CN109404906A - 燃烧器及燃气热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃烧器及燃气热水器，其中，该燃烧器包括火排，所述火排包括喷火部和引射器；所述喷火部包括混合腔、均压腔、隔板和燃烧面板；所述隔板设置在所述混合腔和所述均压腔之间，且所述隔板上开设有通孔用以连通所述混合腔和所述均压腔；所述燃烧面板设置在所述均压腔远离所述隔板的一端；所述引射器设置在所述混合腔远离所述隔板的一端，且所述引射器与所述混合腔相连通。本发明提出的燃烧器及燃气热水器可以实现燃气充分均匀地被分配至燃烧面板上的每一火孔，达到等压排流燃气的效果，被点火针点燃的燃气充分均匀燃烧，从而使得燃烧器形成均匀的温度场。
Description
技术领域
本发明涉及燃气具技术领域，尤其涉及一种燃烧器及燃气热水器。
背景技术
目前，民用燃烧器已广泛应用于各个家庭中，例如燃气灶、壁挂炉等家庭用品，现有的壁挂炉是一种以燃气为主要能源，提供温暖舒适的居家供暖及生活热水的家用设备，壁挂炉采暖具有强大的中央供暖***，能满足多居室的要求，壁挂炉正成为中国家庭的必要设备。
众所周知，壁挂炉中的燃烧器是涉及壁挂炉性能和效率的关键部件，现有燃烧器由多个火排并列排布而成，使得燃烧器头部呈口琴式结构，燃气从火排的燃烧面板喷出，并被点火针点燃，燃气燃烧产生的高温烟气将主换热器内的采暖***水加热。但是，由于火排内分流至燃烧面板上各火孔的燃气流量较不均匀，将引起各火孔的燃气喷流强度不均匀，在点火引燃燃气时，将造成火排上出现大小火现象，导致燃气燃烧后形成的温度场不均匀。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种燃烧器及燃气热水器，旨在解决由于火排内分流至燃烧面板上各火孔的燃气流量较不均匀，火排上出现大小火现象，导致燃气燃烧后形成的温度场不均匀的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供的燃烧器包括火排，所述火排包括喷火部和引射器；所述喷火部包括混合腔、均压腔、隔板和燃烧面板；所述隔板设置在所述混合腔和所述均压腔之间，且所述隔板上开设有通孔用以连通所述混合腔和所述均压腔；所述燃烧面板设置在所述均压腔远离所述隔板的一端；所述引射器设置在所述混合腔远离所述隔板的一端，且所述引射器与所述混合腔相连通。
优选地，所述隔板与所述燃烧面板平行设置。
优选地，所述燃烧面板上开设的火孔和所述隔板上开设的通孔交错设置。
优选地，所述火孔和所述通孔均设置呈长条形，且所述火孔和所述通孔其中之一横向设置，另一纵向设置。
优选地，所述均压腔的深度为所述混合腔的深度的二分之一。
优选地，所述混合腔和所述均压腔的交界处形成有台阶，所述隔板设置在所述台阶上。
优选地，所述引射器包括连接板和设置在所述连接板上的至少两个引射管，至少两个所述引射管与所述混合腔相连通。
优选地，所述引射管包括供气体流通的引射口和扩压段，所述引射口和所述扩压段之间通过混合段连接，所述喷火部设置在所述扩压段的出口处，且所述混合腔与所述扩压段相连通。
优选地，所述火排的数量为至少两个，至少两个所述火排平行并列设置。
为实现上述目的，本发明还提供一种燃气热水器，所述燃气热水器包括如上述任一项所述的燃烧器。
本发明提出的技术方案中，与引射器相连通的喷火部包括混合腔和均压腔，从引射器喷射入喷火部的燃气在混合腔内得到初步分散，然后燃气经过隔板的通孔进入均压腔的过程中，燃气的压力得到均衡，最后燃气在均压腔内被再次打散，使得燃气充分均匀地被分配至燃烧面板上的每一火孔，达到等压排流燃气的效果，被点火针点燃的燃气充分均匀燃烧，从而使得燃烧器形成均匀的温度场。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明燃烧器的火排一实施例的结构示意图；
图2为图1中所示的火排沿A-A线的剖视图；
图3为图2中燃烧面板和隔板的结构示意图。
附图标号说明：
本发明目的的实现、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
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)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，在本发明中如涉及“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。在本发明的描述中，“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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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发明中的具体含义。
另外，本发明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，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种燃烧器。
请参照图1和图2，在本实施例中，该燃烧器包括火排，所述火排包括喷火部1和引射器2；所述喷火部1包括混合腔11、均压腔12、隔板14和燃烧面板15；所述隔板14设置在所述混合腔11和所述均压腔12之间，且所述隔板14上开设有通孔141用以连通所述混合腔11和所述均压腔12；所述燃烧面板15设置在所述均压腔12远离所述隔板14的一端；所述引射器2设置在所述混合腔11远离所述隔板14的一端，且所述引射器2与所述混合腔11相连通。
本发明提出的技术方案中，与引射器2相连通的喷火部1包括混合腔11和均压腔12，从引射器2喷射入喷火部1的燃气在混合腔11内得到初步分散，然后燃气经过隔板14的通孔141进入均压腔12的过程中，燃气的压力得到均衡，最后燃气在均压腔12内被再次打散，使得燃气充分均匀地被分配至燃烧面板15上的每一火孔151，达到等压排流燃气的效果，被点火针点燃的燃气充分均匀燃烧，从而使得燃烧器形成均匀的温度场。
在现有技术中，喷射入引射管22内的混合有空气的燃气，藉扩压段222的阻流作用，使燃气能从引射管22内位于两侧的流道分流至顶端的火孔151中喷流而出，以供点火形成燃烧火焰，但是在这个过程中，因为经由扩压段222产生阻流作用后，大多数燃气被导流至两侧的流道中，使位于两侧的流道上方火孔151处所能得到的燃气量较为丰沛，而位于中央部位的火孔151因较远离两侧的流道，导致所能分配到的燃气流量较少，从而造成火排上的大小火现象。为了解决这一问题，目前常通过在燃烧面板15上设计压型结构来均衡分配到各火孔151的燃气流量，但是这种方法需要通过多次实验才能获得适合的压型结构，而且该压型结构针对不同的气体压力，效果有所区别。与现有技术相比，本发明提出的燃烧器结构简单，不需要经过多次实验研究，而且其针对不同的气体压力有很好的适应性。
在本发明的优选实施方式中，所述隔板14与所述燃烧面板15平行设置。当隔板14和燃烧面板15平行设置时，燃烧面板15处的燃气流量分配更为均匀，也即均压效果更好，从而使得被点燃的燃气充分均匀燃烧。需要说明的是，如果隔板14和燃烧面板15不平行设置，也可以起到一定的均压效果。
可以理解，安装隔板14和燃烧面板15的方式有多种，在一实施方式中，混合腔11和均压腔12的交界处形成有台阶13，隔板14设置在台阶13上，其中，混合腔11、均压腔12以及台阶13通过冲压拉伸形成；燃烧面板15通过点焊的方式固定在均压腔12的敞口处，这种固定方式不需要在喷火部1上开孔，以及增加额外的配件。当然，通过卡扣或螺钉安装隔板14和燃烧面板15也是可以的。
进一步地，所述燃烧面板15上开设的火孔151和所述隔板14上开设的通孔141交错设置。将通孔141和火孔151交错设置，有助于均压腔12中燃气气流的分散，从而使得分配至各火孔151的燃气流量更加均匀，燃烧器火孔151出流均匀。
请参照图3，所述火孔151和所述通孔141均设置呈长条形，且所述火孔151和所述通孔141其中之一横向设置，另一纵向设置。由于火孔151和通孔141的开设方向所成的夹角较大，燃气在均压腔12中形成涡流，从而促进了压力的均衡。另外，藉由长条形火孔151给予燃气二次分流并助流，促使经由燃气自然吹混空气所成的燃气，其混合比更为均匀，提高喷燃强度与稳定性。而且，由于火孔151排列较密，能促使燃烧器能在低燃温时发挥蓄热的效果，以提升低温火焰的稳定性。
请再次参照图2，所述均压腔12的深度为所述混合腔11的深度的二分之一。经实验证明，将均压腔12的深度设置成混合腔11的深度的一半，均压效果更好，燃烧器火孔151出流更均匀。具体可以通过以下几种方法来检测压力是否分布均匀：第一种，检测均压腔12内的气流分布；第二种，向均压腔12***探针，检测燃烧面板15附近的气体的压力，多点测量并进行比较；第三种，检测火焰的高度。可以理解的是，针对喷火部1的具体结构，可以对均压腔12的深度和混合腔11的深度之间的比例关系进行调整，以获得最佳的均压效果。
在本发明的一实施方式中，请再次参照图1，所述引射器2包括连接板21和设置在所述连接板21上的至少两个引射管22，至少两个所述引射管22与所述混合腔11相连通。由于单个引射器2具有至少两个引射管22，这使得进气口的数量较多，燃气引射空气的能力增加，即空气引射系数增大，进而进入引射器2的空气含量增加，在燃烧面板15处被点火针点燃的燃气得到充分燃烧，从而降低了氮氧化物的产生，同时提高了热效率。
具体地，燃烧器可为双排六点进气的结构，单个火排上设置有平行并列设置的两个引射器2，每个引射器2上设置有三个引射管22，单个火排总共有六个引射口221，即进气口。或者，燃烧器为三排九点进气的结构，单个火排上设置有平行并列设置的三个引射器2，每个引射器2上设置有三个引射管22，单个火排总共有九个引射口221，即进气口。当然，燃烧器也可以是单排多点进气的结构，也即单个火排上设置有一个引射器2，该引射器2上设置有多个引射管22。
请再次参照图2，所述引射管22包括供气体流通的引射口221和扩压段222，所述引射口221和所述扩压段222之间通过混合段223连接，所述喷火部1设置在所述扩压段222的出口处，且所述混合腔11与所述扩压段222相连通。
燃气由燃气阀经燃气管道从喷嘴喷射入各引射口221，燃气在混合段223混合一次空气后经由扩压段222喷入喷火部1的混合腔11，并依次经过隔板14和均压腔12，从燃烧面板15上的火孔151喷出燃烧。引射管22可以呈T型或烟斗型，烟斗型的引射管22常用于强鼓水平式引射浓淡结构。在本发明中，优选T型的引射管22，引射管22为文丘里管，经由文丘里管喷射入混合腔11的燃气流速更快。另外，可以适量增加混合段223的长度，有利于提高燃气和空气的预混效果，有利于燃气燃烧更加充分。
该燃烧器还包括喷嘴(图未示)，喷嘴与引射口221一一对应设置。由于在本发明中，单个火排中的引射口221增加，使得喷嘴的孔径可以相应减小。以下进行说明，现有技术中，单个火排上的引射口221为一个，引射口221的口径较大，喷嘴的孔径也相应较大，比如1.2mm，在本发明中，以燃烧器为单排三点进气的结构进行说明，由于单个火排上的引射口221为三个，那么对应引射口221设置的喷嘴的孔径只需要0.4mm。当喷嘴的孔径越小时，燃气从喷嘴中喷出的流速越快，空气引射系数越大，有利于引射更多一次空气进行助燃，从而促进燃气的完全燃烧。但是空气引射系数过高将增加回火的可能性，由于本发明提出的燃烧器中燃烧面板15与引射管22之间依次设置有均压腔12、隔板14和混合腔11，即使火焰长度达到引射管22处，火焰温度也足够低，不足以引燃引射器2中的燃气，从而消除了回火现象。
需要说明的是，当引射器2上设置有多个引射管22时，由于不同引射管22喷射出的燃气流速不一，气体压力不同，将导致燃烧时火焰高度不同。通过设置隔板14和均压腔12可以起到均衡压力，使得燃烧时火焰高度一致的作用。
在本发明的另一实施方式中，所述火排的数量为至少两个，至少两个所述火排平行并列设置。火排数量的增加使得燃烧界面的面积相应增加，可以起到迅速加热的作用。如果将该燃烧器应用在燃气热水器中，燃气热水器可以达到即开即热的用水效果。可以理解的是，当设置有多个引射器2的单个火排能产生足够的热量时，在燃烧器中可以只采用一个火排。
本发明还提出一种燃气热水器，该燃气热水器包括如上述任一实施方式的燃烧器。该燃烧器的具体结构参照上述实施例，由于本燃气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。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明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发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种燃烧器，其特征在于，包括火排，所述火排包括喷火部和引射器；所述喷火部包括混合腔、均压腔、隔板和燃烧面板；所述隔板设置在所述混合腔和所述均压腔之间，且所述隔板上开设有通孔用以连通所述混合腔和所述均压腔；所述燃烧面板设置在所述均压腔远离所述隔板的一端；所述引射器设置在所述混合腔远离所述隔板的一端，且所述引射器与所述混合腔相连通。
2.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述隔板与所述燃烧面板平行设置。
3.如权利要求2所述的燃烧器，其特征在于，所述燃烧面板上开设的火孔和所述隔板上开设的通孔交错设置。
4.如权利要求3所述的燃烧器，其特征在于，所述火孔和所述通孔均设置呈长条形，且所述火孔和所述通孔其中之一横向设置，另一纵向设置。
5.如权利要求2所述的燃烧器，其特征在于，所述均压腔的深度为所述混合腔的深度的二分之一。
6.如权利要求1-4任一项所述的燃烧器，其特征在于，所述混合腔和所述均压腔的交界处形成有台阶，所述隔板设置在所述台阶上。
7.如权利要求1-4任一项所述的燃烧器，其特征在于，所述引射器包括连接板和设置在所述连接板上的至少两个引射管，至少两个所述引射管与所述混合腔相连通。
8.如权利要求7所述的燃烧器，其特征在于，所述引射管包括供气体流通的引射口和扩压段，所述引射口和所述扩压段之间通过混合段连接，所述喷火部设置在所述扩压段的出口处，且所述混合腔与所述扩压段相连通。
9.如权利要求1-4任一项所述的燃烧器，其特征在于，所述火排的数量为至少两个，至少两个所述火排平行并列设置。
10.一种燃气热水器，其特征在于，所述燃气热水器包括如权利要求1-9任一项所述的燃烧器。
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