ФИЗИОТЕРАПЕВТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО КАМИННОГО ТИПА Российский патент 1995 года по МПК F24B1/18 F23J11/00 

Изобретение относится к отопительным печам.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к данному изобретению является физиотерапевтическое устройство каминного типа, содержащее под, огнеупорную кладку, топливную камеру, пережим, прямой дымоход, дымовую трубу с дымовой задвижкой и чугунную решетку [1]
Недостатком известного технического решения является выделение вредных отравляющих газообразных веществ в помещении.

Цель изобретения устранение опасности выхода в помещение вредных отравляющих веществ со сведением до минимума неуправляемых сквозняков.

Для этого известное физиотерапевтическое устройство каминного типа, содержащее под, огнеупорную кладку, топливную камеру, пережим, прямой дымоход, дымовую трубу с дымовой задвижкой и чугунную решетку, снабжено воздухозаборным ветрогасящим устройством, основным воздуховодом с флюгаркой заслонкой для подвода воздуха в топливную камеру из атмосферы, воздухораспределительной системой, воздуховодом в воздухораспре- делительную систему, воздуховодом в зольниковую камеру, передней кирпичной горловиной удлинителем, паровой камерой с чугунной засыпкой, дверцей переднего отверстия, разделительной теплоизоляционной кирпичной перегородкой, нагрева- тельным элементом, расположенным в прямом дымоходе, а дымовая труба выполнена с обогреваемой электрическим током тонкой внутренней металлической обечайкой.

На фиг. 1 изображено физиотерапевтическое устройство каминного типа, вид спереди; на фиг. 2 то же, вид слева; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 6 прямой дымоход с дымовой трубой.

Физиотерапевтическое устройство каминного типа содержит топливную камеру 1, прямой дымоход 2, дымовую трубу 3 с дымовой задвижкой 4 и пережимом 5, под 6, чугунную решетку 7 колосникового типа, огнеупорную кладку 8. Нагревательный элемент 9 из проволоки из нихрома расположен в прямом дымоходе 2 (вписан в его поперечное сечение, что обеспечивает создание искусственной тяги. Нагревательный элемент соединен с регулятором тока 10. Температура плавления нихрома составляет 1550^оС, а максимальная рабочая температура 1000^оС, с малым температурным коэффициентом электросопротивления и удельным сопротивлением 1,1 Ом˙ мм²/м. При нагреве нихромовой проволоки до 700-800^оС искусственная тяга, создаваемая нагревательным элементом, становится независимой от температуры. Нагревательный элемент расположен ниже дымовой задвижки 4, чтобы не было стороннего подсоса воздуха. Для ограничения ухода тепла от нагревательного элемента в кирпич дымохода в первый период времени после включения нагревательного элемента во время розжига под него кладется теплоизоляционная асбестовая прокладка 11. Для быстрого и более надежного выхода в необходимую зону дымовой трубы способствует пережим 5, который сжимает первоначальный нагретый воздух и более мощным импульсом посылает его вверх. Температура же горячего воздуха (дыма) около нагревательного элемента 9 по своему максимальному значению не должна превышать собственную температуру нагревательного элемента, иначе в соответствии с вторым законом термодинамики тепло от нихрома при его принудительном нагреве будет не излучаться интенсивно, а накапливаться в массе нихрома до температуры горячего дыма в месте расположения нагревательного элемента, что внесет инерционность в целевое действие нагревательного элемента 9.

При этом в случае нагрева нихрома до температуры меньше 1000^оС нихром не снижает своих рабочих возможностей, а тяговая способность нагревательного элемента не уменьшается, а имеется лишь ненужный перерасход электроэнергии. Поэтому так важно знать максимальную температуру дыма в месте расположения нагревательного элемента, для регулирования тока в нагревательном элементе используется регулятор тока 10. Современные возможности практики автоматического регулирования позволяют создать надежную автоматическую систему регулирования тока в нагревательном элементе в зависимости от температуры дыма в месте расположения нагревательного элемента. Схем такого автоматического регулирования разработано много. При необходимости можно выбрать одну из них. Исходя из опыта использования нагревательных элементов, можно ориентировочно определить мощность, потребляемую нагревательным элементом 9, в 1-2 кВт.

Электрический расчет нагревательного элемента должен быть увязан с конкретной отопительной системой.

Как было отмечено выше, искусственная тяга, создаваемая с помощью нагревательного элемента 9, необходима прежде всего при розжиге дров в топке с целью полного уничтожения опасности выхода вредных отравляющих веществ.

Эта тяга не заменяет собственную тяговую способность системы прямой дымоход дымовая труба.

Дымовая труба 3 выполнена с опорным стаканом 12 и состоит из трех слоев. Первый слой выполнен металлическим из металла с большой теплопроводностью и малой теплоемкостью. Второй слой имеет сотовую структуру, заполненную воздухом, который имеет малую теплопроводность и малую теплоемкость и который является лучшим теплоизоляционным материалом. Третий слой является армирующим и прочностным, обладает плохой теплопроводностью и малой теплоемкостью.

Сверху труба 3 имеет герметичный оголовок 13, который выполняет предохранительные функции. Такая конструкция трубы 3 позволяет быстро вводить дымовую трубу в стационарный рабочий режим тяги, рассчитанный при проектировании, и поддерживать этот режим в течение всего топления печи. Опорный стакан 12 выполняет прежде всего опорную и теплоизоляционную функции. Выполнению теплоизоляционной функции способствует материал, из которого должен быть сделан опорный стакан. Этот материал должен обладать малой теплопроводностью и малой теплоемкостью, например ячеистый бетон. Теплоизоляционной функции дымовой трубы способствуют также и теплоизоляционные прокладки, причем теплоизоляционная прокладка 14 может быть выполнена из волокна, вымоченного в глиняном растворе, а теплоизоляционная прокладка 15 выполнена из теплоизоляционного материала, способного сохранять долгое время свои теплоизоляционные способности под давлением и температуре 400-500^оС. Теплоизоляционная прокладка 15 способствует сохранению тепла в печи, ограничивая уход тепла вверх от прямого дымохода 2 по дымовой трубе 3, что позволяет дольше сохранять тепло в отопительной печи.

Для возможности подвода электрического тока к первому слою трубы 3 по верхнему и нижнему торцам этой трубы с внутренней стороны привариваются медные полосы 16 (шины) по окружности трубы 3. Для регулировки тока дополнительного ввода тепла в первый слой дымовой трубы 3 следует использовать регулятор тока 17. Адиабатность первого слоя трубы 3 делает тяговую способность дымовой трубы 3 лучшей по сравнению с подъемом горячего дыма в естественных условиях даже в условиях полного безветрия.

Физиотерапевтическое устройство каминного типа содержит также воздухозаборное ветрогасящее устройство 18, основной воздуховод с флюгаркой 19, воздуховод в воздухораспределительную систему и воздуховод в зольниковую камеру с флюгарками 20 в каждом воздуховоде, воздухораспределительную систему 21 в топочной камере. Размеры поперечного сечения основного воздуховода должны быть равны или больше размеров поперечного сечения прямого дымохода 2. Размеры поперечных сечений воздуховодов 22 и 23 должны находиться в соотношении 1:3, исходя из того, что при горении 70-80% всего потребного воздуха потребляется из зольниковой камеры. Для интенсификации отбора воздуха из зольниковой камеры 24 она удлинена вперед, вперед вынесено и отверстие 25 для забора воздуха в зольниковую камеру.

При этом зольниковая камера 24 накрывается массивной чугунной колосниковой решеткой 7, представляющей из себя по половине ее длины монолитную чугунную плиту с толщиной 4 см. Обладая малой теплоемкостью и быстро нагреваясь, чугун нагревает воздух, идущий из отверстия 25, делает его менее плотным и легким, что облегчает его засасывание в районе пониженного давления, тем самым в какой-то мере снимая дополнительную потребность в воздухе при горении. Кроме того, удлинение вперед зольниковой камеры 24 не дает возможности забить отверстие 25 золой. Для выбора золы из зольниковой камеры предусмотрено отверстие в зольниковую камеру с дверцей 26, которое расположено сзади устройства. При горении дверца 26 плотно закрывает отверстие в зольниковую камеру. Устройство имеет два топочных отверстия. Топочное отверстие 27 используется лишь для выхода чистого излучения, боковое заднее топочное отверстие с дверцей 28 служит для закладки топлива и чистки топочной камеры.

Для подсоединения воздуховода 22 имеется отверстие 29. Воздухораспределительная система 21 в топочной камере представляет собой полый металлический кожух, по своей форме повторяющий по периметру и высоте боковые поверхности топочной камеры. По внутренней поверхности кожуха воздухораспределительной системы 21 сделаны продольные отверстия для выхода воздуха из атмосферы. Для сохранения функциональной принадлежности пережима 5 кожух не имеет верхней перекрывающей пластины по задней стенке кожуха. Нагреваясь о металлические стенки кожуха, воздух становится менее плотным и более легким, а потому обладает большей активностью в движении. Ширина полого кожуха по всей его площади выбирается равной 3 см.

Известно, что при увеличении расстояния от центра пониженного относительно атмосферного давления, величина пониженного давления уменьшается обратно пропорционально увеличению расстоянию во второй степени. В предлагаемом устройстве абсолютная величина понижения давления в плоскости топочного отверстия меньше, чем в плоскости топочного отверстия прототипа примерно в 16 раз. При удалении топочного отверстия значительно уменьшается забор воздуха через топочное отверстие. Этот забор воздуха можно оценить менее чем в 1% от общего забора воздуха.

При определении интенсивности перемещений воздуха в помещении в этом случае надо учесть и размеры помещения, где используется излучение. Кроме того, полное исключение естественной неуправляемой вентиляции или смены воздуха в помещении чревато опасными, вредными для человека последствиями.

При постоянном горении топлива в устройстве происходит выделение значительного количества тепла. Для сведения до минимума выделения неуправляемого тепла в помещение, в котором находится устройство, по плоскости его топочного отверстия ставится кирпичная перегородка 30 с теплоизоляционной прокладкой 31 между перегородкой 30 и передней стенкой устройства.

Для регулирования горения выведены удлиненные ручки флюгарок и дымовой задвижки 4.

В устройстве предусмотрена паровая камера 32 с металлическим дном, чугунной засыпкой и дверцей в паровую камеру. Чугунная засыпка обладает малой теплоемкостью, поэтому быстро нагревается. Паровая камера используется для увлажнения воздуха в помещении, а также для насыщения воздуха в помещении полезными испарениями от настоев.

Для вентиляции воздуха в помещении предусмотрены естественные управляемые вентиляционные системы (не показаны). Кроме того, в помещении необходимо предусмотреть индикационную систему (звуковую и световую) наличия в помещениях отравляющих веществ, прежде всего угарного газа. Для регулирования температуры в помещении в перегородке 30 предусмотрено отверстие с теплоизоляционной дверцей (не показано).

Для регулирования потребляемого излучения предлагается использовать дверцу 33 топочного отверстия. Дверца в целом представляет собой идентичные рамки с металлическими пластинами, ходящими в пазах рамок. Конструктивный принцип, заложенный в них, одинаков, за исключением того, что упор, под которым состыкованы две металлические пластины, изменен под 90^о, а ручки в плане сдвинуты относительно друг друга на 50 мм. Ручки сделаны из теплоизоляционного материала, обладающего большой теплоемкостью. Угол, под которым сводятся металлические плоскости, равен 45^о. Для крепления к перегородке 30 рамок предусмотрены шесть отверстий диаметром 10 мм. Передвигая металлические дверцы (четыре), можно получить отверстие в виде четырехугольника, стороны которого можно изменять от 0 до полного открытия топочного отверстия 27. При этом отверстие можно перемещать по всей плоскости топочного отверстия, что позволяет не только изменять энергию излучения в помещении, но и перемещать отверстие в топочную камеру как по высоте, так и по ширине топочного отверстия. Не исключается возможность использования в дверце топочного отверстия 27 закаленного стекла, физические свойства которого вполне приемлимы для использования его в качестве пластин дверцы 33.

В предлагаемом устройстве достигнута цель использования чистого излучения от устройства в лечебно-профилактических и гигиенических целях. При этом излучение регулируется по энергетическому уровню, по интенсивности излучения, перемещению мнимого источника излучения по всей площади топочного отверстия устройства.

Использование: в отопительных печах. Сущность изобретения: физиотерапевтическое устройство каминного типа содержит под, огнеупорную кладку, топливную камеру, пережим, прямой дымоход, дымовую трубу с дымовой задвижкой и чугунную решетку. Устройство снабжено воздухозаборным ветрогасящим устройством, основным воздуховодом с флюгаркой - заслонкой для подвода воздуха в топливную камеру из атмосферы, воздухораспределительной системой, воздуховодом в воздухораспределительную систему, воздуховодом в зольниковую камеру, передней кирпичной горловиной - удлинителем, паровой камерой с чугунной засыпкой, дверцей переднего отверстия, разделительной теплоизоляционной кирпичной перегородкой, нагревательным элементом, расположенным в прямом дымоходе, а дымовая труба выполнена с обогреваемой электрическим током тонкой внутренней металлической обечайкой. 6 ил.

ФИЗИОТЕРАПЕВТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО КАМИННОГО ТИПА, содержащее под, огнеупорную кладку, топливную камеру, пережим, прямой дымоход, дымовую трубу с дымовой задвижкой, чугунную решетку, отличающееся тем, что оно снабжено воздухозаборным ветрогасящим устройством, основным воздуховодом с флюгаркой-заслонкой для подвода воздуха в топливную камеру из атмосферы, воздухорапределительной системой, воздуховодом в воздухораспределительную систему, воздуховодом в зольниковую камеру, передней кирпичной горловиной-удлинителем, паровой камерой с чугунной засыпкой, дверцей переднего отверстия, разделительной теплоизоляционной кирпичной перегородкой, нагревательным элементом, расположенным в прямом дымоходе, а дымовая труба выполнена с обогреваемой электрическим током тонкой внутренней металлической обечайкой.