燃气混合器和燃气设备的制作方法
本发明涉及热水器技术领域,更具体地,涉及一种燃气混合器和燃气设备。
背景技术:
相关技术中的燃气混合器无法对燃气和空气进行有效调节,燃烧调节比小,无法满足不同负荷需求的燃气设备。
技术实现要素:
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。
为此,本发明提出一种燃气混合器,该燃气混合器的空燃比佳、通用性强。
本发明还提出一种具有上述燃气混合器的燃气设备,该燃气设备燃烧效率高。
根据本发明的燃气混合器,包括:壳体,所述壳体限定出气体流道,所述气体流道被分隔出独立的燃气流道和空气流道,所述燃气流道和所述空气流道的出口相通;阀门,所述阀门设于所述气体流道内用于选择性截断一部分所述燃气流道和/或所述空气流道。
根据本发明实施例的燃气混合器,通过气流通道内的阀门选择性截断一部分燃气流道和/或空气流道,从而控制进入气体流道内的空气量和燃气量,获得较佳的空燃比,满足燃气设备不同负荷需求。
根据本发明的一些实施例,所述燃气流道被分成常闭燃气流道和常开燃气流道,和/或所述空气流道被分隔成常闭空气流道和常开空气流道。
可选实施例中,所述气体流道内设有设有第一环形结构和第二环形结构,所述第一环形结构限定出所述常闭燃气流道和所述常闭空气流道,所述第二环形结构限定出所述常开燃气流道和所述常开空气流道。
可选实施例中,所述阀门依靠风力相对所述第一环形结构可转动,转动范围在0-90°之间。
进一步可选实施例中,所述第二环形结构的端面超出所述第一环形结构的端面。
进一步可选实施例中,所述第一环形结构的端面自内向外倾斜。
可选实施例中,所述第一环形结构包括:第一环形筒和设于所述第一环形筒内的第一管柱,所述第一环形筒的内壁和所述第一管柱的外壁限定出常闭空气流道,所述第一管柱限定出常闭燃气流道;所述第二环形结构包括:第二环形筒和设于所述第二环形筒内的第二管柱,所述第二环形筒的内壁和所述第二管柱的外壁限定出常开空气流道,所述第二管柱限定出常开燃气流道。
在本发明的一些实施例中,所述壳体包括上壳和下壳,所述上壳限定出安装腔且设有燃气供应通道和空气供应通道,其中,所述燃气供应通道具有燃气进口,所述空气供应通道具有进风口,所述下壳嵌入所述安装腔内且限定出常闭燃气流道、常开燃气流道、常闭空气流道和常开空气流道。
可选实施例中,所述上壳和所述下壳的中心轴线重合。
进一步可选实施例中,所述上壳包括:第一板体和第二板体,所述第一板体与所述第二板体在水平方向上投影至少部分重合,重合部分形成于所述安装腔连通的进风口。
进一步可选实施例中,所述上壳设有连通管,所述连通管构设出燃气供应通道。
在本发明的一些实施例中,所述气体流道的下游段设有与所述燃气流道和所述空气流道的出口连通的侧向进风口。
进一步可选实施例中,所述侧向进风口设有调节所述侧向进风口开度大小的滑动门。
可选示例中,所述滑动门的外壁设有凸起筋条。
根据本发明实施例的燃气设备包括上述实施例的燃气混合器,由于根据本发明实施例的燃气混合器可以获得较佳的空燃比,通用性强,因此,根据本发明实施例的燃气设备的燃烧效率高。
本发明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是根据本发明一些实施例的燃气混合器的结构示意图;
图2是根据本发明一些实施例的燃气混合器另一个角度的结构示意图;
图3是根据本发明一些实施例的燃气混合器另一个角度的结构示意图;
图4是根据本发明一些实施例的燃气混合器另一个角度的结构示意图;
图5是根据本发明一些实施例的燃气混合器另一个角度的结构示意图;
图6是图5沿a-a线的剖视图;
图7是根据本发明另一些实施例的上壳的俯视图;
图8是根据本发明另一些实施例的上壳的仰视图;
图9是根据本发明另一些实施例的下壳的结构示意图;
图10是根据本发明另一些实施例的下壳另一个角度结构示意图;
图11是根据本发明另一些实施例的下壳另一个角度结构示意图;
图12是根据本发明另一些实施例的下壳另一个角度结构示意图;
图13是根据本发明另一些实施例的下壳另一个角度结构示意图。
附图标记:
燃气混合器100;
壳体10;
气体流道11;燃气流道111;常闭燃气流道1111;常开燃气流道1112;空气流道112;常闭空气流道1121;常开空气流道1122;
第一环形结构12;第一环形筒121;第一管柱122;
第二环形结构13;第二环形筒131;第二管柱132;
阀门20;
上壳31;燃气供应通道311;空气供应通道312;第一板体313;第二板体314;燃气进气口315;进风口316;连通管317;
下壳32;侧向进风口33;
滑动门34;凸起筋条341。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,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,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参照图1-图13描述本发明实施例的燃气混合器100,空气和燃气在进入燃气设备之前,通过该燃气混合器100进行预混。其中,燃气混合器100的出口可以与风机的入口连接,即经过燃气混合器100混合的空燃气体(燃气和空气的混合气体)在风机的抽吸下进入风机的风腔,空燃气体在风腔内混合,最后被送入燃烧室内燃烧。
如图1-图6所示,燃气混合器100包括壳体10和阀门20。壳体10限定出气体流道11,气体流道11被分隔出独立的燃气流道111和空气流道112,燃气流道111和空气流道112的出口相通。也就是说,空气和燃气通过相对独立的燃气流道111和空气流道112进入气体流道11内,并在出口处汇集和混合形成空燃气体。
阀门20设于气体流道11内用于选择性截断一部分燃气流道111和/或空气流道。即通过阀门20选择性阻止部分燃气进入燃气流道111;或者选择性阻止部分空气进入空气流道112;或者同时选择性阻止部分空气和燃气分别进入空气流道112和燃气流道111,从而控制进入气体流道11内的空气量和燃气量,获得较佳的空燃比,满足燃气设备不同负荷需求。
需要说明的是,“选择性”指的是在某些工况条件下(例如低负荷工况下),阀门20阻止部分燃气和/或空气进入空气流道112和燃气流道111,部分燃气和空气可以进入空气流道112和燃气流道111,换言之,燃气流道111和/或空气流道112一部分被导通,另一部分不被导通;在某些工况条件下(例如高负荷工况下),阀门20不阻止燃气和/或空气进入空气流道112和燃气流道111,换言之,燃气流道111和/或空气流道被完全导通。
此外,阀门20的开度可以与风机的转速呈正比,风机的转速越高,其产生的风力越大,阀门受风力影响开度也越大。
由此,根据本发明实施例的燃气混合器100,通过气流通道11内的阀门20选择性截断一部分燃气流道111和/或空气流道112,从而控制进入气体流道11内的空气量和燃气量,获得较佳的空燃比,满足燃气设备不同负荷需求。
在本发明的一些实施例中,燃气流道111被分成常闭燃气流道1111和常开燃气流道1112,和/或空气流道112被分隔成常闭空气流道1121和常开空气流道1121。换言之,燃气流道111包括常闭燃气流道1111和常开燃气流道1112,空气流道112包括常闭空气流道1121和常开空气流道1122。如此,阀门20可以通过调节常闭燃气流道1111和/或常闭空气流道1121来控制进入气体流道11内的燃气量和空气量。
可选实施例中,如图2和图3结合图9-图12所示,气体流道11内设有设有第一环形结构12和第二环形结构13,第一环形结构12限定出常闭燃气流道1111和常闭空气流道1121,第二环形结构13限定出常开燃气流道11121和常开空气流道1122。即通过第一环形结构12和第二环形结构13将常闭流道(常闭燃气流道1111和常闭空气流道1121)和常开流道(常开燃气流道1112和常开空气流道1121)分开设置,如此,可以从结构上优化流道,将流道按照使用状态分组,更方便阀门20调节常闭燃气流道1111和常闭空气流道1121的开度。
可选示例中,阀门20依靠风力相对第一环形结构12可转动,转动范围在0-90°之间。阀门20的转动角度为0°时,阀门20封闭常闭燃气流道1111和常闭空气流道1121;风力较小时,阀门20微微张开,阀门20的转动角度可以为0-90°之间的一个数值时,例如20°,此时,常闭燃气流道1111和常闭空气流道1121被微微打开;风力较大时,阀门20张开幅度较大,阀门20的转动角度可以为0-90°之间的一个数值时,例如60°,此时,常闭燃气流道1111和常闭空气流道1121几乎被打开;直到风力足够大的情况,阀门20才完全被打开,阀门20的转动角度为90°。
需要说明的是,阀门20大致与气流流道11的截面平行,从而使得阀门20对风力感受较为明显,该阀门20转动角度与风力正相关。优选地,气流流道11为轴向进风和轴向出风,从而有利于风力更好地作用于阀门20上,更好地控制阀门20的关合,达到有效调控燃气和空气的进气量。
如图6所示,第二环形结构13的端面超出第一环形结构12的端面。这样,第二环形结构13超出第一环形结构12的部分可以限制阀门20朝第二环形结构13方向转动,从而避免阀门20对常开燃气流道1112和常开空气流道1122的气流产生干涉,进而有效调控燃气混合器100的燃气和空气的进气量,获得较佳的空燃比。
又如图6所示,第一环形结构12的端面自内向外倾斜。风力足够打开阀门20的情况,阀门20离开第一环形结构12的端面。由于第一环形结构12的端面为倾斜面,这样,在风力没有或很小的情况,阀门20依靠自身重力贴合在第一环形结构12的端面上。其中,“内”、“外”是相对于壳体中心轴线而言,靠近壳体10中心轴线的一侧为内,远离壳体10中心轴线的另一侧为外。
在一个具体实施例中,如图9-图12所示,第一环结构12包括:第一环形筒121和设于第一环形筒121内的第一管柱122,第一环形筒121的内壁和第一管柱122的外壁限定出常闭空气流道1121,第一管柱122限定出常闭燃气流道1111;第二环形结构13包括:第二环形筒131和设于第二环形筒131内的第二管柱132,第二环形筒131的内壁和第二管柱132的外壁限定出常开空气流道1122,第二管柱132限定出常开燃气流道1112。即通过第一管柱122将常闭燃气流道1111和常闭空气流道1121分隔开,通过第二管柱132将常开燃气流道1112和常开空气流道1122分隔开,从而使得燃气和空气在预混之前都具有相对独立的流道。
在本发明另一些实施例中,如图1-图6结合图7-图13,壳体10包括上壳31和下壳32,上壳31限定出安装腔、及具有燃气进气口315的燃气供应通道311和具有进风口316的空气供应通道312,下壳32嵌入安装腔内且限定出常闭燃气流道1111、常开燃气流道1112、常闭空气流道1121和常开空气流道1122。
即燃气从上壳31的燃气进口输入,然后通过燃气供应通道311分别输送至常开燃气流道1112和常闭燃气流道1111,其中,燃气供应通道311与常开燃气流道1112和常闭燃气流道1111的数量可以一一对应;空气也从上壳31的进风口316输入,然后再分别输送至常开空气流道1122和常闭空气流道1121。换言之,燃气和空气均可以单独从一个总入口进入壳体10内,混合后从一个总的混合气体出口流出。需要说明的是,“上壳31”和“下壳32”是基于附图方位示意而定的,并不是对燃气混合器100的实际安装位置进行限定。
此外,上壳31与下壳32可以通过插接、卡接或螺钉锁合的方式进行加固连接,提高整个燃气混合器100的结构强度,防止燃气混合器100在使用过程中出现晃动或结构松弛的问题。
可选地,上壳31和下壳32的中心轴线重合。也就是说,空气和燃气从燃气混合器100的轴向一端进入,混合后从燃气混合器100的轴向另一端流出。
一些可选示例中,如图7和图8所示,上壳31包括:第一板体313和第二板体314,第一板体313与第二板体314在水平方向上投影至少部分重合,重合部分形成于安装腔连通的进风口316。换言之,第一板体313与第二板体314的重合部分越多,进风口316越大;第一板体313和第二板体314的重合部分越小,进风口316越小。因此,可以根据不同负荷需求的燃气设备,调节第一板体313和第二板体314的重合部分,以获得最佳的空燃比,提高燃气混合器100整体结构的通用性。
为了方便燃气混合器100与燃气供应管道连接,上壳11设有连通管317,连通管217构设出燃气供应通道311。该连通管317可以与燃气供应管连接,通过该连通管317分别向常闭燃气流道1111和常开燃气流道1112输送燃气。为了更好地调节燃气进气量,可以在连通管317的进气口处设置一燃气阀,该燃气阀可以根据风压的大小调节进气量,从而进一步调节空燃比。
在本发明另一些实施例中,如图2、图4、图9-图11及图13所示,气体流道11的下游段设有与燃气流道111和空气流道的出口连通的侧向进风口33。在燃气和空气预混后,还可以再次通过侧向进风口336向混合气体额外输送空气。如此,可以通过侧向进风口33微量调小空气的进气量,获得更加精准的空燃比。
其中,侧向进风口33的数量可以包括多个,例如,两个,两个侧向进风口33相对于壳体10的轴向中心线对称设置。可以理解的是上述仅是示意性的,并不是对本发明实施例的限制。侧向进风口33可以为位于壳体10的同一周向方向上的多个,侧向进风口33也可以为壳体10轴向方向间隔分布的多个。
可选示例中,如图10所示,侧向进风口33设有调节侧向进风口33开度大小的滑动门34。如此,可以通过滑动该滑动门34来控制侧向进风口33的开度,以获得不同的侧向进风量。
在一个具体实施例中,如图10所示,滑动门34的外壁设有凸起筋条341。该凸起筋条341可以起到防滑作用,便于滑动门34的周向位移。
根据本发明实施例的燃气设备包括上述实施例的燃气混合器100,由于根据本发明实施例的燃气混合器100可以获得较佳的空燃比,通用性强,因此,根据本发明实施例的燃气设备的燃烧效率高。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、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。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
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