ПЕЧЬ
FURNACE

Изобретение относится к отопительным печам и может быть использовано при разработке печей и нагревательных устройств для приготовления пищи и отопления помещения.
Известна металлическая переносная печь для твердого топлива с колосниковой решеткой, содержащая вертикально ориентированный корпус с зоной горения, в котором выполнены каналы подачи воздуха в зону горения, вытяжную трубу, дверцу, установленную в корпусе, нагревательный элемент (а.с. СССР №119991, класс 36а - МПК: F24B 1/00, 5/00).
В данной печи топливо загружается в зону горения через дверцу и поджигается. Продукты сгорания топлива разогревают нагревательный элемент печи, выполненный, как правило, в виде плоских панелей, преимущественно чугунных. Для приготовления пищи на нагревательный элемент устанавливается емкость для приготовления пищи, например кастрюля, и ее содержимое подогревается за счет теплопроводности между металлическими частями печи и корпусом емкости.
Основными недостатками являются значительные габариты и вес печи, а также то, что теплопередача от продуктов сгорания к емкости для приготовления пищи осуществляется через нагревательный элемент, что приводит к снижению эффективности работы печи и повышенному расходу топлива.
Известна печь, содержащая корпус, преимущественно вертикально ориентированный, предпочтительно в виде полого цилиндра, камеру сгорания с устройством для укладки топлива и дверкой для загрузки топлива, размещенную внутри корпуса, нагревательный элемент, расположенный над камерой сгорания, выполненный в виде емкости для приготовления пищи, преимущественно казана (печь ООО "СК "Раслово-Кладка", 115088, г.Москва, ул. Шарикоподшипниковская, д.4, конструкция которой выложена на сайте: http://raslovo-kladka.ru/stroitelstvo_pechi_pod_kazan).
Указанная печь работает следующим образом.
На устройство для укладки топлива, установленное в камере сгорания, расположенной в корпусе печи, через дверку укладывается топливо, преимущественно дрова, и поджигается. На верхнюю часть корпуса устанавливается емкость для приготовления пищи. Горячие продукты сгорания, поднимаясь вверх, разогревают емкость для приготовления пищи и выходят через дымовую трубу.
Основными недостатками данной печи являются значительные габариты и вес, а также невозможность использования печи для приготовления пищи на открытом огне.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и создание печи, конструкция которой позволит значительно улучшить теплоотдачу от продуктов сгорания к емкости для приготовления пищи с одновременным улучшением массово-габаритных характеристик.
Решение указанной задачи достигается за счет того, что, в предложенной печи, содержащей корпус, преимущественно вертикально ориентированный, предпочтительно в виде полого цилиндра, камеру сгорания с устройством для укладки топлива и дверкой для загрузки топлива, размещенную внутри корпуса, нагревательный элемент, расположенный над камерой сгорания, выполненный в виде емкости для приготовления пищи, преимущественно казана, согласно изобретению, нагревательный элемент печи установлен на корпусе печи с радиальным зазором между его стенками и стенками корпуса печи.
В варианте исполнения, емкость для приготовления пищи выполнена съемной.
В варианте исполнения, емкость для приготовления пищи выполнена несъемной.
В варианте исполнения, верхняя часть корпуса печи выполнена профилированной с возможностью снятия и установки емкости для приготовления пищи и других предметов для приготовления пищи, преимущественно шампуров.
В варианте исполнения, дымовая труба выполнена в виде зазора между стенками емкости для приготовления пищи и стенками корпуса печи.
В варианте исполнения, дымовая труба выполнена в виде кольцевого зазора между стенками емкости для приготовления пищи и стенками корпуса печи.
В варианте исполнения, кольцевой зазор между стенками емкости для приготовления пищи и стенками корпуса печи выполнен в соотношении S=(0,1…0,2)D, где: S - радиальный кольцевой зазор, D - диаметр емкости для приготовления пищи в плоскости, проходящей перпендикулярно к верхнему краю корпуса печи.
Нижнее значение указанного соотношения выбрано, исходя из того, что при дальнейшем его уменьшении происходит уменьшение площади кольцевого зазора и, соответственно, условий горения топлива за счет ухудшения тяги.
Верхнее значение указанного соотношения выбрано, исходя из того, что при дальнейшем его увеличении происходит ухудшение условий теплопередачи от продуктов сгорания к емкости для приготовления пищи за счет того, что большая часть продуктов сгорания будет уходить, минуя стенки емкости.
В варианте исполнения, дымовая труба выполнена в виде нескольких, преимущественно четырех-шести, радиально-осевых зазоров между стенками емкости для приготовления пищи и стенками корпуса печи.
В варианте исполнения, радиально-осевые зазоры выполнены в соотношении s=(0,1…0,2)D, h=(0,1…0,2)D, где s - ширина зазора, h - длина зазора, D - диаметр емкости для приготовления пищи в плоскости, проходящей перпендикулярно к верхнему краю корпуса печи.
Нижнее значение указанного соотношения выбрано, исходя из того, что при дальнейшем его уменьшении происходит уменьшение площади кольцевого зазора и, соответственно, условий горения топлива за счет ухудшения тяги.
Верхнее значение указанного соотношения выбрано, исходя из того, что при дальнейшем его увеличении происходит ухудшение условий теплопередачи от продуктов сгорания к емкости для приготовления пищи за счет того, что большая часть продуктов сгорания будет уходить, минуя стенки емкости.
В варианте исполнения, в верхней части корпуса печи установлены с возможностью регулировки зазора между емкостью для приготовления пищи и стенкой печи кронштейны, одним концом взаимодействующие с корпусом печи, другим - со стенкой емкостью для приготовления пищи, преимущественно казана.
В варианте исполнения, устройство для укладки топлива выполнено с возможностью его перемещения относительно камеры сгорания, преимущественно по высоте печи.
В варианте исполнения, устройство для укладки топлива выполнено с возможностью его перемещения относительно камеры сгорания и фиксации в определенном положении, преимущественно по высоте печи.
В варианте исполнения, в дверке печи шарнирно установлен шибер, содержащий панель, ручку для открытия, и выполненный с возможностью изменения его положения по отношению к элементам печи путем ввода в зазор между поверхностями шибера и дверки печи профилированного элемента ручки и его проворачивания вокруг оси вращения ручки, при этом ручка для открытия шибера выполнена, в виде как минимум двух пластин, плоской и профилированной, соединенных между собой и имеющих общую ось вращения, а профилированный элемент ручки, вводимый в зазор между шибером и дверкой, выполнен профилированным переменного сечения, расширяющимся к оси вращения, преимущественно в виде прямоугольного треугольника.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан вид печи спереди, на фиг.2 - вид печи сбоку с установленной емкостью для приготовления пищи, на фиг.3 - вид печи сбоку без емкости для приготовления пищи, фиг.4 - положение шибера при закрытых каналах подачи воздуха, фиг.5 - положение ручки шибера при закрытых каналах подачи воздуха, фиг.6 - положение шибера при открытых каналах подачи воздуха, фиг.7 - положение ручки шибера при открытых каналах подачи воздуха.
Печь содержит корпус 1, преимущественно вертикально ориентированный, выполненный в виде полого цилиндра. Внутри корпуса 1 расположена камера сгорания 2 с устройством для укладки топлива 3 и дверкой 4 для загрузки топлива. Нагревательный элемент печи выполнен в виде емкости для приготовления пищи 5, преимущественно казана, расположен над камерой сгорания 2 и опирается на кронштейны 6, одним концом взаимодействующие с корпусом печи 1, другим - со стенкой емкости для приготовления пищи 5. Кронштейны 6 выполнены с возможностью изменения их расположения с целью регулировки зазора 7 между корпусом печи 1 и стенкой емкости 5 для приготовления пищи. На верхней части корпуса 1 выполнены профилированные пазы 8 для укладки шампуров и профилированные пазы 9 для отвода продуктов сгорания. Устройство для укладки топлива 3 выполнено с возможностью его перемещения относительно камеры сгорания, преимущественно по высоте печи, и фиксации в определенном положении при помощи приспособления 10. В дверке 4 печи шарнирно установлен шибер 11 с ручкой 12, перекрывающий каналы 13. Для приготовления блюд на открытом огне используются как шампуры 14, так и решетка для гриля 15, устанавливаемые в профилированные пазы 8 и 9.
Предложенная печь работает следующим образом.
На устройство для укладки топлива 3, установленное в камере сгорания 2, расположенной в корпусе 1 печи, через дверку 4 укладывается топливо, преимущественно дрова, и поджигается. Расход воздуха, поступающего в зону горения, регулируется за счет изменения проходного сечения каналов 13 при помощи шибера 11, положение которого по отношению к дверке 4 изменяется при помощи ручки 12. На верхнюю часть корпуса 1, на кронштейны 6, устанавливается с кольцевым зазором 7, обеспечиваемым месторасположением кронштейнов 6, емкость 5 для приготовления пищи. Горячие продукты сгорания, поднимаясь вверх, разогревают емкость 5 для приготовления пищи и выходят через кольцевой зазор 7, выполняющий функции дымовой трубы. В зависимости от необходимого температурного режима, необходимого для приготовления пищи, при помощи кронштейнов 6 изменяется ширина кольцевого зазора 7, и продукты сгорания, при необходимости, отводятся как через кольцевой зазор 7, так и через профилированные пазы 9.
Для приготовления продуктов сгорания на открытом огне, например гриля, емкость для приготовления пищи 5 снимается с верхней части корпуса 1 печи. Устройство для укладки топлива 3 поднимается вверх, ближе к верхней части корпуса 1, и фиксируется в заданном положении при помощи приспособления 10, в зависимости от теплотворной способности топлива и требуемой температуры. Шампуры 14 или решетка для гриля 15 с продуктами устанавливается при необходимости в профилированные пазы 8 и 9 для приготовления необходимых блюд.
Использование предложенного технического решения позволит повысить экономичность работы печи, увеличить время ее работы при неизменном расходе топлива и улучшить массово-габаритные характеристики печи.