CN108488837B - 用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及烹饪装置技术领域，具体涉及一种用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置。该用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置，能够利用生物燃料燃烧的余热，驱动外燃机做功，进行烹饪，具有高效、隔热性能好、安全可靠性高等特点，烹饪装置本体可以采用水泥、沙子、石头、砖块以及加固筋制造；挡灰网上设有高温烟气导向热管，另外，可以对添加有机燃料是否过量或太少进行提醒；当有机燃料燃烧火焰温度低于一定值，提醒灯灭，提醒添加有机燃料量不足；当有机燃料燃烧火焰温度介于一定值之间，提醒灯亮绿灯，提醒添加有机燃料量合适；当有机燃料燃烧火焰温度高于一定值，提醒灯亮红灯，提醒添加的有机燃料过量。

Description

用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置

技术领域

本发明涉及烹饪装置技术领域，具体涉及一种用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置。

背景技术

纵观人类发展历史，从钻木取火开始，有机能一直活跃在人类社会的能源舞台上，时至今日仍是一种重要的能源。据世界卫生组织统计，全球有三分之一以上的人口仍使用有机燃料这种传统能源来进行家庭烹饪等日常生活供能。在广大农村地区，传统炉灶仍被广泛使用。传统炉灶虽然型式较多，但由于都具有大灶膛、大灶门、大排烟口、无炉箅的弊病存在，使得传统炉灶的排烟温度高、散热损失大、不完全燃烧多，从而热效率低，同时不完全燃烧的气体和颗粒严重伤害人体健康污染环境。另最近几年推广的省煤灶虽然缩小了灶门、灶膛已经添加了炉箅、烟囱等，但是仍有大量的热量随烟气直接从烟囱排放到环境中从而损失掉。

发明内容

为解决上述存在的问题，本发明提供一种用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置。

一种用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置，包括烹饪装置本体，烹饪装置本体为1/4圆柱的形状，烹饪装置本体的圆弧形侧面镂空形成烘干台，烹饪装置本体的一平面形侧面位置镂空，镂空位置处中部设有炉箅，并将镂空位置隔离成燃烧室和灰烬堆放区，烹饪装置本体的圆弧形侧面镂空位置处底部靠近烘干台位置处设有连通至燃烧室的二次风进道，炉箅上设有若干个槽，燃烧室顶部呈锥形，烹饪装置本体的另一平面形侧面位置镂空形成炊具加热室，炊具加热室内设有外燃机，炊具加热室位于燃烧室的上方，燃烧室顶部至炊具加热室的中间位置设有贯穿的烟气流道，烹饪装置本体顶部设有连通至炊具加热室的炊具安装孔和烟囱，炊具安装孔的下方位置设有烟气挡板，烟气挡板与炊具安装孔之间设有缝隙，烘干台上设有圆弧形插槽，圆弧形插槽内立式设有金属网，烟气流道内设有挡灰网，用于挡灰，挡灰网上设有若干根热管，热管一端延伸至燃烧室内，另一端连接至外燃机，烟气流道内侧面设有若干个温度感应装置，烹饪装置本体外侧面设有提醒灯，温度感应装置通过控制器连接提醒灯。

作为本发明的进一步优选：炉箅为一用粗钢丝焊接而成的网格状的炉箅。

作为本发明的进一步优选：烹饪装置本体部分用水泥、沙子、石头、砖块和加固筋制造。

作为本发明的进一步优选：燃烧室的燃料是有机燃料，包括木材、木屑、玉米秸秆。

作为本发明的进一步优选：外燃机为斯特林机或热能发动机。

作为本发明的进一步优选：烟筒上设置间壁式换热器。

作为本发明的进一步优选：燃烧室的平面开口位置处向内延伸，形成燃料添加口。

作为本发明的进一步优选：在灰烬堆放区底部位置放置一块炭灰承载板。

作为本发明的进一步优选：二次风进道呈圆弧形。

作为本发明的进一步优选：炊具加热室呈长方形。

本发明的有益效果：本发明用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置，具有高效、隔热性能好、安全可靠性高等特点，为了进一步降低制造成本，烹饪装置本体可以采用水泥、沙子、石头、砖块以及加固筋等材料制造；本发明在高效利用热量烹调煮饭之余，还可以通过加热外燃机进行做功，实现了热能的多级利用，另外，可以对添加有机燃料是否过量或太少进行提醒；当有机燃料燃烧火焰温度低于一定值，提醒灯灭，提醒添加有机燃料量不足；当有机燃料燃烧火焰温度介于一定值之间，提醒灯打开，且为绿灯，提醒添加有机燃料量合适；当有机燃料燃烧火焰温度高于一定值，提醒灯打开，且为红灯，提醒添加有机燃料过量。

附图说明

图1是本发明第一种用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置俯视结构示意图。

图2是本发明第一种用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置仰视结构示意图。

图3是本发明第一种用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置侧视结构示意图。

图4是本发明第二种用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置侧视结构示意图。

图5是本发明挡灰网和热管组合结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例只用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例一，一种用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置，如图1-图5所示，包括烹饪装置本体，烹饪装置本体为1/4圆柱的形状，烹饪装置本体的圆弧形侧面镂空形成烘干台4，烘干台4采用内嵌的方式，减少了烹饪装置本体外表面积，从而达到减小热散失的目的，烹饪装置本体的一平面形侧面位置镂空，镂空位置处中部设有炉箅5，并将镂空位置隔离成燃烧室11和灰烬堆放区10，烹饪装置本体的圆弧形侧面镂空位置处底部靠近烘干台4位置处设有连通至燃烧室的圆弧形二次风进道6，炉箅5上设有若干个呈圆弧形槽，燃烧室11顶部呈锥形，烹饪装置本体的另一平面形侧面位置镂空形成炊具加热室3，炊具加热室3呈长方形，炊具加热室3内设有外燃机，炊具加热室3位于燃烧室11的上方，燃烧室11顶部至炊具加热室3的中间位置设有贯穿的圆形的烟气流道7，烹饪装置本体顶部设有连通至炊具加热室3的圆形的炊具安装孔2和圆形的烟囱1，炊具安装孔2的下方位置设有烟气挡板8，烟气挡板8与炊具安装孔2之间设有缝隙，烘干台上设有圆弧形插槽，圆弧形插槽内立式设有金属网，烟气流道内设有挡灰网12，用于挡灰，挡灰网12上设有若干根热管13，热管13一端延伸至燃烧室11内，另一端连接至外燃机，烟气流道内侧面设有若干个温度感应装置，烹饪装置本体外侧面设有提醒灯，温度感应装置通过控制器连接提醒灯。

热管2用于燃烧室11内的高温烟气导向，使得高温烟气能够更有效的加热外燃机，提高有机燃料的燃烧效率。

当控制器检测到温度感应装置反馈的温度低于一定值(若干个温度感应装置检测温度的平均值)时，提醒灯灭，提醒添加有机燃料量不足(由于有机燃料燃烧火焰温度低于一定值，导致外燃机工作效率低，因此需要提醒进一步添加有机燃料)。

当控制器检测到温度感应装置反馈的温度介于一定值之间时，提醒灯打开，且为绿灯(提醒添加有机燃料量适当)。

当控制器检测到温度感应装置反馈的温度高于一定值时，提醒灯打开，且为红灯，提醒添加有机燃料量过量(由于有机燃料燃烧火焰温度高于一定值，外燃机不能全部利用有机燃料导致有机燃料浪费，因此需要提醒有机燃料量添加过量)。

控制器内部设定的临界温度，即提醒灯灭，提醒灯亮绿灯，提醒灯亮红灯的温度，可以根据外燃机的额定功率调整。

烟气挡板8用来阻碍烟气从烟囱1排出，使烟气在炊具加热室3逗留片刻，才从烟气挡板8与炊具安装孔2之间缝隙中进入到烟囱1，最终排除至外界环境。

二次风进道设置在烹饪装置本体的圆弧形侧面镂空位置处底部靠近烘干台4位置，二次风进道6进入的空气，经由与燃烧室11圆弧形侧面平行的流道，最终在燃烧室11顶部和燃烧室11的烟气汇合(二次风进道进气气流方向)。

烘干台4的设计，作用是用于烘干有机燃料或者烘干其他生活用品。

炉箅5为一用粗钢丝焊接而成的网格状的炉箅，用来把燃烧室11和灰烬堆放区10分开，且可以为燃烧室11提供一部分进气量。

烹饪装置本体部分用水泥、沙子、石头、砖块和加固筋等材料制造。

燃烧室11的燃料是有机燃料，比如木材、木屑、玉米秸秆和其他农业剩余物。

外燃机可以是斯特林机，热能发动机或者其他以热能驱动的发动机。

工作原理：本发明用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置的燃料是有机燃料，以木材为例，木材直接添加到炉箅5上，木材被点燃之后用挡板把燃烧室11开口平面关上，从而减少热量散失以及烟气泄露，使得空气只能通过炉箅5和二次风流道6进入燃烧室，空气通过炉箅5进入燃烧室11为燃料的燃烧提供氧气，燃料在燃烧室11内燃烧的过程中，燃料发生不充分燃烧产生以甲烷为主的可燃气体，由于烟气在烟气流道7内流动，所以烟气流道7内的压强比大气压小，于是空气通过二次风流道6进入燃烧室11，再经燃烧室11进入烟气流道7，为所产生的可燃气体的充分燃烧提供氧气，从而在炊具加热室3燃烧放出最大的热量，使温度迅速提高，在炊具加热室3加热炊具以及驱动外燃机工作，外燃机可以对接直线电机用以发电或者对接脉管用以制冷，燃烧废烟气最后从烟囱排出。

该用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置的隔热效果都很好，除了从烟囱排出的废余热之外很少热量损失，因此热转化效率高。此外，在烹调煮饭之余还可以利用外燃机做功，进一步发电或者用作其他用途，所发的电量可以用蓄电池储存起来，用以照明或者手机充电等等，特别适合远离城市的偏远地区的农村家庭。另外，本发明用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置极少烟气或者有害微粒从烹饪装置内部泄漏到室内，还具有安全可靠的特性。

本发明用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置改造完善了传统的结构，减少了炉灶向环境的热量损失和烟气泄漏，既提高了炉灶的热利用率，又减少了不完全燃烧导致的烟气泄漏对环境的污染。另外，该烹饪装置安装了以高温烟气热能驱动的斯特林外燃机，利用余热做功发电、制冷或用作其他用途，发电量可用于日常生活运用，为偏远农村的居民提供电能。

烟筒上可以增加间壁式换热器，使得烟囱1排出的气体热能，能够用于加热制取生活用热水。

本发明用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置，具有高效、隔热性能好、安全可靠性高等特点，为了进一步降低制造成本，该烹饪装置可以采用水泥、沙子、石头、砖块以及加固筋等材料制造；本发明在高效利用热量烹调煮饭之余，还可以通过加热外燃机进行做功，实现了热能的多级利用。

本发明的实施例二，与实施例一不同的是，燃烧室的平面开口位置处向内延伸，形成燃料添加口9。木材通过燃料添加口添加到炉箅上。木材被点燃之后用挡板把燃料添加口9关上，从而减少热量散失以及烟气泄露，使得空气只能通过炉箅5和二次风流道6进入燃烧室11。

在燃料添加口9位置设有门。烟气流道内侧面还设有CO检测装置，CO检测装置通过控制装置连接报警器。当CO检测装置检测的CO浓度高于控制装置的设定值，控制装置控制报警器报警，提醒进一步打开门(由于空气不足，有机燃料不完全燃烧)。

在灰烬堆放区10底部位置，还可以放置一块宽度与燃料添加口9宽度相等，从外面直伸到最里端的炭灰承载板，该炭灰承载板的作用是承载燃烧过后的炭灰，可以很方便地处理掉炭灰。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置，其特征在于，包括烹饪装置本体，烹饪装置本体为1/4圆柱的形状，烹饪装置本体的圆弧形侧面镂空形成烘干台，烹饪装置本体的一平面形侧面位置镂空，镂空位置处中部设有炉箅，并将镂空位置隔离成燃烧室和灰烬堆放区，烹饪装置本体的圆弧形侧面镂空位置处底部靠近烘干台位置处设有连通至燃烧室的二次风流道，炉箅上设有若干个槽，燃烧室顶部呈锥形，烹饪装置本体的另一平面形侧面位置镂空形成炊具加热室，炊具加热室内设有外燃机，炊具加热室位于燃烧室的上方，燃烧室顶部至炊具加热室的中间位置设有贯穿的烟气流道，烹饪装置本体顶部设有连通至炊具加热室的炊具安装孔和烟囱，炊具安装孔的下方位置设有烟气挡板，烟气挡板与炊具安装孔之间设有缝隙，烘干台上设有圆弧形插槽，圆弧形插槽内立式设有金属网，烟气流道内设有挡灰网，用于挡灰，挡灰网上设有若干根热管，热管一端延伸至燃烧室内，另一端连接至外燃机，烟气流道内侧面设有若干个温度感应装置，烹饪装置本体外侧面设有提醒灯，温度感应装置通过控制器连接提醒灯；

可燃物被点燃之后用挡板把燃烧室开口平面关上，从而减少热量散失以及烟气泄露，使得空气只能通过炉箅和二次风流道进入燃烧室，空气通过炉箅进入燃烧室为燃料的燃烧提供氧气，燃料在燃烧室内燃烧的过程中，燃料发生不充分燃烧产生以甲烷为主的可燃气体，由于烟气在烟气流道内流动，所以烟气流道内的压强比大气压小，于是空气通过二次风流道进入燃烧室，再经燃烧室进入烟气流道，为所产生的可燃气体的充分燃烧提供氧气，从而在炊具加热室燃烧放出最大的热量，使温度迅速提高，在炊具加热室加热炊具以及驱动外燃机工作，外燃机对接直线电机用以发电或者对接脉管用以制冷，燃烧废烟气最后从烟囱排出。

2.根据权利要求1所述的用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置，其特征在于，炉箅为一用粗钢丝焊接而成的网格状的炉箅。

3.根据权利要求1所述的用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置，其特征在于，烹饪装置本体部分用水泥、沙子、石头、砖块和加固筋制造。

4.根据权利要求1所述的用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置，其特征在于，燃烧室的燃料是有机燃料，包括木材或木屑或玉米秸秆。

5.根据权利要求1所述的用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置，其特征在于，烟筒上设置间壁式换热器。

6.根据权利要求1所述的用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置，其特征在于，燃烧室的平面开口位置处向内延伸，形成燃料添加口。

7.根据权利要求1所述的用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置，其特征在于，在灰烬堆放区底部位置放置一块炭灰承载板。

8.根据权利要求1所述的用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置，其特征在于，二次风流道呈圆弧形。

9.根据权利要求1所述的用于生物燃料余热驱动外燃机做功的烹饪装置，其特征在于，炊具加热室呈长方形。