CN100404960C - 可顶通风或后通风的直接通风燃气壁炉组件和*** - Google Patents

Abstract

一种直接通风燃气壁炉组件，可设置成顶通风还可以设置成后通风，其包括燃烧室，外罩、位于燃烧室和外罩之间的通风板、和入口/出口分组件。燃烧室输入外部空气用于燃气喷嘴，燃烧的副产物通过壁炉组件的两个可能设置中的一个排放到外部。通风板设置成倾斜大约45度。入口/出口分组件包括出口弯管，有45度的弯曲。出口弯管包括连接到通风板的固定板。取决于出口弯管固定到通风板的位置，壁炉组件可设置成顶通风单元或后通风单元。

Description

可顶通风或后通风的直接通风燃气壁炉组件和***

技术领域

本发明大体上涉及一种壁炉结构，具体地，涉及一种直接通风燃气壁炉结构。更具体地，本发明涉及一种直接通风壁炉，可设置成顶通风，也可以设置成后通风。不同设置的实现是通过入口盖板和出口弯管的组合。相对壁炉结构的其余部分设置入口盖板和出口弯管决定了壁炉是顶通风单元，或是后通风单元。

背景技术

2001年10月2日授予Beal等人的美国专利No.6,295,981提到了直接通风燃气壁炉具有的一些问题，其困难在于可选择和方便的沿水平方向或垂直方向排放燃烧废气。在本发明的范围内，水平方向对应于后通风设置，而垂直方向对应于顶通风设置。专利No.6,295,981介绍了某些传统壁炉设计的现实情况，并以下面的方式讨论了一些设计人员(发明人)所作的努力。

燃气壁炉的传统设计通常使用被加热房间的空气作为助燃空气源。这降低了燃气壁炉的效率，因为房间中的一部分加热的空气被抽到燃烧室并排出到烟筒外。已经知道从外面环境大气设置单独的管路到燃烧室，可提高燃烧室的效率。管道空气提供了氧气源，用于燃烧室的燃烧，并减少了加热房间消耗的从烟囱排出的空气量。这样的管路一般要求另外的材料和劳工成本进行安装。

也已知道现有技术中使用同心的烟道排气管将燃烧产物排出到外部环境和从外面环境提供助燃空气。这样的壁炉称作“直接通风”壁炉，美国专利No.4,793,322(Shimek I)和美国专利No.4,909,227(Rieger)公开了这种壁炉。直接通风壁炉具有的优点是可利用普通同心的烟道管路组件从燃烧室排出燃烧产物和提供助燃空气到燃烧室。此外，只需要在房屋的外墙上开出一个开口来容纳同心的烟道管路组件。

一般地，直接通风壁炉具有第一管路，围绕第二管路同心设置，其直径大于第二管路的直径。由第二管路形成的通道用于从燃烧室传送废气到外部环境。在第一管路和第二管路之间的环形空间形成了新鲜空气通道，助燃空气从外部大气环境通过通道进入燃烧室。

直接通风燃气壁炉的问题在于同心烟道管路组件在水平和垂直方向不能容易地通风。Shimek I和Rieger公开的直接通风壁炉分别连接同心的烟道管路到壁炉的后壁和顶壁。连接到壁炉后壁的同心烟道管路可容易地通过相邻的房屋侧壁延伸。但是，如果希望沿垂直方向通过同心的烟道管路排放，壁炉必须向前移动足够的距离，以便连接直角的同心管路弯管。因此，要求有另外的地面空位来容纳突出的壁炉底面和同心的烟道管路组件。

连接到直接通风壁炉顶部的同心烟道管路组件，当其希望沿水平方向进行烟道管路通风时，具有类似的问题(见Rieger，栏1，23到32行)。即，壁炉必须向前移动足够的距离，方可连接直角的同心管路的弯管。

对于两种可能的安装结构，即垂直或水平通风的同心烟道管路组件，传统的直接通风壁炉有必要设置两个完全不同的结构。即，对于比较靠近房屋外墙放置壁炉，有必要设置允许同心烟道管路组件连接到壁炉后面的结构以进行水平通风，第二种结构允许同心烟道管路组件连接到壁炉的顶部进行垂直通风。设置两种不同结构的必要性增加了制造厂商的发明需求。例如，可参考相关的美国专利No.5.320,086(Shimek II)。Shimek II涉及单一的壁炉结构，可用于垂直通风结构(相应从壁炉直接向上)和水平通风结构(相应从壁炉后面直接向外)。

此外，这样的壁炉应当设置机构或程式，其能够设置一种类型的通风(如垂直的)，同时防止另一种类型的通风(如水平的)。这样可使废气物质通过选择的通风类型从壁炉排出，并防止废气物质经过未选择的通风类型排出。

因此，希望有一种壁炉能够克服上述的缺点。

美国专利No.6,295,981提出的改进是先设置顶端口(40)和后端口(41)。这两个部分与从燃烧室(11)延伸的出口箱(44)连通。各个端口包括形成圆孔(49)的底板(48)。接下来，根据专利No.6,295,981，设置空气入口管(60)和分开的空气出口管(61)。作为出口管件(61)一部分的板部分(63)连接到底板(48)。入口管件(60)然后以同心的方式相对出口管(61)组装。入口管(60)包括整体的盖板部分(67)，其功能是封闭未选择的端口。

发明内容

本发明公开了一种结构，可使具有选择性的壁炉实现水平的(后)通风或垂直的(顶)通风。本发明不使用带有笨重板部分的出口管件，而是使用两个分开的盖板。壁炉设置成带有内板，相对水平和垂直方向设定成大约45度，并形成通风端口，与燃烧室直接流体连通。本发明的一个特征是使用出口弯管。这个设计带来的一个未预料到的好处是增加了加热燃气离开燃烧室的速度。速度的增加转而提高了入口空气流的速度，因此，增加了热输出和壁炉的燃烧性能。此外，这种结构提供了将入口/出口组件连接到进行垂直通风的第一位置或设置，和进行水平通风的第二位置或设置的可能性，并使用相同的通风端口。

根据本发明的方便和简单的结构可看作是现有技术的新颖和不显眼的进步。

本发明提出一种直接通风壁炉组件，其可设置成顶通风单元，还可以设置成后通风单元，根据本发明的一个实施例，所述直接通风燃气壁炉组件包括：燃烧室；包围至少一部分燃烧室的外罩，该外罩包括形成后开口的后板和形成顶开口的顶板；位于燃烧室和外罩之间的通风板；出口弯管，连接到所述通风板，并设置成与所述燃烧室流体连通；入口盖板，设置成围绕通过外罩延伸的出口弯管的一部分，其中出口弯管的一部分通过后开口延伸，以实现后通风设置；出口弯管一部分通过顶开口延伸以形成顶通风设置。

具体地，本发明提出一种直接通风燃气壁炉组件，其可设置成顶通风单元，还可以设置成后通风单元，所述直接通风燃气壁炉组件包括：燃烧室；多个中间板，围绕至少一部分所述燃烧室，所述多个中间板包括形成后开口的后板和形成顶开口的顶板；通风板；位于所述燃烧室的外面；出口弯管，连接到所述通风板并设置成流体连通于所述燃烧室，所述出口弯管的一部分通过所述后开口延伸以实现所述后通风设置；或者所述出口弯管的部分还可以通过所述顶开口延伸以实现所述顶通风设置；和入口盖板，设置成围绕所述出口弯管的一部分以形成空气入口通道，所述入口盖板连接到所述后板形成所述后通风设置，或连接到所述顶板形成所述顶通风设置。

本发明的目的是提供一种改进的直接通风壁炉，即提出一种提高直接通风壁炉的燃烧室的排气速度的***，既可顶通风设置，还可后通风设置，所述***包括：燃烧室；围绕至少一部分所述燃烧室的多个中间板，所述多个中间板包括形成后开口的后板和形成顶开口的顶板；位于所述燃烧室的外面的通风板，所述通风板设置成相对所述顶板和相对所述后板倾斜大约45度角；和出口弯管，具有弯头部分，其夹角度大约为135度。

本发明的其他相关目的和优点可从下面的介绍得到了解。

附图说明

图1是根据本发明的典型实施例的未带外罩的直接通风燃气壁炉的示意性透视图；

图2是作为图1壁炉一部分的壁炉组件的示意性前视图；

图3是对应于图2壁炉组件的整体示意性侧视图；

图4是图2壁炉的示意性顶视图；

图5是作为图1壁炉一部分的壁炉组件的前视图；

图6是对应于图5壁炉组件的整体示意性侧视图；

图7是图2壁炉的示意性顶视图；

图8是未带外罩的直接通风燃气壁炉的分解图，显示了出口弯管的连接；

图9是带有中间板的图8直接通风燃气壁炉的部分分解图，显示出盖板连接到中间板；

图10是带有外罩的图8和图9壁炉的部分分解图。

具体实施方式

为了进一步了解本发明的原理，现在参考附图中显示的实施例。特定的语言将用于介绍本发明的实施例。然而应当认识到不能对本发明的范围加以限制，所显示的装置的变化和改进，以及对本文所示的本发明原理的进一步的应用，对于所属领域的技术人员来说，都是正常的。

参考图1，显示了燃气壁炉20，其设置成可直接排放燃烧废气。壁炉20示意性地显示出包括各种片状金属板，还有其他结构件，金属板提供了基板21、后板22和通风板23。对片状金属板进行组合以形成图示的壁炉燃烧室24。壁炉20的前壁25通常结合了金属和玻璃，具有装饰和性能等功能。前壁25，基板21和燃烧室24的实际结构细节可认为与本发明的主要发明点相比是次要的。因此，本发明讨论的大部分涉及到后板22和通风板23，以及外罩28，外罩结合到壁炉20以形成壁炉组件32。根据本发明，对两个稍有不同的壁炉组件或装置进行了显示。顶或垂直通风设置在图2到4中示意性地显示。后或水平通风设置在图5到7示意性地显示。图8、9和10的部分分解图显示了连续组装板件和完成的具有后通风设置的壁炉组件32。在顶通风和后通风设置中，应当注意到通风板23保持在相同的安装位置和方向，相对水平和垂直方向倾斜大约45度。可想到安装普通或传统的壁炉，壁炉的前壁25会是基本垂直并基本平行于外罩28的后板38。同样地，可以预期基板21的位置将基本是水平的并基本平行于外罩28的顶板36。

本发明的主要发明点涉及组合入口件(盖板)30和出口件(出口弯管)31，本文称为“分组件”29。具体地，本发明的发明点涉及到选择连接出口弯管31到通风板23。入口和出口件以单元形式一起工作，并作为包括壁炉20、内金属板和外罩28的壁炉组件32的一部分。由于壁炉组件32包括相同的部件，尽管分为两个不同的设置，故标记32用于两个设置。如图所示，入口盖板30包括固定板30a和整体形成的圆柱形套管30b。出口弯管31包括固定板31a和整体形成的弯头管31b，其弯曲大约45度(即有135度的夹角)。

通风板23位于燃烧室24和外罩28之间。通风板23的偏斜角度相对顶板36和后板38大约为45度。该位置代表壁炉32在其进行安装的结构内的一般或预期的位置。

通风板23包括一般为矩形的开口23a，其设置成可容纳出口弯管31的固定板31a。该特定形式的连接不是排他的，只要板31a能够封闭开口23a，但燃烧气体可通过管道31b排出。一个或多个可取下的固定件34用于固定板31a到通风板23。

在图1中，分组件29的固定板31a直接连接到通风板23，可使燃烧废气从壁炉组件32的后部(见图5到7)排出。通过180度地转动出口弯管31，壁炉组件32设置成从壁炉组件32的顶部(见图2到4)排出燃烧废气。不管壁炉组件32如何初始设置成需要的机构，都可通过简单地取下固定件34，而容易地改变成另外的结构或设置。这个结构改变不仅使壁炉组件32从后通风设置改变到顶通风设置(或反过来进行)，还改变了入口盖板30的固定板30a应当固定的位置。此外，该设置的变化改变了外罩的用于排出燃烧气体的部分，或是后板38，或是顶板36。

壁炉组件32包括，组合的壁炉20、中间顶板54和中间后板55、外罩28和入口/出口分组件29。这些部件和分组件的设置在图2到7中示意性地显示，并可见图8到10的部分分解图。如图所示，外罩28包括顶板36的开口35和后板38上的类似尺寸和形状的开口37。图1的壁炉20的结构中，对应于图5到7和图8到10，将入口盖板30的固定板30a定位于中间后板55，所在位置(开口55a)对准开口37。图2到4的设置中，将入口盖板30的固定板30a定位于中间顶板54，所在位置(开口54a)对准开口35。在图4中，板30a包括多个周边固定(间隙)孔39和相结合的一系列内部螺纹***件40(或紧固帽)，***件位于中间顶板54围绕开口54a的周边。出口弯管31的导管31b和入口盖板30的圆柱形套管30b之间保持同心关系。

继续参考图4，使用通过间隙孔39延伸并容纳与螺纹***件40的螺纹固定件，所公开的设计允许固定板30a通过开口35定位并连接到中间顶板54。这使得开口55a未被覆盖，为了封闭这个开口和完成壁炉组件32，使用盖板43，并以板30a连接到中间顶板54的相同方式连接到中间后板55。实际上，为了简化，不仅开口54a和55a的尺寸和形状基本一致，而且数量、位置和连接到两个开口的内螺纹***件40的间距也基本一致。开口35和37比开口54a和55a稍微大些，并互相对准。这意味着板30a可位于开口55a上并连接到中间后板55，或者位于开口54a上并连接到中间顶板54。类似地，盖板43可位于开口54a上并连接到中间顶板54，或位于开口55a上并连接到中间后板55。希望入口/出口分组件29和盖板43一起使用。

从图3和6的示意性说明中，可以看到进入的助燃空气由箭头47表示，该空气流过一般为环形的通道48，其由导管31b和套管30b同心机构形成。燃烧废气(燃烧副产物)从燃烧室24通过分组件29如流体箭头49所示排出。流体箭头47所表示的大气空气通过环形通道48在燃烧副产物排出的同时进入。燃烧废气(燃烧副产物)的排出速度通过分组件29和通风板23时增加，其中通风板形成通过出口弯管31的燃烧废气的初始为倾斜的出口。初始为倾斜的出口使出口速度可克服任何弯管所形成的阻力。

在图8到10的分解图中，可清楚地看到分组件29是如何构成的和如何与中间的中间顶板54、中间后板55和外罩28组合的。出口弯管31通过用固定板31a盖住开口23a而连接到通风板23。固定板31a通过螺纹固定件34牢固地固定到通风板23，固定件34穿过固定板31a上的间隙孔51进入通风板23上的孔52。固定件34最好可以容易地***和取出，这考虑到使用者在***时手操作螺纹端的困难。可以想像得到，紧固帽或螺纹***件将用于孔52来接受固定件34。图8中的出口弯管31用于从壁炉组件32的后部排放燃烧废气。通风板23的位置相对中间顶板54和后板55、封闭的顶板36和后板38倾斜大约45度角。出口弯管弯曲大约45度以提供燃烧废气的初始偏斜的出口，最终既可以垂直也可以水平地从壁炉组件32排出。如上面所提到的，这种设置提高了废气在初始倾斜的出口的垂直速度分量，因此改进了输入空气和输出热量。

先参考图8的壁炉组件，制造过程的下一步是设置中间片状金属板54和55(见图9)。这两块板是水平和垂直的，并固定到一起和连接到图8结构的其余部分。另外的片状金属板可在安装过程的一部分使用，以构建牢固的壁炉。但是，对于本发明，发明焦点是在利用中间顶板54和中间后板55。

中间顶板54包括开口54a，其可用盖板43和螺纹固定件59封闭(如图所示)或当选择顶通风设置时接受入口盖板30。中间后板55包括开口55a，可使用螺纹固定件59接受入口盖板30(如图所示)，或当选择顶通风设置时接受盖板43。

参考图10，外罩28设置到图9的结构上，以封闭壁炉组件和中间板。外罩28包括顶板36和后板38(见图7)。顶板36包括与开口54a对准的开口35。后板38包括与开口55a对准的开口37。开口35和开口37较大的开口尺寸允许可以接近用于入口盖板30和出口弯管31的螺纹固定件，不必取下外罩。取决于所选择的通风设置，出口弯管31的导管31b延伸穿过对应的板，通风的顶板54，36；或者是通风的后板55，38。

尽管已经通过附图和上面的介绍详细说明了本发明，所作显示和介绍应当认为是说明性的，而不是限于所介绍的特征，应当知道，只是显示和介绍了优选的实施例，希望在不脱离本发明的精神或范围内的多种变化和改进得到保护。

Claims (15)

1.一种直接通风燃气壁炉组件，其可设置成顶通风单元，还可以设置成后通风单元，所述直接通风燃气壁炉组件包括：

燃烧室；

多个中间板，围绕至少一部分所述燃烧室，所述多个中间板包括形成后开口的后板和形成顶开口的顶板；

通风板；位于所述燃烧室的外面；

出口弯管，连接到所述通风板并设置成流体连通于所述燃烧室，所述出口弯管的一部分通过所述后开口延伸以实现所述后通风设置；或者所述出口弯管的部分还可以通过所述顶开口延伸以实现所述顶通风设置；和

入口盖板，设置成围绕所述出口弯管的一部分以形成空气入口通道，所述入口盖板连接到所述后板形成所述后通风设置，或连接到所述顶板形成所述顶通风设置。

2.根据权利要求1所述的直接通风燃气壁炉组件，其特征在于，所述入口盖板包括固定板部分和套管部分。

3.根据权利要求2所述的直接通风燃气壁炉组件，其特征在于，所述出口弯管还包括固定板部分和导管部分。

4.根据权利要求3所述的直接通风燃气壁炉组件，其特征在于，所述套管部分和所述导管部分设置成基本同心。

5.根据权利要求4所述的直接通风燃气壁炉组件，其特征在于，所述出口弯管的导管部分包括具有钝角夹角度的弯头部分。

6.根据权利要求5所述的直接通风燃气壁炉组件，其特征在于，所述后板和所述顶板设置成基本互相正交。

7.根据权利要求6所述的直接通风燃气壁炉组件，其特征在于，所述通风板设置成相对所述顶板和相对所述后板倾斜大约为45度。

8.根据权利要求7所述的直接通风燃气壁炉组件，其特征在于，所述壁炉组件还包括盖板，可封闭未用于通风的开口。

9.根据权利要求1所述的直接通风燃气壁炉组件，其特征在于，所述出口弯管包括导管部分，所述导管部分包括具有钝角夹角度的弯头部分。

10.根据权利要求1所述的直接通风燃气壁炉组件，其特征在于，所述后板和所述顶板设置成基本互相正交。

11.根据权利要求10所述的直接通风燃气壁炉组件，其特征在于，所述通风板设置成相对所述顶板和相对所述后板倾斜大约为45度。

12.根据权利要求1所述的直接通风燃气壁炉组件，其特征在于，所述壁炉组件还包括盖板，可封闭未用于通风的开口。

13.一种提高直接通风壁炉的燃烧室的排气速度的***，既可顶通风设置，还可后通风设置，所述***包括：

燃烧室；

多个中间板，围绕至少一部分所述燃烧室，所述多个中间板包括形成后开口的后板和形成顶开口的顶板；

通风板，位于所述燃烧室的外面，所述通风板设置成相对所述顶板和相对所述后板倾斜大约45度角；和

出口弯管，具有弯头部分，其夹角度大约为135度。

14.根据权利要求13所述的***，其特征在于，所述出口弯管通过所述后开口延伸，以实现后通风设置。

15.根据权利要求13所述的***，其特征在于，所述出口弯管通过所述顶开口延伸，以实现顶通风设置。

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