专利名称：多功能辐射加热高效节能炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多功能辐射加热高效节能炉。
目前市面应用的家庭用煤炉具，都是采用对流加热的办法，而对流加热的热效率低，如需要功能多，功率大的炉具，则需设计较大的体积，耗煤量也多，而且受加热的限制，无法达到理想的多功能的要求和加热效果。
本实用新型的目的，是提供一种高效节能，能作采暖，淋浴、烘烤、烹饪以及茶水炉等等用途，集这些功能于一体的体积小，功能大的家用小型炉具。
为了达到上述目的，根据92年申报的92106816.6煤炭远红外线热水炉的基础上，改进设计而成的另一种小型多功能炉具，这种炉具更充分的利用一切热源，扩大辐射面积，提高辐射能量和热效率，增加使用功能。
本实用新型是由炉膛[1]、烟道接口[2]、远红外高辐射率涂(或采用工业高温扩)层[3]、间隙[4]、元筒形水套[5]、保温盖[6]烹饪基座[7]、内烟导[8]、余热水箱[9]、可折装烟管水套[11]、排烟管[12]、余热辐射烘烤箱[14]、反射铝板[15]、保温层[16]等主要部件组成。炉膛[1]、烹饪基座[7]、内烟导[8]的表层均喷涂(或工业高温扩)远红外线高辐射率层[3]，以煤为燃料在炉膛[1]内燃烧产生高温达600℃左右时，迅速传递到红外线高辐射率层[3]辐射出3-15微米波长的远红外线光波。被加热的物体吸收远红外线光波后，引起物质内部分子发生共振，使物体温度迅速上升，达到高效加热的效果。根据斯忒芬、玻尔兹曼等的理论和公式计算得出，当发热元件表面温度为600℃时，对流传热为6261千卡/时，而辐射传热为25186千卡/时，辐射传热占总传热的80％，辐射传热为对流传热的四倍以上。因此，采用辐射传热来取代对流传热，是提高加热效果节约能源的一个优良有力措施。
本实用新型的炉膛[1]，与元筒形水套[5]中间相距10-30毫米的间隙[4]，这间隙距离的大小，是根据元筒形水套[5]中水温变化的大小来决定的，根据斯忒芬、波尔兹曼的理论而言，元件表面温度越高，辐射能量越大。但是元件表面温度不能无限度的提高来增加辐射能量，根据维恩位移定律黑体的辐射通量密度的峰值波长与绝对温度成反比，即元件表面温度超过600℃时，则辐射出可见的红光，即不被高分子有机物所吸收的短波光线被辐射出来了，这就浪费了能量。因此，炉膛[1]的表面温度需保持在400-600℃为宜。而元筒形水套[5]中水温的变化，是直接影响到炉膛表面温度及辐射能量与炉膛[1]中煤燃烧性能，因此根据元筒形水套[5]中水温的变化情况，来调整间隙[4]的设计，是改善炉膛的辐射能量和煤燃烧性能的一种方法。
本实用新型的元筒形水套[5]，是环绕炉膛[1]和烟道接口[2]设置的，因此整个炉膛[1]所产生的全部辐射热源，完全被元筒形水套所吸收，而炉膛表面温度一般都在600℃左右，其辐射能量密度可高达3瓦/厘米2左右，有效辐射能量达80％以上，在这种高能量的作用下，水温迅速上升，达到高效加热水温的目的，这是炉具的主要辐射热源。
本实用新型的元筒形水套[5]顶端的一侧和余热水箱[9]相互焊接成一整体。其内部水道是连通的，余热水箱[9]的下面与烟道接口[2]位置相应处的元筒形水套[5]的筒套上，开有一个孔，内烟导的前端接头通过此孔与烟道接口[2]相插接，余热水箱的上面，焊接一个输入水管接头[10]，通过管道与可拆装烟管水套[11]的输出水管接头连接。
本实用新型的内烟导[8]的尾端，焊接烟管接头[13]，与排烟管[12]相插接，内烟导的外表面，喷涂(或工业高温扩)远红外线高辐射率涂层，它的前端与烟道接口[2]插接，装在保温密封的余热辐射烘烤箱[14]的顶部，内烟导的上面相距1.5毫米处叠装余热水箱[9]。余热水箱、内烟导与余热辐射烘烤箱的敞口处相对应的一面的形状、大小一致。余热辐射烘烤箱的一侧为元筒形水套；除与元筒形水套对应的一侧和顶部两面外，其余四面，均敷设反射铝板。内烟导[8]的热源，是由烟道接口[2]排出的高达400-500℃左右的烟温，流经内烟导时，内烟导的表面保温在400℃左右，使表层远红外线高辐射率层产生辐射热源。它的上表面产生的辐射热源，为余热水箱[9]所吸取，加热内部的水温。下表面产生的辐射热源，为余热辐射烘烤箱内的被烘烤物所吸收，烘烤食品。在不作烘烤用时，烘箱内部全空。因为各面都装有反射铝板，将远红外线光波反射出来，大部份为烘烤箱一侧的元筒形水套所吸收，因而更促进元筒形水套内的水温加快上升。利用这余热热源，扩大辐射面积，增加辐射热源，这样在很大的程度上，提高了热效率，成为炉具的第二次余热辐射热源。
本实用新型的水源，是经过减压后的自来水，由可拆装烟管水套[11]的下接头输入，水套焊接在排烟管的外表层上，当水流经高温排烟管[12]的管壁时，水吸收高温，使水温迅速上升，这就充分利用了一切余热，在一定的程度又提高了热效率。这被加热了的水，由可拆装烟管水套[11]的上部接头经管道输送到余热水箱[9]。在余热水箱中又吸收由内烟导[8]辐射来的热源，水温得到再一次的提高。经过这二次余热加温的热水，再输入到元筒形水套[5]时，使水温得到了一定的稳定性能，对炉膛的辐射和煤燃烧性能的影响也减少了，因而炉膛和水箱的间隙[4]也可缩小，相应地提高了热效率。元筒形水箱再接受炉膛主辐射热源的加热后，得到大量的热水源。
由于采暖、淋浴等所用的热水和开水，采用了上述三次加温的办法。使水温的加热速度大幅地提高了，才能得到淋浴的热水源和能供三组取暖散热片的热源。
本实用新型在作烹饪时，开启保温盖[6]即可进行烹饪，烹饪的热源，除来自炉膛的对流加热外，还增加了烹饪基座上的辐射热源，在一定的程度上增加了烹饪的热量，加快了烹饪的速度。
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附图为剖视图。
附图也就是多功能辐射加热高效节能炉的基本结构图，在实施时，除用煤作燃料外，还可以因地制宜，就地取材的办法，使用各种燃料，如山区采用柴、木炭、西北蒙古等地采用牛马粪，以及山区的木竹器工业，采用加工剩余的废料作燃料。使用这些燃料，燃烧性能更好，热效率比耦煤还要高。同样也能达到多功能高效节能的目的。
这种炉具热效率最高的是使用烟块煤，其次是散煤和煤球，耦煤的热效率较差，但是还是比一般对流加热的炉具高得很多。
权利要求1.一种多功能辐射加热高效节能炉，是由炉膛[1]、烟道接口[2]、远红外高辐射率涂层[3]、间隙[4]、元筒形水套[5]、保温盖[6]、烹饪基座[7]、内烟导[8]、余热水箱[9]、可拆装烟管水套[11]、排烟管[12]、余热辐射烘烤箱[14]、保温层[16]等主要部件组成，其特征在于炉膛[1]、内烟导[8]、烹饪基座[7]的外表面均喷涂远红外线高辐率涂层[3]；环绕炉膛[1]和烟道接口[2]的周围，包围装设元筒形水套[5]；其顶端的一侧，焊接余热水箱[9]，其内部水道是彼此相互连通的；余热水箱的下部与烟道接口[2]位置相应处的元筒形水套的筒套上，开有一个孔，内烟导[8]的接口通过此孔与烟道接口[2]互相插接，余热水箱[9]的上面焊接输入水管接头[10]，与可拆装烟管水套[11]上的输出水管接头通过管道相连接，元筒形水套的上端面焊接输出热水管接头[17]和底部焊接排污水管接头[18]。
2.根据权利要求[1]所述的节能炉，其特征在于炉膛[1]和元筒形水套[5]之间，有10-30毫米的间隙[4]。
3.根据权利要求[1]所述的节能炉，其特征在于内烟导[8]安装在余热辐射烘烤箱[14]的顶部，在内烟导上面相距1.5毫米处叠装余热水箱[9]，余热水箱、内烟导、与余热辐射烘烤箱的项上敞口处相对应的一面的形状、大小一致；内烟导的尾端焊接烟管接头[13]，与排烟管[12]插接。
4.根据权利要求[1]所述的节能炉，其特征在于设计有可拆装烟管水套[11]，水套焊接在排烟管[12]的外表层上，水套外表层焊接输入和输出两个接头，输入接头与减压后的自来水相连接，输出接头通过管道与余热水箱的输入接头[10]连接。
5.根据权利要求[1]所述的节能炉，其特征在于内烟导[8]的下部和元筒形水套的一侧设有余热辐射烘烤箱[14]，它除与元筒形水套相邻的一面和顶上敞口处一面外，其余四面，均安装有反射铝板[15]。
6.根据权利要求[1]所述的节能炉，其特征在于四周及上下部位(除出灰口和烟管外)都敷设有保温层[16]保温。
专利摘要一种小型多功能辐射加热高效节能炉,可作采暖、淋浴、烘烤、烹饪和茶水炉等用途。以煤为燃料,产生远红外线辐射加热的新型炉具,它具有主辐射加热热源和第二次余热辐射加热热源,及第三次余热热源。由于具备这三次加热的热源,大幅度地提高了热效率,扩大使用功能。成为一个体积小、功能多、功效高的小型炉具。
文档编号F24B9/00GK2272982SQ9523786
公开日1998年1月21日 申请日期1995年10月26日 优先权日1995年10月26日
发明者肖克和 申请人:肖克和