燃烧器的制作方法

1.本实用新型涉及燃烧设备技术领域，尤其是涉及一种燃烧器。


背景技术：

2.作为替代能源，氢能以其清洁无碳而备受世人关注。未来，天然气管道掺氢或直接建立纯氢输运管道或可成为现实，未来的民用燃气热水器需要适应掺氢甚至纯氢燃气。
3.现有的燃气热水器火排采用部分预混结构，燃气与部分空气在火排内进行预混，在火排头部补充二次空气进行燃烧。但是，这种燃烧结构仅适用于火焰传播速度较慢的甲烷等燃气，对于火焰传播速度极快的氢气，在较小负荷下存在回火风险，具有安全隐患。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种燃烧器，以解决采用火焰传播速度极快的燃料易发生回火的问题。
5.根据本实用新型实施例的燃烧器，包括：机壳；助燃物管道，所述助燃物管道设在所述机壳内；燃料管，所述燃料管包括第一管部，所述第一管部穿设在所述助燃物管道内，所述第一管部和所述助燃物管道之间限定有助燃物流道，所述第一管部的位于所述助燃物管道内的端部为封闭端，所述第一管部的管壁上设有燃料出孔，所述燃料出孔的出料方向垂直于所述助燃物管道的管壁。
6.根据本实用新型实施例的燃烧器，通过设置助燃物管道，第一管部设在助燃物管道内且和助燃物管道之间限定有助燃物流道，燃料从第一管部的燃料出孔射出并与助燃物流道内的助燃物射出方向垂直，形成微预混区域，可以有效防止回火情况发生，安全性更高。
7.一些实施例中，所述助燃物管道为多个，多个所述助燃物管道沿第一方向间隔开设置，每个所述助燃物管道内设有所述第一管部。
8.一些实施例中，所述燃料管还包括第二管部，所述第二管部的一端设有燃料进孔，所述第二管部的另一端为封闭端，多个所述第一管部垂直连接在所述第二管部上，每个所述第一管部连通所述第二管部。
9.一些实施例中，所述助燃物管道为若干组，每组包括多个所述助燃物管道，若干组所述助燃物管道沿第二方向间隔开设置，所述第二方向垂直于所述第一方向，所述燃料管为若干个，若干个所述燃料管和若干组所述助燃物管道为一一对应设置。
10.一些实施例中，所述燃烧器还包括助燃物补充件，所述助燃物补充件用于在所述助燃物管道的外侧补充助燃物，所述助燃物补充件上助燃物的射出方向平行于所述助燃物管道内助燃物的射出方向。
11.一些实施例中，所述助燃物补充件为隔板，所述隔板设在所述机壳内，所述隔板上设有多个助燃物进孔，每个所述助燃物管道的外侧设有至少一个所述助燃物进孔。
12.一些实施例中，所述隔板和所述助燃物管道设在所述机壳的底部，所述第二管部
设在所述机壳的外侧且位于所述机壳的下方。
13.一些实施例中，所述燃料出孔为多个，多个所述燃料出孔围绕所述第一管部的轴向方向间隔开设置。
14.一些实施例中，每个所述燃料出孔的边缘和所述助燃物管道的位于所述助燃物管道内的端部之间的距离为1.5mm～15mm。
15.一些实施例中，所述燃料出孔的孔口宽度为0.1mm～5mm。
16.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
17.本实用新型的上述和/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：
18.图1是本实用新型实施例中燃烧器的立体结构示意图；
19.图2是本实用新型实施例中助燃物管道和燃料管的装配结构示意图；
20.图3是本实用新型实施例中机壳和助燃物补充件的装配结构示意图；
21.图4是本实用新型实施例中燃烧器的俯视图；
22.图5是本实用新型实施例中燃烧器的燃料和助燃物的运动示意图；
23.图6是本实用新型实施例中燃气热水器的立体结构示意图。
24.附图标记：
25.100、燃烧器；
26.10、机壳；100a、助燃物流道；
27.20、助燃物管道；
28.30、燃料管；310、第一管部；3101、燃料出孔；320、第二管部；3201、燃料进孔；
29.40、助燃物补充件；401、助燃物进孔；402、安装孔；
30.a、主燃烧区域；b、二次燃烧区域；c、微预混区域；
31.1000、燃气热水器；
32.200、热水器外壳；200a、烟道出口；300、换热器；400、水管；500、风机；600、点火装置。
具体实施方式
33.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
34.在本实用新型的描述中，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”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
35.此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。
36.在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
37.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.下面参考图1-图6，描述根据本实用新型实施例的燃烧器100。
39.如图1所示，根据本实用新型实施例的燃烧器100，如图6所示，燃烧器100可用于燃气热水器1000，燃烧器100设在燃气热水器1000的热水器外壳200的下方，燃烧器100包括机壳10、助燃物管道20、燃料管30。
40.如图1所示，助燃物管道20设在机壳10内。燃料管30包括第一管部310，第一管部310设在助燃物管道20内，第一管部310和助燃物管道20之间限定有助燃物流道 100a，第一管部310的位于助燃物管道20内的端部为封闭端，第一管部310的管壁上设有燃料出孔3101，燃料出孔3101的出料方向垂直于助燃物管道20的管壁。
41.该燃烧器100中，助燃物可以为空气，燃料可以为纯氢气，燃料管30用于通入燃料，由于第一管部310的末端为封闭端，燃气只能从第一管部310的燃料出孔3101垂直于助燃物管道20的管壁射出，第一管部310与和助燃物管道20之间共同限定有助燃物流道100a，空气经助燃物管道20进入到助燃物流道100a内，如图5所示，燃料出孔3101 射出的燃气和助燃物流道100a内射出的空气，两种气流方向垂直，可以保证燃气和空气能在一定空间内预混，形成微预混区域c，燃气和空气混合后从助燃物流道100a的末端流出。微预混区域c可以避免助燃物流道100a末端流出的气体流速小于火焰速度，且燃气和空气的通道彼此独立，避免小负荷或其他意外情况导致的回火。同时微预混段也能使燃烧更充分，防止纯扩散燃烧而导致的黄烟。
42.根据本实用新型实施例的燃烧器100，通过设置助燃物管道20，第一管部310设在助燃物管道20内且和助燃物管道20之间限定有助燃物流道100a，燃料从第一管部310 的燃料出孔3101射出并与助燃物流道100a内的助燃物射出方向垂直，形成微预混区域 c，可以有效防止回火情况发生，安全性更高。
43.在本实用新型的一些实施例中，如图1和图2所示，助燃物管道20为多个，多个助燃物管道20沿第一方向间隔开设置，每个助燃物管道20内设有第一管部310。通过增加助燃物管道20和第一管部310的数量能实现多个位置出燃料并燃烧，增加燃烧面积，提升燃烧效果。其中“第一方向”可以根据情况具体设置，例如，在具体的示例中，第一方向可以是指左右方向。
44.在本实用新型的一些实施例中，如图1和图2所示，燃料管30还包括第二管部320，第二管部320沿第一方向延伸，第二管部320的一端设有燃料进孔3201，第二管部320 的另一端为封闭端，多个第一管部310垂直连接在第二管部320上，每个第一管部310 连通第二管部320。第二管部320可以理解为沿左右方向延伸，构成长度较大的横向管道，第一管部310为沿上下方向延伸，构成长度较短的竖向管道。燃料气体通过燃料进孔3201进入第二管
部320，由于第二管部320的另一端为封闭端，因此燃气只能从多个第一管部310的燃料出孔3101射出，第二管部320在保证为第一管部310供气的同时能简化进气管路结构，降低制造难度。而且将燃料管30设计成垂直相连的第二管部320 和第一管部310，整体高度能做的比较小，有利于减小燃烧器100整体的尺寸。
45.在本实用新型的一些实施例中，如图1和图2所示，助燃物管道20为若干组，每组包括多个助燃物管道20，若干组助燃物管道20沿第二方向间隔开设置，第二方向垂直于第一方向，燃料管30为若干个，若干个燃料管30和若干组助燃物管道20为一一对应设置。通过助燃物管道20设为若干组，燃料管30设为若干个，使得燃烧点呈现点阵排布，进一步增加燃烧点位置，增加燃烧面积，提升燃烧效果。
46.在本实用新型的一些实施例中，如图3、图4、图5所示，燃烧器100还包括助燃物补充件40，助燃物补充件40用于在助燃物管道20的外侧补充助燃物，助燃物补充件 40上助燃物的射出方向平行于助燃物管道20内助燃物的射出方向。助燃物补充件40 能二次补充助燃物与微预混的燃料混合燃烧。例如，助燃物可以为空气，燃料首先与助燃物管道20射出的一次空气微预混并燃烧，然后再与助燃物补充件40补充的二次空气混合。采用该方式助燃物分两股射入，这样能扩大燃烧区域，提高燃烧效率，降低火焰燃烧温度，降低nox生成量。
47.如图5所示，具体的示例中，助燃物管道20和第一管部310沿竖直方向设置，助燃物管道20向上射出助燃物，第一管部310向上射出燃料，燃料和助燃物管道20射出的助燃物在助燃物管道20的上方形成主燃烧区域a。助燃物补充件40向上二次射出助燃物，二次射出的助燃物与燃料燃烧在助燃物管道20的上方形成二次燃烧区域b，扩大燃烧区域，降低火焰高度。
48.在本实用新型的一些实施例中，如图3、图4所示，助燃物补充件40为隔板，隔板设在机壳10内，隔板上设有多个助燃物进孔401，隔板的边缘与机壳10的内壁连接，助燃物管道20穿设在隔板上，通过其上的助燃物进孔401补充助燃物。当助燃物为空气时，空气遇到隔板并从助燃物进孔401射出，此时隔板能起到对空气整流的作用，并充当安装骨架，增强助燃物管道20的安装稳定性。
49.在本实用新型的一些实施例中，如图3和图4所示，隔板上设有多个安装孔402，安装孔402的数量和助燃物管道20的数量相等且一一对应设置，每个助燃物管道20安装在安装孔402内，方便助燃物管道20的安装。
50.在本实用新型的一些实施例中，如图4所示，每个助燃物管道20的外侧设有至少一个助燃物进孔401。助燃物进孔401可以是一个，或者设为两个，三个等，通过增加助燃物管道20周围的助燃物进孔401数量，使燃料充分燃烧。
51.在本实用新型的一些实施例中，如图1、图3所示，隔板和助燃物管道20设在机壳 10的底部，充分利用机壳10的内部空间，减少燃烧器100整体的高度。第二管部320 设在机壳10的外侧且位于机壳10的下方，方便燃料通入。
52.在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，燃料出孔3101为多个，多个燃料出孔 3101围绕第一管部310的轴向方向间隔开设置。通过设置多个燃料出孔3101能增加燃料出气量，增强燃烧效果。
53.在本实用新型的一些实施例中，每个燃料出孔3101的边缘和助燃物管道20的位于助燃物管道20内的端部之间的距离为1.5mm～15mm。在该距离范围内，燃料出孔3101 射出
的燃料能与一次射出的燃料在微预混区域内迅速混合。燃料出孔3101的边缘和助燃物管道20的位于助燃物管道20内的端部之间的距离为h，h可以是1.5mm、3mm、 4mm、6mm、9mm、12mm、15mm中的任一值，也可以是其他数值，这里不在一一列举。
54.在本实用新型的一些实施例中，燃料出孔3101的孔口宽度为0.1mm～5mm。燃料出孔3101可以是方形孔或圆孔，例如，当燃料出孔3101为方形孔时，孔口宽度为方形孔的宽度；当燃料出孔3101为圆孔时，孔口宽度为圆孔的直径。
55.在本实用新型的一些实施例中，燃料出孔3101的孔口宽度可以为0.1mm、0.5mm、 1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm、4.0mm、5.0mm中的任一值，也可以是其他数值，这里不在一一列举。
56.下面结合附图，描述本实用新型燃烧器100的一个具体实施例。
57.如图1至图6所示，燃烧器100用于燃气热水器1000，燃烧器100设在燃气热水器 1000的热水器外壳200的下方，燃气热水器1000还包括换热器300、水管400、风机 500、点火装置600，换热器300、风机500以及点火装置600设在热水器外壳200内，水管400围绕换热器300设置，热水器外壳200的顶部设有烟道出口200a。
58.燃烧器100包括机壳10、助燃物管道20、燃料管30、助燃物补充件40。其中，燃烧器100可用于燃气热水器，助燃物为空气，燃料为纯氢气，风机布置在燃烧器100的底侧或上侧，用于补充空气。
59.助燃物管道20设在机壳10内。助燃物管道20为七组，每组为七个，每组的助燃物管道20沿左右方向间隔开设置，七组助燃物管道20沿前后方向间隔开设置。
60.燃料管30为七个，每个燃料管30包括第一管部310和第二管部320，第一管部310 设在助燃物管道20内，每个助燃物管道20内设有第一管部310，第一管部310和助燃物管道20之间限定有助燃物流道100a，第一管部310的位于助燃物管道20内的端部为封闭端，第一管部310的管壁上设有燃料出孔3101，燃料出孔3101的出料方向垂直于助燃物管道20的管壁。燃料出孔3101为多个，多个燃料出孔3101围绕第一管部310 的轴向方向间隔开设置。
61.第二管部320沿左右方向延伸，第二管部320的一端设有燃料进孔3201，第二管部 320的另一端为封闭端，每组的七个第一管部310垂直连接在第二管部320上，每个第一管部310连通第二管部320。
62.助燃物补充件40用于在助燃物管道20的外侧补充助燃物，助燃物补充件40上助燃物的射出方向平行于助燃物管道20内助燃物的射出方向。
63.助燃物补充件40为隔板，隔板设在机壳10内，隔板上设有多个助燃物进孔401，每个助燃物管道20的外侧设有至少一个助燃物进孔401。
64.隔板和助燃物管道20设在机壳10的底部，第二管部320设在机壳10的外侧且位于机壳10的下方。
65.每个燃料出孔3101的边缘和助燃物管道20的位于助燃物管道20内的端部之间的距离为4mm。燃料出孔3101为圆孔，圆孔的直径为1.0mm。
66.根据本实用新型实施例的燃烧器100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
67.在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“可选地”、“进一步地”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用
新型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示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。
68.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。