Теплоакумулюючий побутовий опалювальний пристрій

Реферат: Теплоакумулюючий побутовий опалювальний пристрій містить корпус з топковою камерою та теплоакумулюючий блок, причому корпус встановлено на щонайменше два опорні елементи та поєднано з теплоакумулюючим блоком; теплоакумулючий блок містить щонайменше чотири теплоакумулюючі елементи, які розміщені один над одним та мають центральний отвір і бічні отвори; перший теплоакумулюючий елемент має щонайменше чотири бічні отвори та щонайменше дві сажотруски; другий теплоакумулюючий елемент має щонайменше чотири бічні отвори, третій теплоакумулюючий елемент має щонайменше чотири бічні отвори та розподільник, який поєднано з центральним отвором та двома ближчими до нього бічними отворами; четвертий теплоакумулюючий елемент має щонайменше два бічні отвори, які зверху поєднані з центральним отвором, а знизу з двома бічними отворами третього теплоакумулюючого елемента; бічні отвори теплоакумулюючих елементів поєднані між собою з утворенням бічних каналів; центральний отвір між третім та четвертим теплоакумулюючим елементом містить шибер, який поєднано з балансиром, розташованим позаду теплоакумулюючого блока; балансир через перший з'єднувальний елемент поєднано з першим регулюючим елементом, який виведено під корпус між опорними елементами; на виході четвертого теплоакумулюючого елемента розташовано димову трубу з кігелем, який через другий з'єднувальний елемент поєднано з другим регулюючим елементом, який виведено під корпус між опорними елементами. UA 111667 U (54) ТЕПЛОАКУМУЛЮЮЧИЙ ПОБУТОВИЙ ОПАЛЮВАЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ UA 111667 U UA 111667 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до опалювальних теплоакумулюючих пристроїв, зокрема акумуляторних повітронагрівачів, і може бути використана для опалення житлових та нежитлових приміщень. Відома конвекційно-акумулюча піч-камін, що містить корпус, виконаний з талькохлориту, паливник із заскленими вогнетривкими дверцятами, канальну димооборотну систему, з'єднану з димарем, паливник виконаний у вигляді металевої топкової вставки, встановленої в конвекційну нішу, в перекритті якої виконано отвір для підключення топкової вставки, а в перекритті розподільного каналу виконано отвір, забезпечений засувкою, димові канали димооборотної системи облицьовані зсередини неконденсуючим матеріалом; як неконденсуючий матеріал використано шамот (Патент РФ № 2538557, м. кл. F24B 1/18, опубл. 27.03.2014 р.). Недоліком відомої конвекційно-акумулючої печі-каміна є складність конструкції та низька ефективність експлуатації. Найбільш близьким до теплоакумулюючого побутового опалювального пристрою є теплоакумулюючий побутовий опалювальний пристрій, що містить кожух (в подальшому корпус) і розміщену в ньому із зазором пічну вставку (в подальшому теплоакумулюючий блок), що представляє собою збірну конструкцію із з'єднаних між собою елементів, які утворюють толочну камеру, димовий зуб та димозбірник; елементи пічної вставки виконано із талькохлорита (Патент РФ № 66012, м. кл. F24H 7/00, опубл. 27.08.2007 p.). Недоліком відомого теплоакумулюючого побутового опалювального пристрою є низька ефективність експлуатації та низький ККД. В основу корисної моделі поставлено задачу створення такого теплоакумулюючого побутового опалювального пристрою, в якому за рахунок конструктивних змін з'являється можливість підвищення ефективності експлуатації та збільшення ККД. Поставлена задача вирішується тим, що: - теплоакумулюючий побутовий опалювальний пристрій, що містить корпус з топковою камерою та теплоакумулюючий блок, корпус встановлено на щонайменше два опорні елементи та поєднано з теплоакумулюючим блоком; - теплоакумулючий блок містить щонайменше чотири теплоакумулюючі елементи, які розміщені один над одним та мають центральний отвір і бічні отвори; - перший теплоакумулюючий елемент має щонайменше чотири бічні отвори та щонайменше дві сажотруски; - другий теплоакумулюючий елемент має щонайменше чотири бічні отвори; - третій теплоакумулюючий елемент має щонайменше чотири бічні отвори та розподільник, який поєднано з центральним отвором та двома ближчими до нього бічними отворами; - четвертий теплоакумулюючий елемент має щонайменше два бічні отвори, які зверху поєднані з центральним отвором, а знизу - з двома бічними отворами третього теплоакумулюючого елемента; бічні отвори теплоакумулюючих елементів поєднані між собою з утворенням бічних каналів; - центральний отвір між третім та четвертим теплоакумулюючим елементом містить шибер, який поєднано з балансиром, що розташований позаду теплоакумулюючого блока; - балансир через перший з'єднувальний елемент поєднано з першим регулюючим елементом, який виведено під корпус між опорними елементами; на виході четвертого теплоакумулюючого елемента розташовано димову трубу з кігелем, який через другий з'єднувальний елемент поєднано з другим регулюючим елементом, який виведено під корпус між опорними елементами; - теплоакумулюючі елементи виконано з жаростійкого бетону на основі відсіву, шамотного піску, діабазу, перліту, керамзиту, вермікуліту, як в'яжучу речовину містить глиноземний цемент, рідке скло, портландцемент, шлакопортландцемент, високоглиноземний цемент, а армуючою речовиною є базальтове волокно; - теплоакумулюючі елементи поєднано між собою за допомогою вогнетривкого клею або вогнетривкої мастики. На кресленнях схематично зображено теплоакумулюючий побутовий опалювальний пристрій, де на фіг. 1 зображено загальний вигляд теплоакумулюючого побутового опалювального пристрою, на фіг. 2 зображено переріз теплоакумулюючого блока, на фіг. 3 зображено задній вигляд теплоакумулюючого побутового опалювального пристрою. Теплоакумулюючий побутовий опалювальний пристрій, що містить корпус 1 з топковою камерою 2. Корпус 1 встановлено на щонайменше два опорні елементи 3, 4 та поєднано з теплоакумулюючим блоком 5. Теплоакумулюючий блок 5 містить щонайменше чотири теплоакумулюючі елементи 6, 7, 8, 9, які розміщені один над одним та мають центральний отвір 10. Перший теплоакумулюючий елемент 6 має щонайменше чотири бічні отвори 6.1, 6.2, 6.3, 1 UA 111667 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 6.4 та щонайменше дві сажотруски 18, 19. Другий теплоакумулюючий елемент 7 має щонайменше чотири бічні отвори 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 відповідно. Третій теплоакумулюючий елемент 8 має щонайменше чотири бічні отвори 8.1, 8.2, 8.3, 8.4 та розподільник 11, який поєднано з центральним отвором 10 та двома ближчими до нього бічними отворами 8.2, 8.3. Четвертий теплоакумулюючий елемент 9 має щонайменше два бічні отвори 9.1, 9.2, які зверху поєднані з центральним отвором 10, а знизу з двома бічними отворами 8.1, 8.4 третього теплоакумулюючого елемента 8. Бічні отвори теплоакумулюючих елементів 6, 7, 8, 9 поєднані між собою з утворенням бічних каналів 12.1, 12.2, 12.3, 12.4. Центральний отвір 10 між третім теплоакумулюючим елементом 8 та четвертим теплоакумулюючим елементом 9 містить шибер 13, який поєднано з балансиром 14, розташованим позаду теплоакумулюючого блока 5. Балансир 14 поєднано першим з'єднувальним елементом 20 з першим регулюючим елементом 15, який виведено під корпус 1 між опорними елементами 3 та 4. На виході після четвертого теплоакумулюючого елемента 9 розташовано димову трубу 16 з кігелем 17, який поєднано другим з'єднувальним елементом 21 з другим регулюючим елементом 22, який виведено під корпус 1 між опорними елементами 3 та 4. Теплоакумулюючий побутовий опалювальний пристрій працює наступним чином. В топковій камері 2, яка розміщена в корпусі 1 починається горіння палива. На першому етапі горіння шибер 13 відкритий і дим видаляється із центрального отвору 10. На другому етапі горіння палива шибер 13 закривається за допомогою регулюючого елемента 15, який знаходиться під корпусом 1 між опорними елементами 3 та 4. Перший регулюючий елемент 15 через перший з'єднувальний елемент 20 приводить в дію балансир 14, який знаходиться позаду теплоакумулюючого блока 5, а балансир 14 за допомогою шибера 13 закриває центральний отвір 10. В результаті цього починає працювати теплоакумулюючий блок 5, що встановлений на корпус 1. Потік відхідних газів надходить в теплоакумулючий блок 5 через центральний отвір 10, проходить через теплоакумулюючі елементи 6, 7 і надходить в розподільник 11 теплоакумулюючого елемента 8. Після цього відхідні гази з розподільника 11 надходять до теплоакумулюючого елемента 8, а через отвори 8.2, 8.3 та 7.2, 7.3 в другий теплоакумулюючий елемент 7, а потім через отвори 6.2, 6.3 в перший теплоакумулюючий елемент 6. Після цього відхідні гази піднімаються догори через отвори 6.1, 6.4 першого теплоакумулюючого елемента 6, отвори 7.1, 7.4 другого теплоакумулюючого елемента 7, отвори 8.1, 8.4 третього теплоакумулюючого елемента 8. І на завершальному етапі через отвори 9.1 та 9.2 четвертого теплоакумулюючого елемента 9 надходять в центральний отвір 10 і через відкритий кігель 17, який відкривається/закривається через другий з'єднувальний елемент 21 з другим регулюючим елементом 22, видаляються в димову трубу 16. Таким чином, тепло відхідних газів циркулює в теплоакумулюючому блоці 5 через теплоакумулюючі елементи 6, 7, 8, 9, поєднані між собою з утворенням бічних каналів 12.1, 12.2, 12.3, 12.4. Під час циркуляції тепла теплоакумулюючий блок 5 акумулює тепло і після завершення процесу горіння поступово віддає його в приміщення, що обігрівається. Після завершення опалювального сезону проводиться очищення теплоакумулюючого блока 5 через щонайменше дві сажотруски 18, 19 теплоакумулюючого елемента 6. З глибокої давнини одним з необхідних елементів житлового приміщення були побутові опалювальні пристрої: печі, каміни. Прототипом сучасних камінів і печей, без яких у наш час неможливо уявити, а також обігріти жоден заміський будинок, в далекі часи було звичайне багаття в печері - і камін, і багаття мають однакові функції - дарувати людям необхідне тепло і затишок. Сьогодні побутові опалювальні пристрої широко використовуються в приватних будинках і котеджах, як для приготування їжі, так і для обігрівання приміщення. Як паливо для них найбільш часто використовуються вугілля, пелети, натуральна деревина або газ. Їх створення можна назвати справжнім мистецтвом, яке є дуже актуальним протягом багатьох століть. Для обігріву приміщення найбільш оптимальним варіантом є саме теплоакумулюючі побутові опалювальні пристрої. Так, не втратили своєї актуальності і такі теплоакумулюючі побутові опалювальні пристрої як печі. Їх зазвичай встановлювали таким чином, щоб вони могли опалювати одну, максимум дві кімнати в будинку. Але на сьогоднішній день не так просто їх пов'язати із стильним сучасним інтер'єром. Окрім цього, в сучасних технічних рішеннях теплоакумулюючих побутових опалювальних пристроїв основним недоліком їх використання є не лише естетична складова, але й проблема низької ефективності їх роботи, через невисокий коефіцієнт корисної дії. Також більш сучасним конструктивним рішенням для обігріву приміщення та задоволення естетичних потреб є каміни. Однак при використанні таких побутових опалювальних пристроїв є значні тепловтрати, та значно нижчий коефіцієнт корисної дії, який складає лише 13-18 %. При 2 UA 111667 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 цьому тільки під час горіння. А також, не останню роль відіграє пожежонебезпека каміну відкритого типу. Конструктивне рішення запропонованого теплоакумулюючого побутового опалювального пристрою збільшує ефективність експлуатації та суттєво підвищує ККД, - до 90 %. Відбувається це за рахунок використання теплоакумулюючого блока, конструкція якого дозволяє ефективніше відбирати тепло відхідних газів та накопичувати його для подальшого поступового використання. Відбувається це за рахунок того, що відхідні гази по бічним каналам циркулюють в теплоакумулюючому блоці і таким чином відбувається збільшення часу їх знаходження в контакті з теплоакумулюючим матеріалом, що дозволяє більш ефективно накопичувати тепло під час горіння, а коли полум'я згасло - віддавати закумульоване тепло в приміщення протягом 12-15 годин. При цьому це тепло є комфортним і не пересушує повітря. За рахунок цього підвищується не тільки ККД теплоакумулюючого побутового опалювального пристрою, але підвищується ефективність роботи в цілому. Оскільки під час роботи знижується кількість палива, що використовується, на третину у порівнянні з аналогічною топкою без теплового акумулятора, що, в свою чергу, дозволяє суттєво скоротити витрати на опалювання будинку. При цьому теплоакумулюючий побутовий опалювальний пристрій здатний обігріти достатньо велику будівлю - до 100-120 кв. м. завдяки тому, що є можливість розведення теплого повітря по повітроводам у інші кімнати. Запропоноване конструктивне рішення теплоакумулюючого побутового опалювального пристрою пройшло випробування у реальних моделях та отримало схвальні відгуки. Серед переваг використання теплоакумулюючого побутового опалювального пристрою є те, що його конструкція відрізняється компактністю, і це дозволяє значно скоротити час для монтажу пристрою, а також сам зовнішній вигляд, адже камін у домі - це гарно і стильно, немає нічого кращого, як спостерігати за полум'ям в серці каміна. Крім цього, теплоакумулюючий побутовий опалювальний пристрій є самодостатнім, оскільки з ним можна позбутися залежності від газового опалення в будинку. І немає залежності від водопроводу, електрики. А також відзначена легкість у догляді, адже лише один раз на рік в кінці опалювального сезону необхідно почистити сажу в тепловому акумуляторі і центральній димовій трубі. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Теплоакумулюючий побутовий опалювальний пристрій, що містить корпус з топковою камерою та теплоакумулюючий блок, який відрізняється тим, що корпус встановлено на щонайменше два опорні елементи та поєднано з теплоакумулюючим блоком; теплоакумулючий блок містить щонайменше чотири теплоакумулюючі елементи, які розміщені один над одним та мають центральний отвір і бічні отвори; перший теплоакумулюючий елемент має щонайменше чотири бічні отвори та щонайменше дві сажотруски; другий теплоакумулюючий елемент має щонайменше чотири бічні отвори, третій теплоакумулюючий елемент має щонайменше чотири бічні отвори та розподільник, який поєднано з центральним отвором та двома ближчими до нього бічними отворами; четвертий теплоакумулюючий елемент має щонайменше два бічні отвори, які зверху поєднані з центральним отвором, а знизу з двома бічними отворами третього теплоакумулюючого елемента; бічні отвори теплоакумулюючих елементів поєднані між собою з утворенням бічних каналів; центральний отвір між третім та четвертим теплоакумулюючим елементом містить шибер, який поєднано з балансиром, розташованим позаду теплоакумулюючого блока; балансир через перший з'єднувальний елемент поєднано з першим регулюючим елементом, який виведено під корпус між опорними елементами; на виході четвертого теплоакумулюючого елемента розташовано димову трубу з кігелем, який через другий з'єднувальний елемент поєднано з другим регулюючим елементом, який виведено під корпус між опорними елементами. 2. Теплоакумулюючий побутовий опалювальний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що теплоакумулюючі елементи виконано з жаростійкого бетону на основі відсіву, шамотного піску, діабазу, перліту, керамзиту, вермікуліту, як в'яжучу речовину містить глиноземний цемент, рідке скло, портландцемент, шлакопортландцемент, високоглиноземний цемент, а армуючою речовиною є базальтове волокно. 3. Теплоакумулюючий побутовий опалювальний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що теплоакумулюючі елементи поєднано між собою за допомогою вогнетривкого клею або вогнетривкої мастики. 3 UA 111667 U 4 UA 111667 U 5 UA 111667 U Комп’ютерна верстка Т. Вахричева 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 6