本發(fā)明涉及家電設(shè)備,具體涉及燃燒裝置、家電設(shè)備及其控制方法。
背景技術(shù):
1、現(xiàn)有的家電設(shè)備如壁掛爐、燃?xì)鉄崴鳎蠖喽际峭ㄟ^燃燒裝置來加熱用水,目前,基于全預(yù)混燃燒技術(shù)的燃燒裝置被廣泛應(yīng)用,其主要通過將燃?xì)夂涂諝忸A(yù)先混合成均勻的預(yù)混合氣體,并在燃燒器中對預(yù)混合氣體進(jìn)行燃燒,釋放熱量,加熱水溫,由于燃?xì)馀c氧氣已經(jīng)預(yù)先充分混合,能夠提高燃燒效率。
2、然而,現(xiàn)有的全預(yù)混燃燒器工作模式單一,不能適應(yīng)不同工作負(fù)荷狀態(tài)下的燃燒情況,在大負(fù)荷工作狀態(tài)時,全預(yù)混燃燒溫度過高,易產(chǎn)生氮氧化物,在小負(fù)荷工作狀態(tài)時,全預(yù)混燃燒火焰不穩(wěn)定,容易出現(xiàn)回火熄火或者燒壞零件的現(xiàn)象。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本發(fā)明提供了一種燃燒裝置、家電設(shè)備及其控制方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中全預(yù)混燃燒,存在的大負(fù)荷狀態(tài)時,燃燒溫度過高,易產(chǎn)生氮氧化物,小負(fù)荷狀態(tài)時,易回火熄火的問題。
2、第一方面,本發(fā)明提供了一種燃燒裝置,燃燒裝置包括:
3、燃燒器,包括燃燒室以及間隔設(shè)置在燃燒室內(nèi)的若干組燃燒孔,每組燃燒孔分別包括第一燃燒孔和位于第一燃燒孔內(nèi)的第二燃燒孔;
4、預(yù)混結(jié)構(gòu),第一燃燒孔與第二燃燒孔之間形成出風(fēng)間隙,預(yù)混結(jié)構(gòu)包括與出風(fēng)間隙連通的第一預(yù)混腔、以及與第二燃燒孔連通的第二預(yù)混腔;
5、進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu),包括風(fēng)機(jī)、以及連通在風(fēng)機(jī)和第一預(yù)混腔之間的第一空氣通道、連通在風(fēng)機(jī)和第二預(yù)混腔之間的第二空氣通道;
6、燃?xì)廨斔徒Y(jié)構(gòu),包括燃?xì)獗壤y、以及連通在燃?xì)獗壤y和第一預(yù)混腔之間的第一燃?xì)馔ǖ?、連通在燃?xì)獗壤y和第二預(yù)混腔之間的第二燃?xì)馔ǖ溃?/p>
7、其中,出風(fēng)間隙的開口面積大于第二燃燒孔的開口面積,第一空氣通道和第二空氣通道為常開狀態(tài),第一燃?xì)馔ǖ篮偷诙細(xì)馔ǖ肋x擇性地開閉。
8、有益效果:第一燃燒孔與第二燃燒孔之間的間隙、以及第二燃燒孔構(gòu)成兩個開口面積不同的火孔,并且通過設(shè)置兩個預(yù)混腔、兩個空氣通道以及兩個燃?xì)馔ǖ溃诓煌瑹嶝?fù)荷需求時分別開啟對應(yīng)的燃?xì)馔ǖ?,以滿足不同燃燒條件,通過在大負(fù)荷和小負(fù)荷時分別開啟對應(yīng)的燃?xì)馔ǖ廊紵?,?shí)現(xiàn)半預(yù)混燃燒和全預(yù)混燃燒相結(jié)合的工作模式,能夠適應(yīng)不同工作負(fù)荷狀態(tài)下的燃燒情況,在不同工作模式下,兩個空氣通道始終處于常開狀態(tài),能夠為燃燒提供充足的氧氣,利用空氣給全預(yù)混燃燒降溫,降低燃燒溫度,降低氮氧化物產(chǎn)生,利用半預(yù)混燃燒彌補(bǔ)全預(yù)混燃燒小負(fù)荷燃燒時火焰不穩(wěn)定,容易回火、燒壞零件的問題,實(shí)現(xiàn)了全負(fù)荷穩(wěn)定燃燒的技術(shù)效果,提高了熱效率,有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中全預(yù)混燃燒,存在的大負(fù)荷狀態(tài)時,燃燒溫度過高,易產(chǎn)生氮氧化物,小負(fù)荷狀態(tài)時,易回火熄火的問題。
9、在一種可選的實(shí)施方式中,燃燒裝置具有大負(fù)荷燃燒模式和小負(fù)荷燃燒模式;
10、當(dāng)燃燒裝置為大負(fù)荷燃燒模式時,第一燃?xì)馔ǖ来蜷_、第二燃?xì)馔ǖ狸P(guān)閉,經(jīng)第一空氣通道輸送的空氣和第一燃?xì)馔ǖ垒斔偷娜細(xì)庠诘谝活A(yù)混腔內(nèi)預(yù)混后,由出風(fēng)間隙噴出并被點(diǎn)燃,經(jīng)第二空氣通道輸送的空氣從第二燃燒孔直接逸出到燃燒室;
11、當(dāng)燃燒裝置為小負(fù)荷燃燒模式時,第一燃?xì)馔ǖ狸P(guān)閉、第二燃?xì)馔ǖ来蜷_,經(jīng)第二空氣通道輸送的空氣和第二燃?xì)馔ǖ垒斔偷娜細(xì)庠诘诙A(yù)混腔內(nèi)預(yù)混后,由第二燃燒孔噴出并被點(diǎn)燃,經(jīng)第一空氣通道輸送的空氣從出風(fēng)間隙直接逸出到燃燒室。
12、有益效果:在熱負(fù)荷需求較大時,燃燒裝置啟動大負(fù)荷燃燒模式,第一燃?xì)馔ǖ来蜷_,第二燃?xì)馔ǖ狸P(guān)閉,由第一空氣通道的空氣和第一燃?xì)馔ǖ赖娜細(xì)庠诘谝活A(yù)混腔中進(jìn)行預(yù)混,然后通過兩個燃燒孔間隙到達(dá)燃燒室燃燒,實(shí)現(xiàn)全預(yù)混燃燒,燃?xì)馊紵c所需空氣全部預(yù)先進(jìn)行混合,火焰?zhèn)鞑タ欤紵郎囟雀?,?yīng)用在熱水器中能夠帶來換熱更快更多,加熱水能力高,換熱效率更高,節(jié)約燃?xì)獾募夹g(shù)效果,同時第二空氣通道會輸送部分空氣,這部分空氣經(jīng)過第二預(yù)混腔,從第二燃燒孔逸出到燃燒室,可以帶走燃燒環(huán)境的一部分熱量,降低燃燒溫度,減少氮氧化物、降低有害物質(zhì)的產(chǎn)生。在熱負(fù)荷需求較小時,燃燒裝置啟動小負(fù)荷燃燒模式,第二燃?xì)馔ǖ来蜷_,第一燃?xì)馔ǖ狸P(guān)閉,第二空氣通道的空氣和第二燃?xì)馔ǖ赖娜細(xì)庠诘诙A(yù)混腔中進(jìn)行預(yù)混,然后從第二燃燒孔噴出燃燒,進(jìn)行半預(yù)混燃燒,在小負(fù)荷工況時,燃?xì)馀c所需空氣部分預(yù)先混合,出風(fēng)間隙持續(xù)提供燃燒所需的二次空氣,維持燃燒室內(nèi)燃燒的持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行,火焰更穩(wěn)定不易熄火回火,通過利用半預(yù)混燃燒彌補(bǔ)全預(yù)混燃燒小負(fù)荷燃燒時火焰不穩(wěn)定,容易回火燒壞零件,供熱不穩(wěn)定的問題。
13、在一種可選的實(shí)施方式中,第一預(yù)混腔的體積大于第二預(yù)混腔的體積。
14、有益效果:通過將第一預(yù)混腔的體積設(shè)置為大于第二預(yù)混腔的體積,能夠有效地確保在大負(fù)荷燃燒模式,第一預(yù)混腔能夠向出風(fēng)間隙提供充足的混合燃燒氣體。本技術(shù)通過設(shè)置的尺寸大小不同的火孔和預(yù)混腔,能夠根據(jù)不同工作負(fù)荷狀態(tài)選擇不同大小的預(yù)混腔進(jìn)行燃?xì)夂涂諝饣旌?,以及對?yīng)大小的火孔出火燃燒,從而滿足不同燃燒條件。
15、在一種可選的實(shí)施方式中,燃?xì)獗壤y具有第一燃?xì)獬隹诤偷诙細(xì)獬隹?,第二預(yù)混腔具有燃?xì)馊肟诤涂諝馊肟冢?/p>
16、第一燃?xì)馔ǖ酪欢伺c第一燃?xì)獬隹谶B接,另一端連接在第一空氣通道的上游位置;第二燃?xì)馔ǖ酪欢伺c第二燃?xì)獬隹谶B接,另一端與燃?xì)馊肟谶B接;
17、風(fēng)機(jī)具有第一出風(fēng)口和第二出風(fēng)口,第一空氣通道一端與第一出風(fēng)口連接,另一端與第一預(yù)混腔連通;第二空氣通道一端與第二出風(fēng)口連接,另一端與空氣入口連接。
18、有益效果:燃?xì)獗壤y可以采用一進(jìn)兩出式的結(jié)構(gòu),燃?xì)獗壤y的進(jìn)口連接進(jìn)氣接頭,進(jìn)氣接頭再連接用戶家中燃?xì)馔ǖ?,燃?xì)獗壤y的兩個燃?xì)獬隹诜謩e與第一燃?xì)馔ǖ篮偷诙細(xì)馔ǖ肋B接,可通過控制燃?xì)獗壤y的開度情況調(diào)整分配到第一燃?xì)馔ǖ篮偷诙細(xì)馔ǖ乐械娜細(xì)獗壤?。此外,第一燃?xì)馔ǖ劳ㄟ^連接在第一空氣通道的上游位置,實(shí)現(xiàn)其與第一預(yù)混腔的連通,使得燃?xì)庠谶M(jìn)入第一預(yù)混腔之前就能夠提前在第一空氣通道中與第一空氣通道內(nèi)的空氣混合,從而延長了燃?xì)夂涂諝獾幕旌下窂胶突旌蠒r間,使得燃?xì)夂涂諝饽軌蚋浞值鼗旌稀?/p>
19、在一種可選的實(shí)施方式中,風(fēng)機(jī)包括:
20、葉輪;
21、蝸殼,葉輪設(shè)置在蝸殼內(nèi),蝸殼包括螺旋部和沿螺旋部的切線方向延伸的出風(fēng)部,出風(fēng)部的端口構(gòu)成第一出風(fēng)口,出風(fēng)部的側(cè)壁上開設(shè)有第二出風(fēng)口。
22、有益效果:通過采用出風(fēng)部的端口構(gòu)成第一出風(fēng)口,出風(fēng)部的側(cè)壁開設(shè)第二出風(fēng)口的設(shè)計,使得第一出風(fēng)口能夠提供更大的出風(fēng)量,保證在大負(fù)荷燃燒模式時,能夠為燃燒提供充足的氧氣,同時也能夠有效地保證在小負(fù)荷燃燒模式時,持續(xù)為燃燒二次供氧,從而維持燃燒室內(nèi)燃燒的持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行,避免出現(xiàn)回火熄火的現(xiàn)象。
23、在一種可選的實(shí)施方式中,第一空氣通道包括連接段和混合段,連接段連接在風(fēng)機(jī)的第一出風(fēng)口和混合段之間;
24、連接段遠(yuǎn)離混合段的一端側(cè)壁上設(shè)有燃?xì)膺M(jìn)口,第一燃?xì)馔ǖ肋B接在燃?xì)膺M(jìn)口和第一燃?xì)獬隹谥g。
25、有益效果:第一空氣通道通過采用連接段和混合段的設(shè)計,方便與第一出風(fēng)口的連接的同時,也能夠有效地保證空氣和燃?xì)庠诘谝豢諝馔ǖ纼?nèi)的混合效果,并且通過將燃?xì)膺M(jìn)口開設(shè)在連接段遠(yuǎn)離混合段的一端,使得燃?xì)鈴牡谝豢諝馔ǖ赖纳嫌芜M(jìn)入,從而延長燃?xì)夂涂諝獾幕旌下窂胶突旌蠒r間,使得燃?xì)夂涂諝饽軌虺浞只旌?,進(jìn)行全預(yù)混燃燒。
26、在一種可選的實(shí)施方式中,第一空氣通道內(nèi)沿氣體流動方向間隔設(shè)置有若干個擋筋;
27、若干個擋筋交替排布在第一空氣通道的相對兩側(cè),以在第一空氣通道內(nèi)形成蛇形的氣流通道。
28、有益效果:通過在第一空氣通道內(nèi)設(shè)置的多個擋筋,能夠起到擾流的作用,并且通過將多個擋筋交替排布在第一空氣通道的相對兩側(cè),能夠在第一空氣通道內(nèi)形成蛇形的氣流通道,進(jìn)一步延長混合氣體在第一空氣通道內(nèi)的流動路徑,可以使得燃?xì)馀c空氣充分混合,進(jìn)行全預(yù)混燃燒。
29、在一種可選的實(shí)施方式中,燃燒器包括:
30、第一燃燒板,其上間隔開設(shè)有多個第一燃燒孔;
31、第二燃燒板,設(shè)置在第一燃燒板的下方,第二燃燒板上間隔設(shè)置有多個燃燒芯,燃燒芯內(nèi)設(shè)有第二燃燒孔;
32、第一燃燒孔的內(nèi)徑大于燃燒芯的外徑,多個燃燒芯一一對應(yīng)地穿設(shè)在多個第一燃燒孔中,燃燒芯的外周與第一燃燒孔的內(nèi)周形成出風(fēng)間隙。
33、有益效果:第一燃燒板上設(shè)置有多個第一燃燒孔,第二燃燒板上間隔設(shè)置有多個燃燒芯,燃燒芯內(nèi)部形成有第二燃燒孔,第一燃燒孔孔徑大于燃燒芯最大外徑,多個燃燒芯一一對應(yīng)地穿設(shè)在多個第一燃燒孔中,使得第一燃燒板和第二燃燒板可以套設(shè)形成組合燃燒板,第一燃燒孔和燃燒芯套設(shè)時形成的間隙與第二燃燒孔構(gòu)成兩個相互獨(dú)立的火孔,兩個火孔中的一個供混合后的燃燒氣體噴出,另一個供空氣噴出,具體地,在大負(fù)荷工況時,第一燃燒孔和燃燒芯的間隙用來出混合后的燃燒氣體,第二燃燒孔用來出空氣,小負(fù)荷工況時,第一燃燒孔和燃燒芯的間隙用來出空氣,第二燃燒孔用來出混合后的燃燒氣體,以滿足不同熱負(fù)荷需求。
34、在一種可選的實(shí)施方式中,預(yù)混結(jié)構(gòu)包括:
35、第一預(yù)混殼體,內(nèi)具第一預(yù)混腔,第一預(yù)混殼體的上端敞口設(shè)置,下端與第一空氣通道連通;
36、燃燒器蓋設(shè)在第一預(yù)混殼體的敞口端,以使得第一預(yù)混腔與出風(fēng)間隙連通。
37、有益效果:第一預(yù)混殼體的上端通過采用敞口的設(shè)計,能夠增加第一預(yù)混腔的出口面積,并且通過將燃燒器覆蓋安裝在第一預(yù)混殼體的敞口端,使得第一預(yù)混腔能夠直接與出風(fēng)間隙連通,進(jìn)一步簡化結(jié)構(gòu),同時確保第一預(yù)混腔內(nèi)的氣體能夠更順暢、高效地從出風(fēng)間隙逸出。
38、在一種可選的實(shí)施方式中,預(yù)混結(jié)構(gòu)還包括:
39、第二預(yù)混殼體,內(nèi)具第二預(yù)混腔,第二預(yù)混殼體安裝固定在第一預(yù)混殼體上;
40、第二燃燒板包括間隔設(shè)置的多個分配板條,每個分配板條上分別間隔設(shè)置有多個燃燒芯,分配板條內(nèi)部具有分配通道,分配通道與燃燒芯內(nèi)的第二燃燒孔連通;
41、多個分配板條的同一側(cè)端部固定在第二預(yù)混殼體上,且每個分配通道均與第二預(yù)混腔相連通。
42、有益效果:第二燃燒板通過采用間隔設(shè)置的多個分配板條的設(shè)計,第一預(yù)混腔內(nèi)的氣體可通過相鄰兩個分配板條之間的間隙,進(jìn)入到第一燃燒孔和第二燃燒孔之間的出風(fēng)間隙并排出,避免采用整塊封閉板狀結(jié)構(gòu)會將出風(fēng)間隙完全遮擋住,使得第一預(yù)混腔內(nèi)的氣體無法進(jìn)入出風(fēng)間隙的問題。此外,通過將多個分配板條的同一側(cè)端部固定在第二預(yù)混殼體上,裝配起來更加方便一些。
43、第二方面,本發(fā)明還提供了一種家電設(shè)備,包括壁掛爐、燃?xì)鉄崴髦械娜我环N,家電設(shè)備包括:
44、外殼;
45、上述任一實(shí)施方式的燃燒裝置,燃燒裝置用于加熱用水。
46、第三方面,本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用于上述任一實(shí)施方式家電設(shè)備的控制方法,燃燒裝置具有大負(fù)荷燃燒模式和小負(fù)荷燃燒模式,控制方法包括:
47、接收預(yù)設(shè)的用水指令;
48、基于用水指令,分析判斷用水溫度是否大于設(shè)定水溫;
49、若是,則控制燃燒裝置啟動大負(fù)荷燃燒模式:
50、控制第一燃?xì)馔ǖ来蜷_、第二燃?xì)馔ǖ狸P(guān)閉,控制經(jīng)第一空氣通道輸送的空氣和第一燃?xì)馔ǖ垒斔偷娜細(xì)庠诘谝活A(yù)混腔內(nèi)預(yù)混后,由出風(fēng)間隙噴出,并由點(diǎn)火機(jī)構(gòu)點(diǎn)燃,在燃燒室內(nèi)進(jìn)行燃燒以加熱水溫,同時控制經(jīng)第二空氣通道輸送的空氣從第二燃燒孔直接逸出到燃燒室;
51、若否,則控制燃燒裝置啟動小負(fù)荷燃燒模式:
52、控制第一燃?xì)馔ǖ狸P(guān)閉、第二燃?xì)馔ǖ来蜷_,控制經(jīng)第二空氣通道輸送的空氣和第二燃?xì)馔ǖ垒斔偷娜細(xì)庠诘诙A(yù)混腔內(nèi)預(yù)混后,由第二燃燒孔噴出并由點(diǎn)火機(jī)構(gòu)點(diǎn)燃,在燃燒室內(nèi)進(jìn)行燃燒以加熱水溫,同時控制經(jīng)第一空氣通道輸送的空氣從出風(fēng)間隙直接逸出到燃燒室。
53、有益效果:大負(fù)荷燃燒模式采用了預(yù)混燃燒,小負(fù)荷燃燒模式采用了擴(kuò)散燃燒,燃燒裝置通過設(shè)置兩個燃?xì)馔ǖ篮蛢蓚€空氣通道,在大負(fù)荷和小負(fù)荷時分別開啟對應(yīng)的燃?xì)馔ǖ廊紵?,兩個空氣通道常開提供燃燒所需氧氣,降低了燃燒溫度,實(shí)現(xiàn)了全負(fù)荷穩(wěn)定燃燒的技術(shù)效果,極大程度地提高了熱水器的熱效率,解決了現(xiàn)有技術(shù)中全預(yù)混燃燒小負(fù)荷燃燒不穩(wěn)定的問題。