Рециркуляционный тепловентилятор Российский патент 2020 года по МПК E01C23/14 F24H3/04 

Изобретение относится к воздухонагревателям, предназначено для осушения и прогрева плоских и ребристых поверхностей, например: листов железа, сетки, асфальта, бетонных плит или брусчатки.

Для осушения и прогрева лежащих поверхности в основном используют открытый огонь сжигаемы через горелки с направлением на обогреваемую площадь. Но так как огонь по закону сохранение энергии поднимается к верху и рассееваеться - большая часть тепла тратиться не рационально. Для изменения этого недостатка необходимы условия, ограничивающий выход нагретого воздуха в открытое пространство и повторное его использования. Рециркуляционный тепловентилятор выполняет требуемые условия потому как имеет закрытый корпус, образующий с поверхностью замкнутую конструкцию обеспечивающей изоляцию нагретого воздуха от внешней среды внутри которого происходит рециркуляционое врашение нагретого воздуха.

Рециркуляционный тепловентилятор имеет цилиндрический корпус, собранный из листовой стали, закрытый с торцевой стороны крышкой из стальной пластины с отверстием по центру, над которым расположен электродвигатель, так же на крышке установлен блок управления и крепление для ручек держателей; внутри корпуса размешены: двухсторонняя центробежная крыльчатка, закреплённая на вале двигателя, разделительная пластина, состоящая из стальной пластины дисковой формы с отверстием по центру с внутренним диаметром d1, имеющая ушки, вынесенные за внешний периметр с отверстием по центру и закрепленные к стоикам, которые расположены равномерно по окружности и жестко закреплены к полозьям, поверх установлены промежуточные втулки, снизу, по внешнему периметру разделительной пластины размешена внутренняя стенка, состоящая из листовой стали цилиндрического формы, имеющая с одной стороны усеченный конус с вырезами в местах соприкосновения с полозьями, внешней стороной стенки упирающейся в стоики а снизу в полозья, в середине, соосно корпусу, установлен кольцевой теплоэлектронагревательный элемент (ТЭН) , основание закрывает корпус и состоит из пластины дисковой формы с отверстием по центру, жестко закреплённой к полозьям из круглой арматуры расположенных центростремительно к оси 1 з п. ф-лы, 5 ил.

Известна сушилка для дорожных покрытий "Суховей" (см. на сайте https://www.stim.by/mashiny/vspomogatelnoe-oborudovanie/mashina-podogreva dorozhnoj-poverkhnosti-sukhovej.html), предназначенная для сушки дороги потоком горячего воздуха, представляющая собой управляемый вручную агрегат использующей в качестве источника тепловой энергии - сжиженный газ, все основные элементы устройства - двигатель, баллон с газом, вентилятор горелки, смесительная камера, камера сгорания расположены на тележке, в качестве привода вентилятора используется 1-цилиндровый бензиновый двигатель, установка оснащена электронной системой контроля, которая осуществляет поджог пламени, поддерживает постоянной температуру выходящего потока и следит, чтобы пламя горелки не погасло. Подаваемый вентилятором воздух проходит горелку, попадает в смесительную камеру, в которую через сопла подаётся сжиженный газ, полученная смесь поступает в камеру сгорания, где свечой зажигания производится поджог пламени, сгоревшие газы поступают в распределительный короб и от него к дорожному покрытию потоком горячего воздуха однородным по температуре и давлению.

Недостаткам можно отнести то, что:

1. Данная установка используется исключительно лишь для осушения дорожного покрытия по своим габаритам ее трудно использовать для других целей, например для прогрева поверхностей находящихся выше земли.

2. Установка использует в качестве источника тепловой энергии сжиженный газ, находящийся в баллонах который по мере израсходования необходимо менять или пополнять, что создают неудобства в использовании.

3. Не полное использование тепловой энергии, так как выделенная теплота от сгоревших газов вышедшая из-под распределительного короба рассеется

В качестве ближайшего аналога выбран тепловентилятор (патент РФ 94675 , F24H 3/04 (2006.01), публ. 27.05.2010), содержащий металлический корпус с сетчатыми входом и выходом, вентилятор с приводным электродвигателем, электронагреватели с элементами крепления, установленные между вентилятором и выходом, блок управления и датчик температуры, отличающийся тем, что он снабжен наружным каркасом из гнутого профиля, выполненным в виде охватывающей корпус сверху ручки и двух симметрично расположенных вдоль корпуса опор, соединенных с ручкой наклонными участками, и снабженного шарнирами, на которых с возможностью поворота установлен корпус, выполненный цилиндрическим из металлического листа, сетками, электронагреватели выполнены в виде последовательно размещенных кольцевых трубчатых электронагревателей, а блок управления размещен на верхней части корпуса.

К недостаткам можно отнести то, что:

1. Данное устройство применимо только для прогрева и циркуляции воздуха внутри помещения или сооружении с замкнутым пространством, в связи с чем сужается область его применения.

2. Поворот корпуса по отношению к полу ограничен, так как конструкция преимущественно рассчитана на горизонтальное положение, что существенно снижает возможность изменения направления воздушного потока для прогрева исключительно лежащих поверхностей.

3. Для нагрева кокой либо поверхности устройство необходимо подвести вплотную, в результате чего нарушиться приток воздуха, что негативно скажется на электродвигателе находящемся внутри корпуса, так как нарушиться его принудительное охлаждение и преждевременному разрушению материала резистивного элемента (перегорание ТЭНы).

Технической задачей изобретения является создании условии, при которых можно было бы прогревать лежащие поверхности и снижении энергии затрачиваемой на разогрев поверхности.

Технический результат, обеспечиваемый заявляемым изобретением, заключается в создание закрытого участка между разогреваемой поверхностью и электроустановкой и снижение расхода энергии за счет ее циркуляции.

Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что рециркуляционный тепловентилятор имеет цилиндрический корпус, собранный из листовой стали, в котором установлена двухсторонняя центробежная крыльчатка, закреплённая на вале двигателя, в середине, соосно корпусу, установлен кольцевой теплоэлектронагревательный элемент (ТЭН), новым является то, что корпус, закрыт с торцевой стороны крышкой из стальной пластины с отверстием по центру, электродвигатель вынесен за корпус и закреплён на крышке, на котором также установлен блок управления; внутри корпуса размешены: разделительная пластина, состоящая из стальной пластины дисковой формы с отверстием по центру с внутренним диаметром d1, имеющая ушки, вынесенные за внешний периметр с отверстием по центру и закрепленные к стоикам, которые расположены равномерно по окружности и жестко закреплены к полозьям, поверх установлены промежуточные втулки, снизу, по внешнему периметру разделительной пластины размешена внутренняя стенка, состоящая из листовой стали цилиндрического формы, имеющая с одной стороны усеченный конус с вырезами в местах соприкосновения с полозьями, внешней стороной стенки упирающейся в стоики а снизу в полозья, основание закрывает корпус и состоит из пластины дисковой формы с отверстием по центру, жестко закреплённой к полозьям из круглой арматуры расположенных центростремительно к оси диаметры которых определяют расстояние между разогреваемой поверхностью и работающей установкой. Таким образом, создаётся два независимых друг от друга отдела для движения воздуха внутри - замкнутый и внешний - сквозной.

Приведенные признаки изобретения обеспечивают причинно-следственную связь к заявленному техническому результату, т.е. созданию закрытого участка с помощью внутренней стенки, у которой имеется с одной стороны усеченный конус, препятствующей выходу нагретого воздуха в атмосферу и полозьев, на которых поддерживается электроустройство, в результате чего возникает камера, закрытая с одной стороны поверхностью, а с боков и противоположной стороны деталями устройства. Снижение расхода энергии происходит за счет циркуляции нагретого воздуха по замкнутому контуру, циклично проходящий через внутренность устройства с выходом на разогреваемую поверхность и повторно втягивающемуся в устройство.

Для зашиты от прикосновение к разогретым деталям устройство защищено двумя частями: крышкой и внешней стенкой корпуса. Промежуточные втулки, закрепленные на стоиках, создают пространство для прохода воздуха между крышкой и разделительной пластиной в результате уменьшается влияние теплового воздействия на внешние стенки.

Изобретение поясняется иллюстрациями.

Рисунок № 1 Вид снизу, где: 7 - внешняя стенка, 9 - полозья, 11 - разделительная пластина, 12 – двухстороняя центробежная крыльчатка, 18 – усеченный конус, 19 - основание, 20 - отверстие в основании.

Рисунок № 2 Вид А, где: 1 - рукоять, 3 - блок управления, 4 - электродвигатель , 5 - крепление электродвигателя, 6 - крышка корпуса, 7 - внешняя стенка, 9 - полозья, 10 - промежуточная втулка, 11 - разделительная пластина, 12 – двухстороняя центробежная крыльчатка, 14 - ТЭН (теплоэлектронагревательный элемент), 17 - внутренняя стенка , 18 – усеченный конус, 19 - основание, 20 - отверстие в основании, 21 - отверстие в крышке, 22 - крепежный элемент, 23 – шель основания, 24 – внешнии контур движения воздуха, 25 – внутрении контур движения воздуха, d1 – внутренее отверстие средней пластины.

Рисунок № 3 произвольный вид, полная сборка, где: 1- рукоять, 2 - крепление для ручек держателей, 3 - блок управления, 4 - электродвигатель , 5 - крепление электродвигателя, 6 - крышка , 7 - внешняя стенка , 8-стоика, 9 - полозья, 22 - крепежный элемент.

Рисунок № 4 Произвольный вид неполной сборки – сечение, где: 6 - крышка , 7 - внешняя стенка , 8 – стоика, 9 – полозья, 11 - разделительная пластина , 12 - двухстороняя центробежная крыльчатка, 14 - ТЭН (теплоэлектронагревательный элемент), 15 - контакты ,17 - внутренняя стенка, 18 - усеченный конус,, 19 - основание, 20 - отверстие в основании, 21 - отверстие в крышке.

Рисунок № 5 произвольный вид неполной сборки – сечение, где: 7 - внешняя стенка , 8 – стоика, 9 – полозья, 10 - промежуточная втулка, 11 - разделительная пластина, 12 - двухстороняя центробежная крыльчатка, 13 - крепление ТЭНы, 14 - ТЭН (теплоэлектронагревательный элемент), 15 – контакты, 16 - термореле, 17 -внутренняя стенка , 18 – усеченный конус,, 19 - основание, 20 - отверстие в основании

Несущей конструкцией устройства является каркас, собранный из вертикально расположенных стоек 8, равномерно расположенных по окружности приваренных электродуговой сваркой к полозьям 9, расположенных центростремительно к оси находящихся под основанием 19 и приваренных к ней электродуговой сваркой. В результате образуется жёсткий каркас, собранный из данных элементов. Каждая стоика 8 имеет в месте крепления крышки 6 резьбу для гаечного соединения 22. Внутренняя стенка 17 является несущей для средней пластины 11, которая в свою очередь крепиться неподвижно к стоикам 8 с помощью вынесенных за внешний периметр ушек. Втулка 10 является промежуточным звеном, которая соединяет внешний стенки с внутренними и служит для поддержки крышки 6 и придания жесткости каркасу.

ТЭН 14 крепиться к средней пластине 11, их контакты вынесены за крышку в блок управления 3. Крыльчатка 12 расположена в середине и разделят внешнюю часть от внутренней, она закреплена на вал двигателя 4, который в свою очередь закреплен болтовым соединением к крышке корпуса 6.

На крышке 6, как и на основании 19 сделаны отверстия 20 и 21 служащие для прохождения воздуха через них и охлаждения внутренних поверхностей с обеих сторон.

В результате сборки внутреняя отверстие d средней пластина 11 находиться на близком растоянии , но не соприкасаеться с диском центробежной крыльчатки 12 тем самым обеспечиваеться разделения двух сред внешнего 24 и внутренего 25 контура .

В результате сборки между основание и внутренней стенкой образуется щель для прохождения нагретого воздуха.

Внешняя стенка 7, как и внутреняя стенка 17 собраны из листового материала, крепятся болтовым соединением к стоикам.

Центробежная крыльчатка 12 может быть изготовлен из алюминиевой отливки или с помощью сваривания стальных пластин.

Полозья 9, как и основание 19 изготавливаются из стали, так же они могут быть изготовлены из термостойкого и износостойкого полимерного материала.

Рециркуляционный тепловентилятор работает следующим образом.

После включение устройства, электродвигатель 4 начнет раскручивать центробежную крыльчатку 12, который создаст разрежение под основанием 19, втягивая воздух в устройство, в результате того, что внутренняя камера имеет замкнутую конструкции движения воздуха будет, проходить от крыльчатки 12 через ТЭН 14, далее выйдет через щель 23, конус 18, который придаст ему направления в сторону центра вдоль полозьев 9 и снова втянется в устройство через отверстие 20.

Нагретый поток воздуха 24, двигаясь от щели 23 к крыльчатке 12, будет касаться поверхности, и отдавать ей свое тепло, таким образом, прогревая ее, после этого он снова втянется в устройство внутри которого подогреться, выйдет через щель основания и снова поступит на поверхность.

Охлаждение корпуса осуществляется благодаря втягиванию в устройство воздуха 24, который пройдёт через отверстие в крышке 21 проциркулируеться между крыльчаткой 12, крышкой 6, средней пластиной 11, внешней 7 и внутренней стенкой 17 и выйдет наружу, снимая с внутренних частей устройства тепло.

Изобретение относится к воздухонагревателям и может быть использовано для осушения и прогрева плоских и ребристых поверхностей, например: листов железа или сетки, асфальта, бетонных плит или брусчатки. Технический результат - создание закрытого участка между разогреваемой поверхностью и электроустановкой и снижение расхода энергии за счет ее циркуляции. Рециркуляционный тепловентилятор имеет цилиндрический корпус, собранный из листовой стали, закрытый с торцевой стороны крышкой из стальной пластины с отверстием по центру, над которым расположен электродвигатель. На крышке установлен блок управления и крепление для ручек держателей. Внутри корпуса размещены: двухсторонняя центробежная крыльчатка, закреплённая на вале двигателя, разделительная пластина, состоящая из стальной пластины дисковой формы с отверстием по центру с внутренним диаметром d1, имеющая ушки, вынесенные за внешний периметр с отверстием по центру и закрепленные к стойкам, которые расположены равномерно по окружности и жестко закреплены к полозьям, поверх установлены промежуточные втулки, снизу, по внешнему периметру разделительной пластины размещена внутренняя стенка, состоящая из листовой стали цилиндрического формы, имеющая с одной стороны усеченный конус с вырезами в местах соприкосновения с полозьями, внешней стороной стенки упирающейся в стойки, а снизу - в полозья. В середине, соосно корпусу, установлен кольцевой теплоэлектронагревательный элемент (ТЭН). Основание закрывает корпус и состоит из пластины дисковой формы с отверстием по центру, жестко закреплённой к полозьям из круглой арматуры расположенных центростремительно к оси. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Рециркуляционный тепловентилятор, имеющий цилиндрический корпус, собранный из листовой стали, в котором установлена двухсторонняя центробежная крыльчатка, закрепленная на вале двигателя, в середине, соосно корпусу, установлен кольцевой теплоэлектронагревательный элемент (ТЭН), отличающийся тем, что корпус закрыт с торцевой стороны крышкой из стальной пластины с отверстием по центру, электродвигатель вынесен за корпус и закреплен на крышке, на котором также установлен блок управления внутри корпуса размешены: разделительная пластина, состоящая из стальной пластины дисковой формы с отверстием по центру с внутренним диаметром d1, имеющая ушки, вынесенные за внешний периметр с отверстием по центру и закрепленные к стойкам, которые расположены равномерно по окружности и жестко закреплены к полозьям, поверх установлены промежуточные втулки, снизу, по внешнему периметру разделительной пластины размещена внутренняя стенка, состоящая из листовой стали цилиндрического формы, имеющая с одной стороны усеченный конус с вырезами в местах соприкосновения с полозьями, внешней стороной стенки упирающейся в стойки, а снизу в полозья, основание закрывает корпус и состоит из пластины дисковой формы с отверстием по центру, жестко закрепленной к полозьям из круглой арматуры, расположенным центростремительно к оси.

2. Рециркуляционный тепловентилятор по п. 1, отличающийся тем, что каждая стойка имеет в месте крепления крышки резьбовые соединения.

3. Рециркуляционный тепловентилятор по п. 1, отличающийся тем, что ТЭН крепится к средней пластине, на которой также закреплено термореле, их контакты вынесены за крышку в блок управления.

4. Рециркуляционный тепловентилятор по п. 1, отличающийся тем, что над центральными отверстиями в основании и на крышке закреплены фильтрующие сетки.

5. Рециркуляционный тепловентилятор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что крепление для ручки держателя закреплено к крышке корпуса с помощью стоек резьбовым соединением.

6. Рециркуляционный тепловентилятор по п. 5, отличающийся тем, что ручка держателя выполнена в форме скобы.