CN113339925A - 一种促进炉灶高效燃烧的可吸附颗粒物装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种促进炉灶高效燃烧的可吸附颗粒物装置，属于生物质能利用和建筑节能技术领域。本发明主要以室内热环境及空气品质实时数据和行业标准为程序设计依据，利用实时室内环境监测系统及编纂自动控制程序，进而控制风扇开闭及风速使燃料燃烧充分，并对溢出的烟气进行颗粒物吸附，达到保障人体健康的目的。本发明具有成本低廉、结构简单能够灵活地与各种形式的炉灶相结合等优点，适合于大面积推广。
Description
技术领域
本发明属于生物质能源应用与建筑节能技术领域，涉及一种促进炉灶高效 燃烧的可吸附颗粒物装置，通过自控箱调节的风扇的温控联动装置。
背景技术
室内有害气体及颗粒物更容易在农宅内积聚；而整个冬季比较漫长，加上 长期未解决的雾霾和风沙侵害，室内长期处于封闭状态，大部分农村住宅布局 不易于空气流通，室内二氧化碳浓度过高，也是室内污染源之一。发现室内空 气环境确实存在问题：室内空气环境很难达到标准要求水平，室内可吸入颗粒 物浓度严重超出国家行业标准限值的3倍，严重危及居民生活质量及健康。
经检索发现：申请号201520104653.4公开了一种通用型土暖气锅炉室内调 温控制箱，包括：面板、排烟通道、箱体、烟囱感温探头A、烟囱感温探头B 和引风机，能有效防止锅炉炉膛内死火，有效控制烟囱温度，并能最大限度降 低烟囱的能量排放。
发明内容
本发明的目的是提供一种户用可促进炉灶高效燃烧燃料且可吸附PM2.5的 低耗能自动装置，其主要通过农宅室内空间温度和可吸入颗粒物浓度实时监测 值及评价等级要求编纂自动控制程序，进而控制风扇开闭及风速使燃料燃烧充 分，并对溢出的烟气进行颗粒物吸附，保障人体健康。
本发明的技术方案：
一种促进炉灶高效燃烧的可吸附颗粒物装置，包括箱体5和填料管6；所述 的箱体5为前端和后端均开口的箱体结构；箱体5的前端设置多个等间隔布置 的前置栏杆1，作为空气入口；箱体5的尾端通过合页7与填料管6的一端连接， 并通过卡扣17进行紧固，填料管6另一端与炉灶相连，在填料时，打开卡扣17 从而打开箱体5，将燃料填入填料管6，燃料燃烧时将箱体5合上，卡扣17卡 上。
所述的箱体5内设有抽拉式滤网2、风扇3和自控箱4，抽拉式滤网2位于 前置栏杆1后方，所述的自控箱4用于控制风扇3，自控箱4和风扇3位于抽拉 式滤网2后方。
所述的风扇3包括风机外壳11和置于风机外壳11内部的风机9和风机叶 片10；风机外壳11上设有自控箱连接口8，通过自控箱连接口8将风机9和自 控箱4中的线路板14连接。
所述的自控箱4包括自控箱体12以及布置在自控箱体12内的程序板13、 线路板14、感温探头15和可吸入颗粒物浓度监测探头16；所述的线路板14、 感温探头15和可吸入颗粒物浓度监测探头16均与程序板13相连；感温探头15 和可吸入颗粒物浓度监测探头16的前端位于自控箱体12外，同时实现对室内 热环境及空气品质的实时监测；感温探头15和可吸入颗粒物浓度监测探头16 将测量的数据传输到程序板13，数据处理后经过线路板14传递至风机9，以调 节风扇3开启的时间和转速。
所述的抽拉式滤网2为蜂窝网状通道结构，其上涂有可吸附性涂料。
所述的可吸附性涂料的成分和质量分数如下：0.1-0.3％吸附剂、0.1-0.2％微 纳米级永磁粉、1-3％分散剂、2-10％粉末涂料、0.02-0.05％氧化铈和30-50％丙 烯酸酯，其余为水。
本发明的有益效果：本发明解决了农村住宅室内可吸入颗粒物浓度过高的 问题，室内可吸入颗粒物浓度有效降低，极大程度上改善了农村住宅室内的空 气品质；本发明具有低成本、结构简单、能够灵活地与各种形式的建筑相结合 等优点，适合于大面积推广。本发明的实施对于改善采暖地区农民的生活质量 等具有非常重要的现实意义。
附图说明
图1是装置安装于炉灶上右视剖面图的示意图。
图2是抽拉式滤网被抽出时打开箱体的前视图。
图3是装置右视示意图。
图4是装置左视剖面图。
图5是箱体中部示意图。
图6是风扇右视剖面图的示意图。
图7是自控箱的示意图。
图中：1前置栏杆；2抽拉式滤网；3风扇；4自控箱；
5箱体；6填料管；7合页；8自控箱连接口；9风机；
10风机叶片；11风扇外壳；12自控箱体；13程序板；14线路板；
15感温探头；16可吸入颗粒物浓度监测探头；
17卡扣；18管头；19管道。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。
结合图1～7，本发明的一种促进炉灶高效燃烧的可吸附颗粒物装置包括箱体 5和填料管6。
所述的箱体5中按从前到后的顺序依次设有前置栏杆1、抽拉式滤网2、风 扇3、自控箱4，其中自控箱4用于控制风扇3；
所述的前置栏杆1是空气流通的入口，前置栏杆1间隔较大，便于空气进 入，不影响燃料燃烧；
所述的抽拉式滤网2是一种涂有可吸附性涂料的蜂窝网状通道，可以使从 炉灶中溢出的空气中的可吸入颗粒物被吸附，蜂窝状的设计可以增大涂料与空 气的接触面积，进而提高吸附效率，滤网可通过把手抽拉实现更换。
所述的风扇3包括自控箱连接口8、风机9、风机叶片10和风机外壳11； 所述的风机叶片10通过风机9固定安装于自控箱连接口8前方；所述的风扇3 置于箱体5中部，用于在炉灶通风不足以使燃料较充分燃烧时从外部引风促进 燃料燃烧；
所述的自控箱4包括自控箱体12、程序板13、线路板14、感温探头15与 可吸入颗粒物浓度监测探头16；所述的感温探头15和可吸入颗粒物浓度监测探 头16均与程序板13相连，线路板14与程序板13相连，整体固定于自控箱体 12中；所述的感温探头15和可吸入颗粒物浓度监测探头16同时实现对室内热 环境及空气品质的实时监测，将数据传输到程序板13，经过数据处理后，分别 调节风扇3开启的时间以及风扇3的转速；自控箱4通过线路板14与自控箱连 接口8相连；自控箱4通过风机9改变风机叶片10的转速，进而调节空气流速；在燃料燃烧不充分时控制打开风扇3使燃烧充分，在燃料燃烧充分时控制关闭 风扇3，仅靠抽拉式滤网2过滤溢出的烟气，在确保空气质量的同时节约能源；
所述的箱体5通过合页7与填料管6相连，在填料时可以打开箱体5，将燃 料填入填料管6，燃料燃烧时可以将箱体合上，并用卡扣17将箱体5和填料管 6固定在一起。
所述的填料管6是填燃料的通道，通道直接与炉灶相连，由于各户炉灶尺 寸不同，需根据实际情况设计，管头18与箱体5通过合页7相连，用户可根据 实际情况设计管道19尺寸将管头与炉灶连接。
其中，可吸附性涂料的成分如下：
(1)高效吸附剂(占比0.1-0.3％)
高效吸附剂是根据活性炭特有的吸附原理，选用优质绿色环保的椰壳为原 料，经高温活化及特殊孔径调节工艺处理，使其具备了广大的比表面积及丰富 的与室内有害气体分子大小相匹配的孔隙结构，专用于吸附甲醛、苯、TVOC 等对人体有害的气体及空气中的浮游细菌。具有吸湿防潮、除味祛毒、杀菌净 化等综合功能，彻底清除室内装修污染。
(2)微纳米级永磁粉(占比0.1-0.2％)
加入微纳米级永磁粉具有协同效果，吸附效果更好。
(3)分散剂(占比1-3％)
分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性 剂。可均匀分散那些难于溶解于液体的无机，有机颜料的固体及液体颗粒，同 时也能防止颗粒的沉降和凝聚，形成安定悬浮液所需的两亲性试剂。
(4)粉末涂料(占比2-10％)
粉末涂料是以固体树脂和颜料、填料及助剂等组成的固体粉末状合成树脂 涂料。和普通溶剂型涂料及水性涂料不同，它的分散介质不是溶剂和水，而是 空气。它具有无溶剂污染，100％成膜，能耗低的特点。
(5)氧化铈(占比0.02-0.05％)
作为氧化剂和有机反应的催化剂。
(6)丙烯酸酯(占比30-50％)
丙烯酸酯乳液已列入国家作为化工耐腐蚀材料。与传统用环氧树脂砂浆相 比，丙烯酸酯乳液更显示其优越性，不仅成本低，而且施工方便。丙烯酸酯乳 液施工与普通砂浆相似，可人工涂抹，也可机械喷涂，并适合潮湿面粘结，无 毒，与基础混凝土温度适应性好，耐大气老化，使用寿命优于普通水泥砂浆3～ 5倍，克服了普通砂浆耐蚀性能差，长期遇海水浸泡及氯碱性介质分解开裂、脱 落的缺点。
(7)其余为水。
本发明的可吸附性涂料，在传统的室内乳胶漆的基础上，加入了高效吸附 剂和微纳米级永磁粉，其中高效吸附剂是利用纳米级凹凸棒石为模板进行改性， 使改性后的钛薄片表面形成特殊结构的二氧化钛，从而对PM2.5具备非常好的 吸附性能；加入永磁粉具有协同效果，吸附效果更好；而加入少量的氧化铈作 为催化剂，有利于缩短成膜时间，降低成膜厚度，施工更加方便，成本更低。
Claims (2)
1.一种促进炉灶高效燃烧的可吸附颗粒物装置，其特征在于，所述的促进炉灶高效燃烧的可吸附颗粒物装置包括箱体(5)和填料管(6)；所述的箱体(5)为前端和后端均开口的箱体结构；箱体(5)的前端设置多个等间隔布置的前置栏杆(1)，作为空气入口；箱体(5)的尾端通过合页(7)与填料管(6)的一端连接，并通过卡扣(17)进行紧固，填料管(6)另一端与炉灶相连，在填料时，打开卡扣(17)从而打开箱体(5)，将燃料填入填料管(6)，燃料燃烧时将箱体(5)合上，卡扣(17)卡上；
所述的箱体(5)内设有抽拉式滤网(2)、风扇(3)和自控箱(4)，抽拉式滤网(2)位于前置栏杆(1)后方，所述的自控箱(4)用于控制风扇(3)，自控箱(4)和风扇(3)位于抽拉式滤网(2)后方；
所述的风扇(3)包括风机外壳(11)和置于风机外壳(11)内部的风机(9)和风机叶片(10)；风机外壳(11)上设有自控箱连接口(8)，通过自控箱连接口(8)将风机(9)和自控箱(4)中的线路板(14)连接；
所述的自控箱(4)包括自控箱体(12)以及布置在自控箱体(12)内的程序板(13)、线路板(14)、感温探头(15)和可吸入颗粒物浓度监测探头(16)；所述的线路板(14)、感温探头(15)和可吸入颗粒物浓度监测探头(16)均与程序板(13)相连；感温探头(15)和可吸入颗粒物浓度监测探头(16)的前端位于自控箱体(12)外，同时实现对室内热环境及空气品质的实时监测；感温探头(15)和可吸入颗粒物浓度监测探头(16)将测量的数据传输到程序板(13)，数据处理后经过线路板(14)传递至风机(9)，以调节风扇(3)开启的时间和转速；
所述的抽拉式滤网(2)为蜂窝网状通道结构，其上涂有可吸附性涂料。
2.根据权利要求1所述的一种促进炉灶高效燃烧的可吸附颗粒物装置，其特征在于，所述的可吸附性涂料的成分和质量分数如下：0.1-0.3％吸附剂、0.1-0.2％微纳米级永磁粉、1-3％分散剂、2-10％粉末涂料、0.02-0.05％氧化铈和30-50％丙烯酸酯，其余为水。
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2021
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