TWI631301B - Chimney-free fireplace safety structure - Google Patents

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Abstract

本發明無煙囪壁爐安全結構包括有一個爐體及一個導流模組，爐體包括有一個第一側及一個第二側，爐體的第一側與第二側為爐體沿水平方向上相異的兩側，爐體設置有一個燭芯，燭芯至爐體第一側的距離形成一個第一長度，燭芯至爐體第二側的距離形成一個第二長度，導流模組包括有一個第一遮蔽件及一個第二遮蔽件，第一遮蔽件至燭芯的距離形成一個第三長度，第三長度大於第一長度，第二遮蔽件至燭芯的距離形成一個第四長度，第四長度大於第二長度，安全結構藉由上述結構避免高溫熱空氣接觸第一遮蔽件與第二遮蔽件，使第一遮蔽件與第二遮蔽件保持相對低溫。

Description

無煙囪壁爐安全結構
本發明主要係揭示一種無煙囪壁爐安全結構，尤指一種具有自冷效果之無煙囪壁爐安全結構。
裝飾性火焰壁爐裝置不只是單純加熱功能，兼具裝飾與氣氛的營造。傳統室內燃燒壁爐因受限燃燒在屋舍半密閉空間內會產生煙霧或燃燒不完全的問題，所以必需有煙囪的配置，以強制室內空氣換氣對流。由於煙囪的配置使加熱壁爐能夠長時間且大量加熱。而近年來直排式(direct vent)瓦斯壁爐的發明，進排氣皆由室外，加上具有完善的法規與更安全的周邊裝置，使得直排式(direct vent)壁爐變成大型壁爐的主流。但是對於原本無法使用煙囪如公寓建築或沒有固定式加熱空調配置的地方，安裝壁爐就只能選用無煙囪壁爐。所以近年來市場出現燃燒規模較小但強調高效率，且不需煙囪配置的無煙囪壁爐逐漸受到歡迎，並占有一定的市場。
無煙囪壁爐的燃料常使用瓦斯或使用生質燃料，生質燃料壁爐能受到消費者青睞主要原因是裝置價格便宜，安裝方便，燃料取得便利，而環保因素也是考量的重點之一。所以近年來出現的新型式生質燃料壁爐包括室內室外用、可移動式的燃燒裝置。此類產品體積與燃燒規模較大，不但講求加熱保暖效果，同時兼具外型設計、火焰美學與便利性。但是這類產品由於結構簡單，常造成裝置形成高溫，特別是為顧及觀賞性的玻璃表面產生高溫，極易造成使用者誤觸而燙傷。
另一個困擾是由於火焰燃燒時加熱周圍空氣會使空氣上升並與周圍空氣形成對流，所以大部分熱量會以熱對流的方式往火焰上方流動。周圍空氣受熱後大部分熱量都是向上傳遞散逸，只有一小部分熱量以輻射和傳導的方式傳遞到燃燒火焰的水平側及下方。所以使用者在裝置旁會感覺加熱速度慢，加溫效率低，加熱距離短且範圍小。同時若在室內長久使用，向上的熱量也可能導致室內裝潢受高溫而損壞，同時造成室內溫度不均勻也可能使空調對於室內溫度誤判而干擾空調的作用。
有鑑於上述習知結構之缺失，本發明人乃致力於設計出一種無煙囪壁爐安全結構，藉由控制對流以提供較佳散熱設計，其係可克服上述習知結構之所有缺點。
本發明無煙囪壁爐安全結構其主要目的在於，提供一種包括有一個爐體及一個導流模組的安全結構，該爐體包括有一個第一端及一個第二端，該爐體的第一端與第二端為該爐體沿水平方向上相異的兩端，該爐體包括有一個第一側及一個第二側，該爐體的第一側與第二側為該爐體沿另一水平方向上相異的兩側，該爐體設置有一個燭芯，該燭芯沿水平方向由鄰近該爐體第一端的位置往鄰近該爐體第二端的位置的方向延伸，該燭芯至該爐體第一側的距離形成一個第一長度，該燭芯至該爐體第二側的距離形成一個第二長度，該導流模組包括有一個第一遮蔽件及一個第二遮蔽件，該第一遮蔽件至該燭芯的距離形成一個第三長度，該第三長度大於該第一長度，使該第一遮蔽件與該爐體第一側之間形成間隙，該第二遮蔽件至該燭芯的距離形成一個第四長度，該第四長度大於該第二長度，使該第二遮蔽件與該爐體第二側之間形成間隙，該安全結構藉由上述結構避免熱空氣接觸該第一遮蔽件與該第二遮蔽件，使該第一遮蔽件與該第二遮蔽件保持低溫。
該導流模組包括有一個導熱裝置，該導熱裝置設置於該爐體沿鉛垂方向的上方，該導熱裝置鄰近該爐體的一側設置有一個進氣口，該導熱裝置沿水平方向的其中一側設置有一個出氣口，該出氣口對應該爐體的第一側，該導熱裝置於該進氣口與該出氣口之間設置有一個通道，該通道的一端連通該進氣口且相異的另一端連通該出氣口。
該導熱裝置鄰近該出氣口的一端設置有一個前端且相異於該出氣口的一端設置有一個後端，該導熱裝置包括有一個第一側與一個第二側，該導熱裝置的第一側與第二側分別位於該前端沿水平方向相異的兩側，該導熱裝置內設置有一個第一導流片及一個第二導流片，該第一導流片由該導熱裝置的第一側沿水平方向延伸至該導熱裝置的第二側，該第一導流片的一端鄰近該前端且相異的另一端鄰近該後端，該第一導流片鄰近該前端的一端沿鉛垂方向的高度大於該第一導流片鄰近該後端的一端沿鉛垂方向的高度，該第二導流片位於該第一導流片鄰近該爐體的一側，該第二導流片由該導熱裝置的第一側沿水平方向延伸至該導熱裝置的第二側，該第二導流片的一端鄰近該前端且相異的另一端鄰近該第一導流片的兩端之間，該第二導流片鄰近該第一導流片的一端沿鉛垂方向的高度大於該第二導流片鄰近該前端的一端沿鉛垂方向的高度，該第一導流片與該第二導流片之間形成該通道。
該第一遮蔽件為玻璃，該第二遮蔽件能夠為玻璃、安裝座或牆壁壁面，該導熱裝置連接於該第二遮蔽件鄰近該爐體的一側，該出氣口設置於該導熱裝置相異於該第二遮蔽件的一側。
該第二遮蔽件為該安全結構用以安裝於壁面的安裝座。
該導熱裝置具有四個第三導流片，該四個第三導流片沿鉛垂方向延伸，該四個第三導流片的一側連接於該第一導流片鄰近該爐體的一側，且該四個第三導流片的另一側穿過該第二導流片並凸設於該第二導流片鄰近該爐體的一側。
該第二導流片鄰近該第一導流片的一端至該第一導流片之間具有一個第一寬度，該第二導流片鄰近該第一導流片的一端凸設有一個凸緣，該凸緣至該第一導流片之間具有一個第二寬度，該第二寬度小於該第一寬度，該四個第三導流片的其中兩個位於該凸緣鄰近該導熱裝置第一側的一側，該四個第三導流片中的另兩個位於該凸緣鄰近該導熱裝置第二側的一側。
該爐體包括有一個外殼、一個燃料槽及一個燃料盤，該燭芯至該外殼鄰近該爐體第一側的外周緣的距離形成該第一長度，該燭芯至該外殼鄰近該爐體第二側的外周緣的距離形成該第二長度，該燃料槽設置於該外殼內，該燃料盤連接於該外殼的頂側，該燃料盤位於該燃料槽沿鉛垂方向的上方，且該燃料盤不連接於該燃料槽的槽體，該燭芯連接於該燃料盤，且該燭芯沿鉛垂方向的下端設置於該燃料槽內。
其他目的、優點和本發明之新穎性將從以下詳細的描述與相關的附圖更加明顯。
有關本發明所採用之技術、手段及其功效，茲舉一較佳實施例並配合圖式詳述如後，此僅供說明之用，在專利申請上並不受此種結構之限制。
請參照圖1至圖5所示，為本發明無煙囪壁爐安全結構之立體外觀圖、導流模組之立體分解圖、導熱裝置之之立體分解圖及剖面結構圖。本發明安全結構10包括有一個爐體20及一個導流模組30；其中：
該爐體20包括有一個第一端21及一個第二端22，該爐體20的第一端21與第二端22為該爐體20沿水平方向上相異的兩端，該爐體20包括有一個第一側23及一個第二側24，該爐體20的第一側23與第二側24為該爐體20沿另一水平方向上相異的兩側。該爐體20設置有一個燭芯25，該燭芯25沿水平方向由鄰近該爐體20第一端21的位置往鄰近該爐體20第二端22的位置的方向延伸。該燭芯25至該爐體20第一側23的距離形成一個第一長度L1，該燭芯25至該爐體20第二側24的距離形成一個第二長度L2。
該爐體20包括有一個外殼26、一個燃料槽27及一個燃料盤28，該燭芯25至該外殼26鄰近該爐體20第一側23的外周緣的距離形成該第一長度L1，該燭芯25至該外殼26鄰近該爐體20第二側24的外周緣的距離形成該第二長度L2，該燃料槽27設置於該外殼26內，該燃料盤28連接於該外殼26的頂側，該燃料盤28位於該燃料槽27沿鉛垂方向的上方，且該燃料盤28不連接於該燃料槽27的槽體。該燭芯25連接於該燃料盤28，且該燭芯25沿鉛垂方向的下端設置於該燃料槽27內。
該導流模組30包括有一個第一遮蔽件31及一個第二遮蔽件32，該第一遮蔽件31至該燭芯25的距離形成一個第三長度L3，該第三長度L3大於該第一長度L1，使該第一遮蔽件31與該爐體20第一側23之間形成間隙，該第二遮蔽件32至該燭芯25的距離形成一個第四長度L4，該第四長度L4大於該第二長度L2，使該第二遮蔽件32與該爐體20第二側24之間形成間隙。該第一遮蔽件31在本實施例中為玻璃，該第二遮蔽件32能夠為玻璃、安裝座或牆壁壁面，該第二遮蔽件32在本實施例中為該安全結構10用以安裝於壁面的安裝座。
該導流模組30包括有一個導熱裝置33，該導熱裝置33設置於該爐體20沿鉛垂方向的上方，該導熱裝置33連接於該第二遮蔽件32鄰近該爐體20的一側，該導熱裝置33鄰近該爐體20的一側設置有一個進氣口331，該導熱裝置33沿水平方向的其中一側設置有一個出氣口332，該出氣口332對應該爐體20的第一側23，該出氣口332在本實施例中設置於該導熱裝置33相異於該第二遮蔽件32的一側，該導熱裝置33於該進氣口331與該出氣口332之間設置有一個通道333，該通道333的一端連通該進氣口331且相異的另一端連通該出氣口332。
該導熱裝置33鄰近該出氣口332的一端設置有一個前端334且相異於該出氣口332的一端設置有一個後端335，該導熱裝置33包括有一個第一側336與一個第二側337，該導熱裝置33的第一側336與第二側337分別位於該前端334沿水平方向相異的兩側。
該導熱裝置33內設置有一個第一導流片34及一個第二導流片35，該第一導流片34由該導熱裝置33的第一側336沿水平方向延伸至該導熱裝置33的第二側337，該第一導流片34的一端鄰近該前端334且相異的另一端鄰近該後端335，該第一導流片34鄰近該前端334的一端沿鉛垂方向的高度大於該第一導流片34鄰近該後端335的一端沿鉛垂方向的高度，該第二導流片35位於該第一導流片34鄰近該爐體20的一側，該第二導流片35由該導熱裝置33的第一側336沿水平方向延伸至該導熱裝置33的第二側337，該第二導流片35的一端鄰近該前端334且相異的另一端鄰近該第一導流片34的兩端之間，該第二導流片35鄰近該第一導流片34的一端沿鉛垂方向的高度大於該第二導流片35鄰近該前端334的一端沿鉛垂方向的高度，該第一導流片34與該第二導流片35之間形成該通道333。
該導熱裝置33具有四個第三導流片36，該四個第三導流片36沿鉛垂方向延伸，該四個第三導流片36的一側連接於該第一導流片34鄰近該爐體20的一側，且該四個第三導流片36的另一側穿過該第二導流片35並凸設於該第二導流片35鄰近該爐體20的一側。
該第二導流片35鄰近該第一導流片34的一端至該第一導流片34之間具有一個第一寬度W1，該第二導流片35鄰近該第一導流片34的一端凸設有一個凸緣351，該凸緣351至該第一導流片34之間具有一個第二寬度W2，該第二寬度W2小於該第一寬度W1，該四個第三導流片36的其中兩個位於該凸緣351鄰近該導熱裝置33第一側336的一側，該四個第三導流片36中的另兩個位於該凸緣351鄰近該導熱裝置33第二側337的一側。
請繼續參照圖6及圖7所示，為本發明無煙囪壁爐安全結構之使用狀態圖。無煙囪壁爐使用時，該爐體20內需盛裝燃料90，該燭芯25能夠藉由毛細作用吸取燃料90，點燃該燭芯25燃燒燃料90所產生的火焰主要能夠作為觀賞之用。燃料90燃燒時必然產生高溫，為避免燃料90燃燒時的高溫傳導該燃料槽27，該安全結構10採用該燃料盤28不連接於該燃料槽27的設計，以隔絕熱能的流動，確保該燃料槽27內的燃料90能夠經由良好的散熱保持在相對低溫的狀態，藉以提高該安全結構10的安全性。
燃料90燃燒時，該燭芯25周圍的空氣會因為受熱而上升，並由其他位置的空氣補充至該燭芯25周圍而形成氣流，該安全結構10採用該第一遮蔽件31與該第二遮蔽件32分別與該爐體20保持間隙的設計，該燭芯25周圍的空氣因溫度升高而上升之後，空氣能夠經由該第一遮蔽件31及該第二遮蔽件32與該爐體20之間的間隙流動至該燭芯25附近，空氣通過上述間隙後會向內往靠近該燭芯25的方向流動，能夠有效避免熱空氣接觸該第一遮蔽件31與該第二遮蔽件32，使該第一遮蔽件31與該第二遮蔽件32保持低溫，避免使用者因觸摸該第一遮蔽件31而燙傷，也能夠避免牆面溫度過高而破壞原始牆面的裝潢材料，如：油漆、木材等。
該導熱裝置33的功能在於當該爐體20使用時所產生的熱空氣上升時，熱空氣受該第一遮蔽件31與該第二遮蔽件32的作用而向中央集中後，能夠進入該導熱裝置33的進氣口331，並流經該通道333，最後透過該出氣口332排出熱空氣，因該出氣口332是設置於該導熱裝置33沿水平方向的一側，使熱空氣能夠排放至室內空間，使室內空間的溫度升高，無煙囪壁爐除作為觀省用途之外，還能透過該安全結構10將較多比例的熱能傳遞至裝置前方的空間範圍，提供較佳的升溫效果和加熱範圍。
該導熱裝置33能夠藉由該第一導流片34與該第二導流片35使熱空氣往該前端334與該後端335中間的位置集中，當熱空氣進入該通道333之後，熱空氣會因為受到該凸緣351的阻擋而往該導熱裝置33第一側336與第二側337的方向擴散，最終再經由該四個第三導流片36導正熱空氣的流向，使熱空氣能夠熱度均勻且平順的吹出該出氣口332。
就以上所述可以歸納出本發明具有以下優點：
1. 為本發明無煙囪壁爐安全結構，其中安全結構包括有一個爐體及一個導流模組，該爐體包括有一個第一端及一個第二端，該爐體的第一端與第二端為該爐體沿水平方向上相異的兩端，該爐體包括有一個第一側及一個第二側，該爐體的第一側與第二側為該爐體沿另一水平方向上相異的兩側，該爐體設置有一個燭芯，該燭芯沿水平方向由鄰近該爐體第一端的位置往鄰近該爐體第二端的位置的方向延伸，該燭芯至該爐體第一側的距離形成一個第一長度，該燭芯至該爐體第二側的距離形成一個第二長度，該導流模組包括有一個第一遮蔽件及一個第二遮蔽件，該第一遮蔽件至該燭芯的距離形成一個第三長度，該第三長度大於該第一長度，使該第一遮蔽件與該爐體第一側之間形成間隙，該第二遮蔽件至該燭芯的距離形成一個第四長度，該第四長度大於該第二長度，使該第二遮蔽件與該爐體第二側之間形成間隙，該安全結構藉由上述結構避免熱空氣接觸該第一遮蔽件與該第二遮蔽件，使該第一遮蔽件與該第二遮蔽件保持低溫。
惟上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍，故舉凡數值之變更或等效元件之置換，或依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範疇。
10‧‧‧安全結構
20‧‧‧爐體
21‧‧‧第一端
22‧‧‧第二端
23‧‧‧第一側
24‧‧‧第二側
25‧‧‧燭芯
26‧‧‧外殼
27‧‧‧燃料槽
28‧‧‧燃料盤
30‧‧‧導流模組
31‧‧‧第一遮蔽件
32‧‧‧第二遮蔽件
33‧‧‧導熱裝置
331‧‧‧進氣口
332‧‧‧出氣口
333‧‧‧通道
334‧‧‧前端
335‧‧‧後端
336‧‧‧第一側
337‧‧‧第二側
34‧‧‧第一導流片
35‧‧‧第二導流片
351‧‧‧凸緣
36‧‧‧第三導流片
90‧‧‧燃料
L1‧‧‧第一長度
L2‧‧‧第二長度
L3‧‧‧第三長度
L4‧‧‧第四長度
W1‧‧‧第一寬度
W2‧‧‧第二寬度
圖1：為本發明無煙囪壁爐安全結構之立體外觀圖。 圖2：為本發明無煙囪壁爐安全結構導流模組之立體分解圖。 圖3：為本發明無煙囪壁爐安全結構導熱裝置之之立體分解圖。 圖4：為本發明無煙囪壁爐安全結構之剖面結構圖。 圖5：為本發明無煙囪壁爐安全結構另一視角之剖面結構圖。 圖6：為本發明無煙囪壁爐安全結構之使用狀態圖。 圖7：為本發明無煙囪壁爐安全結構另一視角之使用狀態圖。

Claims (8)

  1. 一種無煙囪壁爐安全結構，其包括有： 一個爐體，該爐體包括有一個第一端及一個第二端，該爐體的第一端與第二端為該爐體沿水平方向上相異的兩端，該爐體包括有一個第一側及一個第二側，該爐體的第一側與第二側為該爐體沿另一水平方向上相異的兩側，該爐體設置有一個燭芯，該燭芯沿水平方向由鄰近該爐體第一端的位置往鄰近該爐體第二端的位置的方向延伸，該燭芯至該爐體第一側的距離形成一個第一長度，該燭芯至該爐體第二側的距離形成一個第二長度； 一個導流模組，該導流模組包括有一個第一遮蔽件及一個第二遮蔽件，該第一遮蔽件至該燭芯的距離形成一個第三長度，該第三長度大於該第一長度，使該第一遮蔽件與該爐體第一側之間形成間隙，該第二遮蔽件至該燭芯的距離形成一個第四長度，該第四長度大於該第二長度，使該第二遮蔽件與該爐體第二側之間形成間隙。
  2. 如請求項1所述之無煙囪壁爐安全結構，其中該導流模組包括有一個導熱裝置，該導熱裝置設置於該爐體沿鉛垂方向的上方，該導熱裝置鄰近該爐體的一側設置有一個進氣口，該導熱裝置沿水平方向的其中一側設置有一個出氣口，該出氣口對應該爐體的第一側，該導熱裝置於該進氣口與該出氣口之間設置有一個通道，該通道的一端連通該進氣口且相異的另一端連通該出氣口。
  3. 如請求項2所述之無煙囪壁爐安全結構，其中該導熱裝置鄰近該出氣口的一端設置有一個前端且相異於該出氣口的一端設置有一個後端，該導熱裝置包括有一個第一側與一個第二側，該導熱裝置的第一側與第二側分別位於該前端沿水平方向相異的兩側，該導熱裝置內設置有一個第一導流片及一個第二導流片，該第一導流片由該導熱裝置的第一側沿水平方向延伸至該導熱裝置的第二側，該第一導流片的一端鄰近該前端且相異的另一端鄰近該後端，該第一導流片鄰近該前端的一端沿鉛垂方向的高度大於該第一導流片鄰近該後端的一端沿鉛垂方向的高度，該第二導流片位於該第一導流片鄰近該爐體的一側，該第二導流片由該導熱裝置的第一側沿水平方向延伸至該導熱裝置的第二側，該第二導流片的一端鄰近該前端且相異的另一端鄰近該第一導流片的兩端之間，該第二導流片鄰近該第一導流片的一端沿鉛垂方向的高度大於該第二導流片鄰近該前端的一端沿鉛垂方向的高度，該第一導流片與該第二導流片之間形成該通道。
  4. 如請求項2或3所述之無煙囪壁爐安全結構，其中該第一遮蔽件為玻璃，該第二遮蔽件能夠為玻璃、安裝座或牆壁壁面，該導熱裝置連接於該第二遮蔽件鄰近該爐體的一側，該出氣口設置於該導熱裝置相異於該第二遮蔽件的一側。
  5. 如請求項4所述之無煙囪壁爐安全結構，其中該第二遮蔽件為該安全結構用以安裝於壁面的安裝座。
  6. 如請求項3所述之無煙囪壁爐安全結構，其中該導熱裝置具有四個第三導流片，該四個第三導流片沿鉛垂方向延伸，該四個第三導流片的一側連接於該第一導流片鄰近該爐體的一側，且該四個第三導流片的另一側穿過該第二導流片並凸設於該第二導流片鄰近該爐體的一側。
  7. 如請求項6所述之無煙囪壁爐安全結構，其中該第二導流片鄰近該第一導流片的一端至該第一導流片之間具有一個第一寬度，該第二導流片鄰近該第一導流片的一端凸設有一個凸緣，該凸緣至該第一導流片之間具有一個第二寬度，該第二寬度小於該第一寬度，該四個第三導流片的其中兩個位於該凸緣鄰近該導熱裝置第一側的一側，該四個第三導流片中的另兩個位於該凸緣鄰近該導熱裝置第二側的一側。
  8. 如請求項1至3中任一項所述之無煙囪壁爐安全結構，其中該爐體包括有一個外殼、一個燃料槽及一個燃料盤，該燭芯至該外殼鄰近該爐體第一側的外周緣的距離形成該第一長度，該燭芯至該外殼鄰近該爐體第二側的外周緣的距離形成該第二長度，該燃料槽設置於該外殼內，該燃料盤連接於該外殼的頂側，該燃料盤位於該燃料槽沿鉛垂方向的上方，且該燃料盤不連接於該燃料槽的槽體，該燭芯連接於該燃料盤，且該燭芯沿鉛垂方向的下端設置於該燃料槽內。
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