多联燃烧机及燃气热水器的制作方法

1.本发明涉及热水器燃烧技术领域，特别涉及一种多联燃烧机及燃气热水器。


背景技术：

2.现有燃气热水器一般设有燃烧器，通过燃烧器燃烧产生热量，实现对自来水进行换热的目的。然而，现有的燃气热水器的燃烧功率一般单一且固定，使得燃气热水器的应用受到局限。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是提出一种多联燃烧机及燃气热水器，旨在解决传统燃气热水器的燃烧功率单一的问题。
4.为实现上述目的，本发明提出的一种多联燃烧机，用于燃气热水器，所述多联燃烧机包括：
5.预混合器，用于接入燃气和空气并进行预混合；以及，
6.多个燃烧器，所述燃烧器形成有燃烧室；
7.其中，多个所述燃烧器的燃烧室分别与所述预混合器连通，且至少一所述多联燃烧机的燃烧室用于接入所述预混合器提供的混合气体并点燃进行燃烧。
8.在一实施例中，至少一所述燃烧器包括：
9.壳体，形成有所述燃烧室，所述燃烧室包括依次连通的第一燃烧室及第二燃烧室，所述第一燃烧室用于接入所述预混合器提供的混合气体；
10.预热燃烧器，用于将所述第一燃烧室内的混合气体点燃，并将所述第一燃烧室内的温度加热至预设温度；以及，
11.喷射器，用于向所述第二燃烧室喷射燃气和/或空气，使得所述第二燃烧室内进行高温空气燃烧反应。
12.在一实施例中，所述多联燃烧机还包括与多个所述燃烧器一一对应设置的多个调节阀，每一所述调节阀设于所述预混合器与对应的所述燃烧室之间的连接管路上，用以调节对应的所述燃烧室的混合气体进气量。
13.在一实施例中，所述多联燃烧机还包括：
14.输入装置，用于输入所述多联燃烧机的功率需求值；以及，
15.控制器，与所述输入装置、多个所述调节阀分别电性连接，以根据所述功率需求值，控制至少一所述调节阀工作。
16.在一实施例中，所述输入装置包括：
17.水流量传感器，用于感测所述燃气热水器的进水量；以及，
18.第一温度传感器，用于检测所述燃气热水器的进水温度；
19.其中，所述控制器与所述水流量传感器、所述温度检测组件分别电性连接，以根据所述水流量传感器、所述进水温度及接收到的用户设定温度，获得所述功率需求值。
20.在一实施例中，所述输入装置还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器用于感测所述燃气热水器的实际出水温度；
21.所述控制器与所述第二温度传感器电性连接，以根据所述实际出水温度与所述用户设定温度之间的偏差值，控制所述调节阀工作。
22.在一实施例中，所述多联燃烧机还包括感应器，所述感应器用于在感测到所述燃气热水器用水时触发用水信号；
23.所述控制器与所述感应器电性连接，以在接收到所述用水信号时，控制所述输入装置工作。
24.在一实施例中，所述感应器为水流量传感器。
25.在一实施例中，多个所述燃烧器并排间隔布设；
26.所述预混合器通过一管道与多个所述燃烧器的所述燃烧室分别连通。
27.在一实施例中，所述预混合器包括机壳及风机，所述机壳形成有燃气通道、空气通道以及混合通道，所述混合通道的进气口与所述燃气通道、所述空气通道分别连通，所述混合通道的出气口与多个所述燃烧室分别连通；
28.所述风机设于所述混合通道。
29.在一实施例中，所述预混合器还包括燃气比例阀，所述燃气比例阀设于所述燃气通道，用以调节所述燃气通道的燃气进气量。
30.在一实施例中，所述多联燃烧机还包括：
31.输入装置，用于输入所述多联燃烧机的功率需求值；以及，
32.控制器，与所述输入装置、所述燃气比例阀、所述风机分别电性连接，以根据所述功率需求值，控制所述燃气比例阀及所述风机工作。
33.在一实施例中，所述预混合器设有多个，每一所述预混合器均与多个所述燃烧器的所述燃烧室分别连通。
34.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种燃气热水器，所述燃气热水器包括主体、换热器及多联燃烧机，所述主体内设置有换热室，所述换热器设置在所述换热室内，所述多联燃烧机的烟气出口与所述换热室连通，所述多联燃烧机包括：
35.预混合器，用于接入燃气和空气并进行预混合；以及，
36.多个燃烧器，所述燃烧器形成有燃烧室；
37.其中，多个所述燃烧器的燃烧室分别与所述预混合器连通，且至少一所述多联燃烧机的燃烧室用于接入所述预混合器提供的混合气体并点燃进行燃烧。
38.本发明提供的技术方案中，预混合器将燃气与空气进行预混合，形成混合气体；多个燃烧器均与预混合器连接，实现多个燃烧器的并联；预混合器能够为每一燃烧器提供燃烧所需的混合气体，通过选取所需数量的燃烧器同步工作，能够使能多联燃烧机的不同燃烧功率，从而获得不同的热负荷，产生不同的换热效果。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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
根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
40.图1为本发明提供的多联燃烧机的一实施例的结构示意图；
41.图2为图1中a处的放大示意图；
42.图3为图2中燃烧器的部分结构纵剖示意图；
43.图4为图1中b处的放大结构示意图。
44.附图标号说明：
45.标号名称标号名称1多联燃烧机220预热燃烧器100预混合器230喷射器110机壳300调节阀111燃气通道410水流量传感器112空气通道420第一温度传感器113混合通道430第二温度传感器120风机440感应器130燃气比例阀500管道200燃烧器510连接管路210壳体2进水管211第一燃烧室3出水管212第二燃烧室4排气管
46.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
47.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
48.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
49.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
50.现有燃气热水器一般设有燃烧器，通过燃烧器燃烧产生热量，实现对自来水进行换热的目的。然而，现有的燃气热水器的燃烧功率一般单一且固定，使得燃气热水器的应用受到局限。
51.本发明提供一种多联燃烧机，应用在燃气热水器以及包括燃气壁挂炉等使用燃气燃烧产生高温热水进行家庭沐浴及采暖等使用的相关产品和设备，以下为方便理解，以应用于燃气热水器为例。图1至图4为本发明提供的多联燃烧机的实施例。
52.请参阅图1至图4，本发明提供的所述多联燃烧机1包括预混合器100以及多个燃烧器200，其中，所述预混合器100用于接入燃气和空气并进行预混合；所述燃烧器200形成有燃烧室；多个所述燃烧器200的燃烧室分别与所述预混合器100连通，且至少一所述多联燃烧机1的燃烧室用于接入所述预混合器100提供的混合气体并点燃进行燃烧。
53.本发明提供的技术方案中，预混合器100将燃气与空气进行预混合，形成混合气体；多个燃烧器200均与预混合器100连接，实现多个燃烧器200的并联；预混合器100能够为每一燃烧器200提供燃烧所需的混合气体，通过选取所需数量的燃烧器200同步工作，能够使能多联燃烧机1的不同燃烧功率，从而获得不同的热负荷，产生不同的换热效果。
54.可以理解，所述预混合器100一般包括机壳110，所述机壳110形成有燃气通道111、空气通道112以及混合通道113，所述混合通道113的进气口与所述燃气通道111、所述空气通道112分别连通，所述混合通道113的出气口与多个所述燃烧室分别连通。所述燃气通道111用以接入外部燃气，所述空气通道112用以接入外部空气，并且，接入的燃气及空气在混合通道113混合。
55.经预混合器100预混合形成的混合气体中，燃气与空气的比例需设置在适宜范围内，从而确保燃烧器200能够在混合气体环境中得到充分且高效地燃烧。
56.基于此，在进一步的方案中，所述预混合器100可以在燃气通道111和/或空气通道112处设置比例阀，为作区分，可定义在燃气通道111处设置的比例阀为燃气比例阀130，在空气通道112处设置的比例阀为空气比例阀；通过操作燃气比例阀130和/或空气比例阀，能够调节预混合器100中的燃气进气量和/或空气进气量，从而能够获得所需比例的混合气体。在本实施例中，在燃气通道111处设置了燃气比例阀130，通过调节燃气比例阀130的开度，可对应调节燃气进气量。
57.此外，所述预混合器100还可以设置有风机120，风机120能够驱动预混合器100内燃气和/或空气构成的气流流动，使得气流能够大致沿所需方向、以及按照所需速度进入每一燃烧室内。在具体应用时，风机120可以设置在空气通道112处，以加速空气的流通，与燃气比例阀130配合，实现空气进气量与燃气进气量的分别控制；或者，风机120可以设置在混合通道113处，不仅能够驱动燃气、空气以及混合气体的流通，并且燃气与空气还能在风机120的旋转的叶片扰动下，被打散而获得更为充分的混合。
58.预混合器100与多个燃烧器200之间一般通过管道500连通，具体而言，管道500的进气口与预混合器100的混合通道113的出口连通，管道500的出气口设有多个，且分别与多个燃烧室的进气口连通。管道500的设置，有助于平稳混合气体的流速，且能够将预混合器100输出的混合气体均匀分配至多个燃烧器200处。
59.所述预混合器100的设置数量在本设计中不作限制，可以根据实际需要，设置为一个或者多个。其中，当预混合器100设置为多个时，多个预混合器100中的每一预混合器100均与多个燃烧器200连通设置，也即使得多个燃烧器200并联在每一预混合器100的混合气体出气口处。多个预混合器100的设置，能够增大混合气体的预混合量，从而能够在多个燃烧器200同时工作时，为多个燃烧器200提供足够的混合气体。
60.燃烧器200用于接入预混合器100提供的混合气体，将该混合气体点燃，使得混合气体在燃烧器200的燃烧室内稳定燃烧，从而获得高温烟气。燃烧室一般设有混合气体进口以及烟气出口，混合气体进口与烟气出口可设置在燃烧室的任意位置处，例如分设在燃烧室的相对两侧、或者间隔布设在燃烧室的某一侧表面上。烟气出口用以与燃气热水器的换热室连通，从而使得燃烧室产生的高温烟气能够对自来水换热，最终制得热水。
61.需要说明的是，本设计并不限定为在燃气热水器的每次工作时，多个燃烧器200必须全部开启，可以根据实际需求，选择多个燃烧器200中的至少一个燃烧器200开启工作。
62.此外，每一燃烧器200一般具有符合其规格的额定功率或者最大功率，根据不同的应用需求，多个燃烧器200的规格可设置为全部相同，或者设置为至少部分不同，使得多个燃烧器200之间能够形成更为多样、更为节能的功率方案。
63.多个燃烧器200可以在多联燃烧机1上以任意适宜方式布设，以适配于多联燃烧机1的不同形状、尺寸以及安装方位。在一实施例中，多个燃烧器200沿线性并排间隔布设。如此设置，还能够使得上述提及的管道500的布设更为简单方便，直接沿多个燃烧室的排列方向延伸布设。
64.所述燃烧器200可以是用于常规燃烧的燃烧器200，此处不作详述；或者，在多个燃烧器200中，至少一所述燃烧器200被设置为能够实现高温空气燃烧的燃烧器。可以理解，高温空气燃烧的主要特点是：化学反应需要发生在高温低氧的环境中，反应物温度高于其自燃温度，并且燃烧过程中最大温升低于其自燃温度，氧气体积分数被燃烧产物稀释到极低的浓度。相比于常规燃烧，在这种燃烧状态下，燃料的热解受到抑制，火焰厚度变厚，火焰前锋面消失，从而使得在整个炉膛的温度非常均匀，燃烧峰值温度低且噪音极小，且污染物nox和co排放大幅度降低。但是，达成高温空气燃烧需要一定的条件：需要保证炉内大部分区域的氧气浓度低于一定值，一般是低于5％～10％，保证燃气被充分燃解以及燃烧均匀，并且温度要高于燃料的自燃点，维持自燃。
65.具体而言，实现高温空气燃烧的燃烧器200包括壳体210、预热燃烧器220以及喷射器230，其中，所述壳体210形成有所述燃烧室，所述燃烧室包括依次连通的第一燃烧室211及第二燃烧室212，所述第一燃烧室211用于接入所述预混合器100提供的混合气体；所述预热燃烧器220用于将所述第一燃烧室211内的混合气体点燃，并将所述第一燃烧室211内的温度加热至预设温度；所述喷射器230用于向所述第二燃烧室212喷射燃气和/或空气，使得所述第二燃烧室212内进行高温空气燃烧反应。
66.第一燃烧室211与第二燃烧室212的依次连通，使得燃气/或空气构成的气流、以及高温烟气可在第一燃烧室211及第二燃烧室212之间流通。具体而言，燃烧室的混合气体进气口设置在第一燃烧室211处，且可选设置在第一燃烧室211远离第二燃烧室212的一侧，以使得第一燃烧室211能够接入预混合气体提供的混合气体；燃烧室的烟气出口设置在第二燃烧室212处，且可选设置在第二燃烧室212远离第一燃烧室211的一侧，使得第二燃烧室212可在进行充分的空气燃烧后，产生的高温烟气经由烟气出口排出。
67.第一燃烧室211与第二燃烧室212可形成在同一壳体210上，也可形成在不同的壳体210上，通过将不同的壳体210可拆卸连接，实现第一燃烧室211与第二燃烧室212的连通。
68.预热燃烧器220设置在第一燃烧室211，且可具体设置在第一燃烧室211的混合气体进气口处；预热燃烧器220对第一燃烧室211内的混合气体进行点火，使得混合气体燃烧，
并在区域内形成预设高温，从而能够实现高温预热，形成高温烟气。
69.喷射器230朝向第二燃烧室212内喷射燃气/或空气，燃气被高温气体点燃而在第二燃烧室212内持续燃烧，形成喷射燃烧区域，并且，按照预设速度喷射的燃气/或空气与上述高温烟气配合，会在第二燃烧室212内形成卷吸效应，形成烟气回流区，使得部分高温烟气(富含n2和co2的废气)在第二燃烧室212内部循环稀释反应物，继而将喷射的燃气与空气充分稀释，形成较低的氧气浓度，降低燃烧反应速度，并继续维持第二燃烧室212内较高的温度，保证第二燃烧室212内的温度高于燃料的自燃点，实现自燃，从而实现了高温空气燃烧。
70.通过高温预热空气并配合高速射流实现卷吸高温烟气并稀释，不仅能够使得燃气得到充分燃烧，降低了污染物的排放，而且使得第二燃烧室212内的燃烧更加均匀，不会出现局部燃烧过旺而产生噪音的问题。
71.上述可知，高温预热空气的目标温度不能太低，尽量不能低于600摄氏度，一般控制在600至1200摄氏度可以保证高温气体与喷射器230喷出的气流接触时，实现较好的自动燃烧，不再需要点火起燃。实现高温预热空气的方案可以有多种，例如可以通过控制加热时间、控制燃气与空气比例、进行保温、增加高温气体在第二燃烧室212的停留时间等方式实现。
72.喷射器230可以设置在第二燃烧室212的侧壁，且沿第二燃烧室212的周向间隔布设有多个，多个喷射器230可沿第二燃烧室212的每一侧壁均匀布设，也可集中在第二燃烧室212的相对两侧壁布设。喷射器230的喷射方向不作限制，可以是朝向任一水平方向喷射出、或者略微朝向预热燃烧器220的方向倾斜喷射出。
73.进一步地，在一实施例中，所述多联燃烧机1还包括与多个所述燃烧器200一一对应设置的多个调节阀300，每一所述调节阀300设于所述预混合器100与对应的所述燃烧室之间的连接管路510上，用以调节对应的所述燃烧室的混合气体进气量。所述调节阀300能够调节对应的所述连接管路510的打开、关闭、以及以任一开度流通混合气体，从而能够实现对应的燃烧室的混合气体进气量的调节，使得每一燃烧室的混合气体进气量分别可调可控。
74.基于上述，在一实施例中，所述多联燃烧机1还包括感测装置以及控制器，其中，所述感测装置用于感测所述多联燃烧机1的功率需求值；所述控制器与所述感测装置、多个所述调节阀300分别电性连接，以根据所述功率需求值，控制至少一所述调节阀300工作，使得至少一所述燃烧器200工作而满足所述功率需求值。
75.所述感测装置的具体方案不作限制，在一实施例中，所述感测装置可以是输入装置，所述输入装置可以是但不限于各类按钮、触屏、麦克风等，也即，用户可以通过手动按压、触碰燃气热水器的显控结构、或者直接发出语音输入所需的功率需求值。需要说明，当感测装置为输入装置时，并不限定为用户只能输入功率值，根据不同的应用情况，用户可以输入能够最终转换为功率值的任一参数，例如，可以输入温度值、可以输入应用环境、可以输入当前季节及地区等。
76.当然，所述感测装置还可以是检测装置，具体而言，在一实施例中，所述感测装置包括水流量传感器410以及第一温度传感器420，其中，所述水流量传感器410用于感测所述燃气热水器的进水量；所述第一温度传感器420用于检测所述燃气热水器的进水温度；其
中，所述控制器与所述水流量传感器410、所述温度检测组件分别电性连接，以根据所述水流量传感器410、所述进水温度及接收到的用户设定温度，获得所述功率需求值。
77.所述用户设定温度可以通过与燃气热水器的控制装置通讯连接而直接获取。具体而言，当进水温度与用户设定温度已知，可活动所需温升，将温升与当前水流量的乘积进行换算，即可获得所需温升对应的所需热负荷，由于每一燃烧器200的规格参数已知，使得所需热负荷既能够确定出对应的功率需求值。
78.进一步地，在一实施例中，所述感测装置还包括第二温度传感器430，所述第二温度传感器430用于感测所述燃气热水器的实际出水温度；所述控制器与所述第二温度传感器430电性连接，以根据所述实际出水温度与所述用户设定温度之间的偏差值，控制所述调节阀300工作。
79.可以理解，所述第二温度传感器430能够检测出经过至少一燃烧器200工作后制得的热水的实际出水温度值，在一般情况下，实际出水温度应当与用户设定温度大致相同，二者之间的偏差不会超过预设偏差，此时，则无需改变之前的设定，控制调节阀300继续按照之前的设定工作；而当实际出水温度与用户设定温度之间出现较大的偏差，例如偏差超过预设偏差时，即表明之前的设定存在问题，需要调整调节阀300的工作方案，例如，当实际出水温度远小于用户设定温度时，可适当增加至少一调节阀300的开度，为对应的燃烧室提供更多的混合气体，以升高该燃烧器200的燃烧功率；反之，当实际出水温度远大于用户设定温度时，可适当减小至少一调节阀300的开度，为对应的燃烧时提供较少的混合气体，以降低该燃烧器200的燃烧功率。
80.此外，当实际出水温度与用户设定温度之间出现较大的偏差时，也能够表明多联燃烧机1中的部分构件，例如某一调节阀300、某一预热燃烧器220或者某一喷射器230出现异常，可进行及时排查。
81.为了能够准确获得用户当前是否需要用水，也即确定出多联燃烧机1当前是否需要工作，在一实施例中，所述多联燃烧机1还包括感应器440，所述感应器440用于在感测到所述燃气热水器用水时触发用水信号；所述控制器与所述感应器440电性连接，以在接收到所述用水信号时，控制所述感测装置工作。
82.与上述同理地，所述感应器440可以是输入装置，以供用户直接输入确认是否需要用水；或者，所述感应器440可以是任一传感器，例如人体感应器440，在感测到用户在设定区域进行设定操作时，即能确定出用户存在用水需求。设定区域的设定操作可以是但不限于：在厨房的洗碗池内封闭出水口且摆放脏碗、或者在浴室内脱除衣物等。
83.当然，所述感应器440还可直接采用上述提及的水流量传感器410。当水流量传感器410感测当前水流量达到设定流量值时，即表征当前存在用水需求，能够触发上述感测装置及控制器的感控工作，且待水流量稳定后，可检测出具体的水流量。
84.需要说明的是，上述中的水流量传感器410、第一温度传感器420以及第二温度传感器430可以设置为一组，或者对应多个燃烧器200设置为多个，以分别感测每一燃烧器200的上述参数，实现每一燃烧器200的灵活感控。
85.由于多个燃烧器200以不同的功率工作时，需要不同的混合气体进气量。因此在一实施例中，当多联燃烧机1如上所述包括了感测装置以及控制器时，可设定所述控制器与所述感测装置、所述燃气比例阀130、所述风机120分别电性连接，以根据所述功率需求值，控
制所述燃气比例阀130及所述风机120工作。
86.具体例如，当功率需求值较大，使得较多个燃烧器200需要同时启动并工作时，可通过调节燃气比例阀130的开度增大、风机120的转速加快，实现更多燃气及空气的预混合；反之，当功率需求值较小，使得较少个燃烧器200需要同时启动并工作时，可通过调节燃气比例阀130的开度减小、风机120的转速减缓，减少燃气及空气的预混合。
87.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种燃气热水器，所述燃气热水器包括主体、换热器及如上所述的多联燃烧机1，所述主体内设置有换热室，所述换热器设置在所述换热室内，所述多联燃烧机1的烟气出口与所述换热室连通。
88.换热器接入外部水源，例如自来水，经燃烧器200的烟气出口进入换热室的高温烟气携带足够热量，对换热器内的水进行持续换热，使得水的温度升高至所需，制得热水。
89.所述燃气热水器一般设有控制装置。该控制装置可直接构成多联燃烧机1内的控制器，或者与该控制器进行电性连接，实现控制装置与控制器之间的信号沟通。
90.此外，多个燃烧器200可与同一排气管4、同一进水管2及同一出水管3连通。第一温度传感器420及水流量传感器410设置在进水管2上，第二温度传感器430设置在出水管3上。
91.需要说明的是，燃气热水器内的燃烧器200的详细结构可参照上述燃烧器200的实施例，此处不再赘述；由于在本发明燃气热水器中使用了上述燃烧器200，因此，本发明燃气热水器的实施例包括上述燃烧器200全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。
92.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。