本发明涉及热水器技术领域，特别涉及一种燃气热水器。
背景技术：
现有技术的燃气热水器一般为强制给排气式燃气热水器，其整机封闭；由于封闭空间内的燃烧，极易产生燃烧振荡，燃烧振动会对密闭空间内的空气带来扰动。若燃烧振荡的频率接近流道系统的固有频率，极易诱发强烈的燃烧振荡，表现为燃气热水器前操作面板的剧烈振动。不仅增加燃气热水器使用的噪音，而且容易引起死火，带来燃气泄漏等危险。
综上所述，对于减弱燃气热水器中的燃烧振荡现象不仅可以减少燃气热水器使用时产生的噪音，而且对于安全使用燃气热水器是至关重要的。
技术实现要素：
为解决现有存在的技术问题，本发明实施例主要提供一种燃气热水器，通过在热交换器以及燃烧器之间设置扰流板，抑制燃烧振荡现象，不仅可以减少燃气热水器产生的噪音，而且提高燃气热水器的安全系数。
本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例的一种燃气热水器包括燃烧器、热交换器以及扰流板，所述燃烧器具有第一腔体，所述第一腔体内设置有火排；所述热交换器设置于所述燃烧器上方，所述燃烧器和所述热交换器之间形成第二腔体，所述扰流板设置于所述第二腔体内且位于所述火排上方；所述扰流板上设置有扰流孔；
所述燃烧器中的气体被所述火排加热时形成气流，所述气流穿过所述扰流孔时，所述扰流孔改变所述气流的流相，从而抑制所述第二腔体中的气体形成涡流。
上述方案中，所述扰流孔包括主扰流孔以及围设于所述主扰流孔周边的副扰流孔。
上述方案中，所述主扰流孔呈圆形，等间距地分布于所述扰流板上。
上述方案中，所述副扰流孔呈与所述主扰流孔为同心的圆弧状，设置于所述主扰流孔周边。
上述方案中，所述扰流板还包括：边孔，所述边孔呈条状，均匀分布于靠近所述扰流板的边缘处。
上述方案中，所述扰流板与所述火排的距离为20mm至40mm。
上述方案中，所述热交换器包括壳体，所述壳体设置有下开口；所述燃烧器设置有上开口，所述上开口为所述第一腔体对应的开口；当所述热交换器设置于所述燃烧器上方时，所述热交换器壳体的下开口与所述燃烧器的上开口对应，形成所述第二腔体。
上述方案中，所述扰流板设置于所述热交换器的所述壳体的下开口。
上述方案中，所述热交换器还包括：换热管，所述换热管围绕所述热交换器壳体的侧壁设置。
上述方案中，所述燃气热水器还包括：风机，设置于所述燃烧器下方，用于给所述燃烧器鼓风；集烟罩，设置于所述热交换器的上方，用于收集所述燃烧器产生的烟气；外壳，用于容纳所述热交换器、所述燃烧器、所述风机、所述集烟罩以及所述扰流板。
本发明实施例所提供的燃气热水器，通过在热交换器以及燃烧器之间的第二腔体内设置扰流板，改变燃烧器中气流的流向，从而改变或者抑制燃烧振荡现象，不仅减少燃气热水器在使用过程中产生的噪音，为使用者提供一个舒适的环境，还可以避免燃气热水器产生死火以及燃气泄露，从而提高使用该燃气热水器的安全系数。
此外，扰流板的安装简单有效，扰流板的制作材料取材方便并且价格低廉，不仅可以减少该燃气热水器的制造成本，而且提高制造加工时的工作效率。
附图说明
图1为本发明实施例燃气热水器的立体图；
图2为本发明实施例燃气热水器未显示外壳的立体图；
图3a为本发明实施例燃气热水器的热交换器和扰流板的立体图；
3b和3c为本发明实施例燃气热水器的未显示换热管的热交换器和扰流板的立体图；
图4为本发明实施例燃气热水器的扰流板的俯视图；
图5为本发明实施例燃气热水器安装扰流板和未安装扰流板频率与声功率的柱状图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻的理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1为本发明实施例燃气热水器的立体图；图2为本发明实施例燃气热水器未显示外壳的立体图，图3a为本发明实施例燃气热水器的热交换器和扰流板的立体图，3b和3c为本发明实施例燃气热水器的未显示换热管的热交换器和扰流板的立体图。
请参照图1、图2和图3，本发明实施例的燃气热水器包括热交换器110、燃烧器120、风机140、扰流板130、集烟罩150以及外壳160。其中，热交换器110上方设置排烟口(图中未视出)。热交换器110包括壳体111以及换热管112，换热管112围绕壳体111设置。热交换器110对换热管112内的水流进行换热处理，从而实现对水流进行加热。燃烧器120设置于热交换器110下方，燃气进入燃烧器120进行燃烧并给热交换器110加热。燃烧器120设置有第一腔体，第一腔体内设置火排121，用于实现燃烧器120内的点火功能。燃烧器120的上方连通排烟口(图中未视出)，燃烧器120下方设置风机140，风机140将为燃烧器120鼓风，促进燃气充分燃烧。风机140一侧设置有空气进口(图中未视出)。集烟罩150设置于热交换器110的上方，用于收集燃烧器120产生的烟气。外壳160用于容纳热交换器110、燃烧器120、风机140、集烟罩150以及扰流板130，并且外壳160形成一个空腔。
进一步地，本发明实施例的燃气热水器可以为强制给排气式燃气热水器，其可以为整机封闭，内部形成一个空腔(图中未视出)，空气进口和排烟口经过双层烟管系统实现。整体空腔和烟管系统形成一个封闭风道系统，该风道系统固有频率接近烟管系统的固有频率；由于封闭空间内的燃烧，极易产生燃烧振荡，燃烧振动会对密闭空腔内的空气带来扰动。若燃烧振荡的频率接近风道系统的固有频率，极易诱发强烈的燃烧振荡现象，表现为燃气热水器前操作面板的剧烈振动。甚至容易引起死火，带来燃气泄漏等危险，为燃气热水器的使用留下了安全隐患。
其中，燃烧振荡产生的机理，主要是因为燃气剧烈燃烧，导致空气迅速膨胀，膨胀的空气对风道系统会产生负压，导致进风不足，氧气含量下降，燃烧放热也迅速下降；空气降温收缩，对风道系统产生正压力，从而增加供风量，氧气含量增加，此时燃烧又开始剧烈，导致空气膨胀。若燃热水器风道系统的固有频率和燃烧振荡频率十分接近，则会引发系统燃烧状态反复如上述过程循环，诱发燃烧振荡。
一般而言，燃烧振荡和燃烧器120内被加热空气的产生涡流运动有直接关系。空气的热膨胀、压力波动和燃烧器120内混合气体燃烧产生气流的涡流有直接的关系。涡流的运动将卷入未燃气体，形成涡流的涡内涡外不同的燃烧速度，涡内气体在高应变作用下将局部熄火，燃烧速率降低，压力也降低。随着涡流的生成、成长和破灭，大尺度涡流形成小尺度涡流，热释放率形成不均匀脉动，产生热脉冲，从而在燃烧器中引起声压振动。声压的传播在燃烧器120内反复而与热释放频率耦合、相位一致，反过来影响热释放过程，促进产生新的涡流，从而完成了一个正反馈过程，即为一个周期过程。
本发明实施例的燃气热水器正是利用位于热交换器以及燃烧器120之间的扰流板130对燃烧器120内空气涡流的影响，从而抑制燃烧振荡。具体地，当燃烧器120内的气流通过扰流板130时，通过的气流的流向发生的改变，从而破坏了空气涡流。
请参照图2，燃烧器120和热交换器110之间形成第二腔体，扰流板130设置于位于火排121上的第二腔体内，燃烧器120中的气体被火排121加热时形成气流，气流穿过扰流板130时，扰流板130改变气流的流相，从而抑制第二腔体中的气体形成涡流。具体地，壳体111设置有下开口，燃烧器120设置有上开口，上开口为第一腔体对应的开口。热交换器110壳体111的下开口与燃烧器120的上开口对应，形成该第二腔体，扰流板130设置于热交换器110的壳体111的下开口，即扰流板130设置于热交换器110以及燃烧器120之间。第二腔体的空间大于或者等于第一腔体的空间；当热交换器110的壳体未形成容纳空间时，第二腔体的空间等于第一腔体的空间。扰流板130上设置有扰流孔。燃烧器120中的气体被火排121加热时形成气流，气流穿过扰流孔时，扰流孔改变气流的流相，从而抑制所述燃烧器120中的气体形成涡流，抑制燃烧振荡带来的气流波动，从而较少燃烧振荡产生的噪音以及燃烧振荡带来的危险。气流的流相包括气流的流向、气流产生的压力、气流的流向等方面。
安装在燃烧器120上方的扰流板130与火排121之间的距离对于抑制燃烧振荡现象有非常关键的作用，若扰流板130安装位置过于接近火排121，对抑制燃烧振荡有较强的作用，但是会显著降低气流的通过量，造成热水器加热功率下降，从而影响到燃气热水器的性能，并且扰流板130本身烧蚀较为严重，从而降低扰流板130的使用寿命；若扰流板130安装位置距离火排121较远，扰流板130对抑制燃烧振荡的效果较弱，燃烧振荡现象几乎没有被抑制。具体地，扰流板130与火排121的距离最好为20mm至40mm，优选地，本发明实施例的燃气热水器扰流板130的实际安装位置在距离火排12130mm处，此时扰流板130对抑制燃烧振荡的效果明显，且扰流板130本身烧蚀较轻，使用寿命长。
此外，针对不同的燃气热水器，由于第二腔体的空间大小不同，扰流板130的位置存在最优位置，可通过试验确定。
图4为本发明实施例燃气热水器的扰流板的俯视图。
请参照图4，扰流板130设置扰流孔，扰流孔包括主扰流孔131、副扰流孔132以及边孔133。其中，主扰流孔131以及副扰流孔132之间形成扰流筋，可以有效破坏涡流形成，抑制燃烧振荡现象。进一步地，主扰流孔131可呈圆形，等间距的均匀分布于所述扰流板130上。副扰流孔132可呈与主扰流孔131为同心的圆弧状，围设于主扰流孔131周边。边孔133用于稳定燃烧，进一步地，边孔133可呈条状，均匀分布于靠近扰流板130的边缘处。发明实施例燃气热水器的扰流板130可以均匀分布4个圆形的扰流孔；一个主扰流孔131的四周可以分布四个环形的副扰流孔132，以及一个主扰流孔131对应两个边孔133。
具体地，主扰流孔131可以使燃烧器120内的火焰及其大部分加热能量通过；主扰流孔131若太大，则不能起到扰流效果，无法抑制燃烧振荡现象；主扰流孔131过小，则加热效率低，且扰流板130受热面积过大，降低寿命。副扰流孔132起到辅助扰流作用，因主扰流孔131不宜过大，副扰流孔132可辅助燃烧器120内的气流通过。
此外，本发明实施例的燃气热水器的扰流板130中的主扰流孔131、副扰流孔132以及边孔133在保证扰流效果的前提下，可以设计为其他形状或者设置在扰流板130的其他位置。
图5为本发明实施例燃气热水器安装扰流板和未安装扰流板频率与声功率级的柱状图。请参照图5，表示出本发明实施例燃气热水器安装扰流板和未安装扰流板在不同频率下声功率级变化。可以观察到，有扰流孔的燃气热水器在大部分的频率下比未安装扰流孔的燃气热水器的声功率级小，只有少部分有扰流孔的燃气热水器与未安装扰流孔的燃气热水器的声功率级相当或者有扰流孔的燃气热水器比未安装扰流孔的燃气热水器的声功率大。说明安装扰流板130后，燃烧振荡现象明显得到抑制。
本发明实施例所提供的燃气热水器，通过在热交换器110以及燃烧器120之间设置扰流板130，改变燃烧器120中气流的流向，从而改变或者抑制燃烧振荡现象，不仅减少热水器在使用过程中产生的噪音，还可以避免燃气热水器产生死火以及燃气泄露，从而提高其安全系数。
此外，扰流板130的安装简单有效，以及扰流板130的制作也简便，从而可以减少制作成本，提高加工的工作效率。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体的细节。然而，能够理解的是，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实施例中，并未详细示出的方法、结构和技术，以便不迷糊对本说明书的理解。
另外，以上所述的仅是本发明的原解和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其他变型，这些变型也视为落入本发明保护的范围内。
此外，本领域的技术人员能够理解，不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领技术人员在不脱离所附权利要求的范围情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。