分段式燃烧装置及燃气热水器的制作方法

1.本发明涉及燃气燃烧技术领域，特别是涉及分段式燃烧装置及燃气热水器。


背景技术：

2.燃烧器是一种燃气、空气混合气进行燃烧的设备。根据燃烧形式的不同，可分为全预混燃烧装置和大气式燃烧装置。
3.为增加热负荷调节比，现有大气式燃烧器设计成上下连通的两层燃烧器体结构。在进气过程中，依靠进气结构将燃气分流成两股气流，使之分别独立流向上下两层的燃烧器体中，以实现不同负荷燃烧。然而受限于进气结构设计，该燃烧器在燃烧特性和整体体积设计上依然存在待改进的空间。


技术实现要素：

4.本发明所解决的第一个技术问题是要提供一种分段式燃烧装置，其能有效地提高燃气与空气的混合均匀度，提高分段燃烧特性；同时也便于整机小型化。
5.本发明所解决的第二个技术问题是要提供一种燃气热水器，其能有效地提高燃气与空气的混合均匀度，提高分段燃烧特性；同时也便于整机小型化。
6.上述第一个技术问题通过以下技术方案进行解决：
7.一种分段式燃烧装置，所述分段式燃烧装置包括：第一主体，所述第一主体上设有第一火孔；分气体，所述分气体嵌设于所述第一主体内，并与所述第一主体之间形成有第一混合腔，所述分气体上间隔设有第一进气通道与第二进气通道；第一分流件，所述第一分流件嵌设于所述分气体内，并与所述分气体之间形成与所述第二进气通道连通的第二混合腔，所述分气体上设有分别连通于所述第一混合腔与所述第二混合腔的第一出气孔，所述第一分流件内设有与所述第一进气通道连通的分流腔；第二主体，所述第二主体叠设于所述第一主体上，所述第二主体内设有与所述分流腔连通的第三混合腔，所述第三混合腔远离所述第一主体的一端处于封闭状态，所述第二主体上设有第二火孔。
8.本发明所述的分段式燃烧装置，与背景技术相比所产生的有益效果：在使用过程中，燃气和空气混合气体可择一或者同时地通入第一进气通道和第二进气通道中。当混合气体通入第一进气通道中时，混合气体流向分流腔内，并在分流腔的作用下，流入第三混合腔内；流入第三混合腔内的气流最终从第二主体的第二火孔中流出。当混合气体通入第二进气通道中时，混合气体流向第二混合腔内；再从分气体上的第一出气孔流入第一混合腔内；最后从第一主体上的第一火孔中流出。如此，使得混合气体从不同高度位置流出，有效满足用户不同负荷燃烧的需求，实现燃烧装置的分段燃烧。本分段式燃烧装置在进气过程中，利用第一分流件在分气体内形成第二混合腔，使得由第二进气通道进入的混合气体不直接进入第一混合腔内，而是返向进入分气体内，再由分气体上的第一出气孔流入第一混合腔内。如此有效延长混合气体的流通路径，使得燃气和空气充分混合，提高燃气的混合均匀度，有利于提升分段燃烧特性。
9.在其中一个实施例中，所述第二进气通道为两个以上，两个以上所述第二进气通道沿着所述第一进气通道的外围间隔设置。
10.在其中一个实施例中，所述第一出气孔为多个，任一相邻两个所述第二进气通道之间设有所述第一出气孔。
11.在其中一个实施例中，所述分流腔的横截面面积s1从所述分流腔靠近所述第一进气通道的一端至所述分流腔靠近所述第二主体的一端逐渐增大。
12.在其中一个实施例中，所述第一分流件背向所述分流腔的外侧面横截面面积s2从所述第一分流件靠近所述第一进气通道的一端至所述第一分流件靠近所述第二主体的一端逐渐增大。
13.在其中一个实施例中，所述分气体内设有安装面，所述安装面沿着所述第一进气通道的外围延伸设置，所述第一分流件上设有第一翻边，所述第一翻边沿着所述分流腔的外围延伸设置，所述第一翻边贴设于所述安装面上。
14.在其中一个实施例中，所述分段式燃烧装置还包括密封件，所述密封件设置于所述第一翻边与所述安装面之间。
15.在其中一个实施例中，所述第一进气通道包括依次连通的第一引射段、第一收缩段和第一混合段，所述第一混合段与所述分流腔连通，所述第一收缩段的横截面面积s3从所述第一收缩段靠近所述第一引射段的一端至所述第一收缩段靠近所述第一混合段的一端逐渐减小。
16.在其中一个实施例中，所述第二进气通道包括依次连通的第二引射段、第二收缩段和第二混合段，所述第二混合段与所述第二混合腔连通，所述第二收缩段的横截面面积s4从所述第二收缩段靠近所述第二引射段的一端至所述第二收缩段靠近所述第二混合段的一端逐渐减小。
17.在其中一个实施例中，所述分段式燃烧装置还包括封盖，所述封盖封闭所述第三混合腔远离所述第一主体的一端。
18.在其中一个实施例中，所述分段式燃烧装置还包括第二分流件，所述第二分流件嵌设于所述第二主体内，并将所述第三混合腔分隔为第一分体腔和环绕于所述第一分体腔外围的第二分体腔，所述第一分体腔与所述分流腔连通，所述第二分体腔与所述第二火孔连通，所述第二分流件上设有分别连通于所述第一分体腔和所述第二分体腔的第二出气孔。
19.在其中一个实施例中，所述第一分流件上设有第二翻边，所述第二翻边沿着所述分流腔的外围延伸设置，所述第二分流件上设有第三翻边，所述第三翻边沿着所述第一分体腔的外围延伸设置，所述第三翻边贴设于所述第二翻边上，并贴设于所述第一主体的边缘。
20.上述第二个技术问题通过以下技术方案进行解决：
21.一种燃气热水器，所述燃气热水器包括以上任意一项所述的分段式燃烧装置。
22.本发明所述的燃气热水器，与背景技术相比所产生的有益效果：采用以上的分段式燃烧装置，在使用过程中，燃气和空气混合气体可择一或者同时地通入第一进气通道和第二进气通道中。当混合气体通入第一进气通道中时，混合气体流向分流腔内，并在分流腔的作用下，流入第三混合腔内；流入第三混合腔内的气流最终从第二主体的第二火孔中流
出。当混合气体通入第二进气通道中时，混合气体流向第二混合腔内；再从分气体上的第一出气孔流入第一混合腔内；最后从第一主体上的第一火孔中流出。如此，使得混合气体从不同高度位置流出，有效满足用户不同负荷燃烧的需求，实现燃烧装置的分段燃烧。本分段式燃烧装置在进气过程中，利用第一分流件在分气体内形成第二混合腔，使得由第二进气通道进入的混合气体不直接进入第一混合腔内，而是返向进入分气体内，再由分气体上的第一出气孔流入第一混合腔内。如此有效延长混合气体的流通路径，使得燃气和空气充分混合，提高燃气的混合均匀度，有利于提升分段燃烧特性。
附图说明
23.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
24.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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获得其他的附图。
25.图1为一个实施例中所述的分段式燃烧装置结构示意图；
26.图2为一个实施例中所述的分段式燃烧装置结构爆炸示意图；
27.图3为一个实施例中所述的分段式燃烧装置结构底部示意图；
28.图4为一个实施例中所述的分段式燃烧装置结构剖视图。
29.附图标记：
30.100、分段式燃烧装置；110、第一主体；111、第一火孔；112、第一混合腔；113、第四翻边；120、分气体；121、第一进气通道；1211、第一引射段；1212、第一收缩段；1213、第一混合段；122、第二进气通道；1221、第二引射段；1222、第二收缩段；1223、第二混合段；123、第一出气孔；124、第二混合腔；125、分气部；126、进气部；127、安装面；1271、凹槽；130、第一分流件；131、分流腔；132、第一翻边；133、第二翻边；140、第二主体；141、第三混合腔；1411、第一分体腔；1412、第二分体腔；142、第二火孔；143、第五翻边；150、第二分流件；151、第二出气孔；152、第三翻边；160、密封件；170、封盖。
具体实施方式
31.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
32.在一个实施例中，请参考图1、图2及图4，一种分段式燃烧装置100，分段式燃烧装置100包括：第一主体110、分气体120、第一分流件130及第二主体140。第一主体110上设有第一火孔111。分气体120嵌设于第一主体110内，并与第一主体110之间形成有第一混合腔112，分气体120上间隔设有第一进气通道121与第二进气通道122。第一分流件130嵌设于分气体120内，并与分气体120之间形成与第二进气通道122连通的第二混合腔124。分气体120上设有分别连通于第一混合腔112与第二混合腔124的第一出气孔123。第一分流件130内设
有与第一进气通道121连通的分流腔131。第二主体140叠设于第一主体110上，第二主体140内设有与分流腔131连通的第三混合腔141。第三混合腔141远离第一主体110的一端处于封闭状态。第二主体140上设有第二火孔142。
33.上述的分段式燃烧装置100，在使用过程中，燃气和空气混合气体可择一或者同时地通入第一进气通道121和第二进气通道122中。当混合气体通入第一进气通道121中时，混合气体流向分流腔131内，并在分流腔131的作用下，流入第三混合腔141内；流入第三混合腔141内的气流最终从第二主体140的第二火孔142中流出。当混合气体通入第二进气通道122中时，混合气体流向第二混合腔124内；再从分气体120上的第一出气孔123流入第一混合腔112内；最后从第一主体110上的第一火孔111中流出。如此，使得混合气体从不同高度位置流出，有效满足用户不同负荷燃烧的需求，实现燃烧装置的分段燃烧。本分段式燃烧装置100在进气过程中，利用第一分流件130在分气体120内形成第二混合腔124，使得由第二进气通道122进入的混合气体不直接进入第一混合腔112内，而是返向进入分气体120内，再由分气体120上的第一出气孔123流入第一混合腔112内。如此有效延长混合气体的流通路径，使得燃气和空气充分混合，提高燃气的混合均匀度，有利于提升分段燃烧特性。
34.需要说明的是，第一进气通道121的数量可基于燃气热水器的热负荷大小以及分段断档重叠值来决定，在本实施例中不作具体限定。同时，为了方便分段式燃烧装置100适用于筒状燃气热水器，第一主体110和第二主体140的外形均可设计成筒状结构(比如圆筒状)。
35.可选地，第一火孔111可为但不仅限于圆孔、条形孔、椭圆孔、多边形孔或者其他异性孔等；当然，第一火孔111也可为多种形状孔的组合。同样，第二火孔142可为但不仅限于圆孔、条形孔、椭圆孔、多边形孔或者其他异性孔等；当然，第二火孔142也可为多种形状孔的组合。此外，第一火孔111在第一器体上的排布方式有多种方式，只需满足混合气体流出即可。
36.进一步地，请参考图3，第二进气通道122为两个以上。两个以上第二进气通道122沿着第一进气通道121的外围间隔设置。由此可知，从第二进气通道122通入的混合气体则均匀环绕在第一进气通道121的周边，这样有利于保证混合气体在第一主体110上均衡流出，进一步提高燃烧的稳定性。
37.具体地，请参考图3，第二进气通道122的数量为四个，四个第二进气通道122沿着第一进气通道121的外围均匀间隔分布。
38.在一个实施例中，请参考图2，第一出气孔123为多个。任一相邻两个第二进气通道122之间设有第一出气孔123。由此可知，分气体120上的第一出气孔123与第二进气通道122为错位排布，即第二进气通道122流出的混合气体不会直接从第一出气孔123中流出，保证混合气体在第二混合腔124内具有一定的停留时间，提高燃气和空气之间的混合均匀度。同时，在任一相邻两个第二进气通道122之间均设置第一出气孔123，这样有利于混合气体从分气体120上均匀流出，从而保证燃气在第一主体110上的均匀性。
39.需要说明的是，第一出气孔123在分气体120上的外形有多种，比如：第一出气孔123可为圆孔、条形孔、椭圆孔、多边形孔或者其他异性孔等；当然，第一出气孔123也可为多种形状孔的组合。
40.在一个实施例中，请参考图2，分气体120包括进气部126和连接于进气部126的分
气部125。第一进气通道121和第二进气通道122均设置于进气部126上。第一分流件130嵌设于分气部125中，并与分气部125之间形成第二混合腔124。第一出气孔123设置于分气部125上。
41.在一个实施例中，请参考图4，分流腔131的横截面面积s1从分流腔131靠近第一进气通道121的一端至分流腔131靠近第二主体140的一端逐渐增大，即分流腔131相对燃气流动而言为扩压段。当混合气体从第一进气通道121中流入分流腔131内时，分流腔131的扩压设计会导致混合气体的流速降低，使得混合气体满足分段式燃烧装置100所需要的工作压力。
42.在一个实施例中，请参考图4，第一分流件130背向分流腔131的外侧面横截面面积s2从第一分流件130靠近第一进气通道121的一端至第一分流件130靠近第二主体140的一端逐渐增大，即第一分流件130的外侧面呈漏斗状。当混合气体会顺着第一分流件130的外侧面朝向第二主体140方向流动时，漏斗状的外侧面会将混合气体压向分气体120上的第一出气孔123；同时随着混合气体的流动，其对混合气体的压力则更大，保证第二混合腔124中的混合气体均由第一出气孔123中流出。
43.在一个实施例中，请参考图4，分气体120内设有安装面127。安装面127沿着第一进气通道121的外围延伸设置。第一分流件130上设有第一翻边132。第一翻边132沿着分流腔131的外围延伸设置。第一翻边132贴设于安装面127上，如此，保证第一分流件130稳定安装在分气体120内。
44.进一步地，请参考图2，分段式燃烧装置100还包括密封件160。密封件160设置于第一翻边132与安装面127之间，保证分气体120与第一分流件130之间紧密结合，避免第一进气通道121中的燃气泄漏至第二混合腔124内。
45.更进一步地，请参考图4，安装面127上设有凹槽1271。凹槽1271沿着第一进气通道121的外围延伸设置。密封件160装入凹槽1271中。
46.在一个实施例中，请参考图4，第一进气通道121包括依次连通的第一引射段1211、第一收缩段1212和第一混合段1213。第一混合段1213与分流腔131连通。第一收缩段1212的横截面面积s2从第一收缩段1212靠近第一引射段1211的一端至第一收缩段1212靠近第一混合段1213的一端逐渐减小。当混合气体由第一引射段1211流入第一收缩段1212时，会受到第一收缩段1212的作用逐步加速，在第一引射段1211的一端形成卷吸作用，将更多的一次空气吸入，保证燃气充分燃烧。同时，吸入的燃气和空气在第一收缩段1212和第一混合段1213中进行预混合，保证燃气和空气混合更加充分，进一步提高分段式燃烧装置100的燃烧特性。
47.在一个实施例中，请参考图4，第二进气通道122包括依次连通的第二引射段1221、第二收缩段1222和第二混合段1223。第二混合段1223与第二混合腔124连通。第二收缩段1222的横截面面积s4从第二收缩段1222靠近第二引射段1221的一端至第二收缩段1222靠近第二混合段1223的一端逐渐减小，如此，当混合气体由第二引射段1221流入第二收缩段1222时，会受到第二收缩段1222的作用逐步加速，在第二引射段1221的一端形成卷吸作用，将更多的一次空气吸入，保证燃气充分燃烧。
48.进一步地，请参考图4，第二混合段1223为圆柱状，第二混合段1223的高度h为第二混合段1223内径d的1～5倍。若第二混合段1223的长度过长，会导致其内部阻力增大，降低
燃气流速，导致一次空气进风量降低。若第二混合段1223的长度过短是，燃气与空气不能充分混合。因此，本实施例通过合理控制第二混合段1223的尺寸，有效保证燃气与空气实现更充分混合。
49.在一个实施例中，请参考图2，分段式燃烧装置100还包括封盖170。封盖170封闭第三混合腔141远离第一主体110的一端。如此，通过封盖170将第三混合腔141一端封闭，保证进入第三混合腔141内的混合气体从第二火孔142中流出。
50.在一个实施例中，请参考图4，分段式燃烧装置100还包括第二分流件150。第二分流件150嵌设于第二主体140内，并将第三混合腔141分隔为第一分体腔1411和环绕于第一分体腔1411外围的第二分体腔1412。第一分体腔1411与分流腔131连通。第二分体腔1412与第二火孔142连通，第二分流件150上设有分别连通于第一分体腔1411和第二分体腔1412的第二出气孔151。由此可知，当混合气体通入第一进气通道121中时，混合气体依次流经分流腔131、第一分体腔1411和第二分体腔1412中；最后由第二分体腔1412流出第二火孔142，并进行燃烧。本实施例利用第二分流件150将第三混合腔141分隔成内外两个腔室，有效改变混合气体在第二主体140内的流动路径，延长其停留时间，保证燃气和空气充分混合。
51.进一步地，请参考图2，第一分流件130上设有第二翻边133。第二翻边133沿着分流腔131的外围延伸设置。第二分流件150上设有第三翻边152。第三翻边152沿着第一分体腔1411的外围延伸设置。第三翻边152贴设于第二翻边133上，并贴设于第一主体110的边缘，如此，保证第一分流件130和第二分流件150之间稳定结合，提高分段式燃烧装置100结构的稳定性。
52.更进一步地，请参考图2，第一主体110上设有第四翻边113。第四翻边113沿着第一主体110的边缘延伸设置，第二翻边133与第四翻边113均贴设于第三翻边152上。另外，在第二主体140上设有第五翻边143。第五翻边143贴设于第三翻边152背向第四翻边113的一侧面上。
53.在一个实施例中，请参考图1与图2，一种燃气热水器，燃气热水器包括以上任意一实施例中的分段式燃烧装置100。
54.上述的燃气热水器，采用以上的分段式燃烧装置100，在使用过程中，燃气和空气混合气体可择一或者同时地通入第一进气通道121和第二进气通道122中。当混合气体通入第一进气通道121中时，混合气体流向分流腔131内，并在分流腔131的作用下，流入第三混合腔141内；流入第三混合腔141内的气流最终从第二主体140的第二火孔142中流出。当混合气体通入第二进气通道122中时，混合气体流向第二混合腔124内；再从分气体120上的第一出气孔123流入第一混合腔112内；最后从第一主体110上的第一火孔111中流出。如此，使得混合气体从不同高度位置流出，有效满足用户不同负荷燃烧的需求，实现燃烧装置的分段燃烧。本分段式燃烧装置100在进气过程中，利用第一分流件130在分气体120内形成第二混合腔124，使得由第二进气通道122进入的混合气体不直接进入第一混合腔112内，而是返向进入分气体120内，再由分气体120上的第一出气孔123流入第一混合腔112内。如此有效延长混合气体的流通路径，使得燃气和空气充分混合，提高燃气的混合均匀度，有利于提升分段燃烧特性。
55.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时
针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
56.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。
57.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，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。
58.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
59.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
60.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
61.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。