燃?xì)忸A(yù)混燃燒器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種燃?xì)忸A(yù)混燃燒器，所述燃?xì)忸A(yù)混燃燒器包括燃燒器基板，所述燃燒器基板上設(shè)置有高于所述燃燒器基板的燃燒平臺，所述燃燒平臺的頂部開設(shè)有主燃燒火孔，所述燃燒平臺的側(cè)面開設(shè)有輔助燃燒火孔。本實用新型通過主燃燒火孔和輔助穩(wěn)焰燃燒火孔的配合，提高孔隙率，使火焰更穩(wěn)定，提高排放水平和負(fù)荷調(diào)節(jié)比。
【專利說明】燃?xì)忸A(yù)混燃燒器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種應(yīng)用于燃?xì)鉄崴鞯娜A(yù)混燃燒裝置，即燃?xì)忸A(yù)混燃燒器，尤其是一種由金屬板沖壓而成的，具有主燃燒火孔和輔助穩(wěn)焰孔的燃燒器，屬于熱水器【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]全預(yù)混燃燒系統(tǒng)是指將燃?xì)夂涂諝庖淮涡曰旌暇鶆蚝筮M(jìn)行燃燒的系統(tǒng)，選取合適的燃燒器，是保證預(yù)混燃燒系統(tǒng)性能良好的前提。目前，預(yù)混式燃?xì)馊紵髦饕幸韵聨追N:
[0003]鐵鉻鋁金屬絲網(wǎng)燃燒器，這是一種以特殊材料所制的金屬網(wǎng)覆蓋于支撐元件表面的燃燒器，火焰附著于金屬網(wǎng)表面，其孔隙率大、火焰穩(wěn)定性好，調(diào)節(jié)比也較大，污染物排放等均處于較好水平。然而，由于金屬絲網(wǎng)的特殊性，其制造工藝復(fù)雜，成本較高。
[0004]不銹鋼圓筒形預(yù)混燃燒器，這是一種將沖有火孔的不銹鋼板卷制成圓筒，圓筒內(nèi)一般還有一層均風(fēng)板，火焰沿徑向產(chǎn)生。是一種在壁掛鍋爐領(lǐng)域常見的燃燒器，如申請?zhí)枮?01080050224，名為《具有低孔隙率的燃燒器層面的燃燒器》的中國專利，提出了一種具有多種火孔形狀的圓筒形預(yù)混燃燒器，其燃燒表面孔隙率(即火孔總面積與燃燒截面的比值)小于11%。然而這種燃燒器的制造工藝，特別是焊接工藝難度較大，導(dǎo)致成本較高。
[0005]為了降低制造難度，一些制造工藝簡單的平板式燃燒器被研制出來，如申請?zhí)枮?01320092745，專利名為《全預(yù)混燃燒器》的中國專利，和申請?zhí)枮?01310135997，專利名為《正壓引射式全預(yù)混燃燒供熱裝置》的中國專利，均提出了以不銹鋼平板或有一定弧度的板為基板的預(yù)混燃燒器，其火孔為圓孔或矩形孔的組合，制造簡單，成本很低。其缺點在于，單一的圓孔或矩形孔火孔火焰穩(wěn)定性較差，負(fù)荷調(diào)節(jié)比較小，同時，為了保證適當(dāng)?shù)目障堵?，這種結(jié)構(gòu)的燃燒器整體面積較大，利用率不高，因此還需進(jìn)一步優(yōu)化。
[0006]綜上所述，開發(fā)一種整體面積小、板材利用率高、燃燒穩(wěn)定、排放優(yōu)異、成本低廉的燃燒器是一項極具挑戰(zhàn)的工作。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型的目的在于:針對上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，提出一種新型燃?xì)忸A(yù)混燃燒器，或全預(yù)混燃?xì)馊紵?，該燃燒器具有主火孔和穩(wěn)焰火孔、燃燒穩(wěn)定、基板利用率高、制造工藝簡單、成本很低。
[0008]本實用新型提供一種燃?xì)忸A(yù)混燃燒器，所述燃?xì)忸A(yù)混燃燒器包括燃燒器基板，所述燃燒器基板上設(shè)置有高于所述燃燒器基板的燃燒平臺，所述燃燒平臺的頂部開設(shè)有主燃燒火孔，所述燃燒平臺的側(cè)面開設(shè)有輔助燃燒火孔。
[0009]進(jìn)一步地，所述燃燒平臺之間的燃燒器基板上開設(shè)有第三燃燒火孔。
[0010]進(jìn)一步地，所述第三燃燒火孔孔徑小于3mm，且由兩種以上的不同孔徑的噴氣孔組成，且相互交錯布置。
[0011]進(jìn)一步地，所述燃燒平臺平行排布，且相鄰所述燃燒平臺之間的距離小于25mm。
[0012]進(jìn)一步地，所述燃燒平臺為拱形結(jié)構(gòu)，所述拱形結(jié)構(gòu)的頂部設(shè)有主燃燒火孔，所述拱形結(jié)構(gòu)的側(cè)面設(shè)有輔助燃燒火孔。
[0013]進(jìn)一步地，所述主燃燒火孔和/或所述輔助燃燒火孔為長條形孔。
[0014]進(jìn)一步地，所述燃燒器基板為曲面。
[0015]進(jìn)一步地，所述主燃燒火孔的總面積為Al，所述輔助燃燒火孔的總面積為A2，所述第三燃燒火孔的面積是A3，所述燃燒器基板的面積為A，孔隙率K = (Al+A2+A3)/A，k的數(shù)值>5%。
[0016]進(jìn)一步地，燃燒器基板材料為不銹鋼。
[0017]進(jìn)一步地，所述燃?xì)忸A(yù)混燃燒器由燃燒器基板沖壓成型。
[0018]本實用新型的有益效果在于:
[0019]I)通過主燃燒火孔和輔助穩(wěn)焰燃燒火孔的配合，使火焰更穩(wěn)定，提高排放水平和負(fù)荷調(diào)節(jié)比。
[0020]2)通過設(shè)置輔助穩(wěn)焰燃燒火孔，大幅提高了燃燒器基板的利用率和燃燒器單位面積熱負(fù)荷。
[0021]3)燃燒器基板為不銹鋼材料，火孔和火孔平臺均為沖壓成型，制造工藝較簡單，成本大幅降低。
[0022]4)本實用新型具有主燃燒火孔、輔助穩(wěn)焰燃燒火孔以及第三火孔，從這三個火孔位置可以得到相應(yīng)的火焰，得到相互配合的“三位真火”，因此，本實用新型是從3個位置發(fā)出真火的燃燒器，即“全預(yù)混三位真火燃燒器”。
[0023]綜上所述，本實用新型和已有技術(shù)相比，解決了金屬絲網(wǎng)和圓筒形預(yù)混燃燒器成本較高的問題，使用金屬板所制的新型預(yù)混燃燒器，燃燒穩(wěn)定、負(fù)荷調(diào)節(jié)比大、污染物排放低、燃燒器基板的利用率較高，具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進(jìn)步。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型實施例的燃?xì)忸A(yù)混燃燒器的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為圖1的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為圖1的B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為本實用新型實施例的燃?xì)忸A(yù)混燃燒器的工作原理圖。
[0028]標(biāo)號說明:
[0029]I燃燒器基板(基板)3主燃燒火孔(主火孔)31主火焰5輔助燃燒火孔(穩(wěn)焰火孔)51穩(wěn)焰火焰(輔助燃燒火焰)7第三燃燒火孔71小口徑第三燃燒火孔73大口徑第三燃燒火孔9燃燒平臺

【具體實施方式】
[0030]為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【專利附圖】

【附圖說明】本實用新型。
[0031]實施例
[0032]圖1為本實用新型的一個實施例的整體結(jié)構(gòu)圖。本實施例的燃?xì)忸A(yù)混燃燒器例如為平板式預(yù)混燃燒器，其包括燃燒器基板1、主燃燒火孔3、輔助穩(wěn)焰燃燒火孔5 (也稱輔助燃燒火孔)、以及主燃燒火孔3和輔助燃燒火孔5共用的燃燒平臺9。共用燃燒平臺9將主燃燒火孔平臺與輔助燃燒火孔平臺整合為一體，輔助穩(wěn)焰燃燒火孔與主燃燒火孔共用一個燃燒平臺。
[0033]如圖2和圖3，燃燒器基板I為平面，所述燃燒器基板I上設(shè)置有高于燃燒器基板的共用燃燒平臺9，燃燒平臺9的頂部開設(shè)有主燃燒火孔3，所述輔助燃燒火孔5開設(shè)在所述共用燃燒平臺9的側(cè)面(兩側(cè))，即共用燃燒平臺9頂部開設(shè)有主燃燒火孔3，燃燒平臺9的側(cè)面開設(shè)有輔助燃燒火孔5，共用燃燒平臺9的側(cè)面與燃燒器基板I間形成間隙，即輔助燃燒火孔5。這種改進(jìn)使燃燒器基板的利用率進(jìn)一步提高，燃燒室單位截面積熱負(fù)荷也得到提升。
[0034]同時,相鄰兩個相互面對設(shè)置的輔助燃燒火孔5之間的對沖作用使穩(wěn)焰火焰51或輔助燃燒火焰51之間相交并上升，并與主燃燒火焰融合，也就是，穩(wěn)焰火焰51或輔助燃燒火焰51與主火焰31之間相交，相鄰兩個并且相互面對的穩(wěn)焰火焰51或輔助燃燒火焰51之間也存在相交融的狀況。這樣既達(dá)到穩(wěn)焰效果，又使得燃燒更充分。進(jìn)而，如圖4所示，燃燒平臺9的數(shù)目為多個，各燃燒平臺9平行排布，輔助燃燒火焰相交起到穩(wěn)焰效果，所述燃燒平臺9之間的距離D小于25mm，否則距離過大輔助燃燒火焰不能相交且降低單位面積熱負(fù)荷。
[0035]作為優(yōu)選實施方式，燃燒平臺為拱形或橋拱形結(jié)構(gòu)，所述拱形結(jié)構(gòu)的頂部設(shè)有主燃燒火孔，所述拱形結(jié)構(gòu)的側(cè)面設(shè)有輔助燃燒火孔。例如，如圖2和圖3，拱形結(jié)構(gòu)為橋式結(jié)構(gòu)，橋式結(jié)構(gòu)的頂部為橋面，即橋式結(jié)構(gòu)的頂部為高于所述燃燒器基板I的燃燒平臺9的頂面，橋式結(jié)構(gòu)的頂部設(shè)有垂直燃燒器基板的主燃燒火孔3，橋式結(jié)構(gòu)的側(cè)向具有橋洞，即橋式結(jié)構(gòu)的側(cè)向具有輔助燃燒火孔5。
[0036]燃燒平臺9的數(shù)目為多個，對于一個燃燒平臺來說，該燃燒平臺為一個橋式結(jié)構(gòu)，該燃燒平臺具有一個主燃燒火孔和兩個輔助燃燒火孔，即主燃燒火孔和輔助燃燒火孔都位于該燃燒平臺上，輔助燃燒火孔或側(cè)向(與基板相交角小于90度)設(shè)置的燃燒火孔，不再單獨設(shè)置在高于基板的其他平臺上，尤其是輔助燃燒火孔3的設(shè)置方向為平行基板時，SP圖2中的輔助燃燒火孔不再單獨設(shè)置在高于基板的其他平臺上。在這種橋式結(jié)構(gòu)中，一個主燃燒火孔和兩個輔助燃燒火孔在該燃燒平臺的內(nèi)部是連通的，一個主燃燒火孔和兩個輔助燃燒火孔在該燃燒平臺的內(nèi)部形成連通通道，該連通通道高于燃燒器基板。這樣，加工簡單，穩(wěn)焰效果好。進(jìn)而，所述主燃燒火孔和/或所述輔助燃燒火孔為細(xì)長孔或長條形孔，以便獲得較為集中的火力。
[0037]進(jìn)而，圖1所示的燃燒器基板也可以為曲面，例如，可以考慮將燃燒器基板設(shè)計制造成圓弧形，例如為圓筒形?？梢赃m用多種形式的燃燒器，適用于不同的場合。進(jìn)而，燃燒器基板材料為不銹鋼，加工簡單，成本低。進(jìn)而，所述燃?xì)忸A(yù)混燃燒器由基板沖壓成型，尤其是由不銹鋼板沖壓成型，制作更為方便。主燃燒火孔和輔助燃燒火孔也為沖壓成型。本實用新型的燃?xì)忸A(yù)混燃燒器可以通過整體成型的方式制造。
[0038]如圖4所示，燃燒平臺9的頂面高于燃燒器基板I，所述主燃燒火孔是直徑不大于3mm的圓孔(或短邊寬度不大于3mm的矩形孔，或最小邊寬度不大于3mm的異形孔)，在燃燒平臺9上沖壓而成；燃燒平臺9與基板之間形成狹縫，即輔助穩(wěn)焰燃燒火孔5，該狹縫的高度H1,由沖壓深度和燃燒器基板厚度之間的差值決定，該差值不大于3_。這種結(jié)構(gòu)可以通過整體成型的方式制造，材料可以是鋁或不銹鋼。
[0039]若主燃燒火孔的總面積為A1，輔助燃燒火孔的總面積為A2,燃燒器基板的面積為A3，則可定義其孔隙率K = (AJA2)/A。該值表明了燃燒器基板的利用率。孔隙率越大，燃燒室截面的單位面積上產(chǎn)生的熱負(fù)荷越大，換言之，在同等負(fù)荷要求下，孔隙率較大的燃燒器總面積較小。本實用新型的孔隙率k的數(shù)值>5%，以實現(xiàn)較好的效率。
[0040]進(jìn)而，如圖1所示，燃燒器基板I上還可開設(shè)有第三燃燒火孔7，所述第三燃燒火孔的氣體噴出方向與所述主燃燒火孔的氣體噴出方向相同，即該實施例中，燃燒器基板上設(shè)置有高于燃燒器基板的共用燃燒平臺9，共用燃燒平臺9頂部開設(shè)有主燃燒火孔3，燃燒平臺9的側(cè)面開設(shè)有輔助燃燒火孔5，在燃燒器基板上直接開設(shè)另外的平行主燃燒火孔的新的燃燒孔，即第三燃燒火孔7。也可以說，燃燒器基板的豎直方向上開設(shè)有主燃燒火孔和第三燃燒火孔，這兩種燃燒火孔的方向相同，二者的區(qū)別在于開孔大小和開孔的形狀。如圖1所示，主燃燒火孔3的開孔要大于第三燃燒火孔7，主燃燒火孔3的形狀例如為長條形，第三燃燒火孔7例如為圓形。
[0041]第三燃燒火孔7的開設(shè)可以與輔助穩(wěn)焰燃燒火孔共存，增加了主燃燒火孔和第三燃燒火孔以及輔助穩(wěn)焰燃燒火孔之間的火焰相互融合，提高了燃燒效率。三種形式的燃燒火孔與現(xiàn)有單一形式的火孔相比，不易引起共振。
[0042]如圖1，第三燃燒孔7可以有兩種以上的不同孔徑的噴氣孔組成，且相互交錯布置，以獲得合理的分配火力，做到與主燃燒火孔和輔助穩(wěn)焰燃燒火孔相互配合，形成矢量疊力口。例如，燃燒平臺9的俯視方向投影為矩形，并且，多個燃燒平臺9以矩形陣列的形式排布在基板上，第三燃燒孔7分布在相鄰兩個燃燒平臺9之間的基板上，多個第三燃燒孔7形成具有一定行距和列距的行列式排布，其中，第三燃燒孔7在行向方向上和列向方向上相交，即第三燃燒孔7在行向方向上和列向方向上共有一個燃燒孔，該燃燒孔為大口徑第三燃燒火孔73，其余第三燃燒孔為小口徑第三燃燒火孔71。大口徑第三燃燒火孔73的孔徑大于小口徑第三燃燒火孔71。
[0043]大口徑第三燃燒火孔73設(shè)置在兩行和兩列共4個燃燒平臺9之間的中心處，該中心處距離各燃燒平臺9的距離最遠(yuǎn)，因而，該中心處有相對充分的空間設(shè)置大口徑第三燃燒火孔73，這樣能夠充分提高燃燒面積，提高燃燒效率。
[0044]第三燃燒火孔孔徑小于3mm，，這樣，進(jìn)一步提高單位面積熱負(fù)荷，更不易引起共振。位于輔助穩(wěn)焰燃燒火孔側(cè)向的第三燃燒孔和該輔助穩(wěn)焰燃燒火孔之間相互交融，位于輔助穩(wěn)焰燃燒火孔端部方向的第三燃燒孔和該輔助穩(wěn)焰燃燒火孔之間不相互交融，以形成更好的穩(wěn)焰效果。
[0045]總體來看，通過本實用新型所述的新型平板式預(yù)混燃燒器，具有結(jié)構(gòu)簡單，燃燒穩(wěn)定可靠，安全性好，結(jié)構(gòu)緊湊，成本低廉的優(yōu)點。是一種具有顯著進(jìn)步的新方案。
[0046]以上所述僅為本實用新型示意性的【具體實施方式】，并非用以限定本實用新型的范圍。為本實用新型的各組成部分在不沖突的條件下可以相互組合，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種燃?xì)忸A(yù)混燃燒器，其特征在于，所述燃?xì)忸A(yù)混燃燒器包括燃燒器基板，所述燃燒器基板上設(shè)置有高于所述燃燒器基板的燃燒平臺，所述燃燒平臺的頂部開設(shè)有主燃燒火孔，所述燃燒平臺的側(cè)面開設(shè)有輔助燃燒火孔。
2.如權(quán)利要求1所述的燃?xì)忸A(yù)混燃燒器，其特征在于，所述燃燒平臺之間的燃燒器基板上開設(shè)有第三燃燒火孔。
3.如權(quán)利要求2所述的燃?xì)忸A(yù)混燃燒器，其特征在于，所述第三燃燒火孔孔徑小于3mm,且由兩種以上的不同孔徑的噴氣孔組成，且相互交錯布置。
4.如權(quán)利要求1所述的燃?xì)忸A(yù)混燃燒器，其特征在于，所述燃燒平臺平行排布，且相鄰所述燃燒平臺之間的距離小于25mm。
5.如權(quán)利要求1所述的燃?xì)忸A(yù)混燃燒器，其特征在于，所述燃燒平臺為拱形結(jié)構(gòu)，所述拱形結(jié)構(gòu)的頂部設(shè)有主燃燒火孔，所述拱形結(jié)構(gòu)的側(cè)面設(shè)有輔助燃燒火孔。
6.如權(quán)利要求4所述的燃?xì)忸A(yù)混燃燒器，其特征在于，所述主燃燒火孔和/或所述輔助燃燒火孔為長條形孔。
7.如權(quán)利要求1所述的燃?xì)忸A(yù)混燃燒器，其特征在于，所述燃燒器基板為曲面。
8.如權(quán)利要求2所述的燃?xì)忸A(yù)混燃燒器，其特征在于，所述主燃燒火孔的總面積為A1,所述輔助燃燒火孔的總面積為A2,所述第三燃燒火孔的面積是A3,所述燃燒器基板的面積為 A，孔隙率 K = (A1+A2+A3) /A, k 的數(shù)值 >5%。
9.如權(quán)利要求1所述的燃?xì)忸A(yù)混燃燒器，其特征在于，燃燒器基板材料為不銹鋼。
10.如權(quán)利要求1或2所述的燃?xì)忸A(yù)混燃燒器，其特征在于，所述燃?xì)忸A(yù)混燃燒器由燃燒器基板沖壓成型。
【文檔編號】F23D14/58GK204006008SQ201420364087
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】楊京戰(zhàn), 邱步, 周素娟 申請人:艾歐史密斯(中國)熱水器有限公司