ДВЕРЦА ДЛЯ ЗАКРЫВАНИЯ ТОПКИ ПЛАМЕННЫХ УСТРОЙСТВ

Изобретение относится к области теплоэнергетики и, в частности, может быть использовано при изготовлении средств ограничения зоны горения от окружающего пространства. Изобретение относится к конструкциям печей, более конкретно к дверцам печей и каминов, работающих на различных видах топлива.
Известны дверцы для топок выполненные из чугуна. (Печи, камины, отопление домов, бань и теплиц. - М.: ВСВ-Сфинкс-Спектр, 1997, с.60-62, 76). По конструкции и плотности закрывания чугунные дверцы разделяются на обыкновенные и герметические. Плотность закрывания герметической дверцы достигается посредством нажимного фиксирующего устройства, состоящего из планки и винта.
Недостатком данных дверок является их громоздкость, большой вес. Так вес обычной дверцы из чугуна составляет от 3,1 до 5,5 кг, а герметичной от 5,4 до 9,0 кг. Для производства чугунных дверок литьем либо штамповкой из листового металла требуется оснастка, они дороги в изготовлении. Для изготовления стальных дверок требуются слесарные и сварочные работы, что также повышает их стоимость.
Известны дверца для печи по патенту №35414, МПК F24C 15/02, 2004., дверца печи по патенту РФ №2234642, МПК F24C 15/02, 2004, выполненная с возможностью вращения и имеющая систему крепления рамки к корпусу печи. Дверца выполнена из металла и может быть изготовлена из чугуна посредством литья, а также может быть изготовлена из нержавеющей стали. Дверца дополнительно снабжена ручкой и фиксатором.
Недостатком данных дверок является их высокая металлоемкость, сложность монтажа и демонтажа, невозможность наблюдать за процессом горения так, как дверцы не прозрачны.
Известны дверцы из чугуна и стали со светопрозрачным экраном ведущей финской компании PUULAMPO (Компоненты для очагов. Каталог финской фирмы PUULAMPO, AITOA LAMPOA, апрель 2004 г), где представлены дверцы для печей и каминов, рамки которых изготовленные из эмалированного и покрашенного чугунного литья, а также дверцы из стали с цветным покрытием.
Недостатком дверок изготовленных из чугуна и стали с декоративным покрытием является их высокая стоимость и трудоемкость в изготовлении, металлоемкость, а следовательно, и большой вес.
Известна дверца для камина по патенту US4300528, МПК 24С 15/10, 17.11.1981 г, с уплотняющей лентой, которая соединяет вращающиеся стеклянные дверцы, имеющие металлическую рамку. Эта уплотняющая лента может быть изготовлена из бронзы, сплава алюминия, сплава стали или другого материала, способного противостоять теплоте горения внутри камина, но имеющей свойство натяжения пружины, чтобы обеспечить уплотнение. Уплотняющая лента вставлена между стеклом и металлической рамкой.
Известна дверца с термостойким стеклом для каминов и каминных печей по патенту №WO2006091179, МПК F24B 5/02B, F24B 13/00D, 2006 г, состоящая из рамки с термостойким стеклом, которая крепится к основной раме с помощью шарниров.
Недостатком данных конструкций является их металлоемкость, сложность изготовления рамки.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявленной является дверца для камина с металлической рамкой и жаростойкой прозрачной пластиной по патенту DE19728974, МПК F24B 13/00, F24C 15/02, 22.01.1998 г.Рамка дверцы выполнена из металла, а пластина крепится к ней винтами. Между рамкой и прозрачной пластиной располагается изолирующая лента, изготовленная из стекловолокна или керамического материала. Дверца снабжена ручкой и фиксатором.
Недостатком данной конструкции является сложность изготовления стальной рамки для дверцы с термостойким стеклом, сложная схема узла фиксации дверцы к камину и большой вес конструкции.
Известно, что алюминиевые сплавы, выпускаемые отечественными и зарубежными производителями имею широкий спектр применения, поскольку обладают исключительной прочностью, легкостью, устойчивостью к воздействию окружающей среды, солнечных лучей.
В частности профили из алюминия и его сплавов применяются для остекления окон, изготовления наружной и внутренней рекламы, торгового оборудования, обрамлению зеркал, картин и т.д. Его использование позволяет существенно сократить расход дорогих металлов и сплавов, облегчить массу конструкции и снизить стоимость изделия.
Задачей изобретения является снижение металлоемкости, стоимости и трудоемкости изготовления дверцы, упрощение ее монтажа, повышение пожаробезопасности и эксплуатационной надежности.
Задача решается благодаря тому, что дверца для закрывания топки пламенных устройств, выполнена с возможностью вращения и включает прозрачную панель, заключенную в металлическую рамку с уплотняющим вкладышем, элементы крепления дверцы к корпусу печи, фиксатор и ручку, согласно формуле изобретения, рамка выполнена из
профиля изготовленного из алюминиевого сплава, прозрачная панель закреплена в рамке стальной пружиной, а в качестве фиксатора на внутренней стороне дверки установлен магнит.
Задача также решается благодаря тому, что прозрачная панель выполнена из термостойкого стекла или стеклокерамики.
Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков тождественных всем признакам заявленного технического решения отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного технического решения условию патентоспособности «новизна».
Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа заявленного объекта показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники так же не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».
Применение профиля из алюминиевого сплава для изготовления рамки обусловлено простотой ее изготовления, снижением стоимости, кроме того, она имеет значительно меньший вес по сравнению с чугунными и стальными дверцами. Сравнительные данные по весу дверок, выполненных со стеклом и рамкой из чугуна, стали и предложенного алюминиевого профиля приведены в таблице 1, для этого выбраны дверцы с размерами близкими для сравнения.
Применение профиля из алюминиевых сплавов значительно сокращает время изготовления дверцы.
Наличие стальной прижимной пружины позволяет фиксировать прозрачную панель в рамке из алюминиевого профиля а при нагревании дверцы она выполняет роль компенсатора линейных деформаций.
Использование магнита в качестве фиксатора способствует повышению ее эксплуатационной надежности, пожаробезопасности и эргономичности.
Топочные дверцы заявленной конструкции при эксплуатации в составе печи с металлическим корпусом сохранили неизменными свои свойства после более чем 1000 термоциклов, при этом процессы монтажа и демонтажа дверцы печи предельно упростились и сводятся лишь к одеванию и снятию дверцы на крепежные элементы, установленные на корпусе пламенного устройства и на дверце.
На фигуре 1 изображена лицевая часть дверцы, на фиг.2 внутренняя часть дверцы, прилегающая к печи.
Дверка состоит из рамки 1, изготовленная из профиля из алюминиевого сплава, прозрачной панели 2, элементов крепления дверки к печи 3, ручки 4, пружины 5 и магнита 6.
Дверка изготавливается следующим образом.
Экструдированный анодированный профиль, например, из сплава алюминия АД31Т5 режут на заготовки необходимого размера под углом 45. Вставляют термостойкое стекло и стальные прижимные пружины. Заготовки соединяют между собой с внутренней стороны дверцы металлическими уголками на винты. К стальным вставкам, зафиксированным с помощью винтов в нужном месте на рамке, приваривают элементы крепления дверцы к корпусу печи или камина. Ручка дверцы выполнена из того же профиля, что и рамка. С внутренней стороны дверцы устанавливают магнит. Он фиксирует дверку в закрытом состоянии. Температура дверцы при работающей печи составляет 100-150°С, следовательно, происходит незначительная потеря свойств магнита. Дверца фиксируется к корпусу печи надежно и исключает возможность открывания. Готовую дверцу с помощью элементов крепления устанавливают на корпус пламенного устройства.
Поверхность изделий из алюминиевых сплавов, подверженная анодному оксидированию, обладает высокими прочностными и термостойкими характеристиками. Так рабочая температура сплава АД31Т5 составляет до 700 С. Основные характеристики алюминиевых сплавов, раскрывающие целесообразность применения их в производстве дверей для печей и каминов - это высокая удельная прочность, легкость, термостойкость. Важную роль в выборе алюминия и его сплавов определяет хорошая декоративная поверхность материала.
Таким образом, предложена дверца с рамой из алюминиевого профиля, способная выдерживать тепловое излучение, исходящее из топки к поверхности дверцы.
При этом дверца обладает изысканной элегантностью и позволяет подчеркнуть обрамленный образ горящих дров и следить за процессом горения. Одновременно с этим, снижена ее стоимость, металлоемкость и упрощен процесс изготовление. Печи с заявленной дверцей запущены в серийное производство и пользуются большим спросом у потребителя.
Таблица 1
Наименование изделия, материал, фирма
Ширина, мм
Высота, мм
Вес, кг
Каминная дверца со стеклами/чугунное литье, PUULAMPO
410
410
15
Дверца для печей для выпечки со стеклами/чугун, PUULAMPO
410
205
12
Каминная дверца со стеклами/сталь, PUULAMPO
380
315
7
Дверца для печей для выпечки со стеклами/сталь, PUULAMPO
440
205
5
Дверца для печей со стеклами/алюминиевый профиль
415
310
1,7
Дверца для печей со стеклами/алюминиевый профиль
350
310
1,5