CN101363619B - 一种取暖炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种取暖炉，包括有壳体和设置在壳体内的燃料盒、燃料盒底部的加热装置、分隔板、料箱以及料箱下方的送料机构，其中，分隔板包括自上而下连接的底部向下倾斜的第一部分、底部向前侧倾斜的第三部分、底部向后侧倾斜的第四部分以及连接第一、三部分的第二部分，其中，第三部分开有开口，而第四部分的底部就位于燃料盒的后侧，并且，壳体内部下方还设置有一排烟风机，该排烟风机具有位于分隔板中第四部分后侧的吸烟管，该吸烟管的进风口就与分隔板中第三部分的开口相连通，该排烟风机还具有端部朝向壳体后部的排烟管。与现有技术相比，本发明的取暖炉能有效提高燃料的燃烧效率，降低耗电功率及噪音，有效降低有害气体排放量。

Description

一种取暖炉

技术领域

本发明涉及一种取暖炉，尤其指一种采用颗粒燃料的取暖炉。

背景技术

由于原始的壁炉等取暖炉，需要人工照看火候，并需要及时的添加燃料，还存在一定的安全隐患，给人们带来一些不便，而且重要的一点是，这种取暖炉较多的热量直接从烟道流失，造成能源浪费，且取暖效果不佳。由此，一种由原始的壁炉演变而来的能自动加料、可持续燃烧且热量利用率较高的取暖炉应运而生，因其使用方便、无需照看、安全可靠，有些甚至可以移动，增加使用灵活性，而深受广大消费者的青睐，如专利号为ZL00221979.4(公告号为CN2462247Y)的中国实用新型专利《颗粒燃料取暖炉》就公开了这么一种采用颗粒燃料的取暖炉。该取暖炉包括有炉体、设置在炉体后部的料箱及其加料机、炉体底部的进风管、炉体前后部之间的进风箱、炉体前部下方的燃料盒、燃料盒上方的炉膛、送、引风机及热交换管，其中，热交换管安置在炉体内对应炉膛出口的上方，该热交换管至少为两排，且相邻两排的各热交换管交错排列，各排各热交换管的后端均与进风箱连接，它们的前端均穿出炉体，将热空气送至室内。实际工作时，加料机将料箱内的颗粒燃料输送到燃料盒内，燃料盒内的燃料随之被加热而充分燃烧，而热交换管通过送、引风机输送的流通空气而将热量带到炉体前方的室内。

虽然已知市场上较好的采用颗粒燃料的取暖炉，其燃烧效率已经达到85％左右，平均耗电功率150W左右，但这些取暖炉结构设计还不够合理，燃料燃尽后的灰尘会持续的沉积在燃料盒中，给燃烧新填充的燃料造成阻碍，增加加热装置的功耗，也明显降低颗粒燃料的燃烧效率，继而使得取暖炉排放的气体有害成分较高，同时，噪音太大、平均耗电功率也过高。

另一方面，现有的取暖炉，是通过计算加料机单次输送到燃料盒内的燃料，充分燃尽所需的时间，来设置加料机的工作周期，该加料机的工作周期以及燃料盒内燃料的加热、燃烧速度是固定的，产品在出厂后，就无法改变这些技术参数，而这些技术参数直接关系到取暖炉工作时炉膛的温度，因此，现有取暖炉中炉膛的工作温度是单一的，是无法根据实际需要而智能控制、调整。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能有效提高燃料的燃烧效率、降低耗电功率及噪音、有效降低有害气体排放量的取暖炉。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种能智能控制温度的取暖炉。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：该取暖炉，包括有壳体和设置在壳体内的如下部件：

一设置在壳体内部空间中的前部下方的燃料盒；

一设置在燃料盒底部的加热装置；

一设置在燃料盒上方及后侧的分隔板，该分隔板将燃料盒上方的空间分隔成一炉膛；

一设置在壳体内部空间中的后部上方的料箱，该料箱具有倾斜的底面，并且在料箱底面的最底处开有落料口，所述壳体在对应料箱上方的位置开有加料口；

一设置在料箱下方的送料机构，该送料机构的输入部正对所述料箱底面的落料口，而该送料机构的输出部穿过所述的分隔板，正对燃料盒的上方，使从送料机构送出的燃料正好可以落入到该燃料盒内；

其特征在于：

所述的分隔板包括自上而下连接的底部向下倾斜的第一部分、底部向前侧倾斜的第三部分、底部向后侧倾斜的第四部分以及连接第一、三部分的第二部分，其中，第三部分开有开口，而第四部分的底部就位于所述燃料盒的后侧；

同时，所述壳体内部下方还设置有一排烟风机，该排烟风机具有位于所述分隔板中第四部分后侧的吸烟管，并且，该吸烟管的进风口就与所述分隔板中第三部分的开口相连通，该排烟风机还具有端部朝向所述壳体后部的排烟管。

其中，每一部分倾斜设置的分隔板，利于在炉膛内形成空气压差，而吸烟管的进风口朝向炉膛的顶部后侧，再配合排烟风机的工作，使炉膛内形成自底向上流动方向的气流，烟气最后经过吸烟管、排烟管而排出壳体之外，这样，燃料盒内的颗粒燃料在燃烧时，由于烟气的及时排出而使得火焰更旺，燃烧更充分，而且火焰跟着该气流而动，成盘旋状在炉膛内向上窜动，非常漂亮，最重要的一点是，流动的气流会把颗粒燃料燃尽后的灰尘吹出燃料盒，漂散在炉膛内，配合倾斜设置的分隔板，即炉膛具有倾斜的侧壁，灰尘会沉淀在壳体下方，从而防止了燃尽的灰尘滞留在燃料盒中而影响下次添加的燃料的燃烧效率，大幅降低了取暖器的能耗，非常适于实际应用。

为能集中收集燃尽后的灰尘，使壳体内部能始终保持洁净，所述燃料盒的下方还可以设置有灰斗，与该灰斗对应的所述壳体的正面上，还设置有灰斗炉门，用以及时处理灰斗内的灰尘。

由于吸烟管内的气流具有较高的热量，使得吸烟管也具有较高的热能，为利用该吸烟管所带的热能而使室内更加暖和，所述壳体正面的顶部可以开有出热气口，所述吸烟管的后侧还可以设置有一排热风机、以及一开口朝向所述壳体上出热气口的排热通道，而将吸烟管上的热气吹向所述壳体的出热气口，改善了传统取暖器热能利用率不高的不足；

为尽可能的提高吸烟管上的热量利用率，所述的吸烟管可以设置有多根，并且，每根吸烟管底部向后倾斜设置，倾斜设置的吸烟管使吸烟管的长度得到尽可能的增长，加强了散热效果。

为进一步解决上述的第二个技术问题，所述的取暖器还可以包括有一炉膛温度传感器，其信号获取端伸入到所述炉膛内；

以及一集成控制块，该集成控制块包括有集成电路板和设置在集成电路板上的中央处理器、存储器、电源输入插口、供所述加热装置的电源线插接的第一插口、供所述送料机构中电机的电源线插接的第二插口、用以连接炉膛温度传感器的信号输出端的第四接口。

在存储器内存储用以控制集成电路板工作的程序，实时根据炉膛温度传感器所获得的数据来控制各电机的工作，通过程序能柔性调节各电机以及温度传感器的参数，该集成电路板可以采用PCB线路板制作，而该存储器采用电可擦写可编程只读存储器(EEPROM)，以灵活改变取暖器的工作模式。

作为进一步改进，结合集成控制块的功能模块，所述集成控制块上还可以设置有供所述排烟风机中电机的电源线插接的第三插口，该排烟风机通过集成控制块统一控制其开启和关闭以及工作的功率。

为能感应室内温度而实现对取暖炉的操控，所述壳体外还可以设置有一室内温度传感器，该室内温度传感器的信号获取端放置在壳体之外，而所述集成控制块还包括用以连接室内温度传感器的信号输出端的第五接口。

为方便使用者随时调节、控制取暖器中的炉膛或者室内的温度、取暖器的工作模式等，所述集成控制块还可以包括一带显示装置的操作面板，通过该操作面板，一则直观的向使用者显示取暖炉中各个机构的工作状态，二则使使用者可通过该人机交互界面直观的操作取暖炉的工作。

其中，所述的燃料颗粒通常由锯木屑经加工压制而成，长度6到30毫米左右，常见的直径有6毫米、8毫米两种规格。

与现有技术相比，本发明改进了传统颗粒燃料取暖火炉耗电高、噪音大的弊端，通过特殊设计的分隔板配合排烟风机的工作，使炉膛内形成自底向上流动方向的气流，达到二次燃烧效果，同时使炉膛内的烟气能及时排出到壳体之外，从而使得燃料的燃烧火焰更旺，燃烧更充分，有效提高了燃料的燃烧效率(燃烧效率≥90％)，并且，也有效降低了CO、SO₂有害气体的排放，流动的气流防止了燃尽的灰尘滞留在燃料盒中而影响下次添加的燃料的燃烧效率，大幅降低了取暖器的降低耗电功率，同时降低了取暖器各机构的工作噪音，更加环保、节能；

另外，本发明通过集成控制块以及炉膛温度传感器，使加热装置、送料机构的工作功率和工作状态，能根据炉膛温度传感器传送到集成控制块的数据而实时、柔性的控制各电机达到这一要求，实现智能控制，使使用者可以根据自己的需要调节取暖器所带来的温度，提高了使用舒适度，使用者甚至可以根据集成控制块所预先设定的取暖器的各种工作模式，来做适应性调整，使取暖炉非常适于实际应用；各电机的工作功率同时可显示在面板上，非常直观化、人性化。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的立体结构图(主炉门和灰斗炉门打开状态下)；

图3为图2在局部部件截去后的结构示意图；

图4为本发明实施例中集成控制块的结构示意图；

图5为本发明实施例中集成控制块的工作示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～图5所示，该取暖炉，包括有壳体1和设置在壳体1内的如下部件：

一设置在壳体1内部空间中的前部下方的燃料盒2，该燃料盒2由一开有限位孔的基座21限位其中；

一设置在燃料盒2底部的加热装置3，在本实施例中，该加热装置3采用热电阻加热棒；

一设置在燃料盒2下方的灰斗22；

一设置在燃料盒2上方及后侧的分隔板4，该分隔板4将燃料盒2上方的空间分隔成一炉膛A，该分隔板4包括自上而下连接的底部向下倾斜的第一部分41、底部向前侧倾斜的第三部分43、底部向后侧倾斜的第四部分44以及连接第一、三部分的第二部分42，其中，第三部分43开有开口，而第四部分44的底部就位于所述燃料盒2的后侧；

这样，分隔板4、燃料盒2外的基座21和基座21下方灰斗22互相衔接起来，使炉膛A的上、后、下方都相对封闭起来，杜绝了灰尘进入到壳体1内的后部空间；

一设置在壳体1内部下方的排烟风机5，该排烟风机5具有位于所述分隔板4中第四部分44后侧的吸烟管51，并且，该吸烟管51的进风口51a就与所述分隔板4中第三部分43的开口相连通，该排烟风机5还具有端部52a朝向所述壳体1后部的排烟管52；

一设置在壳体1内部空间中的后部上方的料箱6，该料箱6具有倾斜的底面61，并且在料箱6底面61的最底处开有落料口62，所述壳体1在对应料箱6上方的位置开有加料口，在本实施例中，在加料口上方覆盖有可活动启闭的盖子11；

一设置在料箱6下方的送料机构7，该送料机构7的输入部71正对所述料箱6底面的落料口62，而该送料机构7的输出部72穿过所述分隔板4的第四部分44而正对燃料盒2的上方，而使从送料机构7送出的燃料正好可以落入到该燃料盒2内；

在本实施例中，该送料机构7采用普通的螺旋叶片传送装置，即包括一根外围设置有螺旋状叶片的主轴、套设在主轴外围的截面呈半圆状的滚筒、一设置在螺旋状叶片尾部下的输送管73、与该主轴传动相连的减速电机74，该螺旋状叶片的头部即为送料机构7的输入部71，而该输送管73的出口即为送料机构7的输出部72，实际运作时，通过缓慢转动的螺旋状叶片，将处于落料口62的颗粒燃料逐步向前推进，继而从送料机构7的输送管73输出到燃料盒2内；

其中，所述壳体1的正面上在对应所述灰斗22的位置设置有灰斗炉门12，在对应所述炉膛A的位置设置有炉门13，而炉门13的上方，即壳体1正面的顶部，开有出热气口14，而所述壳体1后部在对应所述排烟管52端部52a的位置开有出风口15，从排烟管52输出的烟气最后就从壳体1的出风口15排出取暖炉之外；

所述吸烟管51的后侧还设置有一排热风机10、以及一开口朝向所述壳体1上出热气口14的排热通道B，该排热风机10将吸烟管51上的热气吹向所述壳体1的出热气口14，并且，在本实施例中，吸烟管51设置有六根，即由直径为45mm的钢管组成，每根吸烟管51底部向后倾斜设置，而所述排热风机10是依靠设置在分隔板4第四部分44背面的突跳式温控器控制(图中均未示出)，进行开启和关闭的转换；

一炉膛温度传感器8，其信号获取端81伸入到所述炉膛A内，在本实施例中，该炉膛温度传感器8采用热电偶传感器；

一室内温度传感器(图中均未示出)，该室内温度传感器的信号获取端放置在壳体1之外，在本实施例中，该室内温度传感器采用数字式温度传感器，比如DALLAS公司生产的DS18B20传感器；

在壳体1内还设置有集成控制块9，该集成控制块9包括有集成电路板90和设置在集成电路板90上的中央处理器96、存储器97、变压器98、带显示装置的操作面极100(由于其位于集成控制块9的正面，在图5中看不到)、电源输入插口99、供加热装置3的电源线插接的第一插口91、供送料机构7中电机74的电源线插接的第二插口92、供排烟风机5中电机的电源线插接的第三插口93、用以连接炉膛温度传感器8的信号输出端的第四接口94和用以连接室内温度传感器的信号输出端的第五接口95，参见图5，其中的操作面板100设置在壳体1的侧面上，供使用者随时进行操作，在本实施例中，存储器97采用电可擦写可编程只读存储器(EEPROM)，而显示装置采用1位米字与2位LED发光体的显示设置，操作面板100采用按钮式的，设置有4个操作按钮，使用者通过操作按钮可分别调节送料机构7的电机和排烟风机5的电机的工作功率，进而调节炉膛A的温度。

炉膛温度传感器8即热电偶传感器，检测到的温度经过模数转换(AD转换)后与集成控制块9中相应的第四接口94相连，而室内温度传感器即数字式温度传感器，其信号输出端与集成控制块9上的第五接口95直接相连，而集成控制块9中的存储器97预先存储有程序代码；实际运作时，集成控制块9依照程序中的指令，将接收到的温度传感器的信号与程序代码中设定的参数值比较，通过中央处理器96的逻辑运算得出结果，来确定送料机构7的电机和排烟风机5的电机是否工作，以及工作的功率；其中，存储器97中的程序代码，是根据实际的颗粒燃料的燃烧参数进行编写的，它是一运行模式程序，进行对各电机以及加热装置3的控制，当然，由于存储器97采用了电可擦写可编程只读存储器(EEPROM)，可以将程序中的参数修改后，重新写入到存储器97之中。

工作原理如下：

在起动阶段燃料盒2下方的加热装置3，即热电阻加热棒加热，送料机构7的电机74起动，带动螺旋式叶片转动，输送颗粒燃料，最后经过输送管73掉入到燃料盒2内，此时，排烟风机5也同时起动，在炉膛A内形成自底向上流动方向的气流，当燃料盒2加热到一定阶段，达到颗粒燃料的着火点，颗粒燃料被点燃，燃烧火焰跟着该气流而动，而其产生的烟气通过排烟风机5的吸烟管51、排烟管52最后排出到取暖炉之外，同时，流动的气流会把颗粒燃料燃尽后的灰尘吹出燃料盒2，漂散在炉膛A内，最后，灰尘会沉淀在壳体1内部下方的灰斗22内；

而排热风机10由突跳式温控器控制其工作与否，设置在分隔板4背后的突跳式温控器相当在检测吸烟管51的温度，检测到温度低则排热风机10不工作，检测到温度高时排热风机10工作，将吸烟管51所具有的热量吹出壳体1的出热气口14，加强室内温度的提高。

Claims (8)

1.一种取暖炉，包括有壳体和设置在壳体内的如下部件：

一设置在壳体内部空间中的前部下方的燃料盒；

一设置在燃料盒底部的加热装置；

一设置在燃料盒上方及后侧的分隔板，该分隔板将燃料盒上方的空间分隔成一炉膛；

一设置在壳体内部空间中的后部上方的料箱，该料箱具有倾斜的底面，并且在料箱底面的最底处开有落料口，所述壳体在对应料箱上方的位置开有加料口；

一设置在料箱下方的送料机构，该送料机构的输入部正对所述料箱底面的落料口，而该送料机构的输出部穿过所述的分隔板，正对燃料盒的上方，使从送料机构送出的燃料正好可以落入到该燃料盒内；

其特征在于：

所述的分隔板包括自上而下连接的底部向下倾斜的第一部分、底部向前侧倾斜的第三部分、底部向后侧倾斜的第四部分以及连接第一、三部分的第二部分，其中，第三部分开有开口，而第四部分的底部就位于所述燃料盒的后侧；

同时，所述壳体内部下方还设置有一排烟风机，该排烟风机具有位于所述分隔板中第四部分后侧的吸烟管，并且，该吸烟管的进风口就与所述分隔板中第三部分的开口相连通，该排烟风机还具有端部朝向所述壳体后部的排烟管。

2.根据权利要求1所述的取暖炉，其特征在于：所述燃料盒的下方设置有灰斗，与该灰斗对应的所述壳体的正面上，还设置有灰斗炉门。

3.根据权利要求1所述的取暖炉，其特征在于：所述壳体正面的顶部开有出热气口，所述吸烟管的后侧还设置有一排热风机、以及一开口朝向所述壳体上出热气口的排热通道，而将吸烟管上的热气吹向所述壳体的出热气口。

4.根据权利要求3所述的取暖炉，其特征在于：所述的吸烟管设置有多根，并且，每根吸烟管底部向后倾斜设置。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的取暖炉，其特征在于：还包括有一炉膛温度传感器，其信号获取端伸入到所述炉膛内；

以及一集成控制块，该集成控制块包括有集成电路板和设置在集成电路板上的中央处理器、存储器、电源输入插口、供所述加热装置的电源线插接的第一插口、供所述送料机构中电机的电源线插接的第二插口、用以连接炉膛温度传感器的信号输出端的第四接口。

6.根据权利要求5所述的取暖炉，其特征在于：所述集成控制块上还设置有供所述排烟风机中电机的电源线插接的第三插口。

7.根据权利要求5所述的取暖炉，其特征在于：还包括有一室内温度传感器，该室内温度传感器的信号获取端放置在壳体之外，而所述集成控制块还包括用以连接室内温度传感器的信号输出端的第五接口。

8.根据权利要求5所述的取暖炉，其特征在于：所述集成控制块还包括一带显示装置的操作面板。

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