НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ Российский патент 2002 года по МПК F23D3/02 

Изобретение относится к фитильным горелкам на жидком топливе с использованием капиллярного эффекта.

Известен нагревательный аппарат, содержащий корпус в виде защитно-декоративного кожуха, на котором размещены решетка, топливный бачок с клапаном, размещенным на заправочной горловине бачка, взаимодействующим с накопительным блоком, соединенный трубопроводом, в котором установлен питающий узел с регулировочным элементом, с фитильной горелкой, выполненной в виде полой кольцевой чашки, на которой размещены два коаксиальных перфорированных стакана, установленных внутри предохранительного колпака, закрытого сеткой, при этом в чашке размещен фитиль, выполненный с замкнутым контуром (см. свидетельство на полезную модель РФ 14642, М.Кл.7 F 23 D 3/02, 2000).

Недостаток известного нагревательного аппарата связан с конструкцией фитильной горелки, а конкретно - с ее формой (она выполнена круглого сечения, т. е. образующая тора - окружность). Поскольку горелка и накопительный блок - сообщающиеся сосуды, то горючее в чашке находится на определенном уровне, т.е. она частично заполнена топливом. Это приводит к тому, что нижняя часть фитиля находится постоянно в топливе, вследствие этого увеличивается скорость поступления топлива капиллярам фитиля и его скорость испарения в единицу времени, что вызывает горение с копотью, поскольку сложно регулировать расход топлива через питающий узел к горелке. Кроме того, испарение со свободной поверхности топлива в чашке дополнительно увеличивает образование копоти при горении фитиля, что в целом снижает кпд аппарата.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении кпд аппарата и качества работы аппарата.

Это достигается тем, что в нагревательном аппарате, содержащем корпус в виде защитно-декоративного кожуха, на котором размещены решетка, топливный бачок с клапаном, размещенным на заправочной горловине бачка, взаимодействующим с накопительным блоком, соединенный трубопроводом, в котором установлен питающий узел с регулировочным элементом, с фитильной горелкой, выполненной в виде полой кольцевой чашки, на которой размещены два коаксиальных перфорированных стакана, установленных внутри предохранительного колпака, закрытого сеткой, при этом в чашке размещен фитиль, выполненный с замкнутым контуром, согласно изобретению выходное отверстие клапана расположено на одном уровне с днищем чашки, форма которой повторяет форму фитиля, высота которого равна глубине чашки, в которой он установлен с наружным и внутренним зазорами, равными 0,5-1,0 мм, при этом отношение диаметра отверстия в днище чашки горелки к толщине фитиля находится в пределах 0,7-1,0, а отношение толщины фитиля к его высоте - 0,025-0,08.

Кроме того, открытые торцы стенок чашки отогнуты горизонтально: торец внешней стенки - наружу, а торец внутренней - соответственно вовнутрь чашки с образованием вертикального края на каждой стенке, и образуют площадку для установки перфорированных стаканов.

На фиг.1 изображен продольный разрез нагревательного аппарата, а на фиг. 2 - продольный разрез кольцевой чашки фитильной горелки.

Нагревательный аппарат содержит корпус 1 в виде защитно-декоративного кожуха с днищем 2 и крышкой 3, предназначенного для размещения на нем функциональных узлов и блоков. В корпусе 1 на днище 2 установлено с возможностью продольного перемещения основание 4 П-образного сечения, на котором закреплены накопительный блок 5, питающий узел 6 и фитильная горелка 7, которые соединены между собой соответственно трубками 8 и 9. Питающий узел 6 снабжен регулировочным элементом 10, выполненным в виде вертикального винтового стержня.

Под крышкой 3 в кожухе размещен топливный бачок 11, на штуцере днища которого закреплен нормальнозакрытый клапан 12.

Фитильная горелка 7 выполнена в виде полой кольцевой чашки, боковые стенки которой выполнены, например, цилиндрическими, открытые торцы которых отогнуты горизонтально с образованием площадки 13 для установки на ней двух перфорированных стаканов 14 и 15. Стаканы 14 и 15 соосно закреплены внутри предохранительного колпака 16, закрытого сеткой 17 и снабженного узлом его подъема (не показан). На корпусе 1 размещена решетка 18, предназначенная для размещения на ней приборов с приготовляемой пищей.

Седло 19 клапана 12 выполнено в накидной гайке 20, в которой соосно размещен стакан 21 с отверстием 22 на боковой поверхности. Золотник 23 клапана подпружинен пружиной 25 относительно днища стакана 21 и закреплен на стержне 24 с загнутым снизу концом, взаимодействующим с плоским фильтром 26 накопительного блока 5. При навешивании бачка 11 загнутый конец стержня 24 золотника 23 взаимодействует с фильтром 26, преодолевает усилие пружины 25 и открывает клапан 12, осуществляя постоянную подпитку топливом фитильной горелки 7. Выходное отверстие клапана 12 расположено на одном уровне с днищем чашки горелки 7, что обеспечивает питание фитиля 27 топливом только вследствие капиллярного эффекта, т.к. топливо находится на одном уровне с нижним краем фитиля (на самом дне чашки горелки 7). Это дает возможность регулирования расхода топлива, поступающего к фитилю 27, питающим узлом 6. Этому также способствует и выполнение в днище чашки горелки 7 отверстий, подводящих топливо, с диаметром, определяемым из отношения d/l=0,7-1,0, где l - толщина фитиля 27. В целом это исключает горение горелки с копотью.

Выполнение фитиля 27 с высотой, равной глубине чашки горелки 7, исключает испарение топлива с боковых поверхностей фитиля, расположенных над чашкой (в прототипе) и, следовательно, его прогорание, приводящее к снижению ресурса работы аппарата.

Выбор отношения толщины фитиля к его высоте равным 0,025-0,08 обусловлен обеспечением работы аппарата без копоти при максимальном расходе топлива через питающий блок 6 и позволяет работать с высоким кпд при минимальном расходе топлива.

Величина зазора между стенками кольцевой чашки зависит от толщины материала фитиля (l), которая составляет 2^±0,2 - для тканного фильтра; 0,6^±0,1 - для металлического и 1,6^±0,2 - для керамического. Выбор наружного и внутреннего зазоров между стенками чашки горелки 7 и фитилем 27 в пределах 0,5-1,0 мм обеспечивает, с одной стороны, удобство и простоту его установки в чашку, и минимизирует перерасход топлива, связанный с его испарением из чашки горелки 7 - с другой стороны.

Нагревательный аппарат работает следующим образом.

Заполненный топливом бачок 11 устанавливают под крышку 3 клапаном 12 вниз. При этом (см. выше) стержень 24 отжимает золотник 23 от седла 19 и топливо заполняет накопительный блок 5 до уровня выходного отверстия клапана 12 и одновременно поступает к питающему узлу 6 по трубопроводу 8. Регулировочным элементом 10 настраивают заданную скорость поступления топлива к фитильной горелке 7 по трубопроводу 9 через отверстия в днище чашки горелки 7. При этом топливо не находится в чашке горелки 7 выше днища (как в прототипе), а питает лишь нижнюю часть фитиля 27, по капиллярам которого оно поступает к верхнему краю фитиля 27. Затем с помощью рычага узла подъема предохранительного колпака 16 (не показан), поднимают его вместе с перфорированными стаканами 14 и 15 над фитильной горелкой на высоту, достаточную для внесения в образовавшийся зазор, например, спички для розжига горелки. Затем опускают рычаг и опускают колпак 16 со стаканами 14 и 15 на площадку 13 чашки горелки 7. За счет эжектирования нагретым потоком воздуха в зазор между стаканами 14 и 15 подсасывается воздух из окружающей аппарат атмосферы, что способствует эффективной работе аппарата.

Использование изобретения повышает эффективность работы нагревательного аппарата, т.е. предотвращает перерасход топлива и возникновение копоти, обеспечивая тем самым требуемые экологические условия эксплуатации. Это особенно актуально при использовании нескольких аппаратов при обогреве и приготовлении пищи в помещениях туристических комплексов: столовых, кафе и т.п.

Изобретение относится к фитильным горелкам на жидком топливе с использованием капиллярного эффекта. Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении кпд аппарата и качества работы. Нагревательный аппарат содержит корпус 1 в виде защитно-декоративного кожуха, на котором размещены решетка 18, топливный бачок 11 с накопительным блоком 5, соединенный трубопроводами 8 и 9, в котором установлен питающий узел 6 с регулировочным элементом 10, с фитильной горелкой 7. Горелка 7 выполнена в виде полой кольцевой чашки, на которой размещены два коаксиальных перфорированных стакана 14 и 15, установленных внутри предохранительного колпака 16, закрытого сеткой 17, при этом в чашке размещен фитиль 27 с замкнутой образующей. Боковые стенки фитильной горелки 7 повторяют форму фитиля 27. Открытый торец соответствующей стенки чашки отогнут горизонтально: внешний - наружу, а внутренний - вовнутрь чашки с образованием вертикального края на каждой стенке, образуя площадку 13 для установки перфорированных стаканов 14 и 15. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Нагревательный аппарат, содержащий корпус в виде защитно-декоративного кожуха, на котором размещены решетка, топливный бачок с клапаном, размещенным на заправочной горловине бачка, взаимодействующим с накопительным блоком, соединенный трубопроводом, в котором установлен питающий узел с регулировочным элементом, с фитильной горелкой, выполненной в виде полой кольцевой чашки, на которой размещены два коаксиальных перфорированных стакана, установленных внутри предохранительного колпака, закрытого сеткой, при этом в чашке размещен фитиль, выполненный с замкнутым контуром, отличающийся тем, что выходное отверстие клапана расположено на одном уровне с днищем чашки, форма которой повторяет форму фитиля, высота которого равна глубине чашки, в которой он установлен с наружным и внутренним зазорами, равными 0,5-1,0 мм, при этом отношение диаметра отверстия в днище чашки горелки к толщине фитиля находится в пределах 0,7-1,0, а отношение толщины фитиля к его высоте - 0,025-0,08. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что открытые торцы стенок чашки отогнуты горизонтально: торец внешней стенки - соответственно наружу, а торец внутренней стенки - соответственно вовнутрь чашки с образованием вертикального края на каждой стенке, и образуют площадку для установки перфорированных стаканов.