НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ

Нагревательный аппарат Полезная модель относится к бытовым нагревательным аппаратам
фитильного типа и предназначена для обогрева бытовых и хозяйственных помещений, а также для подогрева и приготовления пищи.
Известен нагревательный аппарат, содержащий корпус, питающий узел с регулировочным элементом и фитильной горелкой, кольцевой фитиль в которой установлен в кольцевой чашке, над которой размещен коаксально ей предохранительный колпак с защитной сеткой верхней части (см. свидетельство на полезную модель РФ №20150, М. кл. 6 F24C5/04,2000).
Недостаток нагревательного аппарата заключается в его недостаточной теплоотдаче при сгорании топлива, которая обусловлена конструктивной особенностью предохранительного колпака с защитной сеткой в верхней части. Наличие кольцевой щели между кольцевой кромкой колпака и наружной кромкой кольцевой чашки для топлива с фитилем необходимо для поддержания горения. Кислород воздуха, соединяясь с жидким топливом образует продукт горения - тепловые газы, которые поднимаются к верху, уходят через сетку, нагревая, например, воздух в помещении. В рассматриваемом примере наблюдается процесс переноса энергии (в форме теплоты) в пространство с неоднородным полем температуры и относится к конвективному теплообмену. Из-за недостаточной теплопроводности воздуха
процесс его нагрева в помещении за счет естественной конвекции весьма продолжителен, что отрицательно сказывается на эффективности нагревательного аппарата.
Известен другой нагревательный аппарат (см. свидетельство на полезную модель РФ №14642, М. кл 7F24C 5/04, 2000), содержащий корпус, в котором установлены питающий узел с регулировочным элементом, фитильная горелка с фитилем в кольцевой чашке, над которой коаксиально ей установлен предохранительный клапан, закрытый сеткой. Внутри колпака коаксиально ему установлены два перфорированных цилиндра с образованием полостей между стенкой колпака и стенками перфорированных цилиндров, кольцевых в поперечном сечении.
Полость между перфорированными цилиндрами расположена над кольцевой фитильной горелкой коаксиально ей и соответствует ее диаметру, что создает условия для устойчивого конвективного теплообмена путем направляемого эжектирования теплоты от сгорания топлива в полость между перфорированными цилиндрами.
Внутренний цилиндр закрыт сверху перфорированный крышкой в форме полого усеченного конуса.
Недостаток этого нагревательного аппарата заключается в том, что перенос тепла в пространство осуществляется преимущественно за счет конвективного теплообмена, характеризующегося движением газа с
одновременным распространением тепла внутри него путем теплопроводно сти.
Особенность конструкции аппарата, узла, примыкающего к горелке, формирующей и распределяющей тепловой поток, характеризуется прямолинейной полостью между перфорированными цилиндрами, которую тепловые потоки от горелки проходят быстро, что не позволяет достаточно нагреть перфорированные цилиндры и увеличить передачу тепла в окружающее пространство за счет увеличения доли инфракрасного излучения.
Из известных нагревательных аппаратов наиболее близким к заявленному объекту по своей сущности и выполняемой функции является полезная модель РФ №14642 от 2000 г.
Задачей полезной модели является увеличение теплоотдачи нагревательного аппарата за счет увеличения в теплообмене доли инфракрасного излучения путем увеличения площади и выбора материала нагревательного элемента, излучающей тепловую энергию, увеличение температуры нагрева этого элемента (элементов), увеличения пути движения тепловых газов и уменьшения их скорости движения.
Поставленная задача решается тем, что в известном нагревательном аппарате, содержащем корпус, горелку с фитилем в кольцевой чашке, сообщающейся с топливным бачком через топливопровод с запорно регулирующим вентилем, и накопительный блок, два перфорированных
цилиндра, установленных коаксиально один в другой полостью между ними над кольцевым фитилем горелки, третий цилиндр, установленный с наружной стороны внешнего перфорированного цилиндра коаксиально ему с образованием цилиндрической полости, перфорированную крышку, закрывающую внутренний перфорированный цилиндр со стороны его свободного торца, живое сечение стенок перфорированных цилиндров, обращенных к крышке, выполнено большим по сравнению с живым сечением стенок, обращенных торцами к горелке, а третий наружный цилиндр выполнен составным, по меньшей мере, из двух цилиндров, контактирующих между собой торцами, причем один из цилиндров, охватывающий зону перфорированного цилиндра с большим живым сечением, выполнен из термостойкого стекла, а другой, охватывающий зону перфорированного цилиндра с меньшим живым сечением, со стороны горелки, выполнен из жаростойкой стали.
При этом третий, составной цилиндр расположен относительно передней цилиндрической отражающей стенки корпуса с гарантированным зазором.
Причем цилиндр из жаростойкой стали соединен с перфорированными цилиндрами посредством стержня пересекающего цилиндры через отверстия в них, выполненные в диаметрально противоположных местах стенок.
&& w
4.
мере, двумя, разнесенными друг от друга и от чашки горелки перфорированными дисками.
В зоне над открытой кольцевой полостью по ее периметру между торцами перфорированных цилиндров расположена кольцевая нагревательная спираль, закрытая сверху другой перфорированной крышкой, перекрывающей смежные полости между цилиндрами.
На приведенных чертежах изображена в качестве примера реализация полезной модели «Нагревательный аппарат,подтверждающая возможность промышленного производства его при использовании всей совокупности признаков.
На фиг. 1 изображен нагревательный аппарат в разрезе, а на фиг. 2 увеличенное фрагментарное изображение I узла нагревательного аппарата.
Нагревательный аппарат содержит корпус 1 в форме защитно декоративного кожуха с днищем 2, предназначенного для размещения в нем и на нем функциональных узлов и блоков. В корпусе 1 установлена горелка с фитилем 3 в кольцевой чашке 4, сообщающейся с топливным бачком 5 с клапаном «а через топливопровод 6 с запорно - регулирующим вентилем 7 и накопительный блок 8.В корпусе 1 установлены два перфорированных цилиндра 9,10 коаксиально один в другой полостью между ними над кольцевым фитилем 3 горелки. Внутренний перфорированный цилиндр со стороны свободного торца закрыт перфорированной крышкой 11. Наружный, третий цилиндр, выполнен составным из двух цилиндров 12,13 с
образованием общей цилиндрической полости между ними и наружной поверхностью перфорированного цилиндра 10. Цилиндром 12, выполненным из термостойкого стекла, охвачена зона перфорированных цилиндров 9,10, выполненная с большим живым сечением. Цилиндром 13 из жаростойкой стали охвачена зона цилиндров 9,10, выполненная с меньшим живым сечением.
Такая особенность конструкции аппарата позволила увеличить в процессе теплообмена долю инфракрасного излучения, необходимого, например, для более быстрого обогрева помещения. Большее живое сечение в перфорированных цилиндрах это большее сечение отверстий в их стенках, способствующих быстрому, направленному и массированному движению тепловых потоков к термостойкому цилиндру для его нагрева. Цилиндры 12,13 расположены относительно передней цилиндрической отражающей стенки корпуса 1 (на чертеже не показано) с гарантированным зазором, щелью. Цилиндр 13 из жаростойкой стали, соединен с цилиндрами 9,10 стержнем 14, пересекающих их через отверстия, выполненных в их стенках в диаметрально противоположных местах. От выпадания из отверстий стержень удерживается головкой и шплинтом.
Полость цилиндра 9 в зоне с меньшим живым сечением, примыкающая к горелке, перекрыта двумя перфорированными дисками 15,16, разнесенными друг от друга и от торца цилиндра 9, обращенного к чашке 4 горелки. Наличие дисков 15,16 замедляет движение теплового потока через
полость в цилиндре 9, уменьшает долю потока в конвективном теплообмене и способствует направлению тепловых потоков к цилиндрам 12,13 для увеличения в теплообмене доли инфракрасного излучения. В зоне над открытой кольцевой полостью по ее периметру между торцами цилиндров 9,10 расположена кольцевая нагревательная спираль 17, изготовленная из проволоки из жаростойкой стали. Замедляя выход газов из полости под ней, она способствует их более полному сгоранию и получению дополнительной энергии в виде тепла. Спираль 17 и сменные полости, образованные цилиндрами 10,12, закрыты сверху перфорированной крышкой 18.
Аппарат работает следующим образом.
Топливо (керосин или солярка), залитое в бачок 5, заполняет накопительный блок 8, клапан «а и по топливопроводу 6 при открытом проходе в вентиле 7 чашку 4 с фитилем 3. Поскольку чашка 4 расположена на одном уровне с накопительным блоком 8, то уровень топлива в них будет подниматься одинаково.
После заполнения гидравлических полостей топливо поднимается до уровня седла клапана «а. За счет выравнивания давлений столбы топлива в бачке 5 и в накопительном блоке 8 поступление топлива в него прекращается. Аппарат готов к работе.
После этого приподнимают при помощи рычага (на чертеже не показано) цилиндры 9,10,12,13 и в образовавшейся осевой зазор вносят
горящую спичку. Кольцевой фитиль 3, пропитанный топливом, воспламеняется, ручку рычага отпускают и перфорированные цилиндры 9,10 торцами устанавливаются на чашку 4. По мере сгорания топлива из чашки 4 оно автоматически пополняется.
Поворотом маховичка вентиля 7 регулируется расход топлива и режим работы аппарата.
Выполнение нагревательного аппарата по типу предложенной конструкции позволило существенно увеличить в теплообмене долю инфракрасного излучения и увеличить в целом эффективность работы нагревательного аппарата для использования его с целью обогрева помещения.
АвторыTiPfssJ JfУ А-г- Быстрое
Г.А. Рогов