ПЕРЕНОСНОЕ УСТРОЙСТВО ИМИТАЦИИ КОСТРА

Область техники
Полезная модель относится к области отопительных или растопочных средств, изготавливаемых из твердых горючих материалов растительного происхождения.
Уровень техники
Из уровня техники (патент РФ №176 994 на полезную модель, опубликованный 06.02.2018) известен компактный заменитель костра, включающий колоду, в которой выполнены продольное и поперечное отверстия. При этом поперечное отверстие выполнено под углом более 2° к плоскости перпендикулярной оси колоды, в верхней части выполнены один и более радиальных пазов, пересечение отверстий находится не менее 100 мм от основания колоды.
Недостаток вышеуказанного устройства заключается в ограничении способов розжига, поскольку выполнение поперечного отверстия под углом более 2° к плоскости перпендикулярной оси колоды, позволяет разместить массово производимое уротропин-парафиновое сухое горючее, о котором говорится в патенте, но ограничивает возможность просматривать размещение растопочного средства внутри, сужая угол обзора, а также усложняет розжиг с помощью длинной спички или щепы, для розжига которыми требуется наклонить горящий конец вниз, создавая опасность нанесения ожога. Кроме того, выполнение вертикального и горизонтального отверстий рекомендованным диаметром не менее 32 мм для размещения стандартного сухого горючего сужает возможности регулировать диаметр отверстий в зависимости от размера колоды в целях увеличения продолжительности горения.
Еще одним недостатком устройства является отсутствие системы регулирования силы пламени после розжига. Пользователь данного устройства не имеет возможности снизить при необходимости уровень пламени и продлить срок действия и эксплуатации данного устройства или, увеличив силу пламени, тем самым увеличить скорость горения устройства.
Также из уровня техники (патент UA №123210 на полезную модель, опубликованный 12.02.2018) известно устройство для получения огня, представляющее собой заготовку из цельной древесины, которая содержит вертикальный и горизонтальные каналы, при этом вертикальный канал имеет длину, меньшую, чем длина заготовки, и заканчивается, не доходя до основы заготовки, а горизонтальный канал пересекается с вертикальным каналом в его нижней части, который отличается тем, что на верхней плоскости заготовки из цельной древесины создано одно или несколько поперечных углублений, которые служат дымо- и огневыводом в случае установки на устройство посуды для приготовления еды или других предметов, а в нижнем горизонтальном канале закреплен как разжигатель жгутовый канатик, пропитанный парафином.
Недостаток вышеуказанного устройства заключается в сложности закрепления в процессе производства жгутового канатика, пропитанного парафином, и размещения зажигательной смеси точно в месте пересечения двух отверстий, поскольку их ничего не будет удерживать от смещения по горизонтальному каналу. Соответственно, процесс розжига будет затруднен ввиду того, что при смещении зажигательной смеси в горизонтальный канал распространение огня будет затруднено и ограничено сверху массой древесины.
Также еще одним недостатком устройства является отсутствие системы регулирования силы пламени после розжига. Пользователь данного устройства не имеет возможности снизить при необходимости уровень пламени и продлить срок действия и эксплуатации данного устройства или, увеличив силу пламени, тем самым увеличить скорость горения устройства.
Также из уровня техники (патент US 2016075960 (А1) 17.03.2016) известен факел, содержащий центральную часть с отверстием в ней, простирающимся от внешней поверхности центральной части к месту розжига огня внутри центральной части, а также, по меньшей мере, одним проходом, простирающимся от внешней поверхности до центральной части, для создания пути подачи воздуха внутрь факела. Легковоспламеняющиеся материалы для розжига расположены, по крайней мере, в одном из мест розжига для того, чтобы пользователь мог развести огонь внутри факела. Кроме того, на центральной части предусмотрена ручка.
Недостаток факела в ровной поверхности горизонтального отверстия, которая приводит к выпадению легковоспламеняющегося материала из зоны горения. Также еще одним недостатком устройства является отсутствие системы регулирования силы пламени после розжига. Пользователь данного устройства не имеет возможности снизить при необходимости уровень пламени и продлить срок действия и эксплуатации данного устройства или, увеличив силу пламени, тем самым увеличить скорость горения устройства.
Также из уровня техники (патент UA №119654 на полезную модель, опубликованный 25.09.2017) известно устройство для получения огня, что представляет собой заготовку из цельной древесины, содержащее вертикальный и горизонтальные каналы, которое отличается тем, что вертикальный канал содержит длину меньшую, чем длина заготовки, и заканчивается не доходя до основы заготовки, а горизонтальный канал пересекается с вертикальным каналом в его нижней части. Недостатком вышеуказанного устройства является невозможность выполнения одновременно задач по обеспечению одновременно контролируемого розжига, контролируемого горения и равномерного прогорания заготовки. Кроме того, для того чтобы добиться появления стабильного горения внутри заготовки требуются достаточно большие временные и трудовые затраты, так как для этого необходимо создать достаточной сильный источник огня на пресечении двух каналов на продолжительный период времени, поскольку материал, из которого изготовлена заготовка, не относится к тем, которые вспыхивают моментально.
При выполнении горизонтального канала диаметрально или размещении дополнительных горизонтальных каналов равноудаленно друг от друга, как это предусмотрено данным техническим решением, контролируемость процесса горения существенно снижается за счет появления дополнительных отверстий. В связи с чем возможно неконтролируемое выпадение продуктов горения древесины и ускорена деформация устройства вследствие интенсивного выгорания нижней части заготовки.
Кроме того, оснащение входных отверстий вертикального и горизонтального каналов устройства временными заглушками не решает проблему регулирования подачи воздуха при розжиге заготовки и контроле процесса горения.
Ближайшим аналогом к предложенному техническому решению является топливный патрон (международный патент WO 2008002187 (А1) - 2008-01-03 на изобретение), выполненный в виде болванки из сгораемого материала с продольным осевым каналом, отличающийся тем, что на боковой поверхности патрона выполнено радиальное отверстие, сообщенное с его продольным осевым каналом.
В такой конструкции не решена проблема неравномерного сгорания патрона за счет наличия радиального отверстия с одной стороны устройства. Таким образом в зоне радиального отверстия, за счет которого масса патрона получается меньше, чем с противоположной стороны, выгорание патрона произойдет быстрее, чем с противоположной стороны.
Раскрытие сущности полезной модели
Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание регулируемого источника огня, выполненного из природных материалов, с контролируемым розжигом и контролируемым равномерным процессом горения.
Технический результат, достигаемый при использовании вышеуказанной полезной модели, заключается в создании регулируемого источника огня, выполненного из природных материалов, с контролируемым розжигом и контролируемым равномерным процессом горения.
Вышеуказанная задача решается, а технический результат достигаются за счет того, что переносное устройство имитации костра включает круглый лесоматериал, содержащий вертикальный и горизонтальный каналы, при этом место их пересечения приходится на нижнюю часть лесоматериала, а длина вертикального и горизонтального каналов выходит за пределы места их пересечения на одинаковое расстояние, при этом горизонтальный канал выполнен таким образом, чтобы расстояние между нижним краем горизонтального канала и нижним торцом лесоматериала составляло не менее чем 1/4 высоты лесоматериала.
В нижней части вертикального канала может быть размещена зажигательная смесь, парафин, снабженный фитилем, выведенным или через вертикальное или через горизонтальное отверстие, иное растопочное средство.
Входное отверстие горизонтального канала может быть оснащено регулируемой заслонкой, которая может перекрывать частично или полностью доступ кислорода в вертикальный канал и место возгорания, уменьшая таким образом силу тяги.
Внутренняя поверхность вертикального канала может быть обработана зажигательной смесью (парафином или иной смесью) для облегчения первоначального розжига огня внутри устройства.
Равномерность сжигания лесоматериала обеспечивается тем, что горизонтальный канал выступает за край вертикального канала, благодаря чему обеспечивается более равномерное распределение огня относительно центра лесоматериала и полное сжигание всей внутренности лесоматериала к моменту завершения процесса горения.
Кроме того получение внутри лесоматериала дополнительного выступа за счет выполнения горизонтального канала выступающим за место пересечения обоих каналов создает дополнительное место (дополнительный угол в месте пересечения каналов), подверженное более быстрому возгоранию за счет меньшей толщины материала в этом месте.
Горение древесины представляет собой самоускоряющуюся экзотермическую химическую реакцию с кислородом, которая способна поддерживать себя и за счет обратной связи распространяться в пространстве.
Возникновение и развития процесса пламенного горения древесины происходит следующим образом.
Под влиянием внешнего теплового потока, направленного к поверхности древесины за счет теплопроводности материал нагревается. При достижении достаточно высокой температуры на поверхности древесины начинается ее пиролиз с образованием летучих паров и газов, а также нелетучих продуктов разложения в конденсированном состоянии. Выделяющиеся газы и пары горючих продуктов смешиваются с воздухом в пограничном с поверхностью слое. Когда содержание этой смеси начинает превышать нижний концентрационный предел воспламенения горючих веществ, происходит их воспламенение. После воспламенения тепловой поток, направленный к поверхности древесины, является комбинацией внешнего и обратного тепловых потоков от возникшего пламени.
Способность поддерживать процесс горения за счет потока тепла от собственного пламени к близлежащему слою исходной древесины даже в отсутствие первоначального внешнего нагрева служит основой развития горения и распространения пламени по поверхности древесины.
Распространение пламени по поверхности материала рассматривается как непрерывно повторяющийся процесс воспламенения образовавшихся горючих летучих продуктов разложения древесины. Собственное пламя в этом случае служит не только источником нагрева примыкающих слоев древесины, но и локальным источником воспламенения летучих горючих газов и паров.
Таким образом выполнение в предлагаемой полезной модели дополнительного места с меньшей толщиной древесины (дополнительного угла в месте пересечения каналов) позволяет облегчить процесс распространения пламени по поверхности материала и создать дополнительный источник собственного пламени для обеспечения дальнейшего процесса горения.
При этом наличие всего одного горизонтального отверстия, по сравнению с выполнением дополнительных горизонтальных каналов или диаметрального канала, сокращает возможность неконтролируемого выпадения продуктов горения древесины, что обеспечивает большую безопасность и контролируемость процесса горения устройства по сравнению с аналогами - пользователю необходимо контролировать только одно горизонтальное отверстие от выпадения продуктов горения древесины. Наличие одного горизонтального отверстия также облегчает и перемещение устройства.
Выполнение вертикального канала таким образом, чтобы он выступал за нижний край горизонтального канала, позволяет создать в центральной части лесоматериала углубление, в котором может быть размещена зажигательная смесь, парафин, снабженный фитилем, выведенным или через вертикальное или через горизонтальное отверстие, иное растопочное средство. При этом растопочные средства будут располагаться точно по центру лесоматериала и не смогут свободно перемещаться по горизонтальному каналу при небольшом наклоне лесоматериала.
Выполнение горизонтального канала так, чтобы расстояние между нижним краем горизонтального канала и нижним торцом лесоматериала составляло не менее чем 1/4 высоты лесоматериала, позволяет обеспечить равномерность прогорания лесоматериала, нижняя часть конструкции преждевременно не прогорает, и конструкция преждевременно не распадается.
Таким образом, вся совокупность признаков обеспечивает контролируемый розжиг и контролируемый равномерный процесс горения лесоматериала.
Краткое описание чертежей
Чертежи представлены для лучшего понимания сущности полезной модели, однако специалисту в данной области техники очевидно, что раскрытая полезная модель не ограничивается вариантом, представленным на них.
На фигуре 1 показана изометрическая проекция переносного устройства имитации костра.
На фигуре 2 показан вид спереди переносного устройства имитации костра. Осуществление полезной модели
Далее со ссылкой на прилагаемые чертежи более подробно раскрыт предпочтительный вариант осуществления полезной модели.
На фиг. 1-2 показано переносное устройство имитации костра, включающее в себя круглый лесоматериал (1), в котором выполнены вертикальный (2) и горизонтальный (3) каналы, при этом место их пересечения приходится на нижнюю часть лесоматериала (1), а длина вертикального (2) и горизонтального (3) каналов выходит за пределы места их пересечения на одинаковое расстояние, при этом горизонтальный (3) канал выполнен таким образом, чтобы расстояние (4) между нижним краем горизонтального (3) канала и нижним торцом лесоматериала (5) составляло не менее чем 1/4 высоты лесоматериала (1). Входное отверстие горизонтального (3) канала устройства оснащается регулируемой заслонкой (6), которая может перекрывать частично или полностью доступ кислорода в вертикальный (2) канал и место возгорания, таким образом пользователь получает возможность регулировки силы пламени из вертикального (2) канала и времени горения устройства. В нижней части вертикального (2) канала устройства размещено растопочное средство (7), снабженное фитилем (8), выведенным через вертикальное (2) отверстие.
В одном из вариантов осуществления внутренняя поверхность вертикального (2) канала может быть обработана зажигательной смесью (парафином или иной смесью) для облегчения первоначального розжига огня внутри устройства.
В одном из вариантов осуществления устройство может быть оснащено подставкой для размещения на его верхнем торце посуды для приготовления пищи или на его верхнем торце могут быть выполнены пропилы для того, чтобы выход воздуха сверху не был перекрыт посудой и огонь в устройстве не затух.
В одном из вариантов осуществления устройство может быть оснащено ручкой для облегчения его перемещения.
В одном из вариантов осуществления устройства для придания эстетического вида лесоматериал обрабатывается специальным образом: с него удаляется кора, а заготовке придается цилиндрическая форма. При этом кора может удаляться не со всего лесоматериала, а только в верхней его части, до уровня горизонтального канала. Это обеспечивает более длительное прогорание нижней части лесоматериала, поскольку лесоматериал горит дольше при сохранении на его поверхности коры.
Устройство просто в изготовлении и в эксплуатации.