一种大气式燃烧燃气热水器的制作方法

1.本发明涉及燃气热水器技术领域，更具体地，涉及一种大气式燃烧燃气热水器。


背景技术：

2.目前，传统燃气热水器结构为长方体形状，燃烧器和换热器在纵向方向上相隔设置，使得内部结构体积相对较大，导致产品外观相对较大，安装时占用了较大安装空间，甚至因家居空间有限，常出现安装困难的问题。这种结构的热效率相对不是很高，为了提升热效率，会增加冷凝换热，但进一步增大体积。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一种大气式燃烧燃气热水器，相对于现有大气式燃烧燃气热水器，在同等体积下，具有较高的热效率。
4.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
5.一种大气式燃烧燃气热水器，包括燃烧室、圆筒状燃烧器、环形热交换器、配风壳体、燃气喷出装置和风机总成；所述环形热交换器设于燃烧室内，并设有进水端和出水端；所述燃烧室上分别设置有与所述进水端、出水端相适配的第一通口、第二通口以及排烟口；所述圆筒状燃烧器位于所述环形热交换器内；所述圆筒状燃烧器的一端设有进气口，侧壁设有出火孔；所述配风壳体呈中空，所述配风壳体设有空气入口、混合气出口和空气出口，所述配风壳体安设于所述燃烧室上，所述混合气出口与所述圆筒状燃烧器的进气口相连通，所述空气出口与所述燃烧室内腔相连通；所述燃气喷出装置安设于所述配风壳体上，所述燃气喷出装置的出燃气口正对所述混合气出口；所述风机总成安设于所述配风壳体的空气入口处。
6.在其中一个实施例中，所述配风壳体中设置有隔板，所述隔板将所述配风壳体内部分成第一腔体结构和第二腔体结构，所述隔板上设有将第一腔体结构和第二腔体结构连通的过渡通口；所述空气入口设于所述第二腔体结构上，所述混合气出口设于所述第一腔体结构上，所述空气出口设于第二腔体结构上。
7.在其中一个实施例中，所述配风壳体包括相互连接的配风上盖以及配风下盖，所述空气入口由所述配风上盖以及所述配风下盖所构成，所述隔板设于所述配风上盖与所述配风下盖之间。
8.在其中一个实施例中，所述空气出口设置在第二腔体结构所在的配风下盖上，所述混合气出口安装在第一腔体结构所在的配风下盖上。
9.在其中一个实施例中，所述配风壳体设有位于所述第一腔体结构的安装口，所述燃气喷出装置安设于所述安装口处，所述燃气喷出装置的出燃气口位于所述第一腔体结构内。
10.在其中一个实施例中，所述圆筒状燃烧器安设于所述配风壳体上并位于所述第一腔体结构的下方，所述圆筒状燃烧器与所述环形热交换器同轴心设置。
11.在其中一个实施例中，所述配风壳体设有若干个空气出口，若干个空气出口呈圆周排布。
12.在其中一个实施例中，所述燃气喷出装置上设置有若干个出燃气口，所述配风壳体设有若干个混合气出口，出燃气口与混合气出口一一对应。
13.在其中一个实施例中，所述环形热交换器的底部或/和所述环形热交换器的顶部与所述燃烧室之间设置有隔热层。
14.在其中一个实施例中，所述环形热交换器与燃烧室的侧壁之间留有排烟空间，所述排烟口设于所述燃烧室的侧壁上。
15.在其中一个实施例中，所述大气式燃烧燃气热水器还包括点火针以及反馈针，所述点火针以及反馈针安装在所述配风壳体上并位于所述圆筒状燃烧器一侧。
16.本发明的燃气热水器与背景技术相比，产生的有益效果为：外界的空气经风机总成的作用下，经空气入口流经配风壳体内，一部分的一次空气在从燃气喷出装置喷出的燃气的引射作用力下，与燃气一起从混合气出口进入到圆筒状燃烧器中进行进一步混合，充分混合的燃气经圆筒状燃烧器的出火孔流出燃烧，在持续燃烧时，另一部分的空气经空气出口进入到燃烧室中，补充二次空气，为燃烧助燃。燃烧的高温烟气经环形热交换器换热后，经燃烧室上的排烟口排出。本发明的燃气热水器利用圆筒状燃烧器和环形热交换器配合结构，以及采用大气式燃烧的方式，实现相对于现有大气式燃烧燃气热水器，在同大小的体积下，具有较高的热效率。
附图说明
17.图1为本发明燃气热水器的爆炸图；
18.图2为本发明燃气热水器的结构示意图；
19.图3为本发明燃气热水器的内部结构示意图。
20.附图中：1-燃烧室、2-圆筒状燃烧器、3-环形热交换器、4-排烟口、5-配风壳体、6-空气入口、7-风机总成、8-混合气出口、9-空气出口、10-隔板、11-第一腔体结构、12-第二腔体结构、13-过渡通口、14-燃气进气口、15-第一壳体、16-第二壳体、17-隔热层、18-点火针、19-反馈针、20-气控系统总成、21-喷气管、22-管道、23-安装口、31-进水端、32-出水端、51-配风上盖、52-配风下盖；
21.在图2中，单箭头表示风的流动风向，双箭头表示烟气的流动方向，虚线箭头表示水流方向，空心单箭头表示燃气的流动方向；
22.在图3中，单箭头表示风的流动方向，虚线箭头表示燃气的流动方向，双箭头表示烟气的流动方向。
具体实施方式
23.如图1至图3所示，一种大气式燃烧燃气热水器，包括燃烧室1、圆筒状燃烧器2、环形热交换器3、配风壳体5、燃气喷出装置和风机总成7；环形热交换器3设于燃烧室1内，并设有进水端31和出水端32；燃烧室1上分别设置有排烟口4以及与进水端31、出水端32相适配的第一通口、第二通口；圆筒状燃烧器2位于环形热交换器3内；圆筒状燃烧器2的一端设有进气口，侧壁设有出火孔；配风壳体5呈中空，配风壳体5设有空气入口6、混合气出口8和空
气出口9，配风壳体5安设于燃烧室1上，混合气出口8与圆筒状燃烧器2的进气口相连通，空气出口9与燃烧室1内腔相连通；燃气喷出装置安设于配风壳体5上，燃气喷出装置的出燃气口14正对混合气出口8；风机总成7安设于配风壳体5的空气入口处。
24.需要说明的是，燃烧的高温烟气经环形热交换器3换热后，通过排烟空间后，从排烟口4排出；圆筒状燃烧器2上设置有火孔，圆筒状燃烧器2的形状可以为圆柱或近似圆柱的燃烧器。外界的空气在风机总成7的作用下，经空气入口6进入到配风壳体5中，一部分的一次空气与从燃气喷出装置喷出的燃气在配风壳体5中首先部分预混，预混的燃气从混合气出口8进入到圆筒状燃烧器2中，并在圆筒状燃烧器2中进行二次预混，充分混合的燃气经圆筒状燃烧器2的火孔流出燃烧，在持续燃烧时，另一部分的空气经空气出口9进入到燃烧室1中，补充二次空气，为燃烧助燃。燃烧的高温烟气经环形热交换器3换热后，经燃烧室1上的排烟口4排出。本发明的燃气热水器利用圆筒状燃烧器和环形热交换器配合结构，以及采用大气式燃烧的方式，实现相对于现有大气式燃烧燃气热水器，在同大小的体积下，具有较高的热效率。
25.在其中一个实施例中，环形热交换器3与燃烧室1的侧壁之间留有排烟空间，排烟口4设于燃烧室1的侧壁上。该方案使得烟气与环形热交换器3充分换热。
26.在其中一个实施例中，配风壳体5中设置有隔板10，隔板10将配风壳体5内部分成第一腔体结构11和第二腔体结构12，隔板10上设有将第一腔体结构11和第二腔体结构12连通的过渡通口13；空气入口6设于第二腔体结构12上，混合气出口8设于第一腔体结构11上，空气出口9设于第二腔体结构12上。在配风壳体5中隔板10，增强强度，通过第一腔体结构11和第二腔体结构12形成压力差，加快第一腔体结构11进气流速，流体动压变大，静压减小，使燃气与空气混合更均匀，更稳定；在本实施例中，隔板10将配风壳体5内部的空间分隔成第一腔体结构11、第二腔体结构12，在风机总成7的作用下，外界的空气从空气入口6进入到第二腔体结构12中，一部分空气经隔板10上的过渡通口13进入到第一腔体结构11中，并与燃气喷出装置喷射至第一腔体结构11中的燃气首先部分预混，预混的燃气从混合气出口8进入到圆筒状燃烧器2中，并与从混合气出口8进入至圆筒状燃烧器2的空气进行二次预混，充分混合的燃气经圆筒状燃烧器2的火孔流出燃烧，在持续燃烧时，从第二腔体结构12上的空气出口9进入至燃烧室1中的空气可以为燃烧起到助燃的作用，保证燃烧充分。
27.在其中一个实施例中，配风壳体5包括相互连接的配风上盖51以及配风下盖52，空气入口6由配风上盖51以及配风下盖52所构成，隔板10设于配风上盖51与配风下盖52之间。在本实施例中，配风上盖51与配风下盖52形成空气入口6，风机总成7安装在空气入口6处，在风机总成7的作用下，可以将外界的空气引入到空气入口6后进入到配风壳体5中。
28.在其中一个实施例中，空气出口9设置在第二腔体结构12所在的配风下盖52上，混合气出口8安装在第一腔体结构11所在的配风下盖52上。在本实施例中，空气出口9安装在第二腔体结构12所在的配风下盖52上，这样可以使得第二腔体结构12中的空气从空气出口9中进入到燃烧室1中，从而为持续燃烧起到助燃的作用；混合气出口8安装在第一腔体结构11所在的配风下盖52，这样可以使得进入到第一腔体结构11中的空气与燃气预混合后形成预混气体，该预混气体从混合气出口8中进入到圆筒状燃烧器2中；同时可以使得第一腔体结构11中的空气从混合气出口8中进入到圆筒状燃烧器2中，并与预混气体进行二次混合。
29.在其中一个实施例中，配风壳体5设有位于第一腔体结构11的安装口23，燃气喷出
装置安设于安装口23处，燃气喷出装置的出燃气口14位于第一腔体结构11内。由于出燃气口14位于第一腔体结构11内，在燃气喷出装置喷出燃气后，燃气可以与进入到第一腔体结构11中的空气进行预混。
30.在其中一个实施例中，圆筒状燃烧器2安设于配风壳体5并位于第一腔体结构11的下方。通常圆筒状燃烧器2与环形热交换器3同轴心设置。在本实施例中，圆筒状燃烧器2与环形热交换器3同轴心设置，圆筒状燃烧器2工作时，高温烟气首先经过环形热交换器3换热后再排出，避免高温烟气温度损失。环形热交换器3与燃烧室1之间形成排烟空间，排烟口4设于燃烧室1上，可以取消排烟罩，相比传统燃气热水器结构，整机结构更小型化，这些结构上优势，可以解决传统燃气热水器结构复杂，成本高，不易售后维护的问题。
31.在其中一个实施例中，配风壳体5设有若干个空气出口9，若干个空气出口9呈圆周排布，这样设置可以为圆筒状燃烧器2在燃烧过程中均匀提供空气，确保燃烧充分，进一步提升燃烧效率。
32.在其中一个实施例中，燃气喷出装置上设置有若干个出燃气口14，配风壳体5设有若干个混合气出口8，出燃气口14与混合气出口8一一对应。在本实施例中，若干个出燃气口14的设置使得喷出的燃气更加均匀，更加容易与配风壳体5中的空气进行预混。此外，若干个混合气出口8的设置可以使得预混的燃气能够均匀地进入到圆筒状燃烧器2内部。由于出燃气口14与混合气出口8一一对应，使得预混的燃气能够更加便利地进入到圆筒状燃烧器2内部。
33.需要说明的是，燃气喷出装置包括通过管道22连接的气控系统总成20以及喷气管21，喷气管21安装在配风壳体5上并与第一腔体结构11相连通，喷气管21上设置有若干个出燃气口14。从气控系统总成20输出的燃气通过喷气管21喷射至第一腔体结构11中，并与第一腔体结构11中的空气进行一次预混。喷气管21上设置的若干出燃气口14可以形成多个分气通道，有利于燃气与空气的一次混合。本实施例的燃气热水器涉及大气式燃烧方式，燃气从喷气管21的出燃气口14喷射进入到圆筒状燃烧器2距离短，燃气气流阻力减小，引射时预混一次空气增多，增加了一次空气系数，保证燃烧时火焰更短，使得环形热交换器3的外径尺寸更小，从而使得燃气热水器的尺寸规格更小。此外，该实施例的燃气热水器，与传统大气式燃烧器相比，短距离预混后就能到圆筒状燃烧器2的火孔处燃烧，火焰高度更短，长度更均匀。
34.在其中一个实施例中，环形热交换器3的底部或/和环形热交换器3的顶部与燃烧室1之间设置有隔热层17。在本实施例中，隔热层17确保了圆筒状燃烧器2产生的高温烟气必须经环形热交换器3换热后，才通过排烟口4排出。需要说明的是，燃烧室1由相互连接的第一壳体15与第二壳体16构成，环形热交换器3的底部与第一壳体15的底部之间设置有隔热层17、环形热交换器3的顶部与第二壳体16的顶部之间设置有隔热层17。在本实施例中，隔热层17确保了圆筒状燃烧器2产生的高温烟气必须经环形热交换器3换热后，才通过排烟口4排出。
35.在其中一个实施例中，还包括点火针18以及反馈针19，点火针18以及反馈针19安装在配风壳体5上并位于圆筒状燃烧器2一侧。需要说明的是，点火针18以及反馈针19的末端位于圆筒状燃烧器2的外侧，点火针18可以方便地对从圆筒状燃烧器2的火孔流出的混合燃气进行点火，同时反馈针19可以检测点火是否成功。
36.工作原理：燃气经气控系统总成20、管道22后从喷气管21的出燃气口14中喷出，经第一腔体结构11顶部的出燃气口14进入到第一腔体结构11中；外界的空气经风机总成7的作用下，从空气入口6进入到第二腔体结构12中，一部分的一次空气经过渡通口13进入到第一腔体结构中，并与进入第一腔体结构11中的燃气进行预混，预混的燃气经混合气出口8进入到圆筒状燃烧器2中，预混的燃气与从混合气出口8进入到圆筒状燃烧器2中的空气进行二次预混，充分混合的燃气经圆筒状燃烧器2的火孔流出，点火针18点火，实现燃烧，在持续燃烧时，另一部分的空气经第二腔体结构12上的空气出口9进入到燃烧室1中，补充二次空气，为燃烧助燃。燃烧的高温烟气经环形热交换器3换热后，经燃烧室1上的排烟口4排出。
37.在上述具体实施方式的具体内容中，各技术特征可以进行任意不矛盾的组合，为使描述简洁，未对上述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。
38.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。