阅读说明：本技术 一种密闭式全预混燃烧系统及热水器 (Closed full premix combustion system and water heater ) 是由 艾穗江 王子康 胡定刚 刘兵 于 2020-05-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种密闭式全预混燃烧系统,包括：燃烧室,其包括密闭的空腔,所述燃烧室的一端设有排气口,所述燃烧室的另外一端设有进气口,所述进气口和排气口均与所述容腔连通；引射管,燃气进气管；风机,所述风机安装在靠近所述排气口的一侧,且所述风机与所述空腔连通。本发明的燃烧室室采用全密闭式结构,同时,运用了一种以燃气引射空气的全预混方式,在密闭式的条件下,风机的抽力会全部作用在燃烧器的火焰孔上,此时引射管的空气引射量由燃气压力以及风机转速共同控制通过风机抽力提高燃烧热强度及燃烧负荷,在全预混燃烧的基础上实现了对燃烧分段的控制,而且本燃烧系统性能可靠,高效环保。(The invention discloses a closed full premix combustion system, comprising: the combustion chamber comprises a closed cavity, an exhaust port is arranged at one end of the combustion chamber, an air inlet is arranged at the other end of the combustion chamber, and the air inlet and the exhaust port are both communicated with the accommodating cavity; the injection pipe and the gas inlet pipe are arranged in the shell; the fan is installed on one side close to the exhaust port, and the fan is communicated with the cavity. The combustion chamber of the invention adopts a fully closed structure, simultaneously, a fully premixed mode of injecting air by gas is adopted, the suction force of a fan can be fully acted on the flame hole of the combustor under the closed condition, at the moment, the air injection amount of the injection pipe is jointly controlled by the gas pressure and the fan rotating speed, the combustion heat intensity and the combustion load are improved by the suction force of the fan, the control of combustion segmentation is realized on the basis of fully premixed combustion, and the combustion system has reliable performance, high efficiency and environmental protection.)

一种密闭式全预混燃烧系统及热水器

技术领域

本发明涉及一种燃气热水器，特别是全预混的燃气热水器。

背景技术

燃气热水器的燃烧预混方式主要分为两种，部分预混和全预混。目前，国内绝大部分的燃气热水器产品采用的均是大气式燃烧，即部分预混方式，该种燃烧方式的结构设计和控制方法比较简单，但由于其预混方式的限制，燃气火焰无法完全燃烧，因此烟气通常较差，尤其氮氧化物含量较高。全预混燃烧技术属于先进的燃烧技术，其燃烧效率高，同时烟气中的一氧化碳与氮氧化物等含量极低。虽然现有技术中已经存在了全预混的燃气热水器，但现有全预混技术方案绝大部分均采用以空气引射燃气的引射方式，其利用强鼓直流风机和空燃比例阀对空气与燃气进行配比，燃烧器多采用陶瓷板或金属纤维网。此方案的造价高昂，整机体积庞大，无法进行燃烧分段控制。

发明内容

本发明目的在于提供一种全预混的热水器，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种密闭式全预混燃烧系统，包括：

燃烧室，其包括密闭的空腔，所述燃烧室的一端设有排气口，所述燃烧室的另外一端设有进气口，所述进气口和排气口均与所述容腔连通；

引射管，所述引射管的一端与所述进气口连通；

燃气进气管，所述燃气进气管上设有喷嘴，所述喷嘴与所述引射管的另外一端连通；所述喷嘴与引射管之间设有空隙，所述空隙与外部空气连通；

风机，所述风机安装在靠近所述排气口的一侧，且所述风机与所述空腔连通。

本发明的有益效果是：本发明的燃烧室室采用全密闭式结构，此时引射管成为空气与燃烧混合的唯一进入途径，同时，运用了一种以燃气引射空气的全预混方式，在密闭式的条件下，风机的抽力会全部作用在燃烧器的火焰孔上，此时引射管的空气引射量由燃气压力以及风机转速共同控制，在工作的时候，燃气压力一般是固定的，因此可以通过将风机的转速与工作负荷进行匹配，使空气与燃气按照某一设定比例进行混合，通过风机抽力提高燃烧热强度及燃烧负荷，在全预混燃烧的基础上实现了对燃烧分段的控制，而且本燃烧系统性能可靠，高效环保。

作为上述技术方案的进一步改进，所述引射管有多根，所述喷嘴与所述引射管一一对应，所述燃气进气管上设有电磁阀。通过电磁场，可以控制燃气进气管的通断。实现供气量的调整。

作为上述技术方案的进一步改进，所述燃气进气管中还设有燃气比例阀。通过增加燃气比例阀，可以调整燃气的压力。

作为上述技术方案的进一步改进，所述燃烧室包括内壁，所述内壁上设有隔热层。在燃烧室中增加隔热层，可以减少燃烧的热量损失。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括换热装置，所述换热装置设在空腔与排气口之间。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括集烟罩，所述集烟罩与所述燃烧室固定连接，所述集烟罩包括进烟口与排烟口，所述进烟口与所述排气口连通，所述风机设于所述进烟口与排烟口之间。风机的抽力除了为燃烧室提供空气与燃气外，还将燃烧后的废气排放出去。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括燃烧器火焰孔、冷却管道，所述燃烧器火焰孔与所述冷却管道连接。在燃烧器火焰孔上增加了冷却管道，利用冷却管道对燃烧器火焰孔进行冷却，可以进一步提高燃烧的效率。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括进水管与出水管，所述进水管与所述冷却管道连通，所述进水管中设有水阀，所出水管中设有温度传感器。

同时，本发明还提供了应用了上述密闭式全预混燃烧系统的热水器。

附图说明

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说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员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设计方案和附图。

图1是本发明的系统结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。同时，本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1，一种热水器，包括外壳，所述外壳中设有密封式全预混燃烧系统以及集烟罩700，所述外壳外设有燃气入口、进水管10与出水管20，所述进水管10中设有水阀30，所出水管20中设有温度传感器。

所述密闭式全预混燃烧系统包括：燃烧室100、引射管200、燃气进气管300以及风机400，所述燃烧室100包括密闭的空腔110，所述燃烧室100的上端设有排气口120，所述燃烧室100的下端设有进气口130；引射管200，所述引射管200呈文丘里管结构，所述引射管200包括收缩段、喉道以及扩散段，所述扩散段与所述的进气口130连通，所述的收缩段与燃气进气管300连通，具体的，所述的燃气进气管300上设有喷嘴310，所述喷嘴310对着所述的收缩段，所述喷嘴310与引射管200的收缩段之间设有空隙，所述空隙与外部的空气连通；所述风机400安装在靠近所述排气口120的一侧，且所述风机400与所述空腔110连通。

所述集烟罩700与所述燃烧室100固定连接，所述集烟罩700包括进烟口710与排烟口720，所述进烟口710与所述排气口120连通，所述风机400设于所述进烟口710与排烟口720之间。

所述的燃烧室100中还设有燃烧器以及换热器600(即换热装置)，所述的换热器包括进水端与出水端，所述的进水端与进水管10连接，所述的出水端与所述的出水管20连接。

工作的时候，启动热水器，进水管10中的水阀30启动，冷水从进水管10进入热水器，燃气从燃气入口进入热水器，燃气通过燃气进气管300的喷嘴310喷入到引射管200中，然后由于引射管200的作用，空气被同时带入到引射管200中，并在引射管200中，燃气与空气进行充分的全预混。混合后的气体进入到燃烧器，通过燃烧器的火焰孔后被点燃，燃烧后的高温气体经过换热器后与冷水进行热交换，热交换后，冷水被加热，然后从出水管20排出，高温的气体被换热后得到降温，在风机400的作用下被排出。同时，由于本热水器中，燃烧室100是一个相对封闭的空间，燃烧时燃烧器的引射管200成为空气以及燃烧混合的唯一途径。在密闭式的条件下，风机400的抽力会全部作用在燃烧器的火焰孔上，此时引射管的空气引射量由喷嘴310的燃气压力以及风机400的转速共同控制，而燃气比例阀的阀门开度仅与工作负荷有关，同一工作负荷下，比例阀开度不变，燃气压力与流量均为固定值，因此可以通过将风机400的转速与工作负荷进行匹配，使空气与燃气按照某一设定比例进行混合，从而满足完全预混燃烧的条件。

进一步作为优选的实施方式，所述引射管200有多根，所述喷嘴310与所述引射管200一一对应，所述燃气进气管300上设有电磁阀320。所述燃气进气管300中还设有燃气比例阀330。

进一步作为优选的实施方式，所述燃烧室100包括内壁，所述内壁上设有隔热层500。优选地，所述的隔热层500为隔热石棉。

进一步作为优选的实施方式，所述的燃烧室100还设有密封胶结构，所述的密封结构进一步提高了燃烧器100的空腔110的密封可靠性。进一步减少风机400的抽力的损失。

进一步作为优选的实施方式，还包括燃烧器火焰孔800、冷却管道900，所述燃烧器火焰孔800与所述冷却管道900连接。

冷水经过水阀，进入换热器之前会先流经位于燃烧器火孔下方的内置冷却管道900，目的是为火孔冷却降温。由于全预混燃烧的火焰温度较高，同时火焰高度较低，燃烧器火焰孔的高温容易引起燃气火焰的回火现象。因此在工作状态下，利用自来水经过冷却管道900后对火孔进行降温，降低燃烧器火焰孔及其下方流道的温度，从而防止回火现象，提高燃烧稳定性及燃烧效率。同时冷却管道900能够对自来水进行一定程度的加热，吸收一部分燃烧器的热量耗散，提高换热效率。

燃气比例阀330会根据负荷大小调整阀门开度，将一定流量的燃气输送至分气管。此时，若工作负荷较小，即进出水温升低于某一设定值时，主控制器可以通过关闭其中一个电磁阀320，仅使其中一小部分的燃烧器工作，同理在温升高于此设定值时，电磁阀开启，全部燃烧器都会开始工作，以此达到分段燃烧的效果，从而扩大水温的调节范围。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。