CN114616425A - 具有悬挂式炉膛的壁炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种壁炉(1)，所述壁炉(1)包括：‑炉膛(2)，悬挂在支撑物(3)上，所述炉膛(2)由设置有至少一个燃烧空气入口的周壁(21)横向界定，‑排放管(4)，用于排放燃烧气体，所述排放管(4)包括固定到所述炉膛(2)的顶部的底部(40)和与所述底部(40)相对的顶部(42)。如本发明，所述壁炉包括：‑至少一个可燃流体燃烧器(5)，布置在与至少一个空气入口相对的炉膛(2)中，‑可燃流体供应柱(6)，在连接到可燃流体源的第一端(60)与连接到至少一个燃烧器(5)的第二端(61)之间延伸，所述供应柱(6)从所述排放管(4)的顶部(40)向下穿过所述排放管(4)到达其底部(42)且在所述炉膛(2)中开口，以便将所述可燃流体从所述可燃流体源输送到至少一个燃烧器(5)。

Description

具有悬挂式炉膛的壁炉

技术领域

本发明属于壁炉领域，更具体地，属于装饰性壁炉领域。

具体而言，本发明涉及一种包括悬挂式炉膛的壁炉，其燃烧是通过可燃流体实现的。

背景技术

具有开放式炉膛的壁炉有多种缺点是科学所公认的，首先，它提供的热能产生效率低，在15％到20％之间，此外，开放式炉膛会导致木材不完全燃烧，从而导致大量细颗粒污染物排放。开放式炉膛有助于这些颗粒通过排放管排放到住所和大气中。这些细颗粒构成了重大健康和环境风险。此外，具有开放式炉膛的壁炉会增加安装它们的房间发生火灾的风险。

这些缺点导致了立法的改变，特别是在欧洲，旨在限制甚至禁止使用具有开放式炉膛的壁炉。

目前存在着具有悬挂式炉膛的具有装饰作用的标志性壁炉。这种类型的壁炉一方面由具有优雅美观形状的开放式炉膛组成，另一方面由连接到开放式炉膛顶部的燃烧气体排放管组成。排放管还用作炉膛相对于通常由天花板形成的支撑物的悬挂元件。

这些具有装饰作用的标志性壁炉样式中的一些具有呈扁圆形等特定形状的炉膛。此外，这些炉膛通常包括与其形状相匹配的开口，因此为了将这样的炉膛改造为封闭式或嵌入式炉膛，窗户的安装就变得复杂了。

考虑到这些问题，申请人提出了一种技术解决方案，这种解决方案允许继续生产或使用具有装饰作用的标志性壁炉，同时克服了具有开放式燃木炉膛的壁炉的缺点。

发明内容

因此，本发明涉及一种壁炉，包括：

-炉膛，悬挂在支撑物上，所述炉膛由设置有至少一个燃烧空气入口的周壁横向界定，和

-排放管，用于排放燃烧气体，所述排放管固定到支撑物且包括固定到所述炉膛的顶部的底部和与所述底部相对的顶部。

根据本发明的壁炉，其特征在于，包括：

-至少一个可燃流体燃烧器，布置在所述炉膛中，与至少一个空气入口相对，和

-可燃流体供应柱，在连接到可燃流体源的第一端和连接到至少一个燃烧器的第二端之间延伸，所述供应柱从所述排放管的顶部向下穿过所述排放管到达其底部，并在所述炉膛中开口，以便将所述可燃流体从所述可燃流体源输送到至少一个燃烧器。

由于可燃固体的不完全燃烧，因此使用可燃流体燃烧器不会产生细颗粒。在这方面，将燃木式壁炉改造成使用可燃流体的壁炉可以克服开放式燃木炉膛在健康和能源方面的缺点。此外，为了保持标志性样式的美学品质，所述可燃流体供应柱至少部分地结合在所述排放管中。此外，根据本发明，所述排放管优选地构成所述炉膛的唯一悬挂元件。

根据本发明的第一特征，所述供应柱包括供应管和隔热装置，所述隔热装置在所述供应柱的每一端之间环绕所述供应管。所述隔热装置允许所述供应柱保持在低于给定阈值的温度。高于此阈值时，所述可燃流体可能会在所述供应管中着火。

特别地，所述隔热装置包括环绕所述供应管的至少一个热交换器，所述热交换器至少在所述供应柱的每一端之间延伸。优选地，所述隔热装置包括至少两个热交换器，第一热交换器环绕所述供应管，而第二热交换器环绕所述第一热交换器，并且每个热交换器至少在所述供应柱的每一端之间延伸。

根据本发明，所述两个热交换器同心地布置。这种配置允许所述第一热交换器被均匀地隔热。

此外，所述隔热装置包括布置在所述炉膛的区域中的至少一个进气口，所述进气口从所述炉膛的外部为至少一个热交换器提供供应并且在所述热交换器内产生上升的空气流。

所述热交换器优选地是空气热交换器。因此，这种配置会产生上升的双气流，这有助于将所述供应管的温度保持在给定阈值以下。

根据本发明的第二特征，所述壁炉一方面包括将所述供应管固定到支撑物的附接板，另一方面包括固定到所述附接板的套筒，所述套筒在给定的距离上环绕所述排放管并使温热空气扩散。

根据本发明的第三特征，所述炉膛相对于所述排放管和/或延伸到所述炉膛的基部的供应柱旋转安装，所述炉膛的基部界定所述炉膛的底部。因此，所述壁炉包括布置在所述炉膛的基部中的板，所述板相对于所述炉膛的基部枢转，并且所述供应柱安装固定到此枢轴板上。所述枢轴板和所述基部有利地被穿孔，以允许朝向所述供应柱吸入空气。

根据本发明的第四特征，所述排放管通过其顶部固定到所述支撑物，因此所述排放管用作所述炉膛相对于所述支撑物的悬挂元件。

附图说明

其他特殊特征和优点将出现在以下对所附的图1至图3所示的本发明的非限制性实施例的详细描述中，其中：

图1是根据本发明的实施例的具有悬挂式炉膛的壁炉的纵向横截面的示意图。

图2是图1的具有悬挂式炉膛的壁炉的排放管的横截面A-A的示意图。

图3是如图1中的壁炉的排放管的顶部的纵向横截面的示意图，其中示出了各种气体流。

图4是根据本发明实施例的具有悬挂式炉膛的壁炉的立体图。

图5是图4的壁炉的附接板的图示。

图6是图4的壁炉的炉膛的图示。

具体实施方式

如图1至图6所示，本发明涉及一种壁炉1，其包括悬挂在支撑物3上的炉膛2。总体而言，支撑物3可以由墙壁、隔板、天花板、地板、天花板固定装置等形成。就天花板、地板或天花板固定装置而言，这样的壁炉1可以被定位成靠近墙壁或在玻璃墙前面，或者在房间中间。因此，这种类型的壁炉1具有装饰美观的外观，并且还可以向安装它的房间供热。

为了实现装饰性功能，炉膛2可以具有特定的形状。在图1、图3、图6的示例中，炉膛2呈扁圆形。然而，炉膛2可以呈各种三维几何形状，诸如，四边形、球形、金字塔形，或圆柱形等。

在图1所示的示例中，炉膛2由外壳20形成。外壳20包括横向界定炉膛2的周壁21。外壳20还包括界定炉膛2的底部的基部22。当壁炉1被悬挂时，炉膛2的基部22在距地板给定距离处。优选地，基部22不会接触到房间的地板。最后，外壳20包括界定炉膛2的顶部的顶壁23。顶壁23属于炉膛2的顶部。同时，基部22属于炉膛2的底部。

周壁21上设置有至少一个空气入口24。来自空气入口的空气A用作燃烧过程的氧化剂。在此示例中，空气入口由布置在周壁21中的开口24形成。此开口24限定了炉膛2的正面。在此例中，开口24是敞开的。然而，根据未示出的本发明的变型，可以在此开口24的区域中提供用于完全或部分封闭的装置，以限制进入炉膛2。封闭装置可以优选地被打开和重新封闭。作为指示，所述封闭装置可以，例如，由窗户或格栅形成。

壁炉1还包括排放管4。在此示例中，排放管4呈圆柱形。优选地，排放管4由具有热传导特性的非延展性材料制成。作为指示，可以用金属或金属合金(诸如，钢、铸铁等)来生产排放管4。

排放管4尤其确保燃烧气体B排放到房间外部。因此，排放管4包括固定到炉膛2的顶部的底部40。当然，排放管4包括在排放管4和炉膛2之间的接合区域中与外壳20连通的开口41。燃烧气体B在上升气流中从炉膛中逸出(如图1和图3所示)。

此外，排放管4包括顶部42。顶部42与底部40相对。顶部42固定到支撑物3。在此示例中，顶部42通过附接板43固定到支撑物。在图4和图5所示的示例中，附接板43呈环状。在实践中，附接板43可以机械固定或通过焊接固定到排放管4。

如图4和图5所示，壁炉1还包括固定到附接板43的套筒44。套筒44环绕排放管4。在此例中，套筒44从板43沿排放管4的底部40的方向延伸给定距离。优选地，套筒44包括在排放管4的周壁和套筒44的外壁之间环形延伸的中空体。

在图1至图6中描述的示例中，排放管4用作炉膛2相对于支撑物3的悬挂元件。因此，排放管4从支撑物3向下延伸到炉膛2。优选地，排放管4在支撑物3和炉膛2之间纵向延伸。然而，视壁炉1的样式和/或安装类型而定，排放管4可能不以直线方式延伸。

此外，为了将燃烧气体B排放到房间和/或建筑物的外部，排放管4通过排气管延伸到房间和/或建筑物的外部。

壁炉1包括至少一个可燃流体燃烧器5。优选地，燃烧器5被配置为使可燃流体C，诸如，城市煤气、丙烷、丁烷等燃烧。然而，也可以使用被配置为使乙醇或生物乙醇燃烧的燃烧器。在此示例中，燃烧器5布置在炉膛2中。特别地，燃烧器5被布置成与开口24相对。因此，燃烧器5使用来自开口24的空气A作为氧化剂。此外，这种配置允许燃烧器5产生的熊熊燃烧的火焰通过安装壁炉1的房间内的开口24扩散。

在图6的示例中，壁炉1包括弯曲式燃烧器5。在此例中，燃烧器5的曲率遵循外壳20和开口24的曲率。

将燃烧器5用于可燃流体C可以减少与木材的不完全燃烧相关的细颗粒排放。在这方面，用于可燃流体C的燃烧器5有助于克服在本文背景技术中描述的燃木式壁炉的缺点。

如图1至图3所示，壁炉1包括供应柱6。供应柱6特别地被配置为向燃烧器5供应可燃流体。因此，供应柱6在连接到可燃流体源的第一端60和连接到至少一个燃烧器5的第二端61之间延伸。在此例中，可燃流体C的来源位于支撑物3的上游。可燃源可以包括本地储罐，诸如，气罐。然而，优选地，可燃流体C的来源是公共供应网络，例如，供应城市煤气的网络。

在此示例中，供应柱6被布置成向下通过排放管4。更准确地说，供应柱6至少部分地在排放管4的开口41内延伸。如图1至图3所示，供应柱6沿相对于排放管4的中心轴线径向偏移的轴线延伸。在此例中，供应柱6初始在套筒44内延伸。然后，供应柱6从排放管4的顶部42纵向延伸到底部40。优选地，供应柱6延伸超过底部40并在炉膛2中开口。最后，供应柱6延伸到布置在炉膛2的基部22的区域中的板25。在此板25的区域中，供应柱6连接到至少一个燃烧器5。

有利地，供应柱6在排放管4内延伸的事实有助于提供用于向燃烧器5供应可燃流体的紧凑且美观的技术解决方案。

在图1至图3所示的示例中，供应柱6包括从可燃流体源延伸到至少一个燃烧器5的供应管62。特别地，供应管62依次通过附接板43、套筒44以及供应柱6到达板25。在板25的区域中，供应管62由连接到至少一个燃烧器5的柔性供应联接器63延伸。因此，可燃流体在向下气流C中通过供应柱6到达燃烧器5。此外，柔性供应联接器63一方面连接到供应管62，另一方面通过密封的机械连接连接到至少一个燃烧器5。例如，这种密封的机械连接可以由在炉膛2的旋转过程中将配件保持在适当的位置的压紧螺母产生。

供应管62可以由通过覆盖有隔热聚合物材料的非延展性材料制成的圆柱形管形成。例如，供应管62由不锈钢或铝等金属材料制成。供应管62可以输送城市煤气、丙烷、丁烷等可燃气体。

有利地，供应柱6包括隔热装置7。在此例中，隔热装置7在供应柱6的每一端60、61之间环绕供应管62。在这方面，隔热装置7允许供应管62与在排放管4中在向上气流中循环的燃烧气体B隔热。这是因为燃烧气体B一般可以达到150℃至300℃。

然而，在这样的温度下，可燃流体很可能通过上升的燃烧气体B的热能的简单传递而着火。然而，隔热装置7可以减少热能的传递。这是因为隔热装置7将供应管62保持在低于给定阈值温度的温度。更准确地说，隔热装置7将供应管62保持在低于60℃的温度。优选地，隔热装置7允许供应管62保持在低于50℃的温度。

考虑到这一点，隔热装置7包括至少一个热交换器70。热交换器70环绕供应管62。因此，热交换器70使供应管62与燃烧气体B隔热。在此示例中，热交换器70至少在供应柱6的每一端60、61之间延伸。实际上，热交换器70从位于炉膛2中的板25延伸到套筒44。实际上，热交换器70依次通过炉膛2和排放管4。

优选地，如图1至图3所示，隔热装置7包括至少两个热交换器70，70a，70b。在此有利配置中，第一热交换器70a环绕供应管62。同时，第二热交换器70b环绕第一热交换器70a。应该注意的是，第二热交换器70b的周壁在横向界定了炉膛2内的供应柱6，同时还界定了排放管4内的供应柱6。

热交换器70，70a，70b装配在彼此内部。此外，供应管62装配在第一热交换器70a中。这种配置允许供应管62的隔热被加以优化。

此外，在图2所示的示例中，两个热交换器70，70a，70b同心地布置。有利地，第二热交换器70b允许第一热交换器70a被冷却。因此，供应管62能够无危险地与第一热交换器70a的壁接触。在此示例中，供应管62由柔性的半刚性管组成。热交换器的同心布置确保了沿径向界定第一热交换器70a的周壁的均匀隔热。

在此示例中，每个热交换器70，70a，70b由管道形成。此管道优选地由金属材料等非延展性材料制成。例如，管道可以由不锈钢、铝等制成。此外，每个管道可以覆盖有耐高温隔热涂层。例如，可以使用陶瓷布、玻璃纤维、低温材料(microtherm)、弹性体等材料。

作为示例，第一热交换器70a可以具有至少大于供应管62的横截面至少1.5倍的横截面。同时，第二热交换器70b的横截面可以具有至少大于第一热交换器70a的横截面至少1.3倍的横截面。

在图1至图3所示的示例中，每个热交换器70，70a，70b是空气热交换器。在这种情况下，隔热装置7包括至少一个进气口。在此示例中，进气口布置在炉膛2的区域中。更准确地说，此进气口布置在板25的区域中。因此，平台25被穿孔。

类似地，基部22还包括至少一个进气口26，其有利地布置在与隔热装置7的进气口相同的轴线上。这些进气口26从炉膛2的外部为至少一个热交换器70，70a，70b提供供应。这些特征有助于在至少一个热交换器70，70a，70b内产生上升的空气流D、E。这种上升的空气流被称为冷空气，因为它直接来自炉膛2的外部。实际上，每个热交换器70，70a，70b在板25的区域中具有进气口。这种配置使供应柱6内产生双流冷空气D、E。双流冷空气D、E有助于确保供应管62的最佳隔热。

下面的表格1比较了在多个高度测得的供应管62的温度，一方面，针对本发明的第一实施例，被称为单流配置，其中供应柱6设置有单个热交换器70，70a，70b，另一方面，针对第二实施例，称为双流配置，其中供应柱6包括两个热交换器70，70a，70b。

表格1

根据这些结果，在单流配置中，供应管62的温度可以在41℃至72℃之间变化，而双流配置允许供应管62的温度变化被限制在21℃至24℃之间。

因此，双流配置允许供应管62的温度保持在超过30℃且低于60℃的阈值。因此，双流配置允许可燃流体C通过来自燃烧气体B的热能传递而着火的风险降低或甚至消除。

如图3所示，至少一个热交换器70，70a，70b包括排气出口71。此排气出口71在排气管4中开口。特别地，排气出口71靠近排放柱4的第一端60布置。在此示例中，第二热交换器70b包括在排放管4的开口41的顶部开口的排放出口71。因此，冷空气E通过进气口进入第二热交换器70b，向上通过供应柱6到达排气出口71。在排气出口71的区域中，上升的空气E与燃烧气体B混合，然后通过排放管排放到外部。

根据本发明，每个热交换器70，70a，70b至少在供应柱6的每一端60、61之间延伸。更准确地说，第一热交换器70a从板25延伸到套筒44。另一方面，第二热交换器70b从板25延伸到供应柱6和套筒44之间的接合部处。

如图1和图3所示，第一热交换器70a在套筒44中开口。套筒44包括布置在其周壁中的开口。因此，套筒44使先前从平台25通过第一热交换器70a的温热空气扩散。有利地，这在第一热交换器70a内产生自然空气循环。冷空气D在进气口区域进入第一热交换器70a中。当进入进气口区域中时，冷空气D处于环境温度。在通过第一热交换器70a时，冷空气D被温热，以从套筒44排放到温度在35℃至40℃之间的房间中。通过使温热空气在房间的天花板区域扩散，有助于使燃烧产生的温度均匀地扩散。此特征提高了安装壁炉1的房间的热舒适度。

如图4所示，炉膛2相对于排放管4旋转安装。为此，炉膛2通过旋转机械连接，诸如，圆柱体/圆柱形枢轴联动器，连接到排放管。此外，炉膛2也可以相对于供应柱6旋转安装。因此，板25相对于炉膛2的基部22枢转地安装。为此，板25可以接合在旋转机械联动器中。例如，旋转机械联动器可以由带有滚珠轴承的转盘或与轴承摩擦配合的圆盘等形成。

Claims (11)

1.一种壁炉(1)，包括：

-炉膛(2)，悬挂在支撑物(3)上，所述炉膛(2)由设置有至少一个燃烧空气入口的周壁(21)横向界定，和

-排放管(4)，用于排放燃烧气体，所述排放管(4)固定到支撑物(3)且包括固定到所述炉膛(2)的顶部的底部(40)和与所述底部(40)相对的顶部(42)，

其特征在于，包括：

-至少一个可燃流体燃烧器(5)，布置在所述炉膛(2)中，与至少一个空气入口相对，以及

-可燃流体供应柱(6)，在连接到可燃流体源的第一端(60)和连接到至少一个燃烧器(5)的第二端(61)之间延伸，所述供应柱(6)从所述排放管(4)的顶部(40)向下穿过所述排放管(4)到达其底部(42)，并在所述炉膛(2)中开口，以便将所述可燃流体从所述可燃流体源输送到至少一个燃烧器(5)。

2.根据权利要求1所述的壁炉(1)，其特征在于，所述供应柱(6)包括供应管(62)和隔热装置(7)，所述隔热装置(7)在所述供应柱(6)的每一端(60，61)之间环绕所述供应管(62)。

3.根据权利要求2所述的壁炉(1)，其特征在于，所述隔热装置(7)包括环绕所述供应管(62)的至少一个热交换器(70，70a，70b)，所述热交换器(70，70a，70b)至少在所述供应柱(6)的每一端(60，61)之间延伸。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的壁炉(1)，其特征在于，所述隔热装置(7)包括至少两个热交换器(70，70a，70b)，第一热交换器(70a)环绕所述供应管(62)，而第二热交换器(70b)环绕所述第一热交换器(70a)，并且每个热交换器(70，70a，70b)至少在所述供应柱(62)的每一端(60，61)之间延伸。

5.根据从属于权利要求3的权利要求4所述的壁炉(1)，其特征在于，所述两个热交换器(70，70a，70b)同心地布置。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的壁炉(1)，其特征在于，所述隔热装置(7)包括布置在所述炉膛(2)的区域中的至少一个进气口(25)，所述进气口(25)从所述炉膛(2)的外部为至少一个热交换器(70，70a，70b)提供供应并在所述热交换器(70，70a，70b)内产生上升的空气流。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的壁炉(1)，其特征在于，包括：

-附接板(43)，将所述供应管(62)固定到支撑物(3)，和

-套筒(44)，固定到所述附接板(43)，所述套筒(44)在给定距离上环绕所述排放管(62)并使温热空气扩散。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的壁炉(1)，其特征在于，所述炉膛(2)相对于所述排放管(4)和/或延伸到所述炉膛(2)的基部(22)的供应柱(6)旋转安装，所述炉膛(2)的基部(22)界定所述炉膛(2)的底部。

9.根据权利要求8所述的壁炉(1)，其特征在于，包括布置在所述炉膛(2)的基部(22)中的板(25)，所述板(25)相对于所述炉膛(2)的基部(22)枢转，且所述供应柱(6)被安装固定到所述枢轴板(25)。

10.根据权利要求8或权利要求9所述的壁炉(1)，其特征在于，所述枢轴板(25)和所述基部(22)被穿孔，以允许朝向所述供应柱(6)吸入空气。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的壁炉(1)，其特征在于，所述排放管(4)通过其顶部(42)固定到所述支撑物(3)，因此所述排放管(4)用作所述炉膛(2)相对于所述支撑物(3)的悬挂元件。

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