CH690196A5

CH690196A5 - Water heater with heat exchanger

Info

Publication number: CH690196A5
Application number: CH182797A
Authority: CH
Inventors: Seonhi Dr Ro
Original assignee: Vaillant Gmbh
Priority date: 1996-08-05
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 2000-05-31
Also published as: DE29714365U1

Abstract

The heater has a catalytic burner which is located inside the combustion chamber (14) and is formed by a honeycomb body (6). The honeycomb body is coated with a catalyst (13) and acts upon the heat exchanger (10) which possesses fins (16). The catalytic coating is solely provided on the outflow end part (8) of the honeycomb body, and on the heat exchanger fins. The catalytic coating of the honeycomb from its outflow end-surface may penetrate by a few millimetres, such as 1 to 2 millimetres, inside the ducts (12) of the honeycomb body.

Description

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CH 690 196 A5 CH 690 196 A5

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Beschreibung description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wasserheizer gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1. The invention relates to a water heater according to the preamble of claim 1.

Bei bekannten derartigen Wasserheizern ist der Wabenkörper im Wesentlichen über die gesamte Länge seiner Kanäle mit einer katalytischen Be-schichtung versehen. Der Wärmetauscher wird dabei durch die entstehende Wärmestrahlung des Wabenkörpers erwärmt und weist keinerlei katalytische Beschichtung auf. In known water heaters of this type, the honeycomb body is provided with a catalytic coating essentially over the entire length of its channels. The heat exchanger is heated by the heat radiation from the honeycomb body and has no catalytic coating whatsoever.

Bei dieser bekannten Lösung ergibt sich das Problem, dass es aufgrund der nur relativ geringen Auskopplung der Wärme zu einer Überhitzung der katalytischen Beschichtung des Wabenkörpers kommen kann oder die vollständige katalytische Umsetzung unter niedriger Oberflächentemperatur nicht erreicht wird. The problem with this known solution is that the catalytic coating of the honeycomb body can overheat due to the relatively low coupling-out of the heat, or the complete catalytic conversion cannot be achieved at a low surface temperature.

Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und einen Wasserheizer der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem einerseits die Gefahr einer Überhitzung der katalytischen Beschichtung vermieden ist und andererseits die vollständige katalytische Umsetzung erreicht wird. The aim of the invention is to avoid this disadvantage and to propose a water heater of the type mentioned in the introduction, in which on the one hand the risk of overheating of the catalytic coating is avoided and on the other hand the complete catalytic conversion is achieved.

Erfindungsgemäss wird dies bei einem Wasserheizer der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht. According to the invention this is achieved in a water heater of the type mentioned by the characterizing features of claim 1.

Durch die vorgeschlagenen Massnahmen ist sichergestellt, dass nur in einem entsprechend kleinen Teil des Wabenkörpers ein weitaus überragender Teil des Brenngas-Luftgemisches umgesetzt wird und dadurch Wärme entsteht, wodurch der Wabenkörper Wärme von seiner ausströmseitigen Stirnfläche zum Wärmetauscher abstrahlt. Dabei wird nur ein Teil des Brenngas-Luftgemisches im Bereich des Wabenkörpers umgesetzt. Das nicht umgesetzte Brenngas-Luftgemisch samt den durch die Umsetzung entstandenen Abgasen strömt zum Wärmetauscher, wo das restliche Brenngas-Luftgemisch an den katalytisch beschichteten Lamellen umgesetzt wird. Dabei ergibt sich eine sehr gute Auskopplung der dabei entstehenden Wärme, da diese an den Lamellen entsteht und von diesen dem den Wärmetauscher durchströmenden Wasser zugeleitet wird. The proposed measures ensure that only in a correspondingly small part of the honeycomb body a far superior part of the fuel gas / air mixture is converted and heat is generated, as a result of which the honeycomb body radiates heat from its outflow end face to the heat exchanger. Only part of the fuel gas-air mixture is converted in the area of the honeycomb body. The unreacted fuel gas-air mixture together with the waste gases resulting from the reaction flows to the heat exchanger, where the remaining fuel gas / air mixture is converted on the catalytically coated fins. This results in a very good decoupling of the heat generated, since this arises on the fins and is fed by these to the water flowing through the heat exchanger.

Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich der Vorteil, dass ein noch überwiegender Teil des Brenngas-Luftgemisches im Bereich des Wabenkörpers umgesetzt wird. Der kleinere Teil des Brenngas-Luftgemisches wird dagegen im Bereich des Wärmetauschers umgesetzt. The features of claim 2 result in the advantage that a still predominant part of the fuel gas-air mixture is implemented in the area of the honeycomb body. The smaller part of the fuel gas-air mixture, however, is implemented in the area of the heat exchanger.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch einen erfindungs-gemässen Wasserheizer zeigt. The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, which schematically shows a water heater according to the invention.

Der Wasserheizer weist eine Gemischleitung 1 auf, in dem das von einem nicht dargestellten Gebläse vorgemischte Brenngas-Luftgemisch einem Mischraum 2 zugeführt wird. Dabei strömt das Gemisch durch ein zylinderförmiges oder halbkugelförmiges Lochblech 3 in den Mischraum 2 ein. The water heater has a mixture line 1 in which the fuel gas / air mixture premixed by a blower (not shown) is fed to a mixing chamber 2. The mixture flows through a cylindrical or hemispherical perforated plate 3 into the mixing chamber 2.

In dem Mischraum 2 ist ein grobgelochtes Lochblech 4 und über diesem ein fein gelochtes Lochblech 5 angeordnet, wobei sich diese Lochbleche 4. 5 über den gesamten Mischraum 2 erstrecken und nach oben abschliessen. A roughly perforated perforated plate 4 is arranged in the mixing space 2 and a finely perforated perforated plate 5 is arranged above it, these perforated plates 4.5 extending over the entire mixing space 2 and closing off at the top.

Oberhalb dieser Lochbleche 4, 5 ist ein Wabenkörper 6 angeordnet, der sich über den gesamten Mischraum 2 erstreckt und vertikal verlaufende durchgehende Kanäle 12 aufweist. Dieser Wabenkörper 6 ist in einem von einem wasserdurchströmten Doppelmantel 15 umgebenen Brennraum 14 angeordnet und im ausströmseitigen Endbereich 8 mit einer katalytisch wirkenden Beschichtung 13 versehen. A honeycomb body 6 is arranged above these perforated plates 4, 5 and extends over the entire mixing chamber 2 and has vertical channels 12 running through it. This honeycomb body 6 is arranged in a combustion chamber 14 surrounded by a double jacket 15 through which water flows and is provided with a catalytically active coating 13 in the outflow end region 8.

Im Brennraum 14 ist weiter ein mit Lamellen 16 versehener zweilagiger Wärmetauscher 10 angeordnet, stromauf dessen eine Zündelektrode 18 vorgesehen ist. In the combustion chamber 14 there is also a two-layer heat exchanger 10 provided with fins 16, upstream of which an ignition electrode 18 is provided.

Die Lamellen 16 dieses Wärmetauschers 10 sind im dem Wabenkörper 6 zugekehrten Endbereich 9 mit einem weiteren als Katalysator 13 wirkenden Beschichtung versehen. The fins 16 of this heat exchanger 10 are provided in the end region 9 facing the honeycomb body 6 with a further coating which acts as a catalyst 13.

Der Brennraum 14 ist oberhalb des Wärmetauschers 10 mit einer Abgashaube 11 abgeschlossen, die mit einem Kaminanschluss 17 versehen ist. The combustion chamber 14 is closed above the heat exchanger 10 with an exhaust hood 11, which is provided with a chimney connection 17.

Im Betrieb strömt ein Brenngas-Luftgemisch durch die Gemischleitung 1 in den Mischraum 2 ein. In diesem verteilt sich das Gemisch, durchströmt die Lochbleche 4 und 5 tritt in den Wabenkörper 6 ein. In operation, a fuel gas / air mixture flows through the mixture line 1 into the mixing chamber 2. The mixture is distributed in this, flows through the perforated plates 4 and 5 enters the honeycomb body 6.

Bei dem Erreichen der Betriebstemperatur des katalytisch beschichteten Endbereiches 8 wird das Gemisch teilweise katalytisch dort umgesetzt. Die dabei entstehende Wärme strahlt im Wesentlichen von der oberen Stirnseite 19 des Wabenkörpers 6 gegen den Wärmetauscher 10 ab. Ein Teil der Wärme strahlt auch gegen die Doppelwand 15 ab und erwärmt diese. When the operating temperature of the catalytically coated end region 8 is reached, the mixture is partially catalytically reacted there. The heat generated radiates essentially from the upper end face 19 of the honeycomb body 6 against the heat exchanger 10. Part of the heat also radiates against the double wall 15 and heats it up.

Das restliche Brenngas-Luftgemisch strömt samt den bereits entstandenen Abgasen zum Wärmetauscher 10 und wird im Bereich der mit einer weiteren katalytischen Beschichtung versehene Bereich 9 der Lamellen 16 vollständig umgesetzt. The remaining fuel gas / air mixture, together with the exhaust gases that have already formed, flows to the heat exchanger 10 and is completely converted in the area of the area 9 of the fins 16 provided with a further catalytic coating.

Die dabei entstehende Wärme wird über die Lamellen 16 geleitet und in das den Wärmetauscher 10 durchströmende Wasser eingebracht und erwärmt dieses. The heat generated is passed over the fins 16 and introduced into the water flowing through the heat exchanger 10 and heats it.

Die Abgase strömen über die Abgashaube 11 und den Kaminanschluss 17 ab. The exhaust gases flow through the exhaust hood 11 and the chimney connection 17.

Der gleiche Wasserheizer kann auch mit einem Sturzbrenner arbeiten, dann liegt der durch den Wabenkörper gebildete Brenner oben, für den Wabenkörper ist sowohl metallisches als auch keramisches Material anwendbar. The same water heater can also work with a lintel burner, then the burner formed by the honeycomb body is at the top, both metallic and ceramic material can be used for the honeycomb body.

Claims

1. Water heater with a heat exchanger (10) arranged in a combustion chamber (14), provided by a catalytic burner formed by a coated honeycomb body (6) acting as a catalyst, provided with fins (16), characterized in that the honeycomb body ( 6) is provided with a catalytically active coating (13) only in the outflow end region (8) and the fins (16) of the heat exchanger (10) are also provided with a catalytically active coating.

2. Water heater according to claim 1, characterized in that the catalytically acting loading

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Layering (13) of the honeycomb body (6) on its end face on the outflow side extends only in the millimeter range into the interior of the channels (12) of the honeycomb body (6).

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