ДЫМОХОД ОТОПИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА

Полезная модель относится к бытовым отопительным приборам, работающим на твердом топливе, а именно к устройствам отвода дымовых газов - дымоходам.
Для отопления жилых помещений, преимущественно индивидуальных жилых и дачных домов, используются, как правило, твердые виды топлива - дрова, древесные отходы, каменный уголь. Для обогрева помещений печами и каминами недостаточно полностью исправной топки. Необходимость обеспечить быстрое разжигание и хорошую тягу в дымовой трубе во время отопления предъявляет особые требования к конструкции дымохода, особенно после длительных перерывов и при большой разнице внешней температуры и температуры в топке и в помещении.
Для решения этой проблемы используют различные виды кладки кирпичных труб или конфигурации металлических дымоходов.
Из патентов РФ №№2097659 и 2392546, F24B 1/18, 1995 и 2009 г. (автор Мухин И.Г.) известно выполнение дымохода зигзагообразным при виде сбоку, рамочным при виде сверху и елочной лестницей со срединной стойкой при виде спереди и сзади со смонтированными съемными заслонками.
Эти конструкции чрезвычайно сложны и трудоемки в исполнении. Кроме того, на горизонтальных металлических пластинах, обеспечивающих зигзагообразное прохождение дыма, оседает сажа, и для прочистки дымохода требуется введение прочистных дверок.
Известна более простая конструкция прямого дымохода по пат. РФ №2045711, F24B 1/18, 1991 г. Отопительное устройство, в данном случае - камин, оснащено разветвленным воздуховодом, в каждой части которого установлены флюгарки для подачи воздуха для горения дров и для поддержания факела в открытой части топки.
Однако каких-либо мер для улучшения тяги в дымоходе не предусмотрено.
Наиболее близким аналогом заявляемого дымохода является вытяжное устройство для дымохода дымовой трубы по пат. РФ №2359172, F23J 11/00, 2007 г., которое состоит из вертикальной трубы со встроенным вентилятором, электродвигателем и защитным колпаком в верхней части дымохода. Введены дополнительно ветропривод и подогреватель воздуха. Установленные в дымоходе датчики положения задвижки и датчики температуры подключены к схеме управления тягой в отопительном приборе.
Вытяжное устройство работает так: поток воздуха попадает на лопасти вентилятора и заставляет вращаться ротор, связанный с вентилятором. Лопасти при вращении создают разрежение в дымоходе, тем самым создают тягу в нем. При отсутствии ветра включают электродвигатель, поддерживающий тягу в дымоходе с помощью вентилятора. Подогреватель воздуха в топке включается только для растапливания и затем отключается.
Таким образом, известное вытяжное устройство для дымохода содержит дополнительные устройства, осуществляющие принудительное разжигание топлива - вентилятор с ротором и лопастями, подогреватель воздуха в трубе и целую систему управления с датчиками и электродвигателем.
Однако из практики известно, что самопроизвольное вращение лопастей вентилятора или просто крыльчатки при повышенном атмосферном давлении или сильном ветре может направить поток дыма вниз и задымить помещение, если вентилятор или крыльчатка расположены в верхней части дымохода. Кроме того, в известной конструкции предложено вынимать из трубы вытяжное устройство, когда возникает необходимость прочистки дымохода. Не предусмотрена и очистка выходящих в атмосферу дымовых газов.
Перед заявителем стояла задача разработки такой конструкции дымохода, которая была бы достаточно проста в изготовлении и монтаже над отопительным устройством, не требовала бы принудительных мер для разжигания топлива и обеспечивала бы хорошую тягу в процессе отопления, исключала бы вероятность задымления помещения, а также давала бы возможность свободного доступа для прочистки внутренних поверхностей и стенок дымохода и возможность подвода дымового потока к очистителю для очистки его от вредных примесей.
Эту задачу заявителю удалось решить следующим образом.
Дымоход отопительного прибора, состоящий из вертикальных отрезков металлической трубы и содержащий вытяжное устройство, согласно заявляемой полезной модели, каждый его отрезок снабжен винтовым вкладышем, заключенным в цилиндрический металлический кожух и выполненным в виде стержня, к которому по спирали приварена одним своим краем металлическая лента, а внешний край ленты плотно прилегает к стенке кожуха. Шаг спирали составляет величину не менее ширины ленты. Кожух со встроенным винтовым вкладышем помещен внутрь рубашки дымохода так, что образован цилиндрический зазор между кожухом и рубашкой по всей высоте вкладыша.
Для обеспечения доступа к винтовому вкладышу рубашка каждого отрезка дымохода и кожух вкладыша выполнены разъемными: одна половина каждой трубы закреплена неподвижно, а другая половина снабжена поворотным устройством.
Кроме того, дымоход снабжен дымосборником, размещенным под дымоходом, и очистителем выходных газов, при этом дымосборник соединен с очистителем через вытяжное устройство.
Сущность заявляемого решения состоит в увеличении скорости дымового потока за счет вихревых явлений, возникающих в винтовом канале. Возвратный поток дыма через цилиндрический зазор обеспечен вытяжным устройством, после прохождения которого он направляется в очиститель и выпускается в атмосферу без вредных составляющих.
Заявляемое устройство представлено на рисунках:
На фиг.1 схематически изображен отрезок дымохода, а непрерывной и пунктирной стрелками показано движение дыма по спиральному каналу;
на фиг.2 показан вид дымохода сверху.
Каждый отрезок дымохода содержит рубашку 1 дымохода, выполненную из двух цилиндрических металлических отрезков трубы разного диаметра, зазор между ними заполнен изоляционным огнеупорным материалом. Внутри рубашки 1 размещен цилиндрический кожух 2 со встроенным в него винтовым вкладышем 3, выполненным в виде стержня 4, на котором по спирали приварена металлическая лента 5. Внешний край ленты 5 плотно прилегает к стенке кожуха 2. Между кожухом 2 и внутренней стенкой рубашки 1 дымохода образован цилиндрический зазор 6.
Дымоход может быть составлен из нескольких отрезков в зависимости от высоты дома. Они соединяются без зазоров, а винтовые каналы согласованы. Под нижним отрезком дымохода размещается дымосборник 7, связанный с вытяжным устройством 8 и очистителем 9 газов.
Выход отопительного устройства 10 через трубчатые отверстия в стенках рубашки 1 и кожуха 2 связан с винтовым каналом вкладыша 3 нижнего отрезка дымохода. На каждом из отрезков дымохода выполнено поворотное устройство для доступа к винтовому вкладышу. Верхний отрезок дымохода отличается от предыдущих тем, что винтовой вкладыш 3 и кожух 2 имеют меньшую высоту, чем рубашка 1 дымохода.
Заявленное устройство работает следующим образом.
При разжигании топлива в печи 10 дым попадает в канал винтового вкладыша 3 и по спирали направляется в верхние отрезки дымохода. В винтовом вкладыше 3 дым подвергается подкручиванию, возникают вихревые явления, рязрежение, которые увеличивают скорость движения дымовых газов, то есть увеличивается тяга в дымоходе. Когда дымовой поток достигает верхнего конца дымохода, он направляется вниз по цилиндрическому зазору к дымосборнику за счет включения вытяжного устройства 8. Далее дым попадает в дымосборник 7 и через вытяжное устройство 8 («улитку») направляется в очиститель 9 (например, адсорбирующий поглотитель), а после очистки от вредных примесей выпускается в окружающее пространство.
Технический результат: увеличение тяги в дымоходе в момент растопки и поддержание устойчивого горения топлива в отопительном устройстве за счет прохождения дыма по каналу винтовой конструкции вкладыша. Дополнительный технический результат состоит в удобстве обслуживания, а именно в доступе дымохода для очистки от сажи и гари его внутренних поверхностей, а также очистке дымовых газов от вредных примесей перед выпуском их в окружающее пространство.
Заявитель полезной модели - профессиональный печник. Автором изготовлен дымоход заявляемой конструкции на территории Ленинградской области. Для невысокого дачного дома изготовлен дымоход общей высотой 5 м, составленный из пяти металлических однометровых отрезков. Внешний диаметр рубашки дымохода составляет 450 мм. Винтовой вкладыш содержит стальной стержень диаметром 30 мм, к которому по спирали приварена металлическая лента из нержавеющей стали толщиной 2-3 мм и шириной 13,5 мм. Диаметр кожуха - 300 мм. В каждом отрезке дымохода выполнено 3 витка спирали, шаг спирали при этом составляет 300 мм. Цилиндрический зазор между внутренней стенкой рубашки дымохода и стенкой кожуха составляет 50 мм. Отрезки дымохода закреплены и составлены без зазоров, винтовые каналы сопряжены друг с другом.
Каждый отрезок дымохода содержит две открывающиеся стенки - рубашки дымохода и кожуха, для чего предусмотрены поворотные механизмы в виде петель и замков, то есть обеспечен доступ к поверхностям винтового вкладыша и стенок для их очистки от гари и сажи. При проверочном испытании в условиях высокого атмосферного давления (770 мм рт.ст.) и высокой наружной температуры (29-30°С) топливо быстро разгорелось и печь топилась ровно, с сильной тягой. Задымление не возникало ни во время разжигания, ни в процессе горения топлива.