本實(shí)用新型涉及熱水器
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種燃?xì)鉄崴鳌?br>背景技術(shù)：
：家用燃?xì)鉄崴餍袠I(yè)迅速發(fā)展，但是由于燃?xì)馊紵挟a(chǎn)生大量有害氣體CO和NOx，對(duì)環(huán)境和人體健康造成了極大的危害，并且煤氣中毒的事情時(shí)有報(bào)道，熱水器的安全問(wèn)題始終是人們需要關(guān)注的問(wèn)題?，F(xiàn)有的環(huán)保燃?xì)鉄崴魇侵苯訌氖彝馕肴紵諝獠?qiáng)制將燃燒產(chǎn)生的煙氣排向室外，這種方式雖然可以解決安全問(wèn)題，但是排向室外煙氣中的有害氣體NOx過(guò)多，對(duì)環(huán)境造成了污染。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種燃?xì)鉄崴鳎荚诮鉀Q現(xiàn)有的燃?xì)鉄崴饔泻怏w排放過(guò)多的技術(shù)問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的一種燃?xì)鉄崴?，所述燃?xì)鉄崴靼ㄍ鈿ひ约芭c所述外殼連接的風(fēng)機(jī)、水路系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)，所述燃燒系統(tǒng)包括設(shè)于外殼內(nèi)部的燃燒室、設(shè)于燃燒室中的水冷燃燒器和連通燃燒室頂部的排氣通道，所述風(fēng)機(jī)設(shè)于燃燒室的下方；所述水路系統(tǒng)包括進(jìn)水管、出水管以及連通進(jìn)水管和出水管的換熱器，所述換熱器置于燃燒室的上方；所述水冷燃燒器的一次空氣系數(shù)為1.6至1.8。優(yōu)選地，所述水冷燃燒器的噴嘴直立設(shè)置，所述燃燒室中水冷燃燒器與換熱器之間留有供噴嘴引射出火焰通過(guò)的直立空間。優(yōu)選地，所述噴嘴為預(yù)混噴嘴，該預(yù)混噴嘴的預(yù)混腔分別與所述風(fēng)機(jī)的風(fēng)道和燃?xì)鉄崴鞯娜細(xì)馔ǖ肋B通。優(yōu)選地，所述預(yù)混噴嘴的預(yù)混腔為鋁制件或銅制件。優(yōu)選地，所述水路系統(tǒng)還包括與進(jìn)水管連通的冷卻水管，所述冷卻水管經(jīng)過(guò)水冷燃燒器以對(duì)該水冷燃燒器進(jìn)行降溫。優(yōu)選地，所述水冷燃燒器包括多個(gè)并列設(shè)置的火排，每個(gè)火排上設(shè)有散熱片，所述冷卻水管與散熱片貼合設(shè)置。優(yōu)選地，所述燃?xì)鉄崴鬟€包括設(shè)置于燃燒室上方煙氣通道的催化反應(yīng)裝置，所述催化反應(yīng)裝置上附有催化CO燃燒的觸媒物質(zhì)。優(yōu)選地，所述催化反應(yīng)裝置貼附于換熱器外層。優(yōu)選地，所述催化反應(yīng)裝置為柵格件，柵格件上設(shè)有貫穿該柵格件的過(guò)氣通道。優(yōu)選地，所述過(guò)氣通道的通道內(nèi)壁上涂有催化CO燃燒的觸媒物質(zhì)。優(yōu)選地，所述排氣通道包括集煙罩，集煙罩扣設(shè)于燃燒室頂部，集煙罩相對(duì)燃燒室的一側(cè)開(kāi)設(shè)有出氣口。本實(shí)用新型通過(guò)將水冷燃燒器設(shè)置與燃燒室內(nèi)，風(fēng)機(jī)向燃燒室供應(yīng)空氣，以使水冷燃燒器的一次空氣系數(shù)為1.6至1.8，使水冷燃燒器噴出的燃?xì)膺_(dá)到全預(yù)混燃燒狀態(tài)，燃?xì)獾幕鹧嬷挥袃?nèi)焰燃燒，火焰高度只有普通大氣式燃燒的50％；無(wú)外焰燃燒，1000℃以上的高溫區(qū)縮短了70％以上，整個(gè)燃燒室的高度降低了30％，因此水冷燃燒器通過(guò)縮短高溫區(qū)，減少水冷燃燒器燃燒產(chǎn)生的煙氣在高溫區(qū)的停留時(shí)間，從而有效的抑制NOx生成，大大減少了燃?xì)鉄崴饔泻怏w的排放，使燃?xì)鉄崴鞲迎h(huán)保。附圖說(shuō)明圖1為本實(shí)用新型燃?xì)鉄崴饕粚?shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明：外殼1風(fēng)機(jī)2燃燒室31水冷燃燒器32排氣通道33出氣口331進(jìn)水管41出水管42換熱器43進(jìn)水閥411出水閥421水流觸感器412水比例閥413燃?xì)馔ǖ?燃?xì)獗壤y51催化反應(yīng)裝置6風(fēng)壓開(kāi)關(guān)7控制器8本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例就本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”“橫向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，并不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”“第三”、“第四”“第五”、“第六”僅用于描述的目的，而不能理解指示或暗示的重要性。為更好理解本實(shí)用新型，在此提供一種燃?xì)鉄崴鳎細(xì)鉄崴靼ㄍ鈿?以及與外殼1連接的風(fēng)機(jī)2、水路系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)，燃燒系統(tǒng)包括設(shè)于外殼1內(nèi)部的燃燒室31、設(shè)于燃燒室31中的水冷燃燒器32和連通燃燒室31頂部的排氣通道33，風(fēng)機(jī)2設(shè)于燃燒室31的下方；水路系統(tǒng)包括進(jìn)水管41、出水管42以及連通進(jìn)水管41和出水管42的換熱器43，換熱器43置于燃燒室31的上方；水冷燃燒器32的一次空氣系數(shù)為1.6至1.8。燃?xì)鉄崴鞯耐鈿?一般為金屬外殼1，將風(fēng)機(jī)2、水路系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)包裹于其中，燃燒系統(tǒng)包括燃燒室31、水冷燃燒器32和排氣通道33，燃燒室31可設(shè)置于外殼1的中部，燃燒室31的底部設(shè)置有水冷燃燒器32，燃燒室31的頂部設(shè)置有與外界連通的排氣通道33，燃燒室31是一個(gè)相對(duì)封閉的空間，水冷燃燒器32與燃?xì)鉄崴鞯娜細(xì)馔ǖ?連通，燃?xì)馔ǖ?的進(jìn)氣口處設(shè)有燃?xì)獗壤y51，該燃?xì)獗壤y51用于控制燃?xì)饬髁俊Ｋ淙紵?2采用直立式結(jié)構(gòu)，且相同功率的情況下噴嘴數(shù)量是普通燃燒器的數(shù)倍，具體地，水冷燃燒器32的噴嘴(圖中未顯示)直立設(shè)置，燃燒室31中水冷燃燒器32與換熱器43之間留有供噴嘴引射出火焰通過(guò)的直立空間，噴嘴噴出的火焰和火焰燃燒氣流也是在燃燒室31中直立噴出，從而氣流阻力小，引射的空氣多。風(fēng)機(jī)2設(shè)于外殼1的底部，即風(fēng)機(jī)2設(shè)于燃燒室31的下方，便于風(fēng)機(jī)2引入的氣流由燃燒室31底部吹入，便于火焰和火焰燃燒氣流在燃燒室31中直立噴出；此外燃?xì)鉄崴鬟€設(shè)置有風(fēng)壓開(kāi)關(guān)7，該風(fēng)壓開(kāi)關(guān)7用于控制風(fēng)機(jī)2運(yùn)行。當(dāng)然，風(fēng)機(jī)2也可以直接向水冷燃燒器32供應(yīng)燃燒所需的空氣。水路系統(tǒng)包括設(shè)置與外殼1底部的進(jìn)水管41和出水管42，以及換熱器43，水流依次經(jīng)過(guò)進(jìn)水管41、換熱器43和出水管42，進(jìn)水管41的入口處設(shè)置有進(jìn)水閥411，出水管42的出口處設(shè)置有出水閥421，此外，進(jìn)水管41上還可設(shè)置用于測(cè)試進(jìn)水流量的水流量傳感器412和用于調(diào)節(jié)進(jìn)水流量的水比例閥413，從而通過(guò)燃?xì)獗壤y和水比例閥實(shí)現(xiàn)對(duì)燃?xì)鉄崴鞯乃畾怆p調(diào)，恒溫精度更高，洗浴更舒適。換熱器43呈彎折管路結(jié)構(gòu)設(shè)置在燃燒室31的上部，在水冷燃燒器32點(diǎn)燃燃燒時(shí)，流水流經(jīng)換熱器43時(shí)與水冷燃燒器32射出火焰進(jìn)行熱交換，從而冷水因吸熱而溫度變高，溫度變高后的熱水由出水管42排出。一次空氣系數(shù)是：在燃燒器中預(yù)先和煤氣混合的空氣量與理論空氣之比，一次空氣系數(shù)的數(shù)值大小反映了預(yù)混氣體的混合狀況；例如一次空氣系數(shù)為1.6至1.8，也就是說(shuō)一次空氣的量是燃?xì)馔耆紵杩諝饬康?.6倍至1.8倍。風(fēng)機(jī)2為水冷燃燒器32供應(yīng)空氣，以使水冷燃燒器32的一次空氣系數(shù)為1.6至1.8。此外，燃?xì)鉄崴鬟€包括控制器8，控制器8分別與風(fēng)壓開(kāi)關(guān)7、水流量傳感器、風(fēng)機(jī)2、燃?xì)獗壤y、水比例閥電性連接，從而控制器8可控制風(fēng)機(jī)2開(kāi)關(guān)、風(fēng)機(jī)2向燃燒室31供應(yīng)的空氣量、燃?xì)夤?yīng)量、冷水供應(yīng)量等。具體地，控制器8根據(jù)燃?xì)馔ǖ?的供應(yīng)流量(可通過(guò)燃?xì)獗壤y獲取)，從而得知燃?xì)馔耆紵璧目諝饬浚缓罂刂破骺刂骑L(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速以向燃?xì)鉄崴魈峁?.6倍至1.8倍完全燃燒空氣量的空氣，其中完全燃燒空氣量的空氣為燃?xì)馔ǖ?的供應(yīng)流量的燃?xì)馔耆紵璧目諝饬俊Ｔ诒緦?shí)施例中，通過(guò)將水冷燃燒器32設(shè)置與燃燒室31內(nèi)，風(fēng)機(jī)2向燃燒室31供應(yīng)空氣，以使水冷燃燒器32的一次空氣系數(shù)為1.6至1.8，使水冷燃燒器32噴出的燃?xì)膺_(dá)到全預(yù)混燃燒狀態(tài)，燃?xì)獾幕鹧嬷挥袃?nèi)焰燃燒，火焰高度只有普通大氣式燃燒的50％；無(wú)外焰燃燒，1000℃以上的高溫區(qū)縮短了70％以上，整個(gè)燃燒室31的高度降低了30％，因此水冷燃燒器32通過(guò)縮短高溫區(qū)，減少水冷燃燒器32燃燒產(chǎn)生的煙氣在高溫區(qū)的停留時(shí)間，從而有效的抑制NOx生成，大大減少了燃?xì)鉄崴饔泻怏w的排放，使燃?xì)鉄崴鞲迎h(huán)保。此外，由于燃?xì)鉄崴饔泻怏w排放大大減小，就不需要強(qiáng)制把延期全部排向室外，大大緩解了燃?xì)鉄崴魇褂冒惭b的位置局限性。進(jìn)一步地，燃?xì)鉄崴鞯睦渌紵鲊娮鞛轭A(yù)混噴嘴，預(yù)混噴嘴具有用于混合空氣和燃?xì)獾念A(yù)混腔，該預(yù)混腔分別與風(fēng)機(jī)2的風(fēng)道和燃?xì)鉄崴鞯娜細(xì)馔ǖ?連通，從而風(fēng)機(jī)2直接向預(yù)混腔供應(yīng)空氣，燃?xì)馔ǖ?向預(yù)混腔供應(yīng)燃?xì)?，通過(guò)控制器8對(duì)風(fēng)機(jī)2和燃?xì)獗壤y進(jìn)行控制，使水冷燃燒器32的一次空氣系數(shù)為1.6至1.8，從而以一種簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了對(duì)水冷燃燒器32的一次空氣系數(shù)的調(diào)整。可選地，預(yù)混噴嘴的預(yù)混腔為鋁制件或銅制件。由于鋁制件和銅制件的導(dǎo)熱性很好，便于預(yù)混噴嘴或預(yù)混腔快速散熱，避免水冷燃燒器32出現(xiàn)回火現(xiàn)象。此外，基于生產(chǎn)成本和導(dǎo)熱性能的綜合考慮，預(yù)混噴嘴的預(yù)混腔可采用導(dǎo)熱性極佳且價(jià)格適中的紫銅件?？蛇x地，水路系統(tǒng)還包括與進(jìn)水管41連通的冷卻水管，冷卻水管經(jīng)過(guò)水冷燃燒器32以對(duì)該水冷燃燒器32進(jìn)行降溫，優(yōu)選地，冷卻水管纏繞在預(yù)混噴嘴的預(yù)混腔表面，冷水流經(jīng)冷卻水管以對(duì)預(yù)混腔進(jìn)行快速降溫。由于水冷燃燒器32一次空氣系數(shù)達(dá)到了1.2以上且水冷燃燒器32表面溫度達(dá)到200℃以上時(shí)，極易產(chǎn)生回火現(xiàn)象，現(xiàn)為水冷燃燒器32獨(dú)特地設(shè)計(jì)了冷卻水管，同時(shí)采用導(dǎo)熱性極佳的紫銅作為預(yù)混腔材料，利用冷水對(duì)燃燒器進(jìn)行冷卻，使水冷燃燒器32表面溫度降到100℃以下，不但降低了燃燒溫度，減少NOx排放，同時(shí)有效的防止了回火現(xiàn)象，保持燃燒的穩(wěn)定性。此外，所述水冷燃燒器包括多個(gè)并列設(shè)置的火排，每個(gè)火排上設(shè)有散熱片，所述冷卻水管與散熱片貼合設(shè)置。水冷燃燒器包括多個(gè)并列的火排，每個(gè)火排的上下兩側(cè)分別設(shè)有散熱片，且每個(gè)火排上側(cè)的散熱片上分別設(shè)有同軸線的上散熱安裝孔、下側(cè)的散熱片上分別設(shè)有同軸線的下散熱安裝孔，每個(gè)上散熱安裝孔的兩側(cè)分別設(shè)有環(huán)形的凸環(huán)、每個(gè)下散熱安裝孔的兩側(cè)分別設(shè)有環(huán)形的凸環(huán)，上散熱安裝孔和下散熱安裝孔上設(shè)有一端穿過(guò)每個(gè)上散熱安裝孔、另一端穿過(guò)每個(gè)下散熱安裝孔的冷卻水管。凸環(huán)有效的增加了冷卻水管與散熱片之間的熱傳遞效果?；鹋趴拷涑龌鸲说牟糠殖时馄降睦葼罱Y(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)既可以做到節(jié)省水冷燃燒器的空間，又可以有效的提高水冷散熱器的散熱效果，火苗可以在出火端均勻散開(kāi)，同時(shí)傳遞給散熱片的熱量也最多，散熱片設(shè)于呈扁平的喇叭狀結(jié)構(gòu)的火排上。進(jìn)一步地，燃?xì)鉄崴鬟€包括設(shè)置于燃燒室31上方煙氣通道的催化反應(yīng)裝置6，催化反應(yīng)裝置6上附有催化CO燃燒的觸媒物質(zhì)。從而水冷燃燒器32燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馀c催化反應(yīng)裝置6上的觸媒物質(zhì)接觸，從而煙氣中的CO通過(guò)催化氧化作用與空氣中的O2結(jié)合生成CO2等無(wú)毒氣體后排出，主要反應(yīng)化學(xué)方程式：2CO+O2＝2CO2，從而減少煙氣中CO含量、提高了排放標(biāo)準(zhǔn)、降低了對(duì)環(huán)境的污染；更特別的是，CO氧化反應(yīng)是一個(gè)放熱過(guò)程，即煙氣中的CO在觸媒物質(zhì)作用下充分燃燒以生成熱能，供燃?xì)鉄崴骷訜崾褂?，提高了熱水器的加熱效率，減少了燃?xì)庀?。可選地，催化反應(yīng)裝置6可部分貼附于換熱器43外層，即催化反應(yīng)裝置6可纏繞、安裝、扣合于換熱器43外層，水冷燃燒器32的射出火焰和產(chǎn)生的煙氣對(duì)換熱器43進(jìn)行加熱的同時(shí)，也對(duì)催化反應(yīng)裝置6進(jìn)行加熱以達(dá)到CO催化氧化反應(yīng)溫度，保證CO催化氧化反應(yīng)順利進(jìn)行?？蛇x地，催化反應(yīng)裝置6為柵格件，柵格件上設(shè)有貫穿該柵格件的過(guò)氣通道。柵格件可為柵格板，柵格件的過(guò)氣通道的延伸方向與水冷燃燒器32的噴嘴直立的延伸方向一致，從而保證噴嘴噴出火焰和燃燒生成的煙氣順利通向排氣通道33的前提下，使催化反應(yīng)裝置6與火焰、高溫?zé)煔獾慕佑|面積盡可能大，使催化反應(yīng)裝置6能夠穩(wěn)定受熱，保證CO催化氧化反應(yīng)順利進(jìn)行。優(yōu)選地，過(guò)氣通道的通道內(nèi)壁上涂有催化CO燃燒的觸媒物質(zhì)，提高了觸媒物質(zhì)與含有CO的高溫?zé)煔獾慕佑|面積，更有利于CO催化氧化反應(yīng)順利進(jìn)行，從而可將燃?xì)鉄崴鞯腃O、NOx排放控制在20ppm以內(nèi)。進(jìn)一步地，排氣通道33包括集煙罩，集煙罩扣設(shè)于燃燒室31頂部，集煙罩相對(duì)燃燒室31的一側(cè)開(kāi)設(shè)有出氣口331，集煙罩將與換熱器43進(jìn)行熱交換之后的煙氣聚攏并從出氣口331排出，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣的引流和聚集，有利于燃?xì)鉄崴鳟a(chǎn)生的煙氣快速、有序地從外殼1內(nèi)部排出。此外，出氣口331處可增設(shè)CO報(bào)警器，以此來(lái)提醒用戶CO是否超標(biāo)，保護(hù)用戶的生命安全。本實(shí)用新型還提供一種基于上述燃?xì)鉄崴鞯娜細(xì)鉄崴魅紵刂品椒?，該方法包括：獲取燃?xì)獗壤y的當(dāng)前燃?xì)饬髁?；根?jù)當(dāng)前燃?xì)饬髁浚@取當(dāng)前燃?xì)饬髁肯氯細(xì)馔耆紵璧耐耆紵諝饬?；根?jù)完全燃燒空氣量和目標(biāo)一次空氣系數(shù)，控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速以向水冷燃燒器提供對(duì)應(yīng)空氣量的空氣。燃?xì)鉄崴鞯目刂破鞑杉?dāng)前燃?xì)獗壤y的開(kāi)合度，并根據(jù)該開(kāi)合度得到燃?xì)馔ǖ赖漠?dāng)前燃?xì)饬髁?；然后根?jù)燃?xì)鉄崴魉褂萌細(xì)獾臍怏w種類和氣體燃燒化學(xué)式，得到一單位體積燃?xì)馔耆紵璧难鯕饬?，進(jìn)而得出當(dāng)前燃?xì)饬髁肯氯細(xì)馑璧难鯕饬浚罱K得到當(dāng)前燃?xì)饬髁肯氯細(xì)馑璧目諝饬?，即獲取到當(dāng)前燃?xì)饬髁肯氯細(xì)馔耆紵璧耐耆紵諝饬浚辉俑鶕?jù)該獲取的完全燃燒空氣量和目標(biāo)一次空氣系數(shù)(如目標(biāo)一次空氣系數(shù)為1.6至1.8)，得到燃?xì)鉄崴黠L(fēng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，從而控制風(fēng)機(jī)以目標(biāo)轉(zhuǎn)速工作，以向水冷燃燒器提供對(duì)應(yīng)空氣量的空氣，從而使水冷燃燒器32噴出的燃?xì)膺_(dá)到全預(yù)混燃燒狀態(tài)，燃?xì)獾幕鹧嬷挥袃?nèi)焰燃燒，火焰高度只有普通大氣式燃燒的50％；無(wú)外焰燃燒，1000℃以上的高溫區(qū)縮短了70％以上，整個(gè)燃燒室31的高度降低了30％，因此水冷燃燒器32通過(guò)縮短高溫區(qū)，減少水冷燃燒器32燃燒產(chǎn)生的煙氣在高溫區(qū)的停留時(shí)間，從而有效的抑制NOx生成，大大減少了燃?xì)鉄崴饔泻怏w的排放，使燃?xì)鉄崴鞲迎h(huán)保。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，本實(shí)用新型的各個(gè)實(shí)施例的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)人認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3