低氮氧化物排放的燃气热水设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种低氮氧化物排放的燃气热水设备，其包括外壳和收容在外壳内的燃烧器及位于燃烧器上方的热交换器，燃烧器和热交换器之间形成有燃烧室。燃烧器包括沿纵长方向并排布置的若干火排片，每一火排片沿垂直于纵长方向的横宽方向延伸。燃烧室的侧壁向下延伸至少罩覆于燃烧器顶部的四周，且燃烧室的侧壁与燃烧器在横宽方向上具有间隔宽度。通过在燃烧室侧壁和燃烧器之间设置具有间隔宽度的空隙，可增加二次空气的风量，从而确保充分燃烧，保证高效率的整机燃烧换热效果。

Gas water heater with low NOx emission

【技术实现步骤摘要】
低氮氧化物排放的燃气热水设备
本技术属于家用燃气设备领域，具体涉及一种具有低氮氧化物排放的燃气热水设备。
技术介绍
燃气热水设备，如燃气热水器或燃气锅炉中通常设置有的燃烧器和热交换器。燃烧器在燃烧过程中会产生废气，并会被排放到大气中。废气通常包含有对人体和大气有影响的成分，如一氧化碳(CO)或氮氧化物(NOx)等。随着生活水平以及对环境保护意识的提高，人们越来越重视家用燃气具中有害气体的排放。其中一氧化碳的排放早已为人们所关注，并且大量燃气具的生产厂家也采取相应的措施来降低一氧化碳的排放，然而，对于氮氧化物的排放却尚未引起足够的重视。经研究分析表明，氮氧化物的毒性要大于一氧化碳，并且长期的排放会对大气引发两方面的污染：酸雨和光化学烟雾(PhotochemicalSmog)。在我国已经制定的民用燃气具的氮氧化物排放标注中，最高级即国标五级要求氮氧化物浓度上限为70毫克/千瓦小时(mg/kW·h)。目前用来降低民用燃气具的氮氧化物排放方式主要有，浓淡燃烧燃烧器、采用火焰冷却体的燃烧器、或采用金属纤维表面燃烧的燃烧器等。采用低氮氧化物排放的燃烧器，并不必然会导致氮氧化物排放的大幅降低，并且，有时还会产生副作用，如氮氧化物排放降低的同时整机的燃烧换热效率也降低了。所以，需要对整个燃烧系统进行重新设计来确保氮氧化物大幅降低的同时仍能得到高效率的整机燃烧换热效果。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种燃气热水设备，其能大幅降低氮氧化物的排放，同时保证高效率的整机燃烧换热效果。为实现上述技术目的，本技术提供一种低氮氧化物排放的燃气热水设备，其包括外壳和收容在外壳内的燃烧器及位于燃烧器上方的热交换器，燃烧器和热交换器之间形成有燃烧室。燃烧器包括沿纵长方向并排布置的若干火排片，每一火排片沿垂直于纵长方向的横宽方向延伸。燃烧室的侧壁向下延伸至少罩覆于燃烧器顶部的四周，且燃烧室的侧壁与燃烧器在横宽方向上具有间隔宽度。作为本技术的进一步改进，间隔宽度为，在横宽方向上燃烧室的侧壁与邻近火排片的端壁之间的距离。作为本技术的进一步改进，间隔宽度的尺寸处于10～20mm的区间范围内。作为本技术的进一步改进，燃烧室的高度的尺寸处于90～140mm的区间范围内。作为本技术的进一步改进，燃烧室的高度的尺寸处于90～120mm的区间范围内。作为本技术的进一步改进，热交换器包括若干翅片；燃烧室的高度为，在竖直方向上若干翅片底部与燃烧器顶部之间的距离。作为本技术的进一步改进，燃烧器还包括穿过若干火排片的水管。作为本技术的进一步改进，每一火排片设有供水管穿过的一对通孔，该对通孔靠近火排片的顶部、并临近横宽方向上的两端设置。作为本技术的进一步改进，每一火排片内设置有气流通道，且气流通道在靠近燃烧器的顶部处设置有出气口。作为本技术的进一步改进，气流通道包括沿火排片的竖直方向由下至上依次分布的进气段、气体混合段、以及出气段，上述出气口即形成在出气段的顶部。与现有技术相比，本技术的有益效果是：通过在燃烧室侧壁和燃烧器之间设置具有间隔宽度的空隙，可增加二次空气的风量，从而确保充分燃烧，保证高效率的整机燃烧换热效果。另外，为确保达到稳焰效果，该间隔宽度的尺寸宜设置处于10～20mm的区间范围内。此外，将燃烧室的高度尺寸设置于90～140mm的区间范围内，优选地，处于90～120mm的区间范围内，可进一步提高整机换热效率、避免不必要的热量损失。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本技术的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。图1是本技术的燃气热水设备在一具体实施方式中侧视的剖视示意图，其中部分面板及部件被移除以清楚显示燃烧系统内部的结构；图2是图1所示的燃气热水设备的燃烧器和热交换器组装后的立体剖视示意图；图3是本技术的燃气热水设备在点火过程中，各点火燃烧相关部件的启动顺序示意图。具体实施方式以下将结合附图所示的各实施方式对本技术进行详细描述。但这些实施方式并不限制本技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本技术的保护范围内。燃气热水设备是以可燃气体为燃料，如天燃气、城市煤气、液化气、沼气等，通过燃烧可燃气体来提供热量以满足用户的生活需求，例如，提供生活热水的燃气热水器、或可同时提供生活热水和供暖需求的燃气锅炉等。接下来以燃气热水器为例对本技术的燃气热水设备进行说明。如图1所示，燃气热水器100包括外壳40，收容在外壳中用于燃烧燃气和空气混合物的燃烧器10、与燃烧器10关联设置的点火装置20、热交换器50、形成在燃烧器和热交换器之间的燃烧室40、以及排烟装置等。在燃烧器10的下部设有燃气供给系统，其包括用于控制燃气通断及供应量的气阀70以及与气阀连通的燃气分配装置71。燃气分配装置71上设有若干喷嘴72，对应于燃烧器的若干火排片11(稍后详述)的进气口。配合参照图2所示，燃烧器10包括沿纵长方向并排布置的若干火排片11。每一火排片11沿垂直于纵长方向的横宽方向延伸，其内设置有气流通道。本实施方式中，每一火排片11内设置有两个气流通道111、112，以图面右侧的气流通道111为例，每个气流通道111包括沿火排片的竖直方向由下至上依次分布的进气段、气体混合段、以及出气段。其中，气流通道的出气段大致呈V形，气流通道的进气段大致呈倒V形。通过这种设置，使气流通道111构成一个文丘里管，经过气阀70、燃气分配装置71的喷嘴71的燃气和一次空气一起从气流通道的进气段的进气口进入，而后在气体混合段充分混合，随后混合后的燃气与空气的混合物经出气段喷射而出。出气段的顶部形成有出气口1111。火排片11的顶部设有金属的燃烧层113，燃烧层上设置有若干燃烧火孔。气流通道111的出气口1111临近该燃烧层设置。两个气流通道111、112的出气口与燃烧层113之间形成共同的出气区域，经该出气区域的燃气与空气混合物可被点燃并燃烧。在本实施方式中，每一火排片11在靠近其顶部、且临近横宽方向上的两端还设置有一对通孔115，以供一水管12穿过。水管12在靠近燃烧器横宽方向的一端依次穿过各火排片11，并折回后在另一端依次穿过各火排片，从而，在水管12内流动的水有助于冷却燃烧火焰，进而降低氮氧化物的排放，以减少对环境的污染。点火装置20安装在燃烧器10的壳体上，其包括点火电极21和火焰检测电极22，均位于燃烧器的上方并靠近火排片的燃烧层113，通过电子脉冲点火点燃燃气与空气的混合物。在横宽方向上，点火电极21的末端在燃烧器顶部的投影到邻近的火排片端壁114的距离d1与相应的出气口1111中心本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低氮氧化物排放的燃气热水设备，其包括外壳(40)和收容在外壳内的燃烧器(10)及位于燃烧器上方的热交换器(50)，燃烧器和热交换器之间形成有燃烧室(30)；所述燃烧器包括沿纵长方向并排布置的若干火排片(11)，每一火排片沿垂直于纵长方向的横宽方向延伸；其特征在于：所述燃烧室的侧壁(31)向下延伸至少罩覆于燃烧器顶部的四周，且所述燃烧室的侧壁与燃烧器在横宽方向上具有间隔宽度(w)。/n

【技术特征摘要】
1.一种低氮氧化物排放的燃气热水设备，其包括外壳(40)和收容在外壳内的燃烧器(10)及位于燃烧器上方的热交换器(50)，燃烧器和热交换器之间形成有燃烧室(30)；所述燃烧器包括沿纵长方向并排布置的若干火排片(11)，每一火排片沿垂直于纵长方向的横宽方向延伸；其特征在于：所述燃烧室的侧壁(31)向下延伸至少罩覆于燃烧器顶部的四周，且所述燃烧室的侧壁与燃烧器在横宽方向上具有间隔宽度(w)。


2.根据权利要求1所述的低氮氧化物排放的燃气热水设备，其特征在于：所述间隔宽度为，在横宽方向上燃烧室的侧壁(31)与邻近火排片的端壁(114)之间的距离。


3.根据权利要求1或2所述的低氮氧化物排放的燃气热水设备，其特征在于：所述间隔宽度(w)的尺寸处于10～20mm的区间范围内。


4.根据权利要求1所述的低氮氧化物排放的燃气热水设备，其特征在于：所述燃烧室的高度(h)的尺寸处于90～140mm的区间范围内。


5.根据权利要求1所述的低氮氧化物排放的燃气热水设备，其特征在于：所述燃烧室的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王阳，苗楠，贺敬华，史迎花，车冬冬，
申请(专利权)人：威能无锡供热设备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32