CN109916082A - 一种自发电环保燃气采暖热水炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自发电环保燃气采暖热水炉，包括燃气采暖热水炉体、同轴式排烟管、密封室、倒U型燃烧室、换热器、循环水泵、风机、膨胀水箱、制氧机和吸热散热发电模块组。本发明提供的燃气采暖热水炉在使用过程中会对燃气采暖热水炉所使用的蓄电池进行自动充电，延长了蓄电池的使用寿命，有效的降低了传统燃气采暖热水炉干电池的使用，大幅度的减少了干电池对环境的污染，同时还可以测定密封室内的氧气浓度，根据氧浓度的大小实时向密封室内补充氧气，保证了燃气的充分燃烧，防止了CO等有毒气体的产生。

Description

一种自发电环保燃气采暖热水炉

技术领域

本发明涉及燃气采暖热水炉设备领域，具体涉及一种自发电环保燃气采暖热水炉。

背景技术

传统燃气采暖热水炉目前采用交流电打火方式或者统一配备普通一号电池作为点火脉冲的电力能源，有的甚至2-3节来使用，普通电池没有长时间存储的特性，所以一般用户家庭很少配备，一旦电池消耗完毕用户想再次使用炉灶就没有办法，给生活带来一定不便；更加麻烦的是，替换下来的干电池无法自然销毁，必须经过专业渠道才能做到无污染销毁，但是目前国内干电池销毁的渠道仍然不完善，有大量废弃干电池作为普通垃圾被随意丢弃，对环境的污染造成了巨大的破坏，每一节1号干电池投放到自然界可以使2 平方的土地永久失去利用价值，可以使6000吨水彻底污染,污染的危害巨大，因此研发制造一款可以自动充电长时间不用更换电池的环保型燃气采暖热水炉迫在眉睫。

为了解决上述问题，亟需发明一种自发电环保燃气采暖热水炉，可以对燃气采暖热水炉所使用的电池进行自动充电。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自发电环保燃气采暖热水炉，可以有效的对燃气采暖热水炉所使用的电池进行自动充电，解决了目前传统燃气采暖热水炉使用的干电池使用寿命较短造成环境污染的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种自发电环保燃气采暖热水炉，包括燃气采暖热水炉体、同轴式排烟管、密封室、倒U型燃烧室、换热器、循环水泵、风机、膨胀水箱、制氧机和吸热散热发电模块组；

所述同轴式排烟管由烟气管和套装在烟气管外部的进气管组成，所述烟气管的外壁和进气管的内壁形成空气流通道；

所述密封室位于燃气采暖热水炉体上半部，所述倒U型燃烧室位于密封室内部，所述进气管连通密封室，所述风机位于倒U型燃烧室顶部，并且风机的出风口连通烟气管；

所述换热器设置在倒U型燃烧室的中部，所述密封室的底部设置燃烧器，所述燃烧器通过燃气管连接燃气接口，所述换热器左侧连接有冷水进管，所述换热器右侧连接热水出管，所述换热器左侧还连接有采暖供水管，所述换热器右侧还连接采暖回水管；

所述采暖回水管通过支水管连接膨胀水箱，所述暖回水管通过循环水泵连接到换热器上；

所述吸热散热发电模块组包括第一温差发电片和第二温差发电片，所述第一温差发电片和第二温差发电片电性连接，所述第一发电片紧贴在换热器的底面上，所述第二温差发电片紧贴在冷水进管的管壁上；

所述燃烧器点火电极和脉冲点火器进行打火点燃燃气，所述脉冲点火器通过蓄电池为点火电极提供电能，所述吸热散热发电模块组为蓄电池进行充电；

所述制氧机设置在燃气采暖热水炉体左上方，所述制氧机的出气口连接有氧气管，所述氧气管的出口位于密封室内部。

进一步的，所述冷水进管和热水出管为一整根管，该整根管中间部位穿过换热器对管内的水进行加热。

进一步的，所述采暖供水管和采暖回水管为整根管，该整根管中间部位穿过换热器对管内的水进行加热。

进一步的，所述密封室内部右下方设置由氧传感器，所述氧传感器测得的氧浓度信号PID控制器，所述PID控制器根据氧传感器测得的氧浓度控制制氧机的开关，当氧浓度低于某一数值时，控制器控制制氧机打开向密封室内补充氧气，以保证燃气充分燃烧，防止了燃气燃烧不完全产生CO等有害气体，当密封室内的浓度高过时控制器控制制氧机关闭，防止制氧机长期工作浪费电量，制氧机可以采用小型的制氧机通过吸热散热发电模块组进行供电。

进一步的，所述吸热散热发电模块组通过综合蓄电控制系统控制吸热散热发电模块组对蓄电池的充电。

进一步的，所述第一发电片和换热器之间涂抹有导热硅脂层，所述第二温差发电片通过导热硅脂层紧贴在冷却介质仓的表面，所述冷却介质仓内部充装冷却介质。

进一步的，所述燃气管设置有燃气安全电磁阀，所述燃气安全电磁阀上设置调节燃气大小的燃气调节阀。

进一步的，所述第一温差发电片和第二温差发电片的耐热温度不低于380℃。

进一步的，所述第一温差发电片和第二温差发电片的大小为80mm× 80mm～120mm×120mm。

进一步的，所述蓄电池外接有USB充电口。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的一种自发电环保燃气采暖热水炉，普通制冷片反向应用也可以发电，但是制冷片效率很低，所以我们采用了改良后的专用温差发电片；只要保持两面有温度差，就会输出电流和电压的，比如一面露在空气中，一面贴着皮肤就可以了，效率是普通帕尔贴制冷片的20陪， 100mmx100mm的温差发电片(不是制冷片)，每20摄氏度可以产生2V的电压(保持两面120度温差，可以得到12V电压，5A电流).

2、本发明提供的一种自发电环保燃气采暖热水炉，温差发电片两块、冷却介质仓一个(内充专用介质)、散热片两个组成一个吸热散热的发电模块组；可以充分吸收热量，又可充分散热，使得发电模块组有稳定高效的输出，发电模块组加导热硅脂一面贴在炉灶的混气室表面，一面贴在炉灶玻璃底面充分吸收炉灶产生的热量，冷却介质是为发电模块组选择的特殊材质有着温度越高介质的温度越低的特性，正好是发电模块组需求的特性，温差稳定输出端就会有电流出来。以往的温差发电片耐温不好，为了不弄坏发电片，温度不能超过180摄氏度，此次根据我们的应用范围温度较高，所以我们改良了发电片的耐温范围从180摄氏度提高到了380摄氏度，保证了发电片的使用寿命。。

3、本发明提供的一种自发电环保燃气采暖热水炉，电流输出通过一综合蓄电控制系统来协调，把发的电稳定在12V，这样就可以给电池充电了充电了，我们采用的是高效12V锂电电池搭配一套电池电量综合蓄电控制系统，温差产生的电流为电池充电，但是必须经过电池管理系统过滤保护电池寿命，当电池充满的时候就停止为电池充电，锂电池过量放电，会造成二次充电困难，所以电池放电的时候也必须经过电池电量综合蓄电控制系统，放电电压低于5V的时候，控制系统会自动保护接通温差充电。

4、本发明提供的一种自发电环保燃气采暖热水炉，根据我们长时间的实验，燃气采暖热水炉在长时间不用的时候电池的蓄电时间为1500多天，可以保证春夏秋季燃气采暖热水炉长时间不用照样可以点火，如果超出时间太长，电池电量消耗完毕，也可以通过外接USB接口为电池短时充电，完成继续使用，蓄电电池的待机使用寿命是6-7年，大量减少了普通干电池的使用数量，大大降低电池污染强度。

本发明提供的一种自发电环保燃气采暖热水炉，燃气采暖热水炉在使用过程中会对燃气采暖热水炉所使用的蓄电池进行自动充电，延长了蓄电池的使用寿命，有效的降低了传统燃气采暖热水炉干电池的使用，大幅度的减少了干电池对环境的污染，非常环保，同时还可以测定密封室内的氧气浓度，根据氧浓度的大小实时向密封室内补充氧气，保证了燃气的充分燃烧，防止了CO等有毒气体的产生；同时将原来的交流电打火方式改为现在的自发电模式打火，打火稳定，利于燃气的刚开始的燃烧；传统交流电燃烧不充分，会产生CO，而自发电通过二次燃烧，只有CO2的产生，节能环保。

显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。

以下通过具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明；但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例；凡基于本发明的构思所实现的技术均属于本发明的范围。

附图说明

图1为本发明一种自发电环保燃气采暖热水炉结构示意图；

图2为本发明一种自发电环保燃气采暖热水炉吸热散热发电模块组充电原理示意图；

图3为本发明一种自发电环保燃气采暖热水炉倒U型燃烧室安装示意图；

图中：

1-燃气采暖热水炉体；2-同轴式排烟管；21-烟气管；22-进气管；23-空气流通道；3-密封室；31-第一温差发电片；32-第二温差发电片；33-氧传感器；34-PID控制器；35-综合蓄电控制系统；36-冷却介质仓；37-燃气安全电磁阀；38-燃气调节阀；4-倒U型燃烧室；41-点火电极；42-脉冲点火器；43- 蓄电池；44-USB充电口5-换热器；51-冷水进管；52-热水出管；53-采暖供水管；54-采暖回水管；55-支水管；6-循环水泵；7-风机；71-出风口；8-膨胀水箱；9-制氧机；91-氧气管；11-燃烧器；12-燃气管；13-燃气接口。

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，对本发明作进一步详细说明。

如图1～3所示，本发明一种自发电环保燃气采暖热水炉，包括燃气采暖热水炉体1、同轴式排烟管2、密封室3、倒U型燃烧室4、换热器5、循环水泵6、风机7、膨胀水箱8、制氧机9和吸热散热发电模块组；

所述同轴式排烟管2由烟气管21和套装在烟气管21外部的进气管22 组成，所述烟气管21的外壁和进气管22的内壁形成空气流通道23；

所述密封室3位于燃气采暖热水炉体1上半部，所述倒U型燃烧室4位于密封室3内部，所述进气管22连通密封室3，所述风机7位于倒U型燃烧室4顶部，并且风机7的出风口71连通烟气管21；

所述换热器5设置在倒U型燃烧室4的中部(如图3所示，密封室3中的空气从倒U型燃烧室4的底部开口进入到倒U型燃烧室4内)，所述密封室3的底部设置燃烧器11，所述燃烧器11通过燃气管12连接燃气接口13，所述换热器5左侧连接有冷水进管51，所述换热器5右侧连接热水出管52，所述换热器5左侧还连接有采暖供水管53，所述换热器5右侧还连接采暖回水管54；

所述采暖回水管54通过支水管55连接膨胀水箱8，所述暖回水管54通过循环水泵6连接到换热器5上；

所述吸热散热发电模块组10包括第一温差发电片31和第二温差发电片 32，所述第一温差发电片31和第二温差发电片32电性连接，所述第一发电片31紧贴在换热器5的底面上，所述第二温差发电片32紧贴在冷水进管51 的管壁上；

所述燃烧器11点火电极41和脉冲点火器42进行打火点燃燃气，所述脉冲点火器42通过蓄电池43为点火电极41提供电能，所述吸热散热发电模块组10为蓄电池43进行充电；

所述制氧机9设置在燃气采暖热水炉体1左上方，所述制氧机9的出气口连接有氧气管91，所述氧气管91的出口位于密封室3内部。

进一步的，所述冷水进管51和热水出管52为一整根管，该整根管中间部位穿过换热器5对管内的水进行加热。

进一步的，所述采暖供水管53和采暖回水管54为整根管，该整根管中间部位穿过换热器5对管内的水进行加热。

进一步的，所述密封室3内部右下方设置由氧传感器33，所述氧传感器33测得的氧浓度信号PID控制器34，所述PID控制器34根据氧传感器33 测得的氧浓度控制制氧机9的开关。

进一步的，所述吸热散热发电模块组10通过综合蓄电控制系统35控制吸热散热发电模块组10对蓄电池43的充电。

进一步的，所述第一发电片31和换热器5之间涂抹有导热硅脂层，所述第二温差发电片32通过导热硅脂层紧贴在冷却介质仓36的表面，所述冷却介质仓(36)内部充装冷却介质，冷却介质仓36的其余三面还可以设置散热片加快冷却介质仓的散热。

进一步的，所述燃气管12设置有燃气安全电磁阀37，所述燃气安全电磁阀(37)上设置调节燃气大小的燃气调节阀38。

进一步的，所述第一温差发电片31和第二温差发电片32的耐热温度不低于380℃。

进一步的，所述第一温差发电片31和第二温差发电片32的大小为100mm ×100mm。

进一步的，所述蓄电池43外接有USB充电口44。

当然，本发明还可有其它多种实施方式，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种自发电环保燃气采暖热水炉，其特征在于：包括燃气采暖热水炉体(1)、同轴式排烟管(2)、密封室(3)、倒U型燃烧室(4)、换热器(5)、循环水泵(6)、风机(7)、膨胀水箱(8)、制氧机(9)和吸热散热发电模块组；

所述同轴式排烟管(2)由烟气管(21)和套装在烟气管(21)外部的进气管(22)组成，所述烟气管(21)的外壁和进气管(22)的内壁形成空气流通道(23)；

所述密封室(3)位于燃气采暖热水炉体(1)上半部，所述倒U型燃烧室(4)位于密封室(3)内部，所述进气管(22)连通密封室(3)，所述风机(7)位于倒U型燃烧室(4)顶部，并且风机(7)的出风口(71)连通烟气管(21)；

所述换热器(5)设置在倒U型燃烧室(4)的中部，所述密封室(3)的底部设置燃烧器(11)，所述燃烧器(11)通过燃气管(12)连接燃气接口(13)，所述换热器(5)左侧连接有冷水进管(51)，所述换热器(5)右侧连接热水出管(52)，所述换热器(5)左侧还连接有采暖供水管(53)，所述换热器(5)右侧还连接采暖回水管(54)；

所述采暖回水管(54)通过支水管(55)连接膨胀水箱(8)，所述暖回水管(54)通过循环水泵(6)连接到换热器(5)上；

所述吸热散热发电模块组(10)包括第一温差发电片(31)和第二温差发电片(32)，所述第一温差发电片(31)和第二温差发电片(32)电性连接，所述第一发电片(31)紧贴在换热器(5)的底面上，所述第二温差发电片(32)紧贴在冷水进管(51)的管壁上；

所述燃烧器(11)点火电极(41)和脉冲点火器(42)进行打火点燃燃气，所述脉冲点火器(42)通过蓄电池(43)为点火电极(41)提供电能，所述吸热散热发电模块组(10)为蓄电池(43)进行充电；

所述制氧机(9)设置在燃气采暖热水炉体(1)左上方，所述制氧机(9)的出气口连接有氧气管(91)，所述氧气管(91)的出口位于密封室(3)内部。

2.根据权利要求1所述的一种自发电环保燃气采暖热水炉，其特征在于：所述冷水进管(51)和热水出管(52)为一整根管，该整根管中间部位穿过换热器(5)对管内的水进行加热。

3.根据权利要求1所述的一种自发电环保燃气采暖热水炉，其特征在于：所述采暖供水管(53)和采暖回水管(54)为整根管，该整根管中间部位穿过换热器(5)对管内的水进行加热。

4.根据权利要求1所述的一种自发电环保燃气采暖热水炉，其特征在于：所述密封室(3)内部右下方设置由氧传感器(33)，所述氧传感器(33)测得的氧浓度信号PID控制器(34)，所述PID控制器(34)根据氧传感器(33)测得的氧浓度控制制氧机(9)的开关。

5.根据权利要求1所述的一种自发电环保燃气采暖热水炉，其特征在于：所述吸热散热发电模块组(10)通过综合蓄电控制系统(35)控制吸热散热发电模块组(10)对蓄电池(43)的充电。

6.根据权利要求1所述的一种自发电环保燃气采暖热水炉，其特征在于：所述第一发电片(31)和换热器(5)之间涂抹有导热硅脂层，所述第二温差发电片(32)通过导热硅脂层紧贴在冷却介质仓(36)的表面，所述冷却介质仓(36)内部充装冷却介质。

7.根据权利要求1所述的一种自发电环保燃气采暖热水炉，其特征在于：所述燃气管(12)设置有燃气安全电磁阀(37)，所述燃气安全电磁阀(37)上设置调节燃气大小的燃气调节阀(38)。

8.根据权利要求1～8所述的一种自发电环保燃气采暖热水炉，其特征在于：所述第一温差发电片(31)和第二温差发电片(32)的耐热温度不低于380℃。

9.根据权利要求1～8所述的一种自发电环保燃气采暖热水炉，其特征在于：所述第一温差发电片(31)和第二温差发电片(32)的大小为80mm×80mm～120mm×120mm。

10.根据权利要求1～8所述的一种自发电环保燃气采暖热水炉，其特征在于：所述蓄电池(43)外接有USB充电口(44)。