混室，以对进入所述预混室内的燃气和空气进行扰流。

在一实施例中，所述扰流装置包括扰流件、转动轴及套设于所述转动轴上的轴承，所述扰流件通过所述转动轴及所述轴承可转动地安装于所述壳体，所述扰流件位于所述进气口与所述预热燃烧器之间。

在一实施例中，所述轴承安装于所述壳体，所述转动轴的一端连接于所述轴承，另一端固定连接于所述扰流件。

在一实施例中，所述进气口开设于所述预混室的周壁面。

在一实施例中，所述扰流装置包括扰流件及与所述扰流件相连接的转动轴，所述燃烧器还包括驱动装置，所述驱动装置与所述转动轴连接，以驱动所述扰流件转动。

在一实施例中，所述扰流件包括盘状体；或，所述扰流件包括多个沿所述预混室的周向间隔设置的叶片。

在一实施例中，所述盘状体向靠近所述预热燃烧器的一侧呈渐扩设置。

在一实施例中，所述盘状体包括沿其周向间隔设置的多个凹部及多个凸部，相邻两所述凸部之间连接有一所述凹部。

在一实施例中，所述盘状体上开设有多个扰流孔，多个所述扰流孔沿所述盘状体的周向间隔设置。

在一实施例中，所述盘状体与所述壳体的内壁面呈间隔设置，所述壳体的内壁面还凸设有挡环，所述挡环的凸设高度大于或等于所述盘状体与所述壳体的内壁面之间的间距，在所述预混室的出风方向上，所述挡环位于所述盘状体的下游。

在一实施例中，所述壳体包括外壳及设于所述外壳内的第一筒体，所述第一筒体内限定出所述燃烧室，所述第一筒体与所述外壳之间限定出燃气分配室，所述燃气分配室具有燃气进口，燃气出口与燃气分配室连通，所述燃气出口为多个，多个所述燃气出口开设于所述第一筒体的周壁面，且沿所述第一筒体的周向间隔设置。

在一实施例中，所述壳体还包括设于所述外壳内的第二筒体，所述第二筒体内限定出所述空气预热室及所述预混室，所述第二筒体与所述外壳之间限定出空气分配室，所述空气分配室具有空气进口，所述空气出口与所述空气分配室连通，所述空气出口为多个，多个所述空气出口开设于所述第二筒体的周壁面，且沿所述第二筒体的周向间隔设置。

在一实施例中，所述预混室、所述空气预热室、所述燃烧室自下向上依次排布，所述燃气出口设于所述第一筒体的上端，且所述燃气出口的气流方向朝下或倾斜朝下设置。

本实用新型还提出一种燃气热水器，包括主体、换热器和燃烧器，燃烧器包括壳体、预热燃烧器及扰流装置；

所述壳体内设置有依次连通的预混室、空气预热室及燃烧室，所述预混室具有接入空气和燃气的进气口，所述空气预热室具有与所述空气分配室连通的空气出口，所述燃烧室具有烟气出口及燃气出口，所述燃气出口与所述燃气分配室连通，以用于向所述燃烧室内喷射燃气，并使得所述燃烧室内进行高温空气燃烧反应；

预热燃烧器安装于所述空气预热室，所述预热燃烧器用于将所述预混室排放至所述空气预热室内的混合气体点燃，并将所述空气预热室内的温度加热至预设温度；

扰流装置所述扰流装置可转动地设于所述预混室，以对进入所述预混室内的燃气和空气进行扰流；

其中，主体内设置有换热室及与所述换热室连通的排烟口，所述换热器设置在所述换热室内，所述燃烧器的烟气出口与所述换热室连通。

本实用新型燃烧器通过在壳体内设置依次连通的预混室、空气预热室及燃烧室，在预混室内设置可转动的扰流装置，则预混室内的空气和燃气混合更加均匀，使得预混室内的混合气体在预热燃烧器中的燃烧更加充分，保证整个燃烧过程中低CO和NOX排放。预热燃烧器对混合气体进行点火燃烧，实现了高温预热空气，再通过燃烧室上的燃气出口喷射燃气进行配合产生卷吸效应，使得高温烟气回流，一方面实现保温，使得燃烧室内燃气能够自燃，另一方面稀释空气，使氧气浓度低于一定值，实现均匀燃烧，如此，便使得燃烧室内发生高温空气燃烧。本实用新型便实现了一种具体可行的具有高温空气燃烧功能的燃烧器。并且，这种燃烧器框架的结构，能够将实现高温空气燃烧的组件小型化，使得具有更多的应用空间和价值，又加之噪音低，燃烧充分，排放废气污染小，在应用于燃气热水器以及包括燃气壁挂炉等使用燃气燃烧产生高温热水进行家庭沐浴及采暖等使用的相关产品和设备时，不仅满足了要求，而且还带来了现有热水器中燃烧器所不具备的燃烧充分、低污染物排放的效果。且仅在燃烧室上开设燃气出口便可实现喷射燃气，结构简单、易于实现，且使得整个燃烧器的结构更加紧凑、体积更小。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型燃烧器一实施例的结构示意图；

图2为图1中燃烧器的俯视结构示意图；

图3为图2中沿A-A的剖视结构示意图；

图4为图2中沿B-B的剖视结构示意图；

图5为图4中沿C-C的剖视结构示意图；

图6为本实用新型燃烧器的盘状体一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称	标号	名称
						10	燃烧器	141	空气出口	300	扰流装置
100	壳体	150	燃烧室	310	盘状体
						110	空气分配室	151	烟气出口	311	凹部
111	空气进口	152	燃气出口	312	凸部
						120	燃气分配室	160	挡环	313	扰流孔
121	燃气进口	170	外壳	320	转动轴
						130	预混室	180	第一筒体	330	轴承
131	进气口	190	第二筒体
						140	空气预热室	200	预热燃烧器

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本实用新型的目的是利用高温空气燃烧的特性，设计新型的燃烧器，以及应用于燃气热水器，使燃气热水器能够有效减少CO和NOx的排放并降低燃气热水器的噪音。

本实用新型提出一种燃烧器，适用于燃气热水器以及包括燃气壁挂炉等使用燃气燃烧产生高温热水进行家庭沐浴及采暖等使用的相关产品和设备，以下为方便理解，以应用于燃气热水器为例。

在本实用新型实施例中，如图1至图4所示，该燃烧器10包括壳体100、预热燃烧器200及扰流装置300。壳体100形成有依次连通的预混室130、空气预热室140及燃烧室150。预混室130具有接入空气和燃气的进气口131，空气预热室140具有向其内流入空气的空气出口141。燃烧室150具有烟气出口151及燃气出口152，燃气出口152用于向燃烧室150内喷射燃气，以使得燃烧室150内进行高温空气燃烧反应。预热燃烧器200安装于空气预热室140，预热燃烧器200用于将预混室130排放至空气预热室140内的混合气体点燃，并将所述空气预热室140内的温度加热至预设温度。扰流装置300可转动地设于预混室130，以对进入预混室130内的燃气和空气进行扰流。

高温空气燃烧的主要特点是：化学反应主要发生在高温低氧的环境中，反应物温度高于其自然温度，并且燃烧过程中最大温升低于其自然温度，氧气体积分数被燃烧产物稀释到极低的浓度。相比于常规燃烧，在这种燃烧状态下，燃料的热解受到抑制，火焰厚度变厚，火焰前锋面消失，从而使得在整个炉膛的温度非常均匀，燃烧峰值温度低且噪音极小，且污染物NOx和CO排放大幅度降低。但是，达成高温空气燃烧需要一定的条件：需要保证炉内任意位置的氧气浓度低于一定值，一般是低于5％～10％，保证燃气被充分燃解以及燃烧均匀，并且温度要高于燃料的自燃点，维持自燃。

在本实施例中，壳体100的横截面形状可以为矩形、圆形、椭圆形、异形等，可根据实际需求进行选择和设计，在此不做具体限定。预混室130、空气预热室140及燃烧室150可以呈直线排布的方式贯通(则过风通道为直线)，也可以呈转折线排布的方式贯通(则过风通道为折线)，还可以为层层包围的方式贯通(则气流由内向外吹出或由外向内吹出)，当然，也可以使得预混室130、空气预热室140及燃烧室150为直线与包围结合的方式排布，只需使得预混室130、空气预热室140及燃烧室150依次连通即可，在此不做具体限定。预混室130、空气预热室140、燃烧室150的横截面形状可以为圆形、椭圆形、环形、矩形等形状，可根据壳体100的实际形状及三者的排布方式进行选择和设计。

为了使得燃烧更加充分，使得从进气口131进入的气体为经过预混合器混合后的燃气和空气的混合气体。外部的空气先进入到壳体100的空气分配室110，然后从空气出口141进入到空气预热室140，可通过风机等装置将气流鼓入空气分配室110，进而通过空气出口141相对均匀的进入空气预热室140。需要说明的是，空气出口141设置在预热燃烧器200的出气端。也即，当预混室130的混合气体经预热燃烧器200燃烧后，高温烟气进入到空气预热室140内，同时从空气出口141进入空气到空气预热室140，使得冷空气与空气预热室140内的高温烟气进行混合，进而加热冷空气。加热后的空气及高温烟气进入到燃烧室150内，对燃烧室150进行加热。为了让空气与空气预热室140内燃烧时产生的高温烟气充分且均匀的混合，使得空气出口141为多个，且多个空气出口141呈间隔设置的围绕空气预热室140的周壁面设置。则多个空气出口141能够将空气梳理成多股均匀的气流，则使得空气与空气预热室140内燃烧的高温烟气混合时，更加充分和均匀。为了进一步搅拌空气预热室140的冷空气与高温烟气，可在空气预热室140内设置搅拌装置，用于充分搅拌和混合冷空气与高温烟气，使得空气快速且均匀地加热至预设温度。

可通过外部的燃气气阀控制燃气分配室120内的燃气。可以理解的是，由于燃气气阀打开时具有一定的气压，使得燃气分配室120的燃气能够从燃气出口152喷射至燃烧室150内。燃气出口152具体可为开设在壳体100壁面上的开口，也可以为燃气喷嘴或燃气喷管的气流出口，应使得燃气从燃气喷射装置的燃气出口152喷出时实现高速射流。则高速喷射出的燃气在燃烧室150内形成卷吸效应，使得燃烧室150内形成喷射燃烧器以及烟气回流区，燃烧室150内的高温烟气在燃烧室150内进行快速且强烈的循环，继而将喷射出的燃气与进入的空气充分稀释，形成较低的氧气浓度，降低燃烧反应速度，并维持燃烧室150内较高的温度，保持温度高于燃料的自燃点，实现自燃。如此，本实施例满足了高温空气燃烧(MILD燃烧)的条件：高温预热空气并配合高速射流实现卷吸高温烟气并稀释点燃空气射流，使氧气浓度低于一定值，且温度高于燃料的自燃点。

预热燃烧器200具体可以为全预混燃烧器。预热燃烧器200可以安装在空气预热室140内，也可以安装在预混室130与空气预热室140的气体流通口处，预热燃烧器200用于将预混室130排放至空气预热室140的混合气体点燃。具体地，燃烧器10还包括设于壳体100内邻近预热燃烧器200的点火装置，点火装置用于对预热燃烧器200进行点火。为了使得燃烧均匀，预热燃烧器200包括板状本体及贯穿板状本体厚度方向设置的多个过气孔，多个过气孔用于供混合气体通过，并进入空气预热室140。多个过气孔在板状本体上可以均匀或交错设置，以保证燃烧均匀。点火装置具体可以为电子点火器或电加热丝，使得功耗更小。

扰流装置300具体可以包括扰流板、扰流盘、梳状结构、扰流叶片等结构。扰流装置300可以自动转动或由驱动装置驱动而实现转动。扰流装置300自动转动指的是，扰流装置300通过转轴，或者转轴与轴承330实现摩擦阻力小或无摩擦的接触，则当混合气流由进气口131进入到预混室130后，混合气流驱动扰流装置300转动，切割和搅拌混合气体，使得燃气和空气混合均匀。在一实施例中，扰流装置300包括扰流件及与扰流件相连接的转动轴320，燃烧器10还包括驱动装置，驱动装置与转动轴320连接，以驱动扰流件转动。扰流件与转动轴320固定连接，驱动装置具体可以为驱动电机等能够驱动转动轴320转动的驱动件。驱动电机的输出轴与转动轴320连接，进而带动扰流件转动，以实现切割和搅拌混合气体，达到均匀混合燃气和空气的目的。通过扰流装置300搅拌混合后的气体进入预热燃烧器200燃烧时，燃烧更加充分，燃烧过程中的污染物排放量低，噪音低。

燃烧器10在工作时，由进气口131输送混合气体进入到预混室130，扰流装置300转动，使得燃气和空气混合均匀后，由点火装置对预热燃烧器200进行点火后，混合气体燃烧后高温烟气进入到空气预热室140内，同时空气从空气分配室110通过空气出口141进入到空气预热室140，高温烟气与冷空气混合，以对冷空气进行加热。可以理解的是，控制加热的温度，可以将空气预热室140内的空气加热至目标温度，也即所述的预设温度如此，便实现了对空气的高温预热。具体地，燃烧器10还包括测温装置，测温装置设于空气预热室140内。测温装置用于检测空气预热室140内的气体温度是否达到目标温度，若没有达到，则需要调高空气预热室140内的温度，可以对空气进风量的大小进行控制，或控制预混室130内燃气和空气比例实现温度调节。通过检测温度，预热燃烧器200能够根据MILD的燃烧所需的空气量自动调节热负荷以达到快速预热空气的效果，同时保证整个燃烧过程低CO和NOX排放。测温装置可以为温度传感器。进行高温预热后的空气及高温烟气输送至燃烧室150后，控制燃气出口152喷射燃气，燃气与高温气体接触，高温气体点燃燃气，实现在燃烧室150内形成MILD燃烧。燃烧后的热量通过烟气出口151排出，则可以与燃气热水器的换热器进行换热，以实现制得热水。

本实用新型燃烧器10通过在壳体100内设置依次连通的预混室130、空气预热室140及燃烧室150，在预混室130内设置可转动的扰流装置300，则预混室130内的空气和燃气混合更加均匀，使得预混室130内的混合气体在预热燃烧器200中的燃烧更加充分，保证整个燃烧过程中低CO和NOX排放。预热燃烧器200对混合气体进行点火燃烧，实现了高温预热空气，再通过燃气出口152喷射燃气进行配合产生卷吸效应，使得高温烟气回流，一方面实现保温使得温度高于燃料的自燃点，使得燃烧室内燃气能够自燃，另一方面通过射流卷吸稀释空气，使氧气浓度低于一定值，实现均匀燃烧，如此，便使得燃烧室150内发生高温空气燃烧。也就是说，本实施例的技术方案有利于同时达到了这两个条件，顺利实现高温空气燃烧。并且，这种燃烧器框架的结构，能够将实现高温空气燃烧的组件小型化，使得具有更多的应用空间和价值，又加之噪音低，燃烧充分，排放废气污染小，在应用于燃气热水器以及包括燃气壁挂炉等使用燃气燃烧产生高温热水进行家庭沐浴及采暖等使用的相关产品和设备时，不仅满足了要求，而且还带来了现有热水器中燃烧器所不具备的燃烧充分、低污染物排放的效果。且仅在燃烧室150上开设燃气出口152便可实现喷射燃气，结构简单、易于实现，且使得整个燃烧器10的结构更加紧凑、体积更小。

上述实施例中，为了更好的得到燃气和空气的混合气体，预混合器包括机壳、风机及燃气开关阀，机壳形成有进风风道、燃气流道和混合通道，混合通道与进风风道、燃气流道分别连通，风机设于进风风道，燃气开关阀设于燃气流道，混合通道与混合气体分配室的进气口131连通。则当需要混合气体时，按照预先设定的进风和燃气比例控制风机工作以及控制燃气开关阀打开，以在机壳内混合得到一定燃气/空气比例的混合气体。

在一实施例中，如图3及图4所示，扰流装置300包括扰流件、转动轴320及套设于转动轴320上的轴承330，扰流件通过转动轴320及轴承330可转动地安装于壳体100，扰流件位于进气口131与预热燃烧器200之间。

在本实施例中，扰流件具体可以为扰流板、扰流盘、梳状结构、扰流叶片等能够搅动气流的结构。该轴承330具体为滚动轴承330，以使得转动轴320与轴承330之间的摩擦阻力小，进而当气流吹动扰流件时，能够实现扰流件的自转，实现切割和搅拌燃气和空气，以进一步混合气体。使得扰流件位于进气口131与预热燃烧器200之间，则气流从进气口131进入到预混室130后，能够直接吹向扰流件，从而带动扰流件转动的效果更佳。进气口131可以开设在预混室130的周壁面或底壁面上。通过使得扰流件通过转动轴320及轴承330可转动地安装在壳体100上，则不用另外设置驱动装置驱动扰流件转动，通过进气口131的气流实现扰流件的自动转动，结构简单且巧妙，占用空间小，搅拌效果佳。可以理解的是，在其他实施例中，轴承330也可以用多个周向设置的滚动体替代，此时，滚动体需要嵌置在壳体100或扰流件上，实现转动轴320带动扰流件相对壳体100转动或滚动体带动扰流件相对壳体100转动。为了使得从进气口131进入的气流对扰流件的吹动效果更好，使得进气口131开设在预混室130的周壁面上。则相对于将进气口131开设在预混室130的底部，使得气流从侧边吹向扰流件，从而能够使得气流对扰流件上周向上的作用力大，进而推动扰流件转动的效果更佳。在其他实施例中，扰流件也可以直接通过转动轴320转动安装在壳体100上。

在上述实施例的基础上，进一步地，请再次参照图3及图4，轴承330安装于壳体100上，转动轴320的一端连接于轴承330，另一端固定连接于扰流件。轴承330安装在壳体100的轴承330座上，相比于将轴承330安装在扰流件上的方案，能够减轻扰流件的重量，从而使得扰流件在气流吹动下的转动更加省力，进而提高扰流件的转速，提高气流混合效果。具体而言，轴承330至少为两个，两轴承330沿转动轴320的延伸方向间隔设置。可以理解的是，壳体100设置成有一定厚度、双层或多层壁面的结构，则在壳体100上设置两个或两个以上的轴承330座。通过使得两个或多个轴承330沿转动轴320的延伸方向间隔设置，一方面使得转动轴320与壳体100之间的转动连接更加平稳，防止转动轴320出现偏斜，进而造成扰流件转动不顺畅等情况，另一方面保证扰流件的工作可靠性，以在其中一个轴承330失效时，仍能够保证转动轴320相对壳体100的自由转动，从而使得扰流件始终能够在气流的吹动下自由转动切割和搅拌气流。

在另一实施例中，轴承330安装在扰流件上，转动轴320的一端固定安装在壳体100上，另一端通过轴承330与扰流件转动连接。如此，扰流件随着轴承330相对转动轴320转动，同样可以实现扰流件在气流的吹动下自由转动，进而实现搅动混合气体。

在一实施例中，请参照图3至图6，扰流件包括盘状体310。可以理解的是，盘状体310具体可以为圆盘、椭圆盘、方盘等盘状结构。使得扰流件包括盘状体310，则能够提高扰流件与进气口131进入的混合气体的接触面积，从而扰流件的受力面积大，则扰流件能够在气流的推动下顺畅的自由转动，以切割和搅拌气体。盘状体310的横截面积应小于预混室130的横截面积，使得盘状体310能够在预混室130内无阻碍的转动，气流可从盘状体310与预混室130内壁面之间的间隙流向空气预热室140。

在实际应用中，盘状体310上开设有多个扰流孔313，多个扰流孔313沿盘状体310的周向间隔设置。扰流孔313的形状可以为圆形、矩形、异形等。通过在盘状体310上开设多个扰流孔313，一方面能够有效减轻盘状体310的重量，从而减少气流推动阻力，另一方面，扰流孔313能够增大混合气体通道的路径，从而提高气体流通率，且扰流孔313能够对混合气体进行分流，进一步提高燃气和空气的混合效果。可以使得扰流孔313设置为多圈，多圈扰流孔313自盘状体310的中部向周缘间隔排布。如此，使得盘状体310上均分布有扰流孔313，整体切割搅拌气流的效果更佳。此时，盘状体310的横截面积可以略小于预混室130的横截面积，从而尽可能多的搅拌和切割预混室130内的气流。

为了进一步提高混合气体搅拌效果，在盘状体310开设有多个扰流孔313的基础上，进一步地，如图3及图4所示，盘状体310与壳体100的内壁面呈间隔设置，壳体100的内壁面还凸设有挡环160，挡环160的凸设高度大于或等于盘状体310与壳体100的内壁面之间的间距，在预混室130的出风方向上，挡环160位于盘状体310的下游。使得盘状体310与壳体100的内壁面呈间隔设置，则能够保证盘状体310在预混室130内无阻碍顺畅的转动。在盘状体310的下游设置挡环160，且挡环160用于遮挡盘状体310与壳体100的内壁面之间的间隙，则当混合气体经过盘状体310时，能够增大缝隙阻力，防止混合气体从盘状体310与壳体100的内壁面之间的间隙逃逸。从而使得从进气口131进入预混室130的气流全部经过盘状体310，且从盘状体310的扰流孔313穿过，则能够有效的梳理混合气流，盘状体310同时能够将穿过扰流孔313的混合气流切割搅拌，进一步提高燃气和空气的混合效果。

在另一些实施例中，扰流件包括多个沿预混室130的周向间隔设置的叶片。叶片的数量及大小可根据预混室130的横截面积的大小进行选择和设计。叶片具体可以为三个、四个、五个等。叶片可以在周向上间隔设置，相邻两个叶片也可以呈部分重叠设置。通过使得扰流件包括多个叶片，则扰流件在转动时，同样可以切割和搅拌气体，使得燃气和空气充分混合。

在扰流件包括盘状体310的实施例的基础上，进一步地，请参照图3及图4，盘状体310向靠近预热燃烧器200的一侧呈渐扩设置。如此，盘状体310大致呈喇叭状，且使得盘状体310的大端靠近预热燃烧器200，小端靠近进气口131。则混合气流从进气口131进入预混室130后，直接吹向盘状体310的外侧面，且顺着盘状体310的壁面向外扩，从而推动盘状体310转动的效果更佳，进而搅拌混合气流的效果更好。

结合扰流件包括盘状体310的实施例，进一步地，如图3、图4及图6所示，盘状体310包括沿其周向间隔设置的多个凹部311及多个凸部312，相邻两凸部312之间连接有一凹部311。为了进一步提高受风面积，使得盘状体310由多个凹部311和凸部312间隔组成。如此，盘状体310的内壁面和外壁面均呈波浪起伏状。通过使得盘状体310设置多个凹部311和多个凸部312间隔的结构，则相比于表面平整的盘状体310，能够增大盘状体310的受风面积，且使得盘状体310的受风方向和受风角度增多，从而使得混合气体驱动盘状体310转动的效果更佳。在盘状体310设置有扰流孔313的实施例的基础上，使得扰流孔313分布在凹部311或凸部312上，如此，在能够满足混合气体流通的前提下，保证盘状体310在混合气体的吹动下顺畅转动。

在一实施例中，请再次参照图3及图4，壳体100包括外壳170及设于外壳170内的第一筒体180，第一筒体180内限定出燃烧室150，第一筒体180与外壳170之间限定出燃气分配室120，燃气分配室120具有燃气进口121，燃气出口152为多个，多个燃气出口152开设于第一筒体180的周壁面，且沿第一筒体180的周向间隔设置。

在本实施例中，外壳170的形状可以有很多，为了保持整体一致性，且使得燃烧器10整体结构更加紧凑，可以使得外壳170整体呈筒状设置。燃气进口121连接有燃气进气管，燃气进气管与燃气气源连通，进而输入燃气。在第一筒体180的周壁面开设多个燃气出口152，则燃气能够从燃气分配室120通过燃气出口152喷射入燃烧室150内，满足燃气高速射流条件。且多个燃气喷射口使得燃烧室150内的气体混合更加均匀，从而燃烧更加缓慢和充分。燃气出口152可以开设在第一筒体180的上端，则燃气出口152对应的出流方向可为下方，或使得燃气出口152开设在第一筒体180的下端，则燃气出口152对应的出流方向可为上方。

进一步地，壳体100还包括设于外壳170内的第二筒体190，第二筒体190内限定出空气预热室140及预混室130，第二筒体190与外壳170之间限定出空气分配室110，空气分配室110具有空气进口111，空气出口141为多个，多个空气出口141开设于第二筒体190的周壁面，且沿第二筒体190的周向间隔设置。空气进口111连接有空气进气管，空气进气管与空气气源连通，可通过风机等输入空气。仅通过使得第一筒体180及第二筒体190设置在外壳170内，便能够分别限定出燃气分配室120、空气分配室110、空气预热室140、燃烧室150及预混室130，整体结构简单，设计巧妙，使得整个燃烧器10的体积小，占用空间小，外形美观。

在上述实施例的基础上，进一步地，如图3及图4所示，预混室130、空气预热室140、燃烧室150自下向上依次排布，燃气出口152设于第一筒体180的上端，且燃气出口152的气流方向朝下或倾斜朝下设置。如此，使得整个燃烧器10的进气方向由下至上，符合气流流通特性，使得气流流通更加顺畅。第一筒体180位于第二筒体190上方，外壳170包围第一筒体180及第二筒体190，保持外观整体一致性，且布局更加紧凑合理。使得燃气出口152设置在第一筒体180的上端，并使得燃气出口152的气流朝下或倾斜朝下设置，则燃气从燃气出口152朝下喷出，在燃烧室150内形成卷吸效应，使得气体混和更加均匀，燃烧更加缓慢和充分。

具体地，第一筒体180的上端由下至上呈渐缩设置。如此，第一筒体180的上端由下至上呈缩口设置。则燃气出口152设置在第一筒体180的上端时，使得燃气出口152斜向下设置，则多个周向间隔设置的燃气出口152均朝空气预热室140的中部斜向下喷射燃气，从而能够使得燃烧室150内的气体混合更加均匀，燃烧更加缓慢和充分。

本实用新型还提供一种燃气热水器，包括主体、换热器及燃烧器10，主体内设置有换热室及与换热室连通的排烟口，换热器设置在换热室内，燃烧器10的烟气出口151与换热室连通。应当说明的是，燃气分配室120的燃气可通过外部燃气管路提供，燃气管路上设置燃气比例阀进行控制，而空气分配室110的空气则通过独立风机进行控制，此风机与预混合器的风机相互独立。

该燃烧器10的详细结构可参照上述燃烧器10的实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本实用新型燃气热水器中使用了上述燃烧器10，因此，本实用新型燃气热水器的实施例包括上述燃烧器10全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

结合上述燃烧器10的实施例，阐述本实用新型燃烧器10应用于燃气热水器的工作原理：

热水器启动，预混合器的燃气开关阀以及风机将按一定比例混合的空气与燃气通过进气口131提供至预混室130，经扰流装置300搅拌，充分混合后，提供至预热燃烧器200，点火装置点火，在空气预热室140的燃烧区开始燃烧，空气分配室110对应的风机也动作吸入燃烧所需的空气，从空气出口141吹出的冷空气与预热燃烧器200燃烧产生的高温烟气在空气预热室140内混合后形成高温烟气。当测温装置检测到高温烟气的温度达到MILD燃烧所需的温度，则燃气阀提供燃气至燃气分配室120，MILD燃烧所需的燃气从燃气出口152喷射至燃烧室150与高温气体结合，高温气体点燃燃气，实现在燃烧室150内形成MILD燃烧，由于通过燃气出口152喷射燃气，会在燃烧室150内形成卷吸效应，使得在燃烧室150内形成喷射燃烧区以及烟气回流区，使部分烟气在燃烧室150内强烈循环，继而将喷射的燃气与空气充分稀释，形成较低的氧气浓度，降低燃烧反应速度，并维持燃烧室150较高的温度，保证温度高于燃料的自燃点，实现自燃。如此，本实施例满足了高温空气燃烧(MILD燃烧)的条件：高温预热空气并配合高速射流实现卷吸高温烟气并稀释点燃空气射流，使氧气浓度低于一定值，且温度高于燃料的自燃点。燃烧后的热量可以与燃气热水器的换热器进行换热后排至室外，以实现制得热水。

可以理解的是，由于在燃气热水器中采用了燃烧器10，使燃气热水器能够有效减少CO和NOx的排放并降低燃气热水器的噪音。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种燃烧器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体设置有依次连通的预混室、空气预热室及燃烧室，所述预混室具有接入空气和燃气的进气口，所述空气预热室具有向其内流入空气的空气出口，所述燃烧室具有烟气出口及燃气出口，所述燃气出口用于向所述燃烧室内喷射燃气，以使得所述燃烧室内进行高温空气燃烧反应；

预热燃烧器，安装于所述空气预热室，所述预热燃烧器用于将所述预混室排放至所述空气预热室内的混合气体点燃，并将所述空气预热室内的温度加热至预设温度；以及

扰流装置，所述扰流装置可转动地设于所述预混室，以对进入所述预混室内的燃气和空气进行扰流。

2.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述扰流装置包括扰流件、转动轴及套设于所述转动轴上的轴承，所述扰流件通过所述转动轴及所述轴承可转动地安装于所述壳体，所述扰流件位于所述进气口与所述预热燃烧器之间。

3.如权利要求2所述的燃烧器，其特征在于，所述轴承安装于所述壳体，所述转动轴的一端连接于所述轴承，另一端固定连接于所述扰流件。

4.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述进气口开设于所述预混室的周壁面。

5.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述扰流装置包括扰流件及与所述扰流件相连接的转动轴，所述燃烧器还包括驱动装置，所述驱动装置与所述转动轴连接，以驱动所述扰流件转动。

6.如权利要求2、3或5所述的燃烧器，其特征在于，所述扰流件包括盘状体；或，所述扰流件包括多个沿所述预混室的周向间隔设置的叶片。

7.如权利要求6所述的燃烧器，其特征在于，所述盘状体向靠近所述预热燃烧器的一侧呈渐扩设置。

8.如权利要求6所述的燃烧器，其特征在于，所述盘状体包括沿其周向间隔设置的多个凹部及多个凸部，相邻两所述凸部之间连接有一所述凹部。

9.如权利要求6所述的燃烧器，其特征在于，所述盘状体上开设有多个扰流孔，多个所述扰流孔沿所述盘状体的周向间隔设置。

10.如权利要求6所述的燃烧器，其特征在于，所述盘状体与所述壳体的内壁面呈间隔设置，所述壳体的内壁面还凸设有挡环，所述挡环的凸设高度大于或等于所述盘状体与所述壳体的内壁面之间的间距，在所述预混室的出风方向上，所述挡环位于所述盘状体的下游。

11.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述壳体包括外壳及设于所述外壳内的第一筒体，所述第一筒体内限定出所述燃烧室，所述第一筒体与所述外壳之间限定出燃气分配室，所述燃气分配室具有燃气进口，所述燃气出口与所述燃气分配室连通，所述燃气出口为多个，多个所述燃气出口开设于所述第一筒体的周壁面，且沿所述第一筒体的周向间隔设置。

12.如权利要求11所述的燃烧器，其特征在于，所述壳体还包括设于所述外壳内的第二筒体，所述第二筒体内限定出所述空气预热室及所述预混室，所述第二筒体与所述外壳之间限定出空气分配室，所述空气分配室具有空气进口，所述空气出口与所述空气分配室连通，所述空气出口为多个，多个所述空气出口开设于所述第二筒体的周壁面，且沿所述第二筒体的周向间隔设置。

13.如权利要求12所述的燃烧器，其特征在于，所述预混室、所述空气预热室、所述燃烧室自下向上依次排布，所述燃气出口设于所述第一筒体的上端，且所述燃气出口的气流方向朝下或倾斜朝下设置。

14.一种燃气热水器，其特征在于，包括主体、换热器及如权利要求1至13中任意一项所述的燃烧器，所述主体内设置有换热室及与所述换热室连通的排烟口，所述换热器设置在所述换热室内，所述燃烧器的烟气出口与所述换热室连通。

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