颗粒燃烧炉的制作方法

本发明涉及燃烧设备，特别是一种颗粒燃烧炉。

背景技术：

现有的颗粒燃烧炉，例如烧烤炉，其中采用的燃烧器，基本是底部封闭的结构，每次使用之后，都是通过吸尘器来清理颗粒燃料燃烧后的灰烬，非常不便，用户的使用体验不佳。又如采暖炉，一般会设置一层炉排用于落灰，但是生物质的颗粒燃料一般是挤压出来的圆柱状结构，直径在4～6mm，长度在1～6cm，而且颗粒燃料燃烧产生的灰烬如果没有外力作用，会保持圆柱状，因此难以直接掉落，导致落灰效率及效果较差，燃烧较长时间之后，还是需要其他部件进行辅助，将灰烬打散来清灰，不仅结构比较复杂，生产成本较高，而且需要用户参与，使用起来并不方便。

技术实现要素：

本发明所要达到的目的就是提供一种颗粒燃烧炉，自动落灰，落灰效果好，用户清灰方便。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：颗粒燃烧炉，包括炉体，炉体内设有燃烧器，燃烧器的顶端敞口，燃烧器的侧壁设有进料口，炉体外侧设有燃料斗，燃料斗与进料口之间设有进料通道，燃烧器的底面设有用于进风和落灰的贯通口，贯通口上方设有支撑颗粒燃料的栅格结构，栅格结构包括固定于燃烧器的第一层支撑体和第二层支撑体，第一层支撑体低于相邻的第二层支撑体，第二层支撑体相对第一层支撑体在垂直方向上错开分布，第一层支撑体与第二层支撑体之间具有用于落灰和进风的第一通道，第一通道的宽度小于颗粒燃料的直径d，相邻两个第二层支撑体之间的间距l2大于d且小于2d，进料口位于栅格结构上方且高度差为h，h不小于3d，颗粒燃料下落将颗粒燃料灰烬震散开，贯通口进风将相邻的第一层支撑体和第二层支撑体之间的颗粒燃料灰烬吹散开，炉体的底部位于燃烧器的下方设有接灰盘，接灰盘面对贯通口。

进一步的，所述炉体的底部设有放置接灰盘的接灰腔，接灰盘可相对炉体移入或移出接灰腔。

进一步的，所述接灰腔内设有滑轨，接灰盘连接于滑轨，接灰腔的侧壁设有供接灰盘穿过的开口，接灰盘移入接灰腔将开口关闭。

进一步的，所述炉体设有从炉体外部送入空气的送风通道，燃烧器的外周设有导风罩，导风罩与燃烧器之间形成与送风通道连通的导风通道，导风罩上位于燃烧器下方设有环形风挡，环形风挡与燃烧器的底端之间具有进风间隙，环形风挡的内圈形成贯通孔，贯通孔的下方设有反弹风挡，反弹风挡透过贯通孔面对栅格结构。

进一步的，所述导风罩的底端向内翻边形成环形风挡。

进一步的，所述接灰盘内设有向上凸起的凸台，凸台的顶面形成反弹风挡，反弹风挡的口径不小于贯通孔的口径；或者，所述接灰盘的内底面形成反弹风挡，反弹风挡的口径不小于贯通孔的口径。

进一步的，所述第一层支撑体和第二层支撑体的延伸方向垂直于进料口的进料方向，相邻两个第一层支撑体之间的间距l1从进料口所在的侧部向相对的侧部逐渐变大，相邻两个第二层支撑体之间的间距l2从进料口所在的侧部向相对的侧部逐渐变大；和/或，所述第一层支撑体从进料口所在的侧部向相对的侧部倾斜向下分布，所述第二层支撑体从进料口所在的侧部向相对的侧部倾斜向下分布。

进一步的，所述燃烧器的底端敞口形成贯通口。

进一步的，所述燃烧器的底端面从进料口所在的侧壁向相对的侧壁从高到低倾斜设置。

进一步的，所述第一层支撑体下方设有用于维持底火的辅助支撑体，辅助支撑体高于贯通口，辅助支撑体位于进料口下方的一侧且设置的范围不超过栅格结构所覆盖面积的1/2。

采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：

设计栅格结构用来支撑颗粒燃料，第一通道的宽度小于颗粒燃料的直径d，又由于相邻两个第二层支撑体之间的间距l2大于d且小于2d，颗粒燃料会进入相邻两个第二层支撑体之间，而避免直接从第一通道掉落，并且先进入相邻两个第二层支撑体之间的颗粒燃料会将上方的颗粒燃料架空，相邻两个第二层支撑体之间难以并排进入两个颗粒燃料，从而可以提高颗粒燃料与空气的接触面积，有效提高燃烧效率，经过实验测算，可以节省25％的燃料；而颗粒燃料是由低处向高处燃烧，位于相邻两个第二层支撑体之间的颗粒燃料会先烧成灰烬，为了让落灰效率有提升，第一是通过设计进料口位于栅格结构上方且高度差h不小于3d，颗粒燃料输送进入燃烧腔时会受重力影响而向下滚落，因此会对正在燃烧的颗粒燃料产生震动，又由于相邻两个第二层支撑体之间不会并排进入两个颗粒燃料，但是位于相邻两个第二层支撑体之间的颗粒燃料上方必然还有颗粒燃料会接触并压住下方的颗粒燃料，后续的颗粒燃料输送进入燃烧腔时产生的作用力最后会传递给相邻两个第二层支撑体之间的颗粒燃料灰烬，从而将颗粒燃料灰烬震散开，第二是贯通口用于大面积进风，不仅避免了颗粒燃料燃烧后的灰烬在燃烧器的底部堆积，而且气流向上流动经过第一通道会把相邻的第一层支撑体和第二层支撑体之间的颗粒燃料灰烬吹散开，灰烬一旦散开，上方的颗粒燃料也会自动下落，导致灰烬没有空间维持当前位置而通过第一通道掉落；考虑到灰烬是向下掉落，而空气是向上流动，两者的运动方向相反，为避免相互影响，设计第二层支撑体相对第一层支撑体在垂直方向上错开分布，即第二层支撑体与第一层支撑体在垂直方向上不会完全重叠，这样形成的第一通道是倾斜的，从相邻的两个第一通道中通过的气流会相互对冲，能够将灰烬吹散开，再有上方的颗粒燃料的阻挡，使得气流不足以提供升力让灰烬能克服重力不下落，再配合上方的燃料颗粒下落挤占灰烬原来所在的空间，就可以让灰烬不断下落，如此循环，实现颗粒燃烧器内自动高效落灰，落灰效果非常好，由于是通过进料和进风配合实现高效落灰，不需要其他部件辅助清灰，不仅生产成本低，而且只需要用户定期及时倒掉接灰盘的积灰即可，用户的使用体验也能得到极大地改善。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为图1中i处的放大图；

图3为图2中ii处的放大图；

图4为本发明实施例一中颗粒燃料堆积在栅格结构上的示意图；

图5为本发明实施例一中接灰盘与接灰腔的示意图；

图6为本发明实施例一中燃烧器的仰视图；

图7为本发明实施例二中栅格结构的示意图；

图8为本发明实施例三中燃烧器的剖视图；

图9为本发明实施例四的结构示意图；

图10为图9中iii处的放大图；

图11为本发明实施例四中燃烧器的示意图；

图12为本发明实施例四中燃烧器的仰视图；

图13为本发明实施例四中接灰盘的示意图。

具体实施方式

简单说明一下，本发明中提到的颗粒燃料是指将木本植物碎屑等生物质原料挤压成型的圆柱状颗粒，固定尺寸范围的颗粒燃烧炉所适用的颗粒燃料直径基本固定。

实施例一：

本发明提供一种颗粒燃烧炉，如图1至图6所示，包括炉体1，炉体1内设有燃烧器2，燃烧器2的顶端敞口，燃烧器2的侧壁设有进料口202，炉体1外侧设有燃料斗5，燃料斗5与进料口202之间设有进料通道501，燃烧器的底面设有用于进风和落灰的贯通口，贯通口上方设有支撑颗粒燃料9的栅格结构，栅格结构包括固定于燃烧器2的第一层支撑体21和第二层支撑体22，第一层支撑体21低于相邻的第二层支撑体22，第二层支撑体22相对第一层支撑体21在垂直方向上错开分布，第一层支撑体21与第二层支撑体22之间具有用于落灰和进风的第一通道201，第一通道201的宽度w1小于颗粒燃料9的直径d，相邻两个第二层支撑体22之间的间距l2大于d且小于2d，进料口位于栅格结构上方且高度差为h，h不小于3d，颗粒燃料下落将颗粒燃料灰烬震散开，贯通口进风将相邻的第一层支撑体和第二层支撑体之间的颗粒燃料灰烬吹散开，炉体1的底部位于燃烧器2的下方设有接灰盘3，接灰盘面对贯通口。

本发明将燃烧器2的底端设计成敞口结构，首先避免了颗粒燃料9燃烧后的灰烬在燃烧器2的底部堆积，而设计栅格结构用来支撑颗粒燃料9，第一通道201的宽度小于颗粒燃料9的直径d，又由于相邻两个第二层支撑体22之间的间距l2大于d且小于2d，颗粒燃料9会进入相邻两个第二层支撑体22之间，而不会直接从第一通道201掉落，并且先进入相邻两个第二层支撑体22之间的颗粒燃料9必然会将上方的颗粒燃料9架空，相邻两个第二层支撑体22之间不会并排进入两个颗粒燃料9，从而提高颗粒燃料9与空气的接触面积，有效提高燃烧效率，经过实验测算，可以节省25％的燃料；而颗粒燃料9是由低处向高处燃烧，位于相邻两个第二层支撑体22之间的颗粒燃料9会先烧成灰烬，因此为了让落灰效率有提升，第一是通过燃烧器的侧壁设有进料口，颗粒燃料输送进入燃烧腔时会受重力影响而向下滚落，因此会让进料口下方的颗粒燃料产生震动，又由于相邻两个第二层支撑体之间不会并排进入两个颗粒燃料，因此颗粒燃料输送进入燃烧腔时产生的作用力必然可以传递到相邻两个第二层支撑体之间的颗粒燃料灰烬，可以将颗粒燃料燃烧后产生的灰烬震散开，第二是第一通道201同时用于进风，空气向上流动经过第一层支撑体21和第二层支撑体22，会把颗粒燃料9燃烧后产生的灰烬吹散开，灰烬一旦散开，上方的颗粒燃料9就会下落，导致灰烬没有空间维持当前位置而从第一通道201掉落；考虑到灰烬是向下掉落，而空气是向上流动，两者的运动方向相反，为避免相互影响，设计第二层支撑体22相对第一层支撑体21在垂直方向上错开分布，即第二层支撑体22与第一层支撑体21在垂直方向上不会完全重叠，这样形成的第一通道201是倾斜的，从相对的两个第一通道201中通过的空气会相互对冲，能够将灰烬吹散开，再有上方的颗粒燃料9的阻挡，使得空气已经不足以提供升力让灰烬能克服重力不下落，再配合上方的燃料颗粒下落挤占灰烬原来所在的空间，就可以让灰烬不断下落到接灰盘3中，如此循环，实现燃烧器2内自动高效落灰，落灰效果也非常好，不需要其他部件辅助清灰，不仅生产成本低，而且只需要用户定期及时倒掉接灰盘3的积灰即可，用户的使用体验也能得到极大地改善。

第一层支撑体和第二层支撑体的延伸方向基本一致，相互之间可以有一定的倾斜，满足上述尺寸要求，让最先进入燃烧腔的颗粒燃料能够落到第一层支撑体上，确保落灰效果。

为防止灰烬随意乱飞到炉体1到外部，可以在炉体1的底部设有放置接灰盘3的接灰腔101，接灰盘3可相对炉体1移入或移出接灰腔101。为方便用户操作，取出或安装接灰盘3，可以在接灰腔101内设有滑轨11，接灰盘3连接于滑轨11，接灰腔101的侧壁设有供接灰盘3穿过的开口102，接灰盘3移入接灰腔101将开口102关闭，可以避免灰烬通过开口102飞出。

为了助燃提高颗粒燃料9的燃烧效率，炉体1设有从炉体1外部送入空气的送风通道103，相比现有技术中将空气从侧面直接送入燃烧器2的方式，本实施例采用从燃烧器2底部送入空气的方式，具体是可以在燃烧器2的外周设有导风罩4，导风罩4与燃烧器2之间形成与送风通道103连通的导风通道104，导风罩4上位于燃烧器2下方设有环形风挡41，环形风挡41与燃烧器2的底端之间具有进风间隙105，环形风挡41的内圈形成贯通孔411，贯通孔411的下方设有反弹风挡31，反弹风挡31透过贯通孔411面对贯通口。导风通道104内的空气向下流动，遇到环形风挡41会改变流动方向，变成向由外向内流动，经过狭小的进风间隙105后，有一部分空气就会向上进入燃烧器2，有一部分空气会向下穿过贯通孔411，并在遇到反弹风挡31后，这一部分空气又会分成向接灰盘3四周流动的一部分空气和反弹向上流动的一部分空气，向接灰盘3四周流动的一部分空气可以将反弹风挡31上的灰烬吹到接灰盘3的四周，反弹向上流动的一部分空气则与前面提到的直接向上进入燃烧器2的空气形成一先一后分层次的空气流动效果，如图3中箭头所示，不仅助燃效果好，而且能够更好地将颗粒燃料9的灰烬吹散开。

在本实施例中，为方便加工及装配，可以直接在导风罩4的底端向内翻边形成环形风挡41。另外，可以在接灰盘3内设有向上凸起的凸台32，凸台32的顶面形成反弹风挡31，反弹风挡31的口径不小于贯通孔411的口径。可以理解的，反弹风挡31也可以选择固定在炉体1、导风罩4或燃烧器2上。为避免灰烬在炉体1内乱飞，可以将导风罩4的底端伸入接灰腔101，导风罩4的外壁与炉体1封闭连接，这样在保持送风的情况下，灰烬不能从接灰腔101逆向通过贯通孔411。

为了让颗粒燃料9落到栅格结构上能够分布更均匀，可以设计第一层支撑体21和第二层支撑体22的延伸方向垂直于进料口202的进料方向(参考图2中箭头所示方向)，具体是指延伸方向与进料方向在水平面投影垂直，例如图6中所示，同时设计相邻两个第一层支撑体21之间的间距l1从进料口202所在的侧部向相对的侧部逐渐变大，相邻两个第二层支撑体22之间的间距l2从进料口202所在的侧部向相对的侧部逐渐变大，即沿图3中从左向右方向逐渐变大。这样离进料口202越远的位置比较不容易堆高，能容纳更多的颗粒燃料9，让后续进入的颗粒燃料9能够向远离进料口202的位置运动，从而让颗粒燃料9在燃烧器2内分布得比较均匀，有利于提高燃烧效率及效果。如果选择效果略差的方式，可以仅选择l1或l2从进料口202所在的侧部向相对的侧部逐渐变大。

也可以设计第一层支撑体21从进料口202所在的侧部向相对的侧部倾斜向下分布，第二层支撑体22从进料口202所在的侧部向相对的侧部倾斜向下分布。这样后续进入燃烧腔的颗粒燃料9更容易运动到远离进料口202的侧部去，从而让颗粒燃料9在燃烧腔内分布得比较均匀，颗粒燃料9能够一层一层地堆叠起来，层与层之间能够有一定的架空空间，颗粒燃料9与空气的接触面积也能够增加，燃烧会更充分，不仅燃烧效率高，节省颗粒燃料9，而且也有利于后续进入燃烧腔的颗粒燃料9覆盖下层的颗粒燃料9的灰烬，有利于落灰。由于倾斜分布后，位于图2中最右侧的第二层支撑体22可能会低于最左侧的第一层支撑体21，但这并不影响实际应用，因为仍然满足前面所提到的，第一层支撑体21低于相邻的第二层支撑体22。如果选择效果略差的方式，可以仅选择第一层支撑体21或第二层支撑体22从进料口202所在的侧部向相对的侧部倾斜向下分布。

上面两种方式可以一起实施，也可以单独分别实施。可以理解的，第一层支撑体21和第二层支撑体22的延伸方向也可以倾斜于进料口202的进料方向或者平行于进料口202的进料方向，并且也可以参考采用上述两种方式分布，也具有较好的燃烧效率和效果。

为了确保落灰效率及效果，贯通口不宜太小，而在本实施例中则直接设计燃烧器2的底端敞口形成贯通口，可以获得较好的落灰效率及效果。而栅格结构上位于进料口202下方的位置总是容易会有颗粒燃料9堆积，因此可以让空气进入燃烧器2的时候，更大的风力吹向进料口202下方的颗粒燃料9，可以设计燃烧器2的底端面从进料口202所在的侧壁向相对的侧壁从高到低倾斜设置，这样形成的进风间隙105左宽右窄，让进料口202下方的颗粒燃料9燃烧得更快，避免在这个位置堆积过高，可以有效防止进料通道501内回火。

在本实施例中，第一层支撑体21和第二层支撑体22为杆体。杆体可以选择常见的圆杆、方杆等，另外除了本实施例中选用的直杆，也可以选择弯杆。第一层支撑体21和第二层支撑体22可以直接焊接到燃烧器2上，或者通过其他常见的固定方式固定，也可以固定到一个过渡套筒上，然后将过渡套筒固定到燃烧器2上。另外，由于本实施例中的第一层支撑体21和第二层支撑体22为杆体，因此第一层支撑体21、第二层支撑体22与燃烧器2的内侧壁之间会有间隔200，这个间隔200的宽度大小也需要满足不能让颗粒燃料9直接通过，即要小于d。

实施例二：

如图7所示，本实施例中的栅格结构由波浪形的钣金件形成，钣金件上位于波浪形的波谷形成第一层支撑体21，钣金件上位于波浪形的波峰形成第二层支撑体22，钣金件上位于波谷与波峰之间设有形成第一通道201的通孔。钣金件的外周可以与燃烧器2的内侧壁相适配，因此可以不存在实施例一所提到的间隔。为防止灰烬在第一层支撑体21上堆积，第一层支撑体21的上表面可以尽量设计成凸起的弧面。

本实施例未描述的其他内容可以参考实施例一。

实施例三：

除了设置两层支撑体，也可以在此基础上增加层数，如图8所示，栅格结构还包括固定于燃烧器2的第三层支撑体23，第三层支撑体23高于第二层支撑体22，第三层支撑体23与第二层支撑体22之间具有第二通道203，第二通道203的宽度w2小于d，相邻两个第三层支撑体23之间的间距l3大于d且小于2d。可以理解的，根据实际需要，支撑体的层数还可以增加，落灰效果会更好。

本实施例未描述的其他内容可以参考上述实施例。

实施例四：

如图9至图13所示，在第一层支撑体21下方设有用于维持底火的辅助支撑体24，辅助支撑体高于贯通口，辅助支撑体24位于进料口202下方的一侧且设置的范围不超过栅格结构所覆盖面积的1/2，这里的1/2只是概数，允许有偏差，以不影响正常落灰和进风为要。增加辅助支撑体24具有两个作用，一方面在大火状态下，可以降低进料口202下方的落灰效率和进风量，这个位置的颗粒燃料燃烧效率可以得到有效控制，以此来有效避免进料口202回火情况的发生，另一方面则是在小火状态下，维持底火，避免熄灭。本实施例中，辅助支撑体24采用杆体结构，因此相邻的辅助支撑体24之间也有一定空间来进风，维持底火时起助燃作用。

在本实施例中，第一层支撑体21和第二层支撑体22平行于进料口202的进料方向，辅助支撑体24则垂直于第一层支撑体21和第二层支撑体22。除此之外，辅助支撑体24也可以相对第一层支撑体21和第二层支撑体22倾斜设置。在实际应用中，辅助支撑体24也可以采用网状结构或带小孔的板状结构，如果辅助支撑体24的范围不大，也可以直接采用不带孔的平板。辅助支撑体24也可以设置成可自由移除的方式，在用户需要时安装在燃烧器2内，不需要时可以移除。

另外，除了将燃烧器2设计成圆筒状，也可以如本实施例设计成中空的棱柱状，具体是燃烧器2包括设置进料口202的第一侧壁2001和位于第一侧壁2001两侧的第二侧壁2002和第三侧壁2003，第二侧壁2002和第三侧壁2003沿进料方向向两侧扩展形成八字状。第二侧壁2002和第三侧壁2003形成八字状，可以避免颗粒燃料堆积在进料口202下方，也有利于防止进料口202处回火。而考虑到第一层支撑体21和第二层支撑体22平行于进料口202的进料方向，为了能够有效利用燃烧器2的侧壁与第一层支撑体21、第二层支撑体22之间的间隙，燃烧器2还包括第四侧壁2004、第五侧壁2005和第六侧壁2006，第四侧壁2004与第二侧壁2002连接，第五侧壁2005与第三侧壁2003连接，第六侧壁2006分别与第四侧壁2004、第五侧壁2005连接，第四侧壁2004、第五侧壁2005平行于第一层支撑体21和第二层支撑体22，第四侧壁2004、第五侧壁2005与第一层支撑体21、第二层支撑体22的间隙宽度大小均匀，有利于进风和落灰，而第六侧壁2006垂直于进料口202的进料方向，可以让颗粒燃料撞击到第六侧壁2006后，能够更容易因反弹而落入相邻的第二层支撑体22之间。另外由于安装燃烧器2的框架12整体呈长方体结构，第四侧壁2004、第五侧壁2005和第六侧壁2006可以与框架12上对应的侧壁平行，可以充分利用圆筒状的燃烧器2无法利用到的空间，增加燃烧器2的燃烧面积，有利于获得更高的燃烧效果。

在本实施例中，直接利用接灰盘3的内底面形成反弹风挡31。

本实施例未描述的其他内容可以参考上述实施例。

本发明中提到平行、垂直、倾斜和交叉均是指相应结构在同一水平面上的投影之间的关系，平行与垂直不是绝对要求，允许一定的偏差。除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明权利要求书中所定义的范围。