CN220229594U - 燃气壁挂炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了燃气壁挂炉，提升室内温度时直接将空气加热后导入室内需加热的空间，以热对流的方式传递热量，将燃烧废气排出至室外，防止废气污染室内空气，此种燃气壁挂炉以热对流的方式调节室内温度，调节温度速度较快，且兼具加热生活用水的功能以及提升室内湿度的功能，可随用随开，在不用时即可关闭，节省能源，以解决现有技术中燃气壁挂炉长时间持续开启造成的能源浪费和安全隐患的不足之处。
Description
技术领域
本实用新型属于取暖设备技术领域，涉及燃气壁挂炉。
背景技术
目前燃气壁挂炉已经被广泛接纳和使用，其可以为家庭供暖，为生活用水加热，满足人们日常生活的需要。现有的燃气壁挂炉采用热水地暖管或热水暖气片的方式为家庭供暖，这种方式是先通过壁挂炉中燃气燃烧加热循环水，被加热的循环水进入地暖管或暖气片，主要以热辐射的方式加热室内环境。
目前，此种燃气壁挂炉取暖方式有以下缺点：
1)此种壁挂炉工作时先将循环水加热，被加热后的循环水主要以热辐射的方式加热室内空气，室内温度调节速度较慢；
2)因采用此种壁挂炉取暖时室内温度调节速度慢，为了避免重新开启壁挂炉等待的时间较长，用户短时间不在家时也需持续开启壁挂炉，造成能源的浪费；
3)现有壁挂炉不能调节室内湿度，影响舒适性。
因此，本实用新型提供一种快速提升室内温度、随用随开节省能源并具有增加室内湿度功能的燃气壁挂炉来解决上述问题很有必要。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种燃气壁挂炉，解决了现有壁挂炉取暖时室内温度调节速度慢、浪费能源以及不能调节室内湿度的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，燃气壁挂炉，包括炉体，炉体内设有第一燃烧室，第一燃烧室内设有第一换热器，第一燃烧室内位于第一换热器的下方设有第一燃烧器，第一燃烧室位于第一燃烧器的出气口一侧设有第一点火针，点火针用于点燃燃烧室内的可燃气体；
炉体顶部还设有废气排气管，废气排气管与第一燃烧室相通，第一燃烧室与废气排气管之间设置有第一排废风机，炉体底部还连通有燃气供气管，燃气供气管通过第一燃气控制阀与第一燃烧器的进气口相通；
炉体顶部还设有第一助燃空气进气管，第一助燃空气进气管穿过炉体顶部并穿入至第一燃烧室的内部；
第一换热器包括空气换热器，空气换热器的进气口连通有空气进气管，空气进气管远离空气换热器的一端依次穿过第一燃烧室和炉体通向空气输入端，空气换热器的出气口连通有空气出气管，空气出气管远离空气换热器的一端依次穿过第一燃烧室和炉体通向需调温区域，空气换热器、空气进气管以及空气出气管相通的管路中还设有多个流体增压装置，空气换热器中进行热交换的介质为空气。
本实用新型的特点还在于：
流体增压装置为风机；
其中燃气壁挂炉还包括第二燃烧室；
第二燃烧室内设有水换热器，第二燃烧室内位于水换热器下方设有第二燃烧器，第二燃烧器的进气口处设有第二燃气控制阀，第二燃气控制阀出气口的管道穿过第二燃烧室并与第二燃烧器的进气口相连通，第二燃气控制阀的进气口通过三通装置分别与第一燃气控制阀的进气端和燃气供气管相连通；
第二燃烧室位于第二燃烧器出气口一侧设有第二点火针；
水换热器进水端连接进水管，水换热器出水端连接出水管，进水管远离水换热器的一端依次穿过第二燃烧室和炉体与外部水管相连通；
出水管远离水换热器的一端依次穿过第二燃烧室和炉体并与需取热水区域的热水管道相连通，用于提供热水；
第二燃烧室顶部还设置有第二排废风机，第二排废风机进风口与第二燃烧室内部相通，第二排废风机的出风口通过三通装置分别与第一排废风机的输出端以及废气排气管相通，用于将第二燃烧室的燃烧废气排出；
第二燃烧室顶部还设置有第二助燃空气进气管，第二助燃空气进气管一端穿入第二燃烧室内部，第二助燃空气进气管远离第二燃烧室的一端通过三通装置与第一助燃空气进气管相通，用于将助燃空气引入第二燃烧室；
本实用新型的壁挂炉第一燃烧室和第二燃烧室并排设置；
炉体内还设置有电动水阀和液体雾化装置，电动水阀的进水端通过三通装置与进水管相连通，电动水阀的出水端与液体雾化装置的进液端相连通，液体雾化装置的出雾端通过三通装置与空气进气管相连通。
本实用新型的壁挂炉还包括第一温度传感器、第二温度传感器、水流传感器、一氧化碳检测器和湿度传感器；
第一温度传感器设置在空气换热器的出气口处；
第二温度传感器设置在水换热器的出水口处；
水流传感器设置在水换热器的进水口处；
一氧化碳检测器设置在炉体内部侧壁；
湿度传感器设置在空气出气管通向调温区域的端口；
炉体内部一侧壁设置有控制器及其操作面板；
控制器的输入端与第一温度传感器、第二温度传感器、水流传感器、一氧化碳检测器、湿度传感器以及操作面板的输出端连接；
控制器的输出端与第一燃气控制阀、第二燃气控制阀、第一点火针、第二点火针、第一排废风机、第二排废风机、流体增压装置、电动水阀的电控输入端相连接。
本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型的燃气壁挂炉兼具提升室内温度和加热生活用水的功能，提升室内温度时直接将空气加热后导入室内需加热的空间，以热对流的方式传递热量，将燃烧废气排出至室外，防止废气污染室内空气，此种燃气壁挂炉以热对流的方式调节室内温度，调节温度速度较快；
2.本实用新型的燃气壁挂炉可随用随开，在不用时即可关闭，节省能源，以解决现有技术中燃气壁挂炉长时间持续开启造成的能源浪费的不足之处；3.本实用新型的燃气壁挂炉具有增加室内湿度的功能。
附图说明
图1为本实用新型的燃气壁挂炉的轴测图；
图2为本实用新型的燃气壁挂炉的正视图；
图3为本实用新型的燃气壁挂炉正视图中截面A-A的结构示意图；
图4为本实用新型的燃气壁挂炉的侧视图；
图5为本实用新型的燃气壁挂炉侧视图中截面B-B的结构示意图；
图6为本实用新型的燃气壁挂炉侧视图中截面B-B的轴测图；
图7为本实用新型的燃气壁挂炉侧视图中截面C-C的结构示意图；
图8为本实用新型的燃气壁挂炉侧视图中截面C-C的轴测图；
图9为本实用新型的燃气壁挂炉在使用过程中的分布结构图。
图中，1.炉体，2.第一燃烧室，3.第一燃烧器，4.第一点火针，5.第一燃气控制阀，6.第一换热器，601.空气换热器，602.流体增压装置，603.空气进气管，604.空气出气管，7.燃气供气管，8.第一排废风机，9.废气排气管，10.操作面板，11.第一助燃空气进气管，12.第二燃烧室，13.第二燃气控制阀，14.水换热器，1401.进水管，1402.出水管，15.第二燃烧器，16.第二点火针，17.第二排废风机，18.第二助燃空气进气管，19.电动水阀，20.液体雾化装置，21.第一温度传感器，22.第二温度传感器，23.水流传感器，24.一氧化碳检测器，25.湿度传感器，26.控制器。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
如图1所示的燃气壁挂炉，如图7和图8所示，包括炉体1，炉体1内设有第一燃烧室2，第一燃烧室2内设有第一换热器6，第一燃烧室2内位于第一换热器6的下方设有第一燃烧器3，第一燃烧器3用于加热第一换热器6，第一燃烧室2位于第一燃烧器3的出气口一侧设有第一点火针4，点火针用于点燃燃烧室内的可燃气体；第一换热器6包括空气换热器601，空气换热器601的进气口连通有空气进气管603，空气进气管603远离空气换热器601的一端依次穿过第一燃烧室2和炉体1通向空气输入端，空气换热器601的出气口连通有空气出气管604，空气出气管604远离空气换热器601的一端依次穿过第一燃烧室2和炉体1通向室内需调温区域，空气换热器601、空气进气管603以及空气出气管604相通的管路中还设有多个流体增压装置602，流体增压装置602为风机，流体增压装置602使空气从空气进气管流入空气换热器601，经热交换的空气从空气出气管经管道流出至需提升温度区域，空气换热器601中进行热交换的介质为空气；
如图4和8所示，炉体1顶部还设有废气排气管9，废气排气管9用于排出燃烧后产生的废气，废气排气管9与第一燃烧室2相通，第一燃烧室2与废气排气管9之间设置有第一排废风机8，第一排废风机8用于集中第一燃烧室2内废气排放至废气排气管9内，炉体1底部还连通有燃气供气管7，燃气供气管7通过第一燃气控制阀5与第一燃烧器3的进气口相通，燃气进气管7用于连通室外天然气管，用于给炉体1内提供燃气；
如图1和图3所示，炉体1顶部还设有第一助燃空气进气管11，第一助燃空气进气管11穿过炉体1顶部并穿入至第一燃烧室2的内部，第一助燃空气进气管11用于向第一燃烧室2内通入助燃空气；
本实用新型的燃气壁挂炉采用两种导热方式，其二为：如图5和图6所示，其中燃气壁挂炉还包括第二燃烧室12；第二燃烧室12内设有水换热器14，第二燃烧室12内位于水换热器14下方设有第二燃烧器15，第二燃烧器15的进气口处设有第二燃气控制阀13，第二燃气控制阀13出气口的管道穿过第二燃烧室12并与第二燃烧器15的进气口相连通，第二燃气控制阀13的进气口通过三通装置分别与第一燃气控制阀5的进气端和燃气供气管7相连通；第二燃烧室12位于第二燃烧器15出气口一侧设有第二点火针16；
水换热器14进水端连接进水管1401，水换热器14出水端连接出水管1402，进水管1401远离水换热器14的一端依次穿过第二燃烧室12和炉体1与外部水管相连通；
出水管1402远离水换热器14的一端依次穿过第二燃烧室12和炉体1并与需取热水区域的热水管道相连通，用于提供热水；
第二燃烧室12顶部还设置有第二排废风机17，第二排废风机17进风口与第二燃烧室12内部相通，第二排废风机17的出风口通过三通装置分别与第一排废风机8的输出端以及废气排气管9相通，用于将第二燃烧室12的燃烧废气排出；
第二燃烧室12顶部还设置有第二助燃空气进气管18，第二助燃空气进气管18一端穿入第二燃烧室12内部，第二助燃空气进气管18远离第二燃烧室12的一端通过三通装置与第一助燃空气进气管11相通，用于将助燃空气引入第二燃烧室12；
如图3所示，第一燃烧室2和第二燃烧室12并排设置；
炉体内还设置有电动水阀19和液体雾化装置20，电动水阀19的进水端通过三通装置与进水管1401相连通，电动水阀19的出水端与液体雾化装置20的进液端相连通，液体雾化装置20的出雾端通过三通装置与空气进气管603相连通；
如图6所示，本实用新型的壁挂炉还包括第一温度传感器21、第二温度传感器22、水流传感器23、一氧化碳检测器24和湿度传感器25；
第一温度传感器21设置在空气换热器的出气口处；
第二温度传感器22设置在水换热器的出水口处；
水流传感器23设置在水换热器的进水口处；
一氧化碳检测器24设置在炉体内部侧壁；
湿度传感器25设置在空气出气管通向调温区域的端口；
如图2和图3所示，炉体1内部一侧壁设置有控制器26及其操作面板10；
控制器26的输入端与第一温度传感器21、第二温度传感器22、水流传感器23、一氧化碳检测器24、湿度传感器25以及操作面板10的输出端连接；
控制器26的输出端与第一燃气控制阀5、第二燃气控制阀13、第一点火针4、第二点火针16、第一排废风机8、第二排废风机17、流体增压装置602、电动水阀19的电控输入端相连接。
通过这样的设置，燃气壁挂炉的控制器26可以采集空气换热器601出气口温度、水换热器14的出水口处温度、水换热器14进水口的水流状态、是否有一氧化碳泄漏以及需调温区域的空气湿度信息；
控制器26通过控制第一燃气控制阀5的输入电压来控制第一燃气控制阀5的开闭和进气量，从而控制空气换热器601工作状态和出气口温度的高低；
控制器26通过控制第二燃气控制阀13的输入电压来控制第二燃气控制阀13的开闭和进气量，从而控制水换热器14工作状态和出水口温度的高低；
控制器26通过控制第一点火针4的输入电压来控制其是否点火；
控制器26通过控制第二点火针16的输入电压来控制其是否点火；
控制器26通过控制流体增压装置602的输入电压来控制其是否工作；
控制器26通过控制第一排废风机8的输入电压来控制其是否工作；
控制器26通过控制第二排废风机17的输入电压来控制其是否工作；
控制器26通过控制电动水阀19的输入电压来控制其是否工作；
通过以上设置，本实用新型的燃气壁挂炉具有加热室内空气的功能、加热水的功能以及增加室内湿度的功能。
本实用新型的燃气壁挂炉提升室内温度的具体实现过程为：
如图9所示，利用此种壁挂炉提升室内温度时，开启壁挂炉加热空气功能，控制器26开始工作，第一排废风机8开启，将第一燃烧室2抽成负压状态，在负压作用下，助燃空气从第一助燃空气进气管11进入到第一燃烧室2内，第一燃气控制阀5向第一燃烧室2内通入可燃气体，第一点火针4将第一燃烧室2内的可燃气体点燃并对第一换热器6进行加热，流体增压装置602开始工作，使空气从空气进气管603流入空气换热器601进行热交换，经过热交换的空气从空气出气管604流出并通过管道输送到需加热区域，这样就可以直接对空气进行加热，以热对流的方式提升室内温度，加热效率高，改变温度速度快；
本实用新型的燃气壁挂炉加热水的具体实现过程为：
利用此种壁挂炉加热水时，用户开启热水水龙头，控制器26通过水流传感器23检测到水换热器14进水端有水流入，第二排废风机17开启，将第二燃烧室12抽成负压状态，助燃空气在负压作用下从第二助燃空气进气管18进入到第二燃烧室12内，第二燃气控制阀13向第二燃烧室12内通入可燃气体，第二点火针16将第二燃烧室12内的可燃气体点燃并对水换热器14进行加热，流入水换热器14的水进行热交换后，从水换热器14出水端流出并通过管道输送到需取热水区域；
本实用新型的燃气壁挂炉增加室内湿度的具体实现过程为：
在壁挂炉提升室内温度时，当室内湿度较低时，电动水阀19开启，进水管1401的水在水压的作用下通过电动水阀19进入到液体雾化装置20内，液体雾化装置20将水雾化成小水滴进入到空气进气管603中，小水滴随空气进气管603中的空气流入空气换热器601中，小水滴受热蒸发为气体，并随热空气经管道流入需加热区域，从而增加需提升温度区域的空气湿度。
实验数据：
根据本实用新型设计的壁挂炉A，与现有技术的地暖式壁挂炉B进行实验对比；室内面积98m2，室内初始温度10℃，分别使用两种壁挂炉对室内进行加热，将室内温度加热至25℃所需时间如下表所示；
表1两种壁挂炉提升室内温度时间对比
| 壁挂炉种类 | 标称功率 | 提升室内温度所需时间 |
| 壁挂炉A | 26KW | 0.4小时 |
| 壁挂炉B | 26KW | 4.5小时 |
数据对比：
假定以下场景：有一民居，住宅面积100m2，高度2.7米，冬季情况下假定原室内空气温度为5℃，气压为标准大气压101KPa，比热容为c＝1.003KJ/(kg*K)，空气密度为1.29kg/m3(标准状况下)。现有住宅保温良好，温度损失为较小量，为方便计算，忽略因住宅保温原因导致的热量损失；
市场现有家用壁挂炉其加热功率可以达到20KW-30KW，如JSQ26-13HA1型家用供热水燃气快速热水器为例其功率为26KW，现有技术的壁挂炉热转化效率可达到50％-80％；若采用现有的燃烧技术，假设本实用新型的壁挂炉加热功率为10KW，在热交换效率为60％的情况下，将上述5℃的空气加热至25℃的空气，计算每秒可加热的空气质量m；
根据公式：Q＝cmδT，其中Q为加热所需热量，单位为J；m为被加热物质的质量，单位为Kg；δT为被加热物质的温度变化量，单位为℃；
其中有单位换算关系：1焦耳＝1瓦·秒(1J＝1W.S)；
因此有：10000×1×60％＝1003×m×(25-5)，m＝6000/(1003×20)≈0.299Kg。
即上述本实用新型的燃气壁挂炉加热空气的速度为0.299Kg/S。
根据空气密度，计算每秒可加热的空气体积L，L＝0.299/1.29≈0.23m3；
即上述假设的采用本实用新型的壁挂炉的加热空气速度为0.23m3/S；
上述假设的住宅面积100m2，高度2.7米，其空间体积为：L(空间)＝100×2.7＝270m3；
加热上述空间所用时间T＝270/0.23≈1173S，换算为分钟约为20分钟。
即采用本实用新型的壁挂炉，将住宅面积100m2，高度2.7米的民居，将其室内温度5℃提升至25℃用时20分钟；
上述采用本实用新型的壁挂炉，其将燃气燃烧的能量转化为空气热量，与家用空调的作用类似(将电能转换为热量直接作用于空气)，上述数据与家用10000W空调式暖风系统加热室内空间的所用时间相当，故数据可信；
再者，根据获得单位能量的价格计算，天然气热值约为8000大卡/m3，根据单位换算1大卡≈0.001163KWh，即9.3KWh/m3，根据某地第二档天然气价格2.83元/m3计算，故采用天然气获得能量的价格为0.3元/KWh，而居民用电价格0.49元/KWh，即获得相同的能量时，采用天然气为采用电力价格的62％，采用天然气具有明显的价格优势。
而家用地暖或暖气片式采暖系统，在其通入热水至室内提升至舒适温度(25℃左右)所采用的时间约2-10h，以北方城市为例，采用地暖式壁挂炉时，自壁挂炉开启到室内温度达到25℃所用时间约4.3h，因此本实用新型的壁挂炉对加热室内温度所用时间有明显提升。
Claims (6)
1.燃气壁挂炉，包括炉体(1)，炉体(1)内设有第一燃烧室(2)，第一燃烧室(2)内设有第一换热器(6)，第一燃烧室(2)内位于第一换热器(6)的下方设有第一燃烧器(3)，第一燃烧室(2)位于第一燃烧器(3)的出气口一侧设有第一点火针(4)；
所述炉体(1)顶部还设有废气排气管(9)，废气排气管(9)与第一燃烧室(2)相通，第一燃烧室(2)与废气排气管(9)之间设置有第一排废风机(8)，炉体(1)底部还连通有燃气供气管(7)，燃气供气管(7)通过第一燃气控制阀(5)与第一燃烧器(3)的进气口相通；
所述炉体(1)顶部还设有第一助燃空气进气管(11)，第一助燃空气进气管(11)穿过炉体(1)顶部并穿入至第一燃烧室(2)的内部；
其特征在于，所述第一换热器(6)包括空气换热器(601)，空气换热器(601)的进气口连通有空气进气管(603)，空气进气管(603)远离空气换热器(601)的一端依次穿过第一燃烧室(2)和炉体(1)通向空气输入端，空气换热器(601)的出气口连通有空气出气管(604)，所述空气出气管(604)远离空气换热器(601)的一端依次穿过第一燃烧室(2)和炉体(1)通向需调温区域，所述空气换热器(601)、空气进气管(603)以及空气出气管(604)相通的管路中还设有多个流体增压装置(602)，空气换热器(601)中进行热交换的介质为空气。
2.根据权利要求1所述的燃气壁挂炉，其特征在于，所述流体增压装置(602)为风机。
3.根据权利要求1所述的燃气壁挂炉，其特征在于，所述燃气壁挂炉还包括第二燃烧室(12)，第二燃烧室(12)内设有水换热器(14)，第二燃烧室(12)内位于水换热器(14)下方设有第二燃烧器(15)，第二燃烧器(15)的进气口处设有第二燃气控制阀(13)，第二燃气控制阀(13)出气口的管道穿过第二燃烧室(12)并与第二燃烧器(15)的进气口相连通，第二燃气控制阀(13)的进气口通过三通装置分别与第一燃气控制阀(5)的进气端和燃气供气管(7)相连通；
第二燃烧室(12)位于第二燃烧器(15)出气口一侧设有第二点火针(16)；
水换热器(14)进水端连接进水管(1401)，水换热器(14)出水端连接出水管(1402)，所述进水管(1401)远离水换热器(14)的一端依次穿过第二燃烧室(12)和炉体(1)与外部水管相连通；
所述出水管(1402)远离水换热器(14)的一端依次穿过第二燃烧室(12)和炉体(1)并与需取热水区域的热水管道相连通；
所述第二燃烧室(12)顶部还设置有第二排废风机(17)，第二排废风机(17)进风口与第二燃烧室(12)内部相通，第二排废风机(17)的出风口通过三通装置分别与第一排废风机(8)的输出端以及废气排气管(9)相通；
所述第二燃烧室(12)顶部还设置有第二助燃空气进气管(18)，第二助燃空气进气管(18)一端穿入第二燃烧室(12)内部，第二助燃空气进气管(18)远离第二燃烧室(12)的一端通过三通装置与第一助燃空气进气管(11)相通。
4.根据权利要求3所述的燃气壁挂炉，其特征在于；所述第一燃烧室(2)和第二燃烧室(12)并排设置；炉体(1)内还设置有电动水阀(19)和液体雾化装置(20)，电动水阀(19)的进水端通过三通装置与进水管(1401)相连通，电动水阀(19)的出水端与液体雾化装置(20)的进液端相连通，液体雾化装置(20)的出雾端通过三通装置与空气进气管(603)相连通。
5.根据权利要求4所述的燃气壁挂炉，其特征在于，还包括第一温度传感器(21)、第二温度传感器(22)、水流传感器(23)、一氧化碳检测器(24)和湿度传感器(25)；
所述第一温度传感器(21)设置在空气换热器(601)的出气口处；
所述第二温度传感器(22)设置在水换热器(14)的出水口处；
水流传感器(23)设置在水换热器(14)的进水口处；
一氧化碳检测器(24)设置在炉体(1)内部侧壁；
湿度传感器(25)设置在空气出气管(604)通向调温区域的端口。
6.根据权利要求5所述的燃气壁挂炉，其特征在于，所述炉体内部一侧壁设置有控制器(26)及其操作面板(10)，所述控制器(26)的输入端与第一温度传感器(21)、第二温度传感器(22)、水流传感器(23)、一氧化碳检测器(24)、湿度传感器(25)以及操作面板(10)的输出端连接，所述控制器(26)的输出端与第一燃气控制阀(5)、第二燃气控制阀(13)、第一点火针(4)、第二点火针(16)、第一排废风机(8)、第二排废风机(17)、流体增压装置(602)、电动水阀(19)的电控输入端相连接。
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