Погружной нагреватель Советский патент 1992 года по МПК F24H1/44 

10

Изобретение относится к нагревателям различных жидких сред (воды и водных растворов, эмульсий и суспензий, в том числе молока, супов и ТрПо.) и может быть, использовано в бытовой технике,,

Известен нагреватель, содержащий камеру сгорания с держателем для топлива в виде таблеток сухого спирта, расположенный под сосудом для жид- костИо Однако данный нагреватель имеет низкий КПД вследствие значительных потерь тепла в атмосферу и ограниченной теплопроводности дна сосуда, 15

Известен также погружной нагреватель, содержащий камеру сгорания с держателем для топлива, воздуховод с входным отверстием и дымоход с тепло- обменными поверхностями, люком и крыш- Q кой для топлива, при этом стенки камеры и дымохода образованы стенками кожуха, погруженного -в жидкую средуо

Однако указанный нагреватель имеет недостаточный КПД вследствие местного 25 нагрева жидкости, особенно в сосудах значительного объема и вытянутой конфигурации, потерь тепла после окон-/ чания нагрева или кипячения жидкости до тех пор, пока топливо на выгорит полностью, затруднена также очистка камеры сгорания от остатков топлива и твердых продуктов сгорания , - Цель изобретения - повышение удоб-- ства в эксплуатации и «экономия топлива

Погружной нагреватель, содержащий корпус с камерой сгорания, подключенной к воздуховоду с входным отверстием и дымоходу, дополнительно содержит козырек и желоб, закреплен- ;. ные один над другим на воздуховоде,

причем желоб расположен на уровне .; вводного отверстия, выполненного в ; .виде горизонтальной щели,. ;- На фиг; 1-4 - приведен погружной на- греватель с цилиндрическим кожухом, варианты выполнения; на фиг„ 5 - нагреватель с пластинчатым кожухом, общий вид; на фиг. 6 - воздуховод с входным и дополнительным отверстием; на -фиг о 7 - держатель для топливаt : , Нагреватель содержит камеру 1

сгорания с держателем 2 для топлива 3, например таблеток сухого спирта, воздуховод 4 с входным отверстием 5 и дымоход 6 с теплообменными поверхностями и люком . 7 для топлива„ При этом стенки камеры и дымохода обра30

35

40

45

50

55

5

Q

5

0

5

0

5

0

5

зованы стенками кожуха 8, погружен-- ного в сосуд 9 с жидкой средой i(h Дымоход 6 снабжен дефлектором 11, расположенным над камерой 1 сгорания, воздуховод 4 снабжен заслонкой 12, взаимодействующем с дополнительным отверстием 13, выполненным в его стенке, держатель 2 топлива выполнен съемным В одном из вариантов дефлектор 11 выполнен в виде винтовой цилиндрической пружины 14 прямоугольного профиля, установленной с натягом в кожухе 8 и сердечника 15, в другом - в-виде прямоугольного листа 16, скрученного относительно своей оси симметрии,,

Перед установкой пружины 14 ее предварительно растягивают вдоль оси, заводят в кожух и затем сжимают до заданной длины применительно к сосудам значительного объема (1 л и более), кожух 8 нагревателя выполнен в виде двухстенной цилиндрической обечайки с равномерно расположенными по ее периметру вертикальными выемками 17 по форме камеры 1 сгорания, нижняя часть обечайки обжата и загерметизирована, а верхняя сообщена с атмосферой, при этом межстенная полость 18 служит дымоходом 6С В другом варианте нагревателя для сосудов с удлиненным поперечным сечением кожух 8 выполнен пластинчатым из листовых заготовок 19 и 20, в которых отштампованы выемки 17 и коллектор 21, сообщенный с воздуховодом 4, боковые и нижняя кромки кожуха 8 герметично соединены между собой, например, роликовой сваркой. Предпочтительный материал кожуха 8 - тонколистовая нержавеющая сталь толщиной 0,5-1 мм.„ Заслонка воздуховода 4 выполнена в виде колпака, установленного с возможностью продольного смещения относительно дополнительных отверстий 13.

С целью автоматического прекращения горения после достижения температуры кипения в сосудах значительного объема воздуховод снабжен конденсационным козырьком 22 и расположенным под ним на уровне входного отверстия 5 желобом 230 В этом случае входное отверстие 5 воздуховода 4 выполнено в виде горизонтальной щели шириной 0,2-0,5 ммс Воздуховод 4 выполнен из теплоизоляционного материала, например из углепластика или фторопласта.

При горизонтальном размещении таблеток держатель 2 выполнен в виде вин- товой цилиндрической пружины или заодно с воздуховодом, перфорированным, в своей нижней части„ При вертикальном размещении держатель выполнен в виде кассеты 24 с овальными выемками ;дпя таблеток,, Во всех случаях держатель 2 прикреплен к выдвижному дефлек торуо К верхней части кожуха 8 при- |креплены захваты 25, взаимодействующие при необходимости с верхней кромкой сосуда 9„

Относительные размеры кожуха 8 . нагревателя и сосуда 9 для жидкости подбирают с учетом примерно одинаковой толщины прогреваемых слоев жидкости,, Так, в-случае выполнения кожу- хов в виде двухстенной обечайки рас- стояние между его наружной обечайкой и сосудом 9 должно составлять примерно радиус внутренней обечайки0

Нагреватель работает следующим образом.

Сосуд 9 наполняют жидкостью и нагреватель устанавливают непосредственно на дно или подвешивают на ст ен- ках .с помощью захватов 250 Топливо 3 - таблетки сухого спирта помещают в держатель 2, поджигают нижнюю таблетку и затем опускают в камеру 1 сгорания. Открывают заслонку 12 над дополнительным отверстием 13 воздуховода 4 обеспечивая избыточный приток воздуха и интенсивное горение топлива в начальной фазе, когда происходит разогрев камеры 1 и испарение сконденсировавшейся влаги на непрогретых стенках дымохода 6. Спустя 10-20 с обра- зуется устойчивая естественная циркуляция относительно холодного воздуха из -атмосферы по воздуховоду 4 вниз к топливу 3 и отходящих газов по дымоходу 6 вверх. Отходящие газы проходят тонким слоем по межстенной полости 18 верхней .части камеры 1 и дымохода 6, интенсивно отдают тепло через стенки кожуха 8, и жидкость нагревается за счет естественной конвекции„

При применении спиральных дефлек- |Торов 11 отходящие газы закручиваются и оттесняют к стенке кожух 8, за счет чего повышается теплоотдача газ-стенка. Благодаря низкой теплопроводности стенок воздуховодов 4 поддержива

10

, к-. 7109586

ют максимальный перепад температур холодного воздуха и горячих отходящих газов несмотря на разогрев жий- кости После закипания или необходимого прогрева жидкости вручную или автоматически перекрывают входное отверстие 5 воздуховода 4„ Автоматическое перекрытие осуществляют следующим образом. Пары нагретой жидкости поднимаются, часть их обтекает козырек да 4, охлаждается и кон- на его поверхности в виде

27 денсируется

.

jc JQ

25

зо 3 40 45

50

5

капель, которые стекают вниз, в желоб 23 и перекрывают входное щелевидное отверстие 5 воздуховода 4, При этом капиллярные силы препятствуют проникновению конденсата в воздуховод 4

Нагреватель вынимают из сосуда 9 и в случае необходимости очищают наружные Гладкие поверхности кожуха 8, контактирующие с жидкой средой 10. Остатки несгоревшего топлива 3 используют при нагреве следующей порции жидкости.

Таким образом, обеспечивается эффективный нагрев жидкости в сосудах различной конфигурации и объема. Так, предлагаемый нагреватель с четырьмя таблетками обеспечивает за счет большего КПД закипание 1 л воды через 10- 15 мин, а известный кипятильник по ТУ 92-246-75, требует использования 8-10 таблеток в аналогичных условиях

Одновременно обеспечивается удобство очистки и стерилизации наружных поверхностей нагревателя,. Использование топлива в виде таблеток и загрузка-разгрузка его с помощью съемного держателя 2 существенно облегчают подготовку нагревателя к работе.

Формула изобретения

Погружной нагреватель, содержащий корпус с камерой сгорания, подключенной к воздуховоду с входным отверстием и дымоходу, отличающий- с я тем, что, с целью повышения удобства в эксплуатации и экономии топлива, он дополнительно содержит козырек и желоб, закрепленные один над - другим на воздуховоде, причем желоб расположен на уровне входного отверс-. тия, выполненного в виде горизонтальной щели.

5 12

чи

13

Изобретение относится к нагревателям различных жидких сред в бытовой технике,, Цель изобретения - повышение удобства в эксплуатации и экономия топлива В процессе нагрева жидкости ее пары поднимаются вверх, часть их обтекает козырек 22 воздуховода 4, охлаждается и конденсируется на его поверхности в виде капель, которые стекают в-желоб-23 и перекрывают входное щелевое отверстие 5 воздуховода 4. 7 ил,,

.16 8

4

Риг. 1

&

Фиг.2

I

-«s.

00

1

«-o

..u

JU-J

Ј

M

u

-U

.rA..

О

VO Ui

oo

Л --a

-n

/

ГЧЗ

IT

C3p 4

20

21

Фиг.5