ПЕЧЬ ОТОПИТЕЛЬНО-ВАРОЧНАЯ Российский патент 2006 года по МПК F24B7/02 

Изобретение относится к устройствам для обогрева различных помещений (теплиц, гаражей, дач и т.д.) и приготовления пищи.

Известно устройство, содержащее удлиненный цилиндрический корпус, выполненный из дугообразных воздухопроводящих труб, расположенных вертикально в шахматном порядке с определенным шагом в горизонтальном направлении, а промежутки между трубами закрыты перегородками, сзади корпус закрыт стенкой с вытяжной трубой и заслонкой для дымовых газов, а спереди стенкой с люком для загрузки топлива и дверцей с поддувалом и дроссельной заслонкой (патент США №4230090, опубл. 28.10.80).

Данное устройство имеет сложную и трудоемкую в изготовлении конструкцию из-за наличия большого количества труб. Устройство имеет ограниченную область использования, т.к. конструкция не позволяет использовать его для приготовления пищи.

Известно устройство, содержащее корпус с передней, задней и боковыми стенками в виде расположенных в шахматном порядке дугообразно изогнутых воздухопроводящих труб, вытяжной трубой, люком для загрузки топлива и перегородкой, в котором корпус снабжен двумя охватывающими воздухопроводящие трубы боковыми листами с верхними и нижними рядами отверстий для воздухопроводящих труб, расположенных с противоположной стороны, а перегородка смонтирована над воздухопроводящими трубами (патент №2001352, опубл. 15.10.93). Данное устройство может быть использовано для приготовления пищи, т.к. верхний лист выполнен горизонтальным.

Недостатки известного устройства:

- боковые, передняя и задняя стенки имеют сложную в изготовлении конфигурацию;

- задняя стенка не имеет воздухопроводящих каналов (труб) и не участвует, таким образом, в эффективном воздухообмене;

- задняя стенка и боковые стенки в промежутках между трубами являются фактически стенками топливника и могут нагреваться до высоких температур, что представляет пожаро- и ожогоопасность.

Известно также устройство, содержащее корпус с верхней плитой и вытяжной трубой, боковыми и задней стенками с вертикально расположенными воздухопроводящими каналами, дном, передней стенкой с дверцей, имеющей поддувало с заслонкой (патент РФ №2001353, опубл. 15.10.93).

Недостаток устройства - низкая эффективность перемешивания воздуха в обогреваемых помещениях, что создает дискомфорт из-за большой разницы температур у пола и потолка помещения. Это объясняется тем, что нагретый воздух из воздухопроводящих каналов данного устройства поступает вертикально вверх и скапливается в верхней части помещения. Кроме этого, устройство имеет неразвитую внутреннюю поверхность топочной камеры, что снижает отдачу тепла в воздухопроводящие каналы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является печь, содержащая корпус с верхней плитой и установленной под ней перегородкой, передней стенкой с дверцей с поддувалом и дроссельной заслонкой, дном, задней и боковыми стенками, выполненными с вертикально расположенными внешними воздухопроводящими каналами, вытяжную трубу (патент РФ №2097660, опубл. 27.11.97).

Несмотря на более развитую поверхность топливника и несколько лучшее перемешивание воздуха в помещении вследствие отклонения струй нагретого воздуха от вертикального направления, данная печь обладает теми же недостатками, что и предыдущее устройство:

- низкая эффективность перемешивания воздуха в помещении;

- низкая отдача тепла в воздухопроводящие каналы.

Кроме этого, данная конструкция печи имеет охлаждаемое дно, что ухудшает условия горения топлива и приводит к увеличению несгоревших остатков.

Предлагаемым изобретением решается задача увеличения теплосъема с топочной камеры и улучшения перемешивания воздуха в помещении.

Это достигается тем, что в печи, содержащей корпус с верхней плитой и установленной под ней перегородкой, передней стенкой с дверцей с поддувалом и дроссельной заслонкой, дном, задней и боковыми стенками, выполненными с вертикально расположенными внешними воздухопроводящими каналами, вытяжную трубу, боковые стенки корпуса выполнены гофрированными в вертикальном направлении и закрыты панелями с образованием между гофрированной стенкой и панелями воздухопроводящих каналов, вход в которые образован у нижней части панелей, а выход - у верхней, при этом края верхней плиты выполнены выступающими за габариты гофрированной стенки. При этом целесообразно панели в верхней части выполнить с отбортовкой, образующей совместно с краями верхней плиты сопло. Площадь сечения сопла должна быть примерно равна площади сечения воздухопроводящих каналов, образованных между боковой стенкой и панелью - это снижает сопротивление движению нагреваемого в каналах воздуха. Целесообразно также воздухопроводящий канал, выполненный вдоль задней стенки, соединить с кожухом, охватывающим место соединения вытяжной трубы с верхней плитой. Предпочтительно также верхние края перегородки, выполненной в виде лотка, соединить непосредственно с верхней плитой. При необходимости регулирования площади перегородки целесообразно непосредственно над перегородкой разместить подвижную пластину, поперечный профиль которой соответствует профилю перегородки, а стержень для перемещения пластины вывести наружу через трубку подачи воздуха к форсункам.

Эффективное перемешивание воздуха в помещении обеспечивается вследствие соударения потока нагретого воздуха в воздухопроводящих каналах с горизонтальным краем верхней плиты, в результате нагретый воздух отклоняется в горизонтальном направлении и перемешивает воздух в нижней части помещения. Этому способствует и выполнение выхода из воздухопроводящих каналов в виде горизонтального сопла, образованного верхним краем плиты и отбортовкой панели, а также наличие кожуха, охватывающего соединения вытяжной трубы с верхней плитой.

Гофрированные в вертикальном направлении стенки не только уменьшают количество сварочных работ для образования газопроводящих каналов, но и существенно (до 2 раз) увеличивают площадь обогреваемых непосредственно в топке стенок воздухопроводящих каналов, что существенно увеличивает отдачу тепла воздуху в воздухопроводящих каналах. Увеличивает площадь обогреваемых стенок воздухопроводящих каналов и выполнение перегородки в виде лотка, верхние края которого соединены непосредственно с верхней плитой.

На основании изложенного можно сделать вывод, что признаки, отличающие предлагаемую конструкцию печи от наиболее близкой к ней известной по патенту РФ №2097660, позволяют повысить отдачу тепла через воздухопроводящие каналы и улучшить перемешивание воздуха в помещении.

Сведений об известности отличительных признаков в совокупностях признаков известных технических решений с достижением такого же, как у заявленного устройства, положительного эффекта не имеется.

На фиг.1, 2, 3 изображены виды печи спереди, сбоку и сверху, на фиг.4 - разрез, на фиг.5 - вид сверху при снятой верхней плите и кожухе.

Печь состоит из корпуса с верхней плитой 1, дном 2, передней стенкой 3 с дверцей 4, имеющей поддувало с дроссельной заслонкой 5, задней стенкой 6 с вертикальным воздухопроводящим каналом 7, боковыми гофрированными в вертикальном направлении стенками 8 и 9, которые закрыты соответственно панелями 10 и 11 с образованием между стенкой 8 и панелью 10 воздухопроводящих каналов 12, а между стенкой 9 и панелью 11 - воздухопроводящих каналов 13. Гофры в поперечном сечении стенок 8 и 9 могут быть различной формы - прямоугольной, трапецеидальной, треугольной, синусоидальной и т.д. Панели 10 и 11 также могут быть выполнены гофрированными в вертикальном направлении с шагом, равным шагу гофр на стенках 8 и 9, но со смещением гофр для образования воздухопроводящих каналов.

Входы 14 в воздухопроводящие каналы 12 и 13 образованы у нижнего края панелей 10 и 11, а выходы 15 в виде сопла - у верхнего края этих панелей, при этом сопла образованы выступающими за габариты гофрированных стенок 8 и 9 краями плиты 1 и отбортовками в верхней части панелей 10 и 11. Площадь сечения сопла 15 должна быть примерно равна площади сечения воздухопроводящих каналов 12 (или 13).

Место соединения вытяжной трубы 16 с верхней плитой 1 закрыто кожухом 17, соединенным с воздухопроводящим каналом 7.

Выход нагретого в канале 7 и кожухе 17 воздуха осуществляется через отверстие 18. В вытяжной трубе 16 установлена заслонка 19. Под верхней плитой 1 установлена перегородка 20, выполненная в виде лотка, а верхние края лотка соединены непосредственно с плитой 1. В центральной части верхней плиты 1 установлена конфорка 21. Воздухопроводящие каналы, расположенные у края перегородки 20, могут быть снабжены форсунками 22 для подачи вторичного воздуха (фиг.4).

При необходимости регулирования площади перегородки 20 в процессе эксплуатации печи непосредственно над перегородкой 20 может быть установлена подвижная пластина 23, поперечный профиль которой соответствует профилю перегородки 20. При этом стержень 24 для перемещения пластины 23 целесообразно размещать внутри трубки 25 подачи воздуха к форсункам 26 (см. фиг.5 - вид печи сверху при снятой верхней плите 1 и кожухе 17). Трубка 25 подачи воздуха может быть выведена на переднюю стенку 3 (как показано на фиг.5) или на заднюю стенку 6 (не показано). Стержень 25 снабжен рукояткой 27, перекрывающей вход в трубку 25 при перемещении подвижной пластины 23 в крайнее положение к трубе.

Для улучшения сгорания топлива дно 2 целесообразно теплоизолировать или установить пластины 28, препятствующие удалению слоя золы со дна 2 печи.

Работа печи осуществляется следующим образом.

Через дверцу 4 загружается топочная камера, где происходит сжигание твердого топлива (дрова, отходы древесины, уголь, кизяк и др.). В режиме растопки полностью открываются заслонки 5 и 19, а подвижная пластина 23 отодвигается в крайнее положение к трубе 16. При этом создается хорошая тяга с интенсивным горением топлива и производится быстрый прогрев помещения за счет циркуляции воздуха и интенсивный нагрев посуды с пищей на верхней плите. Холодный воздух засасывается во входы 14 в воздухопроводящие каналы 12 и 13, прогревается, проходя по указанным каналам, и поступает в помещение через горизонтальные сопла 15, образованные верхним краем плиты 1 и отбортовками панелей 10 и 11. Холодный воздух, поступающий в нижнее отверстие воздухопроводящего канала 7, нагревается от задней стенки 6, а далее в кожухе 17 - от трубы 16 и верхней плиты 1, а затем поступает в помещение через отверстие 18.

Перевод печи на работу в режим длительного (тлеющего) горения осуществляется регулировкой подачи воздуха заслонкой 5 и отвода дымовых газов заслонкой 19, при этом, если в конструкции печи имеется подвижная пластина 23, то последняя отодвигается к передней стенке 3. Воздух для дожигания горючих газов в конструкции печи без подвижной пластины подается через форсунки 22 (фиг.4), а в конструкции с подвижной пластиной (фиг.5) - через трубку 25 и форсунка 26. Этот режим позволяет длительное время (до 8 часов) обеспечивать подачу теплого воздуха в помещение.

Выполнение печи с воздухопроводящими каналами, образованными гофрированной в вертикальном направлении стенкой и панелью, выходы из которых объединены соплом, образованным краем верхней плиты и отбортовкой панели, выполнение перегородки в виде лотка, верхние края которого соединены непосредственно с верхней плитой, позволяет существенно увеличить теплопередачу от топочной камеры к воздуху в воздухопроводящих каналах (из-за существенного увеличения площади стенок топочной камеры), повысить эффективность перемещивания воздуха в нижней части помещения и создать комфортные условия в помещении, т.к. нагретый воздух нагнетается через горизонтальное сопло.

Дополнительно улучшает перемешивание воздуха в помещении и позволяет охладить теплонапряженные места печи соединение воздухопроводящего канала, выполненного вдоль задней стенки, с кожухом, охватывающим место соединения вытяжной трубы с верхней плитой.

Конструкция печи технологична в изготовлении, отвечает требованиям пожаро- и ожогобезопасности, а наличие окна в заслонке 19 обеспечивает угаробезопасность печи. По сравнению с другими конструкциями в данной печи достигается возможность перекрытия подачи воздуха к форсункам (в варианте с подвижной пластиной).

Изобретение относится к устройствам для обогрева различных помещений (теплиц, гаражей, дачных домиков и т.д.) и приготовления пищи. Печь состоит из корпуса с верхней плитой, дном, передней стенкой с дверцей, имеющей поддувало с дроссельной заслонкой, задней стенкой с вертикальным воздухопроводящим каналом, боковыми гофрированными в вертикальном направлении стенками, которые закрыты панелями с образованием между гофрированными стенками и панелями воздухопроводящих каналов, выходы которых объединены горизонтальным соплом, образованным краем верхней плиты и отбортовкой по верхнему краю панели. Воздухопроводящий канал, выполненный вдоль задней стенки, соединен с кожухом, охватывающим место соединения вытяжной трубы с верхней плитой. Под верхней плитой установлена перегородка в виде лотка, верхние края которой соединены непосредственно с верхней плитой, а непосредственно над перегородкой размещена подвижная пластина, поперечный профиль которой соответствует профилю перегородки, при этом стержень для передвижения пластины размещен внутри трубки подачи воздуха к форсункам. Технический результат: повышение теплосъема с топочной камеры и улучшение перемешивания воздуха в помещении. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Печь отопительно-варочная, содержащая корпус с верхней плитой и установленной под ней перегородкой, передней стенкой с дверцей с поддувалом и дроссельной заслонкой, дном, задней и боковыми стенками, выполненными с вертикально расположенными внешними воздухопроводящими каналами, вытяжную трубу, форсунки для подачи вторичного воздуха, отличающаяся тем, что воздухопроводящие каналы у боковых стенок образованы между гофрированными в вертикальном направлении боковыми стенками и внешними панелями, при этом края верхней плиты выполнены выступающими за габариты гофрированных стенок, панели в верхней части выполнены с отбортовкой, образующей совместно с краями верхней плиты сопло, площадь сечения которого примерно равна площади сечения воздухопроводящих каналов, образованных между боковой стенкой и панелью, воздухопроводящий канал, выполненный вдоль задней стенки, соединен с кожухом, охватывающим место соединения вытяжной трубы с верхней плитой, а верхние края перегородки, выполненной в виде лотка, соединены непосредственно с верхней плитой.2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что стержень для передвижения подвижной пластины регулирования площади перегородки размещен с возможностью перемещения внутри трубки подачи воздуха к форсункам.