专利名称：自控封火多功能蜂窝煤炉的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种使用固体燃料的家用炉，尤其是适宜燃烧蜂窝煤的、能自动控制关闭炉门进行封火並报讯的煤炉。
现有技术中的这类煤炉，如中国专利局公告的CN85205854U“节能自控蜂窝煤炉”，存在下述不足之处1.做出的米饭不能达到基本质量要求。问题在于盛有米和水的焖饭锅座在带有热烟气的炉口上长达数小时之久，在热烟气的冲刷下，锅内温度逐渐升高，米粒充分吸水直至渗透芯部，米饭会处于稀烂状态。炉门在数小时后被打开进风供氧，则由于炉口处排风面积较大，燃烧容积亦大，使煤饼处于旺火燃烧状态，会使锅内沸腾过大造成外溢现象；在自动关闭炉门后，锅内水已蒸发完，锅底温度乃大于100℃，处于旺火状态下的炉温一时降不下来，很容易做成上部稀烂下部糊化的锅巴饭。
2.该煤炉由电子石英钟定时控制打开炉门的扇形孔用火，一次进风供氧不足，加之内外烟道弯折，烟气阻力大，上火速度较慢；用感温器测锅盖温度使炉门关闭封火，可靠性差。其所采用的电子石英钟控制炉门的机构复杂、成本高。另外，动、静轮片固定死在炉门处限制了使用煤炉的多样化要求。
3.该煤炉虽有二次进风，但结构不合理，二次燃烧效果差。
4.该煤炉的热水器只在靠烟道的一方受烟气冲刷，烟道对方和其它方向上均无余热利用效果，热效率低。
5.该煤炉的灰斗室与炉膛相连通，又无保温层，易向四周和炉底散热，灰斗室的密封性不好，影响封火效果。
针对上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种结构合理、热效率高、工作性能可靠的自控封火煤炉。
本实用新型所说的自控封火多功能蜂窝煤炉由炉体(22)、炉内的炉芯(26)、保温层(7、8)、热水器(15)、二次进风结构、烟道(11)、炉体上的炉门机构及其控制装置和炉底的排灰机构组成，在炉口的炉盖板(12)上设置有一个限温座锅圈(10)和一个阻火圈(56)，分别用于自控做饭和其它做炊。上述座锅圈(10)的圆周上有若干个非均布的孔眼，能限制炉内通风量、控制升温速度和最高炉温。上述阻火圈(56)是一具有抛面的马蹄形阻火圈，它与热水器(15)上部的喇叭形膛面形成水平烟道。炉盖板(12)的圆周上有若干通气孔，炉盖板(12)下有一密封的环形风道(6)和自炉体(22)四面，通过热水器(15)引入与该环形风道(6)成不同夹角的二次进风管(13、21、27)所组成的二次进风结构。由于夹角不等，故二次风温不等，二次风流速不等，产生了二次风压差。设计上使靠烟道(11)一方的后面进风管(13)与环形风管(6)的夹角最小，使其风速加快，从而迫使火焰向阻火圈(56)前沿移动，加上两侧和正面二次风速的作用，能使燃烧中心搅动强烈，上层火焰会翻至下层再燃烧，可燃气体从炉盖板(12)的圆周孔眼喷出长长火苗，类似煤油炉的燃烧效果。同时，热烟气经过上述马蹄形烟道冲刷热水器(15)上部喇叭膛面自烟道(11)排出，提高了余热利用率，如
图11所示。由于烟气所受阻力小，故提高了上火速度。
本煤炉炉膛内的炉芯(26)是一个圆台形的，其内壁上有数条凸棱，其底部有二条以上刀刃形炉条的金属炉芯，它座在用保温材料制作成的炉芯垫(16)上。上述凸棱起定位煤饼的作用，刀刃形炉条便于切碎燃尽的煤饼落入灰室(17)。炉芯(26)周围的保温层(7)与热水器(15)下部圆周之间有一密封的空气夹层(14)，它产生的温室效应既提高了对热水器(15)的加热效果，又不既影响主火效率。热水器(15)外围和炉体(22)之间还有一保温层(8)，以减少热水器(15)向外散热。
炉体的排灰机构由上述炉芯垫(16)围成的灰室(17)及其下的抽拉插板(18)和抽屉灰斗(19)组成。炉芯垫(16)的作用一是减少炉芯(26)向下导热，二是保持落入灰室(17)内的煤灰的余热，以便由一次进风管(25)进入炉内的风把余热带上炉膛，起到预热一次风的作用，充分利用煤灰中的余热，提高了热效率。本煤炉排灰时无灰尘污染，关闭一次进风管(25)，拉出抽拉插板(18)，煤灰即落入灰屉斗(19)内，再拉出抽屉排灰即可。上述排灰机构封闭性能好，不会影响封火效果。
本煤炉炉体(22)上的炉门机构是由与一次进风管(25)上的炉门座(44)动配合连接的、且与之成夹角偏心结构的炉门(35)，和其上的可调圆片(36)、调手(37)及拉钩(33)组成，拉勾(33)与传动机构的定位滑轮(32)为勾挂连接，与定位滑轮(32)相邻的是和传动机构的输出轴紧配合连接的拨块(34)，炉门(35)和可调圆片(36)上开有调节孔(40)和封火孔(38)。转动调手(37)可改变上述两种孔的启闭程度调节不同进气量，适应不同的炊事需要，满足使用煤炉的多样化要求。
炉门机构的控制装置由传动机构及其控制电路(31)组成，该电路(31)的电源负极分别和开关K2一端、双联开关K1(41)的常闭触点K1－1一端连接，插座CK和定时器K3並联的一端接点与K1－1另一端连接，其另一端接点和电机M(45)的一端连接，插座通过插头、导线(4)与感温器(1)连接，K2另一端接点与双联开关K1(41)的常开触点K1－2一端连接，K1－2另一接点与集成块相互连通的脚1、2及喇叭yD一端连接，喇叭另一端与脚5连接，脚6和电机M(45)另一端並联在电源正极上，电阻R並联在脚7、8上，脚3、4为空脚。
本煤炉在自控做饭时，把蒸饭器(2)放入外锅(3)内的三角架(9)上，外锅(3)通过孔锅(29)(兼烟罩作用)座在座锅圈(10)上，插入蒸饭器(2)内的感温器(1)通过导线(4)与插头和控制电路(31)的插座CK连接。转动调手(37)开启封火孔(38)，由于位置差关系，调节孔(40)被关闭，将拉勾(33)勾挂在传动机构的定位滑轮(32)上，与此同时控制电路(31)的双联开关K1(41)被炉门(35)压缩，使其K1－1触点接通，K1－2触点断开，炉门(35)处于偏心开启状态，如图3所示。
由于座锅圈(10)的排风孔眼限制了通风量，从而控制了煤炉的升温速度和最高炉温，使饭锅底部受热均匀。当锅内温度上升至沸点，感温器(1)动作接通电机电路，电机(41)，带动与之紧配连接的主动齿轮(46)转动，使齿轮(53、54)同轴转动，带动齿轮(52、51、55、47)转动，进而带动和输出轴紧连接的齿轮(50)转动，此时，与输出轴另一端死连接的凸轮拨块(34)沿顺时针方向低速转动，拨动勾挂在固定于控制盒上的定位滑轮(32)上的挂勾(33)使之分离滑落，炉门(35)在自重力下关闭，处于图4状态，则双联开关(41)的压缩杆弹出如图3虚线所示，K1－1断开，切断电机(41)电源、电机(41)停转，K1－2接通、喇叭yD发出音乐声报讯。
炉门(35)关闭后，由炉门上的封火气量孔(38)供给空气，由于煤炉不同于电炉一关即灭，本煤炉在设计上利用座锅圈(10)上的排风孔和炉门(31)上的封火气量孔(38)配合，在炉温下降过程中使锅内继续保持在沸点等温10～15分钟作为蒸煮时间，既保证米饭的质量，又使煤饼不致旺烧，为人们回家进一步做炊储备了火力。
烧开水时，把感温器(1)放入壶中，接通报讯开关K2，当水烧至沸点时，如上所述感温器(1)动作，炉门(35)关闭並发声报讯。
定时蒸煮时，拔掉感温器(1)，接通定时器开关K3，调好蒸煮时间，预定时间到炉门(35)关闭並发声报讯。
使用本煤炉自控做饭，只需上班前打开炉门(35)座锅，下班后饭已做熟，解决了双职工做饭难的问题。
本煤炉用国家标准GGB6412－86(家庭用煤及试验方法)经省有关部门测定主锅热效率为54.3％，综合热效率为80％，封火后主锅热效率大于45％，二次燃烧效果好，炉温高，火力强度为41.4克／分，CO平均浓度在300PPM左右，排灰时无灰尘污染。本煤炉余热利用率高，且不影响主火效率。热水器和炉体设计成整体形式，体积小，保温性能好，省去了在洗澡间挂热水箱的麻烦，本炉工作一天可产生70℃以上热水80千克，供四人淋浴。本煤炉所采用的薄壁铸铁炉芯，经久耐用，益热损失小，一烧就热，有利于提高炉温，加上烟气流通，故上火速度较快，经测定上火时间为10～15分钟，若是连续封火，打开炉门即可上火，这正是使用煤炉所需要的。
综上所述，本实用新型不仅具有结构合理、多种功能，而且有热效率高、污染小、综合利用的优点。
下面结合本实用新型实施例的附图作进一步说明。
图1是本实施例的正视图。
图2是
图1A－A面的剖视图。
图3是本实施例中炉门机构及控制装置的工作示意图。
图4是本实施例中关闭的炉门机构的侧视图。
图5是本实施例中传统机构的纵剖视图。
图6(a)是本实施例中座锅圈的俯视图。
图6(b)是图6(a)B－B面的剖视图。
图7(a)是本实施例中阻火圈的俯视图。
图7(b)是图7(a)C－C面的剖视图。
图8(a)是本实施例中炉芯的正视图。
图8(b)是本实施例中炉芯的俯视图。
图8(c)是本实施例中炉芯的仰视图。
图8(d)是本实施例中炉芯炉条的剖视图。
图9是本实施例中控制电路原理图。
图10是本实施例中定时器K3的改制图。
图11是本实施例中使用阻火圈时烟气流向示意图。
本实施例中的蒸饭器(2)是一个比外锅(3)小的，其圆周和底部都有匀布透气孔的内锅，有市售成品。炉芯(26)为内壁有6条凸棱，底部是二条刀刃形炉条的薄壁铁炉芯。座锅圈(10)的圆周上的通风孔眼为9个。用2mm厚的铁板制做的4个喇叭形二次进风管的大小头比例为21，其正面、后面和两侧二次进风管(27、13、21)与环形风管(6)的夹角分别为50°、20°和30°。炉体(22)、热水器(15)、烟道(11)、二次进风管和排灰机构均以冷作铆焊加工而成，炉芯(26)、座锅圈(10)和炉门机构均以铸铁材料机械加工而成。炉芯垫(16)以保温材料用模具压制而成。保温层(7、8)用保温材料填充糊制而成。所用的保温材料为膨胀珍珠岩或蛭石。一次进风管(25)上有炉门座(44)，其管口上有密封圈(39)，螺栓(42)穿过炉门(35)和炉门座(44)上的孔，穿入弹簧(43)用螺帽使弹簧(43)定位，最后用销钉穿在螺栓(42)未端的孔内。炉门(35)和可调圆片(36)按一次加工出4个均匀分布的φ12mm的调节孔(40)和2个与调手(37)垂直的φ2mm的封火孔(36)。炉体上的(24、20)分别为冷、热水进水口，(28)为观察孔并可投入其它燃料，(23)为观察孔盖。(48)为防尘罩。电机M(45)及变速齿轮组(52、51、55、47)采用市售成品，其体积为60mm×22mm×22mm，电机电压为3V、负载力矩15克·厘米，转速为3000转／分，把输出轴一端板上螺纹和凸轮拨块(34)的螺纹联接並用螺帽紧固。凸轮拨块(34)用2.5mm铁块加工。控制电路(31)中的双联开关K1(41)为市售具有一常闭和一常开触点的圆柱形小型开关，K2为市售单刀或双刀开关，K3为经改装的一小时机械定时器开关触点，把原属于工作时接通状态改制成工作时断开状态，具体改制方法如下，参照
图10所示，(59)为原定时器定触点接头，(60)为动触点接头，(61)为控制簧，(62)为控制轮，把引线(57)从原定触点(59)接头改焊在铜夹板(64)处並引出，再在柱(65)上焊一弹性铜片作为改制后的定触点(63)，最后用万用电表测试每次通断电均能接触良好为准，改制就算完成。集成块为Dy－100型音乐集成块，电阻R的阻值为68KΩ，yD为小型8Ω电动扬声器、热水器(15)的容量为40千克。感温器(1)是95～100℃小型密封常开型温度继电器。
权利要求1.一种自控封火多功能蜂窝煤炉，属于使用固体燃料的家用炉，由炉体(22)、炉内的炉芯(26)、保温层(7、8)、热水器(15)、二次进风结构、烟道(11)、炉体上的炉门机构及其控制装置和炉底的排灰机构组成，其特征在于a.该煤炉在炉口的炉盖板(12)上设置有一个限温座锅圈(10)和一个阻火圈(56)；b.上述炉盖板(12)的圆周上有若干个通气孔，该炉盖板(12)的下面有由一密封的环形风道(6)和自炉体(22)四面、通过热水器(15)引入与环形风道(6)不同夹角的二次风管(13、21、27)组成的二次进风结构。c.该煤炉的炉腔内的炉芯(26)是一个圆台形的，其内壁上有数条凸棱、其底部有二条以上刀刃形炉条的金属炉芯，它座在由保温材料制作成的炉芯垫(16)上；d.上述炉芯(26)周围的保温层(7)与热水器(15)下部圆周之间有一密封的空气夹层(14)，热水器(15)外围和炉体(22)之间还有一保温层(8)；e.上述排灰机构由炉芯垫(16)围成的灰室(17)及其下的抽拉插板(18)和抽屉灰斗(19)所组成；f.炉体(22)上的炉门机构是由与一次进风管(25)上的炉门座(44)动配合连接的、且与之成夹角偏心结构的炉门(35)和其上的可调圆片(36)、调手(37)及拉勾(33)组成，拉勾(33)与传动机构的定位滑轮(32)为勾挂连接，与定位滑轮(32)相邻的是和传动机构的输出轴紧配合连接的拨块(34)，炉门(35)和可调圆片(36)上开有调节孔(40)和封火孔(38)，g.上述控制装置传动机构及其控制电路(31)组成，该控制电路(31)的电源负极分别和开关K2一端、双联开关K1(41)的常闭触点K1-1一端连接；插座CK和定时器K3並联的一端接点与K1-1另一端连接，插座CK通过插头、导线(4)与感温器(1)连接，K2另一端接点与双联开关K1(41)的常开触点K1-2一端连接，K1-2另一接点与集成块相互连通的脚1、2及喇叭YD一端连接，喇叭YD另一端与脚5连接，脚6和电机M(45)另一端並联在电源正极上，电阻R并联在脚7、8上，脚3、4为空脚。
2.如权利要求1所说的煤炉，其特征在于上述座锅圈(10)的圆周上有9个非均布的通风孔。
3.如权利要求1所说的煤炉，其特征在于上述阻火圈(56)是一具有抛面的马蹄形阻火圈，它与热水器(15)上部的喇叭形膛面形成水平烟道。
4.如权利要求1所说的煤炉，其特征在于上述二次进风管(13、27、21)均是喇叭形的，且其大小头比例为21的进风管，其正面、后面和两侧引入的四支进风管与环形风道(6)的夹角分别为50°、20°和30°。
5.如权利要求1所说的煤炉，其特征在于上述炉芯(26)是是其内壁上有6条凸棱、底部有2根炉条的铸铁薄壁炉芯。
6.如权利要求1所说的煤炉，其特征在于上述炉门(35)和可调圆片(36)上有4个均匀分布的调节孔(40)和2个与调手(37)垂直的封火孔(36)。
7.如权利要求1所说的煤炉，其特征在于上述感温器(1)是95～100℃小型密封常开型温度继电器。
8.如权利要求1所说的煤炉，其特征在于上述拨块(34)是一凸轮。
9.如权利要求1所说的煤炉，其特征在于上述控制电路(31)中的双联开关K1(41)是有一常闭和一常开的圆柱形小型开关。
专利摘要一种自控封火多功能蜂窝煤炉，属于使用固体燃料的家用炉，由炉体、炉芯、保温层、热水器、二次进风结构、烟道、炉体上的炉门机构及其控制装置和炉底的排灰机构组成。本煤炉具有结构合理、热效率高污染小，功能多和综合利用好等优点，其压差式二次燃烧结构使主锅效率高达54％，综合热效率达80％，且上火速度快，能自动做饭、烧水且发声报讯。其热水器每天可供四人洗澡，为用户节省时间节约能源，特别适于城镇居民和双职工家庭使用。
文档编号F24B1/183GK2037031SQ8820606
公开日1989年5月3日 申请日期1988年5月17日 优先权日1988年5月17日
发明者刘卓拥 申请人:刘卓拥