CN112212361B - 一种生物质颗粒及兰炭两用清洁采暖炉 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种生物质颗粒及兰炭两用清洁采暖炉，其包括：炉体，所述炉体内连接有炉篦子，所述炉篦子将炉体内部分隔为有用于燃烧的燃烧室和用于收集燃烧后物料的集灰室；换热装置，固定连接于炉体内并且位于燃烧室的上方，其用于与水箱连通；进料装置，包括用于储存燃料的料仓和将料仓内的燃料输送至燃烧室内的输送组件；配风装置，与炉体固定连接并且用于向燃烧室内输送空气；控制装置，其与进料装置和配风装置均电连接并且用于控制进料装置的进料速度以及控制配风装置的单位时间内的送风量。本申请同时兼容使用生物质颗粒和兰炭两种燃料，方便了农村居民冬季取暖燃料的选择和使用。

Description

一种生物质颗粒及兰炭两用清洁采暖炉

技术领域

本申请涉及民用采暖设备的领域，尤其是涉及一种生物质颗粒及兰炭两用清洁采暖炉。

背景技术

因为农村地区居民并不是特别集中，所以采用集中供暖的方式经济成本会较高，也不现实。当前我国北方解决农村居民的冬天清洁取暖问题，大都推广和使用民用清洁取暖炉进行取暖。民用清洁取暖炉的燃料一般为生物质颗粒燃料或者兰炭。

采用生物质颗粒或兰炭燃料，可有利于减少二氧化碳和二氧化硫的排放量，有利于环保和控制温室气体的排放，有效减少对大气的污染。但由于生物质颗粒和兰炭两种燃料，是近几年才兴起的民用清洁燃料，难免供求失衡，给农村居民冬季取暖燃料的选择和使用带来不便。

针对上述中的相关问题，发明人认为迫切需要发明一种能同时兼容使用生物质颗粒和兰炭两种燃料，并能方便转换两种使用功能的采暖炉。

发明内容

为了方便使用生物质颗粒和兰炭两种燃料，本申请提供一种生物质颗粒及兰炭两用清洁采暖炉。

本申请提供的一种生物质颗粒及兰炭两用清洁采暖炉，采用如下的技术方案：

一种生物质颗粒及兰炭两用清洁采暖炉，包括：

炉体，所述炉体内连接有炉篦子，所述炉篦子将炉体内部分隔为有用于燃烧的燃烧室和用于收集燃烧后物料的集灰室；

换热装置，固定连接于炉体内并且位于燃烧室的上方，其用于与水箱连通；

进料装置，包括用于储存燃料的料仓和将料仓内的燃料输送至燃烧室内的输送组件；

配风装置，与炉体固定连接并且用于向燃烧室内输送空气；

控制装置，其与进料装置和配风装置均电连接并且用于控制进料装置的进料速度以及控制配风装置的单位时间内的送风量。

通过采用上述技术方案，控制装置控制进料装置的进料速度以及控制配风装置的单位时间内的送风量，根据不同的燃料调整进料速度和送风量，从而采暖炉可以同时兼容使用生物质颗粒和兰炭两种燃料，极大方便了农村居民冬季取暖燃料的选择和使用。

优选的，所述控制装置包括微电脑控制器，所述微电脑控制器与输送组件电连接并且控制输送组件的进料速度，所述微电脑控制器与配风装置电连接并且用于控制进风量，所述微电脑控制器内预设有两种模式，一种为兰炭模式，另一种为生物质颗粒模式，所述兰炭模式下所述输送组件的进料速度为X1g/min，配风装置的进风量为Y1m³/s；所述生物质颗粒模式下所述输送组件的进料速度为X2 g/min，配风装置的进风量为Y2m³/s，所述微电脑控制器电连接有用于将当前模式切换为另一模式的模式切换按键。

通过采用上述技术方案，可以根据燃料的种类切换模式，需要燃烧生物质颗粒时切切换至生物质颗粒模式，需要燃烧兰炭时，切换至兰炭模式。通过预设模式简化了操作人员的操作，并且可以通过模式切换按键进行切换模式，达到了两者模式的一键切换的功能，根据燃料的种类切换模式，操作简单，用户使用极为方便。

优选的，所述炉体包括侧壁开设有开口的炉架和启闭开口的炉门，所述炉架内设置有集块室，所述集块室位于炉架开设有开口的一端并且与开口连通，所述集块室上端与燃烧室连通。

通过采用上述技术方案，因为不同的燃料燃烧之后的结块情况不同，进入集灰室或者集块室内；燃烧之后为细小的灰烬则穿过炉篦子进入集灰室内；燃烧后为较大的块状物，则排入集块室内，提升采暖炉对生物质颗粒和兰炭两种燃料燃烧的兼容性。

优选的，所述换热装置包括水套和排烟管，所述水套固定连接于炉体上端，所述水套呈矩形套管状并且其侧壁呈中空设置，所述水套中间通道为主烟道，所述炉体固定连接有与水套内部连通的进水管和出水管，所述水套侧壁固定穿设有多个烟道管，所述水套上端与炉体顶端留有间隙，所述排烟管固定连接于炉体并且与烟道管连通。

通过采用上述技术方案，燃烧产生烟气穿过烟道管，利用尾气对水套进行二次传热，提高传热效率。

优选的，所述排烟管呈矩形并且固定连接于炉架远离开口的一端，所述排烟管两侧均开设有用于与排风机连通的排烟口。

通过采用上述技术方案，可以根据采暖炉的摆放位置确定，选择一个排烟口与排风机连接。

优选的，所述配风装置包括固定连接于炉体的配风盒、连接于配风盒的送风组件以及用于对燃料点火的点火组件，所述送风组件包括与配风盒连通进风管以及进口与配风盒连通的鼓风机，所述点火组件包括点火棒和点火管，所述点火管将进风管与燃烧室连通，所述点火棒穿置于点火管。

通过采用上述技术方案，点火时，空气通过点火管进入燃烧室内，点火棒会加热通过点火管的空气，流动的空气带着热量与燃烧室的燃料充分接触，燃烧室内的所有燃烧快速达到燃点，提高了燃料点火的效率。

优选的，所述进风管沿其轴向滑动连接于配风盒，所述配风装置还包括清渣组件，所述清渣组件包括固定连接于炉体的安装座和固定连接于安装座的驱动电机，所述驱动电机的主轴同轴固定连接有圆盘，所述圆盘偏心转动连接有偏心轴，所述进风管远离燃烧室的一端固定连接有驱动板，所述驱动板开设有垂直进风管的腰孔，所述偏心轴穿置于腰孔中，所述进风管侧壁开设有与配风盒连通的连通孔。

通过采用上述技术方案，驱动电机带动圆盘转动，圆盘转动通过偏心轴带动配风管轴向滑移，将炉篦子上燃烧完成后的结块推入集块室内。

优选的，兰炭模式启动下所述清渣组件每隔Z秒后启动一次，所述清渣组件启动一次后进料组件启动一次。

通过采用上述技术方案，兰炭模式启动下，清渣组件工作，定期清除燃烧之后的结块，便于空气和燃料充分接触。

优选的，所述微电脑控制器设置有用于兰炭模式和生物质颗粒模式切换时进行过渡的过渡模式，过渡模式下，向微电脑控制器内输入剩余燃料的量，微电脑控制器根据当前模式下的进料速度计算剩余燃料可以燃烧的时间T秒，微电脑控制器在T时间后将切换为另一种模式。

通过采用上述技术方案，便于切换两种模式，将切换后的物料实现放置料仓内，实现自动切换模式。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.控制装置控制进料装置的进料速度以及控制配风装置的单位时间内的送风量，根据不同的燃料调整进料速度和送风量，从而采暖炉可以同时兼容使用生物质颗粒和兰炭两种燃料，极大方便了农村居民冬季取暖燃料的选择和使用；

2.控制装置包括微电脑控制器，所述微电脑控制器内预设有两种模式，一种为兰炭模式，另一种为生物质颗粒模式，通过模式切换按键进行切换模式，达到了两者模式的一键切换的功能，操作简单，用户使用极为方便；

3.点火组件包括点火棒和点火管，所述点火管将配风与燃烧室连通，所述点火棒穿置于点火管，点火时，空气通过点火管进入燃烧室内，点火棒会加热通过点火管的空气，流动的空气带着热量与燃烧室的燃料充分基础，燃烧室内的所有燃烧快速达到燃点，提高了燃料点火的效率。

附图说明

图1是本申请实施例1一种生物质颗粒及兰炭两用清洁采暖炉的轴测图；

图2是本申请实施例1用于展示采暖炉内部结构剖面图；

图3是本申请实施例1用于展示燃烧室结构的剖面图；

图4是本申请实施例1用于展示配风装置的轴测图；

图5是图4中隐去配风盒的结构示意图；

图6是本申请实施例2用于展示接头的结构示意图；

图7是图6的爆炸图。

附图标记说明：100、炉体；102、进料装置；103、配风装置；105、燃烧室；106、集灰室；107、集块室；108、炉架；109、炉门；110、开口；111、连通管；112、炉篦子；113、料仓；114、输送组件；115、配风盒；116、送风组件；117、点火组件；118、清渣组件；119、进风管；120、鼓风机；121、连通孔；122、安装座；123、驱动电机；124、圆盘；125、偏心轴；126、驱动板；127、腰孔；128、点火棒；129、点火管；130、水套；131、排烟管；132、主烟道；133、进水管；134、出水管；135、烟道管；137、金属波纹管；138、接头；139、第一阀体；140、第二阀体；141、阀芯；143、连接轴；144、第一半球体；145、第二半球体；146、连通槽；147、第一半轴；148、第二半轴；149、让位槽；150、轴承座；151、凸起；152、凹槽。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种生物质颗粒及兰炭两用清洁采暖炉。

实施例1：

参照图1和图2，一种生物质颗粒及兰炭两用清洁采暖炉包括炉体100、换热装置、进料装置102、配风装置103和控制装置。其中炉体100内分为燃烧室105、集灰室106和集块室107。燃烧室105为主要的燃烧场所，进料装置102和配风装置103均与燃烧室105连通，其中进料装置102用于向燃烧室105内输送燃料；配风装置103向燃烧室105内鼓入空气，用于为燃料的燃烧提供充足的氧气。换热装置固定连接于炉体100内，并且与燃烧室105的上端连通，其用于与水箱连通，燃烧产生的热量传递至水中，使水箱中的水升温。进料装置102和配风装置103均与控制装置电连接，控制装置用于控制进料装置102的进料速度以及控制配风装置103的单位时间内的送风量。

利用控制装置控制进料装置102的进料速度以及控制配风装置103的单位时间内的送风量，使得采暖炉可以燃烧多种不同的燃烧，并且两种燃料均可以充分燃烧。采暖炉可以同时兼容使用生物质颗粒和兰炭两种燃料，极大方便了农村居民冬季取暖燃料的选择和使用。

参照图1和图2，炉体100包括炉架108和炉门109；其中炉架108呈竖直设置的长方体状。炉架108侧壁开设有竖直设置的长方形开口110。炉门109铰接于炉体100并且用于启闭开口110。

参照图2，炉架108内固定连接有竖直设置且截面呈矩形的连通管111。连通管111下端穿置于集灰室106内，其上端安装有炉篦子112。炉篦子112上方的空间为燃烧室105。连通管111与开口110之间的空间形成集块室107。集块室107上端与燃烧室105连通。燃烧之后为细小的灰烬则穿过炉篦子112进入集灰室106内；燃烧后为较大的块状物，则排入集块室107内。

参照图2，进料装置102包括用于储存燃料的料仓113和将料仓113内的燃料输送至燃烧室105内的输送组件114。料仓113固定连接于炉架108远离其炉门109的侧壁，并且其内部储存有燃料。输送组件114固定连接于料仓113底部，其进料口与料仓113连通，其出料口与燃烧室105连通。本实例中输送组件114为螺旋输送机。

参照图3和图4，配风装置103包括配风盒115、送风组件116、点火组件117以及清渣组件118。配风盒115固定连接于炉体100远离炉门109的侧壁。送风组件116和点火组件117均安装于配风盒115。其中送风组件116用于向燃烧室105内输送空气，点火组件117用于将燃烧室105内的燃烧点燃。清渣组件118用于将炉篦子112上燃烧殆尽的结块推入集块室107内。

参照图3和图4，送风组件116包括进风管119以及鼓风机120。进风管119穿设于配风盒115，并且两者呈轴向滑移连接。进风管119侧壁开设有与配风盒115连通的连通孔121。进风管119一端穿过时炉体100侧壁延伸至燃烧室105内，并且其位于炉篦子112上方位置。鼓风机120的出风口与配风盒115连通。

参照图4和图5，清渣组件118包括固定连接于炉体100的安装座122，固定连接于安装座122的驱动电机123。驱动电机123的主轴同轴固定连接有圆盘124，圆盘124偏心转动连接有偏心轴125。进风管119远离燃烧室105的一端固定连接有驱动板126，驱动板126开设有垂直进风管119的腰孔127。偏心轴125穿置于腰孔127中，驱动电机123带动圆盘124转动，圆盘124转动通过偏心轴125带动配风管轴向滑移，将炉篦子112上燃烧完成后的结块推入集块室107内。

参照图4和图5，点火组件117包括点火棒128和点火管129。点火管129将配风盒115与燃烧室105连通，点火棒128穿置于点火管129。点火时，空气通过点火管129进入燃烧室105内，点火棒128加热通过点火管129的空气，流动的空气带着热量与燃烧室105的燃料充分基础，燃烧室105内的所有燃烧快速达到燃点，提高了燃料点火的效率。

参照图2和图3，换热装置包括水套130和排烟管131。水套130固定连接于炉体100上端。水套130呈矩形套管状并且其侧壁呈中空设置。水套130中间通道为主烟道132，主烟道132下端于燃烧室105连通。炉体100固定连接有与水套130内部连通的进水管133和出水管134。水套130侧壁固定穿设有多个烟道管135，水套130上端与炉体100顶端留有间隙。排烟管131与烟道管135连通。排烟管131呈矩形并且固定连接于炉架108远离开口110的一端，排烟管131两侧均开设有用于与排风机连通的排烟口。进水管133穿过排烟管131并且与水套130连通。其出水管134固定连接于炉架108上端两侧侧壁。安装座122固定连接于排烟管131，鼓风机120固定连接于安装座122。

控制装置包括微电脑控制器，微电脑控制器与输送组件114电连接并且控制输送组件114的进料速度，微电脑控制器与鼓风机120电连接并且用于控制进风量。微电脑控制器内预设有两种模式，一种为兰炭模式，另一种为生物质颗粒模式。微电脑控制器电连接有模式切换按键，可以通过模式切换按键切换两者工作模式。兰炭模式下所述螺旋输送机的进料速度为X1g/min，鼓风机120的进风量为Y1m³/s。生物质颗粒模式下螺旋输送机的进料速度为X2g/min，鼓风机120的进风量为Y2m³/s。可以根据燃料的种类切换模式，通过预设模式简化了操作人员的操作，使采暖炉使用更加方便。兰炭模式启动下所述清渣组件118每隔Z秒后启动一次，清渣组件118启动一次后进料组件启动一次。两种模式对应两种不同的燃料，可以根据燃料的种类切换模式，通过预设模式简化了操作人员的操作，便于两种使用模式的转化。

为了进步方便操作者设置有过渡模式。当需要将兰炭模式和生物质颗粒模式之间相互切换时，可以启动过渡模式，便于两种模式的过渡。

过渡模式下，向微电脑控制器内输入剩余燃料的量，根据此时燃烧模式（兰炭模式或生物质颗粒模式）判断此时燃烧的燃料。然后根据当前模式下的进料速度判断剩余燃料可以燃烧的时间T秒。为了便于判断此时剩余燃料的量，在料仓113内标记有刻度线，标注有百分比，操作者将燃料上表面所对应的百分比数值输入微电脑控制器中。然后先料仓113内加入另一种燃料。

微电脑控制器在T时间后将切换为另一种模式，即此时是兰炭模式则在T时间后切换为生物质颗粒；此时是生物质颗粒则在T时间后兰炭模式。模式切换完成后，自动脱出过渡模式。

本申请实施例1公开的一种生物质颗粒及兰炭两用清洁采暖炉的实施原理为：输送组件114将料仓113内的燃料输送至燃烧室105内。空气通过点火管129进入燃烧室105内，点火棒128会加热通过点火管129的空气，流动的空气带着热量与燃烧室105的燃料充分接触，将燃料点燃。鼓风机120将空气从配风管输送进入为燃烧室105内。燃烧产生的尾气通过烟道，与水套130中的水进行热交换。控制装置包括微电脑控制器，微电脑控制器与输送组件114电连接并且控制输送组件114的进料速度，微电脑控制器与鼓风机120电连接并且用于控制进风量。微电脑控制器内预设有两种模式，一种为兰炭模式，另一种为生物质颗粒模式。PCL电连接有切换键，可以通过切换键切换两者工作模式。

实施例2：

参照图6和图7，一种生物质颗粒及兰炭两用清洁采暖炉，其与实施例1不同之处在于：炉门109通过荷叶铰链与炉架108铰接。炉门109闭合开口110时，炉门109嵌设于开口110内。炉门109内呈中空设置，炉门109内一端与水套130之间通过设置金属波纹管137连通。金属波纹管137一端固定连接于炉门109靠近其铰接点的一端，炉门109远离其铰接点的一端通过接头138连通与水套130。

参照图6和图7，接头138包括第一阀体139、第二阀体140和阀芯141，其中第一阀体139固定连接于炉门109，第一阀体139与炉门109内的空腔连通。第二阀体140滑动连接于炉架108，第二阀体140通过金属波纹管137与水套130连通。

参照图6和图7，阀芯141呈球状并且其同轴开设有阀通孔，阀芯141两端固定连接有连接轴143，两个连接轴143呈同轴固定连接。连接轴143与阀通孔呈垂直设置。阀芯141包括第一半球体144和第二半球体145。第一半球体144和第二半球体145相互靠近的端面构造有凸起151，第一半球体144和第二半球体145相互靠近的端面开设有凹槽152，当第一半球体144和第二半球体145拼接为球形的阀芯时，凸起151插接于凹槽152内。第一半球体144和第二半球体145相互靠近的端面开设有截面呈半圆形的连通槽146，两个连通槽146组成阀通孔。

参照图6和图7，连接轴143包括径向截面呈半圆的第一半轴147和第二半轴148，第一半轴147与第一半球体144同轴固定连接，第二半轴148与第二半球体145同轴固定连接。第一半轴147通过轴承座150转动连接于第一阀体139，其位于轴承座150内的部分径向截面为圆形。第二半轴148通过轴承座150转动连接于第二阀体140，其位于轴承座150内的部分径向截面为圆形，第二阀体140的两个轴承座150之间的距离大于第一阀体139的两个轴承座150之间的距离。第二半轴148两端弯折形成有让位槽149，让位槽149呈1/4圆的扇形，第一半轴147两端弯折形成有让位槽149。让位槽149用于容纳轴承座150。连接轴143螺纹连接有把手。

本申请实施例2公开的一种生物质颗粒及兰炭两用清洁采暖炉的实施原理为：使燃烧室105的四周均有水套130环绕，提高换热率。

将炉门109闭合，然后移动第二阀体140，使其与第一阀体139拼接。第一半轴147和第二半轴148组成连接轴143，第一半球体144和第二半球体145组成阀芯141。然后把手螺纹连接于连接轴143，最后转动把手使其带动连接轴143转动，连接轴143带动阀芯141转动，利用阀通孔将炉门109内的空间和水套130连通。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种生物质颗粒及兰炭两用清洁采暖炉，其特征在于：包括炉体（100），所述炉体（100）内连接有炉篦子（112），所述炉篦子（112）将炉体（100）内部分隔为有用于燃烧的燃烧室（105）和用于收集燃烧后物料的集灰室（106）；

换热装置，固定连接于炉体（100）内并且位于燃烧室（105）的上方，其用于与水箱连通；

进料装置（102），包括用于储存燃料的料仓（113）和将料仓（113）内的燃料输送至燃烧室（105）内的输送组件（114）；

配风装置（103），与炉体（100）固定连接并且用于向燃烧室（105）内输送空气；

控制装置，其与进料装置（102）和配风装置（103）均电连接并且用于控制进料装置（102）的进料速度以及控制配风装置（103）的单位时间内的送风量；

所述炉体（100）包括侧壁开设有开口（110）的炉架（108）和启闭开口（110）的炉门（109），所述炉架（108）内设置有集块室（107），所述集块室（107）位于炉架（108）开设有开口（110）的一端并且与开口（110）连通，所述集块室（107）上端与燃烧室（105）连通；

所述配风装置（103）包括固定连接于炉体（100）的配风盒（115）、连接于配风盒（115）的送风组件（116）以及用于对燃料点火的点火组件（117），所述送风组件（116）包括与配风盒（115）连通进风管（119）以及进口与配风盒（115）连通的鼓风机（120），所述点火组件（117）包括点火棒（128）和点火管（129），所述点火管（129）将进风管（119）与燃烧室（105）连通，所述点火棒（128）穿置于点火管（129），进风管（119）一端穿过时炉体（100）侧壁延伸至燃烧室（105）内；

所述进风管（119）沿其轴向滑动连接于配风盒（115），所述配风装置（103）还包括清渣组件（118），所述清渣组件（118）包括固定连接于炉体（100）的安装座（122）和固定连接于安装座（122）的驱动电机（123），所述驱动电机（123）的主轴同轴固定连接有圆盘（124），所述圆盘（124）偏心转动连接有偏心轴（125），所述进风管（119）远离燃烧室（105）的一端固定连接有驱动板（126），所述驱动板（126）开设有垂直进风管（119）的腰孔（127），所述偏心轴（125）穿置于腰孔（127）中，所述进风管（119）侧壁开设有与配风盒（115）连通的连通孔（121）。

2.根据权利要求1所述的一种生物质颗粒及兰炭两用清洁采暖炉，其特征在于：所述控制装置包括微电脑控制器，所述微电脑控制器与输送组件（114）电连接并且控制输送组件（114）的进料速度，所述微电脑控制器与配风装置（103）电连接并且用于控制进风量，所述微电脑控制器内预设有两种模式，一种为兰炭模式，另一种为生物质颗粒模式，所述兰炭模式下所述输送组件（114）的进料速度为X1g/min，配风装置（103）的进风量为Y1m³/s；所述生物质颗粒模式下所述输送组件（114）的进料速度为X2 g/min，配风装置（103）的进风量为Y2m³/s，所述微电脑控制器电连接有用于将当前模式切换为另一模式的模式切换按键。

3.根据权利要求1所述的一种生物质颗粒及兰炭两用清洁采暖炉，其特征在于：所述换热装置包括水套（130）和排烟管（131），所述水套（130）固定连接于炉体（100）上端，所述水套（130）呈矩形套管状并且其侧壁呈中空设置，所述水套（130）中间通道为主烟道（132），所述炉体（100）固定连接有与水套（130）内部连通的进水管（133）和出水管（134），所述水套（130）侧壁固定穿设有多个烟道管（135），所述水套（130）上端与炉体（100）顶端留有间隙，所述排烟管（131）固定连接于炉体（100）并且与烟道管（135）连通。

4.根据权利要求3所述的一种生物质颗粒及兰炭两用清洁采暖炉，其特征在于：所述排烟管（131）呈矩形并且固定连接于炉架（108）远离开口（110）的一端，所述排烟管（131）两侧均开设有用于与排风机连通的排烟口。

5.根据权利要求2所述的一种生物质颗粒及兰炭两用清洁采暖炉，其特征在于：兰炭模式启动下所述清渣组件（118）每隔Z秒后启动一次，所述清渣组件（118）启动一次后进料组件启动一次。

6.根据权利要求5所述的一种生物质颗粒及兰炭两用清洁采暖炉，其特征在于：所述微电脑控制器设置有用于兰炭模式和生物质颗粒模式切换时进行过渡的过渡模式，过渡模式下，向微电脑控制器内输入剩余燃料的量，微电脑控制器根据当前模式下的进料速度计算剩余燃料可以燃烧的时间T秒，微电脑控制器在T时间后将切换为另一种模式。

Images