ОТОПИТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ

Полезная модель относится к тепловой технике и может быть использована для обогрева жилых зданий, производственных помещений и индивидуальных жилых домов, в т.ч. оборудованных системой отопления с естественной циркуляцией, с применением для сжигания твердого топлива.
Известны отопительные аппараты с топочной камерой горизонтального типа, у которых длина топочной камеры больше ее высоты, например, водогрейный аппарат по патенту DE 2434536, 05.02.1976 г., МПК F24H 1/24. Водогрейный аппарат содержит корпус и топочную камеру с образованием водяной рубашки между ними, патрубки подачи холодной и отвода горячей воды и дымоход. Топочная камера имеет прямоугольную форму. Нижний край загрузочной дверцы топочной камеры находится на уровне колосниковой решетки. Аналогичную форму камеры и размещение загрузочной дверцы и колосниковой решетки имеют водогрейные котлы по патенту RU 2187766, 26.06.2000, МПК F24H 1/24 и патенту RU 29989, 28.01.2003, МПК F24H 1/26.
Такие аппараты неудобны в использовании и пожароопасны: возможно выпадение топлива из топочной камеры при его загрузке, при шуровке топлива через загрузочную дверцу возможно выпадение горячих кусков топлива. Кроме того, в такую камеру невозможно заложить большой объем топлива для длительного горения.
Известны отопительные аппараты с топочной камерой вертикального типа: длина топочной камеры меньше ее высоты. К таким устройствам относится отопительный аппарат КС-Т, производимый ОАО «Чебоксарский опытно-экспериментальный завод «Энергозапчасть». Аппарат содержит корпус, в котором размещены топочная камера с дверцей, колосниковой решеткой в ее подовой части, дымоход, сообщаемый с топочной камерой, шуровочная и зольная камеры с дверцами. Топочная камера выполнена прямоугольной, загрузочная дверца расположена в верхней части топочной камеры.
Указанный аппарат имеет следующие недостатки. При большом слое топлива возможно его слеживание, поэтому устранения слеживания и для розжига топлива на уровне колосниковой решетки выполнена дополнительная дверца - шуровочная, при этом процесс шуровки возможен только в объеме, по высоте не превышающем высоту шуровочной дверцы. Это усложняет конструкцию и эксплуатацию котла. При шуровке топлива также возможно выпадение горячих кусков топлива. Кроме того, из прямоугольной топочной камеры с высоко расположенной дверцей затруднена быстрая выгрузка топлива при закипании воды, что требуется правилами эксплуатации котла.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели - прототипом - является отопительный аппарат АКТВ, производимый ООО «ФАКС», ТУ 4858-001-43854043-2003.
Отопительный аппарат содержит корпус, в котором размещены топочная камера с колосниковой решеткой в ее донной части и загрузочной дверцей, дымоход, сообщаемый с топочной камерой, и зольная камера. Между стенками корпуса, топочной камеры и зольной камеры имеется полость аппарата для циркуляции теплоносителя.
В прототипе в качестве теплоносителя используется вода, полость аппарата при заполнении водой служит водяной рубашкой. Полость аппарата снабжена устройствами (патрубками) для подвода холодной воды и отвода горячей воды.
Кроме того, в прототипе топочная камера выполнена прямоугольной, загрузочная (топочная) дверца размещена в нижней части топочной камеры, нижний край загрузочной дверцы топочной камеры находится на уровне колосниковой решетки и контактирует с ней, загрузочная дверца снабжена отражателями, зольная (поддувальная) камера закрыта дверцей.
Указанный отопительный аппарат имеет следующие недостатки.
1. Аппарат неудобен в использовании, т.к. при загрузке топлива возможно его выпадение из топочной камеры.
2. Аппарат пожароопасен, т.к. при шуровке топлива через загрузочную дверцу возможно выпадение горячих кусков топлива.
3. Для аппарата с прямоугольной топочной камерой требуются дрова небольшой длины, ограничиваемой шириной и длиной топочной камеры.
4. Аппарат непригоден для использования в качестве теплоносителя воздуха. Т.к. теплоемкость воздуха меньше чем воды, требуется его больший объем. Имеющиеся отверстия с патрубками не обеспечивают поступления в полость аппарата достаточного количества воздуха.
Задачей полезной модели является повышение пожаробезопасности отопительного аппарата, повышение удобства эксплуатации, возможность использования более длинных дров, обеспечение универсальности аппарата.
Поставленная задача решается тем, что, в отопительном аппарате, содержащем корпус, в котором размещены топочная камера с колосниковой решеткой в ее днище и загрузочной дверцей, дымоход, сообщаемый с топочной камерой, и зольная камера, при этом между стенками корпуса, топочной камеры и зольной камеры имеется полость аппарата для циркуляции теплоносителя а в корпусе выполнены отверстия для поступления в указанную полость холодного теплоносителя и для выхода из нее нагретого теплоносителя, выполнено следующее: загрузочная дверца размещена в верхней части топочной камеры, топочная камера выполнена наклонной, передняя стенка топочной камеры под загрузочной дверцей наклонена внутрь топочной камеры на угол 15-75° и нижним краем контактирует с ее днищем или с колосниковой решеткой; теплоносителем являются вода или воздух.
Конкретные значения угла наклона передней стенки топочной камеры выбираются в зависимости от длины топочной камеры.
Отопительные аппараты, использующие в качестве теплоносителя воду, подключаются к системе отопления сваркой или их корпус дополнительно может быть снабжен приспособлениями для подвода через отверстия в корпусе в полость аппарата холодной воды и отвода из нее нагретой воды. Такими приспособлениями могут служить патрубки, муфты, фланцы и др. Отверстия для поступления холодного воздуха выполняются в нижней части корпуса, а для выхода нагретого теплоносителя - в верхней части.
Для улучшения теплоотдачи отопительного аппарата потолок топочной камеры, разделяющий ее с дымоходом, может быть выполнен в виде козырька, полость которого сообщена с полостью аппарата.
Для повышения пожаробезопасности и удобства использования в зольной камере может быть установлен выдвижной ящик.
Кроме того, в частных случаях реализации аппарат может быть оснащен варочной плитой, а колосниковая решетка может быть выполнена съемной для ее замены в случае прогорания.
В качестве примера конкретного выполнения рассмотрен отопительный аппарат с подведенной в его полость водой (с водяной рубашкой), с выдвижным ящиком в зольной камере, потолком топочной камеры в виде козырька, оснащенный варочной плитой. На чертеже представлен общий вид отопительного аппарата в разрезе.
На чертеже обозначены: 1 - загрузочная дверца, 2 - корпус, 3 - топочная камера, 4 - козырек, 5 - варочная плита, 6 - дымоход, 7 - водяная рубашка, 8 - колосниковая решетка, 9 - зольная камера, 10 - выдвижной ящик.
Отопительный аппарат содержит корпус 2, на котором размещена варочная плита 5. В корпусе 2 размещена топочная камера 3, зольная камера 9 и дымоход 6. В зольной камере 9 установлен выдвижной ящик 10.
Топочная камера 3 оснащена загрузочной дверцей 1 в ее верхней части, потолком в форме козырька 4, колосниковой решеткой 5 в ее днище.
Стенки корпуса 2, топочной камеры 3, зольной камеры 9 и дымохода 6 образуют полость аппарата, в рабочем состоянии аппарата заполняемую водой - водяную рубашку 7. Козырек 4 разделяет топочную камеру 3 с дымоходом 6. Полость козырька 4 сообщена с водяной рубашкой 7. Передняя стенка топочной камеры 3 под загрузочной дверцей 1 наклонена внутрь топочной камеры 3 на угол 15-75° и нижним краем контактирует с колосниковой решеткой 8. Передняя стенка топочной камеры может контактировать с днищем камеры, если колосниковая решетка занимает часть днища. В корпусе 2 выполнены отверстия для подвода холодной воды и отвода горячей воды из водяной рубашки (на чертеже не показаны).
Отопительный аппарат работает следующим образом. После подключения к отопительной системе и заполнения всей системы водой с образованием в отопительном аппарате водяной рубашки 7 через загрузочную дверцу 1 в топочную камеру 3 закладывается топливо, например, дрова, и производится розжиг. Регулировка притока воздуха производится путем перемещения зольного ящика 10 и изменения зазора между его передней стенкой и проемом зольной камеры 9.
Наклонная топочная камера 3 позволяет использовать дрова большей длины, чем в прототипе, имеющем прямоугольную камеру. При загрузке топливо из наклонной топочной камеры 3 не выпадает. Т.к. загрузочная дверца 1 размещена выше колосниковой решетки 8, при шуровке топлива через загрузочную дверцу 1 выпадение горячих кусков топлива из котла не происходит. Зола и горячие куски просыпаются через колосниковую решетку 8, размещенную у задней стенки топочной камеры 3, не к передней, а к задней стенке котла, и, более того, в зольный ящик 10, что исключает их выпадение при выдвижении зольного ящика 10.
Осуществляется нагрев воды, ее циркуляция в полости аппарата и обогрев помещения. При использовании в качестве теплоносителя воздуха аналогично осуществляется нагрев и циркуляция в полости аппарата воздуха, поступающего через отверстия в корпусе.
Таким образом, по сравнению с прототипом, заявленная полезная модель позволяет повысить пожаробезопасность и удобство эксплуатации отопительного аппарата, обеспечивает его универсальность, а также позволяет использовать дрова большей длины.