CN102506482A - 一种增强取暖炉换热与加湿性能的方法及加湿取暖炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增强取暖炉换热与加湿性能的方法及加湿取暖炉，是将水雾引入到炉体风道的始端，使水雾随循环风一同流经风道内的热交换区，水雾遇高温后气化，使循环风在此过程中变成湿润空气，再从风道末端的出口输送至取暖空间。本发明是将水雾引入到风道始端，由循环风携带进入热交换区，在热交换区内水雾不仅受热气化变成蒸气，还大大增强了换热作用，在同样的流量下，单位体积含湿气体要比干空气可携带走更多的热量，使得取暖炉的效率更为提高，对室内空气的温度、湿度的调节效果更加明显，这是一个双优工程，达到了近乎完美的效果。

Description

一种增强取暖炉换热与加湿性能的方法及加湿取暖炉

技术领域

本发明涉及取暖炉技术领域，特别涉及一种增强取暖炉换热及加湿性能的方法及加湿取暖炉。

背景技术

目前国际、国内市场上流行的固体木粒取暖炉及其它传统的壁炉等，一旦长时间地加热取暖，会导致该空间内的空气过分干燥，并使人感到浑身燥热不适。而市场上所流行的用来湿润室内空气的超声波加湿器(雾化器)由于缺少将其水源加温的功能，通常其水箱所加的水温总是会滞后于室温的上升，往往需要很长一段时间才能接近室温，加之雾化又有一个物理冷却的过程，当雾气的温度低于室内环境的温度，如果该空间并无其它增强空气对流装置，低温雾气往下走，热空气则上扬，早晨起来会发现加湿器周围会有一些积水，加湿的目的并不能完美达到。

于是，对取暖炉作了改进，发明了一种带有加湿功能的取暖炉，具体请见中国专利申请号为“CN201019146005.4”，发明名称为“带加湿功能的取暖炉”的专利公开文件，其主要内容是在炉体后方设置了水雾发生器，水雾发生器的箱体是采用导热材料制成，利用炉体内的热量对箱体加热，使箱体内的水温可以达到60～70℃，经雾化后从喷雾管喷出的雾气再与排风管内排出的热风混合，有效的防止冷凝现象发生，使雾气和热风能混合在一起，随取暖炉的暖风系统运到室内的各个角落。

本申请人针对上述专利作了样品，经实践证明，虽然上述技术方案能够在一定程度上解决冷凝现象的发生，但雾气仍是以细小颗粒的形式存在于空气中，并且雾气是在热风出口处才与热风进行混合并进一步输送到取暖空间内，雾气的温度与热风出口处风的温度接近，进入到取暖空间内仍是以水雾颗粒的形态存在，并非是以蒸气形式存在，肉眼可见白色的水雾飘散在空气中，加湿效果仍需要改进。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的不足，提供了一种增强取暖炉换热及加湿性能的方法及应用此方法制作的加湿取暖炉，是将水雾引入到炉体风道的始端，使水雾随风一同流经风道内的热交换区，水雾在流经热交换区的过程中受热气化变成蒸气，再随风从风道末端的出口输送至取暖空间内，给取暖空间的不再是以雾的形态出现，而是以蒸气形式分散在取暖空间，人体感觉倍感舒适，空间内各处湿度均匀，加湿的效果大大提高。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种增强取暖炉换热及加湿性能的方法，将水雾引入到炉体风道的始端，使水雾随循环风一同流经风道内的热交换区，水雾遇高温后气化，使循环风在此过程中变成湿润空气，再从风道末端的出口输送至取暖空间。

一种加湿取暖炉，包括水雾发生器与炉体，炉体内设有炉膛，在炉膛膛壁上设有热交换装置，炉膛后方设有阻风隔板，阻风隔板与炉膛之间形成风道，阻风隔板与热交换装置之间的区域为热交换区，风道始端连接有风机，风道末端为送风出口，在靠近风道始端处的阻风隔板上设有开口，水雾发生器的喷雾口与所述的开口连通。

作为优选，所述开口的下端朝向炉膛方向弯折形成导流板，水雾发生器的喷雾口朝向所述的开口。导流板的设置不仅起到了将水雾从开口导入风道内的作用，还在此处形成了一个负压区，使水雾自动被抽入至风道内；从而使水雾发生器不必再另外配备送雾风机，降低了成本。

为防止漏风，作为优选，所述的导流板为平面板，导流板的左右两端通过三角板与阻风隔板相连。

作为优选，所述开口外设有导流罩，水雾发生器的喷雾口处在导流罩下端的开口内。导流罩的设置使得水雾不会向外飘散，全部经由开口、导流板进入到风道内。

作为优选，所述的水雾发生器包括分体设置的水箱与水雾发生腔，在水雾发生腔内设有超声波换能器，所述的水箱通过水管与水雾发生腔相连，水雾发生腔设置在阻风隔板的开口处。水雾发生器采用分体设置，使水箱便于加水。

因水箱与水雾发生腔方位不同而产生的距离使得两者的连接水管会有一定的储水量，这个容积的饱和量，也就是在这水箱需要加水时，水雾发生腔内的超声波换能器的水位超高量或溢出量，会造成事故。由此，在水管与水箱的连接处设有用以在水箱与水管分离时对两者同时进行密封或在水箱与水管相连时又对两者进行导通的双向阀。让水箱离开水管去加水的瞬间，该阀分体各自闭合，不但会让水箱不向外漏水，而且让水管内饱和了的水量不再往超声波换能器方向溢流，避免产生事故。当水箱加水完毕与水管合拢就位以后，这个阀门又能让水箱通过水管给水雾发生腔供水，又能将空气通过水管和该阀门回流填充给水箱空间。

作为优选，所述的双向阀包括设置在水箱上的上阀体与设置在水管上的下阀体，所述的上阀体包括用以顶压并打通下阀体的套管，套管上端与水箱连通，在套管内设有顶杆、顶杆定位圈，顶杆定位圈与套管内壁固定连接，顶杆活动套设在顶杆定位圈内，顶杆上端设有用于密封套管上端开口的第一密封圈，顶杆下端设有顶块，在顶块与顶杆定位圈之间的顶杆上套设有第一弹簧，第一弹簧的两端分别与顶块、顶杆定位圈相抵；所述的下阀体包括与顶块配合的碰撞块，碰撞块固定在碰撞块定位圈上，碰撞块定位圈与下阀体相连，碰撞块下端连接有阀杆，在阀杆上活动套设有用以密封下阀体开口的第二密封圈，在阀杆上套有第二弹簧，第二弹簧的上端与第二密封圈相抵，第二弹簧的下端与阀杆下端的弹簧座相抵；上、下阀体合拢时，上阀体的套管下端穿过碰撞块定位圈后下压第二密封圈打通下阀体，上阀体的顶块与下阀体的碰撞块作用使顶杆上移打通上阀体。

作为优选，所述的双向阀包括设置在水箱上的上阀体与设置在水管上的下阀体，所述的上阀体包括外圈，外圈上端与水箱连通，在外圈内设有顶杆、顶杆定位圈，顶杆定位圈与外圈内壁固定连接，顶杆活动套设在顶杆定位圈内，顶杆上端设有用于密封外圈上端开口的第一密封圈，顶杆下端设有顶块，在顶块与顶杆定位圈之间的顶杆上套设有第一弹簧，第一弹簧的两端分别与顶块、顶杆定位圈相抵；所述的下阀体包括阀杆、阀杆定位圈，所述的阀杆活动套设在阀杆定位圈内，阀杆定位圈与下阀体开口内壁相连，阀杆上端设有与顶块配合的碰撞块，阀杆定位圈下方的阀杆上固定套设有用以密封下阀体开口的第二密封圈，在阀杆定位圈上方的阀杆上套设有第二弹簧，第二弹簧的两端分别与碰撞块、阀杆定位圈相抵；上、下阀体合拢时，上阀体的顶块与下阀体的碰撞块相撞，上阀体的顶杆、第一密封圈上移打通上阀体，下阀体的阀杆、第二密封圈下移打通下阀体。

作为优选，所述的水箱设有用以加水的水箱盖，所述的上阀体固定在水箱盖上，沿水箱盖的周缘斜向下设有翻边，所述下阀体上端的形状与翻边相匹配，所述的翻边扣设在下阀体上。水箱盖与水箱螺纹连接，加水时只需将水箱取下翻转180度，拧下水箱盖即可加水，加好水后，再次翻转180度，扣在下阀体上即可。

为了方便定位，作为优选，所述顶块的底部设有凹槽或凸起，所述碰撞块的顶部对应设有与顶块相配合的凸起或凹槽。

作为优选，所述的水箱是由导热材料制成，且水箱设置在风道外的靠近热交换装置的位置处。水箱内的水受到炉体内的热量加热，水温升至60～70℃，此时水分子活跃，有利于加速雾化。

作为优选，所述的水雾发生器包括箱体，所述的箱体连接进风管、喷雾管，所述的进风管的一端设置在水雾发生器内，进风管的另一端与风道相连通，所述的喷雾管的一端设置在水雾发生器内，喷雾管的另一端与所述的开口相连通。进风管将风机的风引入到水雾发生器内，再将水雾发生器产生水雾通过喷雾管导入至风道内，随同循环风一并经过热交换区受热再送至取暖空间内。

作为优选，水雾发生器的箱体是由导热材料制成，且箱体设置在风道外的靠近热交换装置的位置处。水雾发生器的箱体受到炉体内的热量加热，水温升至60～70℃，此时水分子活跃，有利于加速雾化。

作为优选，喷雾管的另一端由开口处伸入风道内，喷雾管开口的朝向与风向相同。喷雾管伸入风道内并且开口朝向与风向相同，有利于使水雾与循环风结合在一起，防止循环风倒吹入喷雾管内。

采用了上述技术方案的本发明的设计思想及有益效果是：

本发明是将水雾引入到炉体风道的始端，使水雾随循环风一同流经风道内的热交换区，水雾遇高温后气化变成蒸气，使循环风在此过程中变成湿润空气，再从风道末端的出口输送至取暖空间。

具体的说，水箱内的水受益于炉温，已预热至60～70℃，此时水分子运动活跃，当水雾发生器所产生的白色水雾送入风道始端时，被循环风携带进入到一个300℃度以上的热交换区，使雾粒与热交换装置换热而进一步气化，给取暖空间送出的已不再是以雾的形态出现，而是以蒸气形式分散在取暖空间，加湿的效果大大提高；同时，水雾进入到热交换区，还大大增强了换热作用，在同样的流量下，单位体积含湿气体要比干空气可携带走更多的热量，使得取暖炉的效率更为提高，对室内空气的温度、湿度的调节效果更加明显，这是一个双优工程，达到了近乎完美的效果，经实践，室温上升较快，室内湿度柔和均匀，人体在室内倍感舒适，效果非常好。

附图说明

图1为本发明实施例1中加湿取暖炉的结构示意图；

图2为本发明实施例2中加湿取暖炉的结构示意图；

图3为本发明实施例2中导流板的安装结构示意图；

图4为实施例2中双向阀的上下阀体处于分离状态时的示意图；

图5为实施例2中双向阀的上下阀体处于合拢状态时的示意图；

图6为本发明实施例3中双向阀的上下阀体处于分离状态时的示意图；

图7为实施例3中双向阀的上下阀体处于合拢状态时的示意图。

具体实施方式

本发明的具体实施方式如下：

实施例1：本实施例的一种加湿取暖炉，如图1所示，包括水雾发生器2与炉体1，炉体1内设有炉膛4，炉膛4内设有燃料斗12，在炉膛膛壁上设有热交换装置3，炉膛4后方竖直设有阻风隔板5，阻风隔板5与炉膛4之间形成风道6，阻风隔板5与热交换装置3之间的区域为热交换区13，风道下方的始端连接有风机7，风道上方的末端为送风出口。

所述的水雾发生器2包括箱体8，箱体8是由导热材料制成，且箱体8设置在风道外的靠近热交换装置3的位置处；在靠近风道始端处的阻风隔板5上设有开口11，水雾发生器的喷雾口与所述的开口11连通。水雾发生器2是采用超声波加湿原理产生水雾。

具体地说，所述的箱体8连接进风管9、喷雾管10，所述的进风管9的一端设置在水雾发生器2内，进风管9的另一端伸入风道6内，且进风管9的另一端开口的朝向与风向相反；所述的喷雾管10的一端设置在水雾发生器2内，喷雾管10的另一端由开口处伸入风道6内，且喷雾管10开口的朝向与风向相同。

工作时，燃料斗12内的燃料燃烧加热热交换装置3，风机7运转产生循环风，循环风一部分从进风管9进入到水雾发生器2内并将水雾从喷雾管10带到风道6内，循环风携带水雾一起流经热交换区13，水雾遇高温后气化，使循环风在此过程中变成湿润空气，再从风道末端出口送入到取暖空间内。

实施例2：本实施例的一种加湿取暖炉，如图2、图3所示，与实施例1中的取暖炉不同之处在于，所述开口11的下端朝向炉膛方向弯折形成导流板14，导流板14与炉膛膛壁之间留有供空气流通的间隙，导流板14与阻风隔板5本体所处平面之间的角度为15°～50°，所述的导流板14为平面板，导流板14下端与开口11下端相连，为避免漏风，导流板14的左右两端通过三角板40与阻风隔板5相连。

如图2所示，所述的水雾发生器包括分体设置的水箱16与水雾发生腔17，所述的水箱16是由导热材料制成，且水箱16设置在风道6外的靠近热交换装置3的位置处；在水雾发生腔17内设有超声波换能器，水雾发生腔17设置在开口11外，且所述开口11外设有导流罩15，水雾发生腔17的喷雾口处在导流罩15下端的开口内。

所述的水箱16通过水管18与水雾发生腔17相连，因水箱16与水雾发生腔17有一个高度差，水管18会有一定的储水量，这个容积的饱和量，也就是在水箱需要加水时，水雾发生腔内的超声波换能器的水位超高量或溢出量，会造成事故。为此，在水管18与水箱16的连接处设有用以同时对水管、水箱起到密封或连通作用的双向阀19。

如图4所示，所述的双向阀19包括设置在水箱16上的上阀体20与设置在水管18上的下阀体21，所述的上阀体20包括套管22，套管22上端与水箱16连通，在套管22内设有顶杆23、顶杆定位圈24，顶杆定位圈24周向设有多个凸筋，两两相邻的凸筋之间留有供水及空气流通的缺口，顶杆定位圈24通过凸筋与套管22内壁相连。

顶杆23活动套设在顶杆定位圈24内，顶杆23上端设有用于密封套管上端开口的第一密封圈25，第一密封圈25呈伞形，顶杆23下端设有顶块26，在顶块26与顶杆定位圈24之间的顶杆上套设有第一弹簧27，第一弹簧27的两端分别与顶块26、顶杆定位圈24相抵。

所述的下阀体21包括与顶块26配合的碰撞块28，碰撞块28固定在碰撞块定位圈29上，碰撞块定位圈29同样是通过多个凸筋与下阀体开口内壁固定相连，碰撞块28下端连接有阀杆30，在阀杆30上活动套设有用以密封下阀体开口的第二密封圈31，在阀杆30上套有第二弹簧32，第二弹簧32的上端与第二密封圈31底面相抵，第二弹簧32的下端与阀杆30下端设置的弹簧座33相抵。

所述的水箱16设有用以加水的水箱盖34，所述的上阀体20固定在水箱盖34上，所述的水箱盖34与水箱16螺纹连接，沿水箱盖34的周缘斜向下设有翻边35，所述下阀体21上端的形状与翻边35相匹配，所述的翻边35扣设在下阀体21上。为了方便定位，所述顶块26的底部设有凹槽36，所述碰撞块28的顶部对应设有与顶块相配合的凸起37。

如图4所示，在上、下阀体处于分离状态时，上、下阀体的密封圈在各自弹簧的作用下对阀体进行密封。

上阀体的套管22下端开有多个供穿过碰撞块定位圈29上凸筋的开孔，如图5所示，当上、下阀体合拢时，上阀体的套管22下端穿过碰撞块定位圈29后下压第二密封圈31打通下阀体，上阀体的顶块26与下阀体的碰撞块28作用使顶杆23上移打通上阀体。

实施例3：本实施例与实施例2的不同之处在于，如图6所示，所述的双向阀包括设置在水箱16上的上阀体20与设置在水管18上的下阀体21，所述的上阀体20包括外圈38，外圈38上端与水箱16连通，在外圈38内设有顶杆23、顶杆定位圈24，顶杆定位圈24与外圈内壁固定相连；具体地说，顶杆定位圈24外圈沿周向设有多个凸筋，两两相邻的凸筋之间留有供水和空气流通的缺口，顶杆定位圈24通过凸筋与外圈内壁固定相连。

顶杆23活动套设在顶杆定位圈24内，顶杆23上端设有用于密封外圈上端开口的第一密封圈25，所述的第一密封圈25呈伞形，顶杆23下端设有顶块26，在顶块26与顶杆定位圈24之间的顶杆上套设有第一弹簧27，第一弹簧27的两端分别与顶块26、顶杆定位圈24相抵。

所述的下阀体21包括阀杆30、阀杆定位圈39，所述的阀杆30活动套设在阀杆定位圈39内，阀杆定位圈39同样是通过多个凸筋与下阀体开口内壁相连，两两相邻的凸筋之间留有供水和空气流通的缺口，阀杆30上端设有与顶块26配合的碰撞块28，阀杆定位圈39下方的阀杆上固定套设有用以密封下阀体开口的第二密封圈31，在阀杆定位圈39上方的阀杆上套设有第二弹簧32，第二弹簧32的两端分别与碰撞块28、阀杆定位圈39相抵。

为了方便在上下阀体合拢时定位，所述顶块26的底部设有凹槽36，所述碰撞块28的顶部对应设有与顶块相配合的凸起37。

如图6所示，在上、下阀体处于分离状态时，上、下阀体各自的密封圈在各自弹簧的作用下对阀体进行密封。

如图7所示，上、下阀体合拢时，上阀体的顶块26与下阀体的碰撞块28相撞，上阀体的顶杆23带动第一密封圈25上移打通上阀体，下阀体的阀杆30带动第二密封圈31下移打通下阀体。

Claims (15)

1.一种增强取暖炉换热与加湿性能的方法，其特征是：将水雾引入到炉体风道的始端，使水雾随循环风一同流经风道内的热交换区，水雾遇高温后气化，使循环风在此过程中变成湿润空气，再从风道末端的出口输送至取暖空间。

2.一种加湿取暖炉，包括水雾发生器与炉体，炉体内设有炉膛，在炉膛膛壁上设有热交换装置，炉膛后方设有阻风隔板，阻风隔板与炉膛之间形成风道，阻风隔板与热交换装置之间的区域为热交换区，风道始端连接有风机，风道末端为送风出口，其特征是：在靠近风道始端处的阻风隔板上设有开口，水雾发生器的喷雾口与所述的开口连通。

3.根据权利要求2所述的一种加湿取暖炉，其特征是：所述开口的下端朝向炉膛方向弯折形成导流板，水雾发生器的喷雾口朝向所述的开口。

4.根据权利要求3所述的一种加湿取暖炉，其特征是：所述的导流板为平面板，导流板的左右两端通过三角板与阻风隔板相连。

5.根据权利要求3所述的一种加湿取暖炉，其特征是：所述开口外设有导流罩，水雾发生器的喷雾口处在导流罩下端的开口内。

6.根据权利要求2所述的一种加湿取暖炉，其特征是：所述的水雾发生器包括分体设置的水箱与水雾发生腔，在水雾发生腔内设有超声波换能器，所述的水箱通过水管与水雾发生腔相连，水雾发生腔设置在阻风隔板的开口处。

7.根据权利要求6所述的一种加湿取暖炉，其特征是：在水管与水箱的连接处设有用以在水箱与水管分离时对两者同时进行密封或在水箱与水管相连时又对两者进行导通的双向阀。

8.根据权利要求7所述的一种加湿取暖炉，其特征是：所述的双向阀包括设置在水箱上的上阀体与设置在水管上的下阀体，所述的上阀体包括用以顶压并打通下阀体的套管，套管土端与水箱连通，在套管内设有顶杆、顶杆定位圈，顶杆定位圈与套管内壁固定连接，顶杆活动套设在顶杆定位圈内，顶杆上端设有用于密封套管上端开口的第一密封圈，顶杆下端设有顶块，在顶块与顶杆定位圈之间的顶杆上套设有第一弹簧，第一弹簧的两端分别与顶块、顶杆定位圈相抵；所述的下阀体包括与顶块配合的碰撞块，碰撞块固定在碰撞块定位圈上，碰撞块定位圈与下阀体相连，碰撞块下端连接有阀杆，在阀杆上活动套设有用以密封下阀体开口的第二密封圈，在阀杆上套有第二弹簧，第二弹簧的上端与第二密封圈相抵，第二弹簧的下端与阀杆下端的弹簧座相抵；上、下阀体合拢时，上阀体的套管下端穿过碰撞块定位圈后下压第二密封圈打通下阀体，上阀体的顶块与下阀体的碰撞块作用使顶杆上移打通上阀体。

9.根据权利要求7所述的一种加湿取暖炉，其特征是：所述的双向阀包括设置在水箱上的上阀体与设置在水管上的下阀体，所述的上阀体包括外圈，外圈上端与水箱连通，在外圈内设有顶杆、顶杆定位圈，顶杆定位圈与外圈内壁固定连接，顶杆活动套设在顶杆定位圈内，顶杆上端设有用于密封外圈上端开口的第一密封圈，顶杆下端设有顶块，在顶块与顶杆定位圈之间的顶杆上套设有第一弹簧，第一弹簧的两端分别与顶块、顶杆定位圈相抵；所述的下阀体包括阀杆、阀杆定位圈，所述的阀杆活动套设在阀杆定位圈内，阀杆定位圈与下阀体开口内壁相连，阀杆上端设有与顶块配合的碰撞块，阀杆定位圈下方的阀杆上固定套设有用以密封下阀体开口的第二密封圈，在阀杆定位圈上方的阀杆上套设有第二弹簧，第二弹簧的两端分别与碰撞块、阀杆定位圈相抵；上、下阀体合拢时，上阀体的顶块与下阀体的碰撞块相撞，上阀体的顶杆、第一密封圈上移打通上阀体，下阀体的阀杆、第二密封圈下移打通下阀体。

10.根据权利要求8或9所述的一种加湿取暖炉，其特征是：所述的水箱设有用以加水的水箱盖，所述的上阀体固定在水箱盖上，沿水箱盖的周缘斜向下设有翻边，所述下阀体上端的形状与翻边相匹配，所述的翻边扣设在下阀体上。

11.根据权利要求8或9所述的一种加湿取暖炉，其特征是：所述顶块的底部设有凹槽或凸起，所述碰撞块的顶部对应设有与顶块相配合的凸起或凹槽。

12.根据权利要求6所述的一种加湿取暖炉，其特征是：所述的水箱是由导热材料制成，且水箱设置在风道外的靠近热交换装置的位置处。

13.根据权利要求2所述的一种加湿取暖炉，其特征是：所述的水雾发生器包括箱体，所述的箱体连接进风管、喷雾管，所述的进风管的一端设置在水雾发生器内，进风管的另一端与风道相连通，所述的喷雾管的一端设置在水雾发生器内，喷雾管的另一端与所述的开口相连通。

14.根据权利要求13所述的一种加湿取暖炉，其特征是：水雾发生器的箱体是由导热材料制成，且箱体设置在风道外的靠近热交换装置的位置处。

15.根据权利要求13所述的一种加湿取暖炉，其特征是：喷雾管的另一端由开口处伸入风道内，喷雾管开口的朝向与风向相同。

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