WO2013053108A1

WO2013053108A1 - 一种具有封闭式热交换区的炉具

Info

Publication number: WO2013053108A1
Application number: PCT/CN2011/080668
Authority: WO
Inventors: 朱宏锋
Original assignee: Zhu Hongfeng
Priority date: 2011-10-11
Filing date: 2011-10-11
Publication date: 2013-04-18
Also published as: US20140251299A1; CA2865969A1; CN104053952A

Abstract

一种具有封闭式热交换区的炉具，使用生物质颗粒（70）作为燃料。该炉具包括一个可安放于地面上的本体（1）。本体（1）包括一个燃烧箱（10）和一个辅助设备箱（20）。燃烧箱（10）内容纳有一个燃烧器（30），燃烧器（30）具有一个燃料架板（31）、一个沿燃料架板（31）周边向上延伸的侧板（32），以及一个位于燃料架板（31）下方的鼓风区（33）。侧板（32）在燃料架板（31）上方围成燃烧区（34）。燃烧器（30）的上方具有一个加热部（40），加热部（40）包括一个筒形内壁（41）和一个筒形外壁（42）；筒形内壁（41）之内围成一个热交换区（43），筒形内壁（41）和筒形外壁（42）之间形成侧面加热空间（44）。筒形内壁（41）的下部靠近燃烧器（30）处开设有数个通向侧面加热空间（44）的火焰孔（411）。筒形外壁（42）的上部固设有一条与侧面加热空间（44）上部相连通的烟囱（45）。辅助设备箱（20）内容纳有燃料输送机构（50）和电气设备（60）。

Description

一种具有封闭式热交换区的炉具

技术领域

本发明涉及一种使用生物质燃料的炉具，尤其有关于一种使用由稻草、木屑、农作物秸秆等粉碎压制而成的小颗粒作为燃料并且热交换区采用封闭形式从而大幅提高能量利用效率的炉具。

背景技术

生物质燃料是由稻草、木屑、农作物秸秆等粉碎压制而成的小颗粒。生物质燃料作为一种新型的能源因其卫生、环保、高效、经济等优势已经开始逐渐获得广泛的应用。

在中国实用新型专利 CN201903090U '一种蓄热炉具'中即揭露了一种典型的现有生物质燃料炉具。如图 5 所示，该炉具具有一个燃烧室（图中未示），生物质燃料在燃烧室中燃烧。燃烧室的上方连接设置有一个炉膛 91 ，炉膛 91 具有一个上方开口 92 。上方开口 92 周围设有灶台 96 ，灶台 96 上面上方开口 92 以上的区域是热交换区 93 。可以在灶台 96 上面热交换区 93 处架设加热或烹饪设备如盛放食物或水的锅，也可以直接架设需要加热的食物。燃烧室中产生的火焰通过炉膛 91 从上方开口 92 处排出，在热交换区 93 处对需要热交换的食物或设备进行加热。在炉膛 91 顶部的外壁上还可以设有补风室 94 ，内壁上设有数个与补风室 94 相通的补风孔 95 。补风室 94 的进口端连接有补风管（图中未示），补风管通过补风室 94 以及补风孔 95 向炉膛 91 中补入空气，使得炉膛 91 中未燃尽的气体充分燃烧，提高了燃烧效率，同时降低了燃烧不充分的燃气对空气所造成的污染。

但是，这种炉具开放式的热交换区 93 造成了火焰热量在空气中的散失，仍然存在着热能浪费的问题。

技术问题

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有封闭式热交换区的炉具，该炉具与传统的炉具相比可以减少热能量费，具有更高的能量利用率。

技术解决方案

为了解决这个技术问题，本发明提供了一种具有封闭式热交换区的炉具，该炉具使用生物质燃料颗粒，并包括一个可安放于地面上的本体，本体包括一个燃烧箱和一个辅助设备箱。燃烧箱内容纳有一个燃烧器，燃烧器具有一个燃料架板，一个沿燃料架板周边向上延伸的侧板，以及一个位于燃料架板下方的鼓风区。侧板在燃料架板上方围成燃烧区，燃料架板上开设有数个通风孔隙。燃烧器的上方具有一个加热部，加热部包括一个筒形内壁和一个筒形外壁；筒形内壁之内围成一个热交换区，筒形内壁和筒形外壁之间形成侧面加热空间。筒形内壁的下部靠近燃烧器处开设有数个通向侧面加热空间的火焰孔。筒形外壁的上部固设有一条与侧面加热空间上部相连通的烟囱。在燃烧箱的顶面上与筒形内壁相对的位置开设有一个开口。辅助设备箱内容纳有燃料输送机构和电气设备。燃料输送机构包括一个料斗，一条一端与料斗下方的出口相连通另一端伸入燃烧区中的送料筒，以及一条可转动的容纳于送料筒中的燃料螺旋推送杆。电气设备包括一部驱动燃料螺旋推送杆的送料电机、一部可以向鼓风区内送风的鼓风机、电源、一个电源开关和电源指示灯。

有益效果

本发明所带来的有益效果是在热交换过程中，热交换区是封闭的，火焰不仅可以在热交换区内产生直接加热作用，也可以在流经侧面加热空间的过程中对热交换区进一步加热，而不是如传统开放式热交换区炉具中火焰的很大一部分热量散失在空气中。所以本发明中热能得到了更高效率的利用。

附图说明

图 1 是本发明较佳实施例的立体示意图。

图2是本发明图1所示实施例的俯视平面图。

图3是本发明图2中A-A方向的剖视平面图。

图4是本发明较佳实施例的电气设备部分的电路图。以及，

图5是一种现有的生物质燃料炉具的剖视平面示意图。

本发明的最佳实施方式

图 1 所示为本发明一种具有封闭式热交换区的炉具的较佳实施例的立体示意图。该具有封闭式热交换区的炉具包括一个可安放于地面上的本体 1 ，本体 1 包括一个燃烧箱 10 和一个辅助设备箱 20 。

另外参考图 2 和图 3 ，燃烧箱 10 包括有一个可平放于地面之上的底面 11 ，一个沿底面 11 周边向上延伸的侧面 12 ，一个与侧面 12 上缘相连接并与底面 11 相对的顶面 13 。侧面 12 上开设有一个可开关的箱门 121 。

燃烧箱 10 内容纳有一个燃烧器 30 ，燃烧器 30 具有一个燃料架板 31 ，一个沿燃料架板 31 周边向上延伸的侧板 32 ，以及一个位于燃料架板 31 下方的鼓风区 33 。侧板 32 在燃料架板 31 上方围成燃烧区 34 。燃料架板 31 上开设有数个通风孔隙 311 ，还可以开设有一条点火棒窗口 312 ，一条点火棒 61 可以装设于鼓风区 33 内并通过点火棒窗口 312 暴露于燃烧区 34 。

燃烧器 30 的上方是加热部 40 ，加热部 40 包括一个筒形内壁 41 和一个筒形外壁 42 。筒形内壁 41 之内围成一个热交换区 43 ，筒形内壁 41 和筒形外壁 42 之间形成侧面加热空间 44 。筒形内壁 41 的下部靠近燃烧器 30 处开设有数个通向侧面加热空间 44 的火焰孔 411 。数个火焰孔 411 可以排成等间距的一排，如本最佳实施例所示。筒形外壁 42 的上部固设有一条与侧面加热空间 44 上部相连通的烟囱 45 。烟囱 45 通过辅助设备箱 20 延伸至本体 1 之外。在燃烧箱 10 的顶面 13 上与筒形内壁 41 相对的位置开设有一个开口 131 ，开口 131 上可以盖一个炉盖（图中未示）。在筒形内壁 41 内侧火焰孔 411 以上的位置还可以加设一圈台阶 412 ，台阶 412 上可以用来放置锅具（图中未示）。

辅助设备箱 20 内容纳有燃料输送机构 50 和电气设备 60 。燃料输送机构 50 包括一个料斗 51 ，一条一端与料斗 51 下方的出口相连通另一端伸入燃烧区 34 中的送料筒 52 ，以及一条可转动的容纳于送料筒 52 中的燃料螺旋推送杆 53 。电气设备 60 的电路图如图 4 所示，包括点火棒 61 、一台驱动燃料螺旋推送杆 53 的送料电机 62 、一台可以向燃烧器 30 内的鼓风区 33 内送风的鼓风机 63 、电源 64 ，一个电源开关 65 和电源指示灯 66 。电源 64 既可以是交直流电源 641 ，也可以在交直流电源 641 上并联蓄电池 642 作为辅助电源。交直流电源 641 和蓄电池 642 均能够单独供电。电源开关 65 安装于辅助设备箱 20 之上，可以控制整个电路的供电，开关指示灯 66 也安装于辅助设备箱 20 之上电源开关 65 附近，用来指示电源开关 65 的开合状态。

燃料 70 为生物质燃料，是由稻草、木屑、农作物秸秆等粉碎压制而成的小颗粒。

在使用时，使用者可以先在所需位置的地面上将本发明的本体1摆放平稳，向料斗51内倒入燃料70。接下来使用者既可以将需要加热的食物或水直接放入热交换区43之内再在顶面13的开口131之上盖上炉盖，也可以将一个外形可以配合筒形内壁41的锅放入到热交换区43之内的台阶412之上。当使用者按下电源开关65后，开关指示灯66亮起，表示电源接通，炉具开始工作。此时送料电机62转动，驱动燃料螺旋推送杆53将燃料70送入燃烧器30中，燃料70在重力作用下落在燃料架板31上。同时，通电的点火棒61变成炽热，通过点火棒窗口312将燃料架板31上燃烧区34内的燃料70点燃。也是在同时，鼓风机63开始向鼓风区33内送风，风通过燃料架板31上开设的通风孔隙311进入燃烧区34，为燃料70的燃烧提供所需的氧气。当燃料70燃烧到一定程度时会产生低浓度的甲烷气体，这些甲烷气体在鼓风机63产生的气流的作用下产生火焰。因为不论是将食物直接放入热交换区43再盖上炉盖还是将锅放入热交换区43之内的台阶412之上，热交换区43都是封闭的，经过火焰孔411、侧面加热空间44和烟囱45都是气流带动火焰唯一的通路。在燃料70本身可以持续燃烧后，电路控制点火棒61断电，节约电能。在使用过程中，使用者可以随时打开炉盖或锅盖处理食物。

当需要停止燃烧的时候，使用者可以断开电源开关 65 ，开关指示灯 66 熄灭，送料电机 62 停止转动，鼓风机 63 停止。没有新的燃料 70 供给燃烧，燃烧区 34 内的燃料将很快燃尽，使用者即可打开箱门 121 ，清理鼓风区 33 内的灰烬。燃料架板 31 的边缘部分可以向上偏斜有一定角度，在中部形成一片低地。低地可以聚拢燃料 70 ，从而避免边缘燃料燃烧受热不充分产生黑烟。

Claims

1. 一种具有封闭式热交换区的炉具，其特征在于使用生物质燃料（ 70 ）颗粒，并包括一个可安放于地面上的本体（ 1 ），本体（ 1 ）包括一个燃烧箱（ 10 ）和一个辅助设备箱（ 20 ）；

燃烧箱（ 10 ）内容纳有一个燃烧器（ 30 ），燃烧器（ 30 ）具有一个燃料架板（ 31 ），一个沿燃料架板（ 31 ）周边向上延伸的侧板（ 32 ），以及一个位于燃料架板（ 31 ）下方的鼓风区（ 33 ），侧板（ 32 ）在燃料架板（ 31 ）上方围成燃烧区（ 34 ），燃料架板（ 31 ）上开设有数个通风孔隙（ 311 ）；

燃烧器（ 30 ）的上方具有一个加热部（ 40 ），加热部（ 40 ）包括一个筒形内壁（ 41 ）和一个筒形外壁（ 42 ）；筒形内壁（ 41 ）之内围成一个热交换区（ 43 ），筒形内壁（ 41 ）和筒形外壁（ 42 ）之间形成侧面加热空间（ 44 ）；筒形内壁（ 41 ）的下部靠近燃烧器（ 30 ）处开设有数个通向侧面加热空间（ 44 ）的火焰孔（ 411 ）；筒形外壁（ 42 ）的上部固设有一条与侧面加热空间（ 44 ）上部相连通的烟囱（ 45 ）；在燃烧箱（ 10 ）的顶面（ 13 ）上与筒形内壁（ 41 ）相对的位置开设有一个开口（ 131 ）；

辅助设备箱（ 20 ）内容纳有燃料输送机构（ 50 ）和电气设备（ 60 ）；

燃料输送机构（ 50 ）包括一个料斗（ 51 ），一条一端与料斗（ 51 ）下方的出口相连通另一端伸入燃烧区（ 34 ）中的送料筒（ 52 ），以及一条可转动的容纳于送料筒（ 52 ）中的燃料螺旋推送杆（ 53 ）；

电气设备（ 60 ）包括一部驱动燃料螺旋推送杆（ 53 ）的送料电机（ 62 ）、一部可以向燃烧器（ 30 ）内的鼓风区（ 33 ）内送风的鼓风机（ 63 ）、电源（ 64 ）、一个电源开关（ 65 ）和电源指示灯（ 66 ）。

2. 如权利要求1所述的具有封闭式热交换区的炉具，其特征在于在筒形内壁（ 41 ）内侧火焰孔（ 411 ）以上的位置设有一圈台阶（ 412 ）。

3. 如权利要求1所述的具有封闭式热交换区的炉具，其特征在于所述的燃料架板（31）上还开设有一条点火棒窗口（ 312 ），一条点火棒（ 61 ）装设于鼓风区（ 33 ）内并通过点火棒窗口（ 312 ）暴露于燃烧区（ 34 ），点火棒（ 36 ）由电源（ 64 ）供电。

4. 如权利要求2所述的具有封闭式热交换区的炉具，其特征在于所述的燃料架板（31）上还开设有一条点火棒窗口（ 312 ），一条点火棒（ 61 ）装设于鼓风区（ 33 ）内并通过点火棒窗口（ 312 ）暴露于燃烧区（ 34 ），点火棒（ 36 ）由电源（ 64 ）供电。