一种高效加热炉的制作方法

本实用新型涉及一种高效加热炉。

背景技术：

冬天天气寒冷，因此很多地方都用上了取暖器，取暖器根据其热源分电热取暖如暖风机，热交换取暖如空调，以及燃料取暖如暖炉，还有一些间接取暖方式如利用煤、气对水进行加热，再通过管道将热水输送到散热装置，通过散热装置将热水的热能散发到空气中，提高环境温度，达到取暖效果。

上述取暖方式，从其所采用的能源角度来看，只有两种方式，一种是电热，一种是燃料供热，采用电热的产品通常具有能耗高，消费大的缺点，一台2千瓦的暖风机，一个小时只能发热7.2MJ，发热加热效果不明显，但一个小时两度电折合人民币1元多，因此在北方较为贫穷的地方并不实用，很多人还是舍不得采用如此昂贵的取暖方式，燃料供热主要是指燃煤供热，由于煤炭价格低廉，燃烧时间长，一公斤取暖用煤能发热25.115MJ，而成本不到0.5元，因此，采用燃煤供热更符合居民的需求。

但不论是燃煤还是燃气的取暖设备，目前都比较落后，以燃煤的取暖设备为例，传统的取暖设备就一个燃煤炉子，炉体内燃煤，炉子上一根烟囱通到屋外，仅仅靠煤燃烧时，通过炉壁与部分烟囱向屋内释放热量，而大部分热量却是通过烟囱被排到了外面，热能浪费非常大。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种高效加热炉，能够极大地提高燃煤热能使用效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种高效加热炉，包括一个水箱，水箱上设置有进水口和出水口，水箱顶部设置有排气口，水箱内设置有一个炉体，炉体上连接有若干连通炉体内部的金属螺旋排烟管，水箱上设置有外排烟孔，炉体内的高热气体通过金属螺旋排烟管排送至外排烟孔，并经外排烟孔排出水箱，水箱内设置有连通炉体内部与水箱外界的进气通道和进料通道。

作为一种优选的方案，所述炉体成T形，所述金属螺旋排烟管均连接在炉体的顶面上。

作为一种优选的方案，所述外排烟孔位于水箱的顶部，所述金属螺旋排烟管上端向上延伸至排烟孔，水箱内设置有液位控制装置，控制液位低于金属螺旋排烟管的上端。

作为一种优选的方案，所述水箱内设置有一个密封连接在外排烟孔上的聚气盘，该聚气盘为空心密封壳体，上端开口且开口端与外排烟孔密封对接，所述金属螺旋排烟管的上端分别密封连接到聚气盘的下端面上和/或侧壁上并与聚气盘内部连通。

作为一种优选的方案，所述外排烟孔上连接有向外延伸的烟囱，烟囱上设置有废气二次燃烧分离装置。

作为一种优选的方案，所述炉体固定连接在水箱底板中心，所述进气通道开设在水箱底板上，水箱下方设置有炉座，炉座内设置有通过进气通道插入炉体内的燃烧盘，燃烧盘即进料通道。

作为一种优选的方案，所述炉座内设置有水平布置的导轨，导轨上滑动设置有滑车，滑车上设置有一个驱动机构和一个升降机构，驱动机构用于驱动滑车沿导轨移动，升降机构的顶部设置燃烧盘，滑车沿导轨滑动可将燃烧盘移动至进气通道正下方，升降机构可将燃烧盘升起至插入炉体内，或将燃烧盘下降至水箱下方，所述进气通道外设置有炉垫，炉垫上设置有大量穿透性的孔，炉垫的一端转动连接在水箱底板上，炉垫转动可脱离或覆盖进气通道，所述水箱侧壁上开设有外进料孔，炉体侧壁上开设有内进料孔，水箱内设置有两端分别密封连接内进料孔和外进料孔的进料管。

作为一种优选的方案，所述外进料孔高于内进料孔，使进料管倾斜设置，内进料孔上覆盖有一块盖板，盖板上端通过水平设置的铰轴铰接在炉体内壁上，盖板在其自身重力的作用下，将内进料孔关闭。

作为一种优选的方案，所述炉垫的一端连接有一根平行于炉垫的转轴，所述水箱底板上设置有两个与转轴相配合的轴座，所述转轴的两端分别插入两轴座内，使炉垫能沿转轴纵向摆动，轴座远离进气通道的一侧的水箱底板上竖向设置有一块挡板，挡板与转轴平行，挡板朝向转轴的一面设置有多个插针，插针与炉垫上的孔一一对应，当炉垫绕转轴向下摆动时，插针可插入炉垫上的孔内。

作为一种优选的方案，所述炉座内转动连接有一个转盘，转盘的轴向与转轴的轴向平行，转盘上铰接有一根推杆，推杆的另一端与炉垫铰接，炉座内设置有驱动转盘转动的动力装置，所述转盘的往复转动带动炉垫上下摆动。

本实用新型的有益效果是：将炉体设置在水箱内，当水箱内充入水之后，炉壁上的热能能直接传递给水，使水温快速上升，炉体内经过燃烧形成的热气，通过连接在炉体上的金属螺旋排烟管，在水中进行长距离的盘旋输送，使高温气体的热量充分地被水吸收，从而大大提高了加热炉燃烧热能的利用率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中驱动机构的结构示意图。

图1～图2中：1、水箱，2、进水口，3、出水口，4、排气口，5、炉体，6、金属螺旋排烟管，7、外排烟孔，8、进气通道，9、进料通道，10、聚气盘，11、烟囱，12、废气二次燃烧分离装置，13、水箱底板，14、炉座，15、燃烧盘，16、导轨，17、滑车，18、驱动机构，19、升降机构，20、炉垫，21、外进料孔，22、内进料孔，23、进料管，24、盖板，25、铰轴，26、转轴，27、轴座，28、挡板，29、插针，30、转盘，31、推杆，32、动力装置，33、接灰盒，34、供气软管，35、阀门、36、电动马达、37、齿轮，38、齿条，39、液位控制装置，40、导灰板，41、散热片。

具体实施方式

下面结合附图，详细描述本实用新型的具体实施方案。

如图1所示的一种高效加热炉，包括一个水箱1，水箱1上设置有进水口2和出水口3，水箱1顶部设置有排气口4，水箱4内设置有一个炉体5，炉体5上连接有若干连通炉体5内部的金属螺旋排烟管6，水箱1上设置有外排烟孔7，炉体5内的高热气体通过金属螺旋排烟管6排送至外排烟孔7，并经外排烟孔7排出水箱1，水箱1内设置有连通炉体5内部与水箱1外界的进气通道8和进料通道9。

将炉体5设置在水箱1内，当水箱1内充入水之后，炉壁上的热能能直接传递给水，使水温快速上升，炉体5内经过燃烧形成的热气，通过连接在炉体5上的金属螺旋排烟管6，在水中进行长距离的盘旋输送，使高温气体的热量充分地被水吸收，从而大大提高了加热炉燃烧热能的利用率。

为了进一步提高水对高温气体的能量吸收，使所有金属螺旋排烟管6的管径的和，大于进气通道的截面积，从而降低气体在金属螺旋排烟管内的移动速度，延长高温气体与水的接触时间。

为了进一步提高炉体5侧壁的散热效果，在炉体5外侧壁上设置散热片41。

所述炉体5成T形，大大增加了炉体顶面的面积，因此可以安装更多的金属螺旋排烟管6，从而降低高温气体在金属螺旋排烟管6中的前进速度，提高热能吸收效率，所述金属螺旋排烟管6均连接在炉体的顶面上，高温气体通过金属螺旋排烟管6排送到外排烟孔7处，经外排烟孔7排出水箱1外。

为了进一步扩大炉体顶面的面积，所述炉体顶面为向上拱起的球面形。

所述外排烟孔7位于水箱1的顶部，所述金属螺旋排烟管6上端向上延伸至排烟孔7，水箱1内设置有液位控制装置，控制液位低于金属螺旋排烟管6的上端，控制液位到达最高点时切断进水，液位控制装置39可以是传统的浮球式阀门，也可以采用液位检测装置检测液位，并通过控制器接收液位检测装置检测到的液位的信号，再通过控制器控制进水，控制进水的方式为传统方式，即在进水口上连接进水管，进水管上设置进水电磁阀，控制器接收到液位检测装置发送的液位信号后，根据信号控制进水电磁阀的开闭，从而控制进水(进水控制图中未示出)。

当水箱1内的液位控制在低于金属螺旋排烟管6的上端时，金属螺旋排烟管6可以不与外排烟孔7密封连接，液位上方的空间可以充当排烟通道，从金属螺旋排烟管6上端排出的气体通过液位上方的箱体1内空间再从外排烟孔7排出，这样可简化加热炉的结构，降低制造成本。

所述水箱1内设置有一个密封连接在外排烟孔7上的聚气盘10，该聚气盘10为空心密封壳体，上端开口且开口端与外排烟孔7密封对接，所述金属螺旋排烟管6的上端分别密封连接到聚气盘10的下端面上和/或侧壁上并与聚气盘10内部连通。

利用聚气盘10将气体与水隔离，防止气体污染水箱1内的水，通过这样的加热炉加热的水，不仅可以用于供暖，还可以饮用，而且水箱内的水位可以进一步上升，扩大金属螺旋排烟管6与水的接触面积，提高水对金属螺旋排烟管6内的高温气体的热能吸收效果。

所述外排烟孔7上连接有向外延伸的烟囱11，烟囱11上设置有废气二次燃烧分离装置12，引导废弃的同时，对废气进行处理，将能够再次燃烧的气体分离出来并进行二次利用，而对于无法再燃烧的有害气体，则采用三元催化方法进行无害处理。

所述炉体5固定连接在水箱底板13中心，确保炉体5四周的水量均衡，使炉体5内的水温也均衡上升，所述进气通道8开设在水箱底板13上，水箱1下方设置有炉座14，炉座14内设置有通过进气通道8插入炉体内的燃烧盘15，燃烧盘15即进料通道9。

燃烧盘15是一种燃烧气体的装置，其结构与燃气灶上的燃烧装置类似，燃烧盘15上连接有供气软管34，并且在供气软管34上安装有阀门35，采用燃烧盘15对水箱1内的水进行加热，相对于燃煤来说，其燃烧过程更为可控，可根据水温高低调节阀门35，以控制火焰强弱。

所述炉座14内设置有水平布置的导轨16，导轨16上滑动设置有滑车17，滑车17上设置有一个驱动机构18和一个升降机构19，驱动机构18用于驱动滑车17沿导轨16移动，驱动机构18可以是设置在导轨16一端的液压推杆，也可以是固定连接在滑车17上的电动马达36，电动马达36输出轴端上固定设置一个齿轮37，在导轨16上固定设置一条沿导轨16延伸的齿条38，使齿轮37与齿条38啮合，然后转动齿轮37便可带动滑车17沿导轨16移动，升降机构19的顶部设置燃烧盘15，滑车17沿导轨16滑动可将燃烧盘16移动至进气通道8正下方，升降机构19可将燃烧盘15升起至插入炉体5内，或将燃烧盘15下降至水箱1下方，所述进气通道8外设置有炉垫20，炉垫20上设置有大量穿透性的孔，炉垫20的一端转动连接在水箱底板13上，炉垫20转动可脱离或覆盖进气通道，所述水箱1侧壁上开设有外进料孔21，炉体5侧壁上开设有内进料孔22，水箱1内设置有两端分别密封连接内进料孔22和外进料孔21的进料管23，外进料孔21、内进料孔22以及进料管23共同构成进料通道9。

当升降机构19驱动燃烧盘15下降至水箱1下方，然后通过驱动机构18驱动滑车17带动燃烧盘15远离进气通道8，然后将炉垫20转动至覆盖在进气通道8上，便可通过进料管23向炉体5内加入煤块，再通过驱动装置18驱动滑车17将燃烧盘15移动到进气通道8下方，点燃燃烧盘15，利用燃烧盘15去引燃煤块，待煤块引燃后，关闭燃烧盘15，并再次将滑车17移动到进气通道8一侧，从而使得加热炉可自主选择燃煤或燃气，燃煤跟省钱，燃气更方便。

所述外进料孔21高于内进料孔22，使进料管23倾斜设置，内进料孔22上覆盖有一块盖板24，盖板24上端通过水平设置的铰轴25铰接在炉体5内壁上，盖板24在其自身重力的作用下，将内进料孔22关闭，避免高热气体从进料管23排出，为了提高关闭效果，进料管23上沿与炉体5内壁齐平，进料管23下沿插入内进料孔22内，使进料管23位于炉体1内的一端端面与炉体1侧壁形成5～10度的倾斜角度，这样盖板24能更好地对进料管23的管口进行密封。

所述炉垫20的一端连接有一根平行于炉垫29的转轴26，所述水箱底板13上设置有两个与转轴26相配合的轴座27，所述转轴26的两端分别插入两轴座27内，使炉垫20能沿转轴26纵向摆动，轴座27远离进气通道8的一侧的水箱底板13上竖向设置有一块挡板28，挡板28与转轴26平行，挡板28朝向转轴26的一面设置有多个插针29，插针29与炉垫20上的孔一一对应，当炉垫20绕转轴26向下摆动时，插针29可插入炉垫20上的孔内，清除炉垫20上的孔内的煤渣，使炉垫20保持通风，使煤块燃烧充分。

述炉座14内转动连接有一个转盘30，转盘30的轴向与转轴26的轴向平行，转盘30上铰接有一根推杆31，推杆31的另一端与炉垫20铰接，炉座14内设置有驱动转盘30转动的动力装置32，所述转盘30的往复转动带动炉垫20上下摆动。

由于炉垫20上是燃烧的煤块，因此其温度非常高，而且炉座14内部空间狭小，人工操作不便，因此，采用机械自动化控制炉垫20的开闭，即省力，又安全。

燃煤之后，煤渣会从炉垫20的孔中落下，为了方便炉渣的清理，炉座14内还设置有接灰盒33，并在接灰盒33以外的区域设置导灰板40，导灰板40倾斜设置在接灰盒33上方，导灰板40交底的一侧延伸到接灰盒33的正上方，煤渣落在导灰板40上后，会沿导灰板40滚落到接灰盒33内，从而不会使炉座14内到处落满煤渣煤灰，以保持炉座14内的清洁。

本实用新型所述高效加热炉可用于家庭用热水供暖系统，可通过供水系统实现水的循环利用，经供暖冷却后的水从进水口2回到水箱1内，而加热后的热水从出水口3进入热水供暖系统的热水输送管道，实现持续供暖，加热炉的热能吸收效率高，节能效果好。

本实用新型所述高效加热炉也可用于饮用水供应，由于热能吸收效果好，因此开水加热速度快，使用的燃料少，成本低，同时也减少排放。

上述实施例仅例示性说明本实用新型创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本实用新型；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。