CN1693761A - 组合储热采暖炉灶及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于节能炉灶领域，特别是一种组合储热采暖炉灶及其操作方法，包括灶台、燃烧器、助燃风机、油烟机、冷凝净化器、上水管、下水管、炉灶控制器，其特征在于在燃烧器上设有聚热罩，烟气出口管头设有烟气切换向阀，总换热烟道内设有气－气换热器、气－水换热器，储热水箱内设有浮球水位控制器和热水管束，热水内外循环管路，油烟机顶部设有平衡排烟机排出废气并引入新风，前部设有新风切换阀、风幕形成装置。这种组合储热采暖灶具将多个换热器组合起来，将供热水和采暖组合起来，设计合理，结构紧凑，燃气的热效率高，充分利用炉灶产生的热能，并改善工作环境。

Description

组合储热采暖炉灶及其操作方法

技术领域

本发明属于节能炉灶领域，特别是一种组合储热采暖炉灶及其操作方法，适合于餐馆、食堂等大型厨房使用。

背景技术

目前普遍使用的家用电器如燃气灶、油烟机、电热水器等，这些都是功能单一的产品，使用受到限制，而且存在大量能源浪费，特别是燃气灶，它是由室内空气助燃发热来烹调食物的，油烟机将燃烧产生的废气、烹调产生的油烟、水气通过滤油网简单滤油后排出室外，造成大量余热浪费，而且由于燃烧产生大量余热，使厨房内的温度升高，空气质量恶化，影响身体健康。电热水器则需消耗大量电能来将冷水加热，大量使用会给电网带来很大压力。因此人们都在寻求一种方法，将浪费的能源回收利用起来，达到节能降耗的目的。

发明专利申请2004100561549“炉灶热水柜”公开了一种柜式结构的灶具，包括排烟机、温水箱、冷凝器，炉灶是由异型冷却管围成的燃烧室，由火管束将燃烧室引风道连接，由循环回水管、冷却管、热对流管、电热水箱形成热交换环路，将燃气灶和电热水器结合为一体，使用方便，能降低生产成本。但仍有一些不足之处。

发明内容

本发明的目的是提供一种能充分利用燃气灶燃烧过程中所产生的热量作为采暖用的组合储热采暖炉灶及其操作方法，既可提供热水、用于采暖，又可以改善厨房环境。

按照本发明的组合储热采暖炉灶，包括灶台、装在此灶台上的燃烧器及其控制阀、助燃风机及其调风阀、燃气管道、油烟机、储水箱、储热水箱、连接管、冷凝净化换热器、上水管、上水管安全逆止阀、下水管，其特征在于：

1)在所述的燃烧器周围设有一聚热罩，灶头外壳内设有一水套，此水套与聚热罩之间形成烟气引入室，

2)所述的灶头外壳下侧设有排烟口和总换热烟道相连接，

3)在所述的油烟机顶部设有一平衡排烟机，此平衡排烟机的机壳内设有由同一台电机带动的排烟风鼓和新风引入鼓，用隔板将机壳分隔成排烟室和新风室，排烟室上方设有排烟口，下端连接总换热烟道，新风室上方设有新风进口，新风室下端和上气-气换热器新风分配室相连接，新风分配室的一侧通过新风管与新风切换阀相连接，另一侧经总换热烟道内的上气-气换热器和新风管道与新风切换阀的另一入口相连接，新风管道经连接管、下气-气换热器、助燃风管与助燃风机相连接，

4)所述的储热水箱的热水出水管上设有循环水泵，通过一个循环阀和回水管相连接，回水管与设在总换热烟道内的气-水换热器相连接，此气-水换热器和水套相连接，水套和储热水箱顶部相连接，形成储存热能的内部闭合环路，热水出水管、回水管与外部采暖设备相连接，形成外部闭合环路。

所述的储热水箱内设有浮球水位控制器和热水管束，此热水管束的入口经连接管和储水箱相连接，热水管束的出口和热水管相接，储热水箱上还设有压力溢水阀和下水管相连。

所述的总换热烟道的下部烟道分成一个气-气换热器的烟道和一个内设气-水换热器的烟道，所述的排烟口与总换热烟道连接处设有一个烟气切换阀，此烟气切换阀的两个出口分别与气-气换热器的烟道和内设气-水换热器的烟道相连接，气-水换热器的烟道和气-气换热器烟道汇集进新风烟道的内管中，新风烟道的内管上端和上气-气换热器相连，此新风烟道的外管上端和上气-气换热器两侧的新风管相连，下端和连接管相连。

有一个风幕分配室与所述的新风切换阀相连接，此风幕分配室的前面板下设有风幕形成出口，在新风切换阀和风幕分配室的连接处设置冷水排管，此冷水排管的注水口和上水管相连接，冷水排管与储水箱之间有出、入水口相连接。

所述的油烟机下部的废气汇合室中设置冷凝净化换热器，此冷凝净化换热器接入储水箱中部，废气汇合室与总换热烟道上部相通。

在灶台中部气-水换热器烟道设有可开启的底板，在底板下侧设置一个采暖辅助燃烧器，其辅助助燃风机经新风辅助电动风阀连接辅助助燃风管，燃气电磁阀与辅助燃烧器相连接。

所述的油烟机的前面板上设有控制器，其中设有平衡排烟机、新风切换阀和照明灯的控制按钮，在所述的灶台上设有炉灶控制器，其中设有循环水泵、烟气切换阀、辅助采暖燃气电磁阀及其辅助电动风阀和自动点火的控制按钮以及水温设定和显示器。

所述的水套采用盘管形水套，所述的聚热罩为锅底形罩，所述的气-水换热器为管束式或叶片换热器。

所述的组合储热采暖炉灶的操作方法，包括设定储热水箱热水温度，其特征在于：

a)烟气切换阀的操作：

1)当储热水箱的热水温度低于设定值时，将烟气切换阀切向内设气-水换热器的烟道，通过气-水换热器加热储热水箱中的水，

2)当储热水箱的水温达到设定值时，将烟气切换阀切向气-气换热器的烟道，加热新风管中的新风，

b)新风换向阀的操作：

3)当室外气温较高时，开动新风切换阀，接通新风管-新风切换阀-风幕分配室通道，用室外新风直接生成风幕，

4)当室外温度较低时，例如低于10℃时，切换新风切换阀，接通新风管-新风切换阀-风幕分配室通道，用经过上气-气换热器加热的新风生成风幕，

c)采暖季节的操作方法：

5)当炉灶正常工作时，即由本装置所产生的热水能满足供暖要求时，关闭辅助燃烧器系统，

6)当炉灶停止工作，储热水箱温度低于供暖要求值时，开启辅助燃烧器系统，为储热水箱补充热源。

按照本发明的储热采暖炉灶，使用时灶具底坐在灶头上，燃烧器产生的烟气进入烟气引入室经排烟口进入总换热烟道，经下气-气换热器或气-水换热器换热降温后进入新风烟道，再经上气-气换热器后由排烟风鼓将烟气从排烟口排出。

新风从新风口引入新风室后分两路，一路经上气-气换热器通过接管进入新风烟道，再经新风连接管进入下气-气换热器，经助燃风管送到助燃风机。另一路经新风管，新风切换阀到风幕分配室，并从其出口排出形成风幕。

灶台上由灶具产生的油烟，水汽由废气汇集室汇集，经冷凝净化换热器冷却后进入总换热烟道，由排烟风鼓排出。

上水管经设在新风切换阀和风幕分配室连接处有冷水排管进入储水箱，通过连接管进入储热水箱，通过内部闭合环路、外部闭合环路进行循环供暖和储热，实现本发明的目的。

本发明将多个热交换器组合起来，将燃气灶、油烟机、储热水箱组合起来，利用平衡排烟机排出烟气并为燃烧器提供新风，既节约了能源，又改善了工作环境。

按照本发明，由燃烧器产生的热量用于烹调，烟气通过换热烟道和换热烟道内的气-气换热器进行热交换可提高助燃空气的温度，从而提高热效率；和换热烟道内的气-水换热器进行热交换，将水加热送入储热水箱中，储存热能。从灶台面以上散发的热量，包括在烹调过程中产生的高温油烟、水气，经过冷凝换热器降温，油、气冷凝，热量用于加热储水箱中的水，送到储热水箱的管束中，经储热水箱内热水的加热，用于提供热水。循环水路可使热水实现内部循环和外部循环，做到节能降耗。

按照本发明所设置的风幕装置能产生风幕，将炉灶产生的热烟气、热油、水气和炊事人员隔离开来，改善工作环境。

由于采用了平衡排烟机，使排出的废气和送入室内的新鲜空气达到平衡，有利于提高完全燃烧率并改善室内空气环境。

由于采用了辅助燃气加热装置，在炉灶暂停使用时可以继续加热采暖用水，保持室内温度稳定。

由于设计了两套控制装置，使其操作和使用十分方便。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图，图中示出了双炉灶结构。

图2为图1的正视局部剖视图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

如图1、图2所示，本发明的组合储热采暖炉灶，包括灶台35、装在此灶台35上的燃烧器6及其控制阀33、助燃风机4及其调风阀5、燃气管道40、油烟机23、储水箱21、储热水箱1、连接管12、冷凝净化换热器14、上水管46、上水管安全逆止阀47、下水管39，其特征在于：

1)在所述的燃烧器6周围设有一聚热罩31，灶头30外壳内设有一水套7，此水套7与聚热罩31之间形成烟气引入室，

2)所述的灶头30外壳下侧设有排烟口32和总换热烟道13相连接，

3)在所述的油烟机23顶部设有一平衡排烟机18，此平衡排烟机18的机壳内设有由同一台电机51带动的排烟风鼓49和新风引入鼓52，用隔板50将机壳分隔成排烟室19和新风室20，排烟室19上方设有排烟口，下端连接总换热烟道13，新风室20上方设有新风进口，新风室20下端和上气-气换热器17新风分配室53相连接，新风分配室53的一侧通过新风管28与新风切换阀29相连接，另一侧经总换热烟道13内的上气-气换热器17和新风管道16与新风切换阀29的另一入口相连接，新风管道16经连接管9、下气-气换热器8、助燃风管59与助燃风机4相连接，

4)所述的储热水箱1的热水出水管44上设有循环水泵41，通过一个循环阀43和回水管42相连接，回水管42与设在总换热烟道13内的气-水换热器10相连接，此气-水换热器10和水套7相连接，水套7和储热水箱1顶部相连接，形成储存热能的内部闭合环路，热水出水管44、回水管42与外部采暖设备相连接，形成外部闭合环路。

如图1所示，所述的储热水箱1内设有浮球水位控制器3和热水管束2，此热水管束2的入口经连接管12和储水箱21相连接，热水管束2的出口和热水管45相接，储热水箱1还设有压力溢水阀38和下水管39相连。

如图2所示，所述的组合储热采暖炉灶，其特征于所述的总换热烟道13的下部烟道分成一个气-气换热器8的烟道和一个内设气-水换热器10的烟道37，所述的排烟口32与总换热烟道13连接处设有一个烟气切换阀55，此烟气切换阀55的两个出口分别与气-气换热器8的烟道和内设气-水换热器10的烟道37相连接，气-水换热器的烟道37和气-气换热器烟道汇集进新风烟道11的内管中，新风烟道11的内管上端和上气-气换热器17相连，此新风烟道11的外管上端和上气-气换热器17两侧的新风管16相连，下端和连接管9相连。

有一个风幕分配室26与所述的新风切换阀29相连接，此风幕分配室26的前面板下设有风幕形成出口27，在新风切换阀29和风幕分配室26的连接处设置冷水排管25，此冷水排管25的注水口和上水管46相连接，冷水排管25与储水箱21之间有出、入水口相连接。

所述的油烟机23下部的废气汇合室15中设置冷凝净化换热器14，此冷凝净化换热器14接入储水箱21中部，废气汇合室15与总换热烟道13上部相通。

在灶台中部气-水换热器烟道37设有可开启的底板，在底板下侧设置一个采暖辅助燃烧器57，其辅助助燃风机54经新风辅助电动风阀56连接辅助助燃风管59，燃气电磁阀58与辅助燃烧器57相连接。

所述的油烟机23的前面板上设有控制器24，其中设有平衡排烟机18、新风切换阀29和照明灯的控制按钮，在所述的灶台35上设有炉灶控制器36，其中设有循环水泵41、烟气切换阀55、辅助采暖燃气电磁阀58及其辅助电动风阀56和自动点火的控制按钮以及水温设定和显示器。

所述的水套7采用盘管形水套，所述的聚热罩31为锅底形罩，所述的气-水换热器10为管束式或叶片换热器。

所述的组合储热采暖炉灶的操作方法，包括设定储热水箱热水温度，其特征在于：

a)烟气切换阀55的操作：

1)当储热水箱1的热水温度低于设定值时，将烟气切换阀55切向内设气-水换热器10的烟道37，通过气-水换热器10加热储热水箱1中的水，

2)当储热水箱1的水温达到设定值时，将烟气切换阀55切向气-气换热器8的烟道，加热新风管中的新风，

b)新风换向阀29的操作：

3)当室外气温较高时，开动新风切换阀29，接通新风管28-新风切换阀29-风幕分配室26通道，用室外新风直接生成风幕，

4)当室外温度较低时，例如低于10℃时，切换新风切换阀29，接通新风管16-新风切换阀29-风幕分配室26通道，用经过上气-气换热器17加热的新风生成风幕，

c)采暖季节的操作方法：

5)当炉灶正常工作时，即由本装置所产生的热水能满足供暖要求时，关闭辅助燃烧器系统，

6)当炉灶停止工作，储热水箱1温度低于供暖要求值时，开启辅助燃烧器系统，为储热水箱1补充热源。

图中的标号34为观察孔，22为百叶窗。图中一个灶台设置了两个灶头的情形，燃烧器及其相关的装置都是双套的。所采用的换热器由两个分配室，一组管束式或片状管，两个汇集室所组成，分配室为入口，汇集室为出口，换热介质经分配室进入管束式或片状扁管，经管壁进行热交换后，再汇集到汇集室中排出。

Claims (9)

1、一种组合储热采暖炉灶，包括灶台(35)、装在此灶台(35)上的燃烧器(6)及其控制阀(33)、助燃风机(4)及其调风阀(5)、燃气管道(40)、油烟机(23)、储水箱(21)、储热水箱(1)、连接管(12)、冷凝净化换热器(14)、上水管(46)、上水管安全逆止阀(47)、下水管(39)，其特征在于：

1)在所述的燃烧器(6)周围设有一聚热罩(31)，灶头(30)外壳内设有一水套(7)，此水套(7)与聚热罩(31)之间形成烟气引入室，

2)所述的灶头(30)外壳下侧设有排烟口(32)和总换热烟道(13)相连接，

3)在所述的油烟机(23)顶部设有一平衡排烟机(18)，此平衡排烟机(18)的机壳内设有由同一台电机(51)带动的排烟风鼓(49)和新风引入鼓(52)，用隔板(50)将机壳分隔成排烟室(19)和新风室(20)，排烟室(19)上方设有排烟口，下端连接总换热烟道(13)，新风室(20)上方设有新风进口，新风室(20)下端和上气-气换热器(17)新风分配室(53)相连接，新风分配室(53)的一侧通过新风管(28)与新风切换阀(29)相连接，另一侧经总换热烟道(13)内的上气-气换热器(17)和新风管道(16)与新风切换阀(29)的另一入口相连接，新风管道(16)经连接管(9)、下气-气换热器(8)、助燃风管(59)与助燃风机(4)相连接，

4)所述的储热水箱(1)的热水出水管(44)上设有循环水泵(41)，通过一个循环阀(43)和回水管(42)相连接，回水管(42)与设在总换热烟道(13)内的气-水换热器(10)相连接，此气-水换热器(10)和水套(7)相连接，水套(7)和储热水箱(1)顶部相连接，形成储存热能的内部闭合环路，热水出水管(44)、回水管(42)与外部采暖设备相连接，形成外部闭合环路。

2、根据权利要求1所述的组合储热采暖炉灶，其特征于所述的储热水箱(1)内设有浮球水位控制器(3)和热水管束(2)，此热水管束(2)的入口经连接管(12)和储水箱(21)相连接，热水管束(2)的出口和热水管(45)相接，储热水箱(1)上还设有压力溢水阀(38)和下水管(39)相连。

3、根据权利要求1所述的组合储热采暖炉灶，其特征于所述的总换热烟道(13)的下部烟道分成一个气-气换热器(8)的烟道和一个内设气-水换热器(10)的烟道(37)，所述的排烟口(32)与总换热烟道(13)连接处设有一个烟气切换阀(55)，此烟气切换阀(55)的两个出口分别与气-气换热器(8)的烟道和内设气-水换热器(10)的烟道(37)相连接，气-水换热器的烟道(37)和气-气换热器烟道汇集进新风烟道(11)的内管中，新风烟道(11)的内管上端和上气-气换热器(17)相连，此新风烟道(11)的外管上端和上气-气换热器(17)两侧的新风管(16)相连，下端和连接管(9)相连。

4、根据权利要求1所述的组合储热采暖炉灶，其特征于有一个风幕分配室(26)与所述的新风切换阀(29)相连接，此风幕分配室(26)的前面板下设有风幕形成出口(27)，在新风切换阀(29)和风幕分配室(26)的连接处设置冷水排管(25)，此冷水排管(25)的注水口和上水管(46)相连接，冷水排管(25)与储水箱(21)之间有出、入水口相连接。

5、根据权利要求1所述的组合储热采暖炉灶，其特征在于所述的油烟机(23)下部的废气汇合室(15)中设置冷凝净化换热器(14)，此冷凝净化换热器(14)接入储水箱(21)中部，废气汇合室(15)与总换热烟道(13)上部相通。

6、根据权利要求1所述的组合储热采暖炉灶，其特征在于在灶台中部气-水换热器烟道(37)设有可开启的底板，在底板下侧设置一个采暖辅助燃烧器(57)，其辅助助燃风机(54)经新风辅助电动风阀(56)连接辅助助燃风管(59)，燃气电磁阀(58)与辅助燃烧器(57)相连接。

7、根据权利要求1所述的组合储热采暖炉灶，其特征在于所述的油烟机(23)的前面板上设有控制器(24)，其中设有平衡排烟机(18)、新风切换阀(29)和照明灯的控制按钮，在所述的灶台(35)上设有炉灶控制器(36)，其中设有循环水泵(41)、烟气切换阀(55)、辅助采暖燃气电磁阀(58)及其辅助电动风阀(56)和自动点火的控制按钮以及水温设定和显示器。

8、根据权利要求1所述的组合储热采暖炉灶，其特征在于所述的水套(7)采用盘管形水套，所述的聚热罩(31)为锅底形罩，所述的气-水换热器(10)为管束式或叶片换热器。

9、一种权利要求1所述的组合储热采暖炉灶的操作方法，包括设定储热水箱热水温度，其特征在于：

a)烟气切换阀(55)的操作：

1)当储热水箱(1)的热水温度低于设定值时，将烟气切换阀(55)切向内设气-水换热器(10)的烟道(37)，通过气-水换热器(10)加热储热水箱(1)中的水，

2)当储热水箱(1)的水温达到设定值时，将烟气切换阀(55)切向气-气换热器(8)的烟道，加热新风管中的新风，

b)新风换向阀(29)的操作：

3)当室外气温较高时，开动新风切换阀(29)，接通新风管(28)-新风切换阀(29)-风幕分配室(26)通道，用室外新风直接生成风幕，

4)当室外温度较低时，例如低于10℃时，切换新风切换阀(29)，接通新风管(16)-新风切换阀(29)-风幕分配室(26)通道，用经过上气-气换热器(17)加热的新风生成风幕，

c)采暖季节的操作方法：

5)当炉灶正常工作时，即由本装置所产生的热水能满足供暖要求时，关闭辅助燃烧器系统，

6)当炉灶停止工作，储热水箱(1)温度低于供暖要求值时，开启辅助燃烧器系统，为储热水箱(1)补充热源。

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