CN220379659U - 火排、燃烧器和热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种火排、燃烧器和热水器，其中，该火排包括火排本体、金属网和扰流结构，所述火排本体内形成通气通道，所述火排本体的上部开设有与所述通气通道连通的第一敞口，所述火排本体的底部开设有与所述通气通道连通的进气口；金属网对应所述第一敞口贴设于所述火排本体；扰流结构设于所述通气通道内。本实用新型技术方案能够提高燃烧器的使用性能。

Description

火排、燃烧器和热水器

技术领域

本实用新型涉及热水器技术领域，特别涉及一种火排、燃烧器和热水器。

背景技术

在燃气热水器产品中，燃烧器是核心部件。现有的热水器燃烧器在低氮氧化物燃烧技术方面，有采用全预混的燃烧技术、浓淡燃烧技术和水冷燃烧技术。而在现有技术中，燃烧器的分火部通常设置有多个细条形火孔，因细条形火孔面积较小，导致燃烧强度过高，致使烟气中氮氧化物的含量过高，降低燃烧器的使用性能，且燃烧器内通气通道气体混合不匀，也不利于火排的充分燃烧，不利于燃烧器的使用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出火排，旨在提高燃烧器的使用性能。

为实现上述目的，本实用新型提出的火排，包括：

火排本体，所述火排本体内形成通气通道，所述火排本体的上部开设有与所述通气通道连通的第一敞口，所述火排本体的底部开设有与所述通气通道连通的进气口；

金属网，对应所述第一敞口贴设于所述火排本体；以及

扰流结构，设于所述通气通道内。

可选地，所述通气通道包括引射段与均流段，所述引射段靠近所述进气口设置，所述均流段靠近所述第一敞口设置，所述扰流结构设于所述引射段内。

可选地，所述扰流结构包括固定于所述引射段的安装支架、及安装于所述安装支架上的扰流板，所述扰流板为相对所述进气口凸出的弧形板。

可选地，所述扰流板的上、下两侧均设有扰流轮廓，所述扰流轮廓呈往复弯曲的弧段。

可选地，所述火排还包括设于所述火排本体内且位于所述金属网下方的分流件，所述分流件上设有多个分流孔。

可选地，所述分流件包括相互连接的分流部于固定部，所述固定部固定连接于所述金属网，多个所述分流孔设于所述分流部，多个所述分流孔包括多个第一分流孔与第二分流孔，所述第一分流孔沿所述分流部的周缘间隔排布，所述第二分流孔沿第一方向间隔排布。

可选地，所述火排本体上的侧边具有凸包，且所述金属网侧边与所述凸包共同围合形成稳焰孔。

可选地，所述火排本体的侧部上端设有出气孔，所述火排还包括稳焰装置，套设在所述火排本体的上部，所述稳焰装置的顶部形成第二敞口，所述第二敞口的内侧壁与所述火排本体的表面之间形成有间隙，所述间隙通过所述出气口与所述通气通道连通。

可选地，所述稳焰装置包括相互拼接的两个稳焰片，两个所述稳焰片形成所述第二敞口，且所述第二敞口的边缘向上凸设有多个稳焰齿。

可选地，所述稳焰装置于所述第二敞口处还设有加强筋，所述加强筋与所述金属网固定连接；或者，所述加强筋与所述火排本体的顶部固定连接。

可选地，所述稳焰装置具有向靠近所述火排本体的局部凹陷。

可选地，所述金属网的上部设有分火片，所述分火片上具有多个分火筋，所述分火筋将所述金属网分隔形成多个燃烧区。

可选地，所述金属网具有多层，且多层所述金属网中的至少两层相互弯折连接。

本实用新型还提出一种燃烧器，包括多个间隔排布的如上所述的火排。

本实用新型还提出一种热水器，包括如上所述的燃烧器。

本实用新型技术方案通过在火排本体内形成通气通道，火排本体的顶部开设有与通气通道连通的第一敞口；金属网对应第一敞口贴设于火排本体；从而摒弃现有技术中的多个细条形火孔，直接在通气通道的上方设置第一敞口，从而极大地增加了火孔的燃烧面积。将原火孔面积增大，使得火排瞬间燃烧排放的烟气性能更好，并可降低氮氧化物的产生，同时，采用金属网做火孔的主要结构有稳焰作用，可提高火排单片的燃烧强度燃烧适应范围，且使其减少分段，结构简单，制造方便，成本低，并能满足整机低氮排放的使用要求。且通气通道内还具有扰流结构，该扰流结构能够进一步打乱具有进气口进入通气通道的气流源，使得空气与燃气能够进行二次混合，从而进一步提高气流源的混合均匀性，使得燃气与空气充分接触，使瞬间燃烧排放烟气性能更好，使燃烧后产生的氮氧化物更低。

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为本实用新型火排一实施例的一角度结构示意图；

图2为图1中火排的另一角度结构示意图；

图3为图1中火排的又一角度结构示意图；

图4为图1中火排中的扰流结构的一角度结构示意图；

图5为图1中火排中的扰流结构的另一角度结构示意图；

图6为图1中火排中的扰流结构的又一角度结构示意图；

图7为图1中火排局部剖视图；

图8为图1中火排侧面剖视图；

图9为图1中火排中的分流件的结构示意图；

图10为图1中火排中的稳流装置的一角度结构示意图；

图11为图1中火排中的稳流装置的另一角度结构示意图；

图12为本实用新型燃烧器中的多个火排在壳体内的排布图。

附图标号说明：

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

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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种火排100，该火排100主要用于燃烧器上，火排100是燃烧器的核心部件之一，热水器的燃烧器在低氮氧化物燃烧技术方面，火排100的结构起到关键性作用。

在本实用新型实施例中，如图1至图11所示，该火排100包括火排本体110、金属网120和扰流结构130，火排本体110内形成通气通道111，火排本体110的上部开设有与通气通道111连通的第一敞口112，火排本体110的底部开设有与通气通道111连通的进气口113；金属网120对应第一敞口112贴设于火排本体110；扰流结构130设于通气通道111内。

具体地，火排本体110内形成通气通道111，通气通道111具有进气口113，进气口113通常与气流源连通，气流源包括空气和燃气，燃气和空气从进气口113进入通气通道111，燃气和空气在通气通道111内进行了预混合，再经过金属网120进行充分的混合和分流后，最后在火排100的顶部被点燃，而后形成稳定且均匀的火焰。

现有技术中，燃烧器的分火部通常设置为多个细条形火孔，因细条形火孔面积较小，燃烧时，火孔热强度高，使得燃烧器工作时的温度很高，易造成不完全燃烧，导致瞬时燃烧所排放的烟气性能不好，烟气内氮氧化物含量较高，可能超过国家的排放要求。为了降低烟气内氮氧化物的含量，达到氮氧化物的低排放，需要降低第一敞口112的燃烧强度，故而需要增大瞬时燃烧时火苗与空气的接触面积，故而需要增大火孔燃烧面积。因此本方案中摒弃现有技术中的多个细条形火孔，直接在通气通道111的上方设置敞口，从而极大地增加了火孔燃烧面积。将原火孔面积增大，使得火排100瞬间燃烧排放的烟气性能更好，并可降低氮氧化物的产生。同时，采用金属网120做火孔的主要结构有稳焰作用，可提高火排100单片的燃烧强度的燃烧适应范围，且使其减少分段，结构简单，制造方便，成本低，并能满足整机低氮排放的使用要求。

但考虑到因敞口的开口面积的过大，为了避免产生回火的现象，在火排本体110上贴设有金属网120，且金属网120对应第一敞口112设置。进一步地，考虑到金属网120的开孔面积大小较多，为了防止回火造成爆炸事故，或者因金属网120产生的火阻力过小产生离焰脱火，金属网120可以设置为多层。金属网120的层数设定与金属网120的目数相关，金属网120中网的层数和网的目数呈负相关，即目数多的金属网120相应的层数少，目数少的相应层数多，例如，金属网120的层数包括但不限于2～10层，具体可以是2层、3层、5层、8层或者10层。为减少多层金属网120产生的或阻力过大，多层金属网120中的至少两层相互弯折连接。即多层金属网120可以为一块面积较大的金属网120依次弯折形成。使得多层金属网120之间有一定的间隙162，既不会完全封堵造成阻力增大，相互之间又可以遮挡，避免气流直吹通过金属网120，容易脱火。

且金属网120的上部设有分火片140，分火片140上具有多个分火筋141，分火筋141将金属网120分隔形成多个燃烧区121。从而将第一敞口112内的燃烧火焰分隔形成多个小火焰，不仅增加了燃烧火焰与空气的接触面积，降低了烟气内氮氧化物的含量，而且使得不同燃烧区121的燃烧火焰相互牵引，从而减少发生离焰脱火现象的可能，提高该火排100的稳焰性，使火排100的适应范围更广。本实施例中，多个分火筋141包括相互平行设置的分火筋141，以及相互交错连接的分火筋141，从而形成多个燃烧区121，且沿该第一敞口112的长度方向具有多个燃烧区121，沿该第一敞口112的宽度方向也具有多个燃烧区121，从而进一步增加了燃烧火焰与空气的接触面积，降低了烟气内氮氧化物的含量。

且为了进一步增加燃烧区121内火焰与空气的接触面积，在一实施例中，所述燃烧区121周缘具有向内凸设的凸部142。从而增加每一燃烧区121内火焰与空气的接触面积，从而增加燃烧火焰与空气的充分接触，进一步提高火焰瞬时燃烧时的稳定性，从而降低氮氧化物的产生。同时，该凸部142也能进一步牵引燃烧区121内的火焰，起到稳焰作用，从而提高火排100单片的燃烧强度燃烧适应范围，结构简单，制造方便，成本低，并能满足整机低氮排放的使用要求。

且通气通道111内还具有扰流结构130，该扰流结构130能够进一步打乱具有进气口113进入通气通道111的气流源，使得空气与燃气能够进行二次混合，从而进一步提高气流源的混合均匀性，使得燃气与空气充分接触，使瞬间燃烧排放烟气性能更好，使燃烧后产生的氮氧化物更低。

其中，金属网120对应第一敞口112贴设于火排本体110；在此，金属网120可以是对应第一敞口112的位置贴设于火排本体110的内部，也就是说，金属网120其实位于通气通道111内。金属网120也可以是对应第一敞口112的位置贴设于火排本体110的外表面。

本实用新型技术方案通过在火排本体110内形成通气通道111，火排本体110的顶部开设有与通气通道111连通的第一敞口112；金属网120对应第一敞口112贴设于火排本体110；从而摒弃现有技术中的多个细条形火孔，直接在通气通道111的上方设置第一敞口112，从而极大地增加了火孔的燃烧面积。将原火孔面积增大，使得火排100瞬间燃烧排放的烟气性能更好，并可降低氮氧化物的产生，同时，采用金属网120做火孔的主要结构有稳焰作用，可提高火排100单片的燃烧强度燃烧适应范围，且使其减少分段，结构简单，制造方便，成本低，并能满足整机低氮排放的使用要求。且通气通道111内还具有扰流结构130，该扰流结构130能够进一步打乱具有进气口113进入通气通道111的气流源，使得空气与燃气能够进行二次混合，从而进一步提高气流源的混合均匀性，使得燃气与空气充分接触，使瞬间燃烧排放烟气性能更好，使燃烧后产生的氮氧化物更低。

参照图1和图7，通气通道111包括引射段114与均流段115，引射段114靠近进气口113设置，均流段115靠近第一敞口112设置，扰流结构130设于引射段114内。具体地，该通气通道111包括引射段114与均流段115，该引射段114主要指通气通道111拐角之前的一段，该引射段114内气流的流速与气流源经过该进气口113的气流流速大致相等，气流源由引射段114流入均流段115时，经过通气通道111的拐弯处进行第一次的气流混流。扰流结构130设于引射段114内，也即设于通气通道111的拐角之前，使得气流源在经过第一次混前即进行一次混流，从而使得气流源在有限的通气通道111内混合均匀。

进一步的，参照图1、图2、图4至图8，扰流结构130包括固定于引射段114的安装支架131、及安装于安装支架131上的扰流板132，扰流板132为相对进气口113凸出的弧形板。具体地，该安装支架131固定于引射段114，本实施例中，安装支架131上设有焊接位170，对应引射段114也具有焊接位170，使得安装支架131焊接固定于引射段114内，从而方便安装支架131的安装。在其它实施例中，也可以通过粘接或者卡接固定于引射段114内。扰流板132安装于安装支架131上，该扰流板132横设于引射段114内，从而将引射段114分割形成上、下两个空间，使得进入引射段114的气流源被分割形成两股，经过扰流板132后再次混合，从而促进气流源的再次混合，保证燃气与空气的混合均匀。且为了进一步保证经过扰流板132后的气流源的再次混合，安装支架131上还固定有扰流挡板134，该扰流挡板134设于安装架的上方，且相对安装支架131倾斜设置，且所呈夹角小于90°。从而使得由扰流板132上方的气流被扰流挡板134改变流向，由略向上的流动方向改变为斜向下的流动方向，从而进一步促进气流源的再次混合。

更进一步的，扰流板132的上、下两侧均设有扰流轮廓，扰流轮廓呈往复弯曲的弧段133。具体地，扰流轮廓呈往复弯曲的弧段133。即扰流板132的上、下两侧均为波浪形轮廓，从而进一步打散气流源，促进气流源的混合。

参照图7至图9，在一实施例中，火排100还包括设于火排本体110内，且位于金属网120下方的分流件150，分流件150上设有多个分流孔151。具体地，该分流件150设于火排本体110内，且位于金属网120下方，使得气流源在流向金属网120进行燃烧之前，经过分流孔151分流，一方面使得气流源混合更加均匀，另一方面使得气流能够对应传递至燃烧区121内，有利于火排100的瞬时燃烧。

可选地，分流件150包括相互连接的分流部153于固定部152，固定部152固定连接于金属网120，多个分流孔151设于分流部153，多个分流孔151包括多个第一分流孔154与第二分流孔155，第一分流孔154沿分流部153的周缘间隔排布，第二分流孔155沿第一方向间隔排布。具体地，第一分流孔154沿分流部153的周缘间隔排布，第二分流孔155沿第一方向间隔排布，该第二分流孔155配置为条形孔，也即该分流孔151在分流部153的布置呈中心对称，因本实施例中，燃烧区121在金属网120的排布呈中心对称，故而分流孔151与燃烧区121对应设置。两个固定部152设置于分流部153的相对两端，且固定部152固定连接于金属网120，从而保证分流件150的安装固定，且分流部153与金属网120间隔设置。为了进一步为气流源分流，本实施中，分流部153的周缘设有多个分流齿156，使得气流源混合更加均匀。且为了进一步为气流源导向，该分流部153上具有一向上弯折的一端弯折部157，其余段倾斜连接于弯折部157与固定部152之间，以进一步为气流源导向，且方便气流源通过分流孔151。

参照图3和图12，在一实施例中，火排本体110上的侧边具有凸包116，且金属网120侧边与凸包116共同围合形成稳焰孔117。具体地，火排本体110的侧部向外凸设有凸包116，即火排本体110的侧部向外局部凸出，从而增加此处第一敞口112的宽度，使得分火件的侧边与凸包116围合形成连通第一敞口112的稳焰孔117，从而增加燃烧火焰与空气的充分接触，进一步提高火焰瞬时燃烧时的稳定性，从而降低氮氧化物的产生。同时，该稳焰孔117也能进一步起到稳焰作用，提高火排100单片的燃烧强度燃烧适应范围，结构简单，制造方便，成本低，并能满足整机低氮排放的使用要求。

参照图1、图2、图8、图10和图11，在一实施例中，火排本体110的侧部上端设有出气孔118，火排100还包括稳焰装置160，套设在火排本体110的上部，稳焰装置160的顶部形成第二敞口161，第二敞口161的内侧壁与火排本体110的表面之间形成有间隙162，间隙162通过出气口与通气通道111连通。具体地，为了进一步稳焰，可以采用两种方式，一是在所述稳焰装置160于所述第二敞口161处设置稳焰齿164，所述稳焰齿164位于所述火排本体110顶部的宽度方向，所述稳焰齿164向上且相对水平方向朝向外侧延伸形成。通过在火排本体110顶部的宽度方向的两侧边设置导焰部，可以对燃烧区121处形成的侧焰起到导向的作用，以使侧焰朝向火排100的目标区域聚拢，有利于提高燃烧过程中热量的集聚效果。二是，通过对稳焰装置160整体结构的设置，使得所述第二敞口161的内侧壁与所述火排本体110的表面之间形成有间隙162，所述间隙162与通过出气口所述通气通道111连通。这样，稳焰装置160中间隙162连通通气通道111的设计，增大了出气空间，进而减小气流的阻力。

进一步的，稳焰装置160包括相互拼接的两个稳焰片163，两个稳焰片163形成第二敞口161，且第二敞口161的边缘向上凸设有多个稳焰齿164。具体地，所述稳焰齿164可以由两个稳焰片163顶边沿竖直方向向上外侧延伸形成。通过在两个稳焰片163的顶边上设置稳焰齿164，可以对燃烧面板处形成火焰起到导向的作用，以使侧焰朝向火排100单体的中心区域聚拢，有利于提高燃烧过程中热量的集聚效果。且该稳焰齿164能够消除火排本体110与稳燃片之间的间隙162产生的涡流，从而进一步保证火排100瞬时燃烧的稳定性。

为了加强稳焰装置160结构的强度，所述稳焰装置160于所述第二敞口161处还设有加强筋165，所述加强筋165与所述金属网120固定连接；或者，所述加强筋165与所述火排本体110的顶部固定连接。具体地，本实施例中，所述加强筋165与所述金属网120固定连接，加强筋165上设有焊接位170，对应金属网120上和分火片140上也设有焊接位170，使得加强筋165、金属网120和分火片140焊接固定，从而保证稳焰装置160、金属网120和分火片140的安装强度，且稳焰装置160焊接固定于火排本体110上，从而保证稳焰装置160的安装强度。

为进一步增加第一敞口112的安装火焰与空气的进一步接触，参照图12，稳焰装置160具有向靠近火排本体110的局部凹陷166。具体地，因火排100在燃烧器的壳体内间隔设置，故而相邻火排100之间具有间隙162，为保证燃烧效率该间隙162较小，故而稳焰装置160具有向靠近火排本体110的局部凹陷166，能够增加相邻两个火排100之间的间隙162，从而增大空气通过该间隙162的气流量，从而进一步保证第一敞口112内火焰与空气的充分接触，进一步提高火焰瞬时燃烧时的稳定性，从而降低氮氧化物的产生。另一方面，也能方便稳焰装置160与火排本体110的对应安装。

本实用新型还提出一种燃烧器，该燃烧器包括壳体和火排100，该火排100的具体结构参照上述实施例，由于本燃烧器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。壳体内设有安装槽，多个火排100间隔排布于安装槽内。具体地，多个火排100间隔排布于安装槽内，使得相邻两个火排100之间具有间隙162，从而进一步增加第一敞口112内火焰与空气的充分接触，进一步提高火焰瞬时燃烧时的稳定性，从而降低氮氧化物的产生。同时也能进一步起到稳焰作用，提高火排100单片的燃烧强度燃烧适应范围，结构简单，制造方便，成本低，并能满足整机低氮排放的使用要求。

本实用新型还提出一种热水器，该热水器包括燃烧器，该燃烧器的具体结构参照上述实施例，由于本热水器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上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 (15)

1.一种火排，其特征在于，包括：

火排本体，所述火排本体内形成通气通道，所述火排本体的上部开设有与所述通气通道连通的第一敞口，所述火排本体的底部开设有与所述通气通道连通的进气口；

金属网，对应所述第一敞口贴设于所述火排本体；以及

扰流结构，设于所述通气通道内。

2.如权利要求1所述的火排，其特征在于，所述通气通道包括引射段与均流段，所述引射段靠近所述进气口设置，所述均流段靠近所述第一敞口设置，所述扰流结构设于所述引射段内。

3.如权利要求2所述的火排，其特征在于，所述扰流结构包括固定于所述引射段的安装支架、及安装于所述安装支架上的扰流板，所述扰流板为相对所述进气口凸出的弧形板。

4.如权利要求3所述的火排，其特征在于，所述扰流板的上、下两侧均设有扰流轮廓，所述扰流轮廓呈往复弯曲的弧段。

5.如权利要求1所述的火排，其特征在于，所述火排还包括设于所述火排本体内且位于所述金属网下方的分流件，所述分流件上设有多个分流孔。

6.如权利要求5所述的火排，其特征在于，所述分流件包括相互连接的分流部于固定部，所述固定部固定连接于所述金属网，多个所述分流孔设于所述分流部，多个所述分流孔包括多个第一分流孔与第二分流孔，所述第一分流孔沿所述分流部的周缘间隔排布，所述第二分流孔沿第一方向间隔排布。

7.如权利要求1所述的火排，其特征在于，所述火排本体上的侧边具有凸包，且所述金属网侧边与所述凸包共同围合形成稳焰孔。

8.如权利要求1所述的火排，其特征在于，所述火排本体的侧部上端设有出气孔，所述火排还包括稳焰装置，套设在所述火排本体的上部，所述稳焰装置的顶部形成第二敞口，所述第二敞口的内侧壁与所述火排本体的表面之间形成有间隙，所述间隙通过所述出气孔与所述通气通道连通。

9.如权利要求8所述的火排，其特征在于，所述稳焰装置包括相互拼接的两个稳焰片，两个所述稳焰片形成所述第二敞口，且所述第二敞口的边缘向上凸设有多个稳焰齿。

10.如权利要求8所述的火排，其特征在于，所述稳焰装置于所述第二敞口处还设有加强筋，所述加强筋与所述金属网固定连接；或者，所述加强筋与所述火排本体的顶部固定连接。

11.如权利要求7所述的火排，其特征在于，所述稳焰装置具有向靠近所述火排本体的局部凹陷。

12.如权利要求1所述的火排，其特征在于，所述金属网的上部设有分火片，所述分火片上具有多个分火筋，所述分火筋将所述金属网分隔形成多个燃烧区。

13.如权利要求1至12中任意一项所述的火排，其特征在于，所述金属网具有多层，且多层所述金属网中的至少两层相互弯折连接。

14.一种燃烧器，其特征在于，包括壳体以及多个如权利要求1至13中任意一项所述的火排，所述壳体内设有安装槽，多个所述火排间隔排布于所述安装槽内。

15.一种热水器，其特征在于，包括如权利要求14所述的燃烧器。