Изобретение относится к конструкциям печей, более конкретно к дверцам печей, преимущественно к печам с кирпичными корпусами, которые могут работать на различных видах топлива.
Известна дверца печи, корпус которой изготовлен из кирпича, содержащая дверку, выполненную с возможностью вращения, рамку, установленную в проеме корпуса печи, и элементы крепления рамки к корпусу (см. патент Финляндии №84396, кл. F 24 B 1/183, оп.1989). В известной дверце элементы крепления выполнены в виде металлических полос, зафиксированных относительно корпуса. Кроме того, система крепления рамки к корпусу снабжена трубопроводами, по которым циркулирует хладагент, что обеспечивает снижение температуры дверцы при ее нагреве.
Недостатком известной дверцы является сложность конструкции, обусловленная наличием системы циркуляции хладагента и низкая эргономичность вследствие большого количества вспомогательных элементов и узлов, расположенных на наружной поверхности дверцы, что неблагоприятно воздействует на пользователя печи.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявленной является дверца печи, содержащая дверку, выполненную с возможностью вращения, размещенную в проеме корпуса печи рамку, на которой имеются элементы вращения рамки, систему крепления рамки к корпусу печи, состоящую из крепежных элементов, каждый из которых частично размещен в сквозном отверстии рамки и частично закреплен в корпусе печи, и термостойкий компенсатор, расположенный по периметру рамки между стенкой проема корпуса и рамкой (см. Колеватов В.М. Печи и камины, Санкт-Петербург, Из-во “ДИАМАНТ, Золотой век”, 1997, с.с.100-102). В известной дверце печи система крепления рамки к корпусу печи выполнена в виде кляммеров, изготовленных из полосовой стали, которые крепятся к рамке при помощи заклепок, зафиксированных в отверстиях рамки. Затем кляммеры в процессе изготовления корпуса печи и ее дверцы фиксируются раствором в корпусе печи. Кроме того, в нижней части рамки предусмотрены элементы крепления в виде скрученных отрезков мягкой стальной проволоки диаметром 1,8-2 мм, причем один участок скрученных проводов размещен в отверстии рамки, а другой конец заделан в шов кирпичной кладки корпуса печи.
Недостатком известной дверцы печи является ее низкая эксплуатационная надежность, поскольку после нескольких десятков циклов нагрев-охлаждение наблюдается образование трещин в корпусе печи и - в рамке вследствие различия коэффициентов термического расширения материалов корпуса печи и рамки. Кроме того, демонтаж дверцы при разрушении указанных элементов сопряжен со значительными затратами, связанными с необходимостью разрушения старой кладки корпуса печи, изготовлением новой кладки и заменой рамки и крепежных элементов.
Задачами изобретения являются повышение эксплуатационной надежности дверцы печи при одновременном упрощении процессов монтажа и демонтажа дверцы.
Решение указанных задач обеспечивается благодаря новой конструкции дверцы печи, содержащей дверку, выполненную с возможностью вращения, размещенную в проеме корпуса печи рамку, на внешней поверхности которой имеются элементы вращения дверки, систему крепления рамки к корпусу печи, состоящую из крепежных элементов, каждый из которых частично размещен в сквозном отверстии и частично закреплен в корпусе печи, и термостойкий компенсатор, расположенный по периметру рамки между стенкой проема корпуса и рамкой, причем сквозные отверстия рамки снабжены резьбой, крепежные элементы имеют цилиндрическую форму с резьбой на внешней поверхности, соответствующей резьбе отверстий рамки, и в корпусе печи выполнены углубления, заполненные веществом термостойкого компенсатора, в котором установлены выступающие участки крепежных элементов; при этом предпочтительно: оси резьбовых отверстий рамки размещать перпендикулярно ее боковым поверхностям; в качестве вещества термостойкого компенсатора использовать базальтовую вату, жаростойкий герметик или упругую керамику; крепежные элементы снабжать резьбой по всей их длине и выступающие из рамки участки крепежных элементов ввинчивать в материал термостойкого компенсатора, заполняющего углубления корпуса; диаметр цилиндрического крепежного элемента выбирать в диапазоне 2-25 мм; резьбу на поверхности отверстий рамки и на внешних поверхностях крепежных элементов выбирать в пределах 0,5-3 мм; дверку, рамку и крепежные элементы выполнять из металла; все металлические элементы дверцы изготавливать посредством литья; дверку и рамку изготавливать из чугуна; все металлические элементы дверцы изготавливать из нержавеющей стали; дверку дополнительно снабжать ручкой; дверку снабжать системой вращения относительно поверхности рамки; дверку дополнительно снабжать фиксатором; цилиндрические крепежные элементы устанавливать так, чтобы их торцевые поверхности располагались заподлицо с внутренней поверхностью рамки.
В предложенной дверце печи благодаря размещению сквозных отверстий рамки так, что их оси располагаются перпендикулярно боковым поверхностям рамки и выполнению резьбы на поверхностях сквозных отверстий рамки, а также выполнению крепежных элементов в виде цилиндров с резьбой на внешней поверхности, соответствующей резьбе отверстий, удается обеспечить надежную фиксацию крепежных элементов относительно рамки путем простого завинчивания этих элементов в отверстия рамки при монтаже дверцы. Выступающие из рамки участки крепежных элементов устанавливают в веществе термостойких компенсаторов, которое заполняет углубления, выполненные в корпусе печи в зонах расположения крепежных элементов. Предпочтительно в качестве вещества термостойкого компенсатора использовать базальтовую вату, жаростойкий герметик или упругую керамику, что позволяет надежно фиксировать выступающие из рамки концевые участки цилиндрических крепежных элементов при высоких температурах и одновременно обеспечивает свободное перемещение выступающих участков относительно корпуса при нагреве и охлаждении дверцы. Поскольку рамка по периметру окружена термостойким компенсатором, то в процессе термоциклирования рамка и крепежные элементы свободно “дышат” в процессе термоциклирования, что обеспечивает сохранение свойств дверцы при многократном термоциклировании (тысячи термоциклов). Предпочтительно диаметр цилиндрического крепежного элемента выбирать в диапазоне 2-25 мм, так как при меньших диаметрах выступающие участки крепежных элементов будут иметь низкую механическую прочность, а при диаметре, превышающем 25 мм, неоправданно увеличиваются габариты дверцы при той же механической прочности. Шаг резьбы в отверстиях рамки и на внешних поверхностях крепежных элементов предпочтительно выбирать в пределах 0,5-3 мм, поскольку при шаге резьбы менее 0,5 мм будет затруднен демонтаж дверцы при длительной ее эксплуатации, а при шаге резьбы, превышающем 3 мм, снижается механическая прочность фиксации крепежных элементов при малой толщине рамки. Заслонку, рамку и крепежные элементы предпочтительно выполнять из металла, поскольку при этом повышается их термостойкость, а использование при изготовлении литья снижает стоимость дверцы. Этому же способствует выполнение перечисленных элементов из нержавеющей стали. Введение в состав дверцы ручки и фиксатора также способствует повышению ее эксплуатационной надежности.
Приложенные чертежи изображают: фиг.1 - общий вид печи с кирпичным корпусом (вид спереди), имеющей три дверцы; фиг.2 - нижняя часть корпуса печи с поддувальной и топочной дверцами; фиг.3 - поперечное сечение в плоскости, проходящей через ось крепежного элемента.
Дверца 1 печи содержит дверку 2, рамку 3, на боковых поверхностях 4 которой размещен термостойкий компенсатор 5 по всему периметру рамки, в рамке выполнены сквозные отверстия 6 с резьбовыми поверхностями 7, при этом оси отверстий располагаются перпендикулярно боковым поверхностям рамки, в отверстиях рамки расположены цилиндрические крепежные элементы 8 с резьбовыми поверхностями, соответствующими резьбе отверстий, выступающие из рамки концевые участки крепежных элементов 9 установлены в углублениях 10 корпуса 11 печи, которые заполнены материалом термостойкого компенсатора 12, а рамка размещена в проеме 13 корпуса печи, кроме того, дверка снабжена ручкой 14 и фиксатором (не указан).
Дверку 2 предпочтительно изготавливать из металла, обладающего высокой термостойкостью, например из чугуна или нержавеющей стали, которые дополнительно подвергаются термообработке во избежание деформации под воздействием повышенных температур. Дверка обычно выполняется в форме прямоугольника, однако может иметь круглую или эллипсоидальную форму. Толщина рамки обычно составляет 1-15 мм в зависимости от площади дверки 2. По периметру рамки 2 между ее боковыми поверхностями 4 и стенками проема 13 корпуса 11 печи располагается термостойкий компенсатор 5 толщиной 1-10 мм, выполненный из базальтовой ваты или упругой керамики, например базальтовой керамики. Длину цилиндрических крепежных элементов выбирают в пределах 5-150 мм. В случае выполнения резьбы по всей длине цилиндрического крепежного элемента 8 его выступающий из рамки участок 9 может ввинчиваться в материал термостойкого компенсатора 12, заполняющего углубление 10 корпуса 11 печи. Для повышения эргономичности дверку 2 снабжают ручкой 14 и фиксатором (не показан).
Работу заявленной дверцы печи рассмотрим на примере топочной дверцы печи с кирпичным корпусом 11, так как именно эта дверца 1 эксплуатируется в наиболее тяжелых условиях. После загрузки в топочное отделение печи топлива и разжигания его происходит резкое увеличение температуры стенок корпуса 11 печи, температуры дверки 2, рамки 3 и крепежных элементов 8, находящихся в хорошем тепловом контакте с рамкой 3. При повышении температуры происходит увеличение размеров указанных элементов, при этом рамка 3 вдавливается в термостойкий компенсатор 5, который по периметру окружает ее, а выступающие из рамки участки 9 крепежных элементов перемещаются в веществе термостойкого компенсатора 12, заполняющего углубления 10 корпуса 11 печи. При необходимости дополнительной загрузки топлива открывают дверку 2, и происходит изменение температуры рамки 3 и крепежных элементов 8. При многократном термоциклировании свойства всех элементов, входящих в состав дверцы 1 печи, остаются неизменными.
Испытания опытных образцов заявленных дверец печей показали их высокую эксплуатационную надежность. Так топочные дверцы заявленной конструкции при эксплуатации в составе печи с кирпичным корпусом сохраняли неизменными свои свойства после более чем 10000 термоциклов, при этом процессы монтажа и демонтажа дверцы печи предельно упростились и сводились лишь к завинчиванию и вывинчиванию цилиндрических крепежных элементов из отверстий рамки. Кроме того, заявленная дверца может использоваться в каминах.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ПЕЧЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БЕРЕЗОВОГО ЭКСТРАКТА | 2017 |
|
RU2658084C1 |
Банная печь | 2017 |
|
RU2652214C1 |
Печь для бани | 2023 |
|
RU2809370C1 |
ОГНЕСТОЙКАЯ СВЕТОПРОЗРАЧНАЯ КОНСТРУКЦИЯ | 2002 |
|
RU2230869C2 |
Термоэлектрический кондиционер для транспортных средств | 1990 |
|
SU1791874A1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА | 2014 |
|
RU2561196C2 |
ОТОПИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО | 2021 |
|
RU2818956C2 |
Банная печь | 2020 |
|
RU2740972C1 |
ОТОПИТЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ | 2013 |
|
RU2546683C1 |
СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ НАРУЖНОЙ СТЕНЫ ЗДАНИЯ И МНОГОСЛОЙНАЯ СТРОИТЕЛЬНАЯ ПАНЕЛЬ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2010 |
|
RU2440471C1 |
Изобретение относится к печам, преимущественно к бытовым печам, имеющим кирпичные корпуса и работающим на различных видах топлива. Задачи изобретения - повышение эксплуатационной надежности дверцы при одновременном упрощении ее монтажа и демонтажа. Дверца печи содержит дверку, выполненную с возможностью вращения, размещенную в проеме корпуса печи рамку, на которой имеются элементы вращения дверки, систему крепления рамки к корпусу печи, состоящую из крепежных элементов, каждый из которых частично размещен в сквозном отверстии рамки и частично закреплен в корпусе печи, и термостойкий компенсатор, расположенный по периметру рамки между стенкой проема корпуса и рамкой. Рамка выполнена толщиной 3-15 мм. Оси резьбовых отверстий рамки расположены перпендикулярно ее боковым поверхностям. В качестве термостойкого компенсатора используют базальтовую вату или жаростойкий герметик, или упругую керамику. Сквозные отверстия рамки снабжены резьбой. Крепежные элементы имеют цилиндрическую форму с резьбой, соответствующей резьбе отверстий рамки, на их внешней поверхности по всей длине. В корпусе печи выполнены углубления, заполненные термостойким компенсатором, в который ввинчены выступающие из рамки концевые участки крепежных элементов. 11 з.п. ф-лы, 3 ил.
КОЛЕВАТОВ В.М | |||
Печи и камины | |||
СПб: Изд-во “ДИАМАНТ”Б Золотой век, 1997, с.100-102 | |||
RU 94041688 A1, 20.07.1996 | |||
Печи и камины | |||
серия “Застройщик” | |||
справочник | |||
- М.: ЗАО “Информационное агентство “Норма”, 2001, с.143 | |||
Печи, камины, отопление домов, бань, теплиц | |||
- М.: “ВСВ-Сфинкс-Спектр, 1997, с.60-62,76. |
Авторы
Даты
2004-08-20—Публикация
2003-08-20—Подача