КАМИН Российский патент 1995 года по МПК F24B1/18 

Изобретение относится к каминам, а именно к английским каминам с прямым дымоходом.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является камин с прямым дымоходом, содержащий под топки, топливник, задвижку, заднюю стенку топливника, отверстие для чистки, противопожарную площадку, металлические уголки, топочное отверстие, дымовой канал, пережим в устье дымосборника, а также зольниковую камеру с колосниковой решеткой и дверцей.

При топлении камина используется большое количество воздуха, которое поступает через топочное отверстие непосредственно в топливник. Забор воздуха возможен по всей площади топочного отверстия камина, поэтому горение топлива в камине включает и верховой огонь, что повышает процент сгорания первоначального топлива. Известно, что, в частности, в кирпичных толстостенных печах, в которых нет прямого доступа воздуха через топочное отверстие и конструкция которых не позволяет реализовать верховой огонь, процент сжигания первоначального топлива меньше, чем в камине, из-за того, что в печах часть образовавшегося газообразного топлива уходит под действием вытяжки в дымовой канал.

Так как в камине из-за конструкции забор воздуха возможен по всей площади топочного отверстия, то, принимая во внимание конструкцию камина, в камине возможен верховой огонь, из-за чего в камине чистое длинное пламя, которое, ко всему прочему, носит и декоративный характер.

Недостатком и достоинством камина является забор большого количества воздуха в топливник при горении в нем топлива. Недостаток этого свойства камина заключается в том, что при этом в помещении, где находится камин, и в близлежащих помещениях наблюдается перемещение воздуха в топливник камина, т.е. сквозняки. Отрицательные последствия воздействия сквозняков на здоровье человека известны. Достоинство свойства камина всасывать в себя большое количество воздуха во время его топления заключается в том, что за время топления камина можно достаточно хорошо проветривать помещение. При этом также надо учитывать и декоративный характер камина с длинным чистым пламенем в интерьере помещения. Кроме того, в помещениях дома создается пониженное давление, из-за чего в дом по различным щелям проникает воздух с улицы со всеми характерными для него атрибутами: температурой, влажностью, загазованностью, запыленностью. Надо также отметить, что в современных жилищах камин используется не как основной отопительный элемент дома из-за низкой аккумулирующей способности камина, а как прежде всего декоративно-эмоциональный элемент дома с возможностью временного обогрева около него во время топления. Но наличие интенсивных сквозняков, как уже отмечалось, отрицательно действует на организм человека.

Герметизация помещения, где находится камин, путем уничтожения щелей приводит к тому, что через некоторое время после начала топления из-за уменьшения доступа кислорода в топливник, камин начинает выделять в помещение дым и угарный газ, а интенсивность горения топлива в камине уменьшается. В основу изобретения положена задача создания такого дополнения к конструкции камина, которое обеспечивало бы направленный регулируемый доступ извне воздуха в топливник камина без уничтожения достоинств камина с уменьшением до минимально возможной интенсивности неуправляемых сквозняков в помещении, где стоит камин.

Технический результат изобретения состоит в обеспечении направленного регулируемого доступа извне воздуха в топливник камина при уменьшении до минимально возможной интенсивности неуправляемых сквозняков в помещении.

Указанный технический результат достигается тем, что известный камин, содержащий под топливника, топливник, заднюю стенку с пережимом, дымовой канал, зольниковую камеру с колосниковой решеткой, снабжен воздухоподводящей распределительной системой, установленной в топливнике, сообщенном с атмосферой через ветрогасящее устройство основным воздухопроводом с разветвленными от него двумя воздуховодами с установленными в них регулирующими флюгарками, при этом один из воздуховодов сообщен с зольниковой камерой, а другой с воздухоподводящей распределительной системой, площадь поперечного сечения основного воздуховода не меньше площади сечения дымового канала в узкой его части, а соотношение площадей поперечного сечения воздуховодов равно 3:1.

При выполнении камина с воздуховодом, сообщенным с атмосферой, воздух в топливник при горении поступает не только лишь из помещения, а и извне через колосниковую решетку из зольниковой камеры с закрытой дверцей и через отверстия воздухоподводящей распределительной системы.

В результате этого, без снижения топливных и декоративных качеств камина забор воздуха в топливник при горении из помещения снижается менее чем на 20% от общего объема воздуха, необходимого для горения топлива в камине. Это, естественно, снижает в соответствующей пропорции интенсивность перемещения воздуха или сквозняков в помещении, что значительно повышает комфортность в помещении и увеличивает теплоотдачу от камина. Увеличение теплоотдачи от камина связано с тем, что нагретый воздух помещения не так интенсивно втягивается в камин при горении в нем топлива.

Наличие воздухоподводящей распределительной системы в топливнике позволяет поддерживать верховой огонь.

На фиг.1 представлен общий вид предлагаемого камина; на фиг.2 узел I на фиг.1; на фиг.3 сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 сечение Б-Б на фиг.1.

Камин содержит топливник 1 с топочным отверстием, противопожарной площадкой, отверстием для чистки, задней стенкой топливника, подом топки, задвижкой 2, дымовым каналом 3, пережимом и дымосборником 4.

Камин содержит также зольниковую камеру 5, дверцу 6 зольниковой камеры, колосниковую решетку 7, основной воздуховод 8, воздуховод 9 с флюгаркой 10, воздуховод 11 с флюгаркой 12, воздухоподводящую распределительную систему 13. Сумма площадей поперечного сечения воздуховода 9 и воздуховода 11 равна площади поперечного сечения основного воздуховода 8. Площадь поперечного сечения воздуховода 9 соответствует интенсивности пропускания воздуха, необходимого для полного гомогенного сгорания горючих газов, выделяемых твердым топливом, в верховом огне или в естественном факеле в камине при сгорании в камине единичной порции дров. Количество отверстий, а также их размеры, в воздухоподводящей распределительной системе соответствует потребностям в воздухе для гомогенного сгорания топлива в камине как по количеству, так и по высоте горения естественного факела.

Площадь сечения основного воздуховода 8 должна быть не меньше площади сечения дымового канала 3 в узкой его части, которая равна 38 х 12,5 см². Соотношение площадей сечения воздуховода 9 и воздуховода 11 составляет 3:1 в соответствии с потреблением воздуха при гетерогенном горении и горении в естественном факеле.

Размеры и месторасположение зольниковой камеры 5 соответствуют размерам раскладки дров и расположению костра в топливнике. Отсюда же определяются и размеры колосниковой решетки 7. Месторасположение и размеры костра камина, т. е. местоположение и единичная порция дров, определяются, исходя из конструктивных особенностей прототипа, соображений противопожарности и отравления угарным газом.

В прототипе в английском камине костер раскладывается как можно ближе к задней стенке. Поэтому для направления и прежде всего для уплотнения горючих теплых газов в верхней части топливника имеется пережим, переходящий в устье дымосборника. Уплотнение горючих газов с помощью пережима нужно для более полного их сгорания в верховом огне, а также для удлинения пламени в камине в декоративных целях.

Размеры и расположение дверцы зольниковой камеры в камине определяются из соображений удобства удаления золы из зольниковой камеры.

Работа камина осуществляется следующим образом.

Розжиг дров осуществляется обычным способом. Дверца 6 зольниковой камеры в процессе горения дров закрыта. Степень открытия флюгарок 10 и 12 определяется требованиями к горению топлива в топливнике камина. Если нужно проветрить помещение более интенсивно, то флюгарки 10 и 12 прикрываются. Если нужно сократить до минимума сквозняки в помещении, флюгарки 10 и 12 открываются вплоть до их полного открывания. В общем, закрытие и открытие флюгарок 10 и 12 осуществляется независимо друг от друга.

Действие всей воздухоподводящей системы основывается на действии пониженного давления в области горения топлива. Так как в камине подвод воздуха сделан ближе к области горения топлива, включая и верховой огонь, т.е. к области пониженного давления, то забор воздуха осуществляется прежде всего из зольниковой камеры 5 и отверстий воздухоподводящей распределительной системы 13.

При этом надо учесть и то, что воздух в зольниковой камере 5 и системе 13 нагревается значительно сильнее, чем в помещении, а следовательно, и активность его участия в горении топлива выше, чем воздуха в помещении.

Применение всей воздухоподводящей системы, кроме того, не снижает безопасности камина с точки зрения отравления угарным газом и дымом. Всегда есть возможность регулирования подвода воздуха в камин с помощью флюгарок 10 и 12, включая и время полного прогорания угля.

Таким образом, при использовании предлагаемой конструкции камина обеспечивается доступ воздуха в него непосредственно из атмосферы. Это позволяет уменьшить забор воздуха из помещения, что, в свою очередь, уменьшает интенсивность перемещения воздуха или сквозняков в помещении и уменьшает забор теплого воздуха из помещения в камин.

Кроме того, предлагаемая конструкция камина позволяет регулировать интенсивность забора воздуха как из атмосферы, так и из помещения, вплоть до забора всего потребного воздуха из помещения в целях его проветривания. Изобретение позволяет также повысить эффективность обогрева помещения от камина, значительно сокращая время и количество топлива без уменьшения декоративного характера костра в камине.

Использование: в английских каминах с прямым дымоходом. Сущность изобретения: камин содержит прямой дымоход, топливник, под топки, заднюю стенку, пережим в устье дымосборника. Перед топочным отверстием расположена противопожарная площадка. Камин снабжен основным воздуховодом с двумя разветвленными от него воздуховодами. Основной воздуховод сообщен с атмосферой через ветрогасящее устройство. В каждом воздуховоде установлены флюгарки. Один воздуховод сообщен с зольниковой камерой, введенной в конструкцию камина, а другой с воздухоподводящей распределительной системой в топливнике камина. Из зольниковой камеры воздух забирается для гетерогенного горения дров, а из воздухоподводящей распределительной системы -для питания кислородом горения в естественном факеле. 4 ил.

КАМИН, содержащий под топливника, топливник, заднюю стенку с пережимом, дымовой канал, зольниковую камеру с колосниковой решеткой и дверцей, отличающийся тем, что он снабжен воздухоподводящей распределительной системой, установленной в топливнике, сообщенным с атмосферой через ветрогасящее устройство основным воздуховодом с разветвленными от него двумя воздуховодами с установленными в них регулирующими флюгарками, при этом один из воздуховодов сообщен с зольниковой камерой, а другой с воздухоподводящей распределительной системой, площадь поперечного сечения основного воздуховода не меньше площадей сечения дымового канала в узкой его части, а соотношение площадей поперечного сечения воздуховодов равно 3 1.