Портативная печь

Полезная модель относится к дровяным печам с подачей воздуха для горения, приспособленным для переноски и используемым в походных условиях.
Наиболее близким решением к предложенной полезной модели является портативная печь, содержащая полый корпус, образованный соединенными друг с другом первым, вторым и третьим патрубками, первый патрубок имеет топочную дверцу и его ось расположена под острым углом к осям второго и третьего патрубков (см., например, сайты в Интернет https://www.etsy.com/il-en/listing/556337870/rocket-stove-self-feeding-with-airflow, https://www.youtube.com/watch?v=wQQeFb-lt1Q).
Недостатками наиболее близкого решения являются: низкий КПД; наличие небольшой топки и топливника; отсутствие возможности использования топочной дверцы для нагревания посуды; небольшой угол наклона топливника, если и есть подача вторичного воздуха, то он недостаточно нагревается и подается в неправильную зону дожигания древесных газов; наличие только одного топливника влечет перерыв в горении при закладке очередной порции топлива; невозможность очистки зольника, не прерывая горения печи; неполное сжигание топлива при засорении колосника; отсутствие совков, которые выполняют роль заслонок для регулировки температуры на выходе в сторону уменьшения.
Технической проблемой, решаемой полезной моделью, является повышение эффективности использования печи за счет полного использования ее внутреннего объема и внешних ее элементов.
Техническим результатом полезной модели является повышение коэффициента полезного действия печи за счет обеспечения непрерывного горения и высокой температуры, в том числе при обеспечении возможности регулировки воздушной тяги.
Технический результат полезной модели достигается за счет того, что портативная печь содержит полый корпус, образованный соединенными друг с другом первым, вторым и третьим патрубками, первый патрубок имеет топочную дверцу и его ось расположена под острым углом к осям второго и третьего патрубков, корпус также имеет четвертый патрубок, который имеет топочную дверцу и ось которого расположена под острым углом к осям второго и третьего патрубков, при этом первый и четвертый патрубки расположены с противоположных сторон от второго патрубка, третий патрубок имеет два открытых конца с подвижно установленными в них совками, а внутри второго патрубка вдоль него расположен пятый патрубок для подачи вторичного воздуха.
Кроме того, оси первого и четвертого патрубков могут быть расположены симметрично относительно оси второго патрубка.
В полости корпуса может быть расположен шестой патрубок, открытые концы которого лежат на противоположных стенках корпуса, при этом пятый патрубок может быть соединен с шестым патрубком так, что их полости сообщены.
Кроме того, каждая топочная дверца в закрытом положении расположена в плоскости, перпендикулярной оси второго патрубка.
При этом первый, второй, третий и четвертый патрубки могут иметь профильную или круглую форму поперечного сечения.
Кроме того, с третьим патрубком могут быть соединены телескопические ножки.
Кроме того, с открытым концом второго патрубка может быть соединен дымоход, при этом дымоход со стороны конца, обращенного ко второму патрубку, может иметь углубления, а второй патрубок со стороны открытого конца может иметь выступы, расположенные в углублениях дымохода.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан корпус предложенной печи, вид сбоку; на фиг. 2 показана предложенная печь в сборе, вид сбоку, на фиг. 3 показан разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 показан вид Б на фиг. 1; на фиг. 5 показан вид Б на фиг. 1 при открытых топочных дверцах.
Предложенная портативная печь является походной (кемпинговой) варочно-отопительной печью, в которой в качестве топлива используются: дрова, хворост, бумага, картон (отходы древесного производства) и даже каменный уголь при наличии в топливнике золы.
Печь содержит полый корпус 1, полость которого образует топку (камеру сгорания). Корпус 1 печи образован соединенными друг с другом первым патрубком 2, вторым патрубком 3, третьим патрубком 4 и четвертым патрубком 5. Третий патрубок 4 представляет собой основание (дно) печи, в котором в процессе горения топлива накапливаются зола, уголь и другие остатки после сгоревшего топлива. Первый и четвертый патрубки 2, 5 представляют собой топливники (загрузочные патрубки), через которые осуществляется подача топлива. Второй патрубок 3 представляет собой выходную часть (пламя и дымоотводящую часть).
Корпус 1 печи сконструирован так, что первый патрубок 2 одним своим концом соединен со вторым патрубком 3 (с одним его концом) и с третьим патрубком 4 (с верхней его стороной). Один конец второго патрубка 3 соединен с одними концами первого и четвертого патрубков 2, 5 и с верхней стороной третьего патрубка 4. Один конец четвертого патрубка 5 соединен со вторым патрубком 3 (с одним его концом) и с третьим патрубком 4 (с верхней его стороной). Первый и четвертый патрубки 2, 5 расположены с противоположных сторон от второго патрубка 3. При этом ось второго патрубка 3 расположена, преимущественно, под прямым углом к оси третьего патрубка 4 (второй патрубок 3 перпендикулярен третьему патрубку 4). Ось первого патрубка 2 расположена под острым углом к осям второго и третьего патрубков 3, 4. Ось четвертого патрубка 5 расположена под острым углом к осям второго и третьего патрубков 3, 4. Кроме того, оси первого и четвертого патрубков 2, 5 расположены, преимущественно, симметрично относительно оси второго патрубка 3 (однако может быть расположение патрубков 2 и 5 отличное от симметричного относительно патрубка 3). При этом наклон осей патрубков 2 и 5 (топливников) составляет, преимущественно 60 градусов относительно оси третьего патрубка 4. Однако возможен и другой угол наклона в пределах от 45 до 70 градусов. Причем в случае отличного от симметричного расположения патрубков 2 и 5 относительно второго патрубка 3, то возможен вариант, когда ось первого патрубка 2 расположена, например, под углом 45 градусов относительно оси патрубка 4, а ось четвертого патрубка 5 расположена, например, под углом 60 градусов относительно оси третьего патрубка 4, либо наоборот. Либо возможен вариант, когда ось первого патрубка 2 расположена под любым углом в пределах от 45 до 70 градусов относительно оси патрубка 4, а ось патрубка 5 расположена под любым другим углом относительно оси патрубка 4, но также в пределах от 45 до 70 градусов. Расположение патрубков 2 и 5 (топливников) под углом их осей в указанных пределах обеспечивает повышенное удобство пользования печью и облегчает подачу топлива. Такой наклон обеспечивает самопроизвольное продвижение поленьев в зону горения, в результате чего существенно повышается эффективность использования печи, обеспечивается непрерывное горение и полное дожигание топлива без помощи пользователя, что существенно повышает КПД печи.
Первый патрубок 2 и четвертый патрубок 5 на другом своем конце (на свободном конце) каждый имеет топочную дверцу 6. При этом топочные дверцы 6 патрубков 2 и 5 шарнирно закреплены на указанных свободных концах патрубков 2, 5 и в закрытом положении (а также и в открытом) расположены в плоскости, перпендикулярной оси второго патрубка 3. Шарнирное закрепление обеспечивается, в частности, с помощью резьбового соединения, при этом за счет резьбового соединения дверок 6 со своими патрубками 2, 5 при открывании дверок 6 обеспечивается перемещение их плоских поверхностей вверх, не касаясь свободных концов соответственно патрубков 2, 5, а при закрывании дверок 6 обеспечивается их плотное прилегание к концам соответственно первого и четвертого патрубков 2, 5. Такое расположение топочных дверок 6 в процессе работы печи позволяет максимально использовать горизонтальную поверхность дверок 6, позволяя размещать на них, например, посуду с приготовленной пищей и поддержания ее в теплом состоянии, а также использовать для разогрева пищи. За счет такого расположения топочных дверок 6 также повышается эффективность использования печи и ее КПД, поскольку нагретые дверцы 6 передают тепло на установленные на них предметы, которые, в свою очередь, нагреваются и также способны передавать дополнительное тепло, что необходимо при использовании печи, например, для отопления палатки.
Третий патрубок 4 имеет два открытых конца, при этом внутри третьего патрубка 4 со стороны каждого открытого конца подвижно установлен совок 7, имеющий ручку 8. Совки 7 выполняют роль заслонок и могут при возвратно-поступательном движении внутри патрубка 4 регулировать величину зазора (отверстия) со стороны соответствующего конца третьего патрубка 4. При выдвижении совков 7 воздушные потоки беспрепятственно проходят через полость корпуса 1 (в частности, третьего патрубка 4), что позволяет эффективно использовать тягу воздуха и регулировать мощность очага, и в результате чего существенно повышается КПД печи. Кроме того, совки 7 собирая в себе остатки от сгоревшего топлива (золу и т.п.), за счет своей подвижности позволяют быстро и без усилий очистить от таких остатков топку (остатки на дне камеры сгорания), не засоряя и не пачкая основание печи (третий патрубок 4). Ручки 8 могут быть выполнены съемными и при нерабочем состоянии печи могут помещаться в полость корпуса 1, обеспечивая компактность печи и удобство при ее переноске в нерабочем состоянии.
Первый, второй, третий и четвертый патрубки 2, 3, 4 и 5 могут иметь профильную форму поперечного сечения (квадратную, треугольную, прямоугольную и т.п.).
Внутри корпуса 1, а именно внутри второго патрубка 3 вдоль него расположен пятый патрубок 9 для подачи воздуха. Пятый патрубок 9 расположен, преимущественно, соосно второму патрубку 3. Однако возможен вариант расположения пятого патрубка 9 со смещением его оси относительно оси второго патрубка 3, при этом ось пятого патрубка 9 может быть либо параллельна оси второго патрубка 3, либо может быть расположена под углом к оси второго патрубка 3. Пятый патрубок 9 может иметь либо профильную (квадратную, треугольную, прямоугольную и т.п.), либо круглую (овальную) форму поперечного сечения. Кроме того, в полости корпуса 1 поперек него (от одной плоской боковой стенки корпуса к другой его параллельно боковой плоской стенке) может быть расположен шестой патрубок 10, который также может иметь либо профильную (квадратную, треугольную, прямоугольную и т.п.), либо круглую (овальную) форму поперечного сечения. Шестой патрубок 10 закреплен своими концами на боковых параллельных стенках корпуса 1, т.е. открытые концы шестого патрубка лежат на противоположных боковых стенках корпуса 1 так, что образуется сквозное отверстие 17 в корпусе 1, образованное полостью шестого патрубка 10 (канал для прохождения воздуха через топку внутри корпуса 1), причем полость шестого патрубка 10 сообщена с окружающим внешним пространством от корпуса 1. Пятый патрубок 9 одним своим концом жестко соединен с шестым патрубком 10 так, что полость пятого патрубка 9 сообщена с полостью шестого патрубка 10 и соответственно с окружающим корпус 1 внешним пространством. На другом конце пятого патрубка имеется шляпка (зонтик) с отверстиями 11 (щелями 11) по периметру. Пятый патрубок 9 представляет собой форсунку дожигания пиролизного газа. В процессе работы печи воздух, проходящий через канал шестого патрубка 10, нагревается, поступает в канал пятого патрубка 9 и выходит через щели 11, поддерживая воспламенение несгоревших древесных газов. За счет этого пятый патрубок 9 обеспечивает непрерывное горение и постоянную максимальную температуру на выходе, даже когда происходит очередная закладка дров, в результате чего существенно повышается КПД печи.
Для устойчивого положении печи на опорной поверхности, с третьим патрубком 4 (с основанием печи) могут быть соединены ножки 12. Ножки 12 могут быть выполнены телескопическими и регулируемыми по высоте с помощью фиксирующих винтов 15. За счет этого увеличивается опорная база и обеспечивается ровное устойчивое положение печи на любой неровной поверхности. Ножки 12 могут быть выполнены съемными, благодаря чему имеется возможность отсоединить их от корпуса 1 (от третьего патрубка 4) и поместить внутрь корпуса 1, в результате чего повышается компактность всей печи в целом и удобство при ее переноске. Также на корпусе 1 могут быть образованы ручки 13, позволяющие перемещать печь в процессе горения (при необходимости). Ручки 13 могут быть выполнены в виде колец, приваренных к корпусу 1 (к соответствующим патрубкам 2, 5), либо в виде перемычек (не показаны), одни концы которых приварены соответственно к патрубкам 2, 5, а другие - к патрубку 3. Перемещение печи осуществляется, например, путем помещения в ручки 13 (или под перемычки) любого продольного предмета (стержня, палки и т.п.), концы которого используются в качестве ручек для переноски.
Для увеличения тяги воздушного потока и, соответственно, повышения КПД печи, с открытым концом второго патрубка 3 может быть соединен дымоход 14 (увеличивающий длину второго патрубка 3). Дымоход 14 может быть жестко соединен со вторым патрубком 3, либо с возможностью съема. При съемном соединении дымохода 14 со вторым патрубком 3, дымоход со стороны конца, обращенного ко второму патрубку 3, может иметь углубления (глухие отверстия, не показаны), а второй патрубок 3 со стороны открытого конца может иметь выступы 18 (например, стержневые или другой формы, соответствующей углублениям дымохода 14), расположенные в углублениях дымохода 14. Возможен вариант, когда второй патрубок 3 имеет углубления, а дымоход 14 имеет соответствующие углублениям выступы. Либо возможен вариант, когда второй патрубок 3 и дымоход 14 имеют ответные друг другу направляющие полозья (не показаны), при этом при соединении дымохода 14 с патрубком 3 направляющие дымохода 14 заезжают в направляющие второго патрубка 3 до упора (в горизонтальной плоскости), обеспечивая жесткое соединение, не позволяющее опрокидываться дымоходу 14 (и, соответственно, печи при установке на нее разного веса посуды). Дымоход 14 может быть выполнен разъемным, т.е. состоящим из нескольких частей, которые в нерабочем состоянии печи разбираются и помещаются в полость корпуса 1 для компактности печи и удобства ее переноски в нерабочем состоянии. Сверху на дымоходе (на открытом конце) может быть установлена крестовина 16 для размещения на ней посуды и т.п.
Таким образом, предложенная портативная походная печь имеет оригинальный внешний вид и имеет, преимущественно, складную конструкцию, позволяющую укладывать все элементы печи в специальный чехол для удобной переноски. Минимальный размер печи в сложенном виде составляет, преимущественно, 370×260×80 мм., а в рабочем состоянии - 700×800×80 мм. Однако могут быть и иные размеры предложенной печи (меньше или больше) в зависимости от потребности, от удобства транспортировки и условий ее применения. За счет отсутствия колосника и наличия двух топливников (первого и четвертого патрубков 2, 5) обеспечивается непрерывное горение и высокая температура в топке, что дает огромное преимущество при эксплуатации. Отсутствие колосника увеличивает объем топки, позволяющий использовать более длинные поленья. Печь не засоряется и не прогорает.
Удобное расположение двух топливников (патрубков 2 и 5) облегчает подачу топлива, а наклон осей топливников (патрубков 2 и 5) по отношению к оси третьего патрубка 4 (основания) под углом в вышеуказанных пределах обеспечивает самопроизвольное продвижение поленьев в зону горения и полноту сгорания топлива, повышая эффективность использования печи (в том числе КПД).
Повышение КПД также обеспечивается за счет наличия открытых концов у третьего патрубка 4 и расположения в них совков 7, регулирующих величину зазора для поступления воздуха (регулируя тягу), а также за счет наличия пятого патрубка 9 (форсунки), который, дожигая пиролизные газы, обеспечивает непрерывное горение и постоянную максимальную температуру. Это дает большие преимущества, поскольку печь имеет небольшие размеры, где каждый сантиметр на счету. Кроме того, наличие горизонтально ориентированных топочных дверок 6 (крышек) топливников позволяет повысить эффективность использования печи за счет передачи тепла на них и использования их для подогрева, поддержания в теплом состоянии, а также для приготовления пищи.