专利名称：高节能燃煤气化炉的制作方法
技术领域：
本实用新型一般地涉及一种炊事水暖装置，尤其涉及一种炊、暖、浴一体化燃煤气化炉。
背景技术：
管道煤气和液化天然气是我国大多数城市家庭炊事用的主要燃料，而冬季供暖也以集中供暖为主。但是，广大农村地区炊事、取暖的燃料仍然大量采用煤炭。一般煤炉不但热能利用效率低，还产生大量粉尘污染。为此，有人也提出了几种面向农村的燃煤气化炉具。例如，中国实用新型专利CN98220718.2揭示了一种家用反射式节能水暖炉。该水暖炉包括炉体、位于炉体内的内热交换器和外热交换器，耐火衬的底部设置炉箅，炉体的顶部设置炉盘和炉盖，带有夹层的烟筒与外热交换器连通，设置在炉体内侧的外热交换器底部与内热交换器底部连通，耐火衬的顶部设水环与内热交换器相通，内外热交换器的顶部和夹层炉盘通过连接管连通，烟筒的夹层与外热交换器连通的烟道连接，其底部和顶部均与位于烟筒内的介质出管连通。它利用了部分烟气的热量。又如中国实用新型专利CN90221096.3揭示了一种双面聚焦复燃热水炉，包括炉体、炉排、燃烧室、热交换室、风室、预热二次风道、烟道及联接附件，它的燃烧室分为两部分，即燃煤初燃室和燃气续燃室。中国实用新型专利CN03251356.9揭示了一种有煤气发生炉、配风器、换热器的燃煤气化炉。这些及其它现有技术所揭示的炉具都是在传统煤炉上的改进，主要是在努力增加受热面积及烟道余热的利用。但是，由于设计不合理，在受热面积增加的同时，散热面积也相应增加，且因为降低了炉膛温度而使气化速度减慢，使炊事能力下降。一般的设计中，为了利用烟道余热而增加了烟道的长度，一方面使炉具外型变差，另一方面安装、除尘等也不方便。
本实用新型的目的是要提供一种能够克服至少部分现有技术在热能利用、环保等方面所存在的缺陷的炉具。
实用新型的内容本实用新型提供一种尤其适合于在农村地区或其它相对孤立的场合使用的集炊事、取暖、沐浴等功能于一体、节能、减少污染的燃煤气化炉。本实用新型的燃煤气化炉主要包括炉体、炉衬、初燃室、续燃室、热交换器、烟囱、炉台面、配风器、水热管、炉箅、积渣室，其中，炉箅水平设置于炉体内并将炉体在垂直方向分成上、下两部分，下边的部分充当积渣室，至少在积渣室一侧开有除渣口，而该除渣口配有可将其开启和封闭的渣门，而在上边的部分中围绕炉体内壁设置保温材料层；在保温材料层内侧设置基本上成中空圆柱形的第一热交换器；环绕第一热交换器内壁一侧设置耐火材料以形成炉衬，第一热交换器的下部延伸至炉箅处，第一热交换器的上沿延伸至第二热交换器处，炉箅、第一热交换器、第二热交换器共同限定出初燃室，其中，第二热交换器是水平设置的，在其中心部位有开口并与第一热交换器流体连通；第二热交换器与炉台面之间的炉体内部分形成续燃室；其中可以有第三热交换器水平方向延伸在续燃室中，它也有开口以适应加煤和燃烧并与第一热交换器流体连通；炉台面与初燃室炉口相对应的部位开有圆形灶口，用于接纳炊事用锅子以使本实用新型的燃煤气化炉成为炊事炉，或用于接纳水壶用于烧开水，炉台面的灶口配有闷火板，用于在不做炊事应用时将炉台面的开口封闭；其中环绕炉台面的灶口可以设置第四热交换器，并在炉台面的灶口与烟囱之间延伸，它与第一热交换器流体连通；烟囱设置在炉体一侧并与续燃室流体连通，烟囱体是有夹套的，其本身可以充当第五热交换器，它的夹套内腔与第一热交换器流体连通，在烟囱体内充当烟气通道的腔室内可设置有多根热管，分别与烟囱夹套内腔流体连通；在烟囱体上设置有介质出口，作为用于取暖的散热装置与炉具的接口，同时设置有接口机构，可连接排烟管，烟囱体底部与第二热交换器持平，炉台面基本上将烟囱体的高度平分，烟囱体靠近续燃室的侧壁可以与炉台面持平，也可以向下延伸至续燃室高度的一半左右；在炉体上设置有介质返回接口，将第一热交换器与散热装置相连，本实用新型还可提供一种可连接在所述烟囱体上的排烟管，在排烟管中设置有可利用烟气热量对水进行加热的盘管，盘管的进水口可活动地连接冷水源，水出口可活动地连接至洗刷或沐浴设备。
本实用新型在炉体上开有加煤口，并配有可以封闭可开启加煤口的盖板。
以下结合附图对本实用新型做进一步说明，以揭示其工作原理。
图1是本实用新型的燃煤气化炉的一种实施方式的结构示意图；图2是图1所示燃煤气化炉第一热交换器的示例性结构；图3A和图3B是图1所示燃煤气化炉第二热交换器的示例性结构，其中图3A是俯视图，图3B是侧视图；图4A和图4B是图1所示燃煤气化炉第三热交换器的示例性结构，其中图4A是俯视图，图4B是侧视图；图5A和图5B是图1所示燃煤气化炉第四热交换器的示例性结构，其中图5A是俯视图，图5B是侧视图；图6是配风器的结构示意图；图7是一种可供热水的排烟管的结构示意图；图8是图1所示燃煤气化炉中所用聚火圈的结构示意图。
具体实施方式
图1给出了本实用新型的燃煤气化炉的一种结构。本实用新型的燃煤气化炉的炉体1充当炉具的外壳。在外壳内设有保温材料层2，可以采用防止热量外散的任何材料，用于将炉体1与第一热交换器3隔离开。参照图2，第一热交换器3是中间有空心30的圆柱体状。第一热交换器3的内表面上设置耐火材料4，以限定出初燃室12，并防止火焰直接烧灼第一热交换器3。初燃室12的底部设置炉箅11，炉箅11可以有两部分，一部分是固定在炉体上的，还有一部分是可以在摇臂8的作用下在一定幅度内移动，以便将灰渣送入积渣室7。积渣室的渣门71敞开时，可以将灰渣取出，封闭时则使积渣室与外界隔离，防止飞尘污染环境。可以通过加煤口5向初燃室12加煤，煤可以加到几乎填满至第二热交换器31的位置。第二热交换器31与第一热交换器3流体连通。这种连通既可以是通过一段管子来实现，也可以是将第一热交换器3与第二热交换器31形成一体。第二热交换器上、下两侧面也附着耐火材料(未示出)，防止直接烧灼。参照图3A和3B，第二热交换器在大致中心的位置上开出的环孔311可以作为加煤的通路以及初燃室所产生的煤气通往续燃室的通道。在保温材料层或炉体上同样采取必要措施，防止直接烧灼，这是本领域技术人员熟知的常识，在此无须做进一步的说明。在第二热交换器上侧设置的耐火材料层(未示出)中，配风器301放置在耐火材料所限定出的空间中，参照图6，配风器301是在其侧壁上均匀地环绕开有补氧孔302的圆柱体环。配风器301要能够平稳地放置在第二热交换器之上，并与其开口311基本同轴，其高度要使其上沿基本上与第二热交换器上的耐火材料层上表面齐平，同时补氧孔302在高度上基本上位于配风器的中部，补氧孔302的个数在5到16个为宜，这样一来，在通过鼓风机向炉体内补氧时，所补氧气通过从上进风口延伸过来的管道组件(未示出)到达补氧孔，以在配风器301内侧空间内形成空气旋流。第三热交换器基本上水平设置，并与第二交换器之间形成间隔空间，作为续燃室在非炊事用途时的火焰或烟气通路。在作炊事用途时，还可以在配风器之上设置一个聚火圈80，聚火圈80的高度要使其上沿与第三热交换器基本齐平或略高些。聚火圈80可以是圆柱形的，也可以是上部截断的圆锥形。参照图4A和4B，第三热交换器32的厚度和第二热交换器接近，可以有开口321，使其呈马蹄形，以方便加煤。当然也可以采取其它合适的结构，前提是不要妨碍加煤，比如直接采用热管。第三热交换器同样与第一热交换器流体连通，直接连通或通过第二热交换器间接连通皆可。第三热交换器所留出的加煤通路321还提供了聚火圈80的放置和取出的空间，聚火圈80的结构参照图8。将聚火圈301置入后，用电子打火枪(未示出)点燃汇集起来的煤气，火焰比较集中，移走盖在炉台面之上将灶口60封闭的闷火盖61，有利于快速烧开水或者炒菜。这时烟气等可将第四热交换器44的介质加热，并在上升到炉台面6后向下返回，进入烟囱14，同时加热烟囱夹套内的介质，以及烟道内热交换器。如图5A和5B所示，第四热交换器44有环绕炉台面灶口60的部分441和向烟囱14延伸的部分442构成。烟囱14的底部可以设置活动的灰板141，在使用状态时，它将烟囱底部封闭。在烟囱内设置的热管151外面可以设有取出烟尘的装置，该装置可以是一个套在热管外周的金属环，几个环在拉杆18的作用下沿着热管的轴向作往复运动，以除下附着在热管外壁上的烟尘，除下的烟尘掉落在灰板141上，拉出灰板141，即可把这些灰尘集中去除。这样可以防止烟尘在热管外壁的累积，也就防止了烟气热量的利用效率随时间的推移而降低。在烟囱体14的上部开有介质出口16，当然介质出口也可以开设在便于与取暖设备(未示出)连接的其它部位，也可以设置两个或更多介质出口，以便连接两个或多个取暖设备。另外还可以设有连接监测设备的接口17，比如可以通过接口17连接上温度计或压力计(未示出)。本实用新型的介质可以是普通的水，也可以是其它穿热效果好的流体，如超导液，超导油。烟道接口142上可以连接上外接排烟管90，参照图7，在排烟管90中设置有可利用烟气热量对水进行加热的盘管91，盘管的进水口92可活动地连接冷水源(未示出)，水出口93可活动地连接至洗刷或淋浴设备(未示出)。这样排烟管90在需要提供可消耗的热水时使用，其长度一般在80厘米到120厘米为宜。如果不需要提供可消耗的热水，则可以接上不带盘管的普通排烟管，而且可以通过弯头接上几段，这对于本领域技术人员而言是无需创造性劳动即可实现的，在此不做详述。
经取暖设备循环后的介质在介质返回口10进入炉体内，并进入第一热交换器的下部。炉体上有两个进风口，即上进风口13和下进风口9，它们可以通过一个三通连接在鼓风机(未示出)上。鼓风机工作时，空气分别通过下进风口9经炉箅间隙进入初燃室，以及通过上进风口13经配风器进入煤气通道。上进风口13处可配置一个阀门(未示出)，以调节风量，直至完全阻断上进风口13。
本实用新型在鼓风机无法工作时，可以通过打开渣门的方式补充空气，而使本燃煤气化炉成为普通煤炉。
本实用新型因为采用了多个热交换器而提高了热量利用率。一次加煤可以维持较长时间，从而减少了频繁加煤造成的浪费和污染。烟囱的设计中因增加靠续燃室一侧向下延伸的一段而使火焰和烟气在炉内增加了加热有效的路径。
权利要求1.一种高节能燃煤气化炉，主要包括炉体、互相流体连通的多个热交换器、烟囱、炉台面、配风器、炉箅、积渣室，其特征在于，第二热交换器和炉箅分别水平设置于炉体内并将炉体在垂直方向分成续燃室区、初燃室区、和积渣室，炉体底的积渣室至少在一侧开有除渣口，而该除渣口配有可将其开启和封闭的渣门，在初燃室区和续燃室区的炉体内壁设置保温材料层，第一热交换器在保温材料层内侧在炉箅与第二热交换器之间延伸，基本上成中空圆柱形，在第一热交换器内壁设置有耐火材料以形成炉衬，第二热交换器的中央部位有炉口，且其上下两面皆有耐火材料层，所述炉箅、炉衬和第二热交换器的下侧耐火材料层共同限定出初燃室，所述配风器置于所述第二热交换器之上，与所述炉口同轴，其高度基本等同于第二热交换器上侧耐火材料厚度；第二热交换器的上侧耐火材料层与炉台面之间的炉体内部分形成所述续燃室，第三热交换器在其中沿水平方向延伸，一加煤口设置在炉体上与所述第三热交换器相应的部位，并配有加煤盖可开启和封闭所述加煤口，所述第三热交换器上相应地有一加煤开口，炉台面与炉口相对应的部位开有圆形灶口，还包括一闷火板，用于将炉台面的灶口封闭，第四热交换器环绕炉台面的灶口设置，并在炉台面的灶口与烟囱之间延伸，炉囱设置在炉体一侧并与续燃室连通，烟囱体具有夹套结构，其本身充当第五热交换器，在烟囱体上设置有介质出接口、排烟管接口、监测接口，烟囱体的底部与第二热交换器高度接近，炉台面基本上将烟囱体的高度平分，在炉体上设置有介质返回接口，与第一热交换器连通，设置有通过管道组件向配风器送氧的上进风口和通过管道组件向初燃室送氧的下进风口。
2.如权利要求1所述的高节能燃煤气化炉，其特征在于，在所述烟囱体内侧的烟道内设置有烟道内热交换器，所述烟道内热交换器与烟囱体流体连通。
3.如权利要求2所述的高节能燃煤气化炉，其特征在于，所述烟道内热交换器是热管。
4.如权利要求3所述的高节能燃煤气化炉，其特征在于，在烟囱体底部设有除灰口，除灰口配有活动盖版，所述热管外周有除灰环，除灰不连接至除灰拉杆，除灰拉杆通过烟囱体上的拉杆孔伸出。
5.如权利要求1至4中任一项所述的高节能燃煤气化炉，其特征在于，所述烟囱体靠所述续燃室一侧向下延伸至续燃室高度的大致一半处。
6.如权利要求5所述的高节能燃煤气化炉，其特征在于，可包括一可连接所述排烟管接口上的排烟管，在所述排烟管中设置有可利用烟气热量对水进行加热的盘管，盘管的进水口可活动地连接冷水源，水出口可活动地连接至洗刷或淋浴设备。
7.如权利要求6所述的高节能燃煤气化炉，其特征在于，所述第一热交换器与所述第二热交换器形成一体。
8.如权利要求7所述的高节能燃煤气化炉，其特征在于，所述监测接口处设有温度计和压力计，所述介质出接口连接散热器，所述上进风口、下进风口连接鼓风机，并分别设有阀门。
9.如权利要求8所述的高节能燃煤气化炉，其特征在于，所述炉箅中部分炉条可活动，炉体外的摇臂可活动地连接在所述部分炉条上。
10.如权利要求9所述的高节能燃煤气化炉，其特征在于，所述介质是选自水和热传导流体中的一种。
专利摘要本实用新型公开了一种炊事水暖装置，特别是一种炊、暖、浴一体化的高节能燃煤气化炉。它主要包括炉体、炉衬、初燃室、续燃室、热交换器、烟囱、炉台面、配风器、水热管、炉箅、积渣室，其特点在于第二热交换器和炉箅分别水平设置于炉体内，并将炉体在垂直方向分成续燃室区、初燃室区和积渣室。第一热交换器在保温材料层内侧在炉箅与第二热交换器之间延伸，第三热交换器在续燃室中沿水平方向延伸。本实用新型因为采用了多个热交换器而提高了热量利用率。一次加煤可以维持较长时间，从而减少了频繁加煤造成的浪费和污染。烟囱的设计中因增加靠续燃室一侧向下延伸的一段而使火焰和烟气在炉内增加了加热有效的路径。
文档编号F24H1/46GK2893526SQ20062003962
公开日2007年4月25日 申请日期2006年2月21日 优先权日2006年2月21日
发明者谢兰锋 申请人:谢兰锋