ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ОЧАГ

Полезная модель относится к бытовой технике, а именно к электрокаминам, обеспечивающим имитацию горения огня и дыма.
Из уровня техники известны различные виды электрокаминов, создающих имитацию горения огня, некоторые из них дополнительно имеют функцию имитации дыма.
Известно решение «Устройство для создания эффекта пламени», патент № ЕР 1703211, 10.02.2005.
Одним из наиболее близких решений является «Устройство создания эффекта дыма» (WO 2003/063664). Данное устройство содержит контейнер для жидкости, ультразвуковой преобразователь, расположенный внутри контейнера, расположенный выше и на некотором расстоянии от преобразователя перфорированной подложки, и средство перемещения воздуха вверх от подложки. Также в описании раскрыто наличие на подложке одного или нескольких блоков материала, преимущественно имитирующего горящие материалы, например древесину или угли.
В качестве ближайшего аналога принят «ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ОЧАГ», техническое решение по патенту РФ №2434181, БЭЙСИК ХОЛДИНГЗ. Данное устройство с эффектом имитации пламени включает в себя подложку с отверстиями; источник света, создающий эффект пламени; контейнер, содержащий жидкость, причем в данном контейнере имеется пространство над уровнем жидкости, включающее канал выхода пара; ультразвуковой преобразователь, преобразующая поверхность которого находится в контакте с жидкостью и который образует пар в указанном пространстве над уровнем жидкости; средства образования потока воздуха по траектории, входящей в пространство над уровнем жидкости и проходящей через канал выхода пара, при этом канал выхода расположен таким образом, что воздух выходит из контейнера под подложку с отверстиями; и средства образования восходящего потока воздуха от подложки с отверстиями.
Как ближайший аналог, так и ряд указанных выше других технических решений имеют ряд недостатков, вызванных преимущественно наличием отверстий и, более обще, самой конструкцией, предполагающей наличие в корпусе однозначно размещенной подложки.
К таким недостаткам можно отнести следующие:
- слабая «проникающая способность» аэрозоля при прохождении сквозь эти отверстия. Некоторая часть генерируемого аэрозоля, «выходя из контейнера под подложку с отверстиями», оседает/конденсируется на нижней части такой подложки. Кроме того, создаваемое подложкой физическое препятствие для выхода потока холодного аэрозоля до момента прогрева корпуса влечет за собой стекание и скапливание водяной взвеси в корпусе и, как следствие, коррозию не только частей корпуса, но и возможность замыкания контакторов ламп;
- возможность засорения отверстий, особенно при длительном использовании;
- сложность изменения внешнего вида имитаций дров/угля, так как расположение отверстий в подложке поменять невозможно; при этом, если делать имитации съемными, необходимо учитывать расположение отверстий в подложке - в противном случае произвольно размещенные имитации дров/угля будут препятствовать проходу потоков аэрозоля в значительной степени;
- недостаточная тяга для аэрозоля, обеспечиваемой либо только конвекционными потоками от «средства образования потока воздуха», в качестве которых выступают лампы, нагревающиеся в процессе работы, либо необходимостью установки дополнительного средства образования такого потока в виде вентилятора. Вентилятор в устройствах, известных из уровня техники, может обеспечить достаточную тягу, но, при этом, требует дополнительной энергии и создает дополнительный нежелательный шум работающей системы;
- недостаточное освещение выходящего аэрозоля через существующие отверстия и щели.
Задачей предлагаемого устройства является устранение многочисленных недостатков аналогов; техническим результатом - создание электрического очага, экономичного при производстве и работе, создающего улучшенную имитацию пламени и дыма, очага, создающего достаточную тягу для свободного прохождения аэрозоля в верхнюю часть корпуса; очага, в котором создаваемый аэрозоль не оседает на нижних частях элементов имитации горящих материалов, что предотвращает коррозию частей корпуса и возможность замыкания контакторов ламп; очага, конструкцией которого предотвращена возможность ухудшения качества имитации пламени и дыма за счет засорения; очага, конструкция которого обеспечивает увеличенную освещенность проходящего сквозь пространство между элементами имитации горящих материалов аэрозоля; а также улучшенными возможностями по кастомизации вида электрического очага.
Предлагаемое решение устраняет перечисленные недостатки за счет следующего выполнения электрического камина.
Электрический камин состоит из корпуса и элементов, размещенных в корпусе:
- резервуара, при этом резервуар содержит канал выхода аэрозоля. Под резервуаром здесь и далее следует понимать любое вместилище, конструктивно выполненное со способностью удерживать в себе некоторое количество газа или жидкости (преимущественно жидкости), достаточное для последующего создания из него/нее аэрозоля;
- средства создания аэрозоля, имитирующего пламя и дым. Под аэрозолем, здесь и далее, понимается дисперсная система, состоящая из взвешенных в газовой среде, преимущественно в воздухе (исходя из назначения и обычного вида использования изделия), мелких частиц, преимущественно из капель жидкости (также часто обозначаемая как туман);
- источника света, создающий эффект пламени и/или дыма;
- по крайней мере двух панелей, предназначенных для размещения на них;
- элементов имитации горящих материалов и размещенных раздельно друг от друга.
Также электрический камин может содержать экран, выполненный из прозрачного материала.
Предлагаемое решение иллюстрируется чертежами. На рисунке 1 показан электрический камин, где указаны следующие позиции: 1 - корпус, 2 - экран (показан частично), 3 - резервуар, предназначенный для размещения жидкости; 3а - канал выхода аэрозоля, 4 - источник света, 5а и 5b - элементы имитации горящих материалов (показаны условно). Для удобства понимания корпус показан без верхней и боковой стенки. Средство создания аэрозоля, размещаемое внутри резервуара, не показано.
Устранение вышеперечисленных недостатков обеспечивается преимущественно за счет отказа от единой подложки с отверстиями в ней и использованием двух или более элементов имитации горящих материалов (дров/угля), создающих эффект реального очага.
Преимущественным видом расположения является размещение двух элементов имитации горящих материалов в одной плоскости в средней части корпуса, раздельно друг от друга. Вариантами может быть размещение различного количества элементов имитации горящих материалов на разной высоте от основания корпуса, при этом они могут быть установлены как параллельно основанию корпуса, так и под различными углами наклона к нему. Варианты выполнения показаны на рисунках 2-8 (устройство показано схематически, без значительного количества составляющих).
Устойчивое размещение элементов имитации горящих материалов внутри корпуса достигается известными способами крепления подобных элементов, например на закрепленных на боковых стенках корпуса полках, выступах, за счет разъемных видов крепления, например винтовых.
Вид выполнения самих элементов имитации горящих материалов непринципиален для достижения технического результата; они могут быть выполнены как плоскими, так и объемными элементами, то есть с разницей в размерах высоты относительно длины/ширины, не превышающей один порядок (например, высота составит 3 см, длина - 50 см).
Также не является принципиальной и может варьироваться форма элементов имитации горящих материалов в плане (при виде сверху); преимущественной формой является плоский лист либо параллелепипед. Однако возможны и геометрически неточные формы элементов имитации горящих материалов в плане, например с разными габаритами противоположных сторон, с утолщениями отдельных участков в плане и так далее. Нет необходимости также выполнения элементов имитации горящих материалов одинаковыми, второй элемент может отличаться формой от первого, а также, если применимо, от третьего и последующих элементов.
Материалом выполнения элементов имитации горящих материалов преимущественно являются различные виды пластиков, однако возможно применение дерева или металлов, а также композитных материалов.
При включении в электросеть электрического очага и при условии того, что резервуар 3 наполнен необходимым количеством жидкости, преимущественно воды, в резервуаре 3 начинает работать средство создания аэрозоля.
В качестве средства создания аэрозоля может быть использован, например, ультразвуковой преобразователь, преобразующая поверхность которого находится в контакте с жидкостью и который образует аэрозоль, выходящий в пространство корпуса 1 через канал выхода аэрозоля 3а.
Далее, под воздействием конвекционного потока воздуха, образованного нагреванием воздуха установленными преимущественно на основании корпуса 1 работающими лампами 4, аэрозоль перемещается в пространство между элементами имитации горящих материалов 5а и 5b, одновременно подсвечиваясь этими же лампами. Количество ламп 4 зависит от конкретного вида выполнения электрического очага, преимущественно используется от 1 до 8 ламп; лампы могут быть выбраны как естественного освещения, так и с различными излучаемыми частями спектра, за счет чего можно получить участки перемещаемого аэрозоля, освещенные различными цветами.
За счет наличия такой направленной в свободное пространство тяги аэрозоль не оседает на нижних частях элементов имитации горящих материалов 5а и 5b, по крайней мере количество аэрозоля, поступающего в верхнюю часть пространства корпуса 1, значительно больше, чем в известных аналогах.
Соответственно, устранена, или по меньшей мере, значительно снижена возможность стекания и скапливания водяной взвеси в корпусе, что предотвращает как преждевременную коррозию частей корпуса, так и возможность замыкания контакторов ламп.
Отсутствие в конструкции небольших по диаметру (порядка миллиметров) отверстий естественным образом не допускает засорения таких отверстий, то есть снижения качества имитации пламени и дыма; предлагаемая конструкция, даже в случае значительного засорения краев элементов имитации горящих материалов, не меняет свои характеристики по этому параметру.
Также такое отсутствие небольших отверстий для прохождения аэрозоля увеличивает освещенность проходящего сквозь пространство между элементами имитации горящих материалов 5а и 5b аэрозоля. Наличие такого пространства, в свою очередь, позволяет создать достаточную тягу для свободного прохождения аэрозоля в верхнюю часть корпуса без увеличения температуры в нижней части и без необходимости размещения дополнительных устройств для увеличения тяги, например вентиляторов в верхней или нижней частях корпуса.
Дополнительные преимущества к вышеописанным дает вариант выполнения электрического очага, полностью аналогичного вышеприведенному, с добавлением материала выполнения или покрытия элементов имитации горящих материалов.
Как было указано выше, одним из наиболее значительных недостатков существующих устройств является недостаточность тяги, за счет которой обеспечивается поднятие аэрозоля от резервуара в направлении верхней части корпуса.
Указанная выше конструкция уже в значительной мере устраняет данный недостаток. Однако дальнейшее повышение тяги за счет конструкции очага и изменения взаимного расположения элементов затруднительно. С другой стороны, дальнейшее увеличение тяги возможно за счет выполнения всех или частей элементов имитации горящих материалов или, по крайней мере, частей их нижних поверхностей из материалов, имеющих высокие значения теплоемкости. Аналогичного эффекта можно добиться за счет покрытия элементов имитации горящих материалов, выполненных из распространенных пластиков или металлов с высокими значениями теплоемкости.
Основное влияние на повышение тяги в предлагаемой конструкции имеет нижняя поверхность элементов имитации горящих материалов. В связи с этим элемент имитации горящих материалов может быть выполнен композитным, например из двух частей, верхней и нижней, при этом верхняя часть может быть выполнена из любого подходящего для имитации горения материала, а нижняя часть выполнена, например, из металлов с высоким значением теплопроводности и теплоемкости.
Таким образом, самым очевидным вариантом (и одним из наиболее экономичных) является выполнение или покрытие, по крайней мере, некоторых участков нижних поверхностей элементов имитации горящих материалов (преимущественно - всей нижней поверхности, или нижней части композитного элемента) материалом черного цвета, например полимерной или другой черной краской.
Данное выполнение конструкции создает эффект теплового аккумулятора, в роли которого используются элементы имитации горящих материалов (или, по крайней мере, один из элементов), что обеспечивает хорошую тягу за счет усиленного конвективного потока нагретого воздуха, которая, в свою очередь, более интенсивно вытягивает аэрозоль (практически без нагрева) для создания имитации дыма и пламени. Разогрев такого теплового аккумулятора происходит не только за счет конвективного потока от ламп, но и от инфракрасного излучения ламп, что позволяет существенно сократить время выхода всей системы электрического камина в рабочий режим, а также продлить срок службы системы в целом.
Кроме того, в существующих аналогах подложка с отверстиями, после начала работы и прогрева, создает дополнительное препятствие в виде сплошной горизонтальной тепловой завесы, что является препятствием для равномерного прогрева других частей имитации дров/углей, находящихся над перфорированной подложкой. Из этого следует, что, проходя через перфорацию, аэрозоль нагревается значительно сильнее, а соприкасаясь с имитаторами горящих материалов, на которые не попадает инфракрасное излучение ламп и конвективный поток, будет конденсироваться на более холодных элементах визуализации.
Также наличие такого выполнения позволяет обеспечить еще один дополнительный полезный эффект конструкции. В существующих на рынке моделях после выключения влага, расположенная внутри конструкции, просто оседает на корпусе. В предлагаемом устройстве нагретая в процессе работы нижняя часть элемента имитации горящих материалов после выключения способствует сушке и обезвоживанию пространства над лампами.