CN220567244U - 火排、燃烧器及热水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种火排、燃烧器以及热水装置，其中火排包括火排本体和分火装置，火排本体形成通气通道，火排本体的顶部设置有与通气通道连通的出气孔；分火装置设置于出气孔，分火装置包括整流板和金属网，整流板形成有多个间隔设置的整流孔，金属网设置于整流板厚度方向的一侧。本实用新型提出的火排燃烧时产生的废气排放少，且降低了燃烧噪音。

Description

火排、燃烧器及热水装置

技术领域

本实用新型涉及热水装置技术领域，特别涉及一种火排、燃烧器及热水装置。

背景技术

家用燃气快速热水器是我国家庭用户广泛使用的一种供热水设备，具有加热快、体积小、安装及使用方便的特点。

相关技术中的强抽热水器使用的燃烧器火孔结构通常采用单条形火孔结构，该火孔结构对于燃烧的均匀性及火苗燃烧方向的控制较难，容易产生较高的废气排放，且燃烧噪音较大，容易产生共振问题，并且燃烧火苗的斜向燃烧容易产生烧燃烧室壁面的情况。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种燃烧器组件及热水装置，旨在解决现有技术中的燃烧器在工作时，燃烧噪音大，影响用户体验的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的燃烧器组件，包括：

火排本体，所述火排本体形成通气通道，所述火排本体的顶部设置有与所述通气通道连通的出气孔；

分火装置，设置于所述出气孔，所述分火装置包括整流板和金属网，所述整流板形成有多个间隔设置的整流孔，所述金属网设置于所述整流板厚度方向的一侧。

可选地，所述金属网设置为多层。

可选地，所述金属网设置于所述整流板朝向所述火排本体的一侧。

可选地，所述金属网为两块，其中一块设置于所述整流板朝向所述火排本体的一侧，另一块设置于所述整流板背离所述火排本体的一侧。

可选地，所述整流孔的截面形状设置为长方形、正方形、六边形、圆形或椭圆形。

可选地，定义所述整流孔的高度为h，h不大于8mm，且不小于2mm。

可选地，定义所述整流孔的最大长度为a，最大宽度为b；

a不大于5mm，且不小于1mm；

b不大于5mm，且不小于1mm。

可选地，所述整流孔的中心线与多个所述整流孔所在的平面的夹角垂直设置。

可选地，所述火排本体设置有定位部，所述分火装置朝向所述通气通道的一侧搭设于所述定位部。

可选地，所述定位部包括台阶面，所述出气孔包括沿气体流动方向依次设置的第一孔段和第二孔段，所述第二孔段的横截面积大于所述第一孔段的横截面积，所述第一孔段和所述第二孔段之间形成所述台阶面。

可选地，所述火排本体包括扣合设置的两个侧板，两个所述侧板分别设有侧向凸包，所述侧向凸包邻近所述侧板的顶部设置，且所述侧向凸包的顶部敞口形成稳焰孔。

可选地，所述侧向凸包设有向上延伸的导焰板。

可选地，所述火排本体的顶部设有沿水平方向向外延伸的传火板。

本实用新型还提出了一种燃烧器，包括以上任一项所述的火排。

本实用新型还提出了一种热水装置，包括以上任一项所述的燃烧器。

本实用新型技术方案通过采用在整流板上开设有多个整流孔，每一个整流孔和金属网上的网孔组合形成燃烧器火孔，将混合气体的出气方向进行整型，避免燃烧火苗不均匀及火苗之间的扰动形成的振动，产生的废气排放少，且降低了燃烧噪音。该方案可以降低燃烧噪音约5%-15%，废气排放降低20%以上。

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为现有技术中火排的结构示意图；

图2为本实用新型火排一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型火排一实施例的剖视图；

图4为图2的装配图；

图5为本实用新型火排另一实施例的示意图；

图6为图5的剖视图；

图7为图5中A处的放大图；

图8为本实用新型一实施例中分火装置的示意图。

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，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。

相关技术中，如图1所示，现有强抽热水器使用的燃烧器火孔101多数为一层燃烧器，且多数为条形孔或圆孔规则排列，在燃烧器主体结构确定的情况下，单层薄火孔101的出气不均匀，且出气方向容易形成涡流，出燃气方向具有不确定性，对于燃烧的均匀性及火苗燃烧方向的控制较难，燃烧噪音较大，容易产生共振问题，并且燃烧火苗的斜向燃烧容易产生烧燃烧室壁面的情况。另一方面，由于单个条形火孔101的面积较小，分流装置整体的流通面积较小，导致流经分流装置的混合气压强较大，混合气燃烧过程中的燃烧强度过高，从而使混合气未能充分燃烧，致使燃烧过程中所形成的氮氧化物的含量较高。

基于此，本实用新型提出了一种火排100。

在本实用新型实施例中，如图2-8所示，该火排100包括火排本体10和分火装置20，其中，所述火排本体10形成通气通道11，所述火排本体10的顶部设置有与所述通气通道11连通的出气孔12；分火装置20设置于所述出气孔12，所述分火装置20包括整流板21和金属网22，所述整流板21形成有多个间隔设置整流孔211，所述金属网22设置于所述整流板21厚度方向一侧。整流板21整体可以呈网板设计，开设的多个整流孔211阵列排布于整流板21上。

可选地，所述火排100主要用于燃烧器上，火排100是燃烧器的核心部件之一，在燃气热水器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。就火排100而言，火排100包括火排本体10和分火装置20，火排本体10内形成通气通道11，所述通气通道11具有进气口，进气口通常与气流源连接，气流源包括空气和燃气，燃气和空气从进气口进入通气通道11，燃气和空气在通气通道11内进行了预混合，再经过分火装置20的进行充分的混合和分流后，最后在火排本体10的顶部被点燃，而后形成稳定且均匀的火焰。

其中，整流板21与出气孔12的形状大小相适配，该整流板21可以通过焊接固定在出气孔12内，也可以是嵌设于出气孔12内，在此不作限定。相应地，金属网22的尺寸设计与整流板21的尺寸设计相适配，且覆盖整流板21，从而通过整流板21的气流必然会经过该金属网22。

本技术方案通过采用金属网22和整流板21组合（即整流板21上的整流孔211与对应金属网22上的网孔组成的燃烧器火孔101）的方式，可以对出气孔12内的混合气体的出气方向进行整型，控制每一个燃烧器火孔101的出气方向。可以理解的是，整流孔211的开孔面积增大，使瞬间燃烧排放烟气性能更好，并可以降低氮氧化物的排放量。进一步地，考虑到整流孔211的面积较大，为避免产生回火的现象，在整流板21的厚度方向的一侧贴设有金属网22，金属网22分布有多个细小的网孔，混合气流通过网孔后可以进一步被分化。通过将每一个出气孔12和对应的网孔配合形成燃烧器火孔的方式，对混合气体出气的方向进行整型，避免燃烧火苗的不均匀以及火苗之间的扰动形成的振动，降低燃烧噪音。同时，相比于现有技术中的单个条形出气孔12而言，整流板21上的单个整流孔211的流通面积相对较大，混合气燃烧过程中的燃烧强度不会过高，可以使混合气得到充分燃烧，降低了燃烧过程中所形成的一氧化碳和氮氧化物（CO及NOX）的含量。将发明人反复试验验证，该方案可以降低燃烧噪音约5%～15%，废气排放降低20%以上。

在一实施例中，多个所述整流孔211呈蜂窝状分布在所述整流板21。即相邻两个整流孔211具有同一侧壁，如此设置，在整流板21的横截面积一定，整流孔211的横截面积一定时，整流板21上开设的整流孔211的横截面积的总和相对较大，使瞬间燃烧排放烟气性能更好，进一步降低了燃烧过程中所形成的氮氧化物的含量。

在一实施例中，所述金属网22设置为多层。

可选地，考虑到金属网22的开孔面积大小较多，为了防止回火造成爆炸事故，金属网22设置为多层。金属网22的层数设定与金属网22的目数相关，金属网22中网的层数和网的目数呈负相关，即目数多的金属网22相应的层数少，目数少的相应层数多，例如，金属网22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。常用的金属网22目数有20目至100目，具体可以是20目、40目、50目、60目、80目或者100目，考虑到过多的层数可能会导致气流的供应量不足，以及目数较大的金属网22价格昂贵，经过测试研究，金属网22较好的组合为50目和3层。如此，将金属网22贴设于整流板21厚度方向的同时，将火排本体10的出气孔12的横截面积增大，使得火排100瞬间燃烧排放烟气性能更好，并可降低氮氧化物的产生。同时，采用金属网22作为燃烧器火孔的部分结构具有稳焰作用，单片火排本体10的热负荷燃烧适应范围增大。

在一实施例中，如图2至图4所示，所述金属网22设置于所述整流板21朝向所述火排本体10的一侧。

可选地，燃烧器主体的出气孔12所对应的内壁上设置有定位和承载金属网22和整流板21的台阶面，在装配时，金属网22搭设于该台阶面上，整流板21搭设于金属网22上，将金属网22限位于火排本体10的出气孔12内，整流板21和金属网22可以通过焊接固定在火排本体10，也可以是通过卡接结构固定在火排本体10内，在此不作限定。如此，出气孔12内的空气和燃气混合气体经过该金属网22进行第一次分流后，再进入到对应的整流孔211中，使得自整流板21的整流孔211中出来的混合气体更细化，混合更均匀，最后在整流孔211的上方燃烧，形成稳定且均匀的火焰，降低氮氧化物的产生，本实施例中，金属网22的使用寿命更长。

在又一实施例中，如图4至图7所示，该金属网22可以设置在整流板21背离所述火排本体10的一侧，即金属网22贴设在整流板21的上表面。在装配时，先将整流板21搭设在台阶面上，然后将金属网22贴在整流板21的上方。如此，出气孔12内的空气和燃气混合气体先通过该整流板21的多个整流孔211进行分化和定向，再流经金属网22进行进一步分化，此时，可以将金属网22作为燃烧面，也能形成均匀且稳定的火焰，降低氮氧化物的产生。

在其中一个实施例中，所述金属网22为两块，其中一块设置于所述整流板21朝向所述火排本体10的一侧，另一块设置于所述整流板21背离所述火排本体10的一侧。

在本实施例中，两块金属网22贴设于整流板21的整流孔211的轴向两端，通气通道11内的混合气体进入到出气孔12后，依次经过金属网22、整流孔211以及金属网22后排出，此时，置于整流板21上端的金属网22作为燃烧面。相比于上述两个实施例而言，本实施例中，火焰相对更加均匀和稳定，进一步降低了氮氧化物的产生，降低了燃烧噪音。

在一实施例中，所述整流孔211的截面形状设置为长方形、正方形、六边形、圆形或椭圆形或是其他异形形状，在此不对整流孔211的形状作限定，只要能够保证经过整流孔211的出气方向竖直向上即可。

具体地，在本实施例中，如图8所示，整流孔211的横截面积设置为六边形，多个整流孔211阵列开设在整流板21上，即整个整流板21呈蜂窝状设置。如此设计，便于整流板21的生产加工，且当整流板21的横截面积一定时，多个整流孔211的面积总和相对较大，使瞬间燃烧排放烟气性能更好，进一步降低了燃烧过程中所形成的氮氧化物的含量。

进一步地，多个整流孔211的形状一致，便于生产加工，自各个整流孔211出来的混合气体更均匀。较佳地，相邻两个整流孔211共用一侧板，使得整流板21的横截面积一定时，开设的多个整流孔211的面积的总和相对较大。

在一实施例中，定义所述整流孔211的高度为h，h不大于8mm，且不小于2mm。

可选地，整流孔211的高度尺寸可以根据实际需要进行设定。可以理解的是，当整流孔211的高度（相当于深度）尺寸较小时，即混合气体在压力一定的情况下，流经整流孔211的时间越短，起不到对流经整流孔211的混合气体进行导向的作用，而当整流孔211的高度尺寸太大时，流经整流板21的混合气体的阻力太大，反而会影响其混合气体的燃烧效果。经实用新型人反复实验验证，当整流孔211的高度h在2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm以及它们之间的任意数值时，可以对混合气体的出气方向进行整型，控制每一燃烧器火孔的出气方向的同时，对混合气体的阻力相对较小，能保证其燃烧效果。

进一步地，定义所述整流孔211的长度为a，宽度为b；a不大于5mm，且不小于1mm；b不大于5mm，且不小于1mm。

如图8所示，以整流孔211的横截面为六边形为例，其高度为Z方向，其长度方向为X方向，宽度方向为Y方向。一方面，单个整流孔211的横截面积较小时，导致流经整流板21的混合气压强较大，混合气燃烧过程中的燃烧强度过高，从而使混合气未能充分燃烧，致使燃烧过程中所形成的氮氧化物的含量较高。另一方面，当单个整流孔211的横截面积较大时，对混合气体出气的方向的整型难度大。经实用新型人反复试验验证，当整流孔211的长度a为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm以及它们之间的任意数值，宽度b为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm以及它们之间的任意数值时，其燃烧效果相对较好，降低废气排放。如此，本实用新型技术方案可以根据实际的需求调整整流板21和金属网22的结构尺寸及参数，从而得到更优的燃烧热强度及燃烧温度，降低废气排放。

在一实施例中，所述整流孔211的中心线与多个所述整流孔211所在的平面的夹角垂直设置。

在本实施例中，该整流孔211设置为贯穿整流板21厚度方向的直孔，直孔的设置，保证了通过该整流孔211的气体的出气方向为整流孔211的轴向方向，保证火苗在竖直方向保持燃烧，从而避免火苗燃烧火排本体10的壁面，提高了火排100的使用寿命。

在一实施例中，所述火排本体10设置有定位部，所述分火装置20朝向所述通气通道11的一侧搭设于所述定位部。

可选地，定位部用于定位分火装置20置于出气孔12中的位置，在本实施例中，该定位部可以是设置于出气孔12内的凸筋，可以是凸块等，在此不对其作限定，只要能够起到支撑定位分火装置20置于出气孔12内的位置即可。作为一种较佳的实施方式，分火装置20的上表面的出气孔12的上表面置于同一平面上，如此，进一步避免火苗燃烧火排本体10的壁面，提高火排100的使用寿命。

在一实施例中，所述定位部包括台阶面，所述出气孔12包括沿气体流动方向依次设置的第一孔段和第二孔段，所述第二孔段的横截面积大于所述第一孔段的横截面积，所述第一孔段和所述第二孔段之间形成所述台阶面。如此设置，可以使自通气通道11内分流出来的气体均匀通过分火装置20，相比于该定位部为凸设于分火孔内部的凸筋而言，不会堵塞整流板 21上的部分整流孔211，进一步保证了混合气体燃烧均匀。

在一实施例中，所述火排本体10包括扣合设置的两个侧板（即第一侧板和第二侧板），两个所述侧板分别设有侧向凸包，所述侧向凸包邻近所述侧板的顶部设置，且所述侧向凸包的顶部敞口形成稳焰孔。

示例性地，第一侧板和第二侧板邻近顶部边沿处分别设有多个侧向凸包，且多个侧向凸包沿第一侧板或第二侧板的长度方向间隔排列。侧向凸包的内侧限定出与出气孔12连通的半封闭流道，且半封闭流道的顶部敞口形成稳焰孔。其中，第一侧板和第二侧板上的两排稳焰孔分别位于分火装置20的两侧，且两排稳焰孔在火排本体10的宽度方向上对称分布。在燃烧过程中，位于分火装置20两侧的两排稳焰孔处所形成的侧焰，可以对分火装置20上方形成的火焰起到稳定作用，从而提高了火排100在燃烧过程中的火焰稳定性。

如图4和图6所示，可选地，侧向凸包设有向上延伸的导焰板。

可选地，导焰板可以由侧向凸包的顶部边沿向上且相对水平方向朝向外侧延伸形成。通过在侧向凸包上设置导焰板，可以对稳焰孔处形成的侧焰起到导向的作用，以使侧焰朝向火排本体10的中心区域聚拢，有利于提高燃烧过程中热量的集聚效果。

在一种实施方式中，火排本体10的顶部设有沿水平方向向外延伸的传火板。可选地，传火板可以通过将第一侧板以及第二侧板的部分顶边沿水平方向折弯形成。

本实用新型还提出了一种燃烧器，该燃烧器包括火排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。火排100可以为并排设置的多个，且相邻的火排100的传火板相抵接，如此，可以提高火排100的燃烧效率。具体地，燃烧器可以为全预混式燃烧器、浓淡燃烧器或水冷燃烧器等其他形式的燃烧器。

本实用新型还提出一种热水装置，该热水装置包括燃烧器，该燃烧器的具体结构参照上述实施例，由于本热水装置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。其中，该热水装置可以是强抽型或者强鼓型燃气热水器上，例如燃气热水器，挂壁炉等。

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实用新型构思下，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（100），其特征在于，包括：

火排本体（10），所述火排本体（10）形成有通气通道（11），所述火排本体（10）的顶部设置有与所述通气通道（11）连通的出气孔（12）；

分火装置（20），设置于所述出气孔（12），所述分火装置（20）包括整流板（21）和金属网（22），所述整流板（21）设有多个间隔设置的整流孔（211），所述金属网（22）设置于所述整流板（21）厚度方向的一侧。

2.如权利要求1所述的火排（100），其特征在于，所述金属网（22）设置为多层。

3.如权利要求2所述的火排（100），其特征在于，所述金属网（22）设置于所述整流板（21）朝向所述火排本体（10）的一侧；或者

所述金属网（22）设置于所述整流板（21）背离所述火排本体（10）的一侧。

4.如权利要求1所述的火排（100），其特征在于，所述金属网（22）为两块，其中一块设置于所述整流板（21）朝向所述火排本体（10）的一侧，另一块设置于所述整流板（21）背离所述火排本体（10）的一侧。

5.如权利要求1所述的火排（100），其特征在于，所述整流孔（211）的截面形状设置为长方形、正方形、六边形、圆形或椭圆形。

6.如权利要求1所述的火排（100），其特征在于，定义所述整流孔（211）的高度为h，h不大于8mm，且不小于2mm。

7.如权利要求6所述的火排（100），其特征在于，定义所述整流孔（211）的最大长度为a，最大宽度为b；

a不大于5mm，且不小于1mm；

b不大于5mm，且不小于1mm。

8.如权利要求1所述的火排（100），其特征在于，所述整流孔（211）的中心线与多个所述整流孔（211）所在的平面的夹角垂直设置。

9.如权利要求1所述的火排（100），其特征在于，所述火排本体（10）设置有定位部，所述分火装置（20）朝向所述通气通道（11）的一侧搭设于所述定位部。

10.如权利要求9所述的火排（100），其特征在于，所述定位部包括台阶面，所述出气孔（12）包括沿气体流动方向依次设置的第一孔段和第二孔段，所述第二孔段的横截面积大于所述第一孔段的横截面积，所述第一孔段和所述第二孔段之间形成所述台阶面。

11.如权利要求1-10任一项所述的火排（100），其特征在于，所述火排本体（10）包括扣合设置的两个侧板，两个所述侧板分别设有侧向凸包，所述侧向凸包邻近所述侧板的顶部设置，且所述侧向凸包的顶部敞口形成稳焰孔。

12.根据权利要求11所述的火排（100），其特征在于，所述侧向凸包设有向上延伸的导焰板。

13.根据权利要求1所述的火排（100），其特征在于，所述火排本体（10）的顶部设有沿水平方向向外延伸的传火板。

14.一种燃烧器，其特征在于，包括如权利要求1-13任一项所述的火排（100）。

15.一种热水装置，其特征在于，包括如权利要求14所述的燃烧器。