一种二次供风采暖炉

技术领域

本发明涉及采暖炉技术领域，具体而言，涉及一种二次供风采暖炉。

背景技术

采暖炉又称取暖炉，是一种传统的取暖用炉具，在冬季较冷的地区(如东北、新疆、西藏等)应用尤其广泛，其原理就是利用炉体内部的燃烧室燃烧燃料从而加热炉体夹层水套内的水，当水加热至一定程度后将热水引入室内并通过散热片等装置将热量散出，以实现供暖，随后水在流入炉体的加热水套内再次加热，从而形成一个循环。

现有技术中的采暖炉种类多样，如申请号为CN2013102502313公开的一种生物质采暖炊事两用炉以及申请号为CN2010202035445公开的一种生物质成型燃料系列炊事采暖炉具，该两项专利文件均公开了设置燃烧室来燃烧燃料，并将产生的热量引入加热室对水套进行加热，以实现加热水套中的水。然而，上述两个采暖炉的燃烧室空间都较大，无法起到聚集热量的作用，热量在四处扩散的过程中可能消散，导致实际进入加热室的热量较少，从而造成热能的浪费，对热能的利用率低。

申请内容

本发明的目的在于提供一种二次供风采暖炉，其通过设置在燃烧室内设置炉芯，使得燃料在炉芯内部的有限空间内燃烧，从而使得尽可能多的热量能够进入加热室。此外，通过设置一次供风腔和二次供风腔，从而对燃烧器进行二次供风以实现二次燃烧，进一步提高热能利用率。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：

一种二次供风采暖炉，包括炉体，所述炉体包括内胆和外胆，所述内胆和所述外胆之间形成夹层水套，所述内胆内部设有燃烧室和加热室，所述燃烧室与所述加热室之间通过火口连通，所述加热室内部设有与所述夹层水套连通的加热水套组件，所述燃烧室内部设有炉芯，所述炉芯顶部设有燃烧器，所述炉芯底部设有炉箅，所述炉箅下方设有集灰腔，所述集灰腔与外部环境连通，所述炉芯与所述燃烧室的内壁形成有一次供风腔，所述燃烧器的外围设有二次供风腔；所述一次供风腔分别与所述集灰腔、所述二次供风腔连通。

通过上述设置，在使用时先将燃料加入至炉芯内部并引燃，此时外部环境的空气经集灰腔进入一次供风腔，此时燃料燃烧产生的热量一部分经炉芯的壁传递至一次供风腔，从而对一次供风腔内的空气进行预热，随后经预热后的空气进入二次供风腔，此时燃料燃烧时产生的高温向上扩散至燃烧器时，二次供风腔内的热空气从燃烧器上设置的通风孔进入燃烧器内部与高温烟气充分混合，进而使得高温烟气发生二次燃烧，最终燃烧产生的烟气和热量经火口扩散至加热室内对加热水套组件进行加热，实现采暖。由上述可见，一方面，本发明通过设置炉芯来限制燃料在有限空间内燃烧，以尽可能的防止热量四处扩散，使得尽可能多的热量进入加热室，提高热能利用率；另一方面，本发明通过设置一次供风腔和二次供风腔，实现向燃烧器二次供风，使得燃料燃烧时产生的高温烟气与空气中的氧气再次充分混合，实现二次燃烧，进一步提高热能利用率；同时，经过一次供风腔的空气还能被炉芯壁穿出的热量加热，实现对空气进行预热，从而使得二次燃烧的效果更好。

可选的，所述加热水套组件包括可翻转的挡板、加热水套I和加热水套II，所述加热水套I和所述加热水套II均与所述夹层水套连通，所述加热水套II设于所述加热水套I与所述内胆的内侧壁之间，所述加热水套II倾斜设置。

可选的，所述加热水套II较高的一端靠近所述加热水套I,所述加热水套II较低的一端与所述内胆的内侧壁之间预留有间隙。

可选的，所述加热水套I与所述内胆的内侧壁之间设有多个加热管，多个所述加热管与所述夹层水套连通；多个所述加热管分别位于所述加热水套I和所述加热水套II、所述加热水套II和所述内胆的内侧壁之间。

可选的，所述加热水套组件还包括与所述夹层水套连通的加热水套III，所述加热水套III设于所述加热水套I与所述燃烧室之间，所述加热水套III包括竖直部和水平部，所述竖直部紧贴所述燃烧室的侧壁，所述燃烧器的底部穿过所述水平部后与所述炉芯连接。

可选的，所述炉芯的侧壁开设有一次供风口，所述一次供风口倾斜设置，所述炉芯内部与所述一次供风腔通过所述一次供风口连通。

可选的，所述炉芯内部呈上小下大的圆台结构。

可选的，所述炉体的顶部设有第一炉口以及至少一个第二炉口，所述第一炉口正对于所述火口，所述第二炉口正对所述加热室，所述第一炉口和所述第二炉口上均设有炉口盖。

可选的，所述炉芯的顶面设有承载部，所述燃烧器的底部承载于所述承载部顶面。

可选的，所述内胆与所述外胆之间设有加强筋。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

1.本发明通过在燃烧室内部设置炉芯来限制燃料在有限空间内燃烧，以尽可能的防止热量四处扩散，使得尽可能多的热量进入加热室，提高热能利用率。

2.本发明通过设置一次供风腔和二次供风腔，实现向燃烧器二次供风，使得燃料燃烧时产生的高温烟气与空气中的氧气再次充分混合，实现二次燃烧，进一步提高热能利用率；同时，经过一次供风腔的空气还能被炉芯壁穿出的热量加热，实现对空气进行预热，从而使得二次燃烧的效果更好。

3.本发明通过在加热水套I与内胆的内侧壁之间增设加热水套II，当高温烟气在加热水套I以及内胆内侧壁之间向上流动时，使得尽可能多的高温烟气与加热水套II接触以实现热交换，从而提高对热能的利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的采暖炉的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的炉体的内部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的炉体的剖视图；

图4为本发明实施例提供的燃烧室的俯视图。

图标：1-内胆，2-外胆，3-夹层水套，4-燃烧室，5-加热室，6-火口，7-排烟管，8-回水口，9-出水口，10-防爆阀，11-炉芯，1101-承载部，12-燃烧器，13-炉箅，14-集灰腔，15-集灰抽屉，16-一次供风腔，17-二次供风腔，18-挡板，19-加热水套I，20-加热水套II，21-清灰门，22-加热管，23-加热水套III，2301-竖直部，2302-水平部，24-一次供风口，25-第一炉口，26-第二炉口，27-炉口盖，28-加强筋，29-底板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1至图4，一种二次供风采暖炉，包括炉体，炉体包括内胆1和外胆2，内胆1和外胆2之间形成夹层水套3，内胆1内部设有燃烧室4和加热室5，燃烧室4与加热室5之间通过火口6连通，加热室5内部设有与夹层水套3连通的加热水套组件；同时，炉体的一侧设有排烟管7，该排烟管7与加热室5连通以排出烟气，炉体上还设有与夹层水套3连通的回水口8和出水口9，其中回水口8可以但不局限于两个，且设置在炉体的顶部；同样，出水口9也可以但不局限于两个，且设置在炉体的外胆2侧壁下方，且外胆2的侧壁设有与夹层水套3连通的防爆阀10，用于当夹层水套3内部压力过大时泄压，对于上述现有技术中的结构在此不做过多赘述。然而，现有技术中的燃烧室4空间较大，在燃料燃烧时产生的热量会四处扩散，导致部分热量未能进入加热室5，从而使得热能的利用率低。

为了解决这一问题，本实施例的燃烧室4内部设有炉芯11，炉芯11顶部设有燃烧器12，炉芯11底部设有炉箅13，炉箅13下方设有集灰腔14，集灰腔14与外部环境连通，且集灰腔14内设置有可推拉的集灰抽屉15，便于后期清理灰，同时还能控制进入集灰腔14内的空气的多少，在一定程度上起到调节火力大小的作用。炉芯11与燃烧室4的内壁预留有一定的间隙从而形成一次供风腔16，燃烧器12的外围设有二次供风腔17，即整个燃烧器12除了与火口6对应的出口外，其余部位都处于二次供风腔17内；一次供风腔16分别与集灰腔14、二次供风腔17连通。在本实施例中，形成一次供风腔16的方式为：上述炉芯11底部设有用于支撑炉芯11的底板29，底板29开设有与炉芯11内部连通的开口，且底板29四个角均为倒角结构，而炉芯11横截面呈正八边形，使得其安装在燃烧室4内后，炉芯11的其中四个面与燃烧室4的壁贴合，而另外四个面与燃烧室4之间形成间隙，即形成一次供风腔16，而一次供风腔16通过底板29上的倒角结构形成的缺口与集灰腔14连通。当然，形成一次供风腔16的方式不局限上述所述的方式。

通过上述设置，在使用时先将燃料加入至炉芯11内部并引燃，燃料燃烧时产生的灰直接从炉箅13落入集灰腔14中，便于后期对灰进行清理。在燃料燃烧初期，外部环境的空气经集灰腔14进入一次供风腔16，此时燃料燃烧产生的热量一部分经炉芯11的壁传递至一次供风腔16，从而对一次供风腔16内的空气进行预热，随后经预热后的空气进入二次供风腔17，此时燃料燃烧时产生的高温向上扩散至燃烧器12时，二次供风腔17内的热空气从燃烧器12上设置的通风孔进入燃烧器12内部与高温烟气充分混合，进而使得高温烟气发生二次燃烧，最终燃烧产生的烟气和热量经火口6扩散至加热室5内对加热水套组件进行加热，实现采暖。由上述可见，一方面，本发明通过设置炉芯11来限制燃料在有限空间内燃烧，以尽可能的防止热量四处扩散，使得尽可能多的热量进入加热室5，提高热能利用率；另一方面，本发明通过设置一次供风腔16和二次供风腔17，实现向燃烧器12二次供风，使得燃料燃烧时产生的高温烟气与空气中的氧气再次充分混合，实现二次燃烧，进一步提高热能利用率；同时，经过一次供风腔16的空气还能被从炉芯11壁穿出的热量加热，实现对空气进行预热，从而使得二次燃烧的效果更好。

同时，考虑到现有技术中的采暖炉的水套都是竖直设置的，当高温烟气从加热室5的通道流过时，与水套的接触面积小，特别是高温烟气向上流动时，其中大部分烟气直接从排烟管7排出，而没有与任何结构接触，因此导致大量热量被浪费，热能利用率低。为了解决这一问题，本实施例的加热水套组件包括可翻转的挡板18、加热水套I19和加热水套II20，其中，挡板18的作用与现有技术中的作用相同，结合附图3可见，通过翻转挡板18至不同的状态从而使得高温烟气流经不同的通道，从而实现在采暖和烹饪功能之间任意切换，当进行采暖功能时将挡板18翻转至竖直状态，使得高温烟气从加热水套I19与燃烧室4之间的通道流过，当进行烹饪时将挡板18翻转至水平状态，此时高温烟气直接从加热水套I19上方的通道向排烟管7流动。同时，加热水套I19和加热水套II20均与夹层水套3连通，加热水套II20设于加热水套I19与内胆1的内侧壁之间，加热水套II20倾斜设置。

通过上述设置，燃料在燃烧室4燃烧产生的高温烟气从火口6流出至加热室5，当需要对夹层水套3的水进行加热从而实现采暖功能时，翻转挡板18至竖直状态，此时烟气由加热水套I19与燃烧室4之间的通道向下流动，随后再转向从加热水套I19与内胆1的内侧壁之间的通道中向上流动，在向上流动过程中高温烟气充分与加热水套II20接触，实现更多的高温烟气进行热交换，最终，流经加热水套II20的高温烟气从排烟管7处排出。由此可见，本实施例通过增设加热水套II20，使得更多的高温烟气与加热水套II20进行热交换，与现有技术相比提高了热能的利用率。

此外，考虑到高温烟气的流动速度往往较快，因此，为了增大高温烟气在流动过程中的阻力。加热水套II20较高的一端靠近加热水套I19,通过该设置使得加热水套I19与加热水套II20之间的间隙为上小下大的结构，从而形成负压用于进一步增加阻力以减缓高温烟气的流动速度，从而使得高温烟气能够更加充分的加热水套II20接触，使得热交换的效果更好。另一方面，考虑到高温烟气中往往也存在大量的灰尘和杂质，且灰尘杂质往往会堆积在排烟管7与内胆1的连接口处。因此，为了便于在后期清灰时灰尘杂质落入加热室5的底部，在本实施例中，加热水套II20较低的一端与内胆1的内侧壁之间预留有间隙。该间隙用于清灰时灰尘杂质落入加热室5底部。需要说明的是，该间隙不宜过大，避免过多的高温烟气直接从该间隙流过后从排烟管7中排出。且内胆1的侧壁下方设有清灰门21，便于后期直接打开清灰门21清理加热室5内部的灰。

此外，除了增设加热水套II20来提高热交换的效果，本实施例中加热水套I19与内胆1的内侧壁之间还设有多个加热管22，多个加热管22与夹层水套3连通；多个加热管22分别位于加热水套I19和加热水套II20、加热水套II20和内胆1的内侧壁之间，即一部分加热管22位于加热水套I19与加热水套II20之间，另一部分加热管22位于加热水套II20与内胆1之间。通过增设加热管22，使得高温烟气在向上流动过程中除了与加热水套II20发生热交换外，还与加热管22发生热交换，从而使得更多的烟气进行热交换，进一步的提高热能的利用率。

另一方面，考虑到在燃料实际燃烧时往往燃烧室4附近的热量较多且温度较高，因此，为了使得燃烧室4处的热量能够得到充分利用。加热水套组件还包括与夹层水套3连通的加热水套III23，加热水套III23设于加热水套I19与燃烧室4之间，结合附图3可见，该加热水套III23呈“L”型，具体地，该加热水套III23包括竖直部2301和水平部2302，竖直部2301紧贴燃烧室4的侧壁，燃烧器12的底部穿过水平部2302后与炉芯11连接。需要说明的是，为了节省材料同时使得热传递效率更高，效果更好，上述加热水套III23的竖直部2301的一侧壁作为可作为燃烧室4的侧壁，而水平部2302的底面作为燃烧室4的顶面。在实际使用时，炉芯11内燃料燃烧时产生的一部分热量直接通传递给加热水套III23的竖直部2301，以提高热能利用率。同时，在高温烟气向下流动的过程中也有部分烟气与加热水套III23进行热交换，从而更进一步的提高了热能利用率。此外，由于燃烧器12内部的高温烟气在与二次供风腔17提供的空气混合后会发生二次燃烧，因此燃烧器12处的温度也是相当高的，通过将燃烧器12直接穿过加热水套III23的水平部2302，高温烟气二次燃烧产生的热量直接与水平部2302内部的水进行热交换，从而进一步提高热能利用率，使得采暖过程更加高效。

为了便于燃料在炉芯11内能够更好的燃烧，保证炉芯11内部具有足够的氧气。在本实施中，炉芯11的侧壁开设有一次供风口24，一次供风口24倾斜设置，炉芯11内部与一次供风腔16通过一次供风口24连通。通过上述设置，外部的空气除了从炉箅13进入炉芯11内部外，在一次供风腔16内经预热的空气通过一次供风口24也能进入炉芯11内部，在增加炉芯11内部氧气含量的基础上，也能使得空气与向上流动的高温烟气混合，从而发生二次燃烧。

在本实施例中，为了使得燃料燃烧时产生的火焰以及高温烟气更好的向燃烧器12聚集，上述的炉芯11内部呈上小下大的圆台结构，且炉芯11顶部的直径燃烧器12底部的直径相等，以尽可能的保证所有火焰和烟气都能穿过燃烧器12。

在本实施例中，为了使得该采暖实现烹饪功能，上述炉体的顶部设有第一炉口25以及至少一个第二炉口26，第一炉口25正对于火口6，第二炉口26正对加热室5，第一炉口25和第二炉口26上均设有炉口盖27。在进行烹饪时，取出炉口盖27，将烹饪器皿放置在第一炉口25和第二炉口26上进行烹饪即可，而采暖时使用炉口盖27将第一炉口25和第二炉口26盖上，以尽可能的防止热量从炉口处流出。同时，上述的第二炉口26除了用于烹饪外，还能作为清灰口，在后期对加热室5内的灰进行清理时，可直接通过第二炉口26进行清灰操作，使得清灰过程更加方便。

在本实施例中，考虑到燃烧器12在高温环境下寿命有限，因此，为了便于当燃烧器12损坏后对其进行更换，上述炉芯11的顶面设有承载部1101，燃烧器12的底部承载于承载部1101顶面，安装时直接将燃烧器12放置在承载部1101上即可，无需进行焊接等固定操作。

此外，考虑到在向夹层水套3注水以及后续对夹层水套3内的水进行加热时，夹层水套3内的水会对内胆1和外胆2产生较大的力。因此，为了提高内胆1和外胆2的结构强度，上述内胆1与外胆2之间设有加强筋28，以分担由夹层水套3内的水产生的力。

为了更好的理解本实施例的工作过程，下面将对该采暖炉的工作工程做进一步的描述。

首先，在进行采暖时，先通过回水口8向夹层水套3注水，随后将燃料放置于炉芯11内并引燃，此时挡板18被翻转至竖直状态，燃料燃烧产生的高温烟气在炉芯11内向上流动至燃烧器12时，经一次供风腔16预热的空气从燃烧器12的通气口处进入燃烧器12与高温烟气混合，产生二次燃烧，二次燃烧时后产生的高温烟气进入加热室5，并从加热水套I19与加热水套III23之间的通道向下流动，并同时对加热水套I19和加热水套III23进行加热。

随后，高温烟气在经过加热水套I19的底部后转向，从加热水套I19与内胆1的内侧壁之间的通道中向上流动，此时部分高温烟气继续对加热水套I19进行加热，而大部分的高温烟气与加热水套II20以及加热管22进行热交换，最终烟气经排烟管7排出。而夹层水套3内的水加热至一定程度后，打开出水口9通过出水管路将热水引入室内加热散热片，随后热水在经回水管路从回水口8进入夹层水套3，实现采暖的循环工作。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。