一種自供電燃油暖風的制造方法
【專利摘要】一種自供電燃油暖風機，包括帶有煙囪的外殼，外殼上設置用于控制溫度和送風機的控制系統，外殼內設置帶有煙氣出口的燃燒室，燃燒室的一端設置燃燒器，另一端連接有送風機，燃燒室外側由內向外依次套設有第一導熱層和第二高溫熱電模塊和低溫熱電模塊，高溫熱電模塊和燃燒室之間通過若干肋板相連接，高溫熱電模塊和低溫熱電模塊之間通過若干換熱器相連接，高溫熱電模塊和低溫熱電模塊產生的電給燃燒器、送風機供電；由送風機吸入的空氣與肋板、換熱器換熱后直接供給熱用戶。本發明能同時提供電力和取暖用熱能，具有能源效率高、穩定性高、移動方便等優點，是野營或臨時住房取暖用的理想設備，可廣泛應用于建筑、農業溫室、帳篷、活動房等設施的室內采暖。
【專利說明】—種自供電燃油暖風機
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及自供暖供電燃燒裝置，特別涉及一種自供電燃油暖風機。
【背景技術】
[0002]在我國大部分地區冬季需要采暖設備，而目前普遍使用的采暖設備主要是以熱水或蒸汽為熱媒的采暖系統，如鍋爐、散熱器和暖風機；以電為熱源的采暖設備，如電暖器。但是以上兩種采暖設備存在著許多不足:如以熱水或蒸汽為熱媒的采暖系統存在初投資過大、占地面積大、施工期長、運行及維護繁瑣和污染環境的缺陷，如以電為熱源的采暖設備雖然使用方便，但很難實現大面積供熱。暖風機供熱空氣品質好、無明火、機動性好，戰時適合于部隊指揮機關、野戰醫院、機要通訊及野戰修理等部門野營條件下取暖使用，平時適合于石油、天然氣、鐵路、通訊等部門寒冷季節野外作業取暖使用。但是現有暖風機存在以下缺點:一是經風葉吸入的冷風風速較快，易導致在燃燒筒內燃燒的火焰不穩定；二是采用齒輪泵輸送燃油，燃油的霧化顆粒大，燃燒不充分，且無法對燃油的噴出量進行調節。
[0003]為了克服燃燒不充分的缺陷，通常通過改進的助燃空氣送風方式或者燃油霧化方式來提高燃燒效果。申請號為201120209070.X的專利提出了“一種新型燃油暖風機”，在風葉與燃燒筒之間設有穩焰風扇盤，吸入冷風時經過穩焰風扇盤再進入燃燒筒內，風速及風向穩定，燃燒筒內的火焰穩定。專利201120209823.7提出了“燃油暖風機”，采用氣泵輸送燃油，燃油霧化顆粒更小，燃燒更充分；可通過氣調節閥調節氣泵的出氣量，進而調節燃油的吸入量，從而達到調節噴油量的目的。上述方法對暖風機燃燒效率的提高具有一定的幫助，效果不夠理想。此外，野營用燃油暖風機的最大缺點是運行時需要外接電源，當供電設備維護保養或者發生故障時，暖風機被迫停機、停止供暖。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是為克服現有技術中的問題，提供一種自供電燃油暖風機，其利用燃燒釋放的熱量溫差發電且發電高效率。
[0005]為實現上述目的，本發明采用的技術方案是:
[0006]本發明包括帶有煙囪的外殼，所述外殼上設置用于控制溫度和送風機的控制系統，外殼內設置帶有煙氣出口的燃燒室，燃燒室的一端設置燃燒器，另一端設置有送風機，燃燒室外側由內向外依次套設有第一導熱層和第二導熱層，第一導熱層和燃燒室之間通過沿燃燒室長度方向設置的若干肋板相連接，第一導熱層和第二導熱層之間通過換熱器相連接，第一導熱層上固定若干高溫熱電模塊，第二導熱層上固定若干低溫熱電模塊，高溫熱電模塊和低溫熱電模塊產生的電給燃燒器、送風機供電，由送風機吸入的空氣與肋板、換熱器換熱后通過送風口供給用戶。
[0007]所述燃燒室靠近燃燒器一端的側壁上開設煙氣出口，煙氣出口連通煙道管，煙氣由煙道管通入低溫熱電模塊和外殼之間的煙氣通道排出。
[0008]所述燃燒器連接有油泵、風機和電機，油泵、風機和電機由高溫熱電模塊和低溫熱電模塊驅動。
[0009]所述燃燒室為圓柱形，第一導熱層、第二導熱層均為由若干導熱板圍成兩端開口的正棱柱形。
[0010]所述肋板的高度為2?IOcm,厚度為2?5cm。
[0011]所述燃燒室內填充陶瓷泡沫。
[0012]所述陶瓷泡沫的孔隙率為0.80?0.95，孔密度為5?20PPI。
[0013]所述控制系統由控制盒、室內溫控器、過熱保護傳感器、送風溫度傳感器組成。
[0014]所述燃燒器前端安裝有帶有導風柵的導風圈，后端與燃燒室相連通，燃燒器上安裝有點火器、檢火棒、溫度傳感器、自助燃風機以及自控系統。
[0015]所述送風機為離心風機，換熱器為翅片式換熱器。
[0016]相對于現有技術，本發明具有的有益效果:本發明通過在燃燒室的外側由內向外依次套設有第一導熱層和第二導熱層，燃燒室與第一導熱層之間設置肋板，第一導熱層和第二導熱層之間設置換熱器，第一導熱層上固定若干高溫熱電模塊，第二導熱層上設置若干低溫熱電模塊，高溫熱電模塊和燃燒室之間通過肋板進行傳熱，高溫熱電模塊的冷端和低溫熱電模塊的冷端通過同一換熱器由送風機送入的冷空氣進行冷卻。燃燒室外壁、肋板和高溫熱電模塊形成空氣通道，通過調整經過空氣通道空氣的流量一方面可以調節高溫熱電模塊的熱端溫度，可以有效防止溫度過高導致高溫熱電模塊失效，另一方面可以調節送入室內(帳篷內)的熱空氣溫度；高溫熱電模塊、低溫熱電模塊共用同一換熱器可以有效減小暖風機的整體體積和重量。此外，燃燒產生的煙氣對高溫熱電模塊和低溫熱電模塊依次加熱后排出，既充分利用了燃燒釋放的熱量、提高了整體發電功率和效率，又降低了排放煙氣的溫度。本發明利用暖風機工作時燃燒室內燃料燃燒釋放的熱量通過高溫熱電模塊、低溫熱電模塊產生電力供燃燒器、送風機、控制系統等設備使用，可擺脫暖風機運行時對外接電源的依賴，實現暖風機自供電運行。可根據用戶的需要通過調節燃燒室外壁、肋板和第一導熱層組成的空氣通道以及送風機送入的空氣量來調節供熱量、發電量。本發明同時提供電力和取暖用熱能，具有能源效率高，穩定性高，移動方便等優點，可廣泛應用于野外或者災區應急帳篷和活動板房的取暖和電力供應，是野營或臨時住房取暖用的理想設備。
[0017]進一步的，本發明在燃燒室內部填充耐高溫的陶瓷泡沫，由于陶瓷泡沫具有大的比表面積、高孔隙率以及良好的導熱和輻射能力，液體燃料蒸發汽化效果好、燃料/空氣混合充分、燃燒效率高，所以燃燒室內部以及燃燒室壁面溫度分布相對均勻，無自由火焰的局部燃燒高溫區和貼壁燃燒現象，可實現燃燒室壁面的高熱流密度和高溫熱電模塊熱端溫度的最大化，同時燃燒室壁面和熱電模塊熱端的溫度更為均勻。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明主視圖。
[0019]圖2為圖1中沿A-A線的剖視圖。
[0020]其中，I為燃燒室,2為燃燒器,3為油泵,4為風機,5為電機,6為肋板,7為高溫熱電模塊，8為換熱器,9為低溫熱電模塊,10為送風機,11為回風口，12為控制系統,13為外殼，14為煙囪，15為送風口。【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。
[0022]參見圖1-2，本發明包括帶有煙囪14的外殼13，外殼13上設置用于控制溫度和送風機的控制系統，外殼13內設置帶有煙氣出口的圓柱形燃燒室1，燃燒室I的一端設置燃燒器2，另一端設置有送風機10，燃燒室I外側有內向外依次套設有第一導熱層和第二導熱層，第一導熱層上固定高溫熱電模塊7，第二導熱層上固定低溫熱電模塊9，第一導熱層、第二導熱層為由若干導熱板為圍城兩端開口的正棱柱形結構，燃燒室I外壁和第一導熱層之間通過沿燃燒室長度方向設置的肋板6相連接，肋板6的高度為2?10cm，厚度為2?5cm。低溫熱電模塊9的冷端和第二導熱層之間通過換熱器8相連接，其中，換熱器8為翅片式換熱器；燃燒室I和第一導熱層形成“內圓外方”結構，高溫熱電模塊7的熱端固定在第一導熱層表面，高溫熱電模塊7的冷端與翅片式換熱器8相連接，翅片式換熱器8的另一端與第二導熱層相連接，固定在第二導熱層上的低溫熱電模塊9的冷端與外殼13之間形成煙氣通道。高溫熱電模塊7、低溫熱電模塊9通過溫差效應產生的電力供油泵3、送風機10、電機5、風機4、監測設備等運行，無需外接動力，其中，送風機為離心風機；所述燃燒器前端安裝有帶有導風柵的導風圈，后端與燃燒室相連通，燃燒器上安裝有點火器、檢火棒、溫度傳感器、自助燃風機以及自控系統；燃燒室I內填充孔隙率為0.80?0.95，孔密度為5?20PPI的陶瓷泡沫。
[0023]燃油在油泵3的作用下經過油管進入噴嘴，最終從噴嘴噴出，由點火針點火實現燃油的燃燒。燃油霧化顆粒與助燃空氣一同噴入填充陶瓷泡沫多孔介質的燃燒室1，燃燒室I內燃燒釋放的熱量加熱陶瓷泡沫多孔介質，高溫的陶瓷泡沫多孔介質通過向上游輻射進一步汽化來流的燃油霧化顆粒，汽化效果好，燃燒充分。此外，由于陶瓷泡沫多孔介質的高導熱系數和高輻射能力的緣故，燃燒室I軸向溫度分布相對均勻，燃燒室I壁面以及高溫發電模塊7的熱端溫度分布均勻，有利于提高溫差發電裝置的整體效率。
[0024]本發明在燃燒室I壁面與第一導熱層之間設置用于傳熱的肋板6,燃燒室I外壁和第一導熱層之間形成空氣通道，可以通過調節燃燒室I壁面與第一導熱層之間空氣通道的空氣量調節供熱量和熱電發電量，并防止燃燒室I過熱和高溫熱電模塊7的熱端溫度過高。
[0025]本發明的煙氣通過與翅片式換熱器8、低溫熱電模塊9進一步熱量交換，排煙溫度可進一步降低，同時通過低溫熱電模塊9的溫差發電效應產生電力；高溫熱電模塊的冷端和低溫熱電模塊的熱端采用同一換熱器，有效利用空間、結構緊湊。
[0026]由送風機10吸入的空氣與肋板6、翅片式換熱器8換熱后通過送風口 15供給用戶，其中，送風口 15處連接有送風管，送風管與用戶住房相連通，回風管接在回風口 11處，且回風口 11處設有過濾網，回風管與用戶住房相連通或與室外大氣相通。
[0027]本發明在燃燒器內設置光敏電阻，在燃油燃燒時發出光，光敏電阻感應到光線，電源與點火電路聯通，使得燃油持續在燃燒器內燃燒；當燃油不燃燒時，光敏電阻切斷電源與點火電路，從而使得燃油不再燃燒。
[0028]本發明在室內(帳篷內)設置感溫探頭，當環境溫度到達設定溫度時，進而切斷電源與點火電路，從而燃油不再燃燒。當環境溫度低于設定溫度時，，電源與點火電路聯通，從而燃油燃燒。
[0029]本發明中設置在外殼13上的控制系統12由控制盒、室內溫控器、過熱保護傳感器、送風溫度傳感器等組成，室內設有室溫控制器，用于室內溫度的控制。暖風機機體內設有過熱保護傳感器和送風溫度傳感器對暖風機機體內部溫度及送風機進行控制，過熱保護傳感器、送風溫度傳感器均與控制系統連接。
[0030]本發明的工作原理是:當環境溫度低于設定室內(帳篷內)溫度值時，暖風機自行啟動，燃燒器2使霧化的燃油完全燃燒生成高溫氣體，高溫煙氣經過肋板6和翅片式換熱器8加熱由送風機10吸入的室內或者室外空氣，產生的清潔高溫熱空氣通過送風口送入室內，換熱后的低溫煙氣經過翅片式換熱器8、低溫熱電模塊9進一步換熱后通過煙道由煙囪14排出室外。在此過程中，高溫熱電模塊、低溫熱電模塊通過熱電效應產生電力，經控制系統12升壓、穩壓后供油泵3、風機5、送風機10以及其他輔助設備運行。
[0031]本發明的工作過程是:當室內溫控器監測到的環境溫度低于設定溫度值時，控制系統12使暖風機自行啟動，燃油經油泵3壓力霧化噴入燃燒器2，燃燒器2使霧化的燃油在燃燒室I內完全燃燒生成高溫煙氣，燃燒室I外壁將熱量經過肋板6傳給高溫熱電模塊7，從燃燒室I排出的高溫煙氣經過與肋板6、高溫熱電模塊7換熱后的變為低溫煙氣，低溫煙氣與低溫熱電模塊9進行熱量交換后通過煙囪14排出。高溫熱電模塊的冷端和低溫熱電模塊的冷端通過同一個翅片換熱器8進行冷卻，送風機吸入的室內或者室外空氣通過肋板6和翅片式換熱器8換熱后，變為清潔高溫熱空氣通過送風口送入室內。在此過程中，一方面，降低了排出的煙氣的溫度；另一方面，高溫熱電模塊、低溫熱電模塊通過熱電效應產生的電力經控制系統12升壓、穩壓后供油泵3、風機4、電機5、送風機10以及其他輔助設備運行。
[0032]本發明中燃燒室I外壁和第一導熱層之間形成空氣通道，同樣的，第一導熱層和第二導熱層之間形成空氣通道，由送風機10送入的空氣在空氣通道中與肋板6、翅片式換熱器8進行換熱后，進入用戶住房內。
[0033]本發明與現有技術相比較，最為突出的特點和顯著的效果是:利用暖風機燃燒釋放的熱量溫差發電，提高整體能源利用效率；燃燒室內填充陶瓷多孔介質，液體燃料蒸發汽化效果好，燃料/空氣混合的更為均勻，燃燒更為充分，燃燒效果好；燃燒室和高溫熱電模塊設置空氣旁流通道可以調節高溫熱電模塊的熱端溫度、防止溫度過高導致高溫熱電模塊失效以及調節送入室內(帳篷內)的熱空氣溫度；采用送風機送入冷風與換熱器進行熱交換，能夠高效地將燃燒熱量傳遞給空氣，提高燃燒的熱交換效率。高溫熱電模塊、低溫熱電模塊共用同一換熱器可以有效減小暖風機的整體體積和重量，采用高溫熱電模塊、低溫熱電模塊分別充分利用燃燒高溫和煙氣低溫的熱量，能量綜合利用效率更高。此種暖風機具有能源效率高、穩定性高、移動方便等優點，是野營或臨時住房取暖用的理想設備。
【權利要求】
1.一種自供電燃油暖風機，其特征在于，包括帶有煙?(14)的外殼(13),所述外殼(13)上設置用于控制溫度和送風機的控制系統(12)，外殼(13)內設置帶有煙氣出口的燃燒室(I)，燃燒室(I)的一端設置燃燒器(2 )，另一端設置有送風機(10 )，燃燒室(I)外側由內向外依次套設有第一導熱層和第二導熱層，第一導熱層和燃燒室(I)之間通過沿燃燒室長度方向設置的若干肋板(6)相連接，第一導熱層和第二導熱層之間通過換熱器(8)相連接，第一導熱層上固定若干高溫熱電模塊(7)，第二導熱層上固定若干低溫熱電模塊(9)，高溫熱電模塊(7)和低溫熱電模塊(9)產生的電給燃燒器(2)、送風機(10)供電，由送風機(10)吸入的空氣與肋板(6)、換熱器(8)換熱后通過送風口(15)供給用戶。
2.根據權利要求1所述的一種自供電燃油暖風機，其特征在于，所述燃燒室(I)靠近燃燒器(2 ) —端的側壁上開設煙氣出口，煙氣出口連通煙道管，煙氣由煙道管通入低溫熱電模塊(9 )和外殼(13 )之間的煙氣通道排出。
3.根據權利要求1所述的一種自供電燃油暖風機，其特征在于，所述燃燒器(2)連接有油泵(3)、風機(4)和電機(5)，油泵(3)、風機(4)和電機(5)由高溫熱電模塊(7)和低溫熱電模塊(9)驅動。
4.根據權利要求1所述的一種自供電燃油暖風機，其特征在于，所述燃燒室(I)為圓柱形，第一導熱層、第二導熱層均為由若干導熱板圍成兩端開口的正棱柱形。
5.根據權利要求1所述的一種自供電燃油暖風機，其特征在于，所述肋板(6)的高度為2?IOcm,厚度為2?5cm。
6.根據權利要求1所述的一種自供電燃油暖風機，其特征在于，所述燃燒室(I)內填充陶瓷泡沫。
7.根據權利要求6所述的一種自供電燃油暖風機，其特征在于，所述陶瓷泡沫的孔隙率為0.80?0.95，孔密度為5?20PPI。
8.根據權利要求1所述的一種自供電燃油暖風機，其特征在于，所述控制系統由控制盒、室內溫控器、過熱保護傳感器、送風溫度傳感器組成。
9.根據權利要求1所述的一種自供電燃油暖風機，其特征在于，所述燃燒器(2)前端安裝有帶有導風柵的導風圈，后端與燃燒室(I)相連通，燃燒器(2)上安裝有點火器、檢火棒、溫度傳感器、自助燃風機以及自控系統。
10.根據權利要求1所述的一種自供電燃油暖風機，其特征在于，所述送風機(10)為離心風機，換熱器(8)為翅片式換熱器。
【文檔編號】F24H3/06GK103629811SQ201310557955
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月8日 優先權日:2013年11月8日
【發明者】黃光宏, 高懷斌, 李洪峻, 李俊, 胡云俊 申請人:中國人民解放軍總后勤部建筑工程研究所