Піч-калорифер

1. Піч-калорифер, що виконана у вигляді прямокутного корпусу (1) і містить трубчасті теплообмінні елементи (2), сполучені між собою і спільно утворюючі бічні (3) і нижню (4) стінки (3, 4), крізні прорізи (5), виконані на нижніх горизонтальних ділянках теплообмінних елементів (2), передню стінку (6) з топковою горловиною (7), завантажувальними дверцями (8) і патрубком (9) для входу повітря, задню стінку (10) з патрубком (11) для виходу димових газів, перегородку (12), яка з одного боку примикає до задньої стінки (10), а з протилежного боку встановлена по відношенню до передньої стінки (6) із зазором (13), в якому поміщені трубки (14) для входу додаткового повітря, сполучені з бічними вертикальними ділянками одного з теплообмінних елементів (2), топковий простір (15), розділений перегородкою (12) на дві сполучені між собою верхню (16) і нижню (17) камери (16, 17), з яких верхня, менша за об'ємом, камера (16) сполучена з патрубком (11) для виходу димових газів, і плиту (18) для приготування або розігрівання їжі, герметично закріплену на верхніх кінцях бічних вертикальних ділянок теплообмінних U 2 54106 1 3 Для підвищення ефективності обігріву трубопроводи розміщені в декількох рядах з утворенням багатогранника, грані якого розташовані під кутом до горизонтальної площини. Проте такий пристрій [1] має складну конструкцію, що утруднює його виготовлення. Крім цього відомий пристрій має обмежені функціональні можливості. Викликано це тим, що конструкція відомого пристрою не передбачає режим заданого регулювання горіння палива, і крім того не передбачена можливість догорання димових газів, внаслідок чого підвищується викид шкідливих речовин в атмосферу. З рівня техніки відома піч-калорифер, що містить бічні стінки з теплообмінними елементами, передню стінку із завантажувальними дверцями і патрубком входу повітря, задню стінку з патрубком виходу димових газів, внутрішню перегородку що розділяє топковий простір на дві сполучені між собою верхню і нижню камери, з яких верхня, менша за об'ємом камера, сполучена з патрубком для виходу димових газів і в ній розташовані трубки для входу додаткового повітря [«Пічкалорифер» RU 2035666 (С1) (Мале підприємство Центрального правління Всеросійського суспільства глухих «Справа») МІЖ6 F24B7/02, 20.05.1995, аналог] [2]. Для підвищення ефективності роботи і спрощення технології виготовлення піч-калорифер забезпечена розташованою у верхній камері трубою, один з торців якої примикає до задньої стінки і охоплює патрубок для виходу димових газів, інший - утворює з передньою стінкою зазор для входу димових газів, внутрішня перегородка примикає до передньої торцевої стінки, а трубки для входу додаткового повітря розташовані за заднім краєм перегородки. Крім того, бічні стінки, що обмежують топковий простір, утворюють корпус, що має форму шестигранної призми. Недоліком відомої печі-калорифера [2] є складність конструкції і велика трудомісткість її виготовлення, обмежені функціональні можливості, відсутність заданого регулювального режиму горіння, як і високого ступеню допалювання димового (чадного) газу, що негативно позначається на кількості викиду шкідливих речовин в атмосферу. Це пояснюється тим, що стінки печікалорифера утворюють корпус, який має форму шестигранної призми, а теплообмінні елементи виконані у вигляді тонкостінних профілів, закріплених на зовнішній поверхні бічних стінок, причому їх осі розташовані перпендикулярно до подовжньої осі печі, що збільшує кількість деталей, що вимагає ручної зварки і складної збірки. Відсутність плити на верхній частині печікалорифера поверхні не забезпечують їй додаткової функціональної якості, як можливість її використання для приготування або розігрівання їжі. Викликано це тим, що нахилені до центру верхні ділянки теплообмінних елементів направляють потоки нагрітого повітря до осі печі-калорифера, внаслідок чого обслуговувати плиту користувачем (оператором), якщо вона буде встановлена на 54106 4 верхній частині печі-калорифера, буде під потоком гарячого повітря практично неможливо із-за недотримання техніки безпеки. Крім того, трубки для входу додаткового повітря у верхню камеру топкового простору, неповоротні заслінки, а також трубки, які примикають до верхній частині бічної стінки, не дозволяють відрегулювати оптимальний режим горіння і максимально допалити димовий (чадний) газ, що підвищує викид шкідливих речовин в атмосферу. З рівня техніки відома найбільш близька до корисної моделі, що заявляється, по кількості загальних ознак і технічному результату, що досягається, піч-калорифер, яка виконана у вигляді прямокутного корпусу, що містить трубчасті теплообмінні елементи, сполучені між собою і спільно створюючі бічні і нижню стінки, крізні прорізи, виконані на нижніх горизонтальних ділянках теплообмінних елементів, передню стінку з топковою горловиною, завантажувальними дверцями і патрубком для входу повітря, задню стінку з патрубком для виходу димових газів, перегородку, яка з одного боку примикає до задньої стінки, а з протилежного боку встановлена по відношенню до передньої стінки із зазором, в якому поміщені трубки для входу додаткового повітря, сполучені з бічними вертикальними ділянками одного з теплообмінних елементів, топковий простір, розділений перегородкою на дві сполучені між собою верхню і нижню камери, з яких верхня, менша за об'ємом, камера сполучена з патрубком для виходу димових газів, і плиту для приготування або розігрівання їжі, герметично закріплену на верхніх кінцях бічних вертикальних ділянок теплообмінних елементів, а також на передній і задній стінках [«Пічкалоріфер» UA 1780 (U) (Колєсніков О.М.) МПК7 F24B7/02, 15.05.2003, найбільш близький аналог прототип] [3]. Недоліком відомої печі-калорифера [3] є те, що вона не обладнана засобами, що дозволяють здійснювати візуальне спостереження за процесом горіння палива в нижній камері топкового простору, що суттєво знижує безпеку і надійність її експлуатації. Технічною задачею, на вирішення якої направлена корисна модель є удосконалення печікалорифера шляхом виконання завантажувальних дверець із засобами, що дозволяють здійснювати візуальне спостереження користувачем (оператором) за процесом горіння палива в нижній камері топкового простору. Технічний результат, який досягається при рішенні поставленої технічної задачі і використанні вдосконаленої печі-калорифера, полягає в підвищенні безпеки і надійності її в експлуатації. Технічна задача вирішується, а технічний результат досягається тим, що в печі-калорифері (модифікація 1,2), виконаній у вигляді прямокутного корпусу, що містить трубчасті теплообмінні елементи, сполучені між собою і спільно створюючі бічні і нижню стінки, крізні прорізи, виконані на нижніх горизонтальних ділянках теплообмінних елементів, передню стінку з топковою горловиною, завантажувальними дверцями і патрубком для входу повітря, задню стінку з патрубком для вихо 5 ду димових газів, перегородку, яка з одного боку примикає до задньої стінки, а з протилежного боку встановлена по відношенню до передньої стінки із зазором, в якому поміщені трубки для входу додаткового повітря, сполучені з бічними вертикальними ділянками одного з теплообмінних елементів, топковий простір, розділений перегородкою на дві сполучені між собою верхню і нижню камери, з яких верхня, менша за об'ємом, камера сполучена з патрубком для виходу димових газів, і плиту для приготування або розігрівання їжі, герметично закріплену на верхніх кінцях бічних вертикальних ділянок теплообмінних елементів, а також на передній і задній стінках, згідно корисної моделі, завантажувальні дверці оснащені оглядовим вікном, яке виконане з жароміцного прозорого матеріалу і встановлене в завантажувальних дверцях за допомогою жаростійкого ущільнення. У зв'язку з тим, що в печі-калорифері (модифікація 1, 2) в завантажувальних дверцях встановлено згадане оглядове вікно з жароміцного прозорого матеріалу і з жаростійким ущільненням, забезпечується можливість візуального спостереження користувачем (оператором) за процесом горіння палива в нижній камері топкового простору. При цьому, у разі виникнення нештатних ситуацій (надмірне інтенсивне горіння палива, згас вогонь, виникло сильне задимлення і ін.) користувач (оператор) може оперативно прийняти екстрені заходи для їх ліквідації, що підвищує безпеку і надійність експлуатації вдосконаленої печікалорифера. Піч-калорифер (модифікація 2), що заявляється, має і приведені нижче додаткові відмінності, що створюють додатковий технічний результат. Для огорожі нагрітих трубчастих теплообмінних елементів з боків корпус оснащений двома екранами, які охоплюють його з боків із зазорами, сполученими з крізними прорізами трубчастих теплообмінних елементів і з атмосферою, що підвищує пожежну безпеку печі-калорифера. Для огорожі нагрітих трубчастих теплообмінних елементів знизу корпус з двома екранами встановлений в коробчату основу із зазорами, сполученими з крізними прорізами трубчастих теплообмінних елементів, із зазорами екранів і з атмосферою, що також підвищує пожежну безпеку печі-калорифера. Для уловлювання просипу палива і продуктів згорання коробчата основа може бути оснащена лицьовим карманом, закріпленим під завантажувальними дверцями. Для зручності обслуговування коробчата основа може бути оснащена підставкою, виконаною у вигляді платформи з опорами. Для використання печі-калорифера (модифікація 1, 2) для обігріву сауни топкова горловина може бути виконана у вигляді циліндричної подовженої консолі. Для зручності монтажу печі-калорифера в приміщенні сауни доцільно, щоб топкова горловина була виконана телескопічною. 54106 6 Надалі корисна модель пояснюється кресленнями і прикладом її здійснення з посиланнями на креслення, що додаються. На Фіг.1 зображена піч-калорифер, модифікація 1. На Фіг.2 зображений розріз А-А на Фіг.1, модифікація 1. На Фіг.3 зображений розріз Б-Б на Фіг.2, модифікація 1. На Фіг.4 зображений вид В на Фіг.2, модифікація 1. На Фіг.5 зображена піч-калорифер, модифікація 2. На Фіг.6 зображений розріз Г-Г на Фіг.5, модифікація 2. На Фіг.7 зображений розріз Д-Д на Фіг.6, модифікація 2. На Фіг.8 зображений вид Е на Фіг.6, модифікація 2. Піч-калорифер може мати дві модифікації виконання, зокрема модифікацію 1 (Фіг.1-4) і модифікацію 2 (Фіг.5-8). Піч-калорифер (модифікації 1, 2) виконана (Фіг.1-8) у вигляді прямокутного корпусу 1. Корпус 1 (Фіг.1, 5) містить наступні складові частини. Трубчасті теплообмінні елементи 2 (Фіг.2, 3; 6, 7), сполучені між собою і спільно утворюючі бічні 3 (Фіг.1; 5) і нижню 4 (Фіг.2; 7) стінки (3, 4) і крізні прорізи 5 (Фіг.1, 2; 7), виконані на нижніх горизонтальних ділянках теплообмінних елементів 2. Передню стінку 6 (Фіг.1, 2; 5, 6) з топковою горловиною 7 (Фіг.2; 6), поворотними завантажувальними дверцями 8 (Фіг.1; 5) і патрубком 9 (Фіг.2; 6) для входу повітря, задню стінку 10 з патрубком 11 для виходу димових газів. Перегородку 12 (Фіг.2; 6), яка з одного боку примикає до задньої стінки 10, а з протилежного боку встановлена по відношенню до передньої стінки 6 із зазором 13, в якому поміщені трубки 14 (Фіг.3; 7) для входу додаткового повітря, сполучені з бічними вертикальними ділянками одного з теплообмінних елементів 2. Трубки 14 (Фіг.3; 7) для входу додаткового повітря виконані перфорованими. Топковий простір 15 (Фіг.3; 7), розділене перегородкою 12 на дві сполучені між собою верхню 16 і нижню 17 камери (16, 17), з яких верхня, менша за об'ємом, камера 16 сполучена з патрубком 11 для виходу димових газів (Фіг.2; 6). Плиту 18 (Фіг.1, 3, 4; 5, 7, 8) для приготування або розігрівання їжі, герметично закріплену на верхніх кінцях бічних вертикальних ділянок теплообмінних елементів 2, а також на передній 6 і задній 10 стінках (6, 10). Головною особливістю корпусу конструкції печі-калорифера (модифікації 1, 2) (Фіг.1, 2; 5, 6) є наступні удосконалення. Поворотні завантажувальні дверці 8 забезпечені оглядовим вікном 19, яке виконане з жароміцного прозорого матеріалу і встановлене в завантажувальних дверцях 8 за допомогою жаростійкого ущільнення 20. За рахунок цього забезпечується можливість візуального спостереження користувачем (опера 7 тором) за процесом горіння палива в нижній камері 17 топкового простору 15. При цьому, у разі виникнення нештатних ситуацій (надмірне інтенсивне горіння палива, згас вогонь, виникло сильне задимлення і ін.) користувач (оператор) може оперативно прийняти екстрені заходи для їх ліквідації, що підвищує безпеку і надійність експлуатації вдосконаленої печікалорифера. Для модифікації 2 (Фіг.5-8) додатковими особливостями конструкції печі-калорифера є наступні удосконалення. Для огорожі нагрітих трубчастих теплообмінних елементів 2 з боків корпус 1 забезпечений двома екранами 21 (Фіг.5, 7), які охоплюють його (1) з боків із зазорами 22 (Фіг.7), сполученими з крізними прорізами 5 трубчастих теплообмінних елементів 2 і з атмосферою, що підвищує пожежну безпеку печі-калорифера. Екрани 21 (Фіг.5) сполучені із задньою стінкою 10 корпусу 1 за допомогою зварки, а з трубчастими теплообмінними елементами 2 за допомогою упорів і гвинтів (на кресленнях не позначені). Для огорожі нагрітих трубчастих теплообмінних елементів 2 знизу корпус 1 з двома екранами 21 встановлений в коробчату основу 23 (Фіг.5, 7) із зазорами 24 (Фіг.7), сполученими з крізними прорізами 5 трубчастих теплообмінних елементів 2, із зазорами 22 екранів 21 і з атмосферою, що також підвищує пожежну безпеку печі-калорифера. Коробчата основа 23 сполучена з передньою і задньою стінками 6, 10 корпусу 1 за допомогою зварки. Для уловлювання просипу палива і продуктів згорання коробчата основа 23 може бути забезпечена лицьовим карманом 25 (Фіг.5, 6), закріпленим під завантажувальними дверцями 8. Для зручності обслуговування коробчата основа 23 може бути забезпечена підставкою 26 (Фіг.5, 7), виконаною у вигляді платформи 27 з опорами 28. Підставка 26 сполучена з коробчатою основою 23 за допомогою болтових з'єднань (на кресленнях не позначені). При використанні печі-калорифера (модифікація 1, 2) для обігріву сауни топкова горловина 7 (Фіг.2, 6) може бути виконана у вигляді циліндричної подовженої консолі. Для зручності монтажу печі-калорифера в приміщенні сауни топкова горловина 7 (Фіг.2, 6) може бути виконана телескопічною. Корпус 1 печі-калорифера (модифікація 1) (Фіг.1-3) забезпечений ніжками 29 (Фіг.1-3). У корпусі 1 печі-калоріфера (модифікація 1, 2) (Фіг.2; 6) патрубок 9 для входу повітря забезпечений поворотною заслінкою 30, а патрубок 11 виходу димових газів забезпечений поворотною заслінкою 31. Піч-калорифер працює таким чином. Відкривши завантажувальні дверці 8 (Фіг.1, 2; 5, 6) з патрубком 9 для входу повітря, передньої стінки 6, в нижню камеру 17 (Фіг.3; 7) паливного простору 15 корпусу 1 завантажують паливо, у якості якого можуть бути використані тверді види палива, окрім вугілля (дрова, відходи деревини, 54106 8 пеллети з деревини, посліду або відходів сільськогосподарського виробництва, торф, кукурудзяні качани і інші сухі матеріали органічного походження, придатні для використання як паливо) Потім паливо розпалюють і завантажувальні дверці 8 закривають. Утворені продукти згорання, у вигляді димових газів, поступають у верхню камеру 16 топкового простору 15 крізь зазор 13 між перегородкою 12 і передньою стінкою 6 (Фіг.2; 6) допалюються, що підвищує ККД печі-калорифера, і рухаються у бік задньої стінки 10 в патрубок 11 для виходу димових газів, прохідний перетин якого регулюють поворотною заслінкою 31, і видаляються в атмосферу. Повітря для підтримки горіння поступає через патрубок 9 для входу повітря завантажувальних дверець 8, площа поперечного перетину якого регулюють поворотною заслінкою 30. Через трубки 14 для входу додаткового повітря (Фіг.3; 7) необхідна кількість додаткового повітря поступає для допалювання залишків продуктів горіння, які ще містяться в димових газах. Шляхом регулювання положення поворотної заслінки 30 патрубка 9 для входу повітря, а також шляхом регулювання положення поворотної заслінки 31 патрубка 11 для виходу димових газів (Фіг.2; 6), змінюють площі прохідних перетинів згаданих патрубків 9, 11, внаслідок чого користувач (оператор) оптимізує процес горіння, за рахунок регулювання кількості повітря, що поступає в топковий простір 15 печі-калорифера і кількість димових газів, що виходять з нього. При горінні палива нагрівається передня стінка 6, задня стінка 10, бічні стінки З, нижня стінка 4 і плита 18, яка утворює верхню стінку. Нагріваються також всі трубчасті теплообмінні елементи 2, які утворюють бічні 3 і нижню 4 стінки. Під впливом конвективного теплообміну повітря в приміщенні, зовнішнє холодне повітря, що знаходиться в його нижній частині, поступає знизу через крізні прорізи 5 в теплообмінні елементи 2 (Фіг.3; 7), нагрівається в них і виходить з їх вертикальних ділянок в опалювальне приміщення. Зберігаючи основну функцію печі-калорифера для обігріву приміщень дана конструкція дозволяє використовувати її також для приготування або підігріву їжі. Для цієї мети використовують плиту 18 (Фіг.3; 7), яка утворює верхню стінку корпусу 1, температура нагрівання якої регулюється за рахунок зміни режиму горіння палива. За рахунок того, що поворотні завантажувальні дверці 8 забезпечені оглядовим вікном 19 (Фіг.1; 5), яке виконане з жароміцного прозорого матеріалу і встановлене в завантажувальних дверцях 8 за допомогою жаростійкого ущільнення 20 (Фіг.2; 6), забезпечується можливість візуального спостереження користувачем (оператором) за процесом горіння палива в нижній камері 17 топкового простору 15. При цьому, у разі виникнення нештатних ситуацій (надмірне інтенсивне горіння палива, згас вогонь, виникло сильне задимлення і ін.) користувач (оператор) може оперативно прийняти екстре 9 ні заходи для їх ліквідації, що підвищує безпеку і надійність експлуатації вдосконаленої печікалорифера. Пропонована піч-калорифер має просту, раціональну і надійну конструкцію, що дозволяє вести, як легко регульований режим горіння і процес теплообміну з використанням методу природної конвекції, так і забезпечує високий ступінь допалювання димових газів, які утворюються при горінні палива. 54106 10 Приведені відомості свідчать про можливість промислової придатності вдосконаленої конструкції печі-калорифера, яка може бути використана для обігріву різних приміщень (дач, цехів, майстерень, теплиць, гаражів, саун, тваринницьких комплексів і інших приміщень, що знаходяться далеко від систем централізованого опалювання і не мають газопостачання), а також для приготування або розігрівання їжі або кормів і що має підвищену безпеку і надійність в експлуатації. 11 Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 54106 Підписне 12 Тираж 26 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