一种环保型集气罩及应用该集气罩的燃气热水器的制作方法

本实用新型涉及燃气热水器技术领域，尤其涉及一种环保型集气罩及应用该集气罩的燃气热水器。

背景技术：

燃气热水器凭借热效率高、加热速度快、温度调节稳定、可多人连续使用的优点，目前仍是众多消费者的首选。现有的燃气热水器上通常安装有集气罩，以将燃烧产生的烟气快速排出到室外，其中，燃气热水器在使用时不可避免地会生成一氧化碳(CO)、硫化物等有害气体，传统的燃气热水器的烟气大多是经集气罩直接排放到外部，对周围环境造成了污染。近年来，国家对污染物排放控制的越来越严格，节能减排也是国家一直倡导的发展方向。因此，对燃气热水器产生的烟气进行净化处理成为亟待解决的一个问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能够对烟气中的CO进行催化变换的环保型集气罩。

本实用新型所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种应用环保型集气罩的燃气热水器，该燃气热水器能够对烟气中的CO进行催化变换。

本实用新型解决第一个技术问题所采用的技术方案为：一种环保型集气罩，包括具有集烟腔的罩体，所述集烟腔内设有用于对烟气中的CO进行催化变换的催化模块；所述催化模块包括具有若干烟气孔道的第一基体及附着在该第一基体表面的催化剂涂层，烟气经由所述催化模块的烟气通道后从集气罩的排烟口排出。

为了避免因烟气中酸性气引起催化模块中的催化剂中毒，所述罩体的集烟腔内还设有可对烟气中的酸性气进行净化的前处理模块，所述前处理模块位于所述催化模块的上游；所述前处理模块包括具有若干烟气孔道的第二基体及附着在该第二基体的表面上用于吸收酸性气的涂层，烟气经由所述前处理模块的烟气通道后进入所述催化模块。所述前处理模块能够对烟气中的硫化物等酸性气体进行净化，从而有效减少了位于其下游的催化模块的催化剂的中毒几率，延长了催化模块的使用寿命。

为了方便地将前处理模块及催化模块装配到罩体的集烟腔中，所述罩体的壁面上设有用于装入所述前处理模块及催化模块的安装口，所述安装口上可拆卸连接有封盖。所述安装口的设置，使得前处理模块及催化模块在更换时，直接从该安装口装入或取出即可，而不必将集气罩拆卸下来。

作为改进，所述第一基体及所述第二基体均为板状基体，两个板状基体间隔设置在所述罩体的集烟腔的内壁上。这种板状基体能够方便地设于所述罩体的烟气集烟腔中。

为了使经过前处理模块处理后的烟气能够更均匀地进入催化模块，所述第一基体及所述第二基体之间的间距为4-6mm。其中，优选为5mm。

为了将前处理模块及催化模块稳定地放置在罩体的集烟腔中，所述罩体的内壁上设有用于放置前处理模块的第一安置座，及用于放置催化模块的第二安置座。

作为改进，所述第一基体和/或所述第二基体的烟气孔道包括多个圆形孔道，相邻的两个圆形孔道之间通过一个支撑壁连接；多个圆形孔道与连接圆形孔道的多个支撑壁之间围设形成供烟气流通的第二孔道。

进一步改进，多个所述圆形孔道在所述第一基体和/或所述第二基体上均匀布置；多个所述圆形孔道的孔径相同，并且壁厚相等。

进一步改进，每一个所述圆形孔道的外壁上均匀连接有六个支撑壁。

为了减少烟气在流动过程中阻力，所述第一基体的烟气孔道正对所述第二基体的烟气孔道。

为了方便该集气罩装配到燃气热水器或其它装置上，所述罩体上设有用于连接其他部件的安装部。

本实用新型解决第二个技术问题所采用的技术方案为：一种应用环保型集气罩的燃气热水器，包括壳体及设于所述壳体内的热交换器，所述集气罩的罩体位于所述热交换器的上方，并连接所述壳体。

与现有技术相比，本实用新型的优点：本实用新型中的环保型集气罩的集烟腔中设有催化模块，当烟气流经该催化模块时，催化模块能够对烟气中CO进行催化转化，从而减少排放的烟气中的CO的含量，使得燃气热水器排放的烟气更加环保，利于周围人群的健康及环境保护。

附图说明

图1为本实用新型实施例中环保型集气罩的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中环保型集气罩的部分结构分解图；

图3为本实用新型实施例中环保型集气罩的剖视图；

图4为本实用新型实施例中环保型集气罩的罩体的内部结构示意图；

图5为本实用新型实施例中环保型集气罩的催化模块的结构示意图，其中，前处理模块的结构与催化模块的结构相同；

图6为图5中A处的放大图；

图7为本实用新型实施例中装配有环保型集气罩的燃气热水器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

参见图1-图6，一种环保型集气罩包括具有集烟腔11及排烟口12的罩体10，罩体10的集烟腔11内在烟气的流通方向上依次设有前处理模块30及催化模块20，即前处理模块30设于催化模块20的上游，烟气依次流经前处理模块30及催化模块20后从排烟口12排出，其中，前处理模块30可对烟气中的酸性气进行净化，以避免酸性气进入催化模块20中造成催化模块20中的催化剂中毒，具体地，前处理模块30包括具有若干烟气孔道的第二基体及附着在该第二基体的表面上用于吸收酸性气的涂层，其中，涂层可以为市场上常规的可对二氧化硫等酸性气进行吸收的碱性材料或其他催化材料；催化模块20可对烟气中的CO进行催化变换，具体地，催化模块20包括具有若干烟气孔道的第一基体及附着在该第一基体表面的催化剂涂层，其中，催化剂涂层中含有贵金属催化剂。在本实施例中，第一基体及第二基体均为陶瓷基体，具体地可以采用堇青石，催化剂涂层包括载体及贵金属活性成分，贵金属活性成分负载在载体上，具体地，贵金属可以为铂、钯、锇、铱等，其中，优选铂，贵金属粒径不超过100nm，优选为10nm，此外，载体成分可以选择分子筛、羟基磷灰石、钙钛矿等材料，在本实施例中，优选为羟基磷灰石作为贵金属活性成分的载体。

在本实施例中，集气罩的集烟腔11内的前处理模块30能够对烟气中的硫化物等酸性气体进行净化，从而有效减少了位于其下游的催化模块20的催化剂的中毒几率，延长了催化模块20的使用寿命，另一方面，前处理模块30的设置也相应地减少了集气罩上的酸性冷凝液的形成，避免对催化模块20或者燃气热水器中的其他部件造成腐蚀，延长了催化模块20及热水器的使用寿命。

参见图3及图5，第一基体及第二基体均为板状基体，两个板状基体间隔设置在罩体10的集烟腔11的内壁上，具体地，第一基体位于第二基体的上方，这种板状基体能够方便地设于罩体10的烟气集烟腔中。为了更方便地将前处理模块30及催化模块20装配到罩体10的集烟腔11中，罩体10的壁面上设有用于装入前处理模块30及催化模块20的安装口13，安装口13上可拆卸连接有用于封闭该安装口13的封盖14，具体地，封盖14可通过螺钉紧固到罩体10的安装口13位置处，其中，安装口13的大小与前处理模块30及催化模块20的尺寸相适配，使述前处理模块30及催化模块20能够顺利的装进罩体10内即可，详见图2。安装口13的设置，使得前处理模块30及催化模块20在更换时，直接从该安装口13装入或取出即可，而不必将集气罩拆卸下来，极大地提高了各模块的更换效率，也方便了对各模块的使用情况进行检查。此外，为了将前处理模块30及催化模块20稳定地放置在罩体10的集烟腔11中，罩体10的内壁上设有用于放置前处理模块30的第一安置座15，及用于放置催化模块20的第二安置座16，其中第一安置座15及第二安置座16可以为设置在罩体10的内壁上的条形搁置板或者搁置块，在本实施例中，第一安置座15为连接在罩体10内壁上的多个条形搁置板，第二安置座16为设置在罩体10周壁上的多个搁置块，详见图4。

为了使经过前处理模块30处理后的烟气能够更均匀地进入催化模块20，第一基体及第二基体之间的间距为4-6mm，在本实施例中，根据两模块之间的间距仿真效果模拟实验的相关实验数据表明，间距为5mm时能够满足烟气均匀进入催化模块20中进行充分催化的要求，其中，两模块之间的间距具体是指前处理模块30的第二基体的顶部到催化模块20的第一基体的底部的距离α，详见图3。此外，在本实施例中，第一基体的烟气孔道正对第二基体的烟气孔道，减少了烟气在流动过程中阻力，

参见图5及图6，第一基体和/或第二基体的烟气孔道包括多个圆形孔道40，相邻的两个圆形孔道40的外壁之间连接有一个支撑壁41，多个圆形孔道40与连接这些圆形孔道40的多个支撑壁41之间围设的区域形成了一个供烟气流通的第二孔道42。在本实施例中，第一基体与第二基体均采用圆形孔道40与第二孔道42组合布置的结构，具体地，所述第一基体及所述第二基体上的多个所述圆形孔道40均匀布置，并且各基体上的多个所述圆形孔道40的孔径相同，并且壁厚相等，更具体地，圆形孔道40的外壁上沿其周向均匀连接有六个支撑壁41，这样，本实施例中的第二孔道42形成一个半曲六边形孔道，即该半曲六边形孔道由圆心连线呈正三角形的三个相邻的圆形孔道40与连接三个圆形孔道40的三个支撑壁41围设而成，并且在本实施例中，一个圆形孔道40与设于该圆形孔道40外周的六个半曲六边形孔道形成一个重复单元；其中，半曲六边形是指正六边形的相互间隔的三条边为弧形边，其余三条边为直线形边，在本实施例中，半曲六边形的三条弧形边由三个相邻的圆形孔道40的一段弧形孔壁构成，其余三条直线形边由连接这三个圆形孔道40的三个支撑壁41构成。根据对前处理模块30和催化模块20的烟气孔道的横截面形状仿真数据表明，圆形截面的烟气通道的流体阻力较小，但是在陶瓷基体上加工许多的圆形通孔，无法保证通孔之间的壁厚相等，因此，在本实施例中选择烟气孔道的截面形状为半曲六边形与圆形组合的结构。这种结构设置，在减少烟气在各烟气孔道中的流体阻力的基础上，同时满足了基体的各烟气孔道壁厚相同的要求，方便了各基体的各烟气孔道的加工。

此外，为了方便地将该集气罩装配到燃气热水器或其它装置上，罩体10上设有用于连接其他部件的安装部，在本实施例中，安装部包括设于罩体10的外壁上的第一安装部18及设于罩体10的集烟腔11的进烟口处的第二安装部17，其中，第一安装部18为两个，分别设于罩体10的两侧壁上，第一安装部18设有螺钉孔，可通过螺钉连接其他部件，第二安装部17为沿罩体10的集烟腔11的进烟口的边缘向外翻折的翻边，该翻边可以方便地与燃气热水器的壳体50或者其他装置的烟气通道进行连接，详见图2。

本实施例中的环保型集气罩，可以方便地转配在燃气热水器上，图7示出了一种燃气热水器，包括壳体50及设于壳体50内的热交换器51，集气罩的罩体10位于热交换器51的上方，并连接壳体50。

在本实施例中环保型集气罩具有多个优点，首先，该环保型集气罩的集烟腔11中设有催化模块20，当烟气流经该催化模块20时，催化模块20能够对烟气中CO进行催化转化，从而减少排放的烟气中的CO的含量，使得燃气热水器排放的烟气更加环保，利于周围人群的健康及环境保护；其次，集气罩的罩体10内的前处理模块30能够对烟气中的硫化物等酸性气体进行净化，从而有效减少了位于其下游的催化模块20的催化剂的中毒几率，延长了催化模块20的使用寿命，另一方面，前处理模块30的设置也相应地减少了集气罩上的酸性冷凝液的形成，避免对催化模块20或者燃气热水器中的其他部件造成腐蚀，延长了催化模块20及热水器的使用寿命；此外，环保型集气罩上具有安装口13，在实际使用过程中，当发现需要对前处理模块30或者催化模块20上的积碳进行清理时或者对相应的模块进行更换时，可直接将前处理模块30或者催化模块20通过安装口13从集气罩的集烟腔11中取出，十分方便快捷；此外，第一基体及第二基体的烟气孔道由圆形孔道与第二孔道组合而成，这种烟气孔道的结构设置，在减少烟气在各烟气孔道中的流体阻力的基础上，同时满足了基体的各烟气孔道壁厚相同的要求，方便了各基体的各烟气孔道的加工。