CN212618287U - 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，燃烧器包括外壳，隔板、预热燃烧装置、安装于隔板的燃气旋流喷嘴和/或空气旋流喷嘴；隔板安装于外壳内，且用以将外壳的内腔分隔为燃烧室和气体分配室，燃烧室具有烟气出口，气体分配室形成相互独立的预混室、燃气分配室及空气分配室，预混室用于预混合接入其内的燃气和空气；预热燃烧装置安装于隔板，且用于将预混室排放至燃烧室内的混合气体点燃，并将燃烧室内的温度加热至预设温度；燃气旋流喷嘴用以将燃气分配室的气流以旋流的形式喷入燃烧室，空气旋流喷嘴用以将空气分配室的气流以旋流的形式喷入燃烧室。本实用新型燃烧器热流分布更加均匀、燃烧更加充分，辐射传热大大增强。

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，通过中心管喷射高温空气燃烧所需燃气进燃烧室，通过斜流空气喷嘴喷射高温空气燃烧所需空气进燃烧室，使得燃烧室内的燃烧不均匀，不能够实现整个燃烧室内充分且均匀的燃烧，从而导致传热效果差。

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外壳、隔板、预热燃烧装置、燃气旋流喷嘴和/或空气旋流喷嘴；

隔板安装于所述外壳内，且用以将所述外壳的内腔分隔为燃烧室和气体分配室，所述燃烧室内进行高温空气燃烧反应，所述燃烧室具有烟气出口，所述气体分配室形成有相互独立的预混室、燃气分配室及空气分配室，所述预混室用于预混合接入其内的燃气和空气；

预热燃烧装置安装于所述隔板，所述预热燃烧装置用于将所述预混室排放至所述燃烧室内的混合气体点燃，并将所述燃烧室内的温度加热至预设温度；

燃气旋流喷嘴安装于所述隔板，并用以将所述燃气分配室的气流以旋流的形式喷入所述燃烧室；和/或

空气旋流喷嘴安装于所述隔板，并用以将所述空气分配室的气流以旋流的形式喷入所述燃烧室。

在一实施例中，所述燃烧器还包括安装于所述气体分配室的中心筒，所述中心筒内形成有与所述燃烧室连通的预混室。

在一实施例中，所述燃烧器还包括安装于所述气体分配室的围板，所述围板围设于所述中心筒的外围，所述中心筒与所述围板之间限定出燃气分配室和空气分配室的其中一者，所述围板与所述外壳之间限定出所述燃气分配室与所述空气分配室的另一者。

在一实施例中，所述围板包括相互连接的筒体部及多个凸部，多个所述凸部沿所述筒体部的周向间隔设置，所述凸部与所述中心筒之间的距离大于所述筒体部与所述中心筒之间的距离。

在一实施例中，所述筒体部、所述凸部与所述中心筒之间限定出空气分配室，所述筒体部、所述凸部与所述外壳之间限定出燃气分配室，一所述空气旋流喷嘴设于所述隔板对应一所述凸部的位置，多个所述空气旋流喷嘴与多个所述燃气旋流喷嘴呈圆形排列。

在一实施例中，所述燃气旋流喷嘴在所述隔板上的投影线与所述隔板的中心和所述燃气旋流喷嘴根部的连线的夹角大于或等于30度，且小于或等于150度；和/或，

所述空气旋流喷嘴在所述隔板上的投影线与所述隔板的中心和所述空气旋流喷嘴根部的连线的夹角大于或等于30度，且小于或等于150度。

在一实施例中，所述燃气旋流喷嘴与所述隔板的夹角大于或等于30度，且小于或等于80度；和/或，

所述空气旋流喷嘴与所述隔板的夹角大于或等于30度，且小于或等于80度。

在一实施例中，所述燃气旋流喷嘴及所述空气旋流喷嘴的数量为多个，多个所述燃气旋流喷嘴沿所述隔板的周向间隔设置，多个所述空气旋流喷嘴沿所述隔板的周向间隔设置。

在一实施例中，相邻两所述燃气旋流喷嘴之间设置有一所述空气旋流喷嘴。

在一实施例中，多个所述燃气旋流喷嘴的旋向一致，多个所述空气旋流喷嘴的旋向一致，所述燃气旋流喷嘴的旋向与所述空气旋流喷嘴的旋向相反。

在一实施例中，多个所述燃气旋流喷嘴与多个所述空气旋流喷嘴的旋向一致。

在一实施例中，所述预热燃烧装置包括预热式烧嘴，所述预热式烧嘴的进气口与所述预混室连通，出气口设于所述燃烧室内。

本实用新型还提出一种燃气热水器，包括主体、换热器及燃烧器，其中，燃烧器包括外壳、隔板、预热燃烧装置、燃气旋流喷嘴和/或空气旋流喷嘴；

隔板安装于所述外壳内，且用以将所述外壳的内腔分隔为燃烧室和气体分配室，所述燃烧室内进行高温空气燃烧反应，所述燃烧室具有烟气出口，所述气体分配室形成有相互独立的预混室、燃气分配室及空气分配室，所述预混室用于预混合接入其内的燃气和空气；

预热燃烧装置安装于所述隔板，所述预热燃烧装置用于将所述预混室排放至所述燃烧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；

燃气旋流喷嘴安装于所述隔板，并用以将所述燃气分配室的气流以旋流的形式喷入所述燃烧室；和/或

空气旋流喷嘴安装于所述隔板，并用以将所述空气分配室的气流以旋流的形式喷入所述燃烧室；

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。

本实用新型燃烧器通过将燃气分配室的燃气通过燃气旋流喷嘴喷射至燃烧室，空气分配室的空气通过空气旋流喷嘴喷射至燃烧室，一方面能够满足高温空气燃烧(MILD燃烧)的所需的高速射流；另一方面燃烧室内旋流式的空气驻留时间长，流动速率快，从而能够在参与反应前被燃烧室内的高温烟气快速加热和稀释，实现高温预热空气并配合高速射流卷吸高温烟气并稀释空气射流，使氧气浓度低于一定值，且温度高于燃料的自燃点，进而在燃烧室内实现MILD燃烧。另外，通过燃气旋流喷嘴喷射的旋流燃气和通过空气喷嘴喷射的旋流空气碰撞燃烧，使得燃烧室内的燃气和空气混合更加均匀，燃烧更加充分，进一步减少CO和NOx的排放，且使得整个燃烧室的高温烟气均进行强烈循环，继而将喷射的燃气和空气进行充分稀释，形成较低的氧气浓度，降低燃烧反应速度，保证燃烧室内的温度高于燃料的自燃点，使得燃烧室内的热流分布更加均匀，辐射传热大大增强。如此，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。

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中燃烧器的部分结构示意图；

图3为图2中沿A-A处的剖视结构示意图；

图4为图2中燃烧器的俯视结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称	标号	名称
						10	燃烧器	122	燃气分配室	500	空气旋流喷嘴
100	外壳	123	空气分配室	600	中心筒
						110	燃烧室	200	隔板	700	围板
111	烟气出口	300	预热燃烧装置	710	筒体部
						120	气体分配室	310	预热式烧嘴	720	凸部
121	预混室	400	燃气旋流喷嘴

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包括外壳100、隔板200、预热燃烧装置300、燃气旋流喷嘴400和/或空气旋流喷嘴500。隔板200安装于外壳100内，且用以将外壳100的内腔分隔为燃烧室110和气体分配室120，所述燃烧室110内进行高温空气燃烧反应。燃烧室110具有烟气出口111，气体分配室120形成有相互独立的预混室121、燃气分配室122及空气分配室123，预混室121用于预混合接入其内的燃气和空气。预热燃烧装置300安装于隔板200，预热燃烧装置300用于将预混室121排放至燃烧室110内的混合气体点燃，并将所述燃烧室110内的温度加热至预设温度。燃气旋流喷嘴400安装于所述隔板200，并用以将所述燃气分配室122的气流以旋流的形式喷入所述燃烧室110；空气旋流喷嘴500安装于所述隔板200，并用以将所述空气分配室123的气流以旋流的形式喷入所述燃烧室110。

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，外壳100的形状可以根据实际使用需求进行选择和设计，如可以为圆筒形、方形、异形等。隔板200与外壳100可以一体成型设置，也可以固定或可拆卸地连接在外壳100内。外壳100内具有一空腔，隔板200将外壳100的内腔分隔为燃烧室110和气体分配室120。可在外壳100内设置板状结构，以将气体分配室120分隔为相互独立的预混室121、燃气分配室122和空气分配室123。预混室121、燃气分配室122及空气分配室123的具体排布方式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121用于预混合接入其内的燃气和空气，则为了使得燃烧更加充分，可以使得预混室121的进气口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。在一实施例中，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120的进气口连通。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。

可通过外部的燃气气阀控制燃气分配室122内的燃气。可通过外部的风机将空气鼓入空气分配室123内，通过控制风机的转速可控制空气分配室123内的空气。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122的燃气能够从燃气旋流喷嘴400喷射至燃烧室110内，且使得燃气旋流喷嘴400的喷射流速达到要求。而由于风机具有一定的风压，能够使得空气分配室123的空气从空气旋流喷嘴500喷射至燃烧室110内，且使得空气旋流喷嘴500的喷射流速达到要求。

燃气旋流喷嘴400及空气旋流喷嘴500的数量具体可以为一个、两个、三个、四个、五个等。在一实施例中，燃气旋流喷嘴400及空气旋流喷嘴500的数量为多个，多个燃气旋流喷嘴400沿隔板200的周向间隔设置，多个空气旋流喷嘴500沿隔板200的周向间隔设置。通过设置多个沿隔板200的周向间隔设置的燃气旋流喷嘴400及空气旋流喷嘴500，则能够在燃烧室110内形成多股旋流，从而相比于一个或两个的燃气旋流喷嘴400和空气旋流喷嘴500，在相同的喷射流速下，可使得燃气旋流喷嘴400及空气旋流喷嘴500喷出的旋流在燃烧室110内的旋转速度更快、更加稳定和持久。

具体地，燃气旋流喷嘴400的一端安装于隔板200上并与燃气分配室122连通，另一端设于燃烧室110且与隔板200呈夹角设置，燃气旋流喷嘴400在隔板200上的投影线与隔板200的中心和燃气旋流喷嘴400根部的连线呈夹角设置。空气旋流喷嘴500的一端安装于隔板200上并与空气分配室123连通，另一端设于燃烧室110且与隔板200呈夹角设置，空气旋流喷嘴500在隔板200上的投影线与隔板200的中心和空气旋流喷嘴500根部的连线呈夹角设置。需要说明的是，燃气旋流喷嘴400和空气旋流喷嘴500安装在隔板200上，则每个旋流喷嘴与隔板200有个交点，则旋流喷嘴的根部即指的是该交点。

燃气旋流喷嘴400的数量与空气旋流喷嘴500的数量可以相同，也可以不同。燃气旋流喷嘴400及空气旋流喷嘴500均安装在隔板200上。燃气旋流喷嘴400的一端与燃气分配室122连通，另一端凸出隔板200且设于燃烧室110内。使得燃气旋流喷嘴400与隔板200呈夹角设置，且燃气旋流喷嘴400在隔板200上的投影线与隔板200的中心和燃气旋流喷嘴400根部的连线呈夹角设置。则燃气从该燃气旋流喷嘴400喷出时，在燃烧室110内形成旋流，当多个燃气旋流喷嘴400沿隔板200的周向间隔设置时，则从燃气旋流喷嘴400喷出的燃气在燃烧室110内形成多股旋流。可以理解的是，多个燃气旋流喷嘴400与隔板200的夹角可以相同，也可以不同。且多个燃气旋流喷嘴400与该燃气旋流喷嘴400的投影径向的夹角可以相同，也可以不同。

空气旋流喷嘴500的一端与空气分配室123连通，另一端凸出隔板200且设于燃烧室110内。使得空气旋流喷嘴500与隔板200呈夹角设置，且空气旋流喷嘴500的延伸方向在隔板200上的投影线与隔板200的中心和空气旋流喷嘴500根部的连线呈夹角设置。则使得空气从该空气旋流喷嘴500的喷出时，在燃烧室110内形成旋流，当多个空气旋流喷嘴500沿隔板200的周向间隔设置时，则从空气旋流喷嘴500喷出的空气在燃烧室110内形成多股旋流。可以理解的是，多个空气旋流喷嘴500与隔板200的夹角可以相同，也可以不同。且多个空气旋流喷嘴500与该空气旋流喷嘴500的投影径向的夹角可以相同，也可以不同。

需要说明的是，在燃烧室110内进行高温空气燃烧(MILD燃烧)之前，需要先将燃烧室110预热至预设温度。则在隔板200上安装预热燃烧装置300，使得预热燃烧装置300的进气端与预混室121连通，出气端与燃烧室110连通。该预热燃烧装置300可以为燃烧喷嘴或燃烧器。通过点火装置点燃预热燃烧装置300，将预混室121内排放至燃烧室110的混合气体点燃，高温烟气进入燃烧室110内进行加热燃烧室110。当燃烧室110内的温度超过燃气的自燃温度时。此时可开启空气旋流喷嘴500和燃气旋流喷嘴400，旋流空气在高温烟气的作用下迅速被加热至MILD燃烧所需温度，并快速将燃烧室110内的氧气浓度稀释均匀至低于一定值，随后点燃燃气旋流喷嘴400喷射的燃气，卷吸高温烟气并稀释空气旋流喷嘴500喷射的空气射流，且使得温度高于燃气自燃点，从而维持燃烧室110的MILD燃烧。

本实用新型燃烧器10通过将燃气分配室122的燃气通过燃气旋流喷嘴400喷射至燃烧室110，空气分配室123的空气通过空气旋流喷嘴500喷射至燃烧室110，一方面能够满足高温空气燃烧(MILD燃烧)的所需的高速射流；另一方面燃烧室110内旋流式的空气驻留时间长，流动速率快，从而能够在参与反应前被燃烧室110内的高温烟气快速加热和稀释，实现高温预热空气并配合高速射流卷吸高温烟气并稀释空气射流，使氧气浓度低于一定值，且温度高于燃料的自燃点，进而在燃烧室110内实现MILD燃烧。另外，通过燃气旋流喷嘴400喷射的旋流燃气和通过空气喷嘴喷射的旋流空气碰撞燃烧，使得燃烧室110内的燃气和空气混合更加均匀，燃烧更加充分，进一步减少CO和NOx的排放，且使得整个燃烧室110的高温烟气均进行强烈循环，继而将喷射的燃气和空气进行充分稀释，形成较低的氧气浓度，降低燃烧反应速度，保证燃烧室110内的温度高于燃料的自燃点，使得燃烧室110内的热流分布更加均匀，辐射传热大大增强。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。

在一实施例中，如图4所示，燃气旋流喷嘴400在隔板200上的投影线与隔板200的中心和燃气旋流喷嘴400根部的连线的夹角(如图4中的α)大于或等于30度，且小于或等于150度。具体地，燃气旋流喷嘴400在隔板200上的投影线与隔板200的中心和燃气旋流喷嘴400根部的连线的夹角可以为30度、45度、56度、60度、75度、83度、90度、100度、115度、130度、150度等。

在本实施例中，为了便于理解，以下将燃气旋流喷嘴400根部与隔板200的中心的连线称为该燃气旋流喷嘴400的投影径向。定义当燃气旋流喷嘴400在隔板200上的投影线与该燃气旋流喷嘴400的投影径向的夹角等于0时，燃气旋流喷嘴400的出流方向垂直且背离隔板200的中心轴线。当燃气旋流喷嘴400在隔板200上的投影线与该旋流喷嘴的投影径向的夹角等于180时，燃气旋流喷嘴400的出流方向垂直且朝向隔板200的中心轴线。则当燃气旋流喷嘴400在隔板200上的投影线与该旋流喷嘴的投影径向的夹角小于30度时，燃气旋流喷嘴400背离隔板200的中线轴线设置，但燃气旋流喷嘴400偏离投影径向的角度过小，从而不易在燃烧室110内形成有效且稳定的旋流。而当燃气旋流喷嘴400在隔板200上的投影线与该旋流喷嘴的投影径向的夹角大于150度时，使得燃气旋流喷嘴400均朝向隔板200的中心轴线进行射流，从而整体旋流效果也不佳。通过使得燃气旋流喷嘴400的延伸方向在隔板200上的投影线与该旋流喷嘴的投影径向的夹角大于或等于30度，且小于或等于150度，使得燃气旋流喷嘴400喷射的燃气气流能够在燃烧室110内稳定地形成旋流。

在另一实施例中，如图2所示，空气旋流喷嘴500在隔板200上的投影线与隔板200的中心和空气旋流喷嘴500根部的连线的夹角(如图4中的α)大于或等于30度，且小于或等于150度。具体地，空气旋流喷嘴500在隔板200上的投影线与隔板200的中心和空气旋流喷嘴500根部的连线的夹角可以为30度、45度、56度、60度、75度、83度、90度、100度、115度、130度、150度等。为了便于理解，以下将空气旋流喷嘴500根部与隔板200的中心的连线称为该空气旋流喷嘴500的投影径向。通过使得空气旋流喷嘴500在隔板200上的投影线与该空气旋流喷嘴500的投影径向的夹角大于或等于30度，且小于或等于150度，使得空气旋流喷嘴500喷射的空气气流能够在燃烧室110内稳定地形成旋流。

为了进一步提高旋流在燃烧室110内的旋流直径，且使得旋流在燃烧室110内的混合效果更佳，使得燃气旋流喷嘴400的出流方向及空气旋流喷嘴500的出流方向均背离隔板200的中心轴线设置。在一实施例中，如图2所示，燃气旋流喷嘴400与隔板200的夹角(如图2中的β)大于或等于30度，且小于或等于80度。具体地，燃气旋流喷嘴400与隔板200的夹角可以为30度、45度、60度、75度、80度等。

在本实施例中，当燃气旋流喷嘴400与隔板200之间的夹角小于30度时，使得燃气旋流喷嘴400喷出的气流背离隔板200的高度不够，从而不易在隔板200上方形成旋流，且旋流不能够形成螺旋上升的流动形式，进而不能在整个燃烧室110内形成旋流气流。当燃气旋流喷嘴400与隔板200之间的夹角大于80度时，使得燃气旋流喷嘴400的出流方向接近垂直于隔板200，从而不能够有效稳定的形成旋流。通过使得燃气旋流喷嘴400与隔板200的夹角大于或等于30度，且小于或等于80度，则在能够保证旋流喷嘴喷出稳定且有效的旋流的同时，使得旋流在燃烧室110内形成螺旋上升的流动形式，进而能够在整个燃烧室110内流动，进一步增加气体混合效果，提升燃烧效果。

在另一实施例中，空气旋流喷嘴500与隔板200的夹角(如图2中的β)大于或等于30度，且小于或等于80度。具体地，空气旋流喷嘴500与隔板200的夹角可以为30度、45度、60度、75度、80度等。通过使得空气旋流喷嘴500与隔板200的夹角大于或等于30度，且小于或等于80度，则在能够保证旋流喷嘴喷出稳定且有效的旋流的同时，使得旋流在燃烧室110内形成螺旋上升的流动形式，进而能够在整个燃烧室110内流动，进一步增加气体混合效果，提升燃烧效果。

在实际应用中，如图1至图3所示，燃烧器10还包括安装于气体分配室120的中心筒600，中心筒600内形成有与燃烧室110连通的预混室121。进一步地，燃烧器10还包括安装于气体分配室120的围板700，围板700围设于中心筒600的外围，中心筒600与围板700之间限定出燃气分配室122和空气分配室123的其中一者，围板700与外壳100之间限定出燃气分配室122与空气分配室123的另一者。

在本实施例中，围板700的内壁面、中心筒600的外壁面、隔板200与外壳100的底壁面共同围合形成燃气分配室122/空气分配室123，围板700的外壁面、隔板200、与壳体的内壁面共同围合形成空气分配室123/燃气分配室122。通过中心筒600加围板700的方式，将气体分配室120分隔为预混室121、燃气分配室122和空气分配室123，一方面使得预混室121、燃气分配室122和空气分配室123均能够直接与燃烧室110连通，缩短连通路径，简化整体结构，且易于成型制造；另一方面使得燃烧器10在高度和宽度上的分布更加合理，从而使得燃烧器10结构简单且紧凑，同时占用空间小、外形美观。

在上述实施例的基础上，进一步地，如图2所示，围板700包括相互连接的筒体部710及多个凸部720，多个凸部720沿筒体部710的周向间隔设置，凸部720与中心筒600之间的距离大于筒体部710与中心筒600之间的距离。

在本实施例中，围板700由筒体部710和凸部720组成，筒体部710大致呈筒状设置，且筒体部710沿周向间隔设置有多块，相邻两块筒体部710之间连接有一个凸部720，从而使得筒体部710与凸部720共同围合在中心筒600的外周。可以理解的是，若仅通过圆筒状的围板700围合在中心筒600的外周，使得围板700与中心筒600之间限定的腔室的容积小于围板700与外壳100之间限定的腔室的容积，如此，使得燃气分配室122的容积与空气分配室123的容积相差过大。而通过使得围板700由筒体部710和凸部720构成，凸部720与中心筒600之间的距离大于筒体部710与中心筒600之间的距离，则扩大了围板700与中心筒600之间限定的腔室的容积，使得空气分配室123和燃气分配室122的容积相差更小，从而使得空气旋流喷嘴500的射流速度与燃气旋流喷嘴400的射流速度相差小，进而使得燃烧室110内空气旋流和燃气旋流的混合效果更佳。

在结合隔板200包括筒体部710和凸部720的上述实施例，进一步地，请一并参照图1及图2，筒体部710、凸部720与中心筒600之间限定出空气分配室123，筒体部710、凸部720与外壳100之间限定出燃气分配室122，一空气旋流喷嘴500设于隔板200对应一凸部720的位置，多个空气旋流喷嘴500与多个燃气旋流喷嘴400呈圆形排列。

在本实施例中，通过使得空气旋流喷嘴500设置在隔板200对应凸部720的位置，从而使得空气旋流喷嘴500和燃气旋流喷嘴400能够在同一圆周上排布。如此，从空气旋流喷嘴500喷出的旋流空气和从燃气旋流喷嘴400喷出的旋流燃气能够在第一时间混合，进而形成螺旋上升的气流，在整个燃烧室110内实现均匀稳定的燃烧。在其他实施例中，也可以使得空气旋流喷嘴500和燃气旋流喷嘴400不在同一个圆周上排布。

在一实施例中，如图1及图2所示，预热燃烧装置300包括预热式烧嘴310，预热式烧嘴310的进气口与预混室121连通，出气口设于燃烧室110内。可以理解的是，预热式烧嘴310能够燃烧从预混室121进入其内的混合气体，并将燃烧后的高温烟气排入燃烧室110内，对燃烧室110进行预热。具体地，在邻近预热式烧嘴310的位置设置有点火装置，用于对预热式烧嘴310进行点火引燃。通过预热式烧嘴310对燃烧室110进行燃烧预热，结构简单、占用空间小、预热效果佳。

在结合燃气旋流喷嘴400及空气旋流喷嘴500的数量为多个的上述实施例，进一步地，相邻两燃气旋流喷嘴400之间设置有一空气旋流喷嘴500。也即，在隔板200的周向上，燃气旋流喷嘴400和空气旋流喷嘴500相间设置。如此，每两股燃气旋流之间均夹设有一股空气旋流，从而更加有利于燃气气流和空气气流的混合，提高燃烧室110内的MILD燃烧效率。具体而言，燃气旋流喷嘴400的数量与空气旋流喷嘴500的数量均为三个，则三个燃气旋流喷嘴400和三个空气旋流喷嘴500相间设置。使得整体布局合理，在满足混合效果的同时减少燃气旋流喷嘴400和空气旋流喷嘴500的数量。在其他实施例中，燃气旋流喷嘴400与空气旋流喷嘴500也可以呈不间隔设置。

在一实施例中，多个燃气旋流喷嘴400的旋向一致，多个空气旋流喷嘴500的旋向一致，燃气旋流喷嘴400的旋向与空气旋流喷嘴500的旋向相反。

在本实施例中，多个燃气旋流喷嘴400的旋向一致，指的是多个燃气旋流喷嘴400的旋流方向均为顺时针或逆时针。多个空气旋流喷嘴500的旋向一致，指的是多个空气旋流喷嘴500的旋流方向均为顺时针或逆时针。多个空气旋流喷嘴500的旋向一致，多个燃气旋流喷嘴400的旋向一致，从而所有的燃气气流能够朝同一个方向形成旋流，所有的空气气流能够朝同一个方向形成旋流，使得气流分布更加合理，易于形成螺旋上升的流动形式，从而能够保证整个燃烧室110内的气流混合均匀。通过使得多个燃气旋流喷嘴400的旋向与多个空气旋流喷嘴500的旋向相反，则使得燃气旋流和空气旋流形成两个对冲旋流。从而燃气和空气的混合更加均匀，进而能够实现空气的快速预热及稀释氧气浓度，配合燃气的卷吸效应，使得整个MILD燃烧更加充分，燃烧效果更佳。结合相邻两个燃气旋流喷嘴400之间设置有一个空气旋流喷嘴500的上述实施例，使得每两股燃气旋流之间对冲交叉有一股空气旋流，从而整个燃烧室110内形成两股对冲旋流，使得燃气和空气混合更加均匀，则热流分布更加均匀，反应速率降低，燃烧更加缓慢持久，进一步降低一氧化碳及氮氧化物的排放量，同时还能够有效降低噪音。

在另一实施例中，请参照图4，多个燃气旋流喷嘴400与多个空气旋流喷嘴500的旋向一致。通过使得多个燃气旋流喷嘴400和空气旋流喷嘴500的旋向一致，则空气旋流和燃气旋流形成同向的旋流气流，则旋流气流更加稳定、旋转上升速率更快，从而使得该旋流气流能够螺旋上升至整个燃烧室110，进而使得整个燃烧室110内的燃烧更加充分和均匀，有效提升燃烧效率。

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器连通的排烟口，换热器设置在换热室内，燃烧器10的烟气出口111与换热室连通。应当说明的是，燃气分配室122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，空气分配室123的空气可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提供至预混室121，通过点火装置点燃预热燃烧装置300，将预混室121内排放至燃烧室110的混合气体点燃，高温烟气进入燃烧室110内进行加热燃烧室110。当燃烧室110内的温度超过燃气的自燃温度时。此时可开启空气旋流喷嘴500和燃气旋流喷嘴400，旋流空气在高温烟气的作用下迅速被加热至MILD燃烧所需温度，并快速将燃烧室110内的氧气浓度稀释均匀至低于一定值，随后点燃燃气旋流喷嘴400喷射的燃气，卷吸高温烟气并稀释空气旋流喷嘴500喷射的空气射流，且使得温度高于燃气自燃点，从而维持燃烧室110的MILD燃烧。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燃气射流，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 (11)

1.一种燃烧器，其特征在于，包括：

外壳；

隔板，安装于所述外壳内，且用以将所述外壳的内腔分隔为燃烧室和气体分配室，所述燃烧室内进行高温空气燃烧反应，所述燃烧室具有烟气出口，所述气体分配室形成有相互独立的预混室、燃气分配室及空气分配室，所述预混室用于预混合接入其内的燃气和空气；

预热燃烧装置，安装于所述隔板，所述预热燃烧装置用于将所述预混室排放至所述燃烧室内的混合气体点燃，并将所述燃烧室内的温度加热至预设温度；

燃气旋流喷嘴，安装于所述隔板，并用以将所述燃气分配室的气流以旋流的形式喷入所述燃烧室；和/或

空气旋流喷嘴，安装于所述隔板，并用以将所述空气分配室的气流以旋流的形式喷入所述燃烧室。

2.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述燃烧器还包括安装于所述气体分配室的中心筒，所述中心筒内形成有与所述燃烧室连通的预混室。

3.如权利要求2所述的燃烧器，其特征在于，所述燃烧器还包括安装于所述气体分配室的围板，所述围板围设于所述中心筒的外围，所述中心筒与所述围板之间限定出燃气分配室和空气分配室的其中一者，所述围板与所述外壳之间限定出所述燃气分配室与所述空气分配室的另一者。

4.如权利要求3所述的燃烧器，其特征在于，所述围板包括相互连接的筒体部及多个凸部，多个所述凸部沿所述筒体部的周向间隔设置，所述凸部与所述中心筒之间的距离大于所述筒体部与所述中心筒之间的距离。

5.如权利要求4所述的燃烧器，其特征在于，所述筒体部、所述凸部与所述中心筒之间限定出空气分配室，所述筒体部、所述凸部与所述外壳之间限定出燃气分配室，一所述空气旋流喷嘴设于所述隔板对应一所述凸部的位置，多个所述空气旋流喷嘴与多个所述燃气旋流喷嘴呈圆形排列。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的燃烧器，其特征在于，所述燃气旋流喷嘴及所述空气旋流喷嘴的数量为多个，多个所述燃气旋流喷嘴沿所述隔板的周向间隔设置，多个所述空气旋流喷嘴沿所述隔板的周向间隔设置。

7.如权利要求6所述的燃烧器，其特征在于，相邻两所述燃气旋流喷嘴之间设置有一所述空气旋流喷嘴。

8.如权利要求7所述的燃烧器，其特征在于，多个所述燃气旋流喷嘴的旋向一致，多个所述空气旋流喷嘴的旋向一致，所述燃气旋流喷嘴的旋向与所述空气旋流喷嘴的旋向相反。

9.如权利要求7所述的燃烧器，其特征在于，多个所述燃气旋流喷嘴与多个所述空气旋流喷嘴的旋向一致。

10.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述预热燃烧装置包括预热式烧嘴，所述预热式烧嘴的进气口与所述预混室连通，出气口设于所述燃烧室内。

11.一种燃气热水器，其特征在于，包括主体、换热器及如权利要求1至10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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