Паливний елемент

1. Паливний елемент (ПЕ), виконаний у вигляді тіла із горючого матеріалу, що має розрізи (канавки), виконані по його висоті з боку верхньої торцевої поверхні, принаймні частина із них проходить через умовний центр ПЕ, глибина яких становить частину його висоти, містить запальник, що зберігає форму до запалювання, який відрізняється тим, що співвідношення його середнього поперечного розміру та висоти складає не більше 5:6 (висота ПЕ більша за його поперечний розмір), з боку торцевої поверхні ПЕ у напрямку, що визначає його приблизно вертикальну орієнтацію при горінні, виконані розрізи (канавки) глибиною, що складає не більше 9 % від висоти ПЕ, причому сумарна площа канавок (у поперечному перерізі) складає не менше 5% від площі його торцевої поверхні, з боку верхнього торця ПЕ вздовж його умовної осі виконано спеціальне заглиблення для U 2 (19) 1 3 центральна нижня частина ПЕ не горить рівномірно, а тому ПЕ, який встановлюється на твердій негорючій основі не згорає повністю. ПЕ не може бути використаний у складі вертикальної батареї ПЕ. Заявлений ПЕ має середні і великі розміри. Технічна задача на створення ПЕ, що заявляється, полягає в удосконаленні його конструкції для забезпечення його надійного зберігання та зручного транспортування, автономного надійного розпалювання, повного згорання (утилізації) та зменшення задимленості (кіптявості) при горінні для підвищення екологічності ПЕ. Поставлена задача на створення ПЕ досягається за рахунок того, що його виконання здійснюється у вигляді тіла із горючого матеріалу, що має розрізи (канавки), виконані по його висоті з боку верхньої торцевої поверхні, принаймні, частина із них проходить через умовний центр ПЕ, глибина яких становить частину його висоти, містить запальник, що зберігає форму до запалювання, причому співвідношення його середнього поперечного розміру до висоти складає не більше 5:6 (висота ПЕ більша за його поперечний розмір), з боку торцевої поверхні ПЕ у напрямку, що визначає його приблизно вертикальну орієнтацію при горінні, виконані розрізи (канавки) глибиною, що складає не більше 90% від висоти ПЕ, причому сумарна площа канавок (у поперечному перерізі) складає не менше 5% від площі його торцевої поверхні, з боку верхнього торця ПЕ вздовж його умовної осі виконано спеціальне заглиблення для запальника на глибину не більше 35% від висоти ПЕ, розмір отвору якого становить не менше 10% від середнього поперечного розміру ПЕ; з боку нижнього торця ПЕ виконано розрізи (канавки) на глибину не більше 90% його висоти, причому вони зміщуються на 6-45° (в проекції) відносно розрізів (канавок), виконаних з боку верхнього торця, за умови, що висота ПЕ становить не більше суми глибини одного розрізу (канавки), виконаного з боку верхнього торця ПЕ, та глибини одного розрізу (канавки), виконаного з боку нижнього торця ПЕ; запальник, виконаний із сухого палива, із гнітом і розміщується у спеціальному заглибленні для запальника. Крім того, ПЕ включає захисну пластину із матеріалу, що згорає, для утримання (фіксації) запальника при зберіганні або транспортуванні, на внутрішній стороні якої нанесена (закріплена) смуга із сірки або абразивного матеріалу та закріплені (приклеєні) сірники. Крім того, ПЕ містить ручку для транспортування. Приклади паливного елемента (ПЕ) представлені на фігурах: Фіг.1 ПЕ із розрізами (канавками) з боку верхнього торця. Фіг.2 ПЕ із розрізами (канавками) з боку верхнього і нижнього торця. Фіг.3 ПЕ із запальником та ручкою для транспортування. 57901 4 Фіг.4 ПЕ із запальником, захисною пластиною, із сірником та абразивною смугою на ній, та ручкою для транспортування. Фіг.5 Вид А на верхній торець ПЕ (на Фіг.1) Фіг.6 Вид В на верхній торець ПЕ (на Фіг.2) Фіг.7 Вид С на нижній торець ПЕ (на Фіг.2) Фіг.8 Розріз D-D тіла ПЕ (на Фіг.2) Позиції на фігурах 1-8: 1 - тіло ПЕ; 2 - заглиблення для запальника; 3 - розрізи (канавки) з боку верхнього торця; 4 - розрізи (канавки) з боку нижнього торця; 5 - торці ПЕ; 6 - сухий запальник з гнітом; 7 - ручка для транспортування; 8 - захисна пластина із смугою із сірника або абразивного матеріалу та сірником. ПЕ являє собою автономне джерело тепла, яке може бути виготовлене із різних твердих матеріалів, що містять органічні або мінеральні компоненти з високою теплотворною здатністю при згоранні. Зокрема, традиційною сировиною для виготовлення ПЕ є відрізки різних сортів деревини або брикетоване вугілля, торф, сланець, пресована тирса, кора та інші відходи деревини чи відходи сільськогосподарського виробництва (соломи, сіна тощо), у яких горючі компоненти у складі брикетів утримуються за допомогою відомих технічних рішень. Заготовки для ПЕ - відрізки деревини, брусів та брикети - можуть мати різну форму. ПЕ повторяє форму заготовок (відрізків колод або брусів, брикетів), або ПЕ можуть мати спеціальну форму для забезпечення технологічних функцій пакування, зберігання та/чи застосування, Параметрами ПЕ є його розмір та маса. Ці параметри визначають призначення ПЕ і обмежуються типорозмірами конструкцій дверцят пічок, бойлерів, камінів, грилів тощо або застосуванням ПЕ у складі батареї ПЕ. ПЕ може бути основним джерелом тепла для камінів, грилів, вогнищ, пічок, котлів бойлерів тощо або використаний у якості запальника для основної маси твердого палива. На торцях ПЕ виконуються поперечні розрізи (канавки), які не перетинаються (переважно паралельні) або які перетинаються, причому частина розрізів (канавок) має проходити через умовний центр ПЕ. Розрізи (канавки), що перетинаються, виконуються у формі сітки (комірка сітки - багатокутник) відомими способами [1] або у формі радіальних розрізів (канавок) ([2], поз.3 на Фіг.1-8 або поз.3, 4 на Фіг.2-8), що проходять через умовну вісь ПЕ. Нанесення густої сітки розрізів(канавок) 3 [1] або їх щільне радіальне виконання (>4) або їх виконання шириною більше 4-5мм [2] зменшує вміст горючого матеріалу у складі ПЕ, а також збільшує витрати на його виготовлення. З іншої сторони, глибокі та широкі розрізи (канавки) у тілі ПЕ забезпечують доступ необхідної кількості повітря до зони горіння, у т.ч. і в глибині ПЕ, що покращує рівномірність горіння по ширині ПЕ та повноту згорання компонентів палива, зменшуючи ступень кіптявості та задимленості продуктів згорання (екологічний параметр). 5 Кількість суцільних розрізів (канавок) малорозмірного ПЕ становить не менше 2-х з кожного торця. ПЕ малих форм мають поперечний розмір від 5 см. Крім того, ПЕ містить засоби для розпалювання, які включають запальник із гнітом 6, сірник (сірники) та смугу із сірки чи абразивного матеріалу, закріплених (нанесених) на внутрішній стороні захисної пластини 8 із матеріалу, що згорає, яка додатково утримує запальник із гнітом 6 у заглибленні при зберіганні та транспортуванні ПЕ. Запальник 6, що складається з сухого палива (сухий спирт, тирсові брикети та ін.) та гніту в ньому, призначений для запалювання внутрішньої частини ПЕ. У якості гніту може бути використана свічна нитка (вощена бавовняна нитка). Захисна пластина 8, яка кріпиться на поверхні ПЕ відомими способами (скобами або підклеюванням до тіла ПЕ по її периметру тощо), перед запалюванням гніту запальника 6 відхиляється або знімається. Сірник (сірники) відокремлюються від внутрішньої сторони захисної пластини 8. Якщо захисна пластина 8 має формоутворючі властивості, то її відхилена частина виконує додаткову функцію захисту вогню сірника та гніту запальника 6 від сильних поривів вітру або протягу. Запалювання сірника відбувається шляхом тертя по абразивній (сірниковій) смузі, нанесеній на внутрішній поверхні захисної пластини 6. При загоранні ПЕ захисна пластина 8 згорає. Для зручності транспортування ПЕ обладнується ручками 7 із матеріалів, що згорають. Кінці ручки 7 закріплюються на поверхнях ПЕ відомими способами. Наприклад, мотузок довжиною від 15 до 20см кріпиться до ПЕ із дерева або ДСП за допомогою двох металевих скоб. Для ПЕ, виготовлених із брикетів, що мають крихку або м'яку структуру, транспортна ручка 7 є продовженням плетеного кошика, в якому розміщується брикет. Для забезпечення рівномірного горіння ПЕ та повного згорання його нижньої частини з боку нижнього торця ПЕ виконуються розрізи (канавки) 4, що зміщуються на 6-45° (в проекції) відносно роз 57901 6 різів (канавок) 3, виконаних з боку верхнього торця ПЕ. Розрізи (канавки), виконані з двох торців ПЕ забезпечують його рівномірне згорання як на твердій (негорючій) поверхні, а також у складі вертикальної батареї ПЕ. Батарея із ПЕ, яка характеризується вертикальним розташуванням ПЕ (один на одному), може використовуватися, наприклад, для печей бойлерів або високих камінів тощо. Запалювання ПЕ у складі такої батареї для регулювання інтенсивності її горіння здійснюється у довільному порядку: будь-якого одного ПЕ; послідовно, починаючи або з нижнього, або із середини, або із верхнього ПЕ, або одночасно з протилежних кінців чи з середини батареї ПЕ. Кількість розрізів (канавок) у ПЕ має бути мінімальною, причому частина із них має проходити через умовний центр, в якому виготовлено заглиблення 2 для запальника 6. Середні розміри ПЕ для деревини у формі відрізка колоди характеризуються висотою від 27 до 33см, дві торцеві грані якого паралельні між собою. Кожна із торцевих граней ПЕ із середнім поперечним розміром 17-18см мають по два поздовжні розрізи (канавки) шириною 4-5мм (Фіг.2, 3), які перетинаються в умовному центрі ПЕ. Розрізи (канавки) верхнього торця ПЕ, виконані на глибину від 20 до 25см, орієнтовані під кутом 45° до розрізів (канавок) нижнього торця. Розрізи (канавки) з боку нижнього торця ПЕ виконанні на глибину від 5 до 8см. Заглиблення для розміщення запальника виконане діаметром 28-35мм на глибину 5-10см від верхнього торця ПЕ. Час горіння ПЕ висотою 30см з поперечним розміром близько 18см становить для дуба і граба - від 1,5 години, для сосни - від 1,0 години. Час горіння малорозмірного ПЕ висотою 14см з поперечним розміром 7см складає для дуба і граба - від 0,5 години. Джерела інформації: [1] Патент RU 82814 U1. [2] Патент RU 36875 U1. 7 Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 57901 8 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601