一种具有新型燃烧结构的热水器的制作方法

1.本实用新型涉及燃气加热设备技术领域，特别涉及一种具有新型燃烧结构的热水器。


背景技术：

2.热水器的燃烧结构一般包括燃烧器、水箱及换热器及换热水管，换热水管包括穿过换热器的主换热段和缠绕在水箱外侧的盘管段。燃气被燃烧器点燃后送入水箱进行燃烧并放出热量，由于铜及铜合金具有优良的导热性能，因此水箱一般由铜或铜合金制备而成。
3.例如，在专利cn201821152022.x中公开的微焰燃烧恒温燃气热水器，这类传统的热水器燃烧结构，为了保证换热水管和水箱与内部燃烧热量的换热能力，水箱一般呈竖直状拉伸，基本囊括了燃烧结构内火焰燃烧腔的所有空间，水箱总高度较高，约为燃烧器的2至3倍，导致水箱的整体重量较重，不利于降低生产热水器的生产成本；并且燃烧器的空气仅从火排下方补偿，易产生不完全燃烧导致氮氧化物等有害物质的产生，需要设计合理的结构来降低氮氧化物的排放。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种具有新型燃烧结构的热水器。
5.本实用新型的一种实施例解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有新型燃烧结构的热水器，包括：燃烧器、水箱、换热器、换热水管及燃烧室；
6.所述燃烧室和水箱呈上下贯通的筒体结构设置，所述水箱位于燃烧室的上方；所述燃烧器设置于所述燃烧室的下端，所述燃烧室的上端设置有第一燃烧腔；所述换热器设置于所述水箱的上端，所述水箱的下端设置有第二燃烧腔；换热水管包括穿过换热器的主换热段和缠绕在水箱外侧的盘管段；
7.所述第一燃烧腔上设置有若干个二次送风口；所述水箱由铜或铜合金制备而成。
8.可选的，所述燃烧器包括若干个间隔并排设置的火排；所述二次送风口位于第一燃烧腔的下端，靠近所述火排的顶部设置。
9.可选的，所述燃烧室包括底封板，所述底封板开设有若干个主进气孔；所述主进气孔设置于相邻两个所述火排之间。
10.可选的，所述底封板还开设有若干个副进气孔，所述副进气孔设置于所述火排的下方。
11.可选的，所述第二燃烧腔的高度跨度为第一燃烧腔的高度跨度的1至2倍范围内。
12.氮氧化物的生成比例，与燃料与空气的混合比，燃烧效率、燃烧室的局部较高燃烧温度等因素有关。而空气分级燃烧技术是降低氮氧化物排放的一种有效方法。即将燃烧所需要的空气分两个阶段送入。第一阶段，在燃烧初期，在主燃烧器火排处送入一次风，从主燃烧器供入的空气量减少到总燃烧空气量的70－80％，使燃料先在缺氧的富燃料燃烧条件
下燃烧，此时在还原性气氛中降低了生成nox的反应率，抑制了nox在这一燃烧中的生成量。第二阶段，在燃烧后期，朝火焰燃烧区域供入适量二次风，又称为"火上风"，使未燃尽的燃料继续燃烧，此时生成的nox的量有限，可有效降低氮氧化物的排放。
13.本实用新型的有益效果：水箱的下方设置有燃烧室，燃烧室的上方朝上拉升形成有第一燃烧腔，水箱的下端为第二燃烧腔；现有传统燃烧结构设置在水箱内的燃烧腔被分隔成第一燃烧腔和第二燃烧腔，因此水箱的高度跨度可大幅减小；并且燃料的充分燃烧主要发生在第二燃烧腔内，因此仅需将水箱制作为铜或铜合金材料，即可保证换热水管的换热效率，而第一燃烧腔的燃料仅进行初步燃烧，因此燃烧室可采用铸铁或钣金材料制备，从而降低整个燃烧结构的重量及成本。此外，第一燃烧腔设置的二次送风口，为第一燃烧室燃料的燃烧送入二次空气，作为二次风，即“火上风”利用空气分级燃烧技术，降低火焰的局部高温，使燃烧室内未燃尽的燃料继续燃烧，在缩减了水箱的高度跨度情况下，保证了燃料的充分空气补充和燃烧，有效降低氮氧化物的排放。
14.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。
附图说明
15.本实用新型的上述和/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：
16.图1为本实用新型其中一实施方式热水器新型燃烧结构的结构示意图；
17.图2为图1中新型燃烧结构的剖视图；
18.图3为图1中新型燃烧结构的俯视图。
19.主要元件符号说明：
20.10、燃烧器；11、火排；12、进气控制阀；13、点火组件；20、水箱；21、第二燃烧腔；30、换热器；40、换热水管；41、主换热段；42、盘管段；50、燃烧室；51、第一燃烧腔；52、二次送风口；53、底封板；54、主进气孔；55、副进气孔。
具体实施方式
21.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型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、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
22.在本实用新型的描述中，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。
23.在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
24.本实用新型中，除非另有明确的限定，“设置”、“安装”、“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。
25.实施例
26.参照图1至图3，本实用新型提出的一种具有新型燃烧结构的热水器，包括：燃烧器10、水箱20、换热器30、换热水管40及燃烧室50；
27.燃烧室50和水箱20呈上下贯通的筒体结构设置，水箱20位于燃烧室50的上方；燃烧器10设置于燃烧室50的下端，燃烧室50的上端设置有第一燃烧腔51；换热器30设置于水箱20的上端，水箱20的下端设置有第二燃烧腔21；换热水管40包括穿过换热器30的主换热段41和缠绕在水箱20外侧的盘管段42；
28.第一燃烧腔51上设置有若干个二次送风口52；水箱20由铜或铜合金制备而成。
29.氮氧化物的生成比例，与燃料与空气的混合比，燃烧效率、燃烧室50的局部较高燃烧温度等因素有关。而空气分级燃烧技术是降低氮氧化物排放的一种有效方法。即将燃烧所需要的空气分两个阶段送入。第一阶段，在燃烧初期，在主燃烧器10火排11处送入一次风，从主燃烧器10供入的空气量减少到总燃烧空气量的70－80％，使燃料先在缺氧的富燃料燃烧条件下燃烧，此时在还原性气氛中降低了生成nox的反应率，抑制了nox在这一燃烧中的生成量。第二阶段，在燃烧后期，朝火焰燃烧区域供入适量二次风，又称为"火上风"，使未燃尽的燃料继续燃烧，此时生成的nox的量有限，可有效降低氮氧化物的排放。
30.本实用新型中，水箱20的下方设置有燃烧室50，燃烧室50的上方朝上拉升形成有第一燃烧腔51，水箱20的下端为第二燃烧腔21；现有传统燃烧结构设置在水箱20内的燃烧腔被分隔成第一燃烧腔51和第二燃烧腔21，因此水箱20的高度跨度可大幅减小；并且燃料的充分燃烧主要发生在第二燃烧腔21内，因此仅需将水箱20制作为铜或铜合金材料，即可保证换热水管40的换热效率，而第一燃烧腔51的燃料仅进行初步燃烧，因此燃烧室50可采用铸铁或钣金材料制备，从而降低整个燃烧结构的重量及成本。此外，第一燃烧腔51设置的二次送风口52，为第一燃烧室50燃料的燃烧送入二次空气，作为二次风，即“火上风”利用空气分级燃烧技术，降低火焰的局部高温，使燃烧室50内未燃尽的燃料继续燃烧，在缩减了水箱20的高度跨度情况下，保证了燃料的充分空气补充和燃烧，有效降低氮氧化物的排放。
31.燃烧器10包括火排11、点火组件13和进气控制阀12等主要功能元件，该类元件，本领域的技术人员可根据现有技术进行选用，不得作为限制本实用新型的要素。
32.在本实施例中，燃烧器10包括若干个间隔并排设置的火排11；二次送风口52位于第一燃烧腔51的下端，靠近火排11的顶部设置。在风机和高温燃料形成的上升气流作用下，空气可从第一燃烧腔51的下端的二次送风口52送入，位于燃烧火焰的外缘下侧，并朝火焰中央顶部方向，在气流作用下送入，达到有效的补充二次空气的效果，保证燃烧的效率。
33.在本实施例中，燃烧室50包括底封板53，底封板53开设有若干个主进气孔54；主进气孔54设置于相邻两个火排11之间。底封板53封堵了燃烧室50下方的进气面，然后通过开设有限的主进气孔54的方式，风机转速不变的情况下，空气流量不变，缩小了进气面积，使得主进气孔54的空气流速加快，空气更加快速进入燃烧室50，并从设定好的火排11间隙之
间快速朝火排11上方补充一次空气，保证一次空气与火排11输出端燃料的混合效果。
34.具体的，底封板53还开设有若干个副进气孔55，副进气孔55设置于火排11的下方。副进气孔55插空设置在主进气孔54的四周空隙内，有效在火排11下方的空间进行一次空气的送入。
35.在本实施例中，为了保证盘管段42和水箱20的换热性能，第二燃烧腔21的高度不可以太低，经过试验测试，优选的，将完整的燃烧腔分设为第一燃烧腔51和第二燃烧腔21时，第二燃烧腔21的高度跨度为第一燃烧腔51的高度跨度的1至2倍范围内。
36.当然，本实用新型并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变形和替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。