燃烧器和燃气热水器的制作方法

本发明涉及热水器领域，具体而言，涉及一种燃烧器和一种燃气热水器。

背景技术：

随着燃气供应基础设施的不断完善以及燃气的价格优势，燃气热水器在家庭应用中的普及率越来越高，对于即热式燃气热水器产品由于无需进行储热，以及无需用电对水进行加热，并且有较好的节能效果，得到了市场的广泛认可，因此进一步提高燃气热水器的燃烧性能，对于进一步提升产品使用效果和节约能耗具有重要意义。

相关技术中，烟道式燃气热水器由于没有强制鼓风或者抽风功能，导致其燃烧的污染物排放偏高，烟道式燃气热水器采用的燃烧器结构如1图所示，燃气从燃气管道输送到喷嘴处，对准燃烧器的引射口，同时引射一定量的空气进入燃烧器内部，最后在出口段上方实现燃烧放热，相关技术中的燃烧器还存在以下缺陷：

(1)燃气引射的空气量有限，空气量不足造成燃烧污染物排放较高；

(2)燃烧火焰的温度控制困难，导致燃烧器的出口区域温度偏高。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题至少之一，本发明的一个目的在于提供一种燃烧器。

本发明的另一个目的在于提供一种燃气热水器。

为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种燃烧器，包括：多个并排设置的燃烧单元，燃烧单元包括：多个并排设置的进气管部，进气管部的一端设置有引射口；混流部，混流部的一端与多个进气管部的另一端连通，以能够使气流通过进气管部进入混流部，混流部具有分流结构，分流结构用于对进入混流部的气流进行分流，混流部的另一端设置有燃烧段，燃烧段上开设有燃烧口，其中，气流包括空气与燃气。

在该技术方案中，燃烧器包括多个并排设置的燃烧单元，并且每个燃烧单元上设置有多个引射口，以通过引射口将燃气以及周围的空气引入进气管部内，并通过进气管部进入混流部，一方面，通过设置多个进气管部，能够增加引射口的数量与引射面积，以在燃气喷入量不变的前提下，增加空气的引入量，进而能够降低燃烧污染物的排放量，另一方面，通过在混流部内设置分流结构，使进入混流部内的燃气与空气的气流混合更加均匀，从而能够进一步提升燃气的燃烧效率，进而进一步降低燃烧污染物的排放量，降低使用污染。

其中，分流结构可以为独立的设置于混流部内的分流部件，也可以为通过对混流部的侧壁进行冲压操作形成的一体化的分流结构。

具体地，每个燃烧单元可以被构造为包括多个纵向并排设置的进气管部，在进气管部的出口端设置有相对进气管部水平设置的混流部，在混流部内设置有分流结构，分流结构能够对进入混流部内的混合气流起到缓冲作用，以使空气与燃气能够均匀混合。

另外，本发明提供的上述实施例中的燃烧器还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，分流结构具有多个，多个分流结构与多个进气管部沿进气方向逐一对应设置，并且相邻的两个分流结构之间能够构设形成进气管部的连通部。

在该技术方案中，通过与多个进气管逐一对应设置多个分流结构，混合的气流通过进气管部后，直接对应流向分流结构，分流结构能够使混合的气流实现分流，从而在到达燃烧口之前，提升气流混合的均匀性，以在到达燃烧口后，使混合气流得到充分燃烧。

进一步地，还可以在混流部内沿与进气方向平行设置多于进气管部数量的分流结构，以进一步提升气体混合的均匀性。

在上述任一技术方案中，优选地，分流结构为将混流部的外侧壁向内侧凹陷设置构造形成的分流凹槽结构。

在该技术方案中，通过对混流部的外壁进行冲压以形成向内侧凹陷的凹槽结构，在混流部的内侧生成凸起结构，一方面，通过内部的凸起结构对进入混流部的气流进行阻挡，并实现两侧的分流，最终达到气流均匀混合的目的，另一方面，通过冲压的制备方式生成凹槽结构，制备方式简单，并且可以最大化利用混流部的内部空间，从而有利于减少气流阻力，在设置分流结构的同时，保证气流流动的流畅性。

在上述任一技术方案中，优选地，分流凹槽结构包括相互连接的凹槽底壁与凹槽侧壁，凹槽侧壁沿凹陷方向向凹槽的内侧倾斜设置，其中，凹槽侧壁的倾斜角度大于或等于30°，并小于或等于60°。

在该技术方案中，可以将分流凹槽结构构造为具有底壁的凹槽结构，凹槽结构的底壁在混流部的内侧形成导流面，与凹槽底壁连接有凹槽侧壁，凹槽侧壁沿凹陷方向向凹槽的内侧倾斜，在混流部内侧沿进气方向形成逐渐收缩的通道后，沿导流面流动，然后经过逐渐扩张的通道，最后到达燃烧口，在气流流动过程中，通过增压与扩压，提升气流混合的均匀性。

在上述任一技术方案中，优选地，分流凹槽结构包括沿进气方向连接的第一向侧壁与第二向侧壁，第一向侧壁沿进气方向向混流部的内侧倾斜构造形成，第二向侧壁沿进气方向向混流部的外侧倾斜构造形成，其中，第一向侧壁与混流部的侧壁之间的夹角大于或等于20°，并小于或等于30°，第二向侧壁与混流部的侧壁之间的夹角大于或等于50°，并小于或等于70°。

在该技术方案中，分流凹槽结构还可以设置为两个反向倾斜的侧壁对接形成的凹槽侧壁，两个反向倾斜的侧壁通过过渡圆角连接，并且第一向侧壁与混流部的侧壁之间的夹角小于第二向侧壁与混流部的侧壁之间的夹角，即第二向侧壁形成的扩压角度更大，进而有利于提升气流在燃烧口处的燃烧效率。

优选地，第二向侧壁与混流部的侧壁之间的夹角为60°。

在上述任一技术方案中，优选地，分流凹槽结构分别对称设置在混流部相对的两个侧壁上，其中，分流凹槽结构之间的最小间隙大于或等于1.5mm，并小于或等于2.5mm。

在该技术方案中，分流凹槽结构分别对称的设置在混流部的两侧，以在混流部内形成分流通道，并且通过限定两个分流凹槽结构之间的最小间隙的尺寸范围，以实现分流效果的最优化设置。

优选地，分流凹槽结构之间的最小间隙为1.83mm。

在上述任一技术方案中，优选地，燃烧口被构造为沿多个进气管部的并排方向开设的多个燃烧孔；多个燃烧孔在燃烧段长度方向的长度尺寸大于或等于128mm，并小于或等于150mm；燃烧段的高度大于或等于5mm，并小于或等于7mm；燃烧段的宽度大于或等于16mm，并小于或等于24mm；多个燃烧孔包括沿燃烧段长度方向间隔设置的多个燃烧孔模组，燃烧孔模组的宽度大于或等于8mm，并小于或等于10mm；相邻的两个燃烧孔模组的前端之间的距离大于或等于10mm，并小于或等等于15mm。

在该技术方案中，通过将燃烧口被构造为多个并排设置长方形的燃烧孔，能够保证出气的均匀性，以提升燃气燃烧的均匀性，通过限定燃烧段的长度尺寸、宽度尺寸与高度尺寸，以限定出燃烧部的容积，从而满足燃气充分燃烧的需求。

具体地，燃烧口可以设置为2排。

在上述任一技术方案中，优选地，进气管段的数量为3个；相邻的两个进气管段之间设置有连接板，连接板上开设有水管穿孔，以在多个并联设置的燃烧单元上形成水管回路通道，水管回路通道用于安装u形冷却水管。

在该技术方案中，通过在两个相邻的进气管段之间设置水管穿孔，由于燃烧单元具有多个，多个并排设置的燃烧单元上均对应开设有水管穿孔，多个并排设置的水管穿孔在并排设置的方向上形成安装水管的水管回路通道，以安装u形的冷却水管，通过设置冷却水管，实现对燃烧区域的冷却降温，以实现燃烧后降温。

具体地，采用三喷嘴的结构形式，即对应设置三个并排的进气管部，每个燃烧单元的燃烧热负荷可达3kw，在第一进气管部与第二进气管部之间，以及在第二进气管部与第三进气管部之间分别能够形成进气管部的连通部。

在第一进气管部与第二进气管部之间，以及在第二进气管部与第三进气管部之间还分别开设有两个水管穿孔，用于供冷却水管穿过，并将多个燃烧单元定成为模组，冷却水管的入口和出口设置在同一侧。

其中，水管可为铜管或者不锈钢管，并可以直接与燃烧器上方的换热器水管管路连接。

另外，还可以只设置两个进气管部。

在上述任一技术方案中，优选地，进气管部沿进气方向依次包括相互连通的引射口、收缩段、混合段、扩压段，其中，收缩段的横截面的截面面积沿进气方向逐渐减小，扩压段的横截面的截面面积逐渐增加。

在该技术方案中，通过沿进气方向依次设置引射口，收缩段、混合段以及扩压段，以在进入混流部之前实现燃气与空气之间的预混合功能，并且通过分别设置收缩段与扩压段，实现进入混流部之后气流的周向扩散。

在上述任一技术方案中，优选地，燃烧单元还包括：扩张台阶结构，设置于扩压段与分流结构的连接处。

在该技术方案中，通过扩张台阶结构，与分流凹槽结构配合成型，便于气流更加均匀分配。

本发明第二方面的实施例提出了一种燃气热水器，包括本发明第一方面的技术方案中任一实施例所述的燃烧器。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

(1)通过设置多个引射口，引射量更大，进而能够提升过量空气系数，降低污染排放。

(2)在燃烧器中燃气与空气的混合更加均匀，进而使燃烧也更加充分。

(3)通过设置冷却水管回路，可以降低燃烧器上部金属结构的温度，有利于进一步降低污染排放。

(4)冷却水管还可以实现多个燃烧单元的串接，以形成燃烧模组，结构紧凑，便于整体安装。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了相关技术中燃烧器的结构示意图

图2示出了根据本发明的一个实施例的燃烧器的燃烧单元的结构示意图：

图3示出了根据本发明的一个实施例的燃烧器的结构示意图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的燃烧单元的侧向截面示意图；

图5示出了根据本发明的另一个实施例的燃烧单元的侧向截面示意图；

图6示出了根据本发明的一个实施例的燃烧器的燃烧口的结构示意图；

图7示出了采用本发明的实施例的燃烧器的引射比与相关技术中的燃烧器的引射比的对比示意图。

其中，图2至图6中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1燃烧器，10燃烧单元，102进气管部，1022引射口，104混流部，1042分流结构，1044连通部，1042a凹槽底壁，1042b凹槽侧壁，1042c第一向侧壁，1042d第二向侧壁，1046燃烧孔，106水管穿孔，20冷却水管，1024收缩段，1026混合段，1028扩压段，1048扩张台阶结构。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

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，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图2至图7描述根据本发明一些实施例的燃烧器。

如图2与图3所示，根据本发明的实施例的燃烧器1，包括：多个并排设置的燃烧单元10，燃烧单元10包括：多个并排设置的进气管部102，进气管部102的一端设置有引射口1022；混流部104，混流部104的一端与多个进气管部102的另一端连通，以能够使气流通过进气管部102进入混流部104，混流部104具有分流结构1042，分流结构1042用于对进入混流部104的气流进行分流，混流部104的另一端设置有燃烧段，燃烧段上开设有燃烧口，其中，气流包括空气与燃气。

在该实施例中，燃烧器1包括多个并排设置的燃烧单元10，并且每个燃烧单元10上设置有多个引射口1022，以通过引射口1022将燃气以及周围的空气引入进气管部102内，并通过进气管部102进入混流部104，一方面，通过设置多个进气管部102，能够增加引射口1022的数量与引射面积，以在燃气喷入量不变的前提下，增加空气的引入量，进而能够降低燃烧污染物的排放量，另一方面，通过在混流部104内设置分流结构1042，使进入混流部104内的燃气与空气的气流混合更加均匀，从而能够进一步提升燃气的燃烧效率，进而进一步降低燃烧污染物的排放量，降低使用污染。

其中，分流结构1042可以为独立的设置于混流部104内的分流部件，也可以为通过对混流部104的侧壁进行冲压操作形成的一体化的分流结构1042。

具体地，每个燃烧单元10可以被构造为包括多个纵向并排设置的进气管部102，在进气管部102的出口端设置有相对进气管部102水平设置的混流部104，在混流部104内设置有分流结构1042，分流结构1042能够对进入混流部104内的混合气流起到缓冲作用，以使空气与燃气能够均匀混合。

在本申请中的一个实施例中，可选地，分流结构1042具有多个，多个分流结构1042与多个进气管部102沿进气方向逐一对应设置，并且相邻的两个分流结构1042之间能够构设形成进气管部102的连通部1044。

在该实施例中，通过与多个进气管逐一对应设置多个分流结构1042，混合的气流通过进气管部102后，直接对应流向分流结构1042，分流结构1042能够使混合的气流实现分流，从而在到达燃烧口之前，提升气流混合的均匀性，以在到达燃烧口后，使混合气流得到充分燃烧。

进一步地，还可以在混流部104内沿与进气方向平行设置多于进气管部102数量的分流结构1042，以进一步提升气体混合的均匀性。

在本申请中的一个实施例中，分流结构1042为将混流部104的外侧壁向内侧凹陷设置构造形成的分流凹槽结构。

在该实施例中，通过对混流部104的外壁进行冲压以形成向内侧凹陷的凹槽结构，在混流部104的内侧生成凸起结构，一方面，通过内部的凸起结构对进入混流部104的气流进行阻挡，并实现两侧的分流，最终达到气流均匀混合的目的，另一方面，通过冲压的制备方式生成凹槽结构，制备方式简单，并且可以最大化利用混流部104的内部空间，从而有利于减少气流阻力，在设置分流结构1042的同时，保证气流流动的流畅性。

在本申请中的一个实施例中，如图4所示，分流凹槽结构包括相互连接的凹槽底壁1042a与凹槽侧壁1042b，凹槽侧壁1042b沿凹陷方向向凹槽的内侧倾斜设置，其中，凹槽侧壁1042b的倾斜角度大于或等于30°，并小于或等于60°。

在该实施例中，可以将分流凹槽结构构造为具有底壁的凹槽结构，凹槽结构的底壁在混流部104的内侧形成导流面，与凹槽底壁1042a连接有凹槽侧壁1042b，凹槽侧壁1042b沿凹陷方向向凹槽的内侧倾斜，在混流部104内侧沿进气方向形成逐渐收缩的通道后，沿导流面流动，然后经过逐渐扩张的通道，最后到达燃烧口，在气流流动过程中，通过增压与扩压，提升气流混合的均匀性。

在本申请中的一个实施例中，如图5所示，分流凹槽结构包括沿进气方向连接的第一向侧壁1042c与第二向侧壁1042d，第一向侧壁1042c沿进气方向向混流部104的内侧倾斜构造形成，第二向侧壁1042d沿进气方向向混流部104的外侧倾斜构造形成，其中，第一向侧壁1042c与混流部104的侧壁之间的夹角大于或等于20°，并小于或等于30°，第二向侧壁1042d与混流部104的侧壁之间的夹角大于或等于50°，并小于或等于70°。

在该实施例中，分流凹槽结构还可以设置为两个反向倾斜的侧壁对接形成的凹槽侧壁1042b，两个反向倾斜的侧壁通过过渡圆角连接，并且第一向侧壁1042c与混流部104的侧壁之间的夹角小于第二向侧壁1042d与混流部104的侧壁之间的夹角，即第二向侧壁1042d形成的扩压角度更大，进而有利于提升气流在燃烧口处的燃烧效率。

可选地，第二向侧壁1042d与混流部104的侧壁之间的夹角为60°。

如图5所示，在上述任一实施例中，可选地，分流凹槽结构分别对称设置在混流部104相对的两个侧壁上，其中，分流凹槽结构之间的最小间隙大于或等于1.5mm，并小于或等于2.5mm。

在该实施例中，分流凹槽结构分别对称的设置在混流部104的两侧，以在混流部104内形成分流通道，并且通过限定两个分流凹槽结构之间的最小间隙的尺寸范围，以实现分流效果的最优化设置。

可选地，分流凹槽结构之间的最小间隙为1.83mm。

如图6所示，在上述任一实施例中，可选地，燃烧口被构造为沿多个进气管部102的并排方向开设的多个燃烧孔1046；多个燃烧孔1046长度方向的长度尺寸l1或等于128mm，并小于或等于150mm；燃烧段的高度大于或等于5mm，并小于或等于7mm；燃烧段的宽度l2或等于16mm，并小于或等于24mm；多个燃烧孔包括沿燃烧段长度方向间隔设置的多个燃烧孔模组，燃烧孔模组的宽度l3或等于8mm，并小于或等于10mm；相邻的两个燃烧孔模组的前端之间的距离l4等于10mm，并小于或等等于15mm。

在该实施例中，通过将燃烧口被构造为多个并排设置长方形的燃烧孔1046，能够保证出气的均匀性，以提升燃气燃烧的均匀性，通过限定燃烧段的长度尺寸、宽度尺寸与高度尺寸，以限定出燃烧部的容积，从而满足燃气充分燃烧的需求。

具体地，燃烧口可以设置为2排。

如图2与图3所示，在上述任一实施例中，可选地，进气管段的数量为3个；相邻的两个进气管段之间设置有连接板，连接板上开设有水管穿孔106，以在多个并联设置的燃烧单元10上形成水管回路通道，水管回路通道用于安装u形冷却水管20。

在该实施例中，通过在两个相邻的进气管段之间设置水管穿孔106，由于燃烧单元10具有多个，多个并排设置的燃烧单元10上均对应开设有水管穿孔106，多个并排设置的水管穿孔106在并排设置的方向上形成安装水管的水管回路通道，以安装u形的冷却水管20，通过设置冷却水管20，实现对燃烧区域的冷却降温，以实现燃烧后降温。

具体地，采用三喷嘴的结构形式，即对应设置三个并排的进气管部102，每个燃烧单元10的燃烧热负荷可达3kw，在第一进气管部102与第二进气管部102之间，以及在第二进气管部102与第三进气管部102之间分别能够形成进气管部102的连通部1044。

在第一进气管部102与第二进气管部102之间，以及在第二进气管部102与第三进气管部102之间还分别开设有两个水管穿孔106，用于供冷却水管20穿过，并将多个燃烧单元10定成为模组，冷却水管20的入口和出口设置在同一侧。

其中，水管可为铜管或者不锈钢管，并可以直接与燃烧器1上方的换热器水管管路连接。

另外，还可以只设置两个进气管部102。

如图7所示，采用相关技术中的燃烧器，引射比为18.1％，采用只设置两个进气管部102的燃烧器，引射比为21.4，采用如图2与图3中所示的三个进气管部102的燃烧器，引射比则为26.3。

如图2所示，在上述任一实施例中，可选地，进气管部102沿进气方向依次包括相互连通的引射口1022、收缩段1024、混合段1026、扩压段1028，其中，收缩段1024的横截面的截面面积沿进气方向逐渐减小，扩压段1028的横截面的截面面积逐渐增加。

在该实施例中，通过沿进气方向依次设置引射口1022，收缩段1024、混合段1026以及扩压段1028，以在进入混流部104之前实现燃气与空气之间的预混合功能，并且通过分别设置收缩段1024与扩压段1028，实现进入混流部104之后气流的周向扩散。

在上述任一实施例中，可选地，燃烧单元10还包括：扩张台阶结构1048，设置于扩压段1028与分流结构1042的连接处。

在该实施例中，通过扩张台阶结构1048，与分流凹槽结构配合成型，便于气流更加均匀分配。

根据本发明的实施例的燃气热水器，包括上述任一实施例所述的燃烧器。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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单元必须具有特定的方向、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。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。