CN207065574U - 催化燃烧器和燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种催化燃烧器和燃气热水器，其中，所述催化燃烧器，用于燃气热水器，包括：燃烧器基体，所述燃烧器基体为导热件，且所述燃烧器基体上设有多个贯穿其上下表面的燃烧孔，每一所述燃烧孔的孔壁均设有催化剂；和加热件，嵌设于所述燃烧器基体内。本实用新型技术方案使得燃气热水器整体结构更加紧凑。

Description

催化燃烧器和燃气热水器

技术领域

本实用新型涉及热水器技术领域，特别涉及一种催化燃烧器和燃气热水器。

背景技术

催化燃烧指的是燃料在催化剂的作用下，在一定的温度条件下进行的燃烧反应。通常，实现催化燃烧的前提在于必须先对催化剂进行预加热。目前在燃气热水器中，一般在催化燃烧器下方设置加热件，加热件先对流入燃烧室内的空气进行加热，被加热后的空气再对催化燃烧器内的催化剂进行加热。但是由于加热件需要先加热空气，则加热件与催化燃烧器之间需要间隔一定的距离，如此使得整体占用空间较大，燃气热水器整体体积过大。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种催化燃烧器，旨在使得燃气热水器整体结构更加紧凑。

为实现上述目的，本实用新型提出的催化燃烧器，用于燃气热水器，包括：

燃烧器基体，所述燃烧器基体为导热件，且所述燃烧器基体上设有多个贯穿其上下表面的燃烧孔，每一所述燃烧孔的孔壁均设有催化剂；和，

加热件，嵌设于所述燃烧器基体内。

优选地，所述加热件沿所述燃烧器基体的周向延伸而呈环状设置，每一所述燃烧孔均位于所述加热件所围设的区域内。

优选地，所述催化燃烧器具有多个所述加热件，多个所述加热件沿上下方向间隔排布。

优选地，所述催化燃烧器还包括设于所述燃烧器基体上的温度传感器，所述温度传感器的感温部与所述燃烧器基体触接。

优选地，所述燃烧器基体上还开设有供所述温度传感器的感温部适配伸入的固定槽。

优选地，所述催化燃烧器还包括：

外壳，所述外壳呈框体状设置，并围设于所述燃烧器基体的周面；和，

保温层，位于所述外壳与所述燃烧器基体之间，并包裹所述燃烧器基体的周面设置。

优选地，所述外壳的上下两端均设有朝内延伸的限位翻边，两所述限位翻边共同夹持所述燃烧器基体。

优选地，所述催化剂包括：

载体，设于所述燃烧孔的孔壁上，所述载体呈褶皱状；和，

催化活性组分，附着于所述载体的褶皱状表面。

本实用新型还提出一种燃气热水器，所述燃气热水器包括燃烧室，以及催化燃烧器，所述催化燃烧器位于所述燃烧室内，所述催化燃烧器包括：

燃烧器基体，所述燃烧器基体为导热件，且所述燃烧器基体上设有多个贯穿其上下表面的燃烧孔，每一所述燃烧孔的孔壁均设有催化剂；和，

加热件，嵌设于所述燃烧器基体内。

优选地，所述燃烧室具有燃气进口，所述燃气进口处设有进气阀，所述燃气热水器的控制器用以在所述催化燃烧器的温度达到预设的催化起燃温度时，控制所述进气阀开启。

本实用新型中，通过将加热件设置在燃烧器基体内，使得加热件与燃烧器基体形成为一体，如此，整体结构更加紧凑，布局也更为合理，从而大大节省了空间，避免了燃气热水器整机过大。同时，由于加热件是与燃烧器基体接触，而直接对燃烧器基体进行加热的，则加热件的热量散失较少，能量利用率高，使得催化剂能够较为快速地被加热件加热到催化起燃温度，从而减少了有害物质的排放。

附图说明

图1为本实用新型燃气热水器一实施例的结构示意图；

图2为图1中催化燃烧器的俯视图；

图3为图2中催化燃烧器沿A-A的剖切示意图；

图4为图2中催化燃烧器的燃烧孔的剖切示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	燃烧室	25	保温层
20	催化燃烧器	30	燃气混合器
				21	燃烧器基体	31	混合腔
211	燃烧孔	32	空气进口
				212	催化剂	33	燃气进口
2121	载体	34	混合气出口
				2122	催化活性组分	40	进气阀
22	加热件	50	风机
				23	温度传感器	60	水管
24	外壳	70	换热器
				241	翻边	80	控制器

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种燃气热水器，如图1所示，所述燃气热水器包括燃烧室10，所述燃烧室10内设有催化燃烧器20。通常，为使得燃气与空气混合更加充分，在所述燃烧室10内且位于催化燃烧器20下方还设有燃气混合器30。所述燃气混合器30具有一混合腔31，所述混合腔31具有空气进口32、燃气进口33以及混合气出口34，所述燃气进口33与燃气罐连通。所述空气进口32处通常设有风机50，以将外界空气抽入所述燃烧室10内，一般地，风机50安装在燃烧室10的下方以便向上泵送空气。所述混合气出口34与所述燃烧室10连通，优选地，所述混合气出口34位于所述燃气混合器30的顶面，以正对所述催化燃烧器20出风。一般的，所述混合气出口34具有多个，以使得出风范围大，且出风更加均匀。燃气与空气在所述混合腔31内混合后，从所述混合气出口34排出，并在所述催化燃烧器20上进行点火燃烧。通常，在所述燃气进口33处还设有进气阀40，所述燃气热水器的控制器80通过控制所述进气阀40的工作状态以控制所述燃气进口33进气或停止进气。

所述燃气热水器还包括水管60和换热器70，所述水管60穿插于所述换热器70上，所述换热器70位于所述催化燃烧器20上方，用于吸收燃气燃烧释放的热量，并对水管60中的水进行加热。

请结合参考图2至图4，在本实用新型实施例中，所述催化燃烧器20包括：

燃烧器基体21，所述燃烧器基体21为导热件，且所述燃烧器基体21上开设有多个燃烧孔211，每一所述燃烧孔211均沿上下方向贯穿所述燃烧器基体21的上下表面，且每一所述燃烧孔211的孔壁均设有催化剂212；和，

加热件22，嵌设于所述燃烧器基体21内。

本实用新型实施例中，所述燃烧器基体21通常呈方块状，当然，本实用新型中对此并不进行限定。在一些实施例中，所述燃烧器基体21的材质优选为蜂窝陶瓷或碳化硅陶瓷，所述燃烧孔211为所述燃烧器基体21烧结形成的通孔。多个所述燃烧孔211优选呈矩阵排布。所述催化剂212优选采用涂覆的方式设置在所述燃烧孔211的孔壁。本实用新型中，当混合气体上升至所述燃烧孔211内时，混合气体在催化剂212的作用下，进行催化燃烧。

所述加热件的延伸方向可与所述燃烧孔211相同，例如沿上下方向延伸；当然，所述加热件也可沿水平方向延伸。所述加热件22优选为PTC电加热件。

本实用新型中，通过将加热件22嵌设在燃烧器基体21内，使得加热件22与燃烧器基体21形成为一体，如此，整体结构更加紧凑，布局也更为合理，从而大大节省了空间，避免了燃气热水器整机过大。同时，由于加热件22是与燃烧器基体21接触，而直接对燃烧器基体21进行加热的，则加热件22的热量散失较少，能量利用率高，使得催化剂212能够较为快速地被加热件22加热到催化起燃温度，从而减少了有害物质的排放。

为增加加热件22的加热范围，使得催化剂212能够被快速加热，在一实施例中，所述加热件22呈弯折状。通过将加热件22设置为弯折状，使得加热件22的整体长度变长，可加热的范围更大。优选地，所述加热件22沿所述燃烧器基体21的周向呈环状设置，每一所述燃烧孔211均位于所述加热件22所围设的区域内，如此，环状的所述加热件22产生的热量集中朝环内传递，从而更好地加热催化剂212。当然，在其它实施例中，所述加热件22也可靠近所述燃烧器基体21的侧面，而沿该侧面边缘呈环状设置。

为进一步提高加热效率，所述催化燃烧器20具有多个所述加热件22，多个所述加热件22沿上下方向间隔排布。通过设置多个加热件22，使得沿上下方向上的各个位置的催化剂212均能够被很好地加热，从而保证燃气能够被很好的催化。

本实用新型实施例中，所述催化燃烧器20还包括设于所述燃烧器基体21上的温度传感器23，所述温度传感器23的感温部与所述燃烧器基体21相接触，以检测所述燃烧器基体21的温度。该实施例中，为使得测温结果更加准确，与催化剂212的温度更为接近，则所述温度传感器23优选伸入到所述燃烧器基体21内部设置。具体地，所述燃烧器基体21上还开设有固定槽，所述温度传感器23具有适配伸入所述固定槽内的感温部，则所述感温部测得的是所述燃烧器基体21内部的温度，而不是燃烧器基体21表面的温度，该内部温度与催化剂212温度更为接近。

具体地，所述温度传感器23与控制器80电连接，所述控制器80用于在所述燃气热水器开启时，控制所述进气阀40关闭，并控制所述加热件22接通电源。所述控制器80还用于在所述燃烧器基体21的温度达到预设的催化起燃温度时，控制所述进气阀40开启，以使得燃气进入到所述燃烧孔211内进行催化燃烧。而当所述燃烧器基体21的温度低于预设的催化起燃温度时，表明此时催化剂212的催化效果较差，因此此时所述进气阀40是关闭的，以避免燃气进入燃烧室10。所述预设的催化起燃温度具体根据催化剂212的种类确定，优选地，所述预设的催化起燃温度在100-500摄氏度之间。为节省电量，所述控制器80还用于在催化燃烧稳定后，根据热负荷控制加热件22断电。当然，在其它实施例中，所述控制器80还可以在所述加热件22工作预设时长后，控制所述进气阀40开启。

所述进气阀40优选为比例阀。控制器80通过控制比例阀不仅可控制燃气的导通或阻断，还可调节进入燃烧室10的燃气的进气量。进一步地，所述控制器80还用于根据燃烧室10的燃气进气量调整风机50的转速，以控制进入燃烧室10的空气量，从而调节进入燃烧室10的空气与燃气的比例，以使燃气进行无焰燃烧时释放的热量可满足用水需求。

为减少所述燃烧器基体21热量的散失，在一实施例中，所述催化燃烧器20还包括：

外壳24，所述外壳24呈框体状设置，并围设于所述燃烧器基体21的周面；和，

保温层25，位于所述外壳24与所述燃烧器基体21之间，并包裹所述燃烧器基体21的周面设置。

该实施例中，所述保温层25优选为保温棉。通过设置保温层25，能够减少热量朝四周散失，使得热量集中朝内以加热所述催化剂212，从而提高热能利用率，以更好地对催化剂212进行预热。

所述外壳24的上下两端均设有翻边241，所述翻边241朝所述燃烧器基体21弯折，两所述翻边241共同夹持所述燃烧器基体21。该实施例中，所述燃烧器基体21位于两所述翻边241之间，并被两所述翻边241共同夹持。该实施例中，所述外壳24与所述燃烧室10的内壁连接。优选地，所述外壳24与所述燃烧室10的内壁密封接触，使得混合气体全部流入所述燃烧孔211进行催化燃烧，避免了混合气体从所述燃烧器基体21与所述燃烧室10内壁之间的空隙而未经催化燃烧就排出。

所述催化剂212包括：

载体2121，设于所述燃烧孔211的孔壁上，所述载体2121呈褶皱状；和，

催化活性组分2122，附着于所述载体2121的褶皱状表面。

该实施例中，由于所述载体2121呈褶皱状设置，能够增大载体2121的表面积，使得载体2121表面可被附着更多的催化活性组分2122，以提高催化性能。所述载体2121可由耐热的陶瓷材料或耐热的金属材料制成，例如三氧化二铝。催化活性组分2122可以为钯、铂、稀土金属或过渡金属氧化物催化剂212等，也可以为它们中的任意两种或两种以上的混合物。催化活性组分2122通常具有固定的催化起燃温度，即当催化燃烧器20本身的温度达到催化起燃温度后，流经其的燃气将会在催化剂212作用下与空气中的氧气进行无焰燃烧以释放热量，由此，混合气能够进行更充分更快速的燃烧，从而提高了能源利用率，并减少了有害物质的排放。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种催化燃烧器，用于燃气热水器，其特征在于，包括：

燃烧器基体，所述燃烧器基体为导热件，且所述燃烧器基体上设有多个贯穿其上下表面的燃烧孔，每一所述燃烧孔的孔壁均设有催化剂；和，

加热件，嵌设于所述燃烧器基体内。

2.如权利要求1所述的催化燃烧器，其特征在于，所述加热件沿所述燃烧器基体的周向延伸而呈环状设置，每一所述燃烧孔均位于所述加热件所围设的区域内。

3.如权利要求2所述的催化燃烧器，其特征在于，所述催化燃烧器具有多个所述加热件，多个所述加热件沿上下方向间隔排布。

4.如权利要求1所述的催化燃烧器，其特征在于，所述催化燃烧器还包括设于所述燃烧器基体上的温度传感器，所述温度传感器的感温部与所述燃烧器基体触接。

5.如权利要求4所述的催化燃烧器，其特征在于，所述燃烧器基体上还开设有供所述温度传感器的感温部适配嵌设的固定槽。

6.如权利要求1所述的催化燃烧器，其特征在于，所述催化燃烧器还包括：

外壳，所述外壳呈框体状设置，并围设于所述燃烧器基体的周面；和，

保温层，位于所述外壳与所述燃烧器基体之间，并包裹所述燃烧器基体的周面设置。

7.如权利要求6所述的催化燃烧器，其特征在于，所述外壳的上下两端均设有朝内延伸的限位翻边，两所述限位翻边共同夹持所述燃烧器基体。

8.如权利要求1至7任意一项所述的催化燃烧器，其特征在于，所述催化剂包括：

载体，设于所述燃烧孔的孔壁上，所述载体呈褶皱状；和，

催化活性组分，附着于所述载体的褶皱状表面。

9.一种燃气热水器，其特征在于，所述燃气热水器包括燃烧室，以及如权利要求1至8任意一项所述的催化燃烧器，所述催化燃烧器位于所述燃烧室内。

10.如权利要求9所述的燃气热水器，其特征在于，所述燃烧室具有燃气进口，所述燃气进口处设有进气阀，所述燃气热水器的控制器用以在所述催化燃烧器的温度达到预设的催化起燃温度时，控制所述进气阀开启。