專(zhuān)利名稱(chēng)：生物質(zhì)燃料炊用熱水爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固體燃料的家用爐，特別是涉及一種集炊事、熱水等多用途的爐具。
背景技術(shù)：
我國(guó)的生物質(zhì)能極為豐富，而隨著農(nóng)業(yè)和林業(yè)的發(fā)展，生物質(zhì)資源將越來(lái)越多，當(dāng)前利用生物質(zhì)能的主要問(wèn)題是能量利用率很低，使用上也很不合理，造成資源的巨大浪費(fèi)， 如農(nóng)村一直利用傳統(tǒng)的土灶燃燒柴禾、秸稈，燃燒效率低而且勞動(dòng)強(qiáng)度大，也給環(huán)境造成破壞。近些年來(lái)，出現(xiàn)了一些家用或小型的生物質(zhì)熱水灶，然而其爐膛結(jié)構(gòu)及換熱裝置都存在結(jié)構(gòu)缺陷，致使燃料燃燒不充分、熱效率低，炊事及熱水效果差；燃燒時(shí)煙塵多，甚至產(chǎn)生大量的焦油，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，損害人體健康；爐筒固定在爐體上，裝料不方便，特別是對(duì)于比較松散的燃料，如麥稈、秸稈等，且爐筒的進(jìn)料口比較小，燃燒過(guò)程中加料困難，添料器只適于添加比較小的顆粒等碎料，用戶(hù)使用不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種使用方便、安全衛(wèi)生、高效節(jié)能、適用燃料廣泛、可持續(xù)燃燒的生物質(zhì)燃料炊用熱水爐。本發(fā)明是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。一種生物質(zhì)燃料炊用熱水爐，包括殼體、水箱和爐膛，所述水箱環(huán)繞在爐膛的外圍，水箱上設(shè)置有進(jìn)水管和出水管，殼體與水箱之間填充有保溫材料，爐膛內(nèi)固裝有內(nèi)筒， 內(nèi)筒內(nèi)放置料筒，料筒的側(cè)壁和或底壁開(kāi)有氣孔，料筒上方放置助燃分氣盤(pán)，助燃分氣盤(pán)的中心有火孔，助燃分氣盤(pán)與水箱內(nèi)壁上端組成加熱室，水箱外圍裝有與加熱室連通的環(huán)形的煙氣室，煙氣室連接煙道，煙道連接煙管，煙氣室上方裝有鍋支架，所述爐膛內(nèi)還設(shè)有相互隔開(kāi)的主風(fēng)室和輔風(fēng)室，主風(fēng)室連通主風(fēng)道和料筒，輔風(fēng)室連通輔風(fēng)道和助燃分氣盤(pán)。本發(fā)明還可以通過(guò)以下技術(shù)措施來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。所述助燃分氣盤(pán)是由內(nèi)壁、外壁、上壁和底壁圍成的空腔體，中部有火孔，外壁上有進(jìn)氣孔，內(nèi)壁和或底壁上開(kāi)有出氣孔。所述水箱底部裝有下筒，下筒與內(nèi)筒通過(guò)隔環(huán)固接，隔環(huán)下方是主風(fēng)室，隔環(huán)上方是輔風(fēng)室。所述煙氣室由水箱頂端、煙氣罩及固裝在水箱頂端內(nèi)側(cè)的擋火圈組成。上述煙氣室內(nèi)還裝有攔煙圈。所述助燃分氣盤(pán)的火孔上方放置有錐形的聚火圈。所述進(jìn)水管上裝有進(jìn)水止回閥，水箱內(nèi)還裝有卸壓管，卸壓管上裝有卸壓止回閥并連通進(jìn)水管。所述鍋支架內(nèi)、加熱室上方放置隔熱壓蓋。
上述的生物質(zhì)燃料炊用熱水爐，還包括風(fēng)機(jī)和調(diào)節(jié)閥，風(fēng)機(jī)連接調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥分別連接主風(fēng)道和輔風(fēng)道。本發(fā)明提供的一種炊用熱水爐其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，使用生物質(zhì)燃料，采用上燃式分層直接燃燒技術(shù)，具有點(diǎn)火容易、上火快，火力調(diào)節(jié)性能好，操作簡(jiǎn)單，火力強(qiáng)勁，安全衛(wèi)生等特點(diǎn)；采用料筒熱輻射及加熱室、煙氣室換熱結(jié)構(gòu)，其炊事及熱水綜合效率高。本發(fā)明的助燃分氣盤(pán)及料筒均可取出爐體，方便使用過(guò)程中的裝料、加料及倒灰等操作，生物質(zhì)燃料在料筒內(nèi)由上往下燃燒，無(wú)灰塵，煙氣排放少，無(wú)異味無(wú)焦油。該發(fā)明對(duì)燃料的形狀無(wú)特殊要求，能適用的燃料有各種成型燃料、薪柴(包括各種樹(shù)桿、樹(shù)枝和樹(shù)葉等)和農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物的谷殼、蓮殼、秸桿和玉米芯等，也可以是煤球、煤塊，非常適合我國(guó)農(nóng)村居民使用。


圖1是生物質(zhì)燃料炊用熱水爐的結(jié)構(gòu)示意圖2為助燃分氣盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖3為內(nèi)筒的結(jié)構(gòu)示意圖4為料筒的結(jié)構(gòu)示意圖5是生物質(zhì)燃料炊用熱水爐的水管管路安裝示意圖6是帶風(fēng)機(jī)的生物質(zhì)燃料炊用熱水爐的結(jié)構(gòu)示意圖7為攔煙圈的結(jié)構(gòu)示意圖8是風(fēng)機(jī)的安裝示意圖9是帶隔熱蓋板的生物質(zhì)燃料炊用熱水爐的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施例一，采用自然引風(fēng)的生物質(zhì)燃料炊用熱水爐，如圖1所示，包括包括圓形的水箱1和爐膛，水箱1環(huán)繞在爐膛的外圍，水箱1的下側(cè)接有進(jìn)水管23、上側(cè)接有提供熱水的出水管24。本發(fā)明的燃燒系統(tǒng)采用上燃式分層直接燃燒技術(shù)，包括主風(fēng)道15、主風(fēng)室13、輔風(fēng)道16、輔風(fēng)室14、料筒4、助燃分氣盤(pán)5及煙管9。爐膛內(nèi)壁的上側(cè)焊接內(nèi)筒3，內(nèi)筒3是上端帶環(huán)形臺(tái)階的圓筒體，環(huán)形臺(tái)階上有懸掛料筒4的環(huán)形支架32及開(kāi)有若干均勻分布的輔風(fēng)室出氣孔31。料筒4通過(guò)其上端往外拉伸的邊緣41掛裝在環(huán)形支架32上，料筒4的底部開(kāi)有若干料筒進(jìn)氣孔42，料筒4的內(nèi)壁上焊接有方便用鉤子取放料筒的鉤支架43，料筒4是耐高溫金屬筒；助燃分氣盤(pán)5通過(guò)重力自然放置在料筒4的上方，助燃分氣盤(pán)5是由內(nèi)壁51、外壁52、上壁53和底壁M圍成的空腔體，中部有火孔58，其倒錐形外壁51與內(nèi)筒3的環(huán)形臺(tái)階以線接觸緊配合，助燃分氣盤(pán)5的倒錐形外壁52開(kāi)有輔風(fēng)進(jìn)氣孔55，助燃分氣盤(pán)5的內(nèi)壁51開(kāi)有均勻分布的出氣孔一 56、底壁M開(kāi)有均勻分布的出氣孔二 57，出氣孔一 56和出氣孔二 57均為圓孔，上壁53上焊接有方便用鉤子取放的鉤支架43。水箱1 底部裝有下筒11，下筒11與內(nèi)筒3通過(guò)隔環(huán)12固接，隔環(huán)12下方是主風(fēng)室13，隔環(huán)12上方是輔風(fēng)室14，主風(fēng)室13通過(guò)料筒進(jìn)氣孔42連通料筒，主風(fēng)室13由主風(fēng)道15進(jìn)氣，輔風(fēng)室14通過(guò)內(nèi)筒3上的輔風(fēng)室出氣孔31、助燃分氣盤(pán)5的輔風(fēng)進(jìn)氣孔55連通助燃分氣盤(pán)5的內(nèi)腔，輔風(fēng)室14由輔風(fēng)道16進(jìn)氣。煙管9長(zhǎng)約3米，豎直放置，使?fàn)t具在燃燒時(shí)形成煙囪效應(yīng)，加強(qiáng)空氣對(duì)流，為燃料在料筒4內(nèi)燃燒提供空氣，并使空氣從助燃分氣盤(pán)5的出氣孔一 56、出氣孔二 57向外噴出，使得燃燒更充分，燃燒效率更高。在助燃分氣盤(pán)5的火孔 58的上方放置錐形的聚火圈，可使火力更集中，增強(qiáng)炊事效率。本發(fā)明還可在主風(fēng)道15或輔風(fēng)道16上裝調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)，以控制爐具的火力大小等燃燒狀態(tài)。本發(fā)明由于助燃分氣盤(pán)5的火孔58的直徑較大，可直接從火孔58加料，也可以拿開(kāi)助燃分氣盤(pán)5向料筒4內(nèi)加料。本發(fā)明的加熱系統(tǒng)包括料筒4、加熱室2和煙氣室7。料筒4采用耐高溫的金屬筒，燃燒過(guò)程中，料筒4內(nèi)產(chǎn)生的高溫會(huì)通過(guò)筒壁向外輻射至內(nèi)筒3及水箱1，從而將水箱1 內(nèi)的水加熱；助燃分氣盤(pán)5與水箱1內(nèi)壁上端組成加熱室2，水箱1頂端裝有與加熱室2連通的環(huán)形的煙氣室7，煙氣室7由水箱1頂端、煙氣罩及固裝在水箱1頂端內(nèi)側(cè)的擋火圈17 組成，煙氣室7連接煙道8，煙道8連接煙管9，煙氣室7上方裝有鍋支架10。由火孔58出來(lái)的火焰或高溫?zé)釟庖徊糠种苯蛹訜嵘戏降拇毒?，另一部分則加熱水箱1內(nèi)壁的上端；高溫?zé)煔庥蓴r火圈17與鍋支架10的環(huán)形縫隙進(jìn)入煙氣室，與水箱1的頂端換熱而加熱水箱 1內(nèi)的水。為了防止熱量散失，在殼體與水箱、下筒之間填充隔熱保溫的珍珠巖粉。如圖5所示，本發(fā)明的給排水系統(tǒng)，進(jìn)水管23上裝有進(jìn)水止回閥25，在水箱1內(nèi)部有一根卸壓管沈，一端靠近水箱1的頂端，另一端通過(guò)卸壓止回閥27連接進(jìn)水管23，卸壓管沈上還裝有溫度壓力安全閥觀，可防止底層冷水回流、壓力爆炸，使水箱內(nèi)上下水溫更均衡，綜合熱效率更高，使用更安全。本發(fā)明既不影響炊事功能的正常使用，又能很好的達(dá)到爐具熱水效果，進(jìn)水管23 接上自來(lái)水或水塔，出水管M接上淋浴間的噴頭或洗漱間的熱水龍頭，即可很方便的使用熱水和自動(dòng)加冷水。實(shí)施例二，采用風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)的生物質(zhì)燃料炊用熱水爐，如圖6所示，與實(shí)施例一相比還包括風(fēng)機(jī)19和調(diào)節(jié)閥20，裝在殼體外側(cè)，風(fēng)機(jī)19連接調(diào)節(jié)閥20，調(diào)節(jié)閥20通過(guò)閥芯與閥體配合，將空氣分兩路向爐膛供氣主風(fēng)道15連接主風(fēng)室13，輔風(fēng)道16連接輔風(fēng)室14， 調(diào)整調(diào)節(jié)閥20可實(shí)現(xiàn)對(duì)主風(fēng)道15、輔風(fēng)道16的風(fēng)量的控制，從而控制燃燒火力的大??；煙管長(zhǎng)度可減短，可根據(jù)需要確定長(zhǎng)度。本發(fā)明采用上燃式分層直接燃燒原理，燃料放置在料筒4內(nèi)，點(diǎn)火容易、上火快， 分為揮發(fā)分燃燒階段和固定炭燃燒階段。通常在揮發(fā)分燃燒階段，料筒4底部空氣通道關(guān)閉，進(jìn)入助燃分氣盤(pán)5的空氣由其分為一次空氣和二次空氣；在固定碳燃燒階段，料筒4底部進(jìn)入的空氣并非一次空氣，而是起到加強(qiáng)固定碳燃燒的作用。助燃分氣盤(pán)5的出氣孔二 57為百葉窗形出氣孔，能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的一次空氣，使空氣均勻分配到燃料的上部，這樣的好處是一次空氣不會(huì)受燃料的松緊、形狀及大小的影響，火焰穩(wěn)定性好，便于控制燃燒速度，調(diào)節(jié)火力大小。燃料表面燃燒后，熱量通過(guò)傳導(dǎo)和輻射向燃料內(nèi)層及下層擴(kuò)散，從而使燃料內(nèi)層及下層揮發(fā)分析出，持續(xù)與氧混合燃燒，當(dāng)上層燃料沒(méi)有析出物時(shí)，因空氣從上部補(bǔ)充， 氧氣接觸到固定碳，部分固定碳發(fā)生燃燒，大大的減少固定碳的集中燃燒時(shí)間，有利于燃料的均勻燃燒?；旌嫌幸淮慰諝獾奈龀鑫锿ㄟ^(guò)助燃分氣盤(pán)5的火孔58，其上的出氣孔一 56 提供二次空氣，使混合物得到充足的二次空氣而實(shí)現(xiàn)完全燃燒，類(lèi)似于燃?xì)獾念A(yù)混式燃燒。 當(dāng)減少一次空氣量后，燃燒速度減小、溫度下降、析出物也隨之減少，火力大小可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。 進(jìn)入固定碳燃燒階段，上面進(jìn)入的一次空氣不足以使固定碳在較高速度下燒盡，必須加強(qiáng)爐中的通風(fēng)，調(diào)節(jié)閥20調(diào)整到大火或點(diǎn)火位置，料筒4底部及助燃分氣盤(pán)5同時(shí)分配空氣， 固定碳的燃燒得到加強(qiáng)，使固定碳在較快的速度下燒盡。通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥20，調(diào)整控制主風(fēng)道15、輔風(fēng)道16的輸氣量，可方便的調(diào)節(jié)燃料從點(diǎn)火開(kāi)始到正常燃燒、小火燃燒、大火燃燒、后期燃燒各階段的火力大小。如圖7、圖9所示，本發(fā)明的煙氣室還包括攔煙圈21，攔煙圈21裝在水箱1的頂部，圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，下部有凹槽，可強(qiáng)迫高溫?zé)煔饩o貼水箱1的頂部流動(dòng)至煙道8，使得在煙氣室的換熱效果更好。實(shí)施例三，具有快速熱水功能的炊事熱水爐，如圖9所示，與實(shí)施例二相比還包括隔熱蓋板22，隔熱蓋板22內(nèi)填充隔熱保溫的珍珠巖粉，隔熱蓋板22裝在鍋支架10內(nèi)、加熱室2上方，助燃分氣盤(pán)5上方取消聚火圈6，這樣，取消了炊事功能而大大增強(qiáng)熱水效率，使水箱快速熱水，爐具在先燃燒幾分鐘后即可連續(xù)產(chǎn)生大量的熱水，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，可完全滿(mǎn)足淋浴的要求。本發(fā)明的生物質(zhì)燃料炊用熱水爐火力調(diào)節(jié)方便，煙塵少，裝料、填料及倒灰均方便，炊事、熱水綜合熱效率高，可達(dá)到70%以上，且廢氣排放少，兩項(xiàng)指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種生物質(zhì)燃料炊用熱水爐，包括殼體、水箱和爐膛，所述水箱環(huán)繞在爐膛的外圍， 水箱上設(shè)置有進(jìn)水管和出水管，殼體與水箱之間填充有保溫材料，其特征在于爐膛內(nèi)固裝有內(nèi)筒，內(nèi)筒內(nèi)放置料筒，料筒的側(cè)壁和或底壁開(kāi)有氣孔，料筒上方放置助燃分氣盤(pán)，助燃分氣盤(pán)的中心有火孔，助燃分氣盤(pán)與水箱內(nèi)壁上端組成加熱室，水箱外圍裝有與加熱室連通的環(huán)形的煙氣室，煙氣室連接煙道，煙道連接煙管，煙氣室上方裝有鍋支架，所述爐膛內(nèi)還設(shè)有相互隔開(kāi)的主風(fēng)室和輔風(fēng)室，主風(fēng)室連通主風(fēng)道和料筒，輔風(fēng)室連通輔風(fēng)道和助燃分氣盤(pán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)燃料炊用熱水爐，其特征在于所述助燃分氣盤(pán)是由內(nèi)壁、外壁、上壁和底壁圍成的空腔體，中部有火孔，外壁上有進(jìn)氣孔，內(nèi)壁及底壁上開(kāi)有出氣孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)燃料炊用熱水爐，其特征在于所述水箱底部裝有下筒，下筒與內(nèi)筒通過(guò)隔環(huán)固接，隔環(huán)下方是主風(fēng)室，隔環(huán)上方是輔風(fēng)室。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)燃料炊用熱水爐，其特征在于所述煙氣室由水箱頂端、煙氣罩及固裝在水箱頂端內(nèi)側(cè)的擋火圈組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物質(zhì)燃料炊用熱水爐，其特征在于所述煙氣室內(nèi)還裝有攔煙圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)燃料炊用熱水爐，其特征在于所述助燃分氣盤(pán)的火孔上方放置有錐形的聚火圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)燃料炊用熱水爐，其特征在于所述進(jìn)水管上裝有進(jìn)水止回閥，水箱內(nèi)還裝有卸壓管，卸壓管上裝有卸壓止回閥并連通進(jìn)水管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)燃料炊用熱水爐，其特征在于所述鍋支架內(nèi)、加熱室上方放置隔熱壓蓋。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8任一權(quán)利要求所述的生物質(zhì)燃料炊用熱水爐，其特征在于還包括風(fēng)機(jī)和調(diào)節(jié)閥，風(fēng)機(jī)連接調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥分別連接主風(fēng)道和輔風(fēng)道。
全文摘要
一種生物質(zhì)燃料炊用熱水爐，涉及一種固體燃料的家用爐，包括水箱和爐膛，水箱上設(shè)置有進(jìn)水管和出水管，爐膛內(nèi)放置料筒和助燃分氣盤(pán)，水箱外圍裝有煙氣室。本發(fā)明采用上燃式分層直接燃燒技術(shù)及多重?fù)Q熱裝置，具有使用方便、安全衛(wèi)生、高效節(jié)能、適用燃料廣泛、可持續(xù)提供熱水等特點(diǎn)，非常適合我國(guó)農(nóng)村居民使用。
文檔編號(hào)F24B1/183GK102297453SQ20101021154
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者伍奕, 伍斌強(qiáng), 周科文, 李和平 申請(qǐng)人:迅達(dá)科技集團(tuán)股份有限公司