專利名稱：一種冬暖夏涼的蓄熱火炕的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于室內(nèi)取暖設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種冬暖夏涼的蓄熱火炕。
背景技術(shù)：
火炕具有悠久的歷史和濃厚的文化底蘊(yùn)，是我國(guó)北方勞動(dòng)人民長(zhǎng)期在嚴(yán)寒的氣候條件下生活的智慧結(jié)晶，成為人類最早掌握并使用的生活取暖方式之一?；鹂怀杀据^低并利用可再生的生物質(zhì)能源，擁有一定的生態(tài)內(nèi)涵和豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，符合可持續(xù)發(fā)展理念，符合國(guó)家節(jié)能減排政策，具有一定的發(fā)展?jié)摿?。目前北方農(nóng)村能源消耗占全國(guó)農(nóng)村總能源消耗量的56%，且超過(guò)80%的農(nóng)村能源消耗用于采暖需求。2004年底全國(guó)約有6700萬(wàn)鋪火炕，使用人口達(dá)I. 75億。由于我國(guó)北方農(nóng)村住戶多且分散，采暖面積大，很難實(shí)現(xiàn)集中供暖；同時(shí)，火炕可以使用任何形式的生 物質(zhì)能源來(lái)改善室內(nèi)熱環(huán)境并減少商品能源消耗，不會(huì)增加農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。因此，從我國(guó)農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)水平和火炕的應(yīng)用特點(diǎn)來(lái)看，火炕將會(huì)在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)一直被廣泛沿用。現(xiàn)有的火炕分傳統(tǒng)落地式火炕、架空式火炕(吊炕)和火墻式火炕。傳統(tǒng)落地式火炕是北方農(nóng)村最為常見的的火炕形式之一，其主要特點(diǎn)是火炕整體與地面直接接觸，在其炕洞底部鋪設(shè)200 300mm厚度的粘土或者爐渣，起保溫隔熱作用。傳統(tǒng)落地式火炕的主體結(jié)構(gòu)大都采用實(shí)心磚進(jìn)行搭砌，炕板采用混凝土板，炕面摸泥土烘干，但是落地式火炕的炕墻溫度較低，其主要依靠炕面向室內(nèi)散熱，考慮到人體健康和熱舒適，炕面溫度不宜過(guò)高。研究發(fā)現(xiàn)，皮膚所能夠適應(yīng)的溫度范圍在29 37°C，感覺基本舒適的溫度范圍在30 35°C。因此，傳統(tǒng)落地式火炕的供熱能力非常受限并存在以下問(wèn)題①薪柴消耗量大，浪費(fèi)燃料，熱效率低，室內(nèi)散熱量少，供暖效果不好。據(jù)調(diào)查，炕體的熱效率大約為14 18%，炕連灶綜合熱效率不足45%。②炕體蓄熱效果差，僅靠炊事做飯?zhí)峁┑臒崃坎荒軡M足冬天全天供暖的需求，還需要土暖氣或者其他消耗商品能供暖的方式進(jìn)行輔助采暖。③炕面溫度不均勻，?；鸷罂活^和炕梢溫度最高相差20°C以上。④火炕即熱性差，房間升溫速度慢?；鹂皇情g歇供熱的，由于夜間間歇時(shí)間較長(zhǎng)，并且嚴(yán)冬凌晨室外氣溫可低于一 20°C，人們?cè)缟掀鸫矔r(shí)，室內(nèi)溫度較低，即使立即生火燒炕，炕面需要經(jīng)過(guò)30 60min才能達(dá)到30 35°C所需溫度，室內(nèi)溫度需要I I. 5小時(shí)以上才能達(dá)到16°C。架空式火炕是將炕體底部架起，使其炕體脫離地面，產(chǎn)生一個(gè)新的炕底面，炕的底板大約高于地面200 300mm，在炕底板上放置支柱用于支撐炕面板。與傳統(tǒng)落地火炕相t匕，架空炕有了一定的改進(jìn)，其主要有以下的特點(diǎn)①火炕的散熱面積增大，火炕的上下表面都可以放熱；②火炕與外墻接觸的地方增強(qiáng)保溫，減少了熱損失；③取消了炕煙道內(nèi)人為設(shè)置的炕洞阻隔，使換熱過(guò)程在整個(gè)炕體內(nèi)，增大了煙氣與炕體的換熱面積火炕的整體效率由45%提高到70%左右。架空炕雖然有了很大的改善，但也有自身的缺陷和不足①火炕是以輻射散熱方式為主，下炕板與地面之間距離只有200 300mm，如果下炕板只有一面通風(fēng)，其散熱量很難進(jìn)入人員活動(dòng)區(qū)而主要以輻射散熱的方式傳遞給地面，熱量最終通過(guò)地面損失。②吊炕熱得快，涼得也快，如果建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱不好，所放出的熱量會(huì)很快通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳遞到室外，只適合熱負(fù)荷小的房間。③火炕內(nèi)部是單煙道，?；鸷?，炕頭炕梢溫差較大，可相差25°C以上。④由于沒有積灰池，煙道內(nèi)進(jìn)灰量大，當(dāng)炕底板積灰量厚度超過(guò)20mm厚，則炕底板幾乎不散熱。火墻式火炕將傳統(tǒng)落地炕和內(nèi)置火墻進(jìn)行聯(lián)合，是一種新型節(jié)能火炕。該新型火炕的結(jié)構(gòu)主要包括炕面、炕洞、煙道、火墻以及鍋灶?；饓εc室內(nèi)的換熱壁面即為火炕的炕前墻，這種火炕的火墻內(nèi)置，擁有獨(dú)立的燃燒室。其最大的特點(diǎn)就是將火墻與全洞式落地炕結(jié)合，打破了傳統(tǒng)的單煙道形式采用雙煙道結(jié)構(gòu)，并且火墻的出煙口通向火炕炕洞，火炕和火墻的煙道共用一個(gè)煙囪，最終煙氣在同一出煙口由煙囪排出，無(wú)需另外設(shè)置煙囪。而火墻的高度是低于炕面的，二者共同組成火炕采暖系統(tǒng)，即可以單獨(dú)使用，也可以聯(lián)合使用?；饓κ交鹂徊坏邆鋫鹘y(tǒng)火炕的特點(diǎn)，還改善了熱工性能，主要為①炕墻溫度高，大部分時(shí) 間都在60 80°C之高，與室內(nèi)溫差大，向室內(nèi)散熱量多，室內(nèi)熱環(huán)境得到改善；②炕墻升溫速度快，火炕即熱性提高。但火墻式火炕依然有以下不足①火墻內(nèi)燒火時(shí)，煙 排煙溫度高，火炕系統(tǒng)的熱量損失相對(duì)比較大，浪費(fèi)燃料；②只燒灶時(shí)，火炕內(nèi)部煙氣不能夠及時(shí)地均勻散開，導(dǎo)致炕面溫度不均勻，氣象不好時(shí)會(huì)發(fā)生倒煙現(xiàn)象；③炕墻中后端溫度過(guò)低，炕墻對(duì)煙氣熱量的利用率過(guò)低；④當(dāng)深秋和初冬時(shí)，人們只燒爐灶，僅靠做飯余熱能滿足房間采暖，但炕火墻正上的炕面是由兩層混凝土板和泥土層組成的，沒有直接與高溫?zé)煔鈸Q熱，致使炕檐溫度較低，人坐炕上不舒適。而當(dāng)深冬來(lái)臨時(shí)，僅靠做飯不能滿足房間采暖需求時(shí)，人們需要啟動(dòng)炕火墻來(lái)加熱火炕，此時(shí)高溫火焰直接與炕板發(fā)生輻射熱傳遞，使得炕火墻正上方的炕面溫度過(guò)高，人體接觸時(shí)，有熱燙感覺。⑤火墻內(nèi)燃料燃燒時(shí)，炕墻高溫區(qū)域溫度在80 140°C之間波動(dòng)，由于炕墻外表面直接暴露在室內(nèi)環(huán)境中，很容易燙傷人。綜上所述，傳統(tǒng)落地式火炕、架空式火炕和火墻式火炕除存在各自的缺點(diǎn)外還具有共同的局限性一、薪柴消耗量大，浪費(fèi)燃料，熱效率均有待提高。二、炕體蓄熱效果差，火炕是間歇供熱的，由于夜間間歇時(shí)間較長(zhǎng)，并且嚴(yán)冬凌晨室外氣溫非常低，人們?cè)缟掀鸫矔r(shí)，室內(nèi)溫度甚至低于5°C。三、炕面溫度不均勻。四、由于夏天室外氣溫高，或陰雨天室外氣壓低，煙囪和炕體內(nèi)的熱壓如果過(guò)小， 或在室外逆風(fēng)(風(fēng)向與煙氣流向相反)的情況下，當(dāng)風(fēng)壓和熱壓作用相反時(shí)，會(huì)產(chǎn)生灶不好燒現(xiàn)象，引起煙氣回流發(fā)生室內(nèi)空氣污染。五、夏天，由于炊事給炕體供熱，致使室內(nèi)溫度過(guò)高。夜里睡在加熱的炕面上，人們會(huì)感覺室內(nèi)更熱，舒適性差。因此，夏天火炕加熱與室內(nèi)降溫一直是一對(duì)矛盾的問(wèn)題。灶的熱效率低主要原因是生物質(zhì)燃料不能充分燃燒而產(chǎn)生大量的碳粉塵和CO、CO2,還有少量的SO2和NOx，煙囪冒出的煙氣越黑，則說(shuō)明生物質(zhì)燃料燃燒越不充分，有害氣體含量越多。生物質(zhì)燃料燃燒不充分有如下原因一、爐灶進(jìn)氧量不充足。傳統(tǒng)的爐灶分有落灰室和無(wú)落灰室兩種,有落灰室的爐灶有爐篦子，無(wú)落灰室的爐灶沒有爐篦子。有落灰室的爐灶其落灰室在地面以下，爐篦子與地面平齊，燃料燃燒以后產(chǎn)生熱壓，氧氣不能從落灰室進(jìn)入，因此爐灶進(jìn)風(fēng)幾乎完全從爐灶門 進(jìn)入，而在生物質(zhì)燃料添入爐灶后其本身也阻擋了進(jìn)風(fēng)，因而燃燒缺氧而達(dá)不到充分燃燒。無(wú)落灰室的爐灶其吊火高度過(guò)高，超過(guò)300 mm,因而高溫火焰不能接觸鍋底，熱量不能充分利用，燒飯時(shí)間加長(zhǎng)，人們往往大量添加燃料，盡量使高溫火焰接觸鍋底，而燃料過(guò)多依然會(huì)阻擋進(jìn)風(fēng)，供氧量不夠，同樣達(dá)不到充分燃燒。二、炕與灶高度差過(guò)小，煙氣流動(dòng)不順暢。從流體力學(xué)的角度看，由于煙氣在流動(dòng)的過(guò)程中是上升的，所以炕與灶高差越大越有利煙氣流動(dòng)。但火炕炕體的高度以合適為宜，不能太高也不能太矮，太高不利于上炕和坐在炕沿上，太矮不利于煙氣的流動(dòng)和熱量的傳遞，一般炕體的高度是以成人在坐炕時(shí)，火炕高度略高于膝蓋以下的小腿高度，大致為600 mm 700 mm。在上世紀(jì)八十年代以前，人們使用土坯搭炕，土坯的規(guī)格一般為長(zhǎng)400 mm寬200 mm厚50 mm，傳統(tǒng)有‘七層灶臺(tái)八層炕’的說(shuō)法，‘一層’即‘一塊土坯加灰口厚度’，約60 mm左右，‘八層炕’指8層土坯加灰口為480mm，再加上炕板60 mm和炕面30 mm厚，炕體的高度一般在570 mm左右，灶臺(tái)要比火炕矮一層，這樣才有利于排煙，‘七層灶臺(tái)’為420 mm，再加上挑檐高60 mm和抹面厚20 mm，則爐灶高度一般在500 mm左右。上世紀(jì)八十年代以后，人們用紅磚砌筑火炕，紅磚加灰口的厚度一般為63 mm，依然沿用‘七層鍋臺(tái)八層炕’的做法，炕體的高度一般在600 mm左右，灶臺(tái)高度一般在 520 mm左右。當(dāng)火炕的高度高于爐灶150 mm以上，排煙才能更加通暢，爐灶的熱效率才能進(jìn)一步提聞?？坏臒嵝实椭饕强坏男顭嵝Ч睿浯慰慌c外墻接觸部位不做保溫也會(huì)加大熱量損失。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有火炕存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種即熱性好，方便、清潔、環(huán)保、節(jié)能，可基本控制室溫的冬暖夏涼的蓄熱火炕。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，一種冬暖夏涼的蓄熱火炕，包括爐灶、炕體和煙 三部分，爐灶為熱源體，炕體為散熱部件，煙 為排煙部件； 所述爐灶包括具有爐門的灶膛和具有落灰室門的落灰室，所述落灰室設(shè)置在灶膛的下方，在灶膛與落灰室之間設(shè)置有爐箅子；在灶膛內(nèi)部的上方設(shè)置有熱風(fēng)送風(fēng)室，所述熱風(fēng)送風(fēng)室由內(nèi)部中空的送風(fēng)圈組成，所述送風(fēng)圈與送風(fēng)管的一端固定連接并連通，送風(fēng)管的另一端與設(shè)置在火炕外部的調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)相連接；所述炕體包括炕面、炕板、上煙火通道、下煙火通道、分煙室、卵石蓄熱床、炕墻和暖氣管，所述炕板通過(guò)炕板支柱和炕墻支撐在地面上，在炕板的上表面設(shè)置有涂層式的炕面；所述卵石蓄熱床設(shè)置在炕體內(nèi)，在炕板與卵石蓄熱床之間留有間隙形成上煙火通道，在上煙火通道的下方設(shè)置有下煙火通道，在所述上煙火通道與下煙火通道之間設(shè)置有煙火通道隔板；所述暖氣管設(shè)置在上煙火通道內(nèi)，在所述上煙火通道前端與下煙火通道前端之間設(shè)置有分煙室，所述分煙室通過(guò)排煙腔筒與熱風(fēng)送風(fēng)室相連通；所述排煙腔筒內(nèi)部中空，排煙腔筒的內(nèi)部中空部分與送風(fēng)圈的內(nèi)部中空部分貫通連接，所述排煙腔筒與風(fēng)管的一端固定連接并連通，風(fēng)管的另一端與暖氣管的入口相連通，暖氣管的出口與熱風(fēng)出風(fēng)管的入口相連通，熱風(fēng)出風(fēng)管的出口設(shè)置在火炕外通向需采暖的室內(nèi)；所述煙囪垂直于炕板布置且外端開口，上煙火通道、下煙火通道與煙囪連接處開設(shè)排煙口使兩者連通。
在所述分煙室的下方設(shè)置有積灰池。在所述煙園的底端設(shè)有回風(fēng)洞，在煙園的頂端設(shè)有防倒煙風(fēng)帽。所述暖氣管由安裝在卵石蓄熱床內(nèi)部的暖氣管托架支撐設(shè)置在上煙火通道內(nèi)。所述熱風(fēng)送風(fēng)室通過(guò)熱風(fēng)送風(fēng)室托架固定支撐。所述分煙室前后端和上下端均開口，在分煙室內(nèi)設(shè)置有分煙板，所述分煙板通過(guò)軸固定在分煙室內(nèi)，所述軸與設(shè)置在炕墻外的分煙板扳手固定連接。在所述炕體與外墻之間設(shè)置有保溫層。所述灶膛為三階梯式燃燒室。所述送風(fēng)管、灶膛、爐箅子、熱風(fēng)送風(fēng)室、風(fēng)管、暖氣管和熱風(fēng)出風(fēng)管均為耐熱金屬 制成。本發(fā)明的有益效果(I)本發(fā)明的火炕爐灶部分在地面以上設(shè)高度為150mm的落灰室，起到二次進(jìn)風(fēng)的作用，進(jìn)氧量增大，點(diǎn)火容易起火快，薪柴燃燒更加充分；吊火高度為200mm，保證高溫火焰接觸鍋底，熱量得以充分利用，燒飯時(shí)間明顯縮短；生物質(zhì)燃料完全燃燒所產(chǎn)生灰量少，既清潔又減少扒灰勞動(dòng)強(qiáng)度；(2)本發(fā)明的火炕可將生物質(zhì)燃料燃燒后的熱能同時(shí)用于儲(chǔ)存在炕體內(nèi)的卵石蓄熱床中蓄熱、加熱炕面，并將加熱的空氣送入室內(nèi)，較傳統(tǒng)火炕熱量損失小、利用率高，能夠使炕面長(zhǎng)時(shí)間達(dá)到人體所需熱舒適溫度，且產(chǎn)生同樣的熱量耗費(fèi)的燃料少；(3)本發(fā)明的火炕即熱性好，房間溫度升高迅速；熱風(fēng)送風(fēng)室通過(guò)送風(fēng)管連接調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)，通過(guò)調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)的鼓吹作用將熱風(fēng)送風(fēng)室內(nèi)的加熱空氣送入室內(nèi)，使室內(nèi)快速升溫，同時(shí)室內(nèi)冷空氣補(bǔ)充進(jìn)調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)，如此冷熱空氣快速對(duì)流運(yùn)動(dòng)，形成熱空調(diào)作用，采暖效果好；當(dāng)爐灶點(diǎn)火后，打開調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)至最大風(fēng)速30min后，室內(nèi)溫度可達(dá)到16°C ；(4)通過(guò)本發(fā)明的分煙室分煙作用可以使火炕達(dá)到冬暖夏涼效果，夏季使用時(shí)，煙火由排煙腔筒經(jīng)分煙室(調(diào)整分煙板角度)進(jìn)入下煙火通道，不加熱炕面和卵石蓄熱床直接經(jīng)煙 排出室外；冬季(或春秋季)煙火由排煙腔筒經(jīng)分煙室進(jìn)入上煙火通道，炕面被加熱，同時(shí)加熱卵石蓄熱床內(nèi)的卵石儲(chǔ)存熱能，并加熱暖氣管內(nèi)的空氣，需要房間升溫時(shí)再打開調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)向室內(nèi)供熱風(fēng)。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例的火炕去除炕面和鍋的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I的A-A剖面圖；圖3是圖I的B-B剖面圖；圖4是圖I的C-C剖面圖；圖5是圖I的D-D剖面圖；圖6是圖I的E-E剖面圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例安裝鍋以后的爐灶剖面示意圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例的熱風(fēng)送風(fēng)室立面示意圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施例的熱風(fēng)送風(fēng)室平面示意圖；圖10是圖8的H-H剖面圖11是本發(fā)明實(shí)施例的熱風(fēng)送風(fēng)室的立體示意圖；圖12是本發(fā)明實(shí)施例的分煙室的平面示意圖；圖13是圖12的G-G剖面圖；圖14是本發(fā)明實(shí)施例的分煙室的立體示意圖；圖15是圖I的F-F剖面圖；圖中I一爐灶，2—炕體，3—煙囪，4一炕板，5—炕面，6—炕板支柱 ，7—炕墻，8—卵石蓄熱床,9一上煙火通道，10一下煙火通道，11一煙火通道隔板，12一暖氣管，13—爐門，14一落灰室，15—落灰室門，16—灶膛，17—爐箅子，18—熱風(fēng)送風(fēng)室，19一熱風(fēng)送風(fēng)室托架，20—排煙腔筒，21—送風(fēng)圈，22—分煙室,23—積灰池,24一送風(fēng)管,25—調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)，26一熱風(fēng)出風(fēng)管，27一保溫層,28—分煙板,29一軸,30—分煙板扳手，31一回風(fēng)洞,32—風(fēng)管，33—暖氣管托架。
具體實(shí)施例方式如圖I、圖2所示，一種冬暖夏涼的蓄熱火炕，包括爐灶I(lǐng)、炕體2和煙囪3三部分，爐灶I(lǐng)為熱源體，坑體2為散熱部件，煙囪3為排煙部件。熱源體包括爐灶I(lǐng)和暖氣管12，如圖2、圖5、圖6、圖7所示，所述爐灶I(lǐng)包括具有爐門13的灶膛16和具有落灰室門15的落灰室14，所述落灰室14設(shè)置在灶膛16的下方，在灶膛16與落灰室14之間設(shè)置有縫隙式的爐箅子17 ;在灶膛16內(nèi)部的上方設(shè)置有熱風(fēng)送風(fēng)室18，所述熱風(fēng)送風(fēng)室18通過(guò)熱風(fēng)送風(fēng)室托架19固定支撐，所述熱風(fēng)送風(fēng)室18由內(nèi)部中空的送風(fēng)圈21組成，所述送風(fēng)圈21與送風(fēng)管24的一端固定連接并連通，送風(fēng)管24的另一端與設(shè)置在火炕外部的調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)25相連接，調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)25連接設(shè)置在室外的家庭用風(fēng)力發(fā)電機(jī)，通過(guò)改變調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)25的速度調(diào)節(jié)送風(fēng)管24內(nèi)送入熱風(fēng)的風(fēng)速和風(fēng)量，從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度的調(diào)整。如圖8、圖9、圖10、圖11、圖2所示，爐灶I(lǐng)外端開方口，打開爐門13，生物質(zhì)燃料從方口放入灶膛16，爐灶I(lǐng)內(nèi)端開圓口與排煙腔筒20緊密接觸，用于排煙，灶膛16入口處設(shè)有爐門13，爐門13—側(cè)安裝在爐門軸上，爐門軸固定在爐灶外壁。所述炕體2包括炕面5、炕板4、上煙火通道9、下煙火通道10、分煙室22、卵石蓄熱床8、炕墻7和暖氣管12，所述炕板4通過(guò)炕板支柱6和炕墻7支撐在地面上，炕板4為60mm厚預(yù)制鋼筋混凝土板,坑板支柱6和坑墻7為磚砌體；在坑板4的上表面設(shè)置有涂層式的坑面5,坑面5為平均厚度30mm泥土抹面烘干(坑頭厚度35mm、坑梢厚度25mm,對(duì)坑面5溫度均勻有利);所述卵石蓄熱床8設(shè)置在炕體2內(nèi)。如圖2、圖3、圖4所示，在炕板4與卵石蓄熱床8之間留有間隙形成上煙火通道9，上煙火通道9為冬季和春秋季走煙，在上煙火通道9的下方設(shè)置有下煙火通道10，下煙火通道10下部填150mm厚素土夯實(shí)；在所述上煙火通道9與下煙火通道10之間設(shè)置有煙火通道隔板11，煙火通道隔板11為預(yù)制混凝土板，并向煙囪3方向向上設(shè)3%的坡度，由于煙氣在流動(dòng)的過(guò)程中是上升的，所以這樣的坡度有利于煙氣流動(dòng)；所述暖氣管12均勻間隔并排設(shè)置在上煙火通道9內(nèi)，在所述上煙火通道9與下煙火通道10之間設(shè)置有分煙室22，所述分煙室22位于排煙腔筒20后端，通過(guò)排煙腔筒20與熱風(fēng)送風(fēng)室18相連通，用于煙氣進(jìn)入上煙火通道9或下煙火通道10 ;所述排煙腔筒20內(nèi)部中空，排煙腔筒20的內(nèi)部中空部分與送風(fēng)圈21的內(nèi)部中空部分貫通連接，所述排煙腔筒20與風(fēng)管32的一端固定連接并連通，風(fēng)管32的另一端與暖氣管12的入口相連通，暖氣管12的出口與熱風(fēng)出風(fēng)管26的入口相連通，熱風(fēng)出風(fēng)管26的出口設(shè)置在火炕外通向需采暖的室內(nèi)。所述煙囪3垂直于炕板4布置且外端開口，上煙火通道9、下煙火通道10與煙囪3連接處開設(shè)排煙口使兩者連通。在所述分煙室22的下方設(shè)置有積灰池23。在所述煙囪3的底端設(shè)有200mm深回風(fēng)洞31，在煙囪3的頂端設(shè)有防倒煙風(fēng)帽，回風(fēng)洞31和防倒煙風(fēng)帽可有效防止煙氣回流發(fā)生倒煙現(xiàn)象。所述暖氣管12由安裝在卵石蓄熱床8內(nèi)部的暖氣管托架33支撐設(shè)置在上煙火通道9內(nèi)。如圖12、圖13、圖14所示，所述分煙室22前后端和上下端均開口，在分煙室22內(nèi)設(shè)置有分煙板28，所述分煙板28通過(guò)軸29固定在分煙室22內(nèi)，分煙板28可以繞軸29轉(zhuǎn)動(dòng)，所述軸29與設(shè)置在炕墻7外的分煙板扳手30固定連接。夏季，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)分煙板扳手30至水平位置，分煙板扳手30帶動(dòng)軸29和分煙板28轉(zhuǎn)動(dòng)，分煙板28同樣轉(zhuǎn)動(dòng)至水平位置，分煙板28關(guān)閉上開口從而阻擋煙火進(jìn)入上煙火通道9，而由排煙腔筒20經(jīng)分煙室22進(jìn)入下煙火通道10，直接經(jīng)煙 3排出室外，不加熱炕面5和卵石蓄熱床8，不再因炊事給炕體2供熱使室內(nèi)溫度升高。冬季(或春秋季節(jié))，搬動(dòng)分煙板扳手30，使分煙板28繞軸29旋轉(zhuǎn)至下?lián)鯄K位置，則煙火進(jìn)入上煙火通道9，加熱炕面5、卵石蓄熱床8及暖氣管12。在所述炕體2與外墻之間設(shè)置有保溫層27。所述灶膛16為三階梯式燃燒室。所述送風(fēng)管24、灶膛16、爐箅子17、熱風(fēng)送風(fēng)室18、風(fēng)管32、暖氣管12和熱風(fēng)出風(fēng)管26均為耐熱金屬制成。如圖2、圖7所示，所述炕體2與爐灶I(lǐng)的高度差為300mm，落灰室14的高度為150mm,所述落灰室14位于地面之上,起到二次進(jìn)風(fēng)的作用，進(jìn)氧量增大，點(diǎn)火容易起火快，薪柴燃燒更加充分。吊火高度為200mm，保證高溫火焰接觸鍋底，熱量得以充分利用，燒飯時(shí)間明顯縮短，生物質(zhì)燃料減少一半；由于煙氣流通順暢，爐灶I(lǐng)內(nèi)生物質(zhì)燃料完全燃燒，有效地改善了灶間煙熏火燎的惡劣環(huán)境，做飯的時(shí)間縮短了一半，減輕了農(nóng)村婦女的勞動(dòng)強(qiáng)度、有益于身體健康；所述爐灶I(lǐng)吊火高度即爐篦子17與鍋底中心(鍋臍)間的距離。居室與廚房地面高度差為250mm，居室門口處設(shè)2步臺(tái)階，從而更有利于煙氣流通，使室內(nèi)空間更豐富，臥室與廚房分開，具有錯(cuò)層感。
本發(fā)明的火炕通過(guò)蓄存流經(jīng)炕體2內(nèi)的煙氣熱量，然后將熱量釋放到室內(nèi)進(jìn)行采暖?？惑w2吸收的熱量越多，供熱能力才會(huì)越強(qiáng)。傳統(tǒng)火炕只靠炕板蓄熱，吸收的熱量少。本發(fā)明的火炕炕體2內(nèi)設(shè)有卵石蓄熱床8，卵石是良好的顯熱儲(chǔ)熱材料，卵石之間具有均勻的孔隙，卵石蓄熱床8整體熱容熱導(dǎo)率高，熱惰性指標(biāo)大，儲(chǔ)熱效果好，使火炕的儲(chǔ)熱能力大大提高，保持炕面5溫?zé)岣L(zhǎng)久；并且熱穩(wěn)定性好，炕面5溫度均衡，爐灶I(lǐng)?；鸷罂活^和炕梢溫差不大于15°C。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。冬季使用時(shí)，打開爐門13和落灰室門15，將農(nóng)作物秸桿等生物質(zhì)燃料加入灶膛16點(diǎn)燃后，熱風(fēng)送風(fēng)室18內(nèi)的空氣立即被加熱，開啟調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)25的電源開關(guān)，調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)25與熱風(fēng)送風(fēng)室18之間連接有送風(fēng)管24，則熱風(fēng)送風(fēng)室18內(nèi)的熱空氣會(huì)在調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)25的鼓吹作用下經(jīng)由風(fēng)管32、暖氣管12和熱風(fēng)出風(fēng)管26送入室內(nèi)，熱風(fēng)出風(fēng)管26出風(fēng)溫度可超過(guò)120°C，室內(nèi)冷空氣再補(bǔ)充進(jìn)調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)25，如此冷熱空氣快速對(duì)流運(yùn)動(dòng)，形成熱空調(diào)作用，室內(nèi)將很快升溫，達(dá)到即熱效果。當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到16°C時(shí)關(guān)閉調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)25，使室內(nèi)保持所需溫度。生物質(zhì)燃料燃燒后產(chǎn)生的煙火由排煙腔筒20經(jīng)分煙室22進(jìn)入上煙火通道9，炕面5慢慢被加熱，同時(shí)加熱卵石蓄熱床8內(nèi)的卵石儲(chǔ)存熱能，并加熱暖氣管12內(nèi)的空氣，煙氣最后經(jīng)煙囪3排出室外；生物質(zhì)燃料燃盡后關(guān)閉爐門13和落灰室門15，使炕體2內(nèi)空氣不再流通。調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)25運(yùn)轉(zhuǎn)所需電力由設(shè)置在室外的家庭用風(fēng)力發(fā)電機(jī)供給，環(huán)保且節(jié)約電能。春秋季使用時(shí)，生物質(zhì)燃料燃燒后產(chǎn)生的熱煙氣由排煙腔筒20經(jīng)分煙室22仍進(jìn)入上煙火通道9，由于春秋季室外氣溫高于冬季室外氣溫，因此不需要打開調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)25，一日三餐因炊事給炕體2供熱的熱量即可滿足室內(nèi)供暖溫度。
夏季使用時(shí)，生物質(zhì)燃料燃燒后產(chǎn)生的熱煙氣由排煙腔筒20經(jīng)分煙室22(調(diào)整分煙板28角度至水平)進(jìn)入下煙火通道10，不加熱炕面5和卵石蓄熱床8直接經(jīng)煙 3排出室外，不再因炊事給炕體2供熱使室內(nèi)溫度升高。利用本發(fā)明的蓄熱火炕，冬季采暖期利用三餐炊事做飯的余熱即可滿足全天供暖需求，采用功率為30W的調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)25、功率為500W的家庭用風(fēng)力發(fā)電機(jī)，調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)25每天間斷工作累計(jì)10小時(shí)，可保證建筑面積100 Hf的農(nóng)宅其中60 m2居室平均供暖溫度達(dá)到16°C，廚房、倉(cāng)庫(kù)等輔助房間平均室溫達(dá)到10°C;與普通取暖爐灶或火炕相比可節(jié)省燃料50%以上，炕體2的熱效率可達(dá)到90%，炕連灶綜合熱效率可達(dá)到90%以上。建筑面積100m2的農(nóng)宅每天用電僅0.3度；夜間為保證室內(nèi)熱舒適溫度可一直低檔打開調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)25，并使調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)25處于無(wú)噪聲狀態(tài)，又節(jié)省能源。實(shí)踐研究表明本發(fā)明的冬暖夏涼的蓄熱火炕，利用可再生的生物質(zhì)能源，使生物質(zhì)燃料達(dá)到完全燃燒，不僅節(jié)省生物質(zhì)燃料，而且減少有害氣體排放，大大提高了火炕自身的熱舒適性和綜合效率，在一定程度上提高了農(nóng)宅的熱環(huán)境質(zhì)量和空氣質(zhì)量，對(duì)改善我國(guó)農(nóng)村采暖條件具有重要意義，且其節(jié)能環(huán)保，符合可持續(xù)發(fā)展理念，符合國(guó)家節(jié)能減排政策，具有很大的發(fā)展?jié)摿屯茝V應(yīng)用價(jià)值。
權(quán)利要求
1.一種冬暖夏涼的蓄熱火炕，包括爐灶、炕體和煙 三部分，爐灶為熱源體，炕體為散熱部件，煙囪為排煙部件； 其特征在于所述爐灶包括具有爐門的灶膛和具有落灰室門的落灰室，所述落灰室設(shè)置在灶膛的下方，在灶膛與落灰室之間設(shè)置有爐箅子；在灶膛內(nèi)部的上方設(shè)置有熱風(fēng)送風(fēng)室，所述熱風(fēng)送風(fēng)室由內(nèi)部中空的送風(fēng)圈組成，所述送風(fēng)圈與送風(fēng)管的一端固定連接并連通，送風(fēng)管的另一端與設(shè)置在火炕外部的調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)相連接； 所述炕體包括炕面、炕板、上煙火通道、下煙火通道、分煙室、卵石蓄熱床、炕墻和暖氣管，所述炕板通過(guò)炕板支柱和炕墻支撐在地面上，在炕板的上表面設(shè)置有涂層式的炕面；所述卵石蓄熱床設(shè)置在炕體內(nèi)，在炕板與卵石蓄熱床之間留有間隙形成上煙火通道，在上煙火通道的下方設(shè)置有下煙火通道，在所述上煙火通道與下煙火通道之間設(shè)置有煙火通道隔板；所述暖氣管設(shè)置在上煙火通道內(nèi)，在所述上煙火通道前端與下煙火通道前端之間設(shè)置有分煙室，所述分煙室通過(guò)排煙腔筒與熱風(fēng)送風(fēng)室相連通；所述排煙腔筒內(nèi)部中空，排煙腔筒的內(nèi)部中空部分與送風(fēng)圈的內(nèi)部中空部分貫通連接，所述排煙腔筒與風(fēng)管的一端固定連接并連通，風(fēng)管的另一端與暖氣管的入口相連通，暖氣管的出口與熱風(fēng)出風(fēng)管的入口相連通，熱風(fēng)出風(fēng)管的出口設(shè)置在火炕外通向需采暖的室內(nèi)； 所述煙 垂直于炕板布置且外端開口，上煙火通道、下煙火通道與煙 連接處開設(shè)排煙口使兩者連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種冬暖夏涼的蓄熱火炕，其特征在于在所述分煙室的下方設(shè)置有積灰池。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種冬暖夏涼的蓄熱火炕，其特征在于在所述煙 的底端設(shè)有回風(fēng)洞，在煙囪的頂端設(shè)有防倒煙風(fēng)帽。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種冬暖夏涼的蓄熱火炕，其特征在于所述暖氣管由安裝在卵石蓄熱床內(nèi)部的暖氣管托架支撐設(shè)置在上煙火通道內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種冬暖夏涼的蓄熱火炕，其特征在于所述熱風(fēng)送風(fēng)室通過(guò)熱風(fēng)送風(fēng)室托架固定支撐。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種冬暖夏涼的蓄熱火炕，其特征在于所述分煙室前后端和上下端均開口，在分煙室內(nèi)設(shè)置有分煙板，所述分煙板通過(guò)軸固定在分煙室內(nèi)，所述軸與設(shè)置在炕墻外的分煙板扳手固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種冬暖夏涼的蓄熱火炕，其特征在于在所述炕體與外墻之間設(shè)置有保溫層。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種冬暖夏涼的蓄熱火炕，其特征在于所述灶膛為三階梯式燃燒室。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種冬暖夏涼的蓄熱火炕，其特征在于所述送風(fēng)管、灶膛、爐箅子、熱風(fēng)送風(fēng)室、風(fēng)管、暖氣管和熱風(fēng)出風(fēng)管均為耐熱金屬制成。
全文摘要
一種冬暖夏涼的蓄熱火炕，屬于室內(nèi)取暖設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供一種即熱性好，方便、清潔、環(huán)保、節(jié)能，可基本控制室溫的冬暖夏涼的蓄熱火炕。本發(fā)明包括爐灶、炕體和煙囪三部分，爐灶包括灶膛和落灰室，落灰室設(shè)置在灶膛的下方，在灶膛與落灰室之間設(shè)置有爐箅子，在灶膛內(nèi)部的上方設(shè)置有熱風(fēng)送風(fēng)室；炕體包括炕面、炕板、上煙火通道、下煙火通道、分煙室、卵石蓄熱床、炕墻和暖氣管；在炕板與卵石蓄熱床之間留有間隙形成上煙火通道，在上煙火通道下方設(shè)置有下煙火通道；暖氣管設(shè)置在上煙火通道內(nèi)，在上煙火通道與下煙火通道之間設(shè)置有分煙室，分煙室通過(guò)排煙腔筒與熱風(fēng)送風(fēng)室相連通；上煙火通道、下煙火通道與煙囪連接處開設(shè)排煙口使兩者連通。
文檔編號(hào)F24D15/00GK102705895SQ201210160840
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者于波, 劉興山, 呂亞飛, 宋宇, 莊宇, 張秀麗, 王洪艷 申請(qǐng)人:遼寧工程技術(shù)大學(xué)