催化燃烧器和燃气热水器的制作方法

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，呈现无焰燃烧状态。因此，目前的燃气热水器中，催化燃烧器需要加热至一定的温度后，才能维持催化燃烧。一般来说，目前采用的预热催化燃烧器的方案是采用明火燃烧器进行预热。明火燃烧和催化燃烧两个过程所需的空气和燃气的配比量不同，因而需要将这两个燃烧过程进行检测判定。目前采用的检测判定的方案是在催化燃烧器上布置热电偶。当热电偶的温度达到一定值(例如大于700℃)并维持向上的趋势(通过斜率判定)时，认为已经进入催化燃烧阶段。由于催化燃烧器是蓄热体，其导热和传热系数极低，无法快速进行换热，大量的热量聚集在催化燃烧器上，催化燃烧器表面温度可达1100℃以上。因此，常规的K型热电偶无法正常工作，而采用B型热电偶，则成本太高。技术实现要素：本实用新型的主要目的是提出一种催化燃烧器，旨在解决现有技术中的催化燃烧器的温度太高以至于热电偶的成本过高的问题。为实现上述目的，本实用新型公开了一种催化燃烧器，所述催化燃烧器包括：燃烧器本体，所述燃烧器本体设有燃烧孔；催化剂，所述催化剂设于所述燃烧孔的孔壁；以及耐高温部，所述耐高温部包裹所述燃烧器本体的周面，所述耐高温部用于与热电偶结合。可选地，所述耐高温部与所述燃烧器本体成型为一体。可选地，所述耐高温部的材质与所述燃烧器本体的材质一致。可选地，所述耐高温部的材质和所述燃烧器本体的材质为碳化硅。可选地，所述燃烧器本体为碳化硅泡沫陶瓷。可选地，所述燃烧器本体呈长方体结构。可选地，所述催化燃烧器还包括热电偶，所述热电偶与所述耐高温部结合。可选地，所述热电偶内置于所述耐高温部内。可选地，所述热电偶为K型热电偶。本实用新型还公开了一种燃气热水器，所述燃气热水器包括如上所述的催化燃烧器。本实用新型技术方案通过在燃烧器本体的周面包裹耐高温部，该耐高温部由耐高温的材质制成，与燃烧器本体结合，在燃烧器本体进行催化燃烧发出大量的热时，耐高温部不会发生剥落、变性等；而由于催化剂只设于燃烧孔的孔壁，因此在催化燃烧反应进行过程中，催化燃烧至发生在燃烧器本体，而不会发生在耐高温部，耐高温部的温度低于燃烧器本体的温度，因此，在耐高温部可设置承受温度上限较低的热电偶对催化燃烧的温度进行检测，一般来说，承受温度上限越低，成本则越低，从而有效地降低了成本。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为催化燃烧器主视图；图2为燃烧器本体立体图。附图标号说明：标号名称标号名称100催化燃烧器120燃烧器本体110耐高温部121燃烧孔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，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)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。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。另外，在本实用新型中如涉及“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催化燃烧器100。如图1和2所示，在本实施例中，所述催化燃烧器100包括：燃烧器本体120，所述燃烧器本体120设有燃烧孔121；催化剂，所述催化剂设于所述燃烧孔121的孔壁；以及耐高温部110，所述耐高温部110包裹所述燃烧器本体120的周面，所述耐高温部110用于与热电偶结合。在本实施例中，所述燃烧器本体120设有燃烧孔121，该燃烧孔121的内壁设有催化剂，当空气和燃气的混合气体进入到燃烧孔121且在燃烧器本体120达到一定的温度时(即催化剂达到一定的温度时)，混合气体在催化剂的作用下发生催化燃烧反应。催化燃烧反应的进行，燃烧器本体120的温度持续升高，耐高温部110包裹所述燃烧器本体120的周面，而耐高温部110为实体结构，没有燃烧孔，也没有催化剂，因此在耐高温部110上不存在催化燃烧反应，因此耐高温部110的温度低于燃烧器本体120的温度。经测试，耐高温部110的温度可低至900℃，而燃烧器本体120的温度则为1100℃以上，因此，可以在耐高温部110上设置耐温上限较低的热电偶，从而降低成本。如上所示，所述燃烧器本体120设有燃烧孔121，该燃烧孔121不一定为直孔，也可以为不规则弯曲状态的孔，以此增大催化燃烧的反应面积。所述催化剂可参照现有技术进行选择，包括但不限于改性氧化铝、铂、钯以及氧化铁等，该催化剂可以通过粘接剂制成浆液后涂覆在燃烧孔121的内壁，保证了混合气体可以与催化剂的充分接触，使得燃烧器本体120各区域对混合气体进行均匀催化燃烧。所述耐高温部110采用耐高温材料制成，该耐高温材料可参照现有技术，例如修建窑炉、燃烧室所用到的耐高温建筑材料，只要能保证耐高温部110在催化燃烧器100催化反应过程中不发生变性、脱离、剥落等现象即可。当所述催化燃烧器100应用于燃气热水器时，工作过程如下：先对空气和燃气的混合气体在预热燃烧器上进行有焰燃烧，预热燃烧器发生的有焰燃烧对燃烧器本体120进行预热，当燃烧器本体120的温度达到预设的催化起燃温度以上时(通过热电偶进行检测)，控制预热燃烧器停止工作，混合气体可以在燃烧器本体120上进行催化燃烧，由于催化燃烧不断释放热量，而燃烧器本体120又是一个蓄热体，因此，混合气体能在燃烧器本体120上持续进行催化燃烧，催化燃烧后的烟气温度比有焰燃烧的温度低且燃烧比较安全，可实现氮氧化物的低排放，而催化燃烧过程中，燃气接近完全燃烧，几乎没有CO排放。相对于有焰燃烧，催化燃烧是一种相对高效、清洁的燃烧方式，能有效提高能源利用率和减少有害物质的排放。本实用新型技术方案通过在燃烧器本体120的周面包裹耐高温部110，该耐高温部110由耐高温的材质制成，与燃烧器本体120结合，在燃烧器本体120进行催化燃烧发出大量的热时，耐高温部110不会发生剥落、变性等；而由于催化剂只设于燃烧孔121的孔壁，因此在催化燃烧反应进行过程中，催化燃烧只发生在燃烧器本体120，而不会发生在耐高温部110，耐高温部110的温度低于燃烧器本体120的温度。因此，在耐高温部110可设置承受温度上限较低的热电偶对催化燃烧的温度进行检测，一般来说，承受温度上限越低，成本则越低，从而有效地降低了成本。进一步地，如图1所示，所述耐高温部110与所述燃烧器本体120成型为一体。在本实施例中，所述耐高温部110与所述燃烧器本体120成型为一体，避免将燃烧器本体120和耐高温部110单独成型而增加的组装工艺，以提高催化燃烧器100的生产效率。此外，由于需要将催化燃烧器100固定于燃气热水器的壳体内，将所述耐高温部110和所述燃烧器本体120成型为一体，也即在燃烧器本体120成型的过程中即与耐高温部110结合，使得两者的结合强度更高，通过固定耐高温部110即可固定整个催化燃烧器100，使得催化燃烧器100的固定效果更好。进一步地，所述耐高温部110的材质与所述燃烧器本体120的材质一致。通过将来两者的材质设置为一致的，更加便于制作，而且由于两者的材质一致，热膨胀系数也一致，因此在催化燃烧过程中不容易开裂。进一步地，所述燃烧器本体120为碳化硅泡沫陶瓷。在本实施例中，所述燃烧器本体120为碳化硅泡沫陶瓷，不仅有利于催化剂的附着，从而增加催化剂的附着面积，进而提高燃气的催化饶绍效果，而且还可以使燃气与空气在燃烧时进一步充分混合，保证燃气的均匀燃烧。所述燃烧器本体120可通过如下工艺进行制备，包括但不限于添加造孔剂法、自蔓延高温合成工艺、溶胶-凝胶制备工艺、陶瓷浆料发泡工艺等。本实施例以陶瓷浆料发泡工艺举例说明：选择具有三维开孔的聚氨酯泡沫塑料，将准备好的泥浆均匀涂抹在泡沫塑料上，使得泡沫塑料的孔径上充分附着泥浆，该泥浆为燃烧器本体材质充分球磨后制得的浆料，然后将干燥后的半成品升高至一定温度，将其中的泡沫塑料充分燃尽且浆料烧结致密后便可获得泡沫陶瓷。也即在进行烧结时，将半成品的周面涂覆泥浆，成型的产品便可形成耐高温部110和燃烧器本体120相结合的一体结构。进一步地，如图2所示，所述燃烧器本体120呈长方体结构。在本实施例中，所述燃烧器本体120呈长方体结构，也即催化燃烧器100呈长方体结构，当该催化燃烧器100应用于燃气热水器时，能最大化的利用空间。也即，当燃气热水器安装于墙壁上时，燃气热水器是凸出于腔壁的表面，那么凸出的程度越小则占用的空间就越小，本实施例中通过将燃烧器本体120设置为长方体结构，以及降低热水器凸出于墙壁表面的程度。进一步地，所述催化燃烧器100还包括热电偶，所述热电偶与所述耐高温部110结合。如上所述，耐高温部110不会涂布催化剂，而且耐高温部110为实体结构，因此耐高温部110不会发生催化燃烧反应，此区域的温度低于燃烧器本体的温度，将热电偶设于耐高温部100，该热电偶可承受的温度上限可以较低，从而降低成本，当耐高温部110达到一定温度时，即可判定催化燃烧反应的进行。进一步地，所述热电偶内置于所述耐高温部110内。在本实施例中，将所述热电偶内置于所述耐高温部110内，以便于固定热电偶以及更加准确地测量温度。所述热电偶为K型热电偶。K型热电偶具有线性度好，热电动势较大，灵敏度高，稳定性和均匀性较好，抗氧化性能强等优点，且成本较低。本实用新型还公开了一种燃气热水器，包括如上所述的催化燃烧器100。在本实施例中，由于采用了上述实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。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实用新型构思下，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。当前第1页1 2 3