ОБОГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО КОНВЕКТИВНОГО ТИПА

Полезная модель относится к теплотехнике, а именно к металлическим устройствам для конвективного подогрева воздуха в жилых и нежилых помещениях, работающим на твердых видах топлива на основе древесины.
Известны конструкции металлических твердотопливных печей, работающих по принципу интенсивного горения. Недостатками таких печей являются низкая теплоотдача, большой расход топлива, повышенная пожаро -и ожогоопасность. Кроме того, цикличность загрузки топлива вызывает резкие перепады температур обогреваемых помещений, что в значительной степени отражается на комфортности пребывания в них человека.
Известны отопительные устройства, работающие по принципу затяжного горения, у которых повышение эффективности достигается за счет более полного сгорания топлива (см., например [1], [2], [3], [4], [5], [6], [7]). Практически все известные устройства такого типа имеют сложную и трудоемкую в изготовлении конструкцию. Так, выполнение корпусов из изогнутых труб (либо тонкостенных профилей) и пластин между ними требует большого количества сварочных работ и высокой точности изготовления. Недостатком является также затрудненность доступа в полости воздуховодных щелевидных каналов и к поверхности камеры сгорания при профилактических осмотрах и ремонтах. Кроме того, в устройствах [2]-[7] горячий воздух (до 200°С), формируемый в виде двух мощных потоков, может оказать разрушающее действие на тканевые и пластиковые покрытия.
Наиболее близким по конструктивным и функциональным особенностям к заявляемой полезной модели является устройство, содержащее корпус с вытяжной трубой и размещенные в корпусе топку с герметичной дверцей и регулируемым поддувалом, камеру дожигания и воздуховоды топки и камеры дожигания, сообщающиеся с окружающим пространством посредством воздухонаправляющих окон на поверхности корпуса. Это устройство ("Теплоконвектор" [8]) выбрано в качестве прототипа.
У прототипа очень сложная и нетехнологичная конструкция топочной камеры, свод которой имеет форму купола луковичной формы. Для изготовления детали такой формы требуется специальное оборудование.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание технологичной конструкции воздухонагревательного устройства конвективного типа, безопасного, экономичного и удобного в эксплуатации.
Для решения поставленной задачи в устройстве, содержащем корпус с вытяжной трубой и размещенные в корпусе топку с герметичной дверцей и регулируемым поддувалом, камеру дожигания и воздуховоды топки и камеры дожигания, сообщающиеся с окружающим пространством посредством воздухонаправляющих окон на поверхности корпуса, камера дожигания выполнена в виде трехколенного трубчатого газохода с воздушными форсунками на входах каждого из колен, которые расположены вдоль боковой поверхности топочной камеры, при этом два колена расположены по разные стороны от топочной камеры и сообщаются входами с ее полостью у ее задней стенки, а выходами - с входом третьего колена, которое расположено между ними над топочной камерой и подсоединено выходом к вытяжной трубе.
Корпус выполнен в виде горизонтальной призмы с воздухонаправляющими окнами щелевидной формы на наклонных боковых гранях и круглой формы - на верхней горизонтальной грани.
Топочная камера выполнена в виде горизонтально расположенного цилиндра.
Дверца топочной камеры расположена на торцевой части последней и снабжена смотровым окном из термостойкого стекла.
Поддувало выполнено в виде жалюзи и расположено под дверцей топочной камеры.
При сравнительно одинаковой по эффективности теплоотдаче предлагаемое устройство имеет более простую, более технологичную и менее трудоемкую в изготовлении конструкцию, чем прототип, и обеспечивает равномерное рассеивание подогретого воздуха в окружающем пространстве отапливаемого помещения.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено обогревательное устройство конвективного типа, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - то же, вид спереди; на фиг.4 - разрез А-А фиг.2.
Обогревательное устройство содержит корпус 1, вытяжную трубу 2, топочную камеру 3 с герметичной дверцей 4, имеющей смотровое окно из жаропрочного стекла, и регулируемым поддувалом 5 в виде жалюзи, трубчатые газоходы 6 и 7 камеры дожигания, воздушные форсунки 8, установленные на входах газоходов 6 и 7, щелевые воздуховоды 9, образованные внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью топочной камеры 3. Корпус 1 выполнен в виде горизонтально расположенной многогранной призмы, на гранях которой имеются сквозные воздухонаправляющие окна 10, щелевидной формы - на наклонных боковых гранях и круглой формы - на верхней горизонтальной грани. Газоходы 6 и 7 расположены вдоль боковой поверхности топочной камеры 3 в верхней части устройства, при этом газоходы 6 расположены симметрично относительно газохода 7, и своими входами сообщаются с полостью топочной камеры 3 у ее задней стенки, а выходами - с входом газохода 7, установленного над
топочной камерой и сообщающегося своим выходом с вытяжной трубой 2, установленной на задней стенке корпуса 1.
Работа обогревательного устройства осуществляется следующим образом.
Через открытую дверцу 4 топливо (дрова, древесные отходы и т.п.) загружают в топочную камеру 3, открывают заслонки (не показаны) на вытяжной трубе 2 и жалюзи поддувала 5 и поджигают топливо. Дверцу 4 постепенно закрывают. После появления самотяги горячих газов воздух подсасывается через отверстия поддувала 5 и топливо горит с выделением теплоты и продуктов сгорания. Из камеры 3 несгоревшая часть топлива в виде компонентов дымовых газов выводится через газоходы 6 и последовательно соединенный с ними газоход 7 в вытяжную трубу 2. В газоходах 6 и 7 камеры дожигания несгоревшая газообразная часть топлива полностью догорает, чему способствует поступление в нее через воздушные форсунки 8 подогретого воздуха из воздуховодов 9. Оптимизация процесса горения топлива осуществляется регулировкой положения жалюзи поддувала 5 и заслонки на вытяжной трубе 2.
При горении топлива нагреваются стенки топочной камеры 3 и газоходов 6 и 7 камеры дожигания. Под воздействием конвективных сил наружный воздух снизу через щелевидные окна 10 на нижних наклонных боковых гранях корпуса 1 поступает в полости воздуховодов 9, нагревается при контакте с поверхностью стенки топочной камеры 1 и газоходов 6 и 7 и выходит в отапливаемое помещение через окна 10 на верхних боковых (горизонтальной и наклонных) гранях корпуса 1.
Источники информации, принятые во внимание при составлении описания полезной модели:
1. а.с.ссср №1791677, М.кл. F 24 В 7/00, опубл. 30.01.93.
2. Патент СССР №1811572, М.кл. F 24 В 7/00, опубл. 23.04.93.
3. Патент РФ №2001352, М.кл. F 24 В 5/06, опубл.15. 10.93.
4. Патент РФ №2035009, М.кл. F 24 В 7/02, опубл. 10.05.95.
5. Патент РФ №2035665, М.кл. F 24 В 7/02, опубл. 20.04.95.
6. Патент РФ №2035666, М.кл. F 24 В 7/00, опубл. 20.05.95.
7. Патент РФ №2124165, М.кл. F 24 В 7/00, опубл. 27.12.98.
8. Патент РФ №2210035, М.кл. F 24 В 7/00, опубл. 10.08.03 (прототип).