涡扇增压燃柴炉的制作方法

本实用新型涉及炉具技术领域，特别是一种涡扇增压燃柴炉。

背景技术：

随着环保节能理念的深入人心，传统的气罐炉、柴灶、煤油炉、蜂窝煤炉等存在的成本高、污染重、燃料获取困难、安全性低等问题受到越来越多人的重视。而且对于需要移动使用炉具的人来说，上述炉具对运输和使用的条件较为苛刻，无法满足使用需求。生物质燃烧炉正是在此背景下出现和普及的。生物质燃烧炉采用高温干馏、气化的燃烧方式，燃料可使用随处可见的生物质材料，如牛粪、秸秆等。燃料在炉膛内自上而下地燃烧，点火方便且燃烧充分，炉膛温度可在短时间内迅速提高。生物质燃烧炉适应性强，高海拔地区低温缺氧环境条件下依然可以正常使用，且燃烧后的灰烬可以作为肥料使用，使用成本低廉，且环保节能。

生物质燃烧炉根据炉膛结构可分为两种，自然吸气式和强制供氧式。自然吸气式燃烧炉的燃料在炉膛中自行干馏、气化、燃烧，不需要外部动力供氧。其缺点非常显著：点火相对困难，且燃烧不完全导致其产生浓烟和碳渣，只能在低海拔、氧气含量高的地区使用。强制供氧式燃烧炉使用外部动力为炉膛提供充足的氧气以供气化燃烧。强制供氧式燃烧炉解决了自然吸气式燃烧炉点火困难、燃烧不充分的问题，无烟无害，热效率高，可在高海拔、缺氧地区使用。

现有的强制供氧式燃烧炉存在以下几方面问题。第一，采用轴流风扇从炉膛底部的圆孔对炉膛进行轴向供风。由于轴流风扇与炉膛底部之间为风道，没有任何的隔热装置，因此，一旦风扇停止供风，炉膛内的高温就会自上而下地传导，直接烧坏风扇；当炉膛中燃烧高热值的煤块等燃料时，即使风扇不停止供风，高温也会对风扇造成损坏。第二，炉膛为平底圆筒形结构，炉膛的底部和顶部开有均布的小孔，通过小孔对炉膛进行供氧燃烧。由于开孔的直径、数量不当，很容易造成供氧不足，燃烧过程中烟大的问题，特别是在高原地区，点火都非常困难。第三，炉膛与整个炉体焊接为一体，炉膛损坏即意味着整个炉体报废。第四，炉膛口为开敞式结构，炉火直接穿过炉膛口对物体进行加热，热利用率不高。第五，燃烧产生的炉灰会通过开敞的炉膛口向四周飘散，污染食物和环境。

技术实现要素：

本实用新型的实用新型目的在于：针对现有强制供氧式燃烧炉存在的上述问题，提供一种涡扇增压燃柴炉。本实用新型的涡扇增压燃柴炉为配风系统设置独立的风腔，提高供氧效率的同时，解决配风系统的散热问题。炉体采用多层结构，设置用于为炉膛均匀供氧的导气腔，解决燃烧不充分的问题。并为炉体设置炉头，以解决开敞式炉膛口加热效率低、炉灰污染食物的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：包括从上至下依次固定连接的炉体、隔热板和座体；座体包括座筒、配风元件和风管，座筒内形成有风腔，座筒侧壁开设有连通风腔的若干座筒进气孔；座筒的风腔内设有配风元件，配风元件的顶部设有进风口，配风元件的侧壁上设有出风口，该出风口通过风管穿过隔热板连通炉体。

由于上述结构的设置，隔热板和独立于炉体的风腔可以将炉体内燃烧产生的热能最大程度隔绝在风腔外。将配风元件采用侧卧的方式固定在风腔底部，进风口位于其顶部，外界冷空气进入风腔后首先与配风元件上方的热空气混合，再通过配风元件顶部的进气口经由风管输送至炉体内。当配风元件工作时，由于炉体与座体之间设置有隔热板，因此，炉体内燃料燃烧时产生的热量只能通过热传导和热辐射的方式向风腔传递，传热效率大幅降低。外界冷空气与配风元件上方热空气混合的过程具有四方面作用。第一，进入炉体的空气在此过程中得到预热，对维持炉体内温度具有重要意义。尤其是对于不易燃的生物质燃料而言，进风温度过低会使炉体内升温速度变慢，火力减小。提高进风温度不仅能够提高炉体内升温速度，而且具有助燃的效果。第二，空气混合的过程可以起到除湿的作用。在空气湿度较大的地区使用时，潮湿的空气容易造成燃料不易燃烧，且燃烧易产生浓烟。第三，风腔内温度降低，对配风元件起到良好的散热作用，延长其使用寿命。第四，热传导和热辐射的效率与距离呈反比，配风元件上方空气温度最高，将配风元件进风口设置在顶部，以达到最佳的预热和散热的效果。

进一步地，配风元件的进风口在风腔内与通风孔连通，进风口对准炉体底部的隔热板；配风元件采用涡轮风扇;风管具有呈预定弧度的弯曲部，预定弧度为70-90°

由于上述结构的设置，涡轮风扇进风口正对隔热板，涡轮风扇出风口通过具有弯曲部的风管穿过隔热板连通炉体内，如此达到最佳的散热和预热效果。除此之外，当配风元件停止工作，而炉体内燃料持续燃烧时，弯曲部可以极大地降低炉体与风腔之间的热对流效率，防止涡轮风扇受热损坏。

进一步地，底座外壁上设置有调速开关和充电接口，调速开关和充电接口均与配风元件连接，充电接口为常规充电接口和/或USB充电接口；座体底部设置有若干可快速装卸的支脚，扩大炉子支撑半径，提高炉体稳定性。

由于上述结构的设置，配风元件可以通过常规220v电源进行供电，也可以通过如充电宝之类的移动电源进行供电。由于涡扇增压燃柴炉需要适应较为恶劣的使用条件，如草地、山地等地表不平整的环境，为保持燃柴炉整体的平衡而在座体底部设置可调节高度的支脚。

进一步地，炉体包括隔热筒、炉膛和封闭连接机构；炉膛置于隔热筒内，且通过封闭连接机构连接，隔热筒与炉膛之间形成有导气腔，炉膛上设有连通导气腔与炉膛内的进风孔；风管穿过隔热板连通至导气腔。

由于上述结构的设置，隔热筒可以进一步降低炉体与风腔之间的传热效率。由配风元件输送的空气通过风管进入导气腔，高温空气燃烧技术（HTAC）即在此部位实现，空气经过加热后，再经过炉膛上开设的进风孔进入炉膛内，与高温的木煤气进行混合燃烧，能够充分地提高燃料的燃烧效率。

进一步地，封闭连接机构设置在隔热筒与炉膛之间，以使炉膛可拆卸地嵌套在隔热筒内，且隔热筒底部与炉膛底部分离;封闭连接机构包括设置在隔热筒内壁上的环状凸台和设置在炉膛外壁上的环状凸缘，环状凸缘抵压在环状凸台上。

由于上述结构的设置，用于盛放和燃烧燃料的炉膛通过封闭连接机构可拆卸地嵌套在隔热筒内，在炉膛损坏的情况下，使用者可以便捷的取放和替换炉膛。环状凸台和环状凸缘的抵压配合可以同时起到限位和封闭的作用。隔热筒与炉膛通过环状凸台和环状凸缘的配合实现相对位置的固定，同时，导气腔内的空气无法通过隔热筒与炉膛之间的间隙向炉体外流动，提高强制供氧的效率。

进一步地，炉膛底部向炉膛内凹陷，炉膛底部中间部位进一步向炉膛内凹陷并形成导风锥台；进风孔包括若干第一进风孔和若干第二进风孔，若干第一进风孔沿导风锥台圆周均匀设置，若干第二进风孔沿炉膛圆周均匀设置。

由于上述结构的设置，炉膛底部呈凹陷状并设置导风锥台可以引导由风管进入导气腔的空气优先由若干第一进风孔进入炉膛内，确保炉膛中央位置的燃料能够得到充分供氧。同时，燃烧产生的碳渣、炉灰会在风力作用下沿炉膛径向方向向炉膛内壁推挤，避免碳渣和炉灰堆积在第一进风孔处，影响供氧效率。部分空气还可以通过设置在炉膛侧壁上的若干第二进风孔进入炉膛内，疏通出靠近炉膛内壁的进气通道，使靠近其内壁的燃料也能够得到充分供氧和燃烧。同时，若干第二进风孔还可以避免炉灰堆积在靠近内壁的燃料上，减少燃料的燃烧窒息。

进一步地，炉膛侧壁与底部连接处设置有第一弧形圆角，隔热筒侧壁与底部连接处设置有第二弧形圆角；炉体还包括防护筒，防护筒同心地套设在隔热筒外围，防护筒下端固定在隔热板上；防护筒与隔热筒之间设置有间距，该间距的范围为4-10mm，防护筒与隔热筒之间填充有柔性隔热材料，防护筒外壁上沿其圆周均匀设置有若干排气孔。

由于上述结构的设置，炉膛和隔热筒底部设置的第一弧形圆角和第二弧形圆角可以减少空气阻力，提高供氧效率。隔热筒、隔热筒与防护筒之间的间隙以及间隙中填充的柔性隔热材料可以同时起到隔热和缓冲保护的作用。一方面，隔热筒外壁温度较高，易对使用者造成烫伤，在其外围设置柔性隔热材料和防护筒可以避免使用者被高温烫伤。另一方面，防护筒和柔性隔热材料可以避免隔热筒内的封闭结构受碰撞冲击而被破坏。防护筒外壁上的排气孔利于间隙内的空气流通，使积聚的热量及时散发出来。

进一步地，涡扇增压燃柴炉还包括炉头，炉头包括金属网、炉架和炉罩，炉架和炉罩从上至下依次盖设在炉体顶部，炉罩中部开设有加热口，金属网固定在加热口处；炉罩上还设置有若干卡扣，以使炉架可拆卸地固定在炉罩上。

由于上述结构的设置，金属网和炉罩能够防止炉膛内的炉灰随气流飞出炉膛。

进一步地，金属网为镍丝网；炉罩上还设置有若干卡扣，以使炉架可拆卸地固定在炉罩上。

由于上述结构的设置，镍丝网高温受热后会发出高强度红外线。由于红外线的频率与物质分子的固有频率相近，分子容易共振，因此能够使物体的升温速度加快。镍丝网的辅助加热作用使得物体受热更均匀、升温速度更快、加热效率更高。炉罩与炉架通过卡扣连为一体，方便在添加燃料时使炉头与炉体快速分离。

进一步地，炉罩呈锥筒状结构或阶梯锥筒状结构；炉架包括基环和若干支撑爪，若干支撑爪沿基环圆周均匀设置；基环内径小于座筒外径，以使座筒可拆卸地嵌套在倒置的炉架内。

由于上述结构的设置，锥筒状或阶梯锥筒状的炉罩可以增加炉体内燃料存放量，减少燃料添加的次数，延长燃烧时间。在燃柴炉运输或储存时，炉罩可以倒扣在炉体顶部，而底座可以放置在倒置的炉架中，进一步减小燃柴炉的整体体积。

综上，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、隔热板和独立于炉体的风腔可以将炉体内燃烧产生的热能最大程度隔绝在风腔外，避免配风元件受到；

2、配风元件采用侧卧的方式固定在风腔底部，进风口位于其顶部，外界冷空气进入风腔后首先与配风元件上方的热空气混合，再通过配风元件顶部的进气口经由风管输送至炉体内。外界冷空气与配风元件上方热空气混合的过程具有预热、除湿、散热等多方面作用；

3、在配风元件停止工作，而炉体内燃料持续燃烧时，弧度为70-90°的弯曲部可以极大地降低炉体与风腔之间的热对流效率，防止配风元件受热损坏；

4、隔热筒可以进一步降低炉体与风腔之间的传热效率；

5、炉膛和隔热筒采用分离式结构，方便使用者取放和替换炉膛；

6、由配风元件输送的空气通过风管进入导气腔，再经过炉膛上开设的进风孔进入炉膛内，提高炉膛内燃料的燃烧效率；

7、导风锥台和呈凹陷状的炉膛底部可以引导由风管进入导气腔的空气优先由若干第一进风孔进入炉膛内，确保炉膛中央位置的燃料能够得到充分供氧。同时，燃烧产生的碳渣、炉灰会在风力作用下沿炉膛径向方向向炉膛内壁推挤，避免碳渣和炉灰堆积在第一进风孔处，影响供氧效率；

8、若干第二进风孔可以疏通出靠近炉膛内壁的进气通道，使靠近其内壁的燃料也能够得到充分供氧和燃烧，避免炉灰堆积在靠近内壁的燃料上，减少燃料的燃烧窒息；

9、炉膛和隔热筒底部设置的第一弧形圆角和第二弧形圆角可以减少空气阻力，提高供氧效率；

10、隔热筒、隔热筒与防护筒之间的间隙以及间隙中填充的柔性隔热材料可以同时起到隔热和缓冲保护的作用；

11、隔热筒与防护筒两者之间设置间距可以避免隔热筒膨胀后受到防护筒的挤压；防护筒外壁上的排气孔用于适应隔热筒与防护筒之间由于二者变形而造成的空气容积变化；

12、由于涡扇增压燃柴炉需要适应较为恶劣的使用条件，如草地、山地等地表不平整的环境，为保持燃柴炉整体的平衡而在座体底部设置可调节高度的支脚；

13、锥筒状或阶梯锥筒状的炉罩可以增加炉体内燃料存放量，减少燃料添加的次数，延长燃烧时间；炉罩可以倒扣在炉体顶部，而底座可以放置在倒置的炉架中，进一步减小燃柴炉的整体体积，便于运输和储存。

附图说明

图1是本实用新型涡扇增压燃柴炉的立体结构示意图；

图2是本实用新型涡扇增压燃柴炉的剖视图；

图3是本实用新型涡扇增压燃柴炉的正视图；

图4是本实用新型涡扇增压燃柴炉的左视图；

图中标记：100-座体；200-隔热板；300-炉体；400-炉头；110-座筒；111-座筒进气孔；112-支脚；120-配风元件；130-风管；310-隔热筒；320-炉膛；321-导风锥台；322-第一进风孔；323-第二进风孔；330-防护筒；331-排气孔；410-炉罩；420-金属网；430-炉架；431-基环；432-支撑爪；440-卡扣。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1-4说明根据本公开实施例的涡扇增压燃柴炉，包括炉头400、炉体300、隔热板200和座体100。炉体300、隔热板200和座体100依次固定连接，而炉头400盖设在炉体300顶部以支撑炊具等物品。

本实施例中，座体100包括座筒110、配风元件120和风管130。座筒110内形成有风腔，座筒110侧壁开设有与风腔连通的若干座筒进气孔111，座体100底部设置有四个可调节高度的支脚112。配风元件120设置在风腔内，底座外壁上设置有调速开关和USB充电接口，调速开关和充电接口均与配风元件120连接。优选地，配风元件120使用涡轮风扇。涡轮风扇具有位于顶部的进风口和位于侧面的出风口，涡轮风扇的进风口对准炉体300下方的隔热板200，涡轮风扇的出风口通过风管130与炉体300连通。其中，风管130具有呈预定弧度的弯曲部，预定弧度范围为90-110°，优选弧度为90°。

本实施例中，炉体300包括隔热筒310、炉膛320、封闭连接机构和防护筒330。隔热筒310和炉膛320均为底部封闭、顶部开放结构，封闭连接机构设置在隔热筒310与炉膛320之间。封闭连接机构包括设置在隔热筒310内壁上的环状凸台和设置在炉膛320外壁上的环状凸缘，环状凸缘抵压在环状凸台上，以使炉膛320悬空地挂设在隔热筒310内。隔热筒310与炉膛320之间形成有导气腔，风管130穿过隔热板200与导气腔连通。炉膛320底部向炉膛320内凹陷，炉膛320底部中间部位进一步向炉膛320内凹陷并形成导风锥台321；炉膛320上设有连通导气腔与炉膛320内的进风孔，包括若干第一进风孔322和若干第二进风孔323。导风锥台321侧壁上沿其圆周均匀设置有若干第一进风孔322。炉膛320侧壁上设置有三组第二进风孔323，两组进风孔位于炉膛320上部，一组第二进风孔323位于炉膛320中下部。每组第二进风孔323均沿炉膛320圆周均匀设置。炉膛320侧壁与底部连接处设置有第一弧形圆角，隔热筒310侧壁与底部连接处设置有第二弧形圆角，用于减少导气腔内空气阻力。防护筒330呈中空的筒状，其同心地套设在隔热筒310外围，防护筒330下端固定在隔热板200上，上端通过连接环与隔热筒310固定连接。防护筒330与隔热筒310之间设置有4-10mm的间距，防护筒330与隔热筒310之间填充有柔性隔热材料。防护筒330外壁上沿其圆周均匀设置有若干排气孔331。

本实施例中，炉头400包括金属网420、炉架430和炉罩410，炉架430和炉罩410从上至下依次盖设在炉体300顶部。炉罩410中部开设有加热口，金属网420固定在加热口处。炉罩410上还设置有两个卡扣440，以使炉架430可拆卸地固定在炉罩410上。炉罩410呈锥筒状结构或阶梯锥筒状结构，优选结构为阶梯锥筒状结构，以使炉罩410可倒扣在炉体300顶部。炉架430包括基环431和五个支撑爪432，五个支撑爪432沿基环431圆周均匀设置。支撑爪432为弯折或弯曲的片状结构，弯曲的弧度或弯折的角度优选为90°，且基环431内径小于座筒110外径，如此设置可以使座筒110嵌套入倒置的炉架430内以减小体积。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。