CN220541085U - 用于燃烧器的火排、燃烧器及燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及燃气热水器技术领域，具体提供一种用于燃烧器的火排、燃烧器及燃气热水器，旨在解决现有的燃气热水器的侧壁发烫的问题。本实用新型提供了一种用于燃烧器的火排，火排包括火排本体，火排本体构造有混气腔，混气腔适于通入燃气和空气，火排本体的与混气腔对应的部分包括呈条形板状结构的火孔板，火孔板上沿其长度方向分布有多个火孔，其中，靠近火孔板的至少一个端部的至少一个火孔设置有向外凸出的凸沿。本实用新型提供的火排能够有效改善燃气热水器的侧壁发烫的问题。

Description

用于燃烧器的火排、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，具体提供一种用于燃烧器的火排、燃烧器及燃气热水器。

背景技术

燃气热水器是一种能够利用燃气燃烧为用户提供热水的设备，由燃烧器、热交换器、管路系统、控制系统等组成。燃烧器是燃气热水器的核心部件，用于将燃气点燃以产生热量。目前家用燃气热水器从16L逐渐向更大的容量如20L、24L进行升级，随着容量的增加，需要配置功率更大的燃烧器。

大功率燃烧器的燃烧器主体由若干的火排等组成，现有火排的火孔呈现中部火孔气流速度高、端部火孔气流速度低的状态，导致靠近火排的两个端部的火焰向外倾斜，倾斜的火焰长时间逼近燃烧室的侧壁，导致侧壁发烫，这样不仅容易使热水器的电器件损坏，而且也存在烫伤用户的风险。

相应地，本领域需要一种新的燃烧器来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述技术问题，即，解决现有的燃气热水器的侧壁发烫的问题。

在第一方面，本实用新型提供了一种用于燃烧器的火排，所述火排包括火排本体，所述火排本体构造有混气腔，所述混气腔适于通入燃气和空气，所述火排本体的与所述混气腔对应的部分包括呈条形板状结构的火孔板，所述火孔板上沿其长度方向分布有多个火孔，其中，靠近所述火孔板的至少一个端部的至少一个火孔设置有向外凸出的凸沿。

本实用新型提供的用于燃烧器的火排中，通过为靠近火孔板的端部位置处的火孔设置凸沿，借助凸沿增大该处火孔的纵深，这样一来，在不改变火孔板的整体厚度的前提下，不仅能够保留生成在该处火孔下方的漩涡，而且可以改变倾斜的气流方向使其接近于竖直向上流通，从而可以减少传递至燃气热水器的侧壁的热量，进而能够明显改善侧壁发烫的问题。

在上述的用于燃烧器的火排的一些可行的实施方式中，所述凸沿的高度为0.7～0.8mm。

在上述的用于燃烧器的火排的一些可行的实施方式中，设置有所述凸沿的所述火孔的宽度为1～1.2mm。

在上述的用于燃烧器的火排的一些可行的实施方式中，所述火孔板的厚度为1.1～1.2mm。

在上述的用于燃烧器的火排的一些可行的实施方式中，所述多个火孔中的一部分形成多个火孔组，相邻的火孔组之间间隔距离为1.5～1.7mm。

在上述的用于燃烧器的火排的一些可行的实施方式中，所述火排本体的与所述混气腔对应的部分还设置有稳焰孔。

在上述的用于燃烧器的火排的一些可行的实施方式中，所述火排还包括稳焰孔压片，所述稳焰孔压片设置在所述火排本体的外侧且与所述稳焰孔相对。

在上述的用于燃烧器的火排的一些可行的实施方式中，所述火排本体还构造有引射管腔，所述混气腔与所述引射管腔连通。

在第二方面，本实用新型还提供了一种燃烧器，所述燃烧器包括至少一个前述任一项技术方案所述的用于燃烧器的火排。

在第三方面，本实用新型还提供了一种燃气热水器，所述燃气热水器包括前述技术方案所述的燃烧器。

本领域技术人员可以理解的是，由于该燃气热水器配置有前述技术方案中的火排，因此具备前述的火排所能获得的所有技术效果，在此不再赘述。

附图说明

下面结合附图来描述本实用新型的优选实施方式，附图中：

图1为本实用新型实施例提供的单个火排的爆炸示意图；

图2为本实用新型实施例提供的单个火排的装配示意图；

图3为图2中A处的局部放大示意图；

图4为本实用新型实施例提供的单个火排的俯视示意图；

图5为图4中B-B向剖视图；

图6为本实用新型实施例中的火排的热力仿真图；

图7为现有技术中的火排的热力仿真图；

附图标记列表：

1、火排；10、火排本体；101、第一板体；1010、翻边；102、第二板体；103、火孔板；1030、火孔；1031、凸沿；1032、稳焰孔；104、引射管腔；1040、管口；105、混气腔；20、稳焰孔压片；200、通气口；201、第一板片；202、第二板片；203、连接片。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非用于限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

为了更好地说明本实用新型，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本实用新型同样可以实施。

在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于实际应用时的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所要保护的设备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，“第一”、“第二”等序数词仅为了方便说明，并不用于指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体连接；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例中的燃气热水器包括燃烧器、燃烧室、风机、热水管路、冷水管路、换热器、集烟罩等等。

具体地，燃烧室通常是由金属板件或陶瓷板件构造而成的一个相对封闭的空间，具有耐高温和耐腐蚀性能，为燃气提供燃烧环境，在燃烧室内，燃气与空气的混合气被点燃形成火焰，从而释放热量用于提升水温。

燃烧器是将燃气与空气进行混合并输送至燃烧室的装置，通常位于燃烧室内。燃烧器包括多个并排设置的火排，各个火排均连接至燃气分配器，燃气分配器与燃气比例阀、燃气管连接，位于燃气管路的末端，燃气分配器用于均衡进入各个火排的燃气量。燃烧室内靠近燃烧器的位置还设置有点火针，点火针用于点燃燃烧器输出的混合气以使其在燃烧室内燃烧。

风机位于燃烧室附近，用于引入适量的空气，以确保燃气能够充分燃烧，风机通常位于燃烧器的后部或侧部，也可以位于燃烧室的下方。

冷水管路一端连接至自来水管，一端连接至换热器的入口，用于向燃气热水器内输送冷水。热水管路一端连接至换热器的出口，另一端连接至用水端如浴室水龙头、厨房水龙头等，用于输出加热后的热水。

换热器通常设置在燃烧室的上方，用于将燃烧产生的热量传递给流过其中的冷水以使冷水转变为热水。换热器可以是管壳式换热器，也可以是翅片式换热器。

集烟罩位于燃烧室顶部，用于引导燃烧过程中产生的烟气和废气进入烟道排出。

需要说明的是，部分类型的燃气热水器为了提升能效，还会增加冷凝换热器来回收烟气中的废热。

燃气热水器的工作过程如下：冷水通过冷水管路进入换热器，换热器与燃烧室内燃气燃烧产生的热量进行热交换使得换热器内的冷水升温成为热水，热水通过热水管路流出，同时，燃烧产生的烟气和废气通过集烟罩进入烟道并排出。

下面参照附图对本实用新型提供的燃烧器中的火排的结构和工作原理进行说明。图中，图1为本实用新型实施例提供的单个火排的爆炸示意图；图2为本实用新型实施例提供的单个火排的装配示意图；图3为图2中A处的局部放大示意图；图4为本实用新型实施例提供的单个火排的俯视示意图；图5为图4中B-B向剖视图；图6为本实用新型实施例中的火排的热力仿真图；图7为现有技术中的火排的热力仿真图。

火排是燃烧器的核心部件，主要是为了增加出火孔的数量，以及使燃气与空气充分混合从而使燃气燃烧更充分，同时也方便对热量进行控制。

如图1至图5所示，火排1包括火排本体10，以及与火排本体10连接的稳焰孔压片20。具体地，如图1中所示，火排本体10包括第一板体101、第二板体102和火孔板103。其中，第一板体101和第二板体102各自构造有凹腔，二者扣合连接后构造出具有入口和出口的腔室，如图2和图5中所示，该腔室包括引射管腔104和混气腔105，引射管腔104和混气腔105连通，该腔室的入口即管口1040，出口即位于火孔板103上的火孔1030。从该火排本体10的正面观察，与腔室对应的部分在火排本体10表面近似呈“z”形或“y”形。如图2和4中所示，火排本体10整体呈扁平结构。如图1和图2中所示第一板体101与第二板体102主体对称，第一板体101的边缘设置有翻边1010，构造火排本体10时，第一板体101的翻边1010压紧至第二板体102的边缘，进一步可通过粘接、超声焊等方式使两个板体紧密连接以防漏气。

如图1至图3中所示，火孔板103呈条形板状结构，其两条长边的其中一条与第一板体101连接，另一条与第二板体102连接，使得第一板体101和第二板体102间隔进而形成混气腔105。火孔板103上沿其长度方向分布有多个火孔1030，这些火孔1030可以是均匀地排布在火孔板103上，也可以是将一定数量的火孔组成火孔组，以组的方式均匀或非均匀地排布在火孔板103上。本实施例中，火孔1030以组的方式均匀排布(除端部设有凸沿1031的火孔1030外)在火孔板103上。如图2和图3中所示，以位于靠右侧的火孔组为例，每个火孔组包括4个长条形的火孔1030，各个火孔1030之间间隔距离相同，相邻的火孔组之间的距离大于火孔组内相邻的火孔1030之间的距离。

可以理解的是，上述示例中的数值仅仅是示例性的，不应构成对本实用新型的保护范围的限定，本领域技术人员可以理解的是，火孔组的数量、每个火孔组中火孔的数量、火孔与火孔之间的距离、火孔组与火孔组之间的距离均是可以根据实际需要进行调整的。

如图3至图7中所示，为了解决燃烧室的侧壁发烫的问题，本实用新型提供的火排1在靠近火孔板103的两个端部的火孔1030的位置处设置有凸沿1031，如图3中所示，靠近火孔板103的两个端部各设置有两个长圆形的火孔1030，两个火孔1030的孔缘均朝向远离混气腔105的方向延伸形成凸沿1031，凸沿1031的设置使得对应的火孔1030的高度(等于火孔板103的厚度与凸沿1031高度之和)大于其余火孔1030的高度(等于火孔板103的厚度)，这样一来，该处火孔1030高度的增加使得燃气路径相比于其他火孔1030的燃气路径有所延长，进而能够改善出火倾斜的状态，使出火方向近似向上而非斜向上，从而减少火焰传递至燃烧室侧壁的热量，进而达到降低燃烧室侧壁的温度的目的。采用本实用新型的火排1时火焰燃烧的热力仿真图如图6中所示，而现有技术中未设置凸沿1031时火焰燃烧的热力仿真图如图7中所示，对比图6和图7中C处和D处可以明显看出，在靠近端部的火孔1030下方均形成有漩涡，漩涡有助于空气均匀混合，以使燃烧更充分，但漩涡也是使气流倾斜的原因之一，图6中通过设置凸沿1031，在保留了漩涡的同时，使原有的倾斜气流变为接近竖直向上的气流，对气流方向的改变较为明显。该设计中，未改变火孔板103的其余位置的厚度，进而不会对燃烧器的内阻有所影响，对漩涡大小的包容性也很强，不会因为不同负荷下气流速度不同导致漩涡大小不同而丧失对倾斜火焰的纠正作用。

进一步地，本实用新型实施例中，凸沿1031的高度为0.7～0.8mm，凸沿1031的高度是指凸沿1031的顶面至火孔板103的上表面之间的距离。相邻的火孔组之间间隔的距离为1.5～1.7mm。火孔板103的厚度为1.1～1.2mm，即火孔1030的高度(不加凸沿1031的高度)为1.1～1.2mm。设置有凸沿1031的火孔1030的宽度为1～1.2mm，火孔1030的宽度是指沿火孔板103的长度方向观察，凸沿1031的内壁面之间的距离。

此外，为了保证火孔1030的火焰稳定，在火排本体10的与混气腔105对应的部分还设置有稳焰孔1032。如图2中所示，稳焰孔1032为长条形孔，分别设置在第一板体101、第二板体102的靠近火孔板103的位置处。火排本体10上还连接有稳焰孔压片20，稳焰孔压片20包括第一板片201、第二板片202和连接片203，第一板片201和第二板片202相对设置并夹置在第一板体101和第二板体102外围，起到夹紧火排本体10和聚拢火焰的作用，连接片203间隔设置，相邻的连接片203之间形成的通气口200供火孔1030处的火焰穿过。可以理解的是，在连接完成的状态下，第一板片201与第一板体101之间、第二板片202与第二板体102之间具有空隙。

需要说明的是，第一板体101、火孔板103、第二板体102三者可以一体成型，也可以通过焊接等方式连接为一体结构，本实施例中是以三者一体成型为例进行说明的。此外，本实施例中，第一板片201、连接片203和第二板片202三者一体成型，可以理解的是，三者也可以通过粘接、焊接等方式连接为一体结构。引射管与混气腔105还可以设置为分体结构，通过螺接、焊接等方式连接为一体结构。

如图5中所示，燃气燃烧器工作时，燃气(黑色箭头)从燃气管经过燃气比例阀进入燃气分配器中，经燃气分配器均匀分配至各个火排1的引射管，空气(透明箭头)在引射管的作用下与燃气被一同吸入引射管并进一步进入混气腔105，在从引射管口1040至火孔1030流通的过程中，燃气和空气能够充分混合均匀(浅灰色箭头)，最后在火孔1030处被点燃。

可以理解的是，火排1的数量可以根据需要进行配置，当火排1数量较多时，燃气管、水管等相关零部件均需要进行配置升级，从而组合形成大容量或超大容量的燃气热水器。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于燃烧器的火排，其特征在于，所述火排包括火排本体，所述火排本体构造有混气腔，所述混气腔适于通入燃气和空气，所述火排本体的与所述混气腔对应的部分包括呈条形板状结构的火孔板，所述火孔板上沿其长度方向分布有多个火孔，其中，靠近所述火孔板的至少一个端部的至少一个火孔设置有向外凸出的凸沿。

2.根据权利要求1所述的用于燃烧器的火排，其特征在于，所述凸沿的高度为0.7～0.8mm。

3.根据权利要求1所述的用于燃烧器的火排，其特征在于，设置有所述凸沿的所述火孔的宽度为1～1.2mm。

4.根据权利要求1所述的用于燃烧器的火排，其特征在于，所述火孔板的厚度为1.1～1.2mm。

5.根据权利要求1所述的用于燃烧器的火排，其特征在于，所述多个火孔中的一部分形成多个火孔组，相邻的火孔组之间间隔距离为1.5～1.7mm。

6.根据权利要求1所述的用于燃烧器的火排，其特征在于，所述火排本体的与所述混气腔对应的部分还设置有稳焰孔。

7.根据权利要求6所述的用于燃烧器的火排，其特征在于，所述火排还包括稳焰孔压片，所述稳焰孔压片设置在所述火排本体的外侧且与所述稳焰孔相对。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于燃烧器的火排，其特征在于，所述火排本体还构造有引射管腔，所述混气腔与所述引射管腔连通。

9.一种燃烧器，其特征在于，所述燃烧器包括至少一个如权利要求1至8中任一项所述的用于燃烧器的火排。

10.一种燃气热水器，其特征在于，所述燃气热水器包括权利要求9所述的燃烧器。