CN109442543B - 一种壁炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种壁炉，属于取暖设备领域。所述壁炉包括：外壳、储热箱、玻璃体和加热元件，所述外壳包括：外壳侧板和四个外壳壁板，所述四个侧壁依次首尾相连围成第一框架，所述外壳侧板固定在所述第一框架的一端上，所述玻璃体的第一侧壁安装在所述框架的另一端上，所述玻璃体与所述外壳围成第一腔室；所述玻璃体内开设有密封腔室，所述密封腔室内设置有碳材料；所述储热箱布置在所述第一腔室内，所述储热箱内设置有相变材料；所述加热元件布置在所述第一腔室内。本发明提供的壁炉进行取暖时，有类似炭火取暖的效果，让使用者能够感到温暖和舒适。同时，该壁炉在使用过程中不会释放烟雾，对环境友好。

Description

一种壁炉

技术领域

本发明涉及取暖设备领域，特别涉及一种壁炉。

背景技术

壁炉是独立或者就墙壁砌成的室内取暖设备，传统的壁炉以燃烧木炭为发热源，壁炉发出的热量会让人体感觉温暖而舒适。由于壁炉的燃料为可再生资源，这使得壁炉目前仍然被普遍使用，尤其受到主张环保理念的高等教育阶层的欢迎。但是，燃料在燃烧时会产生大量的烟雾，污染环境，同时，壁炉在冬季取暖时需要燃烧大量的燃料，这使得壁炉的使用成本较高。

发明内容

为了解决现有技术中壁炉的燃料在燃烧时会产生大量的烟雾且使用成本高的问题，本发明实施例提供了一种壁炉。所述技术方案如下：

本发明提供了一种壁炉，所述壁炉包括：外壳、储热箱、玻璃体和加热元件，所述外壳包括：外壳侧板和四个外壳壁板，所述四个侧壁依次首尾相连围成第一框架，所述外壳侧板固定在所述第一框架的一端上，所述玻璃体的第一侧壁安装在所述框架的另一端上，所述玻璃体与所述外壳围成第一腔室；

所述玻璃体内开设有密封腔室，所述密封腔室内设置有碳材料；

所述储热箱布置在所述第一腔室内，所述储热箱内设置有相变材料；

所述加热元件布置在所述第一腔室内。

具体地，所述外壳侧板的内壁和所述四个外壳壁板的内壁上均设置有反光层。

进一步地，所述反光层为银白反光层或反光膜。

具体地，所述壁炉还包括保温箱，所述保温箱位于所述第一腔室内，所述保温箱包括保温箱侧板和四个保温箱壁板，所述四个保温箱壁板依次首尾相连围成第二框架，所述保温箱侧板固定在所述第二框架的一端上，所述第二框架的另一端安装在所述玻璃体的第一侧壁上，所述保温箱与所述玻璃体围成第二腔室，所述储热箱位于所述第二腔室内并安装在所述保温箱壁板上。

进一步地，所述壁炉还包括安装座，所述安装座的底部安装在所述外壳的底部内壁上，所述保温箱壁板安装在所述安装座上。

进一步地，所述加热元件包括所述第一加热元件和第二加热元件，所述第一加热元件设置在所述保温箱侧板与所述储热箱之间，所述第二加热元件设置在所述储热箱与所述玻璃体之间。

具体地，所述壁炉还包括分别固定在所述保温箱上的第一测温元件和第二测温元件，所述第一测温元件设置在所述保温箱侧板与所述储热箱之间，所述第二测温元件设置在所述储热箱与所述玻璃体之间。

具体地，所述储热箱包括相反布置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁朝向所述玻璃体布置，所述第二侧壁上设置有石墨层。

具体地，所述玻璃体的第二侧壁上设置有第三测温元件，所述玻璃体的第二侧壁与所述玻璃体的第一侧壁为所述玻璃体上相反布置的两个侧壁。

具体地，所述碳材料为木碳粉或碳纳米材料。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例提供了一种壁炉，通过加热元件将玻璃体内的碳材料加热后，碳材料可以向室内发出远红外线，用于取暖，碳材料所发射的远红外线的取暖效果与炭火取暖效果相似，且碳材料所发射的远红外线与生物体吸收的辐射相匹配，这使得人在内的生物体采用本发明实施例提供的壁炉进行取暖时，有类似炭火取暖的效果，让使用者能够感到温暖和舒适。加热元件在加热时，也升高了储热箱的温度，储热箱内的相变材料因温度的升高而发生相变后可存储一定的热能，当加热元件停止加热一段时间后，相变材料周围的温度降低至某一值时可再次发生相变并释放热能，这就能够使壁炉在不通过加热元件加热时仍可以释放热量，用于取暖，这样能够降低壁炉的使用成本，同时，该壁炉在使用过程中不会释放烟雾，对环境友好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的壁炉的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种壁炉，如图1所示，该壁炉包括：外壳1、储热箱2、玻璃体3和加热元件4，外壳1包括：外壳侧板1a和四个外壳壁板1b，四个侧壁1b依次首尾相连围成第一框架，外壳侧板1a固定在第一框架的一端上，玻璃体3的第一侧壁3a安装在框架的另一端上，玻璃体3与外壳1围成第一腔室；

玻璃体3内开设有密封腔室，密封腔室内设置有碳材料5；

储热箱2布置在第一腔室内，储热箱2内设置有相变材料6；

加热元件4布置在第一腔室内。

在实现时，相变材料6可以为石蜡。加热元件4可以为电热管或电阻丝等，且加热元件4可以与玻璃体3外部的加热电路(图中未示)连通。为了避免储热箱2阻挡加热元件4释放热量，储热箱2和玻璃体3可以分别布置在加热元件4的两侧。玻璃体3可以采用石英透明玻璃或95号透明玻璃制成。

具体地，外壳侧板1a的内壁和四个外壳壁板1b的内壁上均设置有反光层7。反光层7可以将加热元件4释放出的热量由反光层反射至玻璃体3，这样能够使大部分热量由玻璃体3处释放至壁炉外，避免热量的流失，从而提高热量的利用率。由于外壳反光层7能够反射(不吸收)热量，使加热元件4产生的热量只能通过玻璃体3才能发散出去，从壁炉内的电热转化的热能理论上看，最终，电能将全部被碳材料5这个黑体吸收，并以远红外线辐射的形式向室内发射，这使得该壁炉的电热转化率较高。

进一步地，反光层7可以为银白反光层或反光膜。其中，银白反光层可以包括：银层、钢层、铂层、镍层和铝层中的至少一种。在实现时，银白反光层可以为单层，也可以为复合层。在本实施例中，银白反光层可以通过电镀(如银层、铂层、镍层和铝层)或粘接(如铂层)等方式附着在外壳侧板1a的内壁和四个外壳壁板1b的内壁上。在实现时，银层化学性质稳定，且具有良好的光反射性。钢层具有反射性的同时，还具有良好的耐磨性，银层可以布置在钢层上，这样该银白反光层既具有良好的反射性，又具有良好的耐磨性。反光膜可以为银箔膜、钢箔膜、铂箔膜、镍箔膜和铝箔膜中的至少一种。在实现时，反光膜可以为单一成分的膜，也可以为由多个单一成分的膜叠加在一起组成的复合膜。

具体地，该壁炉还可以包括保温箱8，保温箱8位于第一腔室内，保温箱8包括保温箱侧板8a和四个保温箱壁板8b，四个保温箱壁板8b依次首尾相连围成第二框架，保温箱侧板8a固定在第二框架的一端上，第二框架的另一端安装在玻璃体3的第一侧壁3a上，保温箱8与玻璃体3围成第二腔室，储热箱2位于第二腔室内并安装在保温箱壁板8b上。在实现时，保温箱8可以采用绝缘保温材料制成，保温箱8能够帮助储热箱2长时间维持较高的温度，避免热量快速散失。

进一步地，该壁炉还可以包括安装座9，安装座9的底部安装在外壳1的底部内壁上，保温箱壁板8b安装在安装座上。安装座9的底部可以安装在外壳壁板1b的底部内壁上。安装座9用于固定安装保温箱8，使保温箱8能够与反光层7间隔布置，保温箱8与反光层7之间形成一定的空间，隔离了热量的热传导，同时，反光层7能将保温箱8发出的辐射反射回去，隔离了热量的热辐射，保温箱8与反光层7之间形成的空间可以设置为真空的，这样能够避免气体的对流，从而进一步增强了保温箱8的保温效果。

进一步地，加热元件4可以包括第一加热元件4a和第二加热元件4b，第一加热元件4a设置在保温箱侧板8a与储热箱2之间，第二加热元件4b设置在储热箱2与玻璃体3之间。当第一加热元件4a和第二加热元件4b同时加热时，可以实现壁炉的快速升温，当使用者不需要太高的温度取暖时，例如秋季的夜晚，可以只通过第一加热元件4a或第二加热元件4b对储热箱2进行加热，储热箱2内的相变材料6通过相变存储一定的热量后，可以停止对储热箱2加热，当温度降低到某一值时，相变材料6可以通过相变再释放存储的热量。

具体地，该壁炉还可以包括分别固定在保温箱8上的第一测温元件10和第二测温元件11，第一测温元件10设置在保温箱侧板8a与储热箱2之间，第二测温元件11设置在储热箱2与玻璃体3之间。通过设置第一测温元件10和第二测温元件11能够便于使用者及时了解第一测温元件10和第二测温元件11所在处的温度。

具体地，储热箱2包括相反布置的第一侧壁2a和第二侧壁2b，第一侧壁2a朝向玻璃体3布置，第二侧壁2b上设置有石墨层12。石墨层12能够快速吸收热能并通过储热箱2传递给石蜡，使石蜡快速升温，缩短石蜡的相变(由固态变为液态)时间。

具体地，玻璃体3的第二侧壁3b上设置有第三测温元件13，玻璃体3的第二侧壁3b与玻璃体3的第一侧壁3a为玻璃体3上相反布置的两个侧壁。第三测温元件13能够便于使用者及时了解第三测温元件13所在处的温度，从而辅助使用者控制壁炉的温度。

具体地，碳材料5可以为木碳粉或碳纳米材料。其中，木碳粉可以是木材经过无氧煅烧后获得的碳粉，木碳粉成本低，能够降低壁炉的加工成本。

具体地，碳纳米材料可以包括：碳纳米管、碳纳米球或碳纳米纤维。其中，碳纳米管、碳纳米球和碳纳米纤维均具有良好的热传导性能，这能够提高玻璃体3的传热效率。

在实现时，第一测温元件10、第二测温元件11和第三测温元件13均可以与单片机(图中未示)连接，单片机再通过继电器(图中未示)与加热元件4连接，这样能够通过第一测温元件10、第二测温元件11和第三测温元件13将温度值反馈给单片机，再由单片机控制加热元件4的开启和关闭，从而实现壁炉的智能化控制。

本发明实施例提供了一种壁炉，通过加热元件将玻璃体内的碳材料加热后，碳材料可以发出远红外线，用于取暖，碳材料所发射的远红外线的取暖效果与炭火取暖效果相似，且碳材料所发射的远红外线与生物体吸收的辐射相匹配，这使得人在内的生物体采用本发明实施例提供的壁炉进行取暖时，有类似炭火取暖的效果，让使用者能够感到温暖和舒适。加热元件在加热时，也升高了储热箱的温度，储热箱内的相变材料因温度的升高而发生相变后可存储一定的热能，当加热元件停止加热一段时间后，相变材料周围的温度降低至某一值时可再次发生相变并释放热能，这就能够使壁炉在不通过加热元件加热时仍可以释放热量，用于取暖，这样能够降低壁炉的使用成本，同时，该壁炉在使用过程中不会释放烟雾，对环境友好。此外，由于碳材料耐高温，这使得该壁炉可长期在高温下正常工作，使壁炉具有较长的寿命；碳材料是辐射理论中的黑体，能够提高玻璃体的辐射能力，使玻璃体附近的温度更高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种壁炉，包括外壳，其特征在于，所述壁炉还包括：储热箱、玻璃体和加热元件，所述外壳包括：外壳侧板和四个外壳壁板，所述四个侧壁依次首尾相连围成第一框架，所述外壳侧板固定在所述第一框架的一端上，所述玻璃体的第一侧壁安装在所述框架的另一端上，所述玻璃体与所述外壳围成第一腔室；

所述玻璃体内开设有密封腔室，所述密封腔室内设置有碳材料，所述碳材料为木碳粉或碳纳米材料；

所述储热箱布置在所述第一腔室内，所述储热箱内设置有相变材料，所述相变材料为石蜡；

所述加热元件布置在所述第一腔室内，所述壁炉还包括保温箱，所述保温箱位于所述第一腔室内，所述保温箱包括保温箱侧板和四个保温箱壁板，所述四个保温箱壁板依次首尾相连围成第二框架，所述保温箱侧板固定在所述第二框架的一端上，所述第二框架的另一端安装在所述玻璃体的第一侧壁上，所述保温箱与所述玻璃体围成第二腔室，所述储热箱位于所述第二腔室内并安装在所述保温箱壁板上；

所述加热元件包括第一加热元件和第二加热元件，所述第一加热元件设置在所述保温箱侧板与所述储热箱之间，所述第二加热元件设置在所述储热箱与所述玻璃体之间。

2.根据权利要求1所述的壁炉，其特征在于，所述外壳侧板的内壁和所述四个外壳壁板的内壁上均设置有反光层。

3.根据权利要求2所述的壁炉，其特征在于，所述反光层为银白反光层或反光膜。

4.根据权利要求1所述的壁炉，其特征在于，所述壁炉还包括安装座，所述安装座的底部安装在所述外壳的底部内壁上，所述保温箱壁板安装在所述安装座上。

5.根据权利要求1所述的壁炉，其特征在于，所述壁炉还包括分别固定在所述保温箱上的第一测温元件和第二测温元件，所述第一测温元件设置在所述保温箱侧板与所述储热箱之间，所述第二测温元件设置在所述储热箱与所述玻璃体之间。

6.根据权利要求1所述的壁炉，其特征在于，所述储热箱包括相反布置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁朝向所述玻璃体布置，所述第二侧壁上设置有石墨层。

7.根据权利要求1所述的壁炉，其特征在于，所述玻璃体的第二侧壁上设置有第三测温元件，所述玻璃体的第二侧壁与所述玻璃体的第一侧壁为所述玻璃体上相反布置的两个侧壁。

Images