WO2025200655A1 - 火排及燃烧器 - Google Patents
火排及燃烧器Info
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Definitions
- a supplementary channel for supplying air is formed between adjacent fire grate, further strengthening the mixing effect of the gas ejected from the fire holes and the air flowing out of the air outlet holes, reducing excessive load concentration, avoiding the occurrence of local high-temperature combustion zones, reducing the combustion time of the gas, improving the combustion efficiency and combustion stability, and at the same time avoiding the combustion problems caused by backfire, deflagration or detonation.
- a spoiler is provided in each of the air outlet holes along the length direction.
- the surface of the spoiler along the length direction is a non-flat surface.
- the spoiler includes a first spoiler and a second spoiler staggered along the length direction, and adjacent first spoilers are connected to the second spoiler at an angle.
- the bottom of the first spoiler groove is tilted to form a first inclined surface
- the bottom of the second spoiler groove is tilted to form a second inclined surface
- the first inclined surface and the second inclined surface are arranged at an angle.
- the first inclined surface and the second inclined surface have the same inclination angle.
- a flat portion is provided between the adjacent first spoiler grooves and the second spoiler grooves, and the flat portion is vertically provided.
- the outer shell is sleeved on the inner shell, and two side walls of the inner shell along the width direction respectively form two air passages with corresponding side walls of the outer shell along the width direction.
- At least one of the two side walls of the inner shell along the width direction is provided with a first flow-blocking convex bulge extending into the gas passage.
- both side walls of the inner shell along the width direction are provided with a first convex bump extending into the air channel, and the first convex bump is provided with a first through hole;
- the outer shell includes a first shell and a second shell, the first shell is mounted on the outside of the second shell and forms the gas channel, the second shell is provided with a second convex bump extending into the air channel, the second convex bump is provided with a second through hole, the first convex bump and the second convex bump are abutted one-to-one, and the first through hole and the second through hole are connected one-to-one.
- the inner side wall of the first shell is provided with a second flow-blocking convex hull extending into the corresponding gas channel; along the airflow direction, the second flow-blocking convex hull is located downstream of the second convex hull.
- a second aspect of the present application provides a burner, comprising a main shell and a plurality of the above-mentioned fire bars, wherein the plurality of fire bars are arranged in the main shell at intervals along the width direction.
- FIG2 is a top view of a fire bar provided in an embodiment of the present application.
- FIG3 is a schematic diagram of the exploded structure of the fire grate provided in an embodiment of the present application.
- FIG4 is a cross-sectional view of a fire bar provided in an embodiment of the present application.
- FIG5 is a cross-sectional view of a housing provided in an embodiment of the present application.
- FIG7 is a schematic structural diagram of two second-type spoilers provided in an embodiment of the present application.
- FIG8 is a schematic diagram of the flow trajectory of air in the air channel and the supplementary channel provided in an embodiment of the present application;
- FIG10 is a cross-sectional view of the first convex hull and the second convex hull provided in an embodiment of the present application.
- connection should be understood in a broad sense.
- they can refer to fixed connections, detachable connections, or integration; mechanical connections or electrical connections; direct connections or indirect connections through an intermediate medium; and can refer to internal communication between two components or interaction between two components.
- At least one of the two side walls of the inner shell 1 along the width direction is provided with a first flow-blocking convex 14 that extends into the gas channel 10.
- Providing the first flow-blocking convex 14 within the gas channel 10 allows the gas to be evenly diverted at the first flow-blocking convex 14, ensuring pressure balance within the gas channel 10 of the inner shell 1 and allowing the gas to flow evenly toward the multiple fire holes 30 above, achieving uniform combustion.
- the first flow-blocking convex 14 is provided on both side walls of the inner shell 1 along the width direction to enhance the uniform flow of gas within the gas channel 10 of the inner shell 1.
- the first flow-blocking convex 14 may also be provided on either of the two side walls of the inner shell 1 along the width direction.
- both sidewalls along the width of the inner shell 1 are provided with a first protrusion 15 extending outwardly into the air passage 20.
- the first protrusion 15 is provided with a first through-hole.
- the second plate 221 is provided with a second protrusion 2211 extending outwardly into the air passage 20.
- the second protrusion 2211 is provided with a second through-hole.
- the first protrusion 15 and the second protrusion 2211 are in a one-to-one abutment with each other, and the first through-holes and the second through-holes are in one-to-one communication.
- the outer edge of the first through hole of the first convex bump 15 is bent outward in the opposite direction to form a positioning flange 151.
- the positioning flange 151 presses the top of the second convex bump 2211 against the top of the first convex bump 15, thereby achieving a close fit between the first convex bump 15 and the second convex bump 2211, improving the sealing between the first convex bump 15 and the second convex bump 2211, and preventing gas leakage.
- the first plate 211 is provided with a second flow-blocking bump 2111 extending into the corresponding gas channel 10.
- the second flow-blocking bump 2111 is located downstream of the second flow-blocking bump 2211.
- the second flow-blocking bump 2111 is positioned at the entrance of the gas channel 10 of the housing 2 (where the second flow-blocking bump 2211 is located). After the gas enters the gas channel 10 of the housing 2, the flow is blocked by the second flow-blocking bump 2111, resulting in uniform gas flow within the gas channel 10 of the housing 2. This ensures pressure balance within the gas channel 10 of the housing 2, allowing the gas to flow evenly toward the flame holes 30 above.
- each outlet hole 40 is provided with a spoiler 3 along its length (front-to-back direction in the figures).
- the air flowing out of the outlet hole 40 is turbulent through the spoiler 3.
- the spoiler 3 creates a turbulent flow in the air in the outlet hole 40, enhancing the collision and mixing effect between the air in the outlet hole 40 and the gas in the fire holes 30 on the left and right sides, thereby improving combustion efficiency.
- the bottom of the first spoiler groove 34 is tilted to form a first inclined surface
- the bottom of the second spoiler groove 35 is tilted to form a second inclined surface.
- the first and second inclined surfaces are arranged at an angle, and the first and second inclined surfaces have the same inclination angle.
- the first and second inclined surfaces not only create a good turbulent flow effect in the air, enhancing the collision and mixing effect between the air and the gas, but also guide the air toward the fire hole 30, further enhancing the mixing effect between the gas and the air.
- a flattened portion 36 is provided between adjacent first and second spoiler grooves 34, 35.
- the flattened portion 36 is vertically disposed and, along the length of the spoiler 3, is shorter than the lengths of the first and second spoiler grooves 34, 35.
- the provision of the flattened portion 36 increases the contact area between the spoiler 3 and the air, thereby enhancing the turbulence effect and making air distribution more uniform, which is beneficial for improving flame combustion uniformity.
- Furthermore, by making the length of the flattened portion 36 shorter than the lengths of the first and second spoiler grooves 34, 35 more air can be directed to the flame hole 30 while ensuring flame combustion uniformity, thereby ensuring sufficient combustion of the gas.
- the air in the supplementary channel between adjacent fire bars is in laminar flow, and the air channel 20 inside the fire bar is in turbulent flow at the air outlet 40.
- the fire bar forms a multi-channel gas-gas mixed combustion mode of air (laminar flow)-gas-air (turbulent flow)-gas-air (turbulent flow)-gas-air (laminar flow) at the top, realizing multi-channel air outlet and air supply in the fire, improving the mixing effect of the gas and air ejected from the fire hole 30, reducing excessive load concentration, avoiding the occurrence of local combustion high-temperature areas, reducing combustion time, and improving the combustion efficiency and combustion stability of the gas.
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Abstract
本申请涉及燃气热水器技术领域,尤其涉及一种火排及燃烧器。火排内部沿宽度方向并排设置有互不连通的燃气通道和空气通道,且相邻的两个燃气通道之间具有一个空气通道;火排的顶端对应每个燃气通道均设置有相连通的火孔,火排的顶端对应每个空气通道均设置有相连通的出气孔,多个火孔与出气孔沿所述宽度方向交错设置。燃烧器包括上述的火排,火孔处的燃气与出气孔流出的空气交叉混合,提高了燃气与空气的混合效果。相邻的火排之间形成供应空气的补充通道,进一步强化了燃气与空气的混合效果,减少负荷过于集中,避免局部燃烧高温区的出现,减少了燃气的燃烧时间,提高了燃烧效率和燃烧的稳定性,同时避免出现回火导致爆燃或爆轰的燃烧问题。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求在2024年3月29日提交中国专利局、申请号为202410379523.5、发明名称为“火排及燃烧器”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
本申请涉及燃气热水器技术领域,尤其涉及一种火排及燃烧器。
目前,所使用的某些燃气具有点火能小,极易着火;燃烧速度高,燃烧区域集中,火焰短小;预混燃烧火焰传播速度非常高,低负荷运行时回火问题突出;火焰对炉管的能量辐射率低,导致燃烧器出口处热量局部聚集,烟气温度非常高,造成炉内温度分布不均等燃烧特性。因此,上述燃气通常采用后预混的燃烧方式在燃烧器中燃烧,以解决回火问题,但仍旧存在燃气与空气无法及时混合均匀,混合效果较差,从而导致燃烧效率低及燃烧不稳定等燃烧问题。
本申请旨在提供一种火排及燃烧器,其能够有效解决现有技术中存在的燃气采用后预混方式的混合效果较差,导致燃烧效率低及燃烧不稳定的技术问题。
本申请的第一方面提供了一种火排,所述火排内部沿宽度方向并排设置有互不连通的燃气通道和空气通道,且相邻的两个所述燃气通道之间具有一个所述空气通道;所述火排的顶端对应每个所述燃气通道均设置有相连通的火孔,所述火排的顶端对应每个所述空气通道均设置有相连通的出气孔,多个所述火孔与所述出气孔沿所述宽度方向交错设置。
本申请所述的火排,与背景技术相比,具有的有益效果为:
本火排适用于点火能小,极易着火、燃烧速度快的燃气,由于燃气通道与空气通道互不连通,燃气从火孔流出与空气进行后预混,从而避免回火。且相邻的两个燃气通道之间具有一个空气通道,且火排的顶端沿宽度方向交错设置有火孔和出气孔,空气通道内的空气通过出气孔流出,使得火孔喷出的燃气与出气孔流出的空气交叉混合,提高了燃气与空气的混合效果。在燃烧器内,相邻的火排之间形成供应空气的补充通道,进一步强化了火孔喷出的燃气与出气孔流出的空气的混合效果,减少负荷过于集中,避免局部燃烧高温区的出现,减少了燃气的燃烧时间,提高了燃烧效率和燃烧的稳定性,同时避免出现回火导致爆燃或爆轰的燃烧问题。
在其中一个实施例中,每个所述出气孔内沿长度方向设置有扰流片。
在其中一个实施例中,所述扰流片沿长度方向的表面为非平整面。
在其中一个实施例中,所述扰流片包括沿长度方向交错设置的第一扰流板和第二扰流板,相邻的所述第一扰流板与所述第二扰流板呈夹角相连。
在其中一个实施例中,沿所述扰流片的长度方向,所述扰流片的一侧间隔凹陷有多个第一扰流槽,所述扰流片的另一侧间隔凹陷有多个第二扰流槽,多个所述第一扰流槽与所述第二扰流槽沿所述扰流片的长度方向交错设置。
在其中一个实施例中,所述第一扰流槽的槽底倾斜设置形成第一倾斜面,所述第二扰流槽的槽底倾斜设置形成第二倾斜面,所述第一倾斜面与所述第二倾斜面呈夹角设置。
在其中一个实施例中,所述第一倾斜面与所述第二倾斜面的倾斜角度一致。
在其中一个实施例中,相邻的所述第一扰流槽与所述第二扰流槽之间还设置有平整部,所述平整部竖直设置。
在其中一个实施例中,所述火排包括内壳和外壳,所述内壳的底部具有引射口,且所述内壳的内部设置有与所述引射口连通的燃气通道;所述外壳沿所述宽度方向的两个侧壁的内部设置有所述燃气通道;
所述外壳套装于所述内壳上,所述内壳沿所述宽度方向的两个侧壁分别与对应的所述外壳沿所述宽度方向的侧壁围成两个所述空气通道。
在其中一个实施例中,所述内壳沿所述宽度方向的两个侧壁中的至少一个设置有伸入所述燃气通道内的第一阻流凸包。
在其中一个实施例中,所述内壳沿所述宽度方向的两个侧壁均向外凸设有伸入所述空气通道内的第一凸包,所述第一凸包设置有第一通孔;
所述外壳包括第一壳体和第二壳体,所述第一壳体套装于所述第二壳体的外部并形成所述燃气通道,所述第二壳体向外凸设有伸入所述空气通道内的第二凸包,所述第二凸包设置有第二通孔,所述第一凸包与所述第二凸包一一对应抵接,且所述第一通孔与所述第二通孔一一对应连通。
在其中一个实施例中,所述第一壳体的内侧壁设置有伸入对应的所述燃气通道内的第二阻流凸包;沿气流流动方向,所述第二阻流凸包位于所述第二凸包的下游。
本申请的第二方面提供了一种燃烧器,包括主壳体和多个上述的火排,多个所述火排沿宽度方向间隔设置于所述主壳体内。
本申请所述的燃烧器与背景技术相比,具有的有益效果为:
本火排适用于点火能小,极易着火、燃烧速度快的燃气,由于燃气通道与空气通道互不连通,燃气从火孔流出与空气进行后预混,从而避免回火。且空气通道内的空气通过出气孔流出,使得火孔喷出的燃气与出气孔流出的空气交叉混合,提高了燃气与空气的混合效果。在燃烧器内,相邻的火排之间形成供应空气的补充通道,进一步强化了火孔喷出的燃气与出气孔流出的空气的混合效果,减少负荷过于集中,避免局部燃烧高温区的出现,减少了燃气的燃烧时间,提高了燃烧效率和燃烧的稳定性,同时避免出现回火导致爆燃或爆轰的燃烧问题。
图1是本申请实施例提供的火排的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的火排的俯视图;
图3是本申请实施例提供的火排的结构分解示意图;
图4是本申请实施例提供的火排的剖视图;
图5是本申请实施例提供的外壳的剖视图;
图6是本申请实施例提供的两个第一种扰流片的结构示意图;
图7是本申请实施例提供的两个第二种扰流片的结构示意图;
图8是本申请实施例提供的空气在空气通道和补充通道的流动轨迹的示意图;
图9是本申请实施例提供的燃气在燃气通道内的流动轨迹的示意图;
图10是本申请实施例提供的第一凸包与第二凸包的剖视图。
图中部件名称和标号如下:
10、燃气通道;20、空气通道;30、火孔;40、出气孔;
1、内壳;11、引射口;14、第一阻流凸包;15、第一凸包;151、定位翻
边;
2、外壳;21、第一壳体;211、第一板;2111、第二阻流凸包;22、第二壳
体;221、第二板;2211、第二凸包;3、扰流片;31、第一扰流板;32、第二扰流板;33、卡箍;34、第一扰流槽;35、第二扰流槽;36、平整部。
10、燃气通道;20、空气通道;30、火孔;40、出气孔;
1、内壳;11、引射口;14、第一阻流凸包;15、第一凸包;151、定位翻
边;
2、外壳;21、第一壳体;211、第一板;2111、第二阻流凸包;22、第二壳
体;221、第二板;2211、第二凸包;3、扰流片;31、第一扰流板;32、第二扰流板;33、卡箍;34、第一扰流槽;35、第二扰流槽;36、平整部。
为使本申请解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本申请的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请,而非对本申请的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部。
在本申请的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“右”、“左”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,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申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本申请的技术方案。
本实施例提出了一种燃烧器,该燃烧器用于燃气热水器或壁挂炉等设备中。具体地,燃烧器包括主壳体和多个火排,多个火排沿宽度方向间隔设置于主壳体内。燃气在火排的火孔处通过后预混方式与空气混合后燃烧并产生高温烟气,以加热流过换热器的水。
目前,所使用的某些燃气具有:点火能小,极易着火;燃烧速度高,燃烧区域集中,火焰短小;预混燃烧火焰传播速度非常高,低负荷运行时回火问题突出;火焰对炉管的能量辐射率低,导致燃烧器出口处热量局部聚集,烟气温度非常高,造成炉内温度分布不均等燃烧特性。因此,上述燃气采用后预混方式在燃烧器中燃烧,容易出现燃气与空气无法及时混合均匀,混合效果较差,从而导致燃烧效率低及燃烧不稳定等燃烧问题。
为解决上述问题,如图1至图4所示,本实施例还提出了一种火排,火排内部沿宽度方向(图中的左右方向)并排设置有互不连通的燃气通道10和空气通道20,且相邻的两个燃气通道10之间具有一个空气通道20。火排的顶端对应每个燃气通道10均设置有相连通的火孔30,火排的顶端对应每个空气通道20均设置有相连通的出气孔40,多个火孔30与出气孔40沿宽度方向交错设置。由于燃气通道10与空气通道20互不连通,燃气从火孔30流出与从出气孔40流出的空气进行后预混燃烧,从而避免回火;在火排中,相邻的两个燃气通道10之间具有一个空气通道20,且火排的顶端沿宽度方向交错设置有火孔30和出气孔40。空气通道20内的空气通过出气孔40流出,使得火孔30喷出的燃气与出气孔40流出的空气交叉混合,提高了燃气与空气的混合效果。同时,燃烧器内相邻的火排之间形成供应空气的补充通道(如图8中火排外部左右两侧的箭头所示),进一步强化了火孔30喷出的燃气与空气的混合效果,减少负荷过于集中,避免局部燃烧高温区的出现,减少了燃气的燃烧时间,提高了燃烧效率和燃烧的稳定性,同时避免出现回火导致爆燃或爆轰的燃烧问题。
如图1至图4所示,火排包括内壳1和外壳2,内壳1的底部具有引射口11,且内壳1的内部设置有与引射口11连通的燃气通道10。外壳2沿宽度方向的两个侧壁的内部设置有燃气通道10。外壳2套装于内壳1上,内壳1沿宽度方向的两个侧壁分别与对应的外壳2沿宽度方向的侧壁围成两个空气通道20。本实施例的火排内部具有两排火孔30,每排的单个火孔30的数量为六个。在其他实施例中,每排的单个火孔30的数量还可以调整为其他数量个,在此不作具体限定。
具体地,内壳1与外壳2均为扁平状,且内壳1将外壳2的内腔分隔成沿左右方向并排设置的两个空气通道20,每个空气通道20分别与对应的一个出气孔40连通,即燃气通道10与空气通道20交错分布,且每个空气通道20内的空气通过出气孔40流向左右两侧的火孔30处。而且,相邻的火排之间形成供应空气的补充通道,使得每个火孔30的左右两侧均有空气,增强了燃气与空气的混合效果,在燃烧器的每个火排中形成了(从左向右)空气-燃气-空气-燃气-空气-燃气-空气的多通道气气混合燃烧方式。
如图3和图4所示,内壳1的边缘封闭并在底部的前侧形成引射口11,内壳1的内部具有燃气通道10,从引射口11进入的燃气经过燃气通道10后一部分流向燃气通道10顶部的火孔30处,其余的燃气分别流向左右两侧的燃气通道10顶部的火孔30处(如图4和图9中箭头所示),最后燃气在火孔30处与空气充分混合后燃烧。
在其中一个实施例中,内壳1由左右两个结构相同的侧板对称贴合形成,且两个侧板的边缘相贴合,实现了燃气通道10的良好密封。同时两个侧板的顶端具有与燃气通道10相连通的火孔30。
如图3和图4所示,内壳1沿宽度方向的两个侧壁中的至少一个设置有伸入燃气通道10内的第一阻流凸包14。在燃气通道10内设置第一阻流凸包14,使得燃气在第一阻流凸包14处均匀分流,保证了内壳1的燃气通道10内部的压力平衡,使得燃气均匀流向上方的多个火孔30,实现了均匀燃烧。本实施例的内壳1沿宽度方向的两个侧壁均设置有第一阻流凸包14,以增强内壳1的燃气通道10内燃气的均匀流动效果。在其它实施例中,还可以在内壳1沿宽度方向的两个侧壁中的任何一个设置有第一阻流凸包14。
如图3至图5所示,外壳2包括第一壳体21和第二壳体22,第一壳体21套装于第二壳体22的外部并形成燃气通道10。具体地,第一壳体21包括沿宽度方向相对设置的两个第一板211,第二壳体22包括沿宽度方向相对设置的两个第二板221。第一壳体21套装于第二壳体22的外部,相邻的第一板211与第二板221之间围成燃气通道10。内壳1沿宽度方向的两个侧壁分别与对应的第二板221围成空气通道20。第一壳体21与第二壳体22均为扁平状结构,第一壳体21由左右两个结构相同的第一板211的前后两侧贴合而成,第二壳体22由左右两个结构相同的第二板221的前后两侧贴合而成,且第一板211与对应的第二板221的下端紧密贴合相连,以围成燃气通道10。
如图3至图5所示,内壳1沿宽度方向的两个侧壁均向外凸设有伸入空气通道20内的第一凸包15,第一凸包15设置有第一通孔。第二板221向外凸设有伸入空气通道20内的第二凸包2211,第二凸包2211设置有第二通孔。第一凸包15与第二凸包2211一一对应抵接,且第一通孔与第二通孔一一对应连通,即第一凸包15与第二凸包2211一一对应连通,以使内壳1的燃气通道10内的部分燃气通过相互连通的第一凸包15和第二凸包2211流向对应的外壳2的燃气通道10内,以保证燃气在三个燃气通道10内的顺畅流动。本实施例的内壳1的左右两个侧壁上均设置有等高且沿前后方向等间距的多个第一凸包15,两个第二板221上均对应设置有等高且沿前后方向等间距的多个第二凸包2211,以保证燃气在燃气通道10内均匀流动。可以理解的是,第一凸包15和第二凸包2211的数量、间隔距离和安装高度均可根据实际使用需求灵活调整。
在其中一个实施例中,如图10所示,第一凸包15的第一通孔的外缘向外反向弯折形成定位翻边151,定位翻边151将第二凸包2211的顶端压紧在第一凸包15的顶端,实现了第一凸包15与第二凸包2211的紧密贴合,提高了第一凸包15与第二凸包2211之间的密封性,避免燃气发生泄漏。
在其中一个实施例中,如图4和图5所示,第一板211上设置有伸入对应的燃气通道10内的第二阻流凸包2111。沿气流流动方向,第二阻流凸包2111位于第二凸包2211的下游。将第二阻流凸包2111设置于外壳2的燃气通道10的入口(第二凸包2211所在位置),燃气进入外壳2的燃气通道10后经过第二阻流凸包2111的阻流作用,使得燃气在外壳2的燃气通道10内均匀分流,保证了外壳2的燃气通道10内部的压力平衡,从而使燃气均匀流向上方的火孔30。
具体地,每个第一板211均设置有三个等高的第二阻流凸包2111,且第二板221上的三个第二凸包2211在相邻的第一板211的投影分别位于三个第二阻流凸包2111的正下方。在其他实施例中,第二阻流凸包2111的数量和间距均随第二凸包2211的数量和间距适应性地调整。
如图1和图4所示,每个出气孔40内沿长度方向(图中前后方向)设置有扰流片3,流出出气孔40的空气通过扰流片3形成湍流。通过扰流片3的扰流作用,使得出气孔40的空气实现了湍流效果,增强了出气孔40的空气与相左右两侧火孔30的燃气的碰撞混合效果,提高了燃烧效率。
在其中一个实施例中,扰流片3沿长度方向(图中的前后方向)的表面为非平整面,使得扰流片3具有不同的导流方向,即空气经过扰流片3的同一表面后具有不同的流向,从而使空气在出气孔40处形成湍流效果。
在其中一个实施例中,如图6所示,扰流片3包括沿长度方向交错设置的第一扰流板31和第二扰流板32,相邻的第一扰流板31与第二扰流板32呈夹角相连。通过交错分布的第一扰流板31和第二扰流板32,使得扰流片3上形成等距的空气扰流压形结构,从而使空气产生较好的湍流效果,增强了空气与燃气的碰撞混合效果。
在其中一个实施例中,如图7所示,沿扰流片3的长度方向,扰流片3的一侧间隔凹陷有多个第一扰流槽34,扰流片3的另一侧间隔凹陷有多个第二扰流槽35,多个第一扰流槽34与第二扰流槽35沿扰流片3的长度方向交错设置。第一扰流槽34与第二扰流槽35通过冲压扰流片3成型,以便加工。
具体的,第一扰流槽34的槽底倾斜设置形成第一倾斜面,第二扰流槽35的槽底倾斜设置形成第二倾斜面,第一倾斜面与第二倾斜面呈夹角设置,且第一倾斜面与所述第二倾斜面的倾斜角度一致。通过设置第一倾斜面与第二倾斜面,不仅能够使空气产生较好的湍流效果,增强空气与燃气的碰撞混合效果;而且还对空气起引导作用,使得空气朝向火孔30的方向流动,进一步增强燃气与空气的混合效果。
在其中一个实施例中,如图7所示,相邻的第一扰流槽34与第二扰流槽35之间还设置有平整部36,平整部36竖直设置,且沿扰流片3的长度方向,平整部36的长度小于第一扰流槽34、第二扰流槽35的长度。通过设置平整部36,增加了扰流片3与空气的接触面积,从而增强扰流效果,同时使得空气分布分布更加均匀,有利于提高火焰的燃烧均匀性。同时,将平整部36的长度短于第一扰流槽34、第二扰流槽35的长度设置,在满足火焰燃烧均匀性的基础上,能将更多的空气引流至火孔30区域,从而使得燃气充分燃烧。
具体地,本实施例的火排中安装有两个扰流片3,且两个扰流片3分别安装于火排中的两个出气孔40内。为了便于安装,本实施例的两个扰流片3的两个端部相连为一体并形成呈U形的卡箍33,通过卡箍33与内壳1顶端的卡接固定,实现了两个扰流片3的稳固安装,提高了扰流片3的安装效率。
如图8所示,火排中空气的流动路径为:在燃气热水器(或壁挂炉)的风机组件的作用下,空气从燃烧器的底部由下向上流动。一部分空气经过两排火孔30之间的两个空气通道20向上流动,经过扰流片3的扰流压形结构,使空气在出气孔40处形成湍流效果,使得空气与左右两侧的火孔30流出的燃气进行碰撞混合燃烧。同时,另一部分空气则经过相邻的火排之间形成的补充通道向火孔30处提供空气,使得火孔30喷出的燃气与左右两侧的空气交叉混合,进一步强化了燃气与空气的混合效果,保证燃气完全燃烧。
如图9所示,火排中燃气的流动路径为:燃气在燃气热水器(或壁挂炉)的分气管组件的引射作用下,以一定流速从分气管组件的喷嘴喷出,并通过火排的内壳1的引射口11进入内壳1的燃气通道10内。然后,燃气通过内壳1的燃气通道10内的第一阻流凸包14后在内壳1的燃气通道10内均匀分流,一部分燃气流向内壳1的燃气通道10顶端的火孔30处,另一部分燃气则均匀流向左右两侧的外壳2的燃气通道10内,最后通过外壳2的燃气通道10内的第二阻流凸包2111后均匀流向外壳2的燃气通道10顶端的火孔30处,实现了燃气的均匀燃烧。
在燃烧器中,相邻火排之间的补充通道的空气为层流流动,火排内部的空气通道20在出气孔40处为湍流流动,火排在顶部形成空气(层流)-燃气-空气(湍流)-燃气-空气(湍流)-燃气-空气(层流)的多通道气气混合燃烧方式,实现了多通道出空气,火中送风,提高了火孔30喷出的燃气与空气的混合效果,减少负荷过于集中,避免局部燃烧高温区的出现,减少了燃烧时间,提高了燃气的燃烧效率和燃烧的稳定性。
以上实施方式只是阐述了本申请的基本原理和特性,本申请不受上述实施方式限制,在不脱离本申请精神和范围的前提下,本申请还有各种变化和改变,这些变化和改变都落入要求保护的本申请范围内。本申请要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (13)
- 火排,其特征在于,所述火排内部沿宽度方向并排设置有互不连通的燃气通道(10)和空气通道(20),且相邻的两个所述燃气通道(10)之间具有一个所述空气通道(20);所述火排的顶端对应每个所述燃气通道(10)均设置有相连通的火孔(30),所述火排的顶端对应每个所述空气通道(20)均设置有相连通的出气孔(40),多个所述火孔(30)与所述出气孔(40)沿所述宽度方向交错设置。
- 根据权利要求1所述的火排,其特征在于,每个所述出气孔(40)内沿长度方向设置有扰流片(3)。
- 根据权利要求2所述的火排,其特征在于,所述扰流片(3)沿长度方向的表面为非平整面。
- 根据权利要求3所述的火排,其特征在于,所述扰流片(3)包括沿长度方向交错设置的第一扰流板(31)和第二扰流板(32),相邻的所述第一扰流板(31)与所述第二扰流板(32)呈夹角相连。
- 根据权利要求3所述的火排,其特征在于,沿所述扰流片(3)的长度方向,所述扰流片(3)的一侧间隔凹陷有多个第一扰流槽(34),所述扰流片(3)的另一侧间隔凹陷有多个第二扰流槽(35),多个所述第一扰流槽(34)与所述第二扰流槽(35)沿所述扰流片(3)的长度方向交错设置。
- 根据权利要求5所述的火排,其特征在于,所述第一扰流槽(34)的槽底倾斜设置形成第一倾斜面,所述第二扰流槽(35)的槽底倾斜设置形成第二倾斜面,所述第一倾斜面与所述第二倾斜面呈夹角设置。
- 根据权利要求6所述的火排,其特征在于,所述第一倾斜面与所述第二倾斜面的倾斜角度一致。
- 根据权利要求5所述的火排,其特征在于,相邻的所述第一扰流槽(34)与所述第二扰流槽(35)之间还设置有平整部(36),所述平整部(36)竖直设置。
- 根据权利要求1~8中任一项所述的火排,其特征在于,所述火排包括内壳(1)和外壳(2),所述内壳(1)的底部具有引射口(11),且所述内壳(1)的内部设置有与所述引射口(11)连通的燃气通道(10);所述外壳(2)沿所述宽度方向的两个侧壁的内部设置有所述燃气通道(10);所述外壳(2)套装于所述内壳(1)上,所述内壳(1)沿所述宽度方向的两个侧壁分别与对应的所述外壳(2)沿所述宽度方向的侧壁围成两个所述空气通道(20)。
- 根据权利要求9所述的火排,其特征在于,所述内壳(1)沿所述宽度方向的两个侧壁中的至少一个设置有伸入所述燃气通道(10)内的第一阻流凸包(14)。
- 根据权利要求10所述的火排,其特征在于,所述内壳(1)沿所述宽度方向的两个侧壁均向外凸设有伸入所述空气通道(20)内的第一凸包(15),所述第一凸包(15)设置有第一通孔;所述外壳(2)包括第一壳体(21)和第二壳体(22),所述第一壳体(21)套装于所述第二壳体(22)的外部并形成所述燃气通道(10),所述第二壳体(22)向外凸设有伸入所述空气通道(20)内的第二凸包(2211),所述第二凸包(2211)设置有第二通孔,所述第一凸包(15)与所述第二凸包(2211)一一对应抵接,且所述第一通孔与所述第二通孔一一对应连通。
- 根据权利要求11所述的火排,其特征在于,所述第一壳体(21)的内侧壁设置有伸入对应的所述燃气通道(10)内的第二阻流凸包(2111);沿气流流动方向,所述第二阻流凸包(2111)位于所述第二凸包(2211)的下游。
- 燃烧器,其特征在于,包括主壳体和多个权利要求1~12中任一项所述的火排,多个所述火排沿宽度方向间隔设置于所述主壳体内。
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