AT403727B - WATER HEATER WITH A HONEYCOMB COATED WITH A CATALYST - Google Patents

WATER HEATER WITH A HONEYCOMB COATED WITH A CATALYST Download PDF

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AT403727B
AT403727B AT0140896A AT140896A AT403727B AT 403727 B AT403727 B AT 403727B AT 0140896 A AT0140896 A AT 0140896A AT 140896 A AT140896 A AT 140896A AT 403727 B AT403727 B AT 403727B
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    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
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    • F24H1/26Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body
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Claims (2)

AT 403 727 B Die Erfindung bezieht sich auf einen Wasserheizer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches. Bei bekannten derartigen Wasserheizern ist ein im wesentlichen vertikaler Schacht vorgesehen, in dem ein Wabenkörper mit katalytischer Beschichtung angeordnet ist. Dabei ist in Strömungsrichtung der Abgase ein dem Wabenkörper nachgeschalteter Wärmetauscher angeordnet. Bei solchen Wasserheizern ergibt sich das Problem, daß zur Erreichung einer gewünschten Leistung relativ große Wabenkörper erforderlich sind. Dabei ergibt sich jedoch das Problem, daß die im Inneren des Wabenkörpers entstehende Wärme nur schwer abgeführt werden kann und es zu Überhitzungen kommen kann, die zu einer Beschädigung der katalytischen Beschichtung führen können. Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Wasserheizer der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem die Wärme des katalytisch beschichteten Wabenkörpers einfach ausgekoppelt werden kann. Erfindungsgemäß wird dies bei einem Wasserheizer der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches erreicht. Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist sichergestellt, daß die einzelnen Wabenkörper nicht der Strahlungswärme des benachbarten Wabenkörpers ausgesetzt sind. Für eine vorbestimmte Leistung können die einzelnen Wabenkörper so gewählt werden, daß jeder einen gleichen Teil der erforderlichen Leistung umsetzt. Die im Bereich einzelner Wabenkörper entstehende Wärme kann, da die Wabenkörper rundum von Doppelwänden umgeben sind, die vom wärmeaufnehmenden Medium durchströmt sind, sehr einfach ausgekoppelt werden. Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch einen erfindungsgemäßen Wasserheizer darstellt. Der Wasserheizer weist einen, in Draufsicht gesehen, im wesentlichen kreisförmigen Schacht 1 auf. Dieser Schacht 1 ist von Doppelwänden 2 gebildet, deren Inneres 3 von Wasser durchströmt ist. In diesem Schacht 1 sind drei Wabenkörper 4 mit durchgehenden Kanälen um 120° versetzt angeordnet, wobei die Wände der Kanäle der Wabenkörper 4 in einem mehr oder weniger großem Ausmaß mit einem Katalysator beschichtet sind. Der Schacht 1 ist mit einer im wesentlichen radial verlaufenden Trennwand 5 versehen, die eine Einlaßöffnung 6 für ein Brenngas-Luftgemisch von einer Auslaßöffnung 7 für die durch die katalytische Umsetzung des Brenngas-Luftgemisches entstandenen Abgase trennt. Beim Betrieb des Wasserheizers strömt ein Brenngas-Luftgemisch über die Einlaßöffnung 6 in den Schacht 1 ein und durchströmt diesen in Umfangsrichtung. Dabei durchströmt das Brenngas-Luftgemisch den ersten Wabenkörper 4 und wird dabei zu einem Teil umgesetzt. Die dabei entstehende Hitze wird an die Doppelwände 2 des Schachtes 1 über die Seitenflächen des Wabenkörpers 4 abgegeben. Weiter nimmt die Doppelwand 2 des Schachtes 1 auch Strahlungswärme der Wabenkörper 4 auf. Der Rest des Brenngas-Luftgemisches samt den bereits entstandenen Abgasen durchströmt den nächsten Wabenkörper 4 und wird dort teilweise umgesetzt. Das restliche Brenngas-Luftgemisch samt den entstandenen Abgasen durchströmt den letzten Wabenkörper 4 in dem es vollständig umgesetzt wird. Die Abgase strömen danach über die Auslaßöffnung 7 ab. Die entstandene Wärme wird zu einem Teil über die Seitenwände der Wabenkörper 4 auf die Doppelwände 2 und damit das diese durchströmende Wasser abgegeben. Ein weiterer Teil der Wärme wird den entstandenen heißen Abgasen durch die gekühlten Doppelwände 2 entzogen und ein weiterer Teil wird in diese durch Wärmestrahlung der Wabenkörper 4 eingebracht. Da die Wabenkörper 4 nur jeweils einen Teil der vorgesehenen Leistung des gesamten Wasserheizers erbringen müssen, können diese mit relativ geringer Erstreckung in Strömungsrichtung des Brenngas-Luftgemisches gewählt werden, wodurch die in deren Innerem entstehende Wärme gut ausgekoppelt werden kann und es zu keiner Überhitzung der katalytischen Beschichtung kommt. Letzteres wird auch dadurch verhindert, daß die einzelnen Wabenkörper 4 nicht im Bereich des Strahlungskegels der Wärmestrahlung des benachbarten Wabenkörpers liegt. Patentansprüche 1. Wasserheizer mit einem mit einem Katalysator beschichteten Wabenkörper (4), der in einem von Doppelwänden (2) begrenzten mit einer Einströmöffnung (6) für ein Brenngas-Luftgemisch und einer Ausströmöffnung (7) für die Abgase versehenen Schacht (1) angeordnet ist, wobei das Innere (3) der Doppelwände (2) von Wasser durchströmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht (1), im Grundriß gesehen, kreisbogenförmig ausgebildet und mit einer die Eintrittsöffnung (6) von der Aus-AT 403 727 B The invention relates to a water heater according to the preamble of the claim. In known water heaters of this type, an essentially vertical shaft is provided, in which a honeycomb body with a catalytic coating is arranged. A heat exchanger downstream of the honeycomb body is arranged in the flow direction of the exhaust gases. The problem with such water heaters is that relatively large honeycomb bodies are required to achieve a desired performance. The problem arises, however, that the heat generated inside the honeycomb body is difficult to dissipate and overheating can occur, which can damage the catalytic coating. The aim of the invention is to avoid these disadvantages and to propose a water heater of the type mentioned at the outset, in which the heat of the catalytically coated honeycomb body can be easily extracted. According to the invention this is achieved in a water heater of the type mentioned by the characterizing features of the claim. The proposed measures ensure that the individual honeycomb bodies are not exposed to the radiant heat of the adjacent honeycomb body. For a predetermined output, the individual honeycomb bodies can be selected so that each one implements an equal part of the required output. The heat generated in the area of individual honeycomb bodies can be very easily extracted, since the honeycomb bodies are completely surrounded by double walls through which the heat-absorbing medium flows. The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, which schematically represents a water heater according to the invention. The water heater has an essentially circular shaft 1, seen in plan view. This shaft 1 is formed by double walls 2, the interior 3 of which water flows through. In this shaft 1, three honeycomb bodies 4 with continuous channels are arranged offset by 120 °, the walls of the channels of the honeycomb bodies 4 being coated to a greater or lesser extent with a catalyst. The shaft 1 is provided with a substantially radially extending partition 5 which separates an inlet opening 6 for a fuel gas-air mixture from an outlet opening 7 for the exhaust gases resulting from the catalytic conversion of the fuel gas / air mixture. When the water heater is in operation, a fuel gas / air mixture flows into the shaft 1 via the inlet opening 6 and flows through it in the circumferential direction. The fuel gas / air mixture flows through the first honeycomb body 4 and is partially implemented. The heat generated is released to the double walls 2 of the shaft 1 via the side surfaces of the honeycomb body 4. Furthermore, the double wall 2 of the shaft 1 also absorbs radiant heat from the honeycomb body 4. The rest of the fuel gas-air mixture together with the exhaust gases already formed flows through the next honeycomb body 4 and is partially implemented there. The remaining fuel gas-air mixture together with the resulting exhaust gases flows through the last honeycomb body 4 in which it is completely implemented. The exhaust gases then flow out through the outlet opening 7. The heat generated is partly emitted via the side walls of the honeycomb body 4 onto the double walls 2 and thus the water flowing through them. Another part of the heat is extracted from the resulting hot exhaust gases by the cooled double walls 2 and another part is introduced into the honeycomb body 4 by thermal radiation. Since the honeycomb bodies 4 only have to provide part of the intended output of the entire water heater, they can be selected with a relatively small extent in the flow direction of the fuel gas / air mixture, as a result of which the heat generated inside them can be decoupled well and the catalytic converter does not overheat Coating is coming. The latter is also prevented by the fact that the individual honeycomb bodies 4 are not in the region of the radiation cone of the thermal radiation of the adjacent honeycomb body. 1. Water heater with a honeycomb body (4) coated with a catalyst, which is arranged in a wall (2) delimited by double walls (2) with an inflow opening (6) for a fuel gas / air mixture and an outflow opening (7) for the exhaust gases wherein the interior (3) of the double walls (2) has water flowing through it, characterized in that the shaft (1), viewed in plan view, is designed in the form of a circular arc and with an inlet opening (6) from the outlet 2 AT 403 727 B strömöffnung (7) trennenden Trennwand (5) versehen ist, wobei in dem Schacht (1) über dessen Umfang gleichmäßig verteilt mehrere, vorzugsweise drei, mit einem Katalysator beschichtete Wabenkörper (4) angeordnet sind. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 32 AT 403 727 B flow opening (7) separating partition (5) is provided, in the shaft (1) evenly distributed over its circumference several, preferably three, with a catalyst coated honeycomb body (4) are arranged. With 1 sheet of drawings 3
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5425632A (en) * 1990-11-26 1995-06-20 Catalytica, Inc. Process for burning combustible mixtures
AT401016B (en) * 1995-01-16 1996-05-28 Vaillant Gmbh CATALYTIC HEAT GENERATOR

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5425632A (en) * 1990-11-26 1995-06-20 Catalytica, Inc. Process for burning combustible mixtures
AT401016B (en) * 1995-01-16 1996-05-28 Vaillant Gmbh CATALYTIC HEAT GENERATOR

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