一种空气能柴炉的制作方法

本发明涉及炉子的技术领域，更具体地说是涉及柴炉的技术领域。

背景技术：

柴炉是农村乡镇地区冬季广泛使用的一种取暖加热设备，柴炉在使用时一般将其放在室内，通过向其内部添加木材秸秆等燃料进行燃烧，依靠燃烧产生的热量来进行取暖、烧水或做饭等，柴炉燃烧所产生的烟气通过一根排烟管道排到室外。由于放在室内的柴炉无法做到完全密封，因此在使用柴炉时燃料燃烧所产生的烟气容易从柴炉的进柴口或加热口等处逸出到室内，从而严重影响了室内的空气质量，尤其在向柴炉内加柴或进行点火操作时，会有大量的烟气逸出，对室内空气造成了极大的污染。目前，常见的柴炉其烟气出口均设在炉膛侧壁顶部，这种结构的炉膛在使用时存在以下不足之处，一是燃烧时产生的热量容易随同烟气一起从炉膛上侧壁的排烟口外排，造成热量的浪费，降低了热能的利用效率；二是当移开加热口处的盖板时，热量及烟气就会直接冒出严重影响室内环境。此外，目前常见柴炉的排烟管道由2根烟管组成，即竖管和横管。竖管的下端与炉具相连通，竖管的上端与横管的一端常采用90度的连接头进行连通，该90度的连接头两端均嵌插在竖管和横管的管内侧，横管的另一端位于室外。该横管安装通常为室外端低于室内端，这样便于排除炉具燃烧过程中所产生的焦油和水。由于竖管和横管采用90度的连接头进行连接，其转弯过急和横管外端下移，从而给排烟造成障碍，90度的连接头处常发生严重漏烟漏水现象，既使焦油和水排至室外，同样污染环境，并且横管一旦堵塞，须完全将其脱开后进行清理，清理好后，再进行安装才能使用，十分麻烦。此外，在竖管和横管的安装过程中，常常会出现竖管的上端部与横管位于室内的端部间的距离大于或小于设计值这样的误差，此时则无法顺利对连接头进行安装，给安装工作带来了不小的麻烦。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决上述之不足而提供一种下沉式烟道的炉具，实现热能与烟气的有效分离，利用在下沉式烟道内形成的负压区提供抽风动力，牵制燃烧火焰向上蹿动的趋势，使燃烧火焰在内套内产生由上至下反复活动的运动趋势，将火焰牢牢锁定在内套内，有效提高热能利用效率，通过燃烧火焰将内套内加热，保持密封，使内套内保持一定的正压，更加利于燃料的燃烧程度，可提高炉具温度及消烟效果，迫使燃料在内套内燃烧时产生循环，可将火力始终控制在内套内的一定高度，利用空气能技术控制内套火力燃烧高度和流速，分别控制火力大小、燃烧和停止，提高热能利用效率，节省能源，清洁卫生的空气能柴炉。

本发明为了解决上述技术问题而采用的技术解决方案如下：

一种空气能柴炉，它主要包括有外套、内套、炉面、炉底和灰斗，所述外套的上端与炉面相连，外套的下端与炉底相连，所述内套位于外套内，其上端与炉面相连，该内套与外套之间形成间隔并套装在一起，该内套的下端与炉底之间形成下沉式烟道，所述外套上开设有进柴口，在该进柴口处活动安装有炉门，所述内套上开设有与该进柴口相对应的内进柴口，在该内进柴口两侧部的外套与内套之间形成收烟口，在炉面上开设有加热口，在该加热口处活动盖置有盖板，在所述炉底上开设有落灰口，在该落灰口处设置有炉齿，在所述炉底的下方设置有灰腔壳，在该灰腔壳的侧部开设有灰口，所述灰斗通过该灰口插装在灰腔壳内，在所述外套上还开设有排烟口。

它还包括有排烟装置，所述外套的排烟口处设置有烟管连接头，该烟管连接头的管径由外套向外侧逐渐变窄，所述排烟装置主要由主管构成，所述主管呈楔形，在该主管前部设置有活接头，主管通过该活接头插置在烟管连接头内，并与烟管连接头相连通，在该主管的后部开设有烟口，在该烟口内插装有烟斗，在主管后上部还开设有出烟口。

它还包括有插板，所述插板上设置有螺杆，在所述主管上开设有滑槽，所述插板位于滑槽下方，其螺杆插置在滑槽内，在该螺杆上旋置有锁紧螺母，将插板锁置在主管内并与出烟口相对应。

在所述内进柴口两侧部外套与内套之间的收烟口处分别设置有挡板，在该挡板上分别开设有第二烟孔。

在所述内套的底部设置有弧形挡板，在该弧形挡板处设置有分别与下沉式烟道和间隔相连通的导烟口，弧形挡板的两端部分别与挡板之间形成第一进烟口，所述挡板的顶部与内进柴口的顶部之间留有间隙，在所述内进柴口两侧的间隔内分别设置有上隔板、下隔板和向上倾斜延伸的导烟板，所述上隔板的两侧部分别与内套和外套相连接，所述下隔板的前端部与挡板的上端部相连接，其两侧部分别与内套和外套相连接，所述导烟板的前端部与挡板相连接，其两侧部分别与内套和外套相连接，在上隔板与下隔板之间形成第一导烟道，在下隔板与导烟板之间形成第二导烟道，在所述间隔内还设置有竖向挡板，该竖向挡板的下端部与弧形挡板相连接，其两侧部分别与内套和外套相连接，竖向挡板的上端部与导烟板之间形成第一出烟口，在导烟板、弧形挡板和竖向挡板之间形成分别与第一进烟口和第一出烟口相连通的第三导烟道。

在所述竖向挡板后侧的内套上开设有沿周向布置的第三烟孔，所述第二烟孔位于下隔板与导烟板之间的挡板上，所述导烟板呈向上弯折状，所述上隔板与内进柴口的顶部平齐，所述下隔板向下倾斜。

所述弧形挡板的内侧边沿与内套相连接，所述导烟口由弧形挡板外侧边沿与外套之间形成的弧形间隙构成。

所述弧形挡板的内侧边沿与内套相连接，其外侧边沿与外套相连接，所述导烟口由开设在该弧形挡板上沿周向排布的导烟孔构成。

它还包括有排烟管道，所述排烟管道主要由竖管、横管和连接管构成，所述连接管的一端设置呈进烟端口，另一端设置呈出烟端口，该连接管的中部设置呈波纹状，所述连接管的进烟端口紧配合插置在竖管的上端部内，并与竖管相连通，竖管的下端部与出烟口相连通，所述横管向上倾斜，所述连接管的出烟端口紧配合套置在横管的下端部外侧，并与横管相连通。

所述横管向上倾斜至与竖管之间的夹角为180°，并与竖管为非同轴布置，所述连接管呈s型。

本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：当燃料在内套内燃烧时，燃烧所产生的高温烟气通过下沉式烟道、烟管连接头和主管所形成的烟道排出室外，在内套与外套间的夹层内形成均匀稳定的环形负压带，使得内套内的燃料燃烧所产生的烟气可均匀地从第三烟孔和下沉式烟道被吸排进入内套与外套的夹层之间，并通过烟管连接头和主管所形成的烟道排出室外，对烟气起到了很好的导流、传热和消烟作用，有效防止了烟气从加热口或进柴口直接逸出，同时利用内套与外套间夹层内形成的环形负压带对燃烧火焰向内套四周吸拔，防止打开盖板后，火焰从加热口向外冒出，从而减小了热能损失，提高了热能利用率；同时烟管连接头的管径由外套向其外侧逐渐变窄，使得烟气在通过该烟管连接头时，烟气的流速逐渐加快，其压强也逐渐减小，从而进一步增强了对烟气的吸排作用，有效防止了烟气的逸出。在进柴口上方的外套内形成收烟区，在内进柴口两侧部内套与外套之间的收烟口处分别设置挡板，在挡板上开设有第二烟孔，使得在向内套内添加燃料时，烟气被吸入收烟区和第二烟孔内，起到了很好的收烟效果，防止烟气从进柴口逸出，有效保证了室内的空气质量。通过主管可将排烟时流下的冷凝液滴储存收集在呈楔形的主管底部，防止其流出外套外，影响室内环境。在进行点火操作时，先将纸团放置在烟斗内燃烧，驱走冷空气，再点燃内套内的燃料进行燃烧，从而解决了传统柴炉在点火时大量烟气从加热口逸出进入室内的问题。同时，烟斗还具有收集烟灰的作用。在内进柴口两侧的间隔内分别设置有第一导烟道、第二导烟道和第三导烟道，通过第一导烟道、第二导烟道和第三导烟道分别对烟气进行吸排引导，从而大大提高了烟气吸抽效果，有效增强了收烟效果，可很好地防止烟气逸出；同时通过第一导烟道、第二导烟道和第三导烟道还可起到留烟、传热和消烟的作用，可以更加延长烟火在内套内的停留时间，起到了很好的聚能效果，从而提高了热能的利用效率，减少了燃料的用量，大大提高了节能环保效果。该空气能柴炉利用空气自身的压差作为动力来源，对烟气进行吸排，对空气能进行了有效利用，不仅对燃烧产生的烟气起到了很好的吸排作用，对燃烧时产生的热能与烟气进行有效分离，提高了热能的利用效率，有效防止了烟气逸出进入室内，而且无需使用外部能源，并将所有能源控制起来，达到了转换利用的目的，大大降低了柴炉的使用成本。连接管的中部设置呈波纹状，使得连接管可进行一定角度的弯折，从而使得在安装时可根据竖管和横管的位置关系进行适当调节，使得排烟管道的安装变得十分方便；横管呈向上倾斜布置，不仅使得排烟更加顺畅，而且燃烧过程中产生的焦油和水可顺着横管流回柴炉内，通过炉温将其蒸发，防止流到室外污染环境；当横管堵塞时，只需对横管进行敲击，使横管内的烟垢自动脱落并顺着横管滑落至柴炉内，无需将连接管拆下，使得烟垢清理变得十分方便。

附图说明

图1为本发明的第一种结构示意图；

图2为图1中除去连接管后的俯视结构示意图；

图3为图1中内套的结构示意图；

图4为图3的左视结构示意图；

图5为插板的结构示意图；

图6为连接管的结构示意图；

图7为本发明的第二种结构示意图；

图8为图7中除去连接管后的俯视结构示意图；

图9为排烟管道的另一种结构示意图。

具体实施方式

由图1和图2所示，一种空气能柴炉，它主要包括有外套1、内套2、炉面3、炉底4、灰斗5、插板27、排烟装置和排烟管道，所述外套1的上端与炉面3相连，外套1的下端与炉底4相连，所述内套2位于外套1内其上端与炉面3相连，该内套2与外套1之间形成间隔6并套装在一起，该内套2的下端与炉底4之间形成下沉式烟道7，这样，在内套2与炉底4之间就保持了一定的高度，实现传热和除尘吸烟的功能，所述外套1上开设有进柴口8，在进柴口8上方的外套1内形成收烟区45，在进柴口8处活动安装有炉门9，所述内套2上开设有与该进柴口8相对应的内进柴口10，通过进柴口8和内进柴口10可向内套2内添加秸秆或木材等燃料，在该内进柴口10两侧部的外套1与内套2之间形成收烟口11，通过该收烟口11将进柴口8处的烟尘吸入，同时向上逸出的烟尘被收集在收烟区45内，并被吸入间隔6内，有效防止烟尘从进柴口8处逸出，在炉面3上开设有加热口12，在该加热口12处活动盖置有盖板13，所述位于炉底4上开设有落灰口14，在该落灰口14处设置有炉齿15，所述位于炉底4的下方设置有灰腔壳16，在该灰腔壳16的侧部开设有灰口17，所述灰斗5通过该灰口17插装在灰腔壳16内，在所述外套1的侧壁上部还开设有排烟口18。

在该外套1的排烟口18处设置有烟管连接头19，该烟管连接头19的管径由外套1向外侧逐渐变窄，采用渐变式管径设计可使得烟气在通过该烟管连接头19时，烟气的流速逐渐加快，其压强也逐渐减小，可加快烟气流动速度，提高排烟速度和效果。

所述排烟装置主要由主管20构成，该主管20呈楔形，从烟管连接头19排出的烟气进入主管20内后，由于管径突然由窄变宽，压强突然减小，同时利用主管20的楔形结构，进一步提高烟气的流速，提高对烟气的吸排能力，有效防止烟气从进柴口8或加热口12逸出。在该主管20前部设置有活接头21，主管20通过该活接头21插置在烟管连接头19内，并与烟管连接头19相连通，在该主管20的后部开设有烟口22，在该烟口22内插装有烟斗23，在主管20后上部还开设有出烟口24，所述排烟管道与该出烟口24相连通。在所述烟管连接头19上开设有与活接头21相对应的螺纹孔25，在该螺纹孔25内旋置有锁紧螺杆26，将活接头21锁紧在烟管连接头19内。

由图5所示，所述插板27上设置有螺杆28，在所述主管20上开设有滑槽29，所述插板27位于滑槽29下方，其螺杆28插置在滑槽29内，在该螺杆28上旋置有锁紧螺母30，将插板27锁置在主管20内并与出烟口24相对应。

该插板27具有两个方面的作用，一是可以适应安装在出烟口24处不同结构的排烟管道，防止不同结构的排烟管道对烟气的吸排能力造成影响，当排烟管道的结构为直筒式且高度较高时，烟气在通过排烟管道时，烟气的流速较快，会在主管20内产生较强的负压，为防止较强的负压对内套2内的烟气产生过强的吸抽作用而带走过多的燃烧热量，此时，通过调节插板27的位置，加大出烟口24的封堵程度，以减小烟气的排出量，从而减弱负压的形成，减弱对烟气的吸排力；当排烟管道的结构较为曲折时，烟气的流速较慢，对烟气的吸排能力较弱，此时，可调节插板27降低出烟口24的封堵程度，以提高烟气的排出量，提高对烟气的吸排能力。

二是通过插板27调节出烟口24的封堵程度还可调节内套2内燃烧火焰的高度，当出烟口24的封堵程度较大时，在内套2与外套1的夹层间形成的负压较弱，对内套2内的燃烧火焰的吸拔能力也较弱，使得火焰主要向上蹿出，使得火焰高度较高，当出烟口24的封堵程度较小时，在内套2与外套1的夹层间形成的负压较强，对内套2内的燃烧火焰的吸拔能力也较强，将火焰向四周吸拔，使得火焰高度较低。

在所述内进柴口10两侧部外套1与内套2之间的收烟口11处分别设置有挡板34。通过挡板34可使得内套2与外套1之间形成半封闭腔体，有助于在其之间形成环形负压带，利于在燃烧时产生的烟气从内套2的底部经过，对燃烧时产生的热能与烟气进行有效分离，提高热能的利用效率。由图3和图4所示，在所述内套2的底部设置有弧形挡板46，在该弧形挡板46处设置有分别与下沉式烟道7和间隔6相连通的导烟口，由图1和图2所示，所述弧形挡板46的内侧边沿与内套2相连接，所述导烟口可由弧形挡板46外侧边沿与外套1之间形成的弧形间隙47构成；由图7和图8所示，当所述弧形挡板46外侧边沿与外套1相连接时，所述导烟口也可由开设在该弧形挡板46上沿周向排布的导烟孔56构成。

弧形挡板46的两端部分别与挡板34之间形成第一进烟口48，所述挡板34的顶部与内进柴口10的顶部之间留有间隙41，在所述内进柴口10两侧方的间隔6内分别设置有与内进柴口10的顶部相平齐的上隔板43、向下倾斜的下隔板42和向上倾斜延伸并呈向上弯折状的导烟板49。所述上隔板43的两侧部分别与内套2和外套1相连接，所述下隔板42的前端部与挡板34的上端部相连接，其两侧部分别与内套2和外套1相连接，所述导烟板49的前端部与挡板34相连接，其两侧部分别与内套2和外套1相连接。在上隔板43与下隔板42之间形成第一导烟道50，在下隔板42与导烟板49之间形成第二导烟道51，在下隔板42与导烟板49之间的挡板34上开设有第二烟孔35，第二烟孔35可对燃料燃烧所产生的烟气进行吸收，防止在进行加柴操作时，烟气从进柴口8逸出。在所述间隔6内还设置有竖向挡板53，该竖向挡板53的下端部与弧形挡板46相连接，其两侧部分别与内套2和外套1相连接，竖向挡板53的上端部与导烟板49之间形成第一出烟口54，在导烟板49、弧形挡板46和竖向挡板53之间形成分别与第一进烟口48和第一出烟口54相连通的第三导烟道55，在所述竖向挡板53后侧的内套2上开设有沿周向布置的第三烟孔36。通过第一导烟道50、第二导烟道51和第三导烟道55可对烟气流向进行引导，从而提高烟气吸抽效果，可起到很好的收烟效果。

通过调节灰斗5和烟斗23的开度可对内套2内燃料燃烧的火力大小，以及燃烧和停止进行有效控制。当需要将火力调大时，将灰斗5适当抽出，同时将烟斗23完全封闭，增大排烟管道的抽吸力，在内套2与外套1间的夹层间形成较强的负压，对外界的空气产生较强的吸抽能力，使更多的新鲜空气从灰斗5的敞口处进入内套2内，以补充燃料燃烧所需要的氧气，从而提高燃烧火力；当需要将火力调小时，可将灰斗5适当关闭，同时将烟斗23适当抽出，减小排烟管道的抽吸力，同时，使得空气直接从烟斗23处进入了炉内，减弱炉内的空气循环，达到降低火力的目的；当需要将内套2内的燃料停止燃烧时，可将灰斗5关闭，同时将烟斗23大幅抽出，完全切断排烟管道的抽吸力，停止炉内的空气循环，最终实现停止燃烧，采用此方法，可保持炉具内较长时间的恒温和封火状态。

在使用过程中，当加热口12处的盖板13盖置时，内套2内处于正压状态，燃料在内套2内燃烧更加彻底，起到消烟和增温作用，内套2与外套1的夹层内处于负压状态；当加热口12处的盖板13打开时，内套2内呈负压状态，空气直接从加热口12处进入，火焰直接向下，有效保证内套2内的烟气不会从加热口12处逸出。

由图1和图6所示，所述排烟管道主要由竖管31、横管61和连接管57构成，所述连接管57的一端设置呈进烟端口58，另一端设置呈出烟端口59，该连接管57的中部60设置呈波纹状，使得连接管57可进行一定角度的弯折。所述连接管57的进烟端口58紧配合插置在竖管31的上端部内，并与竖管31相连通，竖管31的下端部与出烟口24相连通，所述横管61向上倾斜，横管61向上倾斜后，可将其与竖管31之间的夹角设为90~180°，所述连接管57的出烟端口59紧配合套置在横管61的下端部外侧，并与横管61相连通，横管61的上端部通至室外，连接管57采用这种连接安装方式，可有效防止横管61内的灰尘、焦油和水等污物从竖管31和横管61与连接管57的连接处泄露出来。

燃烧所产生的烟气从出烟口24排出后，依次通过竖管31、连接管57和横管61排至室外，由于连接管57可进行弯折，在安装竖管31和横管61时，若竖管31的上端部与横管61位于室内的端部之间的距离和位置关系存在偏差或误差时，可通过调整连接管57的弯折角度来抵消这种偏差或误差，从而使得排烟管道安装起来十分方便。横管61呈向上倾斜布置，不仅使得排烟更加顺畅，而且燃烧过程中产生的焦油和水可顺着横管61流回柴炉内，通过炉温将其蒸发，防止流到室外污染环境；当横管61堵塞时，只需对横管61进行敲击，使横管61内的烟垢自动脱落并顺着横管61滑落至柴炉内，无需将连接管57拆下，使得烟垢清理变得十分方便。

由图9所示，还可将横管61向上倾斜至与竖管31之间的夹角为180°，以达到更好的排烟效果，并且使横管61与竖管31为非同轴布置，使连接管57呈s型，以使得横管61在穿出屋顶的过程中，可对房梁等障碍物进行避让。

在所述外套1外的烟管连接头19下侧壁上设置有烤箱37，该烤箱37的侧部为敞口状，在该敞口处活动安装有箱门，利用烟气通过烟管连接头19时释放的热量对烤箱37进行加热，该烤箱37可用于烘烤食物。