КОНСТРУКЦИЯ КОМНАТНОГО НАГРЕВАТЕЛЯ Российский патент 1997 года по МПК F24H3/02 

Изобретение относится к конструкции комнатного нагревателя для обогрева помещений.

В настоящее время на рынке имеются многочисленные типы нагревателей, включая каталитические нагреватели и нагреватели инфракрасными лучами [1] Обычно эти нагреватели содержат несущий каркас-раму, внутри которой располагаются приспособления для производства тепловой энергии, испускаемой в нагреваемое помещение. Как и другие, эти нагреватели передают тепло в помещение, которое нужно обогреть главным образом с помощью конвекции.

Более конкретно, воздух, контактирующий с нагретой поверхностью, например, каталитического нагревателя или нагревателя инфракрасными лучами, нагревается, в результате движение молекул воздуха становится сильнее и они стремятся удалиться друг от друга на большее расстояние.

За счет этого более теплые порции молекул воздуха расширяются, становясь легче, чем их окружение, и приобретают скорость массопереноса по отношению к другим молекулам, заставляя другие порции холодного воздуха передвигаться на их место и начинать новый цикл. Таким образом, возникает конвективное движение воздуха, которое имеет следующие недостатки.

Воздух, который постепенно нагревается, передает тепло к телам и другим объектам, с которыми он контактирует, что приводит к охлаждению воздуха и опусканию его вниз.

Отсюда легко понять, что тепло, производимое нагревателем, в данном случае каталитическим нагревателем или нагревателем инфракрасными лучами, в основном нагревает только воздух вблизи самого нагревателя, распространяясь на ограниченную площадь помещения, в котором расположен нагреватель.

Чтобы устранить по крайней мере частично этот недостаток, были разработаны каталитические или инфракрасные нагреватели, внутри которых имеется вентилятор, производящий поток воздуха, который, взаимодействуя с приспособлением для производства тепловой энергии, нагревается и затем выходит наружу нагревателя [2]
Поток нагретого воздуха имеет направление преимущественно под прямыми углами к движению вверх молекул нагретого воздуха и переносит порции нагретого воздуха в помещении далеко от нагревателя.

В этом типе нагревателя с встроенным внутри рамы вентилятором, учитывая, что каталитические или инфракрасные нагреватели не имеют встроенного баллона со сжигаемым газом, поток воздуха от вентилятора проходит вблизи горелки каталитического или инфракрасного нагревателя, ухудшая в результате сгорание газа и унося по этой причине в помещение некоторое количество несгоревшего и токсичного газа, например, моноксида углерода.

Кроме того, каталитические и инфракрасные нагреватели имеют и более серьезный недостаток, связанный с образованием в обогреваемом помещении большого количества пара.

Фактически можно показать, что когда каталитический нагреватель или нагреватель инфракрасными лучами поддерживает температуру помещения средних размеров около 20^oC, на каждый потребляемый 1 м³ газа нагреватель производит примерно 4 м₄ пара, который конденсируется на оконных стеклах и объектах, находящихся в помещении, в результате влажность в помещении повышается до вредного для здоровья уровня.

Техническая задача данного изобретения заключается в том, чтобы устранить или уменьшить перечисленные выше технические недостатки.

Согласно данному изобретению предлагается конструкция комнатного нагревателя, содержащая раму, на передней поверхности которой находится область передачи тепловой энергии окружающим молекулам воздуха, а внутри - приспособление, производящее тепловую энергию, конструкция комнатного нагревателя включает отклоняющие приспособления, которые расположены снаружи рамы и приводятся в действие независимо от приспособления для производства тепловой энергии.

Предпочтительно, чтобы отклоняющее приспособление располагалось на верхней части рамы и было удалено от области и приспособления для производства тепловой энергии.

Предпочтительно, чтобы отклоняющее приспособление включало по меньшей мере одно входное и одно выходное отверстия, при этом втягивая заданное количество воздуха через входное отверстие и выбрасывая воздух из выходного отверстия.

Предпочтительно, чтобы выходное отверстие включало отклоняющие ребра для направления воздуха в заданном направлении.

Предпочтительно, чтобы выходное отверстие направляло воздух в направлении, преимущественно перпендикулярном к движению горячего воздуха вертикально вверх из области передачи тепловой энергии.

Предпочтительно, чтобы отклоняющее приспособление включало по крайней мере один вентилятор, приводимый в движение электромотором.

Предпочтительно, чтобы входное отверстие для ввода воздуха и выходное отверстие для его выхода сообщались воздухопроводом.

Предпочтительно, чтобы отклоняющее приспособление включало по крайней мере одно электрическое сопротивление для нагрева воздуха, выходящего через выходное отверстие, расположенное вблизи вентилятора.

Предпочтительно, чтобы входное и выходное отверстия, вентилятор и электрическое сопротивление были размещены в дополнительном блоке, снаружи рамы.

На чертеже представлена с частичным разрезом конструкции комнатного нагревателя согласно настоящему изобретению, вид сбоку.

Конструкция комнатного нагревателя 1 включает основание 2, на котором держится рама 3, и имеет на передней поверхности область 4 для передачи тепловой энергии к окружающим молекулам воздуха. Передающая зона 4 защищена, как это обычно принято, решеткой 5. На раме 3, внутри ее, установлена горелка 6. Как известно, горелка 6 каталитического нагревателя или нагревателя инфракрасными лучами питается газом из газового баллона, который также расположен внутри рамы (на чертеже).

Над рамой 3 и в месте, удаленном от горелки 6, в конструкции комнатного нагревателя имеется приспособление 7 для отклонения молекул воздуха, переносящих тепловую энергию, которое приводится в действие независимо от приспособления для производства тепловой энергии, т.е. горелки 6, что более детально описывается ниже.

Более конкретно, отклоняющее приспособление включает вентилятор 8, приводимый в движение электромотором 9. Воздух входит во входное отверстие 11 и под действием вентилятора 8 и электромотора 9 проходит через воздухопровод 10 и выходит из выходного отверстия 12.

Выходное отверстие 12 имеет отклоняющие ребра 20, позволяющие направлять воздух, выдуваемый вентилятором 8, в заданном направлении, в частности в направлении, преимущественно перпендикулярном вертикальному подъему горячего воздуха, выходящего из области 4 нагревателя 1. Поблизости от вентилятора 8, кроме того, находится по крайней мере одно электрическое сопротивление 13, приспособление для нагрева воздуха, выходящего из выходного отверстия 12.

Таким образом, сопротивление 13 вместе с вентилятором 8 создают поток горячего воздуха из выходного отверстия 12, который соединяется с горячим воздухом, производимым каталитическим или инфракрасным нагревателем посредством горелки 6. Такая комбинация приводит к тому, что помещение нагревается до заданной температуры с потреблением меньшего количества газа и поэтому каталитический или инфракрасный нагреватель производит существенно меньшее количество пара, чем нагреватель аналогичного типа и схожей конструкции.

Кроме того, как следует из вышеизложенного, вентилятор 8 и сопротивление 13 вместе с входным отверстием 11 и выходным отверстием 12 размещены в дополнительном блоке 14, который полностью находится снаружи от рамы 3 нагревателя 1 и удален от горелки 6 нагревателя 1. Таким образом, поток воздуха от дополнительного блока 14 не влияет каким-либо способом на горелку 6, что позволяет достичь оптимального сгорания газа в каталитическом или инфракрасном нагревателе.

Понятно, что одновременно с работой горелки 6 каталитического нагревателя или нагревателя инфракрасными лучами может работать или один вентилятор 8, или вентилятор 8 и сопротивление 13.

Преимуществом конструкции комнатного нагревателя 1 является то, что возможно распределять нагретый воздух в области помещения, далекие от нагревателя 1, без влияния на оптимальное сгорание в горелке 6, избегая тем самым поступления в помещение монооксида углерода.

Другое преимущество вытекает из того факта, что, используя вместе вентилятор 8 и сопротивление 13, можно нагревать воздух, выходящий из выходного отверстия 12 и тем самым более быстро прогреть помещение, в результате экономя газ и заметно уменьшая образование в помещении пара.

Используемые материалы, а также размеры, определяются практической необходимостью и требованиями в данной области техники.

Без отклонения от области действия данного изобретения в конструкции могут быть сделаны модификации и усовершенствования.

Использование: в теплотехнике. Сущность изобретения: конструкция комнатного нагревателя содержит раму 3, имеющую на передней поверхности область 4 для передачи тепловой энергии окружающим молекулам воздуха, приспособление 6 внутри рамы 3 для производства тепловой энергии и приспособление 7 для отклонения переносящих тепловую энергию молекул воздуха, которое расположено снаружи рамы 3 и приводится в действие независимо от приспособления для производства тепловой энергии. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Конструкция комнатного нагревателя, содержащая раму, имеющую на передней поверхности область для передачи тепловой энергии окружающим молекулам воздуха и приспособление внутри рамы, производящее тепловую энергию, отличающаяся тем, что она содержит отклоняющее приспособление для молекул воздуха, чтобы переносить упомянутую тепловую энергию, при этом отклоняющее приспособление расположено снаружи рамы и приводится в действие независимо от приспособления для производства тепловой энергии. 2. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что отклоняющее приспособление расположено на верхней части рамы и удалено от области и приспособления для производства тепловой энергии. 3. Конструкция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что отклоняющее приспособление включает по крайней мере одно входное и одно выходное отверстие, при этом отклоняющее приспособление вдувает заданное количество воздуха через входное отверстие и выдувает его через выходное отверстие. 4. Конструкция по п.3, отличающаяся тем, что выходное отверстие включает отклоняющие ребра. 5. Конструкция по п.3 или 4, отличающаяся тем, что выходное отверстие направляет воздух в направлении, преимущественно перпендикулярном горячему воздуху, поднимающемуся вертикально вверх от области передачи тепловой энергии. 6. Конструкция по любому из пп.1 5, отличающаяся тем, что отклоняющее приспособление включает по крайней мере один вентилятор, приводимый в движение электромотором. 7. Конструкция по любому из пп.3 6, отличающаяся тем, что воздух, входящий через входное отверстие и выходящий через выходное отверстие, проходит по воздухопроводу. 8. Конструкция по п.6 или 7, отличающаяся тем, что отклоняющее приспособление включает по меньшей мере одно электрическое сопротивление вблизи от вентилятора. 9. Конструкция по п.8, отличающаяся тем, что входное и выходное отверстия, вентилятор и электрическое сопротивление размещены в дополнительном блоке снаружи рамы.