专利名称：一种无排气燃气壁炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及改进的无排气燃气壁炉。特别是，本发明涉及无排气线性燃气壁炉，在这种壁炉中，流入无排气封闭燃烧室内的空气，通过充气室空气流动路径上的限流区来控制，所述充气室围绕在燃烧室周围。
背景技术：
与燃烧木材的壁炉相比，燃气壁炉因其更清洁，更安全，成本更低，正愈来愈受到人们的极大欢迎。无排气燃气壁炉尤其更受青睐，因为用户可在已装有燃气管路的房间内安装这种壁炉或经改装后安装，无需增加与建造烟囱或通风系统等相关的费用。此外，因为无排气壁炉不需要烟囱或烟道，所以实际上可以将壁炉设置在任何地方。例如，壁炉可以靠墙，或置于墙角，或房间中央，这样，从两侧或多侧都能看到火苗。另外，根据安装位置，壁炉可以采用任何形状和尺寸。人们都认为这种壁炉效率高，可以吸入房间内的空气供燃烧，并将加热的空气直接送到房间。然而，因为无排气壁炉将大部分或全部燃烧产物直接排放到房间，而不是室夕卜，所以，它们必须满足严格的标准，要求壁炉的燃烧效率极高，以便将燃烧产物的积聚降到最小。美国Ruhl的专利US2696205公开了一种空间加热器，其工作原理类似于典型的无排气壁炉。该加热器包括一个加热单元，其周围围绕一系列烟道和挡板。环境空气流过该加热部分，并在金属散热元件内被燃烧。燃烧空气从加热器流到周围空间并且部分地受到偏转阻气门表面的控制，这种情况会因为阻气门处空气压力的增加而加速热空气的排出。另夕卜，第二空气流穿过烟道在加热器后面自然流动，并从挡板流出。该第二空气流因为与烟道热接触而被加热，从而也温暖了房间，但是，此外，它也起冷却功能，确保了加热器背后周围空间不会太热。美国Moon等人的专利US5054468介绍了一种无排气壁炉装置，其包括两个室，即燃烧室和环绕其周围的充气室。环境空气穿过充气室，与燃烧室外部接触而加热，而后回到设有壁炉的房间。空气也通过风扇被直接送入燃烧室；加热的燃烧空气然后被排回到房间内。美国Moon的专利US5139011介绍了一种带有两个气流路径的类似的无排气壁炉。环境空气流过燃烧室周围的管道组件，空气被加热后返回到房间。燃烧空气再次被风扇直接吹入燃烧室，加热后回到房间。这些专利都使用了双路进气系统，这使得系统更复杂，很难保持空气稳定流入两个进气路径。例如，如果空气较快地流入燃烧室，充气室则无足够气流来冷却燃烧室外部区域。此外，在上述每种情况下，燃烧室的空气和充气室的空气都排入房间不同地方，而且排放流量也可能是不同的。燃烧室的空气比散热加热的充气室的空气要热，这可能会引起不必要的局部温度变化。美国Fleming的专利US 5678534和French的专利US 5906197都公开了一种单进气口壁炉，在这种壁炉中，进入气流被分成几个路径，一路流向燃烧室，其它几路流向各个对流路径或围绕燃烧室的充气室。来自充气室或对流区域的空气然后与燃烧空气混合，之后流回到房间。为了使排入房间的燃烧产物降到最低，燃烧空气流过催化转化器，将燃烧产物转化成二氧化碳和水，而后，燃烧空气与充气空气混合，再重新流入房间。美国Campbell 的专利 US 6425390 和 Champion 的专利 US 5，701, 882 都公开了一种燃气壁炉，在这种壁炉中，燃烧空气被直接抽入燃烧室，而在围绕燃烧室的一个或多个充气室内设有供室内空气流通的第二路径。Campbell和Champion都未公开燃烧室与周围空间基本隔离，这意味着对进入燃烧室的空气量控制甚微或没有控制。这会对燃烧室内火苗的外观和燃烧效果有极大不利影响。因此，本发明的目标是提供一种无排气燃气壁炉，该壁炉克服了上述已有技术壁炉中存在的一个或多个缺点。
发明内容
本发明包括一种无排气燃气壁炉，其中，外部充气室围绕在燃烧室周围，限流区位于穿过外部充气室的空气流动路径上，流经封闭燃烧室的空气被限流区所控制。穿过充气室的空气流动路径上的限流区在充气室和燃烧室之间产生压力差。充气室压力的相对增加迫使空气流入燃烧室并燃烧，然后与充气室的空气混合，之后混合空气被排放到周围空间。一方面，本发明的无排气燃气壁炉，其包括封闭的燃烧室；位于燃烧室外部的充气室，该充气室具有环境进气口和环境排气口，该进气口接收来自壁炉所在房间的空气，而该排气口将空气排入所述房间；该充气室包括限流区，限流区在其上游的充气室和燃烧室之间产生正空气压力差；其中空气压力的增加迫使空气经由在燃烧室和充气室之间的燃烧进气口流入燃烧室；以及其中热空气经由在限流区和环境排气口之间的燃烧排气口从燃烧室排入充气室。壁炉可以进一步包括至少一个鼓风机，将空气吹入环境进气口，并且可以在环境进气口和鼓风机之间设置管道。本发明的另一个方面，来自燃烧室的热空气可以与充气室内的冷空气混合，之后将来自壁炉的混合空气排出。再一方面，本发明包括一种米用无排气燃气壁炉加热房间的方法，该壁炉具有位于封闭燃烧室外部的充气室，该方法包括如下步骤接收从该房间流入充气室的环境空气；限制在充气室内的限流区处的环境空气流，以便在限流区上游的充气室和燃烧室之间产生正空气压力差，从而使来自充气室的空气经由燃烧进气口流入燃烧室；将来自燃烧室的热空气排入限流区下游的充气室；将热空气与充气室内的冷空气混合，以形成暖空气；以及将暖空气排入房间内。再一个方面，本方法也可以包括将房间环境空气经由环境进气口吹入充气室的附加步骤。再一方面，本发明包括一种无排气燃气壁炉，其包括封闭式燃烧室；位于燃烧室外部的充气室，用于将来自环境进气口的空气送到环境排气口 ；充气室包括限流区，该限流区适于在其上游的充气室和燃烧室之间产生正空气压力差；其中空气压力的增加迫使空气经由在燃烧室和所述充气室之间的燃烧进气口流入燃烧室；以及其中热空气经由在限流区和环境排气口之间的燃烧排气口从燃烧室排入充气室。以上仅仅介绍了本发明的一部分。其意图并非限制本发明的范围或要求。本发明的其它方面可以通过参照最佳实施例和权利要求书的详细介绍得到了解。
下面结合最佳实施方案的详细描述和实施方案附图来介绍本发明，附图如下图I为根据本发明一个实施方案的无排气燃气壁炉的侧视剖面图；图2为根据本发明另一个实施方案的无排气燃气壁炉的侧视剖面图；图3为图2所示无排气燃气壁炉的正视图，所示为燃烧室已拆除。
具体实施例方式图I示出了本发明壁炉的第一实施方案。壁炉10包括至少部分置于外室或部分置于充气室14内的燃烧室12。燃烧室12相对于设置壁炉的房间是封闭的，燃烧室12的燃烧进气口 16和燃烧排气口 18与房间并不直接相通。此外，燃烧进气口 16只接收来自充气室14的空气，而燃烧排气口 18也只向充气室14排气。燃烧室12的一侧或多侧装有面板 20 ;这些面板可以采用玻璃或任何其它适合的透明材料，以便可以看到燃烧室12内的火苗 30，或者如果不要求观看火苗时，可使用金属或任何其它适合的非透明材料。来自房间的空气通过充气室14的环境进气口 22进入壁炉10，与此同时，空气经由充气室14的环境排气口 24自壁炉10中排出。在环境进气口 22处或附近也可使用鼓风机 26将空气吹入充气室14。在开启条件下，通过环境进气口 22进入壁炉10的空气首先滞留在充气室14内， 空气沿路径28流动，进入燃烧进气口 16的空气并不多，因为路径28的尺寸要远远大于燃烧进气口 16的尺寸。然而，在路径28上设有限流区32，该限流区的截面相对路径28的截面较窄，其限制了路径28内的空气流动。这使得限流区32和鼓风机26之间的空气积聚， 从而在限流区上游的充气室14和燃烧室12之间造成正压力差。压力差迫使充气室14内的空气经由燃烧进气口 16进入到燃烧室12，所述进气口优选位于火苗30下方，而且可以采取一个或多个开口形式，开口以任何适合的模式设置。空气在燃烧室12内加热，并上升到火苗上方，在此处，空气经燃烧排气口 18流出，排气口也可以采取一个或多个开口形式，开口以任何适合的模式设置。因此，充气室14和燃烧室12之间的压力差，通过使空气强制流过 燃烧室12，且又不会引起超压，从而有助于保持燃烧室12内的压力和气流速度。如图I所示，限流区32位于路径28的上部，但是，需要了解的是，沿路径28，该限流区可以位于燃烧进气口 16和燃烧排气口 18之间的充气室14内的任何位置。进入燃烧室12的空气协助燃烧反应，生成火苗30和热空气，热空气经燃烧排气口 18自燃烧室12排出。当热空气离开燃烧室12进入到充气室14内的路径28时，它可以直接排入房间或外部，也可以与经限流区32沿路径28流动的较冷空气混合。热冷气流的结合产生暖气流，产生的暖气流流入房间，或者暖气流排到环境排气口 24外部。所示燃烧排气口 18位于燃烧室12的顶部，优选在此位置，因为热空气会自然向上流向燃烧排气口 18。 然而，应该明白的是，燃烧排气口 18可以设在限流区32和环境排气口 24之间路径28内的任何地方。各种因素，诸如热空气与沿路径28流动的冷空气混合的最佳时间等都可能影响燃烧排气口 18的确切位置。另外，应该了解的是，路径28可以是任何形状和长度，这样，环境排气口 24可以设在任何需要的位置，诸如壁炉10的顶部(如图I所示)或沿壁炉10底部或侧部的任何地方，这样就可以向周围房间或外部任何需要地方提供暖气流。
图2和图3示出了本发明无排气壁炉10的另一种实施方案。该实施方案的工作方式基本上与上述实施方案相同，只是在该实施方案中，图I所不的鼓风机26被一个或多个向后倾斜的鼓风机34所取代。此外，风机34(或相似的风机或鼓风机总成)可以设置在路径28内适合的任何地方，而且必要时，可以在环境进气口 22和鼓风机34之间使用附加管道36。鼓风机34通过管道36将空气抽入充气室14，并将其分布在整个充气室14内。限流区32使得充气室14内的空气压力增加，迫使充气室14内的空气流过燃烧进气口 16 (该进气口可以采用一个或多个开口形式，以任何适合的模式设置)，并流入燃烧室12。燃烧空气在被加热的同时向上流向燃烧室12顶部。空气然后从燃烧室12流出，被直接排放到装有壁炉的周围空间或外部，但是优选经由燃烧排气口 18排入充气室14的路径28。热燃烧空气与沿路径28流过限流区32的冷空气混合，生成暖空气混合物后经由环境排气口 24排出。此外，需要了解，路径28可以是任何选择的形状，这样，环境排气口 24可以沿壁炉10顶部、底部或侧部设置在任何需要位置，从而向周围空间或外部的选择的位置提供暖空气流。 本领域技术人员应该理解，尽管较详细地介绍了优选的实施方案，但只要不脱离本发明的原理，可以进行某些修改。
权利要求
1.一种无排气燃气壁炉，其包括 封闭的燃烧室； 位于所述燃烧室外部的充气室，所述充气室具有环境进气口和环境排气口，该进气口接收来自壁炉所在房间的空气，而该排气口将空气排入所述房间； 所述充气室包括限流区，所述限流区在其上游的所述充气室和所述燃烧室之间产生正空气压力差； 其中所述空气压力的增加使空气经由在所述燃烧室和所述充气室之间的燃烧进气口流入所述燃烧室；以及 其中热空气经由在所述限流区和所述环境排气口之间的燃烧排气口，从所述燃烧室排入所述充气室。
2.根据权利要求I所述的燃气壁炉，进一步包括至少一个鼓风机，用于将空气送入所述环境进气口。
3.根据权利要求2所述的燃气壁炉，进一步包括在所述环境进气口和所述鼓风机之间的管道。
4.根据权利要求I所述的燃气壁炉，其中，所述热空气在所述充气室内与冷空气混合，之后将混合空气从所述壁炉排出。
5.一种采用无排气燃气壁炉加热房间的方法，所述壁炉具有位于封闭的燃烧室外部的充气室，所述方法包括如下步骤 接收从所述房间流入所述充气室的环境空气； 限制在所述充气室内的限流区处的所述环境空气流，以便在所述限流区上游的所述充气室和所述燃烧室之间产生正空气压力差，从而迫使来自所述充气室的空气经由燃烧进气口流入所述燃烧室； 将来自所述燃烧室的热空气排入所述限流区下游的所述充气室； 将所述热空气与所述充气室内的冷空气混合，以形成暖空气；以及 将所述暖空气排入所述房间内。
6.根据权利要求6所述的方法，进一步包括将来自所述房间的环境空气经由环境进气口送入所述充气室的步骤。
7.一种无排气燃气壁炉，其包括 封闭的燃烧室； 位于所述燃烧室外部的充气室，用于将来自环境进气口的空气送到环境排气口 ； 所述充气室包括限流区，所述限流区在其上游的所述充气室和所述燃烧室之间产生正空气压力差； 其中所述空气压力的增加迫使空气经由在所述燃烧室和所述充气室之间的燃烧进气口流入所述燃烧室；以及 其中热空气经由在所述限流区和所述环境排气口之间的燃烧排气口从所述燃烧室排入所述充气室。
全文摘要
一种无排气燃气壁炉，在该壁炉中，流经封闭燃烧室的空气被穿过外部充气室的空气流动路径上的限流区来控制，该外部充气室围绕在燃烧室的周围。充气室的空气路径上的限流区使充气室和燃烧室之间产生压力差，迫使来自充气室的空气进入燃烧室并燃烧，然后与流过充气室限流区的冷空气混合，之后，混合空气排入周围房间，从而对房间进行了加热。
文档编号F24C3/00GK102620320SQ201110317049
公开日2012年8月1日 申请日期2011年10月12日 优先权日2011年2月1日
发明者洛萨·丹·宾泽尔 申请人:加拿大加热产品有限公司