燃氣熱水器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型涉及熱水器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種燃氣熱水器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前燃氣熱水器通常采用明火作為熱源，明火燃燒不可避免地會產(chǎn)生燃燒不完全的產(chǎn)物C0和高溫產(chǎn)物N0X?，F(xiàn)有技術(shù)中，為了減少污染物排放，燃氣熱水器通常采用在換熱器后端進行催化燃燒，通過觸媒方式降低一氧化碳。但該方法是基于燃燒的后處理，催化燃燒過程沒有利用一次燃燒的高溫，不能很好地去除排放氣體中的一氧化碳，同時不能減少N0X的排放，并且催化燃燒產(chǎn)生的熱量也沒有被利用。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的一個目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種污染物排放少的燃氣熱水器。
[0004]本實用新型的另一目的是要提供一種熱效率高，燃氣燃燒完全充分的燃氣熱水器。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種燃氣熱水器，包括燃燒室和設(shè)置在所述燃燒室內(nèi)的燃燒器，其還包括:
[0006]催化燃燒模塊，設(shè)置在所述燃燒室內(nèi)且位于所述燃燒器上方，以利用所述燃燒室內(nèi)的燃氣在所述燃燒器上以火焰的形式進行燃燒時釋放的熱量將其加熱；
[0007]溫度傳感器，用于檢測所述催化燃燒模塊的溫度；以及
[0008]氣控系統(tǒng)，配置成當所述催化燃燒模塊的溫度達到預設(shè)的催化起燃溫度以上后，使所述燃燒器上的火焰熄滅，從而使得進入所述燃燒室內(nèi)的燃氣在流經(jīng)所述催化燃燒模塊的表面時進行無焰的催化燃燒。
[0009]可選地，所述氣控系統(tǒng)包括用于調(diào)節(jié)進入所述燃燒室中的燃氣與空氣比例的燃氣比例閥。
[0010]可選地，所述燃氣熱水器還包括用于向所述燃氣熱水器供應燃氣的燃氣進氣管路;所述氣控系統(tǒng)包括設(shè)置在所述燃氣進氣管路上用于導通和/或斷開所述燃氣進氣管路的截止閥。
[0011]可選地，所述催化燃燒模塊包括蜂窩狀催化劑載體以及設(shè)置在所述催化劑載體上的催化劑。
[0012]可選地，所述催化燃燒模塊與所述燃燒器之間具有預設(shè)間距，以防止所述催化燃燒模塊與所述燃燒器上的火焰直接接觸。
[0013]可選地，所述燃氣熱水器還包括點火器，用于將進入所述燃燒室內(nèi)的燃氣在所述燃燒器上點燃形成火焰。
[0014]可選地，所述燃氣熱水器還包括換熱器，其設(shè)置在所述催化燃燒模塊的上方，用于吸收燃氣燃燒釋放的熱量以對進入所述燃氣熱水器中的水進行加熱。
[0015]本實用新型通過在燃燒器上方設(shè)置催化燃燒模塊，利用燃氣在燃燒器上以火焰的形式進行燃燒時釋放的熱量將其加熱達到預設(shè)的催化起燃溫度以上后，利用氣控系統(tǒng)將燃燒器上的火焰熄滅，從而使得進入燃燒室內(nèi)的燃氣在流經(jīng)催化燃燒模塊的表面時進行無焰的催化燃燒。由此，燃氣在較低溫度下即可在催化劑表面進行無焰燃燒，因為催化作用，使得燃氣接近完全燃燒，幾乎沒有C0排放；由于催化燃燒后的煙氣溫度比有焰燃燒的溫度低，可實現(xiàn)N0X的低排放。
[0016]進一步地，本實用新型中燃氣在催化燃燒模塊的催化作用下進行無焰的催化燃燒時，可使燃氣充分燃燒，提高燃氣的燃燒效率，具有熱效率高的優(yōu)點，有利于實現(xiàn)節(jié)能減排。
[0017]進一步地，對于有焰燃燒，由于火焰的控制難度較大，火焰的穩(wěn)定性不高，對熱水器出水溫度的控制過程十分復雜。而在本實用新型中，對熱水進行加熱的能量基本全部來自于無焰燃燒，通過控制空燃比(即空氣與燃氣的比例)，即可實現(xiàn)穩(wěn)定的無焰燃燒，從而更有利于熱水器出水溫度的控制。
[0018]根據(jù)下文結(jié)合附圖對本實用新型具體實施例的詳細描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會更加明了本實用新型的上述以及其他目的、優(yōu)點和特征。
【附圖說明】
[0019]后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本實用新型的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中:
[0020]圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的燃氣熱水器的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖2是根據(jù)本實用新型一個實施例的燃氣熱水器的示意性框圖；
[0022]圖3是根據(jù)本實用新型一個實施例的燃氣熱水器的控制方法的示意性流程圖。
【具體實施方式】
[0023]圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的燃氣熱水器100的示意性結(jié)構(gòu)圖；圖2是根據(jù)本實用新型一個實施例的燃氣熱水器100的示意性框圖。如圖1和圖2所示，如本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到的，根據(jù)本實用新型實施例的燃氣熱水器100與現(xiàn)有常規(guī)燃氣熱水器一樣也可包括燃燒室30，設(shè)置在燃燒室30內(nèi)的燃燒器8以及點火器9。點火器9用于將進入燃燒室30中的燃氣在燃燒器8上點燃。燃氣在燃燒器8上被點火器9點燃后以火焰的形式進行燃燒，產(chǎn)生高溫煙氣。
[0024]燃氣熱水器100還可包括用于向燃氣熱水器100中引入進水的進水管26，吸收燃氣燃燒釋放的熱量以對進入燃氣熱水器100中的水進行加熱的換熱器14，用于向外部提供熱水的熱水出水管2，以及用于向燃氣熱水器100供應燃氣的燃氣進氣管路22。換熱器14可布置在煙氣換熱腔室12內(nèi)。煙氣換熱腔室12通常設(shè)置在燃燒室30的上方，并且其與燃燒室30內(nèi)部連通，以便使燃燒室30內(nèi)的高溫煙氣流入煙氣換熱腔室12中與換熱器14進行換熱以將水加熱。煙氣換熱腔室12上方設(shè)有集煙罩20，用于收集換熱后的煙氣并使其排放到外部。
[0025]燃燒室30的下方設(shè)置有風機4，用于為燃燒室30提供燃燒用的空氣。風機4可根據(jù)燃氣進氣量調(diào)整轉(zhuǎn)速，以控制進入燃燒室30的空氣量。燃氣比例閥24設(shè)置在燃氣進氣管路22上，用于調(diào)節(jié)進入燃燒室30中的燃氣與空氣比例。在燃氣進氣管路上還設(shè)置截止閥21，用于導通和/或斷開燃氣進氣管路22。燃燒器8下方設(shè)置有燃氣混合器6，燃氣和空氣在燃氣混合器6中混合均勻后，經(jīng)由燃燒器8進入燃燒室30中。
[0026]燃氣熱水器100通常設(shè)置有水氣聯(lián)動裝置(圖中未示出)，當熱水出水管2的閥門被打開時，水氣聯(lián)動裝置感應到的水流流量達到流量預設(shè)值或者水氣聯(lián)動裝置感應到的水壓達到水壓預設(shè)值時將電源接通，并啟動點火器9，與此同時打開燃氣進氣管路22上的截止閥
21ο
[0027]進一步地，在本實用新型實施例中，燃氣熱水器100還包括催化燃燒模塊10，其設(shè)置在燃燒室30內(nèi)且位于燃燒器8上方，以利用燃燒室30內(nèi)的燃氣在燃燒器8上以火焰的形式進行燃燒時釋放的熱量將其加熱。即利用燃氣有焰燃燒形成的高溫煙氣將催化燃燒模塊10加熱。對于催化燃燒模塊10，本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到的，其通常具有催化起燃溫度，即當催化燃燒模塊10本身的溫度達到催化起燃溫度后，流經(jīng)其的燃氣將會在催化劑作用下與空氣中的氧氣進行無焰燃燒以釋放熱量。
[0028]在進一步的實施例中，催化燃燒模塊10與燃燒器8之間具有預設(shè)間距，以保證催化燃燒模塊10能夠利用燃氣有焰燃燒時釋放的高溫對其進行加熱至達到催化起燃溫度以上的溫度，同時還能防止催化燃燒模塊10與燃燒器8上的火焰直接接觸。燃燒器8通常設(shè)置在燃燒室30的下部，催化燃燒模塊10可設(shè)置在燃燒室30的上部空間中，以使催化燃燒模塊10位于燃氣在燃燒器8上進行有焰燃燒時形成的火焰的上方，而不會處于火焰之中，以免溫度太高影響催化燃燒模塊10的使用壽命或?qū)Υ呋紵K10造成損壞。
[0029]催化燃燒模塊10可包括催化劑載體以及設(shè)置在催化劑載體上的催化劑。其中，催化劑載體優(yōu)選具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)。催化劑載體可由耐熱陶瓷材料制成，也可以由耐熱的金屬材料制成，或者也可以由兩者結(jié)合制成。催化劑可以為鉑、鈀，也可為稀土金屬元素、堿土金屬元素或過渡金屬元素；當然也可由上述兩種以上的金屬混合制成。對于特定催化劑的催化燃燒模塊10，其催化起燃溫度通常是固定的，或者在比較小的溫度范圍內(nèi)波動。
[0030]催化燃燒模塊10的厚度不受限制，以盡可能提高燃氣與其接觸面積、反應效率為主，并保證燃氣燃燒后形成的高溫煙氣可以順利的通過催化燃燒模塊10，以免影響燃氣的正常燃燒以及對換熱器14進行加熱。
[0031]特別地，燃氣熱水器100還包括溫度傳感器40以及氣控系統(tǒng)50。溫度傳感器40用于檢測催化燃燒模塊10的溫度。溫度傳感器40可將檢測到的催化燃燒模塊10的溫度發(fā)送至氣控系統(tǒng)50。氣控系統(tǒng)50配置成當催化燃燒模塊10的溫度達到預設(shè)的催化起燃溫度以上后，使燃燒器8上的火焰熄滅，從而使得進入燃燒室30內(nèi)的燃氣在流經(jīng)催化燃燒模塊10的表面時進行無焰的催化燃燒。即，當溫度傳感器40檢測到催化燃燒模塊10的溫度達到預設(shè)的催化起燃溫度以上后，使燃燒器8上的火焰熄滅，這樣進入燃燒室30中的燃氣不會進行有焰燃燒，而會在流經(jīng)催化燃燒模塊10的表面時進行無焰的催化燃燒，從而利用無焰的催化燃燒生成的熱量對燃氣熱水器100中的水進行加熱。由此可見，本實用新型可使燃氣在較低溫度下在催化劑表面進行無焰燃燒，因為催化作用，使得燃氣接近完全燃燒，幾乎沒有C0排放；由于催化燃燒后的煙氣溫度比有焰燃燒的溫度低，可實現(xiàn)Ν0Χ的低排放。
[0032]當火焰熄滅后，如果沒有及時供應充足的燃氣的話，可能會出現(xiàn)由于燃氣未能及時供應無法進行無焰燃燒或燃氣不足導致其進行無焰燃燒時產(chǎn)生的熱量較少，不足以將催化燃燒模塊10的溫度維持在催化起燃溫度以上，導致當供給充足的燃氣時，催化燃燒模塊10的溫度已經(jīng)降低到低于催化起燃溫度無法起到催化的作用，從而導致燃氣的浪費和環(huán)境污染。為了盡量避免這種情況，氣控系統(tǒng)50進一步配置成當催化燃燒模塊10的溫度達到超出催化起燃溫度一設(shè)定溫度閾值后，使燃燒器8上的火焰熄滅。通過這樣設(shè)置，使催化燃燒模塊10的溫度降低到催化起燃溫度的時間相對較長，為燃氣熱水器100向燃燒室30中供應充足的燃氣提供了較為充裕的時間。在優(yōu)選的實施例中，該設(shè)定溫度閾值選自50°C?600°C中的任一溫度值。該設(shè)定溫度閾值可進一步選自300°C?500°C中的任一溫度值。具體地，例如，若催化燃燒模塊10的催化起燃溫度為500°C左右，則可在催化燃燒模塊10的溫度被加熱至1000°C左右時熄滅火焰。
[0033]在一些實施例中，氣控系統(tǒng)50可包括燃氣比例閥24，其配置成:當催化燃燒模塊10的溫度達到預設(shè)的催化起燃溫度以上后，將進入燃燒室30中的燃氣與空氣的比例調(diào)低至預設(shè)的第一比例閾值，以使燃燒器8上的火焰熄滅;在燃燒器8上的火焰熄滅后且催化燃燒模塊10的溫度降到催化起燃溫度之前，將進入燃燒室30中的燃氣與空氣的比例調(diào)高