一种具有余热回收功能的壁挂炉及其工作方法

技术领域

本发明属于壁挂炉技术领域，具体涉及一种具有余热回收功能的壁挂炉及其工作方法。

背景技术

壁挂炉是燃气壁挂炉的简称，全称是“燃气壁挂式采暖炉”，是一种以天然气为能源的热水器，具有防冻保护、防干烧保护、意外熄火保护、温度过高保护、水泵防卡死保护等多种安全保护措施。

燃气壁挂炉具有强大的家庭中央供暖功能，能满足多居室的采暖需求，各个房间能够根据需求随意设定舒适温度，也可根据需要决定某个房间单独关闭供暖，并且能够提供大流量恒温卫生热水，供家庭沐浴、厨房等场所使用，经济实用。

而现有专利，CN213578127U一种可余热回收的壁挂炉，其背景技术提到，燃气壁挂炉的使用十分频繁，对于人们的生活起到了十分便利的作用，但是现有的燃气壁挂炉在使用时候会有烟气产生，这些烟气中带有很多热量，但是现有的烟气中的热量没有得到合适的利用，直接排放，不仅浪费能源，同时污染环境。

因此，对于壁挂炉使用时产生的烟气，烟气中附带的热量进行回收利用是本发明所需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有余热回收功能的壁挂炉及其工作方法，解决了现有技术中烟气中附带的热量进行回收利用。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种具有余热回收功能的壁挂炉，包括余热收集加热机构，所述余热收集加热机构包括烟气收集筒，所述烟气收集筒的内侧固定设置有冷水预加热盘旋管，所述烟气收集筒与所述冷水预加热盘旋管同轴线设置；所述烟气收集筒的内壁与所述冷水预加热盘旋管的外侧之间留有间隙，间隙内设置有烟气导向片，所述烟气导向片与所述烟气收集筒的内壁之间固定连接；所述冷水预加热盘旋管的内侧设置有烟阻转轮，所述烟阻转轮的两端与端盖之间活动连接；所述端盖固定设置在所述烟气收集筒的两端，其中一个所述端盖上开设有烟气出口。

所述烟气收集筒的下端设有烟气阻挡板，所述烟气阻挡板的下端与所述烟气收集筒的内壁之间固定连接，所述烟气阻挡板的上端与所述冷水预加热盘旋管之间固定连接；位于所述烟气阻挡板一侧设有烟气入口，所述烟气入口开设在所述烟气收集筒下端侧壁上。

上述技术方案，其原理和技术效果：

位于收集筒下端的燃气燃烧加热装置自来水进行燃烧加热时，产生具有高热量的烟气，烟气经烟气入口流入到烟气收集筒内，由于烟气阻挡板的封闭阻挡作用，烟气只能顺着顺时针方向，沿着收集筒的内壁流动，烟气流动的同时，受到烟气导向片的导流作用，烟气流向冷水预加热盘旋管，当自来水进入冷水预加热盘旋管内时，烟气的热量会对冷水预加热盘旋管内的自来水进行预加热，使得自来水升高一点温度，进而对烟气的余热进行部分回收，同时，考虑到烟气的流速影响烟气余热回收效率，设置烟阻转轮，当烟气流动的同时，受到烟气导向片的导流作用，烟气流向冷水预加热盘旋管，同时还流向烟阻转轮，烟阻转轮对烟气进行阻挡，烟阻转轮在烟气的推动下进行转动，这样的目的既能够降低烟气的流速，也能够保证烟气的流动，避免阻碍过大，影响烟气正常排放，同时，还能够为鼓风机构提供驱动力。烟气在烟气收集筒内顺时针流动一圈后经烟气出口排出。

关于上述技术方案中涉及到的名词、连接词或者形容词部分解释如下：

固定连接是指将零件或部件固定后，没有任何相对运动的连接。其中分为可拆式连接和不可拆式两种。

(1)可拆连接是利用螺杆、花键、楔销等将零部件固定在一起。这种连接方式在维修时可以拆卸，且不会损坏零件。但使用的连接件规格必须正确(如螺栓、键、楔销的长度)，并紧固适当。

(2)不可拆连接主要指焊接、铆接和过榫配合等。由于维修或更换时需锻、锯或氧割才能拆卸，所以零配件一般不能二次使用。同时在连接时，应注意工艺质量、技术检测及补救措施(如校正、磨光等)。

转动连接是指一个零部件连接后，能够保持相对运动的连接。活动连接的连接件本身就是该部件中的一个零件，如轴承与轴颈的连接，汽缸与活塞的连接。连杆与连杆体的连接等。活动连接应注意其公差范围，以保证机器的正常运转。

一种具有余热回收功能的壁挂炉的工作方法，包括以下步骤：

首先，将自来水管与所述进冷水管连接，天然气管与所述燃气接入管道连接；

其次，打开燃气阀门，自来水阀门，点燃所述燃气燃烧加热装置对所述预热水加热循环管内水加热；

再次，烟气沿着烟气所述经烟气入口流入到所述烟气收集筒内，烟气的热量对所述冷水预加热盘旋管的自来水进行预加热；同时，烟气推动所述烟阻转轮转动，带动所述第二带轮转动，所述第二带轮带动所述皮带传动，所述皮带带动所述第一带轮和所述曲轴转动，所述曲轴带动两个所述连杆移动，所述连杆带动所述活塞在所述鼓风室内往复运动，当所述活塞回程运动时，所述鼓风室内产生负压，所述掩板在负压下自动打开，空气通过所述第一通孔进入所述鼓风室内；当所述活塞进程运动时，所述鼓风室内产生高压，所述掩板在负压下自动闭合，空气从所述第二通孔进入到所述送风室内，再经所述第三通孔、所述第四通孔进入到所述加热室与燃气混合燃烧。

最后，烟气在所述烟气收集筒内顺时针流动一圈后经所述烟气出口排出。

本发明的有益效果：

位于收集筒下端的燃气燃烧加热装置自来水进行燃烧加热时，产生具有高热量的烟气，烟气经烟气入口流入到烟气收集筒内，由于烟气阻挡板的封闭阻挡作用，烟气只能顺着顺时针方向，沿着收集筒的内壁流动，烟气流动的同时，受到烟气导向片的导流作用，烟气流向冷水预加热盘旋管，当自来水进入冷水预加热盘旋管内时，烟气的热量会对冷水预加热盘旋管内的自来水进行预加热，使得自来水升高一点温度，进而对烟气的余热进行部分回收，同时，考虑到烟气的流速影响烟气余热回收效率，设置烟阻转轮，当烟气流动的同时，受到烟气导向片的导流作用，烟气流向冷水预加热盘旋管，同时还流向烟阻转轮，烟阻转轮对烟气进行阻挡，烟阻转轮在烟气的推动下进行转动，这样的目的既能够降低烟气的流速，也能够保证烟气的流动，避免阻碍过大，影响烟气正常排放，同时，还能够为鼓风机构提供驱动力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，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的附图。

图1是本发明实施例的内部正面结构示意图；

图2是本发明实施例的烟气收集筒结构示意图；

图3是本发明实施例的余热收集加热机构结构示意图；

图4是本发明实施例的烟阻转轮结构示意图；

图5是本发明实施例的加热室正面结构示意图；

图6是本发明实施例的加热室背面结构示意图；

图7是本发明实施例的预热水加热循环管结构示意图；

图8是本发明实施例的传动结构示意图；

图9是本发明实施例的鼓风机构结构示意图；

图10是本发明实施例的内部背面结构示意图；

图11是本发明实施例的整体结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，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组件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。

如图1-11所示，本发明提供一种实施例，一种具有余热回收功能的壁挂炉，包括余热收集加热机构100，余热收集加热机构100包括烟气收集筒110，烟气收集筒110的内侧固定设置有冷水预加热盘旋管120，烟气收集筒110与冷水预加热盘旋管120同轴线设置；烟气收集筒110的内壁与冷水预加热盘旋管120的外侧之间留有间隙，间隙内设置有烟气导向片130，烟气导向片130与烟气收集筒110的内壁之间固定连接；冷水预加热盘旋管120的内侧设置有烟阻转轮140，烟阻转轮140的两端与端盖150之间活动连接；端盖150固定设置在烟气收集筒110的两端，其中一个端盖150上开设有烟气出口151。烟气收集筒110的下端设有烟气阻挡板160，烟气阻挡板160的下端与烟气收集筒110的内壁之间固定连接，烟气阻挡板160的上端与冷水预加热盘旋管120之间固定连接；位于烟气阻挡板160一侧设有烟气入口111，烟气入口111开设在烟气收集筒110下端侧壁上。烟气阻挡板160的设置不仅能够阻挡烟气顺着一个方向流动，同时，还能够起到固定冷水预加热盘旋管120的作用。

位于收集筒110下端的燃气燃烧加热装置330自来水进行燃烧加热时，产生具有高热量的烟气，烟气经烟气入口111流入到烟气收集筒110内，由于烟气阻挡板160的封闭阻挡作用，烟气只能顺着顺时针方向，沿着收集筒110的内壁流动，烟气流动的同时，受到烟气导向片130的导流作用，烟气流向冷水预加热盘旋管120，当自来水进入冷水预加热盘旋管120内时，烟气的热量会对冷水预加热盘旋管120内的自来水进行预加热，使得自来水升高一点温度，进而对烟气的余热进行部分回收，同时，考虑到烟气的流速影响烟气余热回收效率，设置烟阻转轮140，当烟气流动的同时，受到烟气导向片130的导流作用，烟气流向冷水预加热盘旋管120，同时还流向烟阻转轮140，烟阻转轮140对烟气进行阻挡，烟阻转轮140在烟气的推动下进行转动，这样的目的既能够降低烟气的流速，也能够保证烟气的流动，避免阻碍过大，影响烟气正常排放，同时，还能够为鼓风机构400提供驱动力。烟气在烟气收集筒110内顺时针流动一圈后经烟气出口151排出。

烟阻转轮140包括中空圆筒141，中空圆筒141的外侧均布有烟阻片142，烟阻片142的两端固定设置有固定环143，同时，中空圆筒141的两端也与固定环143固定连接；固定环143的中间固定设置有支撑板144，支撑板144上固定设置有转动轴145，转动轴145与端盖150转动连接。中空圆筒141的设置避免烟气流入到中空圆筒141的内侧，进而无法形成完整的烟气流道；影响烟气的流动；烟阻片142的设置，一方面阻碍烟气的快速流动，降低使烟气流动速率，使得烟气的热量利用率更高；同时，烟气的流动，在烟阻片142的阻碍下，使得烟阻转轮140转动，进而驱动下文的鼓风机构400内的部件。

冷水预加热盘旋管120的进水口与出水口皆与烟气收集筒110的侧壁固定连接。进一步实现冷水预加热盘旋管120的固定。同时冷水预加热盘旋管120的进水口与进冷水管2连接，进冷水管2外接自来水，自来水进入到冷水预加热盘旋管120内被烟气的热量加热。

位于烟气入口111的下端设置有烟气收集罩200，烟气收集罩200的上端与烟气收集筒110的下端外壁之间固定连接；烟气收集罩200的上端和下端贯穿设置。

位于烟气收集罩200的下端设有预热水加热机构300。

预热水加热机构300包括加热室310，加热室310的上端与烟气收集筒110的下端之间固定连接，加热室310的上端贯穿设置；加热室310的内侧设置有预热水加热循环管320，预热水加热循环管320的两端与加热室310的侧壁之间固定连接；加热室310的下端固定设置有燃气燃烧加热装置330。

冷水预加热盘旋管120与出水口通过管道与预热水加热机构300内的预热水加热循环管320进水口连接，预热水加热循环管320的出水口与出热水管3连接；烟气的热量加热过得自来水进入到预热水加热循环管320被燃气燃烧加热装置330进一步加热。加热后的热水经出热水管3流出。

燃气燃烧加热装置330为现有公知技术，通过壁挂炉燃气接入管道与天然气管道连接后，利用天然气作为燃料产生火焰，在现有的天然气壁挂炉中均有使用，在此不做赘述。

加热室310的一侧壁设置有第四通孔311，另一侧壁设置有第五通孔312。自然状态下，空气经过第五通孔312进入到加热室310与燃气混合燃烧加热，保证了氧气一定量的供给。

预热水加热机构300位于第四通孔311的一侧设有鼓风机构400。

鼓风机构400包括鼓风室410，鼓风室410与加热室310之间固定连接；鼓风室410内滑动设置有活塞420，活塞420的内测转动设置有活动销430，活动销430上转动设置有连杆440；连杆440的另一端转动设置有曲轴450，曲轴450转动设置在两个鼓风室410之间的连接板上；曲轴450的端轴上固定设置有第一带轮460，第一带轮460与皮带470啮合连接；皮带470另一端与第二带轮480啮合连接，第二带轮480固定设置在转动轴145上。

鼓风室410的侧端设置有第一通孔411，鼓风室410的上端且位于第一通孔411一侧设置有第二通孔412。

鼓风室410的内侧位于第一通孔411处设置有掩板413，掩板413的上端与鼓风室410的内侧且位于第一通孔411的上端之间转动设置。

鼓风室410的上端固定设置有送风室490，第二通孔412与送风室490相通；送风室490与加热室310连接的侧壁上设置有第三通孔491，第三通孔491与加热室310侧壁上的第四通孔311相通。

烟阻转轮140在烟气的推动下转动，带动第二带轮480转动，第二带轮480带动皮带470传动，皮带470带动第一带轮460和曲轴450转动，曲轴450带动两个连杆440移动，连杆440带动活塞420在鼓风室410内往复运动，当活塞420回程运动时，鼓风室410内产生负压，掩板413在负压下自动打开，空气通过第一通孔411进入鼓风室410内；当活塞420进程运动时，鼓风室410内产生高压，掩板413在负压下自动闭合，空气从第二通孔412进入到送风室490内，再经第三通孔491、第四通孔311进入到加热室310与燃气混合，，能够保证燃气燃烧加热装置330具备充足氧气来充分燃烧天然气。

余热收集加热机构100、烟气收集罩200、预热水加热机构300以及鼓风机构400均设置在外壳1的内侧，同时，进冷水管2的一端与冷水预加热盘旋管120的进水口固定连接，另一端延伸至外壳1外侧；出热水管3的一端与预热水加热循环管320的出水口固定连接，另一端延伸至外壳1外侧；进气管道4的一端与第五通孔312固定连接，另一端延伸至外壳1外侧；排烟管道5的一端与烟气出口151固定连接，另一端延伸至外壳1外侧；燃气接入管道6的一端与燃烧加热装置330固定连接，另一端延伸至外壳1外侧。

一种具有余热回收功能的壁挂炉的工作方法，包括以下步骤：

首先，将自来水管与进冷水管2连接，天然气管与燃气接入管道6连接；

其次，打开燃气阀门，自来水阀门，点燃燃气燃烧加热装置330对预热水加热循环管320内水加热；

再次，烟气沿着烟气经烟气入口111流入到烟气收集筒110内，烟气的热量对冷水预加热盘旋管120的自来水进行预加热；同时，烟气推动烟阻转轮140转动，带动第二带轮480转动，第二带轮480带动皮带470传动，皮带470带动第一带轮460和曲轴450转动，曲轴450带动两个连杆440移动，连杆440带动活塞420在鼓风室410内往复运动，当活塞420回程运动时，鼓风室410内产生负压，掩板413在负压下自动打开，空气通过第一通孔411进入鼓风室410内；当活塞420进程运动时，鼓风室410内产生高压，掩板413在负压下自动闭合，空气从第二通孔412进入到送风室490内，再经第三通孔491、第四通孔311进入到加热室310与燃气混合燃烧。

最后，烟气在烟气收集筒110内顺时针流动一圈后经烟气出口151排出。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内容。