CN218993395U - 火排、燃烧器及燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种火排、燃烧器及燃气热水器，火排包括火排本体和稳流板，火排本体包括与引射器的引射通道相连通的预混室，以及与预混室相连通的开口，火排本体沿着自身延伸方向包括首端和尾端，流经尾端的气压压力大于流经首端的气体压力；稳流板盖设于火排本体的开口，稳流板为多孔结构，稳流板内的孔洞连通预混室与外部大气；其中，稳流板内的孔洞的孔径自尾端向首端逐渐增大。通过以上结构，使得稳流板上火排本体的尾端对应的位置的阻力更大，从而可降低从尾端对应的稳流板的孔洞内流出的气体的速率；相应地，使得首端对应的稳流板的孔洞对气体的阻力相对更小一些，进而使得整个火排上的火焰分布更加均匀。

Description

火排、燃烧器及燃气热水器

技术领域

本实用新型涉及燃气热水器技术领域，特别是涉及一种火排、燃烧器及燃气热水器。

背景技术

大气式火排是目前国内燃气热水器中应用最多的火排型式。通过在燃烧器内设置不同个数的火排，可以搭配出不同功率需求的燃烧器。然而，相关技术中大气式火排由于在火排内部燃气、空气局部混合不均匀，造成燃烧时产生局部高温，导致氮氧化物排放水平偏高的问题。在国家环保水平日益提高的情况下，迫切需要降低火排式火排的氮氧化物排放水平。

实用新型内容

本实用新型所述解决的技术问题是提供一种火排，其能有效地将火排内的燃气和空气混合均匀，从而使混合气体充分燃烧，以降低污染物质的排放。上述技术问题通过如下技术方案进行解决：

一种火排，所述火排包括：

火排本体，包括与引射器的引射通道相连通的预混室，以及与所述预混室相连通的开口，所述火排本体沿着自身延伸方向包括首端和尾端，流经所述尾端的气压压力大于流经所述首端的气体压力；

稳流板，盖设于所述火排本体的开口，所述稳流板为多孔结构，所述稳流板内的孔洞连通所述预混室与外部大气；

其中，所述稳流板内的孔洞的孔径自所述尾端向所述首端逐渐增大。

本实用新型所述的火排，与背景技术相比所产生的有益效果：火排包括火排本体和稳流板，其中，火排本体中的预混室用于使得自引射器的引射通道引射进的燃气和空气混合更加均匀，进而有利于燃气的充分燃烧。由于引射器本身的结构特点会导致在火排本体上，流经尾端的气体压力高于流经首端的气体压力，进而使得气体在火排本体的尾端的流速大于在火排本体的首端的流速。通过在火排本体上设置一个稳流板，稳流板盖设在与预混室相连通的开口处，并且稳流板为多孔结构，以使得混气室内的燃气-空气的混合气体能从稳流板的孔洞内流出并燃烧。通过设置多孔的稳流板，以通过稳流板中的孔洞对流经稳流板的燃气-空气进行扰流，从而可提高燃气-空气混合的均匀性，避免局部高温现象的发生，以使得燃气能更加充分的燃烧，从而可降低氮氧化物的排放量。

而由于基于引射器的影响使得火排本体的尾端的气体压力大于首端的气体压力，这就使得火排本体的尾端的气体流动速率高于火排本体的首端的气体流动速率。而本申请中通过将稳流板的孔洞的孔径设置成尾端向首端的方向逐渐增大的形式，使得稳流板上火排本体的尾端对应的位置的阻力更大，从而可降低从尾端对应的稳流板的孔洞内流出的气体的速率，以使得尾端的气体能混合的更加均匀再流出；相应地，使得首端对应的稳流板的孔洞对气体的阻力相对更小一些，从而使得气流在整个稳流板的表面分布地更加均匀，进而使得整个火排上的火焰分布更加均匀。

在其中一个实施例中，所述稳流板内的单位孔隙密度，自所述尾端向所述首端由40ppi逐渐变为10ppi。如此设置，可使得火排上的温度分布更加均匀，进而使得燃气的燃烧更加充分，以提高燃气的燃烧效率，从而降低氮氧化物等的排放。

在其中一个实施例中，所述稳流板包括多个稳流板段，各所述稳流板段各自独立，多个所述稳流板段首尾对接。通过将稳流板设置成多段结构，有利于降低稳流板的局部应力集中现象，从而可提高稳流板的抗热震性能，从而提高火排实用的安全性和可靠性。

在其中一个实施例中，所述稳流板段的数量为三个，位于中间的所述稳流板段的长度大于位于两端的所述稳流板段的长度。由于预混室中，火排本体的尾端对应的压力大于首端对应的压力，使得混热气体对稳流板的冲击力更强一些，因此，将尾端的稳流板的长度设置的相对短一些，有利于提高尾端的稳流板的稳定性。而稳流板的首端的孔径较大，这就容易导致首端的强度较弱，因此，将稳流板的首端的长度设置地相对短一些，有利于增强首端的稳流板段的强度。

在其中一个实施例中，位于中间的所述稳流板段的长度是位于两端的所述稳流板段的长度的1.5-2倍。

在其中一个实施例中，所述稳流板为陶瓷板。通过在火排本体上设置多孔结构的陶瓷板，提高了火排的燃烧速率和燃烧强度，拓宽了燃烧区域且使得火排的温度分布更加均匀，进而提高了燃烧效率，降低了污染物的排放量。

在其中一个实施例中，所述稳流板为金属纤维网。由于金属纤维网具有良好的导热性及耐高温性能，因此将稳流板采用金属纤维网，同样也能对上游的新鲜混合气体进行预热，从而提高了火排的燃烧效率及燃烧强度，使得火排上的温度分布更加均匀，有利于降低污染物的排放量。

在其中一个实施例中，所述火排还包括多个固定件，所述固定件固定连接于所述火排本体，并与所述稳流板相抵靠，以抵挡所述稳流板脱离于所述火排本体。通过在火排本体上设置固定件，以对稳流板进行固定，从而防止稳流板脱离于火排本体。

本实用新型还提供一种燃烧器，能够解决上述至少一个技术问题。

一种燃烧器，所述燃烧器包括如上所述的火排。

本实用新型还提供一种燃气热水器，能够解决上述至少一个技术问题。

一种燃气热水器，其包括如上所述的燃烧器。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的火排的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的火排的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例提供的火排的结构示意图；

图4为本实用新型另一实施例提供的火排的爆炸结构示意图。

附图标记：

火排本体100；预混室110；首端120；尾端130；

引射器200；进气口210；

稳流板300；

固定件400。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。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。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1至图2，图1示出了本实用新型一实施例提供的火排的结构示意图；图2示出了本实用新型一实施例提供的火排的爆炸结构示意图。本实用新型一实施例提供了一种火排，火排包括火排本体100和稳流板300，火排本体100包括与引射器200的引射通道相连通的预混室110，以及与预混室110相连通的开口，火排本体100沿着自身延伸方向包括首端120和尾端130，流经尾端130的气压压力大于流经首端120的气体压力；稳流板300盖设于火排本体100的开口，稳流板300为多孔结构，稳流板300内的孔洞连通预混室110与外部大气；其中，稳流板300内的孔洞的孔径自尾端130向首端120逐渐增大。

本技术方案提供的一种火排，火排包括火排本体100和稳流板300，其中，火排本体100中的预混室110用于使得自引射器200的引射通道引射进的燃气和空气混合更加均匀，进而有利于燃气的充分燃烧。由于引射器200本身的结构特点会导致在火排本体100上，流经尾端130的气体压力高于流经首端120的气体压力，进而使得气体在火排本体100的尾端130的流速大于在火排本体100的首端120的流速。通过在火排本体100上设置一个稳流板300，稳流板300盖设在与预混室110相连通的开口处，并且稳流板300为多孔结构，以使得混气室内的燃气-空气的混合气体能从稳流板300的孔洞内流出并燃烧。通过设置多孔的稳流板300，以通过稳流板300中的孔洞对流经稳流板300的燃气-空气进行扰流，从而可提高燃气-空气混合的均匀性，以使得燃气能更加充分的燃烧，从而可降低氮氧化物的排放量。

而由于基于引射器200的结构的影响使得火排本体100的尾端130的气体压力大于首端120的气体压力，这就使得火排本体100的尾端130的气体流动速率高于火排本体100的首端120的气体流动速率。而本申请中通过将稳流板300的孔洞的孔径设置成尾端130向首端120的方向逐渐增大的形式，使得稳流板300上火排本体100的尾端130对应的位置的阻力更大，从而可降低从尾端130对应的稳流板300的孔洞内流出的气体的速率，以使得尾端130的气体能混合的更加均匀再流出；相应地，使得首端120对应的稳流板300的孔洞对气体的阻力相对更小一些，从而使得气流在整个稳流板300的表面分布地更加均匀，进而使得整个火排上的火焰分布更加均匀。

具体地，如图1和图2所示，引射器200设置在火排本体100的下方，并与火排本体100固定连接，引射器200包括进气口210和出气口。在实际使用时，引射器200的进气口210与燃气管的出气口相对设置，并且两者之间具有间隙。当从燃气管内流出的具有一定速度的燃气进入引射器200内时，会卷入引射器200的进气口周围的空气，并一起进入引射器200内，通过引射器200加速后从引射器200的出气口进入预混室110内。火排本体100中与预混室110相连通的开口设置在火排本体100背离引射器200的一侧，也就是，如图2所示的火排本体100的顶部。

在其中一个实施例中，稳流板300为陶瓷板。由于陶瓷材料具有良好的导热性能，以及良好的蓄热性能和较高的热辐射性能。因此将稳流板300设置成陶瓷材料，火排上的燃气在燃烧过程中向上游传递热量，陶瓷板中的多孔介质骨架的导热和强烈的热辐射，形成所谓的“热量回流”。通过回流的热量对上游的新鲜混合气进行预热，这样就形成了多孔介质所特有的“超焓燃烧”现象。多孔介质本身由于具有较高比热容也会吸收并储存一部分燃烧的热量，从而减少热量随烟气的流失。通过在火排本体100上设置多孔结构的陶瓷板，提高了火排的燃烧速率和燃烧强度，拓宽了燃烧区域且使得火排的温度分布更加均匀，进而提高了燃烧效率，降低了污染物的排放量。

在另外的实施例中，稳流板300还可以为金属纤维网。由于金属纤维网具有良好的导热性及耐高温性能，因此将稳流板300采用金属纤维网，同样也能对上游的新鲜混合气体进行预热，从而提高了火排的燃烧效率及燃烧强度，使得火排上的温度分布更加均匀，有利于降低污染物的排放量。

在其中一个实施例中，所述稳流板300内的单位孔隙密度，自所述尾端130向所述首端120由40ppi逐渐变为10ppi。通过如上设置，使得稳流板300的上的孔径自火排本体100的尾端130向首端120的方向逐渐增大，从而使得稳流板300对混合气的阻力由尾端130向首端120的方向逐渐减小，以实现在稳流板300的延伸方向上混合气的流速相对均匀一致。如此设置，可使得火排上的温度分布更加均匀，进而使得燃气的燃烧更加充分，以提高燃气的燃烧效率，从而降低氮氧化物等的排放。

如图3和图4所示，在其中一个实施例中，稳流板300包括多个稳流板段，各稳流板段各自独立，多个稳流板段首尾对接。由于火排本体100的开口为长方形结构，相应地，稳流板300为长条状结构。由于长条状的稳流板容易导致应力集中，而且由于火排本身的使用特征导致在使用时，稳流板300的温度急剧变化较为频繁，再加上陶瓷材料脆性较强，这就容易导致稳流板300容易断裂。本实施例，通过将稳流板300设置成多段结构，有利于降低稳流板300的局部应力集中现象，从而可提高稳流板300的抗热震性能，从而提高火排实用的安全性和可靠性。

具体地，如图3和图4所示，稳流板段的数量为三个，位于中间的稳流板段的长度大于位于两端的稳流板段的长度。由于预混室110中，火排本体100的尾端130对应的压力大于首端120对应的压力，使得混热气体对稳流板300的冲击力更强一些，因此，将尾端130的稳流板300的长度设置的相对短一些，有利于提高尾端130的稳流板300的稳定性。而稳流板300的首端120的孔径较大，这就容易导致首端120的强度较弱，因此，将稳流板300的首端120的长度设置地相对短一些，有利于增强首端120的稳流板段的强度。而且将稳流板300设置成多段的，也可使得尾端130、中间段及首端120这三段分别采用不同孔径的结构，在提高火排中混合气体分布的均匀性的同时，可降低加工难度，进而降低生产成本。

在其中一个实施例中，位于中间的稳流板段的长度是位于两端的稳流板段的长度的1.5-2倍。如此设置，既能保证各稳流板段的强度，又能使得在实际使用时，各稳流板300的使用寿命相对一致，从而提高了火排使用的稳定性。

在其中一个实施例中，火排还包括多个固定件400，固定件400固定连接于火排本体100，并与稳流板300相抵靠，以抵挡稳流板300脱离于火排本体100。通过在火排本体100上设置固定件400，以对稳流板300进行固定，从而防止稳流板300脱离于火排本体100。具体地，固定件400为一U型压片，U型压片卡在火排本体100的两侧，并与火排本体100点焊固定，U型压片的底面刚好抵在稳流板300上，其中，多个固定件400沿着火排本体100的延伸方向间隔设置。

本实用新型还提供了一种燃烧器，燃烧器包括如上的火排。通过将不同数量的火排并排设置，以形成不同功率的燃烧器。

本实用新型一实施例还提供了一种燃气热水器，其包括如上的燃烧器。通过将如上的燃烧器应用在燃气热水器中，在提高燃气热水器的燃烧效率的同时，可降低污染物质的排放量。

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)

1.一种火排，其特征在于，所述火排包括：

火排本体(100)，包括与引射器(200)的引射通道相连通的预混室(110)，以及与所述预混室(110)相连通的开口，所述火排本体(100)沿着自身延伸方向包括首端(120)和尾端(130)，流经所述尾端(130)的气压压力大于流经所述首端(120)的气体压力；

稳流板(300)，盖设于所述火排本体(100)的开口，所述稳流板(300)为多孔结构，所述稳流板(300)内的孔洞连通所述预混室(110)与外部大气；

其中，所述稳流板(300)内的孔洞的孔径自所述尾端(130)向所述首端(120)逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的火排，其特征在于，所述稳流板(300)内的单位孔隙密度，自所述尾端(130)向所述首端(120)由40ppi逐渐变为10ppi。

3.根据权利要求1所述的火排，其特征在于，所述稳流板(300)包括多个稳流板段，各所述稳流板段各自独立，多个所述稳流板段首尾对接。

4.根据权利要求3所述的火排，其特征在于，所述稳流板段的数量为三个，位于中间的所述稳流板段的长度大于位于两端的所述稳流板段的长度。

5.根据权利要求4所述的火排，其特征在于，位于中间的所述稳流板段的长度是位于两端的所述稳流板段的长度的1.5-2倍。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的火排，其特征在于，所述稳流板(300)为陶瓷板。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的火排，其特征在于，所述稳流板(300)为金属纤维网。

8.根据权利要求1-5中任意一项所述的火排，其特征在于，所述火排还包括多个固定件(400)，所述固定件(400)固定连接于所述火排本体(100)，并与所述稳流板(300)相抵靠，以抵挡所述稳流板(300)脱离于所述火排本体(100)。

9.一种燃烧器，其特征在于，所述燃烧器包括如权利要求1-8中任意一项所述的火排。

10.一种燃气热水器，其特征在于，其包括如权利要求9所述的燃烧器。

Images