Пристрій для зменшення розсіювання теплової енергії в навколишнє середовище

Реферат: Пристрій для зменшення розсіювання теплової енергії в навколишнє середовище містить екран з відбивною внутрішньою поверхнею у вигляді металевого порожнистого циліндра з потовщеною основою. UA 111939 U (54) ПРИСТРІЙ СЕРЕДОВИЩЕ UA 111939 U UA 111939 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі енергетики, та може бути використана у промисловості, сільському господарстві та побутовій техніці для нагрівання будь-яких поверхонь, наприклад поверхонь ємностей з будь-якими сумішами на побутовій плиті. В умовах економічної кризи, враховуючи існуючи потреби населення країни в природному газі та інших енергоносіях, постійне збільшення їх вартості призводить до необхідності розробки і впровадження енергозберігаючих технологій. Одним з найбільш затребуваних енергоносіїв є природний газ. Більше 15 млн сімей в Україні використовують блакитне паливо в побутових цілях. Обсяг використання газу населенням в 3 2014 році становив близько 15 млрд м . Тривале дослідження та спостереження за споживачами дало змогу зробити висновок, що на газових плитах, де готують страви, підігрівають воду тощо, кінці вогню полум'я з конфорки, огинаючи днище кастрюли, сковороди та іншої посуди, часто виходить за їх межі в атмосферу. Такі кінці полум'я вогню гріють не лише днище посуду, а і навколишнє середовище. Таким чином втрачається досить велика кількість теплової енергії згоряння природного газу. Останнім часом з'являються технічні рішення, які направлені на вирішення вищевказаних проблем. Відомий пристрій для зменшення розсіювання теплової енергії в навколишнє середовище [деклараційний патент України № 28698А, Мкл. F23 D 14/20, 2000р. та F 24 С 3/00, 2002 р.], який містить поверхню для нагрівання, пальник, що виступає над поверхнею, наприклад плити, та екран з відбивною внутрішньою поверхнею, який установлений навколо пальника, співвісно з останнім, а також отвори для надання повітря і утворення газоповітряної суміші. Недоліками цього пристрою є наявність двох екранів з відбивними поверхнями, що обумовлює його складність. За рахунок розміщення екранів в вертикальній і горизонтальній площині частина енергії згоряння виходить в навколишнє середовище, а інша частина витрачається на нагрівання обох екранів, корпусу і для нагрівання вторинного повітря, що не забезпечує концентрації енергії згоряння безпосередньо на поверхні, і не забезпечує зменшення розсіювання енергії в навколишнє середовище. Крім того недоліком є те, що за рахунок виникнення конвекції надходить неконтрольована кількість вторинного повітря з навколишнього середовища у простір між циліндричною поверхнею корпуса та кільцевим екраном і виникнення ще однієї порожнини, в якій відбувається утворення газоповітряної суміші за рахунок конвекції вторинного повітря. Це сприяє підхопленню зазначеної газоповітряної суміші конвекційними потоками вторинного повітря та втягування її у простір між циліндричною поверхнею корпуса та кільцевим екраном, що приводить до горіння зазначеної газоповітряної суміші не під поверхнею, яку нагрівають, а у просторі між циліндричною поверхнею корпуса та кільцевим екраном, що може призвести до вибуху у корпусі. Відомий пристрій для зменшення розсіювання теплової енергії в навколишнє середовище [деклараційний патент України № 51496А, МПК F 24 С 3/00, 2002 р.], який містить поверхню для нагрівання та щонайменше один екран, який установлений навколо відповідно щонайменше одного пальника, і має відбивну внутрішню поверхню, а також отвори для надання повітря. Недоліком описаного пристрою є розміщення додаткових пальників над пальником плити і нахилення їх осі вниз із спрямуванням газоповітряної суміші повз поверхні для нагрівання та проти напрямку надання повітря з нижнього екрана та напрямку виходу газу з пальника плити, що обумовлює зустрічне надання газу та повітря у одній замкнутій порожнині та сприяє утворенню вогняного поля навколо поверхні для нагрівання. Характерне розміщення екрана у відомому пристрої сприяє небезпечності використання пристрою та неекономічного витрачання газу. Зазначене обумовлює небезпечність пристрою і не сприяє зменшенню розсіювання енергії в навколишнє середовище, скороченню часу нагрівання поверхні предмета для нагрівання, а також економічному використанню газу. Задачею даної корисної моделі є створення пристрою, в якому шляхом певної сукупності конструктивних елементів, їх послідовності та розміщення, досягається зменшення розсіювання енергії в навколишнє середовище, концентрування енергії згоряння газоповітряної суміші безпосередньо на поверхні для нагрівання, горіння газоповітряної суміші тільки в межах однієї замкнутої порожнини, забезпечити простоту у застосуванні, а також скорочення часу для нагрівання поверхні та економічне витрачання газу для нагрівання поверхонь. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для зменшення розсіювання енергії в навколишнє середовище, згідно з корисною моделлю містить екран з відбивною внутрішньою поверхнею у вигляді металевого порожнистого циліндру з потовщеною основою. Автором корисної моделі, яка заявляється, було доведено, що висота пристрою від 1 см до 5 см є найбільш оптимальною для концентрації теплової енергії і вільному виходу продуктів 1 UA 111939 U 5 10 15 20 25 30 згорання газу, крім того вказаний діапазон висот забезпечує повне згорання газоповітряної суміші, що робить пристрій вибухобезпечним. Крім того саме така висота забезпечує створення оптимальної газоповітряної суміші. Крім того доведено, що при товщині основи пристрою від 0,3 см до 1 см досягається мінімальна втрата теплової енергії, яка виділяється при згоранні газоповітряної суміші. Виконання екрана з відбивною поверхнею у вигляді порожнистого циліндра забезпечує утворення однієї замкнутої порожнини для утворення газоповітряної суміші навколо пальника, горіння останньої тільки під поверхнею, яку нагрівають. Крім того потовщена основа циліндра додатково дозволяє максимально ефективно використовувати теплову енергію згорання газоповітряної суміші, що обумовлює скорочення часу для нагрівання поверхні та економічне використання газу. Корисна модель пояснюється прикладом конкретного виконання і кресленнями, на яких зображений пристрій для зменшення розсіювання теплової енергії в навколишнє середовище. Фіг. 1. Пристрій для зменшення розсіювання теплової енергії в навколишнє середовище, поперечний розріз. Фіг. 2. Пристрій для зменшення розсіювання теплової енергії в навколишнє середовище, об'ємне зображення в розрізі. Пристрій для зменшення розсіювання теплової енергії в навколишнє середовище містить екран з відбивною внутрішньою поверхнею у вигляді металевого порожнистого циліндра з потовщеною основою. (1). Пристрій працює наступним чином: на решітці (3) проти пальника (2) газової плити (4) розміщують пристрій, що заявляється (1), зверху на який встановлюють каструлю (5). Включають подачу газу і підпалюють утворену газоповітряну суміш. Приклад. Розмістили по 1,5 л води в дві однакові ємності. Почергово воду в двох ємностях довели до кипіння при однаковому напорі газу. Вода в ємності з використанням пристрою, що заявляється, закипіла на 3 хвилини швидше, що свідчить про зменшення розсіювання теплової енергії в навколишнє середовище і економію газу. Таким чином, пристрій, що заявляється, забезпечує зменшення розсіювання енергії в навколишнє середовище, простоту у застосуванні, а також скорочення часу для нагрівання поверхні та економічне витрачання газу для нагрівання поверхонь. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 1. Пристрій для зменшення розсіювання теплової енергії в навколишнє середовище, який відрізняється тим, що містить екран з відбивною внутрішньою поверхнею у вигляді металевого порожнистого циліндра з потовщеною основою. 2. Пристрій для зменшення розсіювання теплової енергії в навколишнє середовище за п. 1, який відрізняється тим, що товщина основи циліндра становить від 0,3 до 1 см. 3. Пристрій для зменшення розсіювання теплової енергії в навколишнє середовище за п. 1, який відрізняється тим, що висота циліндра складає від 1 до 5 см. 2 UA 111939 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3