一种环形烟道辐射取暖炉

摘要

一种环形烟道辐射取暖炉，包括炉体，所述炉体上部设置带有进气口的送风通道，送风通道底部开设若干一次进风孔，送风通道内壁上开设有若干二次进风孔，炉膛外壁与炉体内壁之间形成一次进风通道，一次进风孔通过一次进风通道与炉膛底部相连通，二次进风孔直接与炉膛相连通，送风通道的上部设置有环形的烟道，烟道通过进烟口与炉膛相连通，烟道与送风通道之间设置若干利用温差发电的热电模块，进气口处设置由热电模块供电的鼓风机。本发明使炉具在高海拔地区保持良好的燃烧和取暖效果，适合于高海拔地区使用。本发明中烟气经过二次进风孔时未燃烧的烟气再次燃烧，炉膛以及烟气温度升高，环形烟道的辐射效率增强，取暖效率高，使用维护费用低。

权利要求

1.一种环形烟道辐射取暖炉，其特征在于，包括炉体（1），所述炉体（1）上部设置带有进气口（13）和出气口的送风通道（3），送风通道（3）底部开设若干一次进风孔（9），送风通道（3）内壁上开设有若干二次进风孔（8），炉膛（2）外壁与炉体（1）内壁之间形成一次进风通道（10），一次进风孔（9）通过一次进风通道（10）与炉膛（2）底部相连通，二次进风孔（8）与炉膛（2）上部相连通，送风通道（3）的上部设置有环形的烟道（6），烟道（6）通过进烟口与炉膛（2）相连通，烟道（6）与送风通道（3）之间设置若干利用温差发电的热电模块（4），进气口（13）处设置由热电模块（4）供电的鼓风机。

2.根据权利要求1所述的一种环形烟道辐射取暖炉，其特征在于，所述若干热电模块（4）之间的空隙填充有绝热层（5）。

3.根据权利要求2所述的一种环形烟道辐射取暖炉，其特征在于，所述绝热层（5）为导热系数0.01～0.2W/(m·K)的柔性材料。

4.根据权利要求1所述的一种环形烟道辐射取暖炉，其特征在于，所述的一次进风孔（9）、二次进风孔（8）的孔径自进气口（13）至出气口逐渐增大，并且一次进风孔（9）与二次进风孔（8）的总面积比值为8.0～10.0。

5.根据权利要求1所述的一种环形烟道辐射取暖炉，其特征在于，所述的进气口（13）设置在烟道（6）的进烟口的正下方。

6.根据权利要求1所述的一种环形烟道辐射取暖炉，其特征在于，所述炉膛（2）为圆柱形，炉膛（2）内设有能够移动的炉芯组件。

7.根据权利要求1或5所述的一种环形烟道辐射取暖炉，其特征在于，所述炉膛（2）内设置炉箅，炉膛（2）下方设置灰斗（11）。

8.根据权利要求1所述的一种环形烟道辐射取暖炉，其特征在于，所述的炉体（1）上设置电池盒、调节鼓风机转速的调节旋钮以及对外输出电能的直流插座。

9.根据权利要求1所述的一种环形烟道辐射取暖炉，其特征在于，所述炉体（1）底端设有支撑炉体的支腿（12）。

说明书

一种环形烟道辐射取暖炉

技术领域

[0001] 本发明涉及一种取暖炉，具体涉及一种环形烟道辐射取暖炉。

背景技术

[0002] 现有的燃煤炉具由炉座、炉箅、炉膛、炉体及炉头盆等部件构成，炉体与炉膛之间填充隔热保温材料，炉膛内和炉口温度较高，有利于烧水做饭，但是炉体与炉膛之间充满了隔热保温层，阻碍了炉内热量向外传递和辐射，取暖主要依靠烟囱放热，炉膛出火口离烟囱较近且烟囱在炉盘内，高温烟气出炉膛依赖惯性力和抽力迅速被烟囱抽走，燃烧产生的大部分热量由烟气带入外部环境，降低了燃烧热利用率，取暖效果明显降低。若炉体与炉膛之间无隔热保温层，则导致炉膛内燃烧温度低、燃烧不完全，一氧化碳等污染物排放显著增高。

[0003] 针对现有技术中的直通式烟道取暖炉的烟道相对较短，不能充分利用烟道的热量的缺点，申请号为200910055688.2的专利公开了“一种高效取暖炉装置”，其将炉子的烟囱做成弯形设计布置在屋内顶部，该发明散热面积大，但是烟囱距离人们的活动区域距离较远，取暖效果有限。专利号为ZL96234090.1的专利公开了一种“高效节煤取暖炉”，在炉体上部加圆锥形回火盖，辐射效果好，但是易气体泄露，造成一氧化碳中毒。专利号为ZL200920031698.8的专利公开了一种“高效超导取暖壁炉”，在燃烧室的上部设置有具有超导散热器的炉帽，但是该发明热转换效率低，且容易积灰，辐射效率下降。申请号为03211465.6的专利公开了一种“双炉体回式烟道取暖炉”，采用双层炉体，圆柱形炉体水层与圆柱形烟道水层之间有烟道，烟道围绕炉体一周，内外受热面积大，受热快，但该专利结构复杂，供暖时需要设置水泵，遇到停电等事故时无法供暖，需要外接电源，不适应于野外或者偏远没有电力的地区。

[0004] 针对部分取暖炉需要外接市电电源，造成使用和安装的诸多不便，专利201110331304.2公开了“一种带发电装置的壁炉”，炉体的外壁上设置有能感应该炉体外壁与外界之间的温度差值并将该温度差值转换为电能的发电组件，该发电组件具有能为负载提供工作电源的输出端。但是该带发电装置的壁炉，利用发电组件发电时降低了炉内温度，造成燃烧不充分，燃烧效率降低，同时该专利发电组件的布置区域有限，冷端依靠自然对流冷却，冷热端温差小、发电效率和效率低。

发明内容

[0005] 本发明的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种环形烟道辐射取暖炉，其取暖效率高，可以在高原地区正常使用，制造成本低，使用维护费用低，性能稳定可靠。

[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

[0007] 本发明包括炉体，所述炉体上部设置带有进气口的送风通道，送风通道底部开设若干一次进风孔，送风通道内壁上开设有若干二次进风孔，炉膛外壁与炉体内壁之间形成一次进风通道，一次进风孔通过一次进风通道与炉膛底部相连通，二次进风孔直接与炉膛相连通，送风通道的上部设置有环形的烟道，烟道通过进烟口与炉膛相连通，烟道与送风通道之间设置若干利用温差发电的热电模块，进气口处设置由热电模块供电的鼓风机。

[0008] 所述若干热电模块之间的空隙填充有绝热层。

[0009] 所述绝热层为导热系数0.01～0.2W/(m·K)的柔性材料。

[0010] 所述的一次进风孔、二次进风孔的孔径自进气口至出气口逐渐增大，并且一次进风孔与二次进风孔的总面积比值为8.0～10.0。

[0011] 所述的送风通道的进气口设置在烟道的进烟口的正下方。

[0012] 所述炉膛为圆柱形，炉膛内设有能够移动的炉芯组件。

[0013] 所述炉膛内设置炉箅，炉膛下方设置灰斗。

[0014] 所述的炉体上设置电池盒、调节鼓风机转速的调节旋钮以及对外输出电能的直流插座。

[0015] 所述炉体底端设有支撑炉体的支腿。

[0016] 相对于现有技术，本发明具有的有益效果：本发明通过设置送风通道，送风通道上部设置环形的烟道，烟道和送风通道之间设置热电模块，采用的环形的烟道以及设置在烟道下部的环形的送风通道围绕炉膛一周，延长了烟气流程，烟道和送风通道之间的换热面积大，降低了排烟温度和排烟热损失，同时有利于热电模块大量布置和热量的充分利用；利用烟道与送风通道之间的温差通过热电模块发电，驱动鼓风机将空气送入送风通道使温差发电模块的冷端得以冷却，无需外接电力就可实现对炉膛增压，使炉具在高海拔地区保持良好的燃烧和取暖效果，适合于高海拔地区使用。另外，本发明送风通道中的空气由一次进风孔进入一次进风通道，自上而下经过与炉膛外壁的进一步换热，温度升高，进入炉膛后与燃料的燃烧充分且更稳定，热量释放速率快，加料时炉膛温度波动小；炉膛以及烟气温度升高，环形烟道的辐射效率增强。本发明在海拔高度＜4500m的地区均能保证良好的燃烧效果，取暖效率高，使用维护费用低，性能稳定可靠。

[0017] 本发明中经过与烟道中的高温烟气换热的空气经一次进风孔、二次进风孔送入炉膛，使得炉膛温度升高，燃烧充分，污染物排放降低；经过炉膛初步燃烧后产生的烟气上升至二次进风孔时由二次进风孔二次供氧，烟气中的CO再次燃烧，燃烧的火苗直接加热烟道，烟气温度升高，通过烟道和送风通道壁面辐射传递至室内的热量增加，取暖效果提高，烟气温度升高也致使温差发电模块冷热端的温度差得以保持，有利于发电效率和功率的提高。

附图说明

[0018] 图1为本发明整体结构示意图。

[0019] 图2为本发明剖视图。

[0020] 图3为本发明烟道结构示意图。

[0021] 图4为本发明送风通道的结构示意图。

[0022] 图5为热电模块布置示意图。

[0023] 其中，1为炉体；2为炉膛；3为送风通道；4为热电模块；5为绝热层；6为烟道；7为炉口；8为二次进风孔；9为一次进风孔；10为一次进风通道；11为灰斗；12为支腿；13为进气口。

具体实施方式

[0024] 下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

[0025] 如图1-4所示，本发明包括炉体1，所述炉体1上部设置带有进气口的送风通道3，送风通道3底部开设若干一次进风孔9，送风通道3内壁上开设有若干二次进风孔8，一次进风孔9通过炉膛2外壁与炉体1之间的一次进风通道10与炉膛2底部相连通，送风通道3上部设置有与炉膛2相连通的环形的烟道6，烟道6通过进烟口与炉膛2相连通，二次进风孔8直接与炉膛2上部相连通，烟道6与送风通道3之间设置若干利用温差发电的热电模块4。参见图5，若干热电模块4之间存在空隙，空隙中填充绝热层5，其中，绝热层5为导热系数0.01～0.2W/(m·K)的柔性材料。进气口13开设在送风通道3侧壁上，送风通道3侧壁上还设置有与送风通道3相连通的出气口，出气口与进气口相邻设置；进气口和进烟口设置于同一侧，并且进气口13设置在进烟口的正下方，利于充分进行热交换，进气口处设置由热电模块4供电并驱动的鼓风机，出气口排出的空气直接送入室内(或帐篷内)。
烟道6、热电模块4、送风通道3之间采用耐高温胶粘结（耐高温胶为至少耐400℃的温度）。

[0026] 所述的一次进风孔9、二次进风孔8的孔径自进气口至出气口逐渐增大（一次进风孔9、二次进风孔8的孔径自进气口至出气口沿着送风通道的圆周方向孔径逐渐增大），一次进风孔与二次进风孔总面积比值为8.0～10.0，这样可以增大一次进风量。本发明送风通道中的空气由一次进风孔进入一次进风通道10，自上而下经过与炉膛外壁的进一步换热，温度升高，在炉膛内燃烧充分且更稳定，热量释放速率快，加料时炉膛温度波动小；炉膛内烟气经过二次进风孔时未燃烧的烟气再次燃烧，炉膛以及烟气温度升高。

[0027] 本发明炉体1上端开设炉口7，炉体1的炉膛内设置有炉箅，炉膛的下方设置灰斗11，炉体1的下端设置用于支撑炉体的支腿12；本发明中炉膛2为圆柱形，炉膛2内设有能够移动的炉芯组件。

[0028] 本发明中烟道6与送风通道3之间设置热电模块4，烟道6的进烟口和排烟口相邻设置在烟道6侧壁上，从进烟口进入烟道6的烟气绕炉膛2一周后，从排烟口排出，烟道6的排烟口处设置烟囱座。本发明中烟道围绕炉膛2一周，烟气在烟道内环绕炉膛2一周排出，延长了烟气流程；送风通道3的进气口13和烟道6的进烟口正下方，送风通道3与烟道6之间受热面积大，充分利用烟气的热量，送风通道3内的空气受热快，送风取暖速度快，热利用率高。使用时，由于炉膛2的火苗把烟道6加热，鼓风机吹出的风进入烟道6下部的送风通道3，经过与烟道的换热后变成热风经出气口送入室内(帐篷内)，使取暖空间迅速升温，鼓风机由烟道6与送风通道3之间的热电模块4供电，提高了热利用率。送风通道3与室内进行辐射和对流换热，出气口的送风温度有所降低，有利于温差发电模块冷端的冷却，同时强化了换热，热能利用效率明显提高，取暖效果更佳。

[0029] 本发明的工作原理是：烟道和送风通道之间设置有热电模块，炉膛燃烧产生的烟气经过环形的烟道时与下侧的热电模块及送风通道换热，热电模块利用烟道与送风通道之间的温差产生电力驱动鼓风机送风，鼓风机鼓入送风通道的空气与热电模块的冷端换热，被加热的空气经过送入一次进风孔、二次进风孔送入炉膛供燃烧，燃料通过加料口加入，保证燃烧的连续性。