RU204732U1

RU204732U1 - HEATING UNIT

Info

Publication number: RU204732U1
Application number: RU2021103590U
Authority: RU
Inventors: Максим Юрьевич Ваганов
Original assignee: Максим Юрьевич Ваганов
Priority date: 2021-02-12
Filing date: 2021-02-12
Publication date: 2021-06-08

Abstract

Заявленная полезная модель относится к устройствам, предназначенным для локального отопления, мобильных сооружений, например мобильных бытовок, вагонов или палаток. Отопительный агрегат включает корпус с камерой сгорания и дымоходом. В верхней части корпуса расположена дверца для загрузки топлива, а в нижней части корпуса - дверца для чистки золы. Внутри корпуса над камерой сгорания расположен пламяуловитель, выполненный с возможностью вертикального перемещения внутри корпуса по мере прогорания топлива. Дверца для чистки золы расположена на уровне камеры сгорания с возможностью обеспечения доступа к основанию закладки топлива и оснащена отверстием подачи окислителя с задвижкой для регулировки тяги. С внутренней стороны корпуса на отверстие подачи окислителя установлен защитный кожух, выполненный с возможностью предотвращения попадания пламени из топки через отверстие подачи окислителя за пределы корпуса. Улучшена компактность воздухогрейной печи с одновременным соблюдением требований пожаробезопасности. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.The claimed utility model relates to devices intended for local heating, mobile structures, such as mobile cabins, carriages or tents. The heating unit includes a housing with a combustion chamber and a chimney. In the upper part of the body there is a door for loading fuel, and in the lower part of the body there is a door for cleaning ash. A flame trap is located inside the housing above the combustion chamber, made with the possibility of vertical movement inside the housing as the fuel burns out. The ash-cleaning door is located at the level of the combustion chamber with the ability to provide access to the base of the fuel storage and is equipped with an oxidizer supply hole with a valve for adjusting the draft. On the inner side of the housing, a protective casing is installed on the oxidizer supply opening, made with the possibility of preventing the ingress of flame from the furnace through the oxidant supply opening outside the housing. The compactness of the hot-air furnace has been improved while meeting the fire safety requirements. 3 C.p. f-ly, 2 dwg.

Description

Заявленная полезная модель относится к устройствам, предназначенным для локального отопления, а именно к отопительным устройствам, работающим на твердом топливе. Основным назначением заявленного устройства является автономный обогрев мобильных сооружений, например мобильных бытовок, вагонов или палаток.The claimed utility model relates to devices intended for local heating, namely to heating devices operating on solid fuels. The main purpose of the claimed device is autonomous heating of mobile structures, such as mobile cabins, wagons or tents.

Из предшествующего уровня техники известна печь для сжигания твердого топлива, включающая корпус с дымоходом, при этом в верхней части корпуса расположена дверца для загрузки топлива, а в нижней части корпуса дверца для чистки золы, причем печь оснащена распределителем воздуха с воздуховодом, выполненным с возможностью подачи окислителя сверху вниз в автоматическом режиме (RU 2459145, 20.08.2012). Известное устройство имеет сложную систему подачи окислителя в камеру сгорания, которая функционирует при условии подключения к электропитанию, что исключает возможность эксплуатации данного устройства автономно, например в мобильных помещениях, таких как палатки или бытовки.A furnace for burning solid fuel is known from the prior art, including a housing with a chimney, wherein a door for loading fuel is located in the upper part of the housing, and a door for cleaning ash in the lower part of the housing, and the furnace is equipped with an air distributor with an air duct configured to supply oxidizer from top to bottom in automatic mode (RU 2459145, 20.08.2012). The known device has a complex system for supplying an oxidizer to the combustion chamber, which functions under the condition of being connected to a power supply, which excludes the possibility of operating this device autonomously, for example, in mobile rooms such as tents or cabins.

Известна печь, включающая топку, оборотный дымовой канал, дымоход, дверку, закрывающее устройство, дымовое отверстие, которое в процессе открывания дверки переходит из рабочего закрытого положения в открытое положение, причем дымовое отверстие открывает вход в прямой вытяжной канал и находится в передней части топки на высоте, обеспечивающей его полное перекрытие закрывающим устройством, которое представляет собой металлическую пластину, жестко установленную в верхней части дверки горизонтально или практически горизонтально, при этом площадь пластины является необходимой и достаточной для перекрытия дымового отверстия (RU 2561196, 20.07.2015). В известном устройстве отсутствует возможность безопасной регулировки тяги, поскольку для усиления тяги необходимо приоткрыть дверцу топки, что может привести к выходу пламени за ее пределы и неконтролируемому горению. Кроме того, в случае возникновения обратной тяги существует риск задымления помещения.There is a known stove, which includes a firebox, a return smoke channel, a chimney, a door, a closing device, a smoke hole, which, in the process of opening the door, goes from the working closed position to the open position, and the smoke hole opens the entrance to the direct exhaust channel and is located in the front part of the furnace on height, ensuring its complete overlap with a closing device, which is a metal plate rigidly mounted in the upper part of the door horizontally or almost horizontally, while the area of the plate is necessary and sufficient to cover the smoke hole (RU 2561196, 20.07.2015). In the known device there is no possibility of safe regulation of the draft, since to increase the draft it is necessary to slightly open the door of the furnace, which can lead to the escape of the flame beyond its limits and uncontrolled combustion. In addition, in the event of reverse draft, there is a risk of smoke generation in the room.

Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является печь для мобильных сооружений, содержащая корпус, в котором расположена ограниченная колосниковой решеткой камера сгорания с дверцей для загрузки топлива и канал подачи окислителя с регулируемой задвижкой в нижней части корпуса, при этом над камерой сгорания расположена подвижная заслонка, а дымоход защищен искроуловителем, выполненным в виде вертикальной пластины разделяющей корпус на камеру сгорания и полость искроуловителя в который входит патрубок дымохода (см. RU 145329, 20.09.2014). В известном устройстве обеспечена пожаробезопасность при возможности автономной эксплуатации печи в мобильных помещениях, благодаря наличию искроуловителя, а также колосниковой решетки, отделяющей прогорающее топливо от канала подачи окислителя, исключая попадание пламени за пределы корпуса устройства в случае обратной тяги. Однако наличие колосниковой решетки, а также расположение полости искроуловителя в конструкции известного устройства увеличивает габариты корпуса печи, что особенно критично при ее эксплуатации в компактных мобильных сооружениях, обладающих малой площадью по сравнению с площадями жилых и иных сооружений.The closest analogue of the claimed utility model is a furnace for mobile structures, comprising a housing containing a combustion chamber bounded by a grate with a door for loading fuel and an oxidizer supply channel with an adjustable valve in the lower part of the housing, with a movable damper located above the combustion chamber, and The chimney is protected by a spark arrester made in the form of a vertical plate dividing the body into a combustion chamber and a spark arrester cavity, which contains the chimney pipe (see RU 145329, 09/20/2014). In the known device, fire safety is provided with the possibility of autonomous operation of the furnace in mobile rooms, due to the presence of a spark arrester, as well as a grate separating the burning fuel from the oxidizer supply channel, excluding the ingress of flame outside the device body in the event of reverse thrust. However, the presence of the grate, as well as the location of the spark arrester cavity in the design of the known device increases the dimensions of the furnace body, which is especially critical when operating in compact mobile structures with a small area compared to the areas of residential and other structures.

Решение технической проблемы заключается в разработке компактной конструкции отопительного агрегата, обеспечивающего его автономную и безопасную эксплуатацию внутри мобильных сооружений.The solution to the technical problem lies in the development of a compact design of the heating unit, which ensures its autonomous and safe operation inside mobile structures.

Техническим результатом при решении технической задачи является повышение компактности отопительного агрегата с одновременным соблюдением требований пожаробезопасности.The technical result in solving the technical problem is to increase the compactness of the heating unit while meeting the fire safety requirements.

Достижение технического результата обеспечивает отопительный агрегат, включающий корпус с камерой сгорания и дымоходом, при этом в верхней части корпуса расположена дверца для загрузки топлива, а в нижней части корпуса дверца для чистки золы, причем агрегат включает задвижку для регулировки тяги, а также установленный внутри корпуса пламяуловитель, характеризующаяся тем, что пламяуловитель расположен над камерой сгорания, а дверца для чистки золы расположена на уровне камеры сгорания с возможностью обеспечения доступа к основанию закладки топлива и оснащена отверстием подачи окислителя с задвижкой для регулировки тяги, а также защитным кожухом, выполненным с возможностью предотвращения попадания пламени через отверстие подачи окислителя за пределы корпуса.The achievement of the technical result is provided by a heating unit, which includes a housing with a combustion chamber and a chimney, while in the upper part of the housing there is a door for loading fuel, and in the lower part of the housing a door for cleaning ash, and the unit includes a valve for adjusting the draft, as well as installed inside the housing a flame trap, characterized in that the flame trap is located above the combustion chamber, and the ash cleaning door is located at the level of the combustion chamber with the ability to provide access to the base of the fuel fill and is equipped with an oxidizer supply hole with a valve for adjusting the draft, as well as a protective casing designed to prevent the ingress of flame through the oxidizer supply hole outside the housing.

Согласно заявленной полезной модели, пламяуловитель выполнен в виде металлического диска с упором и установлен на направляющей с возможностью перемещения внутри корпуса в вертикальном направлении по мере прогорания твердого топлива с обеспечением свободного пространства между пламяуловителем и твердым топливом за счет упора.According to the claimed utility model, the flame arrester is made in the form of a metal disk with a stop and is mounted on a guide with the ability to move inside the housing in the vertical direction as the solid fuel burns out, providing a free space between the flame arrester and the solid fuel due to the stop.

Согласно заявленной полезной модели, между краем пламяуловителя и внутренней стенкой корпуса образован кольцевой зазор 1-3 см, при этом в пламяуловителе выполнены сквозные отверстия.According to the claimed utility model, an annular gap of 1-3 cm is formed between the edge of the flame trap and the inner wall of the housing, and through holes are made in the flame trap.

Согласно заявленной полезной модели, корпус печи включает кольцевое основание, по окружности которого выполнены вентиляционные отверстия.According to the claimed utility model, the furnace body includes an annular base, around which ventilation holes are made.

Полезная модель поясняется фигурами.The utility model is illustrated with figures.

На фиг. 1 представлена печь воздухогрейная.FIG. 1 shows an air-heating furnace.

На фиг. 2 представлен фрагмент нижней части корпуса.FIG. 2 shows a fragment of the lower part of the body.

Отопительный агрегат включает корпус 1 с камерой сгорания 2 и дымоходом 3. В верхней части корпуса расположена дверца 4 для загрузки топлива, а в нижней части корпуса дверца 5 для чистки золы с отверстием подачи окислителя 6 и задвижкой для регулировки тяги 7. Внутри корпуса над камерой сгорания 2 расположен пламяуловитель 8, образующий полость пламяуловителя 9 в которую входит дымоход 3. Пламяуловитель 8 выполнен в виде металлического диска с упором 10 и установлен на направляющей 11 с возможностью перемещения внутри корпуса в вертикальном направлении по мере прогорания твердого топлива и с обеспечением свободного пространства между пламяуловителем 8 и твердым топливом за счет упора 10. Дверца 5 для чистки золы расположена уровне камеры сгорания 2 с возможностью обеспечения доступа к основанию 12. С внутренней стороны дверцы 5 отверстие подачи окислителя 6 прикрывает защитный кожух 13, обеспечивающий предотвращение попадания пламени из камеры сгорания 2 через отверстие 6 за пределы корпуса в случае обратной тяги. Между краем пламяуловителя 8 и внутренней стенкой корпуса 1 образован кольцевой зазор 1-3 см, для обеспечения свободного вертикального перемещения пламяуловителя. Кроме того, в пламяуловителе могут быть выполнены сквозные отверстия 14 для улучшенной тяги окислителя. Корпус печи 1 включает кольцевое основание 15, по окружности которого выполнены вентиляционные отверстия 16.The heating unit includes a body 1 with a combustion chamber 2 and a chimney 3. In the upper part of the body there is a door 4 for loading fuel, and in the lower part of the body there is a door 5 for cleaning ash with an oxidizer supply hole 6 and a latch for adjusting the draft 7. Inside the body above the chamber combustion 2 there is a flame trap 8, which forms a cavity of the flame trap 9 into which the chimney 3 enters. The flame trap 8 is made in the form of a metal disk with a stop 10 and is installed on the guide 11 with the ability to move inside the housing in the vertical direction as the solid fuel burns out and with the provision of free space between flame trap 8 and solid fuel due to the stop 10. The door 5 for cleaning ash is located at the level of the combustion chamber 2 with the ability to provide access to the base 12. On the inside of the door 5, the oxidizer supply hole 6 covers the protective casing 13, which prevents the ingress of flame from the combustion chamber 2 through hole 6 outside the rpus in the case of reverse thrust. An annular gap of 1-3 cm is formed between the edge of the flame trap 8 and the inner wall of the housing 1 to ensure free vertical movement of the flame trap. In addition, through holes 14 may be provided in the flame trap for improved oxidant thrust. The furnace body 1 includes an annular base 15, around the circumference of which ventilation holes 16 are made.

Заявленная полезная модель может быть использована для автономного отопления тентовых сооружений, например палаток или бытовок, где особое внимание уделяется компактности и пожаробезопасности печи. В частности, конструкция заявленной полезной модели позволяет обеспечить все требования пожаробезопасности с одновременным улучшением компактности устройства в сравнении с ближайшим аналогом. Заявленная отопительный агрегат (печь воздухогрейная) может быть установлена в палатке на кольцевом основании 15, по окружности которого выполнены вентиляционные отверстия 16, предотвращающие возрастание температуры до критического значения под основанием 12 камеры сгорания 2 в процессе эксплуатации печи. При этом патрубок дымохода 3 выводится через крышу палатки наружу. Топливо загружают в камеру сгорания 2 через дверцу 4 и поджигают сверху. Установленный на направляющей 11 пламяуловитель 8 выполнен с возможностью регулирования его вертикального положения внутри камеры сгорания 2 за счет известных из уровня техники средств, например таких как телескопическая труба или металлический трос (не показаны) и соответствующих зажимов, обеспечивающих фиксацию пламяуловителя 8 в нужном положении. При ослаблении фиксаторов положения (не показаны) пламяуловителя 8, его вертикальная позиция внутри камеры сгорания 2 меняется по мере прогорания твердого топлива. При этом упор 10 пламяуловителя упирается в горящее твердое топливо, сохраняя определенное пространство между горящим топливом и пламяуловителем и таким образом пламяуловитель 8, по мере прогорания топлива, под собственным весом опускается вниз. После загрузки и поджигания топлива отпускают фиксацию пламяуловителя 8, а задвижку для регулировки тяги 7 переводят в положение открыто и таким образом осуществляют контролируемое сжигание твердого топлива в печи. Причем использование в заявленной конструкции пламяуловителя 8 гарантированно исключает возможность попадания искр или пламени в дымоход 3, а наличие с внутренней стороны дверцы 5 защитного кожуха 13 предохраняет выход пламени через открытую задвижку 7 за пределы корпуса 1 в случае возникновения обратной тяги. Кроме того, пламяуловитель 8, создавая препятствие для поднимающихся горячих газов и направляя их в зону нагрева на стенки корпуса, увеличивает, таким образом, интенсивность прогрева стенок, поднимая КПД агрегата. Защитный кожух 13 может быть выполнен из двух симметричных треугольных пластин 17 из металла, одна пара граней которых зафиксирована (при помощи сварки или заклепок) с внутренней стороны дверцы 5, закрывая отверстие 6 с двух сторон. При этом на верхнюю пару граней треугольных пластин 17 установлена и зафиксирована прямоугольная пластина 18 предотвращая прямой доступ пламени к отверстию 6 в дверце 5, а нижняя пара граней пластин 17 образуют свободный канал для циркуляции окислителя внутри камеры сгорания. Существенным в заявленной конструкции является то, что пламяуловитель 8 расположенный над камерой сгорания 2 образует полость 14 в верхней части корпуса, минимизируя таким образом площадь необходимую под установку агрегата в помещении. В прототипе, в котором полость пламяуловителя расположена на одном уровне с камерой сгорания, площадь под установку такой печи увеличивается на величину равную площади полости пламяуловителя. Не менее существенным в заявленной конструкции является то, что дверца 5 для чистки золы расположена на уровне камеры сгорания 2 с возможностью обеспечения доступа к основанию 12 закладки топлива, что исключает необходимость включения в конструкцию дополнительного канала для подачи окислителя и ящика зольника (как, например в прототипе), что позволяет уменьшить габариты заявленной печи по высоте. Причем возможность безопасной эксплуатации заявленной полезной модели по назначению обеспечивается наличием защитного кожуха 13, выполненного с возможностью предотвращения попадания пламени из камеры сгорания 2 через отверстие 7 подачи окислителя за пределы корпуса 1. Отсутствие необходимости включения в заявленную конструкцию дополнительного канала для подачи окислителя и ящика зольника позволяет обеспечить необходимый исходный объем для полсти 14 пламяуловителя. Таким образом, совокупность отличительных признаков заявленной полезной модели, при условии равных объемов камеры сгорания заявленного отопительного агрегата и камеры сгорания прототипа, обеспечивает большую компактность его конструкции, которая может быть использована для отопления в тентовых и других мобильных сооружений без риска возникновения пожара. Также заявленная конструкция помимо обеспечения явного технического результата направлена на расширение арсенала технических средств аналогичного назначения, поскольку обладает целым рядом уникальных отличительных признаков от аналогов известных из уровня техники, являясь при этом простой в изготовлении и удобной в использовании.The declared utility model can be used for autonomous heating of tent structures, for example, tents or cabins, where special attention is paid to the compactness and fire safety of the stove. In particular, the design of the claimed utility model makes it possible to meet all fire safety requirements while improving the compactness of the device in comparison with the closest analogue. The declared heating unit (air-heating stove) can be installed in a tent on an annular base 15, around the circumference of which ventilation holes 16 are made, which prevent the temperature from rising to a critical value under the base 12 of the combustion chamber 2 during the operation of the stove. In this case, the chimney pipe 3 is led out through the roof of the tent. Fuel is loaded into the combustion chamber 2 through the door 4 and ignited from above. The flame arrester 8 installed on the guide 11 is configured to adjust its vertical position inside the combustion chamber 2 by means of means known from the prior art, for example, such as a telescopic pipe or a metal cable (not shown) and corresponding clamps, which secure the flame arrester 8 in the desired position. When loosening the position latches (not shown) of the flame trap 8, its vertical position inside the combustion chamber 2 changes as the solid fuel burns out. In this case, the stop 10 of the flame trap abuts against the burning solid fuel, maintaining a certain space between the burning fuel and the flame trap, and thus the flame trap 8, as the fuel burns out, goes down under its own weight. After loading and igniting the fuel, the fixing of the flame trap 8 is released, and the valve for adjusting the draft 7 is moved to the open position, and thus the controlled combustion of solid fuel in the furnace is carried out. Moreover, the use in the claimed design of the flame trap 8 is guaranteed to exclude the possibility of sparks or flame entering the chimney 3, and the presence of a protective casing 13 on the inside of the door 5 prevents the flame from escaping through the open valve 7 outside the housing 1 in the event of a reverse draft. In addition, the flame trap 8, creating an obstacle for the rising hot gases and directing them to the heating zone on the walls of the body, thus increases the intensity of heating the walls, raising the efficiency of the unit. The protective casing 13 can be made of two symmetrical triangular metal plates 17, one pair of edges of which is fixed (by welding or rivets) from the inside of the door 5, closing the opening 6 on both sides. At the same time, a rectangular plate 18 is installed and fixed on the upper pair of edges of the triangular plates 17 preventing direct access of the flame to the hole 6 in the door 5, and the lower pair of the edges of the plates 17 form a free channel for circulation of the oxidizer inside the combustion chamber. Essential in the claimed design is that the flame trap 8 located above the combustion chamber 2 forms a cavity 14 in the upper part of the housing, thus minimizing the area required for installing the unit in the room. In the prototype, in which the cavity of the flame trap is located at the same level with the combustion chamber, the area for installing such a furnace increases by an amount equal to the area of the cavity of the flame trap. No less important in the claimed design is that the ash cleaning door 5 is located at the level of the combustion chamber 2 with the ability to provide access to the base 12 of the fuel insert, which eliminates the need to include an additional channel for the oxidizer supply and the ash pan (as, for example, in prototype), which makes it possible to reduce the dimensions of the declared furnace in height. Moreover, the possibility of safe operation of the claimed utility model for its intended purpose is ensured by the presence of a protective casing 13, made with the possibility of preventing the ingress of flame from the combustion chamber 2 through the opening 7 of the oxidant supply outside the housing 1. The absence of the need to include an additional channel for supplying the oxidizer and the ash pan into the declared structure allows provide the required initial volume for half of the 14 flame trap. Thus, the set of distinctive features of the claimed utility model, provided that the volumes of the combustion chamber of the claimed heating unit and the combustion chamber of the prototype are equal, provides a greater compactness of its design, which can be used for heating in awning and other mobile structures without the risk of fire. Also, the claimed design, in addition to providing an explicit technical result, is aimed at expanding the arsenal of technical means for a similar purpose, since it has a number of unique distinctive features from analogs known from the prior art, while being easy to manufacture and convenient to use.

Claims

1. A heating unit, including a housing with a combustion chamber and a chimney, while in the upper part of the housing there is a door for loading fuel, and in the lower part of the housing there is a door for cleaning ash, and the unit includes a valve for adjusting the draft, as well as a flame trap installed inside the housing characterized in that the flame trap is located above the combustion chamber and is made with the possibility of vertical movement inside the housing as the fuel burns out, and the ash cleaning door is located at the level of the combustion chamber with the ability to provide access to the base of the fuel fill and is equipped with an oxidizer supply hole with a valve for adjustment thrust, as well as a protective casing made with the possibility of preventing the ingress of flame from the combustion chamber through the oxidizer supply hole outside the housing.

2. The heating unit according to claim 1, characterized in that the flame trap is made in the form of a metal disk with a stop and is mounted on a guide with the ability to move inside the housing in the vertical direction as the solid fuel burns out and with the provision of free space between the flame trap and solid fuel due to emphasis.

3. The heating unit according to claim 1, characterized in that an annular gap of 1-3 cm is formed between the edge of the flame trap and the inner wall of the housing, and through holes are made in the flame trap.

4. A heating unit according to claim 1, characterized in that the furnace body includes an annular base, around the circumference of which ventilation holes are made.