RU2830055C1

RU2830055C1 - Automatic biofireplace with external unit

Info

Publication number: RU2830055C1
Application number: RU2024106001A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Иванович Жилин; Александр Григорьевич Сергеев
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Эиртон"
Filing date: 2024-03-07
Publication date: 2024-11-11

Abstract

FIELD: combustion apparatus.

SUBSTANCE: invention relates to furnaces with open furnaces, namely to fireplaces with evaporative burners operating on liquid fuel for heating rooms and decorative purposes. Automatic biofireplace contains a housing and a fuel tank connected to an intermediate tank, which is connected by the principle of communicating vessels to an evaporation tank equipped with at least one heating element and an evaporation tube, and equipped with power supply, control and electric ignition units. Fireplace has an external block made of ceramics, which is a hollow structure simulating solid fuel, connected to an evaporation tube and having slots arranged randomly along its entire surface. At the same time in slots there are heating filaments made in the form of steel heat-treated rods.

EFFECT: providing intense thermal radiation from heating filaments, which is highlighted against the background of thermal radiation from the external unit when they are heated with burning vapours of liquid fuel.

5 cl, 5 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

Изобретение относится к печам с открытыми топками, а именно к каминам с испарительными горелками, работающим на жидком топливе для обогрева помещений и декоративных целей.The invention relates to stoves with open fireboxes, namely to fireplaces with evaporative burners operating on liquid fuel for heating rooms and decorative purposes.

Уровень техникиState of the art

Слово «камин» произошло от латинского caminus и означает «открытый очаг», основная задача которого отопление и приготовление пищи при сгорании твердого топлива. Различные конструкции каминов известны достаточно давно, а огонь в развитии цивилизации и жизни человечества всегда играл особую роль. Со временем возросли требования пользователей к внешнему виду камина, так как камин стал в большей степени частью интерьера с обязательной имитацией эффекта горения, чем устройством для отопления или приготовления пищи. Эффект горения обеспечивают традиционные конструкции каминов, но они обладают следующими недостатками: повышенная пожароопасность, необходимость строительства дымового канала и подключение к нему, большие габариты и требования к минимальной площади помещения с вентиляцией, капитальные затраты на возведение конструкции камина, сложность и периодичность обслуживания камина, невысокая теплопроизводительность, необходимость в обустройстве места для хранения топлива.The word "fireplace" comes from the Latin caminus and means "open hearth", the main purpose of which is heating and cooking by burning solid fuel. Various designs of fireplaces have been known for a long time, and fire has always played a special role in the development of civilization and human life. Over time, user requirements for the appearance of the fireplace have increased, since the fireplace has become more of a part of the interior with a mandatory imitation of the combustion effect than a device for heating or cooking. The combustion effect is provided by traditional fireplace designs, but they have the following disadvantages: increased fire hazard, the need to build a smoke channel and connect to it, large dimensions and requirements for the minimum area of the room with ventilation, capital costs for the construction of the fireplace structure, the complexity and frequency of fireplace maintenance, low heat output, the need to equip a place for storing fuel.

Перечисленных недостатков лишены так называемые «биокамины» с сохранением эффекта горения, которые по способу имитации огня условно можно разделить на:The so-called "bio-fireplaces" with the preservation of the combustion effect are free from the listed disadvantages; according to the method of simulating fire, they can be conditionally divided into:

– оптические, в которых имитируется процесс горения за счет различных оптических явлений;– optical, in which the combustion process is simulated due to various optical phenomena;

– проекционные, создающий изображение горящего топлива;– projection, creating an image of burning fuel;

– паровые, использующие открытое горение испаряющихся паров жидкого топлива.- steam, using open combustion of evaporating vapors of liquid fuel.

Наиболее реалистичный эффект горения создают паровые биокамины, которые благодаря открытому огню также обеспечивают отопительную функцию, в межсезонье они могут быть основным источником тепла в помещении. В качестве жидкого топлива в них используют спирт, который в процессе горения не выделяет сажу и дым, а также абсолютно безвредный для человека и окружающей среды. Такие конструкции наиболее современны, безопасны и экологичны. Поскольку камины в настоящее время являются также предметом интерьера, к их конструкции кроме реализации отопительной функции предъявляют повышенные требования по дизайну и обеспечению реалистичного внешнего вида горения твердого топлива, как в традиционных каминах. На сегодняшний день удовлетворение этих требований связано с рядом технических сложностей, что наблюдается в следующих известных конструкциях.The most realistic combustion effect is created by steam bio-fireplaces, which, thanks to the open fire, also provide a heating function; in the off-season, they can be the main source of heat in the room. They use alcohol as a liquid fuel, which does not emit soot or smoke during combustion, and is also absolutely harmless to humans and the environment. Such designs are the most modern, safe and environmentally friendly. Since fireplaces are now also an interior item, their design, in addition to the implementation of the heating function, is subject to increased requirements for design and ensuring a realistic appearance of solid fuel combustion, as in traditional fireplaces. Today, meeting these requirements is associated with a number of technical difficulties, which is observed in the following well-known designs.

Известен топливный элемент камина, содержащий выполненный из термостойкого материала корпус, служащий резервуаром для жидкого топлива, и испарительный элемент из изотропного пористого термостойкого материала, установленный в корпус без существенных свободных пространств между ним и внутренней поверхностью корпуса и служащий для впитывания жидкого топлива из резервуара и доставки его в зону сгорания над поверхностью испарительного элемента, образованную, по меньшей мере, одним отверстием в крышке корпуса над испарительным элементом, при этом в крышке корпуса имеется также отверстие для заливки топлива, при этом испарительный элемент может быть выполнен, по меньшей мере, с одним каналом распределения топлива, который полностью заключен внутри испарительного элемента, отличающийся тем, что отверстие для заливки топлива расположено в центральной части крышки корпуса в непосредственной близости к отверстию зоны сгорания, при этом в испарительном элементе, под имеющимся в крышке корпуса отверстием для заливки топлива, выполнено отверстие, сообщающееся с каналом распределения топлива (см. патент RU 158058 U1, опубл. 20.12.2015 г.).A known fuel element for a fireplace comprises a housing made of a heat-resistant material, which serves as a reservoir for liquid fuel, and an evaporative element made of an isotropic porous heat-resistant material, installed in the housing without significant free spaces between it and the inner surface of the housing and serving to absorb liquid fuel from the reservoir and deliver it to the combustion zone above the surface of the evaporative element, formed by at least one opening in the cover of the housing above the evaporative element, wherein the cover of the housing also has an opening for filling with fuel, wherein the evaporative element can be made with at least one fuel distribution channel, which is completely enclosed inside the evaporative element, characterized in that the opening for filling with fuel is located in the central part of the cover of the housing in the immediate vicinity of the opening of the combustion zone, wherein in the evaporative element, under the opening for filling with fuel available in the cover of the housing, an opening is made communicating with the fuel distribution channel (see patent RU 158058 U1, published 20.12.2015).

Известно устройство безопасного автоматического горения испарительного типа на жидком топливе, которое содержит топливный бак, который может быть установлен как в корпусе устройства, так и за его пределами, горелку с камерой испарения, которая выполнена с возможностью получения длинной линии огня, топливный насос, с возможностью работы в реверсивном режиме, топливный перелив с обратным клапаном, задающий точный объем топлива в камере испарения, блок управления с подобранными программными алгоритмами работы горелки, электрически безопасный керамический поджигатель, вынесенный за габарит самой горелки, активную систему охлаждения в виде термоэлектрических преобразователей и вентиляторов охлаждения, модули Wi-Fi, Bluetooth для беспроводного подключения к системе «Умный дом» и глобальной компьютерной сети, датчик обнаружения пламени в системе контроля, датчики угарного и углекислого газа в системе контроля (см. патент RU 2645047 C2, опубл. 15.02.2018 г.).A device for safe automatic combustion of the evaporative type on liquid fuel is known, which contains a fuel tank that can be installed both in the device body and outside it, a burner with an evaporation chamber, which is designed with the ability to obtain a long line of fire, a fuel pump with the ability to operate in a reverse mode, a fuel overflow with a check valve that sets the exact volume of fuel in the evaporation chamber, a control unit with selected software algorithms for the burner operation, an electrically safe ceramic igniter located outside the overall dimensions of the burner itself, an active cooling system in the form of thermoelectric converters and cooling fans, Wi-Fi and Bluetooth modules for wireless connection to the Smart Home system and the global computer network, a flame detection sensor in the control system, carbon monoxide and carbon dioxide sensors in the control system (see patent RU 2645047 C2, published 15.02.2018).

К недостаткам описанных конструкций относится создание эффекта горения из линии огня на верхней панели устройства без внешнего блока, что не обеспечивает высокой концентрации тепла и не воспроизводит эффект горения твердого топлива традиционных каминов.The disadvantages of the described designs include the creation of a combustion effect from a line of fire on the top panel of the device without an external unit, which does not provide a high concentration of heat and does not reproduce the effect of burning solid fuel in traditional fireplaces.

В полной мере воспроизвести эффект горения твердого топлива позволяет внешний блок каминов, имитирующий твердое топливо. Внешние блоки широко применяется в различных имитаторах каминов. Обычно такие конструкции не относятся к паровым биокаминам, но они широко известны и распространены, что подтверждает актуальность обеспечения в современных каминах визуального эффекта горения твердого топлива. Стремление создать устройства, максимально воспроизводящие процесс горения твердого топлива традиционных каминов, наблюдается в следующих известных конструкциях.The external block of fireplaces simulating solid fuel allows to fully reproduce the effect of solid fuel combustion. External blocks are widely used in various fireplace imitators. Usually, such designs do not belong to steam bio-fireplaces, but they are widely known and widespread, which confirms the relevance of providing a visual effect of solid fuel combustion in modern fireplaces. The desire to create devices that maximally reproduce the process of solid fuel combustion in traditional fireplaces is observed in the following well-known designs.

Известен камин, имитирующий горение твердого топлива, содержащий топливник с источником горения и с имитацией твердого топлива, отличающийся тем, что источник горения выполнен в виде таблеток сухого горючего, камин снабжен дозатором для подачи в топливник источника горения; снабжен источником света, расположенным под имитацией твердого топлива; над источником света расположена крыльчатка с вертикальной осью вращения (см. патент RU 11591U1, опубл. 16.10.1999 г.).A fireplace is known that simulates the combustion of solid fuel, comprising a firebox with a combustion source and with imitation solid fuel, characterized in that the combustion source is made in the form of dry fuel tablets, the fireplace is equipped with a dispenser for feeding the combustion source into the firebox; it is equipped with a light source located under the imitation solid fuel; an impeller with a vertical axis of rotation is located above the light source (see patent RU 11591U1, published 16.10.1999).

К недостаткам описанного камина относятся: применение таблеток сухого горючего для поддержания горения; дополнительные элементы, усложняющие конструкцию, в виде источника красного света под имитацией твердого топлива для создания впечатления раскаленных углей, и крыльчатки с вертикальной осью вращения, которая создаёт эффект мерцания раскалённых углей.The disadvantages of the described fireplace include: the use of dry fuel tablets to maintain combustion; additional elements that complicate the design, in the form of a red light source under the imitation of solid fuel to create the impression of hot coals, and an impeller with a vertical axis of rotation, which creates the effect of flickering hot coals.

Известен камин, содержащий наружные стенки и смонтированную внутри них топку, отличающийся тем, что внутреннее пространство между стенками и топкой заполнено сыпучим минеральным материалом, а топка выполнена из листовой нержавеющей стали; наружные стенки выполнены из искусственных теплостойких плит с имитацией под натуральный камень; в качестве сыпучего материала использован песок; и устройство для имитации горящих поленьев, состоящее из газовой горелки и декоративных поленьев с отверстиями для выхода факелов горящего газа, отличающееся тем, что в качестве декоративных поленьев используются поленья из натурального дерева, пропитанные негорючим составом; в качестве негорючего состава используется хлорное железо и силикат натрия (см. патент RU 12602 U1, опубл. 20.01.2000 г.).A fireplace is known, comprising outer walls and a firebox mounted inside them, characterized in that the internal space between the walls and the firebox is filled with loose mineral material, and the firebox is made of sheet stainless steel; the outer walls are made of artificial heat-resistant slabs imitating natural stone; sand is used as a loose material; and a device for simulating burning logs, consisting of a gas burner and decorative logs with holes for the exit of torches of burning gas, characterized in that logs made of natural wood impregnated with a non-combustible composition are used as decorative logs; ferric chloride and sodium silicate are used as a non-combustible composition (see patent RU 12602 U1, published 20.01.2000).

К недостаткам описанного камина относится применение декоративного полена, выполненного из натурального дерева и пропитанного специальным составом, действующего ограниченное время, по истечении которого декоративное полено может загореться. Кроме того, при работе камина из вертикальных газовыпускных отверстий выходят факелы горящего газа, имитирующие языки пламени горящего полена, что создает эффект «языки пламени из отверстий в полене» и ненатуральную имитацию процесса горения полена. Также не выполняются условия по экологической безопасности из-за использования газа в качестве топлива.The disadvantages of the described fireplace include the use of a decorative log made of natural wood and impregnated with a special composition, which is effective for a limited time, after which the decorative log can catch fire. In addition, when the fireplace is in operation, torches of burning gas come out of the vertical gas outlets, imitating the flames of a burning log, which creates the effect of "flames from holes in the log" and an unnatural imitation of the process of burning a log. Also, environmental safety conditions are not met due to the use of gas as fuel.

Следующие конструкции не обладают отопительной функцией, но имеют внешний блок, имитирующий твердое топливо.The following designs do not have a heating function, but have an external unit that imitates solid fuel.

Известно устройство имитации пламени и дыма, включающее имитатор топлива с отверстиями, источник света, генератор аэрозоля, включающий, по меньшей мере, одну систему подачи жидкости, соединенную с системой каналов для подачи жидкости, и ультразвуковые преобразователи, отличающееся тем, что, по меньшей мере, каждый упомянутый ультразвуковой преобразователь соединен с соответствующим каналом для подачи жидкости с возможностью образования аэрозоля на выходе упомянутого канала, а, по меньшей мере, каждый канал для подачи жидкости совмещен с соответствующим отверстием, выполненным в имитаторе топлива, с возможностью образования канала для выхода аэрозоля через упомянутый имитатор топлива (см. патент RU 137598 U1, опубл. 20.02.2014 г.).A device for simulating flame and smoke is known, comprising a fuel simulator with holes, a light source, an aerosol generator comprising at least one liquid supply system connected to a system of channels for supplying liquid, and ultrasonic transducers, characterized in that at least each said ultrasonic transducer is connected to a corresponding channel for supplying liquid with the possibility of forming an aerosol at the outlet of said channel, and at least each channel for supplying liquid is combined with a corresponding opening made in the fuel simulator, with the possibility of forming a channel for the outlet of an aerosol through said fuel simulator (see patent RU 137598 U1, published 20.02.2014).

Известно устройство для электрокамина с имитацией открытого огня, включающее: муляж топливных элементов; по крайней мере, один источник света, создающий эффект пламени; емкость для жидкости; набор электродов, опускаемых в емкость для жидкости и предназначенных для ее испарения; датчик уровня жидкости (см. патент RU 144155 U1, опубл. 10.08.2014 г.).A device for an electric fireplace with an imitation of an open fire is known, including: a dummy fuel element; at least one light source creating a flame effect; a container for liquid; a set of electrodes lowered into the container for liquid and intended for its evaporation; a liquid level sensor (see patent RU 144155 U1, published 10.08.2014).

Известен электрокамин, включающий корпус с подложкой, под которой расположены контейнер для жидкости, устройство распределения пара, нагревательный элемент с двумя несквозными отверстиями и источник света, при этом подложка выполнена в виде имитатора топлива с возможностью выдвижения из корпуса, контейнер для жидкости содержит крышку, а устройство распределения пара содержит отверстия для входа и выхода пара, причем отверстие для входа пара контактирует с одним из отверстий в нагревательном элементе, а с другим отверстием в нагревательном элементе контактирует крышка контейнера для жидкости, при этом контейнер для жидкости и устройство распределения пара расположены над нагревательным элементом (см. патент RU 150453 U1, опубл. 20.02.2015 г.).An electric fireplace is known, comprising a housing with a substrate, under which a liquid container, a steam distribution device, a heating element with two blind holes and a light source are located, wherein the substrate is made in the form of a fuel simulator with the ability to slide out of the housing, the liquid container contains a lid, and the steam distribution device contains openings for the inlet and outlet of steam, wherein the opening for the inlet of steam contacts one of the openings in the heating element, and the lid of the liquid container contacts the other opening in the heating element, wherein the liquid container and the steam distribution device are located above the heating element (see patent RU 150453 U1, published 20.02.2015).

Известно устройство для имитации пламени, один из частных вариантов реализации которого содержит имитацию полена искусственной дровни, внутри которой установлен генератор тумана (см. патент RU 2646265 C2, опубл. 02.03.2018 г.).A device for simulating flame is known, one of the particular implementation options of which contains an imitation of an artificial firewood log, inside which a fog generator is installed (see patent RU 2646265 C2, published 02.03.2018).

Описанные конструкции не обладают отопительной функцией, но в них просматривается попытка максимально близко воспроизвести эффект горения твердого топлива за счет использования внешних блоков в виде различных имитаторов твердого топлива или муляжей топливных элементов. Поэтому отдельно стоит выделить известные конструкции внешних блоков. Разработчиками подобных конструкций особое внимание уделяется текстуре и внешнему виду внешнего блока. Например, известен способ изготовления газового камина, в котором описана текстура и материал внешнего блока, выполненного в форме нескольких бревен (см. патент US 5647342 A, опубл. 15.07.1997 г.). Также известна горелка для камина, внешняя часть которой изготовлена в виде уложенных дров (см. патент US 7479008 B2, опубл. 20.01.2009 г.). В некоторых источниках описаны внешние блоки каминов, изготовленные из негорючих материалов, нанесенных на металлический каркас, который позволяет придать требуемую форму, и обеспечивает жесткость конструкции (см. патент US 2762362 A, опубл. 11.09.1956 г. и патент US 4838240 A, опубл. 13.06.1989 г. и https://www.kamin-best.ru/info/article/primenenie_keramicheskikh _drov_dlya_biokamina/, дата обращения 06.03.2024 г.). Больше всего усилий разработчиков направлены на придание максимальной естественности эффекту горения внешнего блока камина. Это реализуется за счет выполнения различных сквозных отверстий и щелей во внешнем блоке, через которые вырываются языки пламени или пара, имитирующего такое пламя.The described designs do not have a heating function, but they attempt to reproduce the effect of solid fuel combustion as closely as possible by using external units in the form of various solid fuel imitators or fuel cell dummies. Therefore, it is worth highlighting the known designs of external units separately. The developers of such designs pay special attention to the texture and appearance of the external unit. For example, a method for making a gas fireplace is known, which describes the texture and material of the external unit, made in the form of several logs (see patent US 5647342 A, published 15.07.1997). A fireplace burner is also known, the external part of which is made in the form of stacked firewood (see patent US 7479008 B2, published 20.01.2009). Some sources describe external fireplace units made of non-combustible materials applied to a metal frame, which allows for the required shape and ensures the rigidity of the structure (see US patent 2762362 A, published on 11.09.1956 and US patent 4838240 A, published on 13.06.1989 and https://www.kamin-best.ru/info/article/primenenie_keramicheskikh _drov_dlya_biokamina/, accessed on 06.03.2024). Most of the efforts of developers are aimed at giving the maximum naturalness to the combustion effect of the external fireplace unit. This is achieved by making various through holes and cracks in the external unit, through which tongues of flame or steam simulating such a flame burst out.

Например, известна горелка для искусственных дров, которая имитирует фактическое сжигание древесины. Устройство включает в себя элемент для имитации полена и подводящий трубопровод, оба компонента имеют прорези, причем имитационное бревно проходит по подводящему трубопроводу таким образом, чтобы прорези совпадали. Газ из источника поступает в подающий трубопровод, проходя через него и бревно, выходит из совмещенных прорезей, затем газ воспламеняется снаружи от подающего трубопровода. В одном варианте осуществления изобретения подводящий трубопровод включает в себя наружную втулку и внутреннюю втулку, которые определяют газовую область. В альтернативном варианте осуществления изобретения подводящий трубопровод не используется. Газ подается в бревно, которое содержит диффузионный слой, перекрывающий прорези для равномерной диффузии газа через бревно (см. патент US 5655513 A, опубл. 12.08.1997 г.).For example, a burner for artificial firewood is known, which simulates the actual combustion of wood. The device includes an element for simulating a log and a supply pipeline, both components have slots, and the imitation log passes through the supply pipeline in such a way that the slots coincide. Gas from a source enters the supply pipeline, passes through it and the log, exits from the combined slots, then the gas ignites outside the supply pipeline. In one embodiment of the invention, the supply pipeline includes an outer sleeve and an inner sleeve, which define a gas region. In an alternative embodiment of the invention, the supply pipeline is not used. Gas is supplied to the log, which contains a diffusion layer overlapping the slots for uniform diffusion of gas through the log (see patent US 5655513 A, published 12.08.1997).

Известна атмосферная горелочная установка для газового обогревателя без вентиляции, имеющая основание и газораспределительный клапан, связанный с несколькими горелками, который сводит к минимуму количество трубок, необходимых для направления газа к различным горелкам, причем клапан имеет входное отверстие и несколько выходных отверстий. Множество элементов горелки установлены на основании, каждый из элементов горелки имеет входное отверстие и множество выходных отверстий. Впускное отверстие каждого элемента горелки находится на близком расстоянии от выпускного отверстия газораспределительного клапана, тем самым образуя открытые пространства, через которые газ может протекать от распределительного клапана к элементам горелки, таким образом устраняя использование трубок или других трубопроводов (см. заявку на патент US 20030198908 A1, опубл. 23.10.2003 г.).An atmospheric burner installation for a ventless gas heater is known, having a base and a gas distribution valve associated with several burners, which minimizes the number of tubes required to direct gas to the various burners, wherein the valve has an inlet and several outlets. A plurality of burner elements are mounted on the base, each of the burner elements has an inlet and a plurality of outlets. The inlet of each burner element is located at a close distance from the outlet of the gas distribution valve, thereby forming open spaces through which gas can flow from the distribution valve to the burner elements, thus eliminating the use of tubes or other conduits (see patent application US 20030198908 A1, published October 23, 2003).

Известен бревнообразный блок для газовой горелки и способ его изготовления, содержащий трубу, которая частично выполнена из гибкого материала и соединена, по меньшей мере, с одним дистальным концом трубы, и проксимальную часть трубы, связанную с проксимальным концом трубы. Блок дополнительно включает в себя проход, форма и размеры которого соответствуют размерам дистальной части. Дистальная часть встроена в проход таким образом, что дистальный конец закрыт в нем, и дистальная часть не может перемещаться относительно прохода. Проксимальная часть выполнена с возможностью подвода газа к источнику подачи газа. Блок дополнительно содержит отверстие для выпуска, обращенное к внешней стороне блока таким образом, чтобы позволить газу выходить из трубы через отверстие. Корпус бревнообразного блока из термостойкого материала может быть отформован или экструдирован вокруг, по меньшей мере, дистальной части трубы (см. заявку на патент US 20220349583 A1, опубл. 03.11.2022 г.).A log-shaped block for a gas burner and a method for manufacturing the same are known, comprising a pipe that is partially made of a flexible material and connected to at least one distal end of the pipe, and a proximal portion of the pipe connected to the proximal end of the pipe. The block further includes a passage, the shape and dimensions of which correspond to the dimensions of the distal portion. The distal portion is built into the passage in such a way that the distal end is closed in it, and the distal portion cannot move relative to the passage. The proximal portion is configured to supply gas to a gas supply source. The block further comprises an outlet opening facing the outside of the block in such a way as to allow gas to exit the pipe through the opening. The body of the log-shaped block made of heat-resistant material can be molded or extruded around at least the distal portion of the pipe (see patent application US 20220349583 A1, published 03.11.2022).

Известна сборка искусственного бревна, которая включает в себя искусственное бревно из негорючего материала и запас топлива. Искусственное бревно имеет наружную стенку, образующую основную часть, закругленную вокруг и вытянутую вдоль оси. Искусственное бревно внутри имеет полость, проходящую вдоль основной части и от основной части к ответвлению, в полость выходят прорези, выполненные в наружной стенке. По меньшей мере одна из прорезей находится на основной части, и по меньшей мере одна из прорезей находится на ответвлении. В полости находится источник топлива. Система подачи топлива включает в себя основную трубу, вытянутую вдоль оси в полости вдоль основного участка, и патрубок, отходящий от основной трубы в полости вдоль ответвленной части. Множество выпускных отверстий для топлива расположены вдоль основной трубы и разнесены вдоль оси. По меньшей мере один из выпусков топлива выходит из патрубка (см. патент CA 3219226 A1, опубл. 22.12.2022 г.).An assembly of an artificial log is known, which includes an artificial log made of a non-combustible material and a fuel supply. The artificial log has an outer wall forming the main part, rounded around and extended along the axis. The artificial log has a cavity inside, extending along the main part and from the main part to the branch, slots made in the outer wall exit into the cavity. At least one of the slots is on the main part, and at least one of the slots is on the branch. A fuel source is located in the cavity. The fuel supply system includes a main pipe extended along the axis in the cavity along the main section, and a branch pipe extending from the main pipe into the cavity along the branch part. A plurality of fuel outlets are located along the main pipe and spaced apart along the axis. At least one of the fuel outlets exits from the branch pipe (see patent CA 3219226 A1, published on 22.12.2022).

Известным аналогом с наиболее близкой совокупностью существенных признаков и выделяемый автором как прототип является печное устройство с применением жидкого топлива с ручным управлением, характеризующееся тем, что содержит: по меньшей мере два расположенных параллельно топливных бака; испаряющую топливо пластину испарения и пластину распределения паров топлива, установленные между указанными баками; перекрывающий клапан для перекрывания доступа паров топлива; корпус с отверстиями для вентиляции, охватывающий указанное печное устройство; при этом один из топливных баков оснащен входом топлива и вентиляционным штуцером; пластина испарения оснащена штуцером выхода паров, связанным с перекрывающим клапаном; пластина распределения паров топлива соединена со штуцером выхода к перекрывающему клапану и имеет выполненные в верхней части отверстия, через которые выходят пары топлива; топливные баки соединены между собой трубопроводом со штуцером, отводящим топливо на пластину испарения; топливный бак дополнительно оснащен дозатором и штуцером, нагнетающим топливо для растопки, причем под штуцером прикреплена пластина подогрева в виде желоба, в котором находится фитиль. Другой вариант печного устройства с применением жидкого топлива с электронным управлением, характеризуется тем, что содержит: по меньшей мере два расположенных параллельно топливных бака; испаряющую топливо пластину испарения и пластину распределения паров топлива, установленные между указанными баками; корпус с отверстиями для вентиляции, охватывающий указанное печное устройство; при этом печное устройство снабжено системой управления, содержащей систему нагревателей, электроклапан для перекрывания доступа паров топлива, датчик температуры пластины распределения и датчик температуры пластины испарения, а также систему автоматического зажигания искрой вместе с системой датчиков безопасности, состоящей из датчика движения, датчика угарного газа или же, по выбору, кислорода относительно углекислого газа, датчика влажности; при этом один из топливных баков оснащен входом топлива и вентиляционным штуцером; пластина испарения оснащена штуцером выхода паров, связанным с электроклапаном; пластина распределения паров топлива соединена со штуцером выхода к электроклапану и имеет выполненные в верхней части отверстия, через которые выходят пары топлива; топливные баки соединены между собой трубопроводом со штуцером, отводящим топливо на пластину испарения; вход топлива в топливном баке прикрыт подвижной крышкой, соединенной с выключателем, который в случае ее открытия во время работы устройства обеспечивает его выключение (см. патент RU 2560463 C9, опубл. 10.04.2016 г.).A known analogue with the closest set of essential features and singled out by the author as a prototype is a furnace device using liquid fuel with manual control, characterized in that it contains: at least two parallel fuel tanks; an evaporation plate that evaporates fuel and a fuel vapor distribution plate installed between said tanks; a shut-off valve for shutting off access to fuel vapors; a housing with ventilation holes that encloses said furnace device; wherein one of the fuel tanks is equipped with a fuel inlet and a ventilation nozzle; the evaporation plate is equipped with a vapor outlet nozzle connected to the shut-off valve; the fuel vapor distribution plate is connected to the outlet nozzle to the shut-off valve and has holes made in the upper part through which fuel vapors exit; the fuel tanks are interconnected by a pipeline with a nozzle that diverts fuel to the evaporation plate; the fuel tank is additionally equipped with a dispenser and a nozzle that pumps fuel for kindling, wherein a heating plate in the form of a trough in which a wick is located is attached under the nozzle. Another version of a furnace device using liquid fuel with electronic control is characterized in that it contains: at least two parallel fuel tanks; an evaporation plate that evaporates the fuel and a fuel vapor distribution plate installed between said tanks; a housing with ventilation holes that encloses said furnace device; wherein the furnace device is equipped with a control system that contains a heater system, an electric valve for blocking access to fuel vapors, a distribution plate temperature sensor and an evaporation plate temperature sensor, as well as an automatic spark ignition system together with a safety sensor system consisting of a motion sensor, a carbon monoxide sensor or, optionally, an oxygen sensor relative to carbon dioxide, a humidity sensor; wherein one of the fuel tanks is equipped with a fuel inlet and a ventilation nozzle; the evaporation plate is equipped with a vapor outlet nipple connected to the solenoid valve; the fuel vapor distribution plate is connected to the outlet nipple to the solenoid valve and has openings in the upper part through which fuel vapors exit; the fuel tanks are connected to each other by a pipeline with a nipple that diverts fuel to the evaporation plate; the fuel inlet in the fuel tank is covered by a movable cover connected to a switch that, if it is opened during operation of the device, ensures its shutdown (see patent RU 2560463 C9, published 10.04.2016).

К недостаткам прототипа относится отсутствие внешнего блока, который имитирует эффект горения твердого топлива традиционных каминов.The disadvantages of the prototype include the lack of an external unit that simulates the effect of solid fuel combustion in traditional fireplaces.

Описанный уровень техники демонстрирует, что усилия дизайнеров, конструкторов и изобретателей направлены на разработку устройств, которые обеспечивают реалистичную имитацию горения твердого топлива традиционных каминов. От современного камина требуется внешняя схожесть с его традиционным предшественником и подражание эффекту горения твердого топлива с сохранением отопительной функции. Причем разработка и изготовление элементов имитации самого топлива не вызывает затруднений, но обеспечение имитации в них процесса горения твердого топлива связано с рядом сложностей. Создаваемая имитация пламени не обеспечивает внешне реалистичного горения и чаще всего не реализует отопительную функцию. Поэтому актуальной задачей является разработка новой конструкции автоматического биокамина, не имеющей описанных выше недостатков.The described level of technology demonstrates that the efforts of designers, constructors and inventors are aimed at developing devices that provide a realistic imitation of solid fuel combustion in traditional fireplaces. A modern fireplace is required to be externally similar to its traditional predecessor and imitate the effect of solid fuel combustion while maintaining the heating function. Moreover, the development and manufacture of elements simulating the fuel itself does not cause difficulties, but ensuring the imitation of the solid fuel combustion process in them is associated with a number of difficulties. The created imitation of flame does not provide externally realistic combustion and most often does not implement the heating function. Therefore, an urgent task is to develop a new design of an automatic bio-fireplace that does not have the disadvantages described above.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Техническая проблема заключаться в необходимости обеспечения реалистичной имитации эффекта горения твердого топлива с сохранением отопительной функции в биокаминах, работающих на жидком топливе.The technical problem is the need to provide a realistic imitation of the combustion effect of solid fuel while maintaining the heating function in bio-fireplaces operating on liquid fuel.

Технический результат, который достигается заявленным изобретением, заключается в локальном интенсивном тепловом излучении от нитей накаливания, которое контрастно выделяется на фоне теплового излучения от внешнего блока при их нагреве горящими парами жидкого топлива, за счет изготовления нитей накаливания и внешнего блока из жаропрочных материалов с разными коэффициентами теплопроводности. Огонь при сгорании паров жидкого топлива нагревает внешний блок и нити накаливания, при этом по-разному изменяется интенсивность их теплового излучения. Поэтому пользователь наблюдает реалистичную имитацию горения и тления твердого топлива с характерными локальными раскаленными участками и языками пламени, а благодаря наличию в заявленном биокамине открытого огня сохраняется его отопительная функция.The technical result achieved by the claimed invention consists in local intensive thermal radiation from the filaments, which stands out in contrast to the background of thermal radiation from the external unit when they are heated by burning vapors of liquid fuel, due to the production of filaments and the external unit from heat-resistant materials with different thermal conductivity coefficients. Fire during combustion of vapors of liquid fuel heats the external unit and filaments, while the intensity of their thermal radiation changes differently. Therefore, the user observes a realistic imitation of combustion and smoldering of solid fuel with characteristic local hot areas and flames, and due to the presence of an open fire in the claimed bio-fireplace, its heating function is preserved.

Технический результат достигается с помощью автоматического биокамина, содержащего корпус и по крайней мере один топливный бак, соединенный с промежуточным баком, который связан по принципу сообщающихся сосудов с испарительным баком, оснащенным по крайней мере одним нагревательным элементом и по крайней мере одной испарительной трубкой, снабженный блоками электропитания, управления и электророзжига, при этом имеет внешний блок, соединенный с испарительной трубкой, с прорезями, заполненными нитями накаливания; внешний блок представляет собой полую конструкцию, изготовленную из жаропрочных материалов с разными коэффициентами теплопроводности, и снабжен датчиком контроля температуры пламени, а в испарительной трубке, входящей во внешний блок, установлен запорный клапан; промежуточный бак содержит по крайней мере один датчик температуры, топливный и промежуточный баки – датчики максимального и минимального уровней топлива и соединены между собой трубками через подпитывающий насос, также топливный бак соединен с заправочным патрубком через заправочный насос; блок управления содержит элементы воспроизведения звука и беспроводной связи с пультом управления; корпус имеет вентиляционные отверстия и оснащен системами охлаждения и слива топлива, а также датчиками протечки и положения.The technical result is achieved using an automatic bio-fireplace, comprising a body and at least one fuel tank connected to an intermediate tank, which is connected according to the principle of communicating vessels with an evaporation tank equipped with at least one heating element and at least one evaporation tube, provided with power supply, control and electric ignition units, while having an external unit connected to the evaporation tube, with slots filled with incandescent filaments; the external unit is a hollow structure made of heat-resistant materials with different thermal conductivity coefficients, and is provided with a flame temperature control sensor, and a shut-off valve is installed in the evaporation tube entering the external unit; the intermediate tank contains at least one temperature sensor, the fuel and intermediate tanks are maximum and minimum fuel level sensors and are interconnected by tubes through a feed pump, the fuel tank is also connected to the filling pipe through the filling pump; the control unit contains sound reproduction elements and wireless communication with the control panel; The body has ventilation holes and is equipped with cooling and fuel drainage systems, as well as leakage and position sensors.

Применение заявленного автоматического биокамина с внешним блоком обеспечивает отопительную функцию, в межсезонье он может быть основным источником тепла в помещении, создавая реалистичную имитацию эффекта горения твердого топлива.The use of the declared automatic bio-fireplace with an external unit provides a heating function; in the off-season it can be the main source of heat in the room, creating a realistic imitation of the effect of burning solid fuel.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На фиг. 1 показан изометрический фронтальный вид примера реализации заявленного автоматического биокамина с внешним блоком.Fig. 1 shows an isometric frontal view of an example of the implementation of the claimed automatic bio-fireplace with an external unit.

На фиг. 2 показан изометрический обратный вид примера реализации заявленного автоматического биокамина с внешним блоком.Fig. 2 shows an isometric reverse view of an example of the implementation of the claimed automatic bio-fireplace with an external unit.

На фиг. 3 показана деталировка примера реализации заявленного автоматического биокамина с внешним блоком.Fig. 3 shows a detailed example of the implementation of the claimed automatic bio-fireplace with an external unit.

На фиг. 4 показано увеличенное изображение разреза одного из возможных вариантов реализации имитации твердого топлива заявленного автоматического биокамина с внешним блоком.Fig. 4 shows an enlarged cross-sectional image of one of the possible implementation options for the imitation of solid fuel of the claimed automatic bio-fireplace with an external unit.

На фиг. 5 показано увеличенное изображение одного из возможных вариантов реализации панели управления и беспроводного пульта управления заявленного автоматического биокамина с внешним блоком.Fig. 5 shows an enlarged image of one of the possible implementation options for the control panel and wireless control panel of the claimed automatic bio-fireplace with an external unit.

На фиг. 6 показана функциональная блок-схема примера реализации заявленного автоматического биокамина с внешним блоком.Fig. 6 shows a functional block diagram of an example of the implementation of the claimed automatic bio-fireplace with an external unit.

На фигурах обозначены:The figures indicate:

1 – корпус;1 – body;

2 – вентиляционные отверстия;2 – ventilation holes;

3 – топливный бак;3 – fuel tank;

4 – датчики максимального и минимального уровней топлива;4 – maximum and minimum fuel level sensors;

5 – топливные трубки;5 – fuel pipes;

6 – заправочный насос;6 – filling pump;

7 – подпитывающий насос;7 – feed pump;

8 – заправочный патрубок;8 – filling pipe;

9 – промежуточный бак;9 – intermediate tank;

10 – датчики уровня в промежуточном баке;10 – intermediate tank level sensors;

11 – датчик температуры в промежуточном баке;11 – temperature sensor in the intermediate tank;

12 – испарительный бак;12 – evaporation tank;

13 – система слива топлива;13 – fuel drain system;

14 – нагревательные элементы;14 – heating elements;

15 – испарительная трубка;15 – evaporation tube;

16 – запорный клапан;16 – shut-off valve;

17 – столешница;17 – table top;

18 – внешний блок;18 – external block;

19 – прорези;19 – slots;

20 – нити накаливания;20 – filaments;

21 – панель управления;21 – control panel;

22 – блок электророзжига;22 – electric ignition unit;

23 – датчик контроля температуры пламени;23 – flame temperature control sensor;

24 – блок управления;24 – control unit;

25 – элементы беспроводной связи;25 – wireless communication elements;

26 – элемент воспроизведения звука;26 – sound reproduction element;

27 – блок электропитания;27 – power supply unit;

28 – система охлаждения;28 – cooling system;

29 – датчик протечки;29 – leak sensor;

30 – датчик положения;30 – position sensor;

31 – беспроводной пульт управления.31 – wireless remote control.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Автоматический биокамин состоит из корпуса 1 с вентиляционными отверстиями 2 и топливным баком 3, снабженным датчиками 4 максимального и минимального уровней топлива, который соединен топливными трубками 5 с заправочным 6 и подпитывающим 7 насосами. В свою очередь заправочный насос 6 через одну из топливных трубок 5 соединен с заправочным патрубком 8, а подпитывающий насос 7 через другую топливную трубку 5 – с промежуточным баком 9. Промежуточный бак 9 оборудован датчиками уровня 10 и температуры 11 и имеет непосредственную связь по принципу сообщающихся сосудов с испарительным баком 12. Из испарительного 12 и топливного 3 баков выходят трубки системы 13 слива топлива, которая обеспечивает слив остатков топлива при длительном хранении, транспортировке или ремонте заявленного устройства. Испарительный бак 12 снабжен нагревательными соединенная с внешним блоком 18. Внешний блок 18 представляет собой полую конструкцию из жаропрочного материала, имитирующую твердое топливо, по форме и внешнему виду напоминающую полено или несколько поленьев, декоративный камень, уголь и другие возможные варианты твердого топлива или аккумуляторов тепла для каминов. Внешний блок 18 имеет сквозные прорези 19, заполненные нитями 20 накаливания. Материалы, из которых изготовлен внешний блок 18 и нити 20 накаливания, способны выдерживать температуры горения жидкого топлива и подобраны таким образом, чтобы обладать разными коэффициентами теплопроводности. Например, внешний блок 18 может быть изготовлен из керамики, которая имеет коэффициент теплопроводности порядка 1 Вт/м⋅К, а в качестве нитей 20 накаливания могут использоваться стальные термообработанные прутки с коэффициентом теплопроводности более 70 Вт/м⋅К. Различие коэффициентов теплопроводности подобранных материалов при их нагреве обеспечивает локальное интенсивное тепловое излучение от нитей накаливания, контрастирующее на фоне внешнего блока. The automatic bio-fireplace consists of a housing 1 with ventilation openings 2 and a fuel tank 3 equipped with sensors 4 for maximum and minimum fuel levels, which is connected by fuel pipes 5 to a filling 6 and feed 7 pump. In turn, the filling pump 6 is connected through one of the fuel pipes 5 to a filling branch pipe 8, and the feed pump 7 is connected through another fuel pipe 5 to an intermediate tank 9. The intermediate tank 9 is equipped with level 10 and temperature 11 sensors and has a direct connection according to the principle of communicating vessels with an evaporation tank 12. From the evaporation 12 and fuel 3 tanks, there are pipes of the fuel drain system 13, which ensures the draining of fuel residues during long-term storage, transportation or repair of the declared device. The evaporation tank 12 is provided with heating elements connected to the external unit 18. The external unit 18 is a hollow structure made of heat-resistant material, simulating solid fuel, resembling in shape and appearance a log or several logs, decorative stone, coal and other possible variants of solid fuel or heat accumulators for fireplaces. The external unit 18 has through slots 19 filled with incandescent filaments 20. The materials from which the external unit 18 and the incandescent filaments 20 are made are capable of withstanding the combustion temperatures of liquid fuel and are selected in such a way as to have different thermal conductivity coefficients. For example, the external unit 18 can be made of ceramics, which has a thermal conductivity coefficient of about 1 W/m⋅K, and heat-treated steel rods with a thermal conductivity coefficient of more than 70 W/m⋅K can be used as incandescent filaments 20. The difference in thermal conductivity coefficients of the selected materials during their heating ensures local intense thermal radiation from the filaments, contrasting with the background of the external block.

На столешнице 17 помимо внешнего блока 18 расположены панель 21 управления, блок 22 электророзжига и датчик 23 температуры пламени.On the table top 17, in addition to the external unit 18, there is a control panel 21, an electric ignition unit 22 and a flame temperature sensor 23.

Режимы работы заявленного автоматического биокамина задает блок 24 управления, снабженный элементами 25 беспроводной связи и элементом 26 воспроизведения звука. В качестве элементов 25 беспроводной связи могут быть использованы известные средства и методы для передачи информации между двумя и более точками на расстоянии, не требующие проводной связи. Элемент 26 воспроизведения звука представляет собой общеизвестное устройство, которое преобразует электрические сигналы в звуковые волны, при этом создаваемый звук может нести звуковую информацию в виде голоса или определенных звуков о состоянии заявленного биокамина или о необходимости произвести с ним определенные действия. Кроме этого, элемент 26 дополнительно может воспроизводить звуковые записи потрескивания дров или другие аналогичные аудиозаписи. Электропитание узлов заявленного автоматического биокамина обеспечивает блок 27 электропитания. Поддержание допустимой температуры внутри корпуса 1 обеспечивает система 28 охлаждения, которая может быть реализована на основе воздушного или жидкостного охлаждения внутренних блоков и элементов заявленного устройства.The operating modes of the claimed automatic bio-fireplace are set by the control unit 24, equipped with wireless communication elements 25 and a sound reproduction element 26. Known means and methods for transmitting information between two or more points at a distance, which do not require wired communication, can be used as wireless communication elements 25. The sound reproduction element 26 is a well-known device that converts electrical signals into sound waves, and the generated sound can carry sound information in the form of a voice or certain sounds about the state of the claimed bio-fireplace or the need to perform certain actions with it. In addition, the element 26 can additionally reproduce sound recordings of crackling firewood or other similar audio recordings. The power supply of the units of the claimed automatic bio-fireplace is provided by the power supply unit 27. Maintenance of the permissible temperature inside the housing 1 is provided by the cooling system 28, which can be implemented on the basis of air or liquid cooling of the internal units and elements of the claimed device.

Дополнительные контроль и безопасность обеспечивают датчики протечки 29 и положения 30. Датчик 29 протечки реагирует на наличие жидкости внутри корпуса 1 и в таком случае передает соответствующий сигнал на блок 24 управления, который, в свою очередь, запускает последовательность команд для выключения автоматического биокамина. Датчик 30 положения позволяет блоку 24 управления контролировать неподвижность заявленного устройства, в противном случае при перемещении корпуса 1 может возникнуть пожарная опасность от розлива жидкого топлива. В таком случае блок 24 управления также запускает последовательность команд для выключения автоматического биокамина с воспроизведением при помощи элемента 26 голосовой информации о необходимости зафиксировать биокамин в неподвижном положении.Additional control and safety are provided by leakage sensors 29 and position sensors 30. Leakage sensor 29 reacts to the presence of liquid inside housing 1 and in this case transmits a corresponding signal to control unit 24, which, in turn, starts a sequence of commands to turn off the automatic bio-fireplace. Position sensor 30 allows control unit 24 to monitor the immobility of the declared device, otherwise, when moving housing 1, a fire hazard may arise from spilling liquid fuel. In this case, control unit 24 also starts a sequence of commands to turn off the automatic bio-fireplace with reproduction by means of voice information element 26 about the need to fix the bio-fireplace in a stationary position.

Заявленное устройство может комплектоваться беспроводным пультом 31 управления, идентичным панели 21 управления и коммуницирующим с блоком 24 управления через элементы 25 беспроводной связи.The claimed device can be equipped with a wireless control panel 31, identical to the control panel 21 and communicating with the control unit 24 via wireless communication elements 25.

Блоки электропитания 27, управления 24 и электророзжига 22, система 28 охлаждения, заправочный 6 и подпитывающий 7 насосы, нагревательные элементы 14, запорный клапан 16, панель 21 управления, элемент 26 воспроизведения звука, а также датчики уровня топлива 4, уровня 10, температуры 11, температуры пламени 23, протечки 29 и положения 30 имеют гальванические связи (на фиг. 3 не показаны), а их функциональные взаимосвязи и назначение приведены на блок-схеме (см. фиг. 6).The power supply units 27, control 24 and electric ignition 22, cooling system 28, filling 6 and feed 7 pumps, heating elements 14, shut-off valve 16, control panel 21, sound reproduction element 26, as well as fuel level 4, level 10, temperature 11, flame temperature 23, leak 29 and position 30 sensors have galvanic connections (not shown in Fig. 3), and their functional interrelations and purpose are shown in the block diagram (see Fig. 6).

Все описанные конструктивные элементы заявленного устройства выполнены из известных материалов с помощью доступных технологий изготовления и обработки деталей. Скрепление деталей осуществляется сборочными операциями с помощью стандартных метизов.All the described structural elements of the claimed device are made of known materials using available manufacturing and processing technologies. The fastening of the parts is carried out by assembly operations using standard hardware.

Заявленный автоматический биокамин работает следующим образом.The declared automatic bio-fireplace works as follows.

Перед первым применением пользователь размещает корпус 1 заявленного устройства на горизонтальной поверхности или в специально подготовленной нише/конструкции, так чтобы датчик 30 положения находился в своем нормальном состоянии. Затем подключает блок 27 электропитания к системе электроснабжения и выполняет необходимые требования по пожарной и электробезопасности. Для дальнейшего использования биокамина его необходимо заправить жидким топливом, которое является расходным материалом. В качестве жидкого топлива может применяться этиловый или изопропиловый спирт. Для заправки жидким топливом пользователь на панели 21 управления или с помощью беспроводного пульта 31 включает заявленное устройство, присоединяет к заправочному патрубку 8 шланг от канистры с топливом (на фигурах не показаны) и нажимает кнопку «Заправка» (см. фиг. 5). При этом блок 24 управления инициирует команду для запуска заправочного насоса 6, который перекачивает топливо из канистры по шлангу и топливным трубкам 5 в топливный бак 3 до момента, когда уровень топлива в нем достигнет максимального значения и сработает датчик 4 уровня топлива, сигнал от которого передастся в блок 24 управления, который в свою очередь отключит заправочный насос 6. После этого блок 24 управления запустит подпитывающий насос 7, который через топливные трубки 5 перекачает топливо из бака 3 в промежуточный бак 9 до тех пор, пока сработает датчик 10 уровня. Топливо заполнит промежуточный 9 и испарительный 12 баки благодаря их непосредственной связи по принципу сообщающихся сосудов, и по сигналу от датчика 10 уровня блок 24 управления отключит подпитывающий насос 7.Before the first use, the user places the body 1 of the claimed device on a horizontal surface or in a specially prepared niche/structure so that the position sensor 30 is in its normal state. Then connects the power supply unit 27 to the power supply system and meets the necessary fire and electrical safety requirements. For further use of the bio-fireplace, it must be filled with liquid fuel, which is a consumable. Ethyl or isopropyl alcohol can be used as liquid fuel. To fill with liquid fuel, the user switches on the claimed device on the control panel 21 or using the wireless remote control 31, connects a hose from a fuel canister (not shown in the figures) to the filling pipe 8 and presses the "Fill" button (see Fig. 5). In this case, control unit 24 initiates a command to start filling pump 6, which pumps fuel from the canister through the hose and fuel pipes 5 into fuel tank 3 until the moment when the fuel level in it reaches the maximum value and fuel level sensor 4 is triggered, the signal from which is transmitted to control unit 24, which in turn switches off filling pump 6. After this, control unit 24 starts feeder pump 7, which through fuel pipes 5 pumps fuel from tank 3 into intermediate tank 9 until level sensor 10 is triggered. Fuel will fill intermediate 9 and evaporative 12 tanks due to their direct connection according to the principle of communicating vessels, and upon a signal from level sensor 10, control unit 24 switches off feeder pump 7.

Так заявленное устройство будет подготовлено к дальнейшему применению по назначению и пользователь отсоединит шланг от патрубка 8 и завершит процесс заправки.Thus, the declared device will be prepared for further use as intended and the user will disconnect the hose from the branch pipe 8 and complete the filling process.

При необходимости разжечь пламя заявленного автоматического биокамина пользователь нажимает на панели 21 управления или с помощью беспроводного пульта 31 кнопку «Пламя». Эта команда переводит работу блока 24 управления на выполнение следующего алгоритма: воспроизвести элементом 26 звуковую информацию о розжиге пламени, открыть запорный клапан 16, включить нагревательные элементы 14, запустить работу блока 22 электророзжига, опрашивать состояние датчиков положения 30, протечки 29, уровня 10, температуры 11 в промежуточном баке 9 и температуры 23 пламени, а также поддерживать производительность системы 28 охлаждения внутри корпуса 1. Если все системы и датчики работают в штатном режиме, то нагрев элементов 14 приводит к повышению температуры топлива в баке 12 и к его естественному испарению, из-за чего давление в баке 12 возрастает. Поскольку запорный клапан 16 открыт, то объем паров топлива вытесняется по испарительной трубке 15 вовнутрь внешнего блока 18. Дальнейший рост давления в испарительном баке 12 приводит к тому, что легковоспламеняющиеся пары проникают наружу через прорези 19 во внешнем блоке 18 и достигают блока 22 электророзжига, который к этому моменту уже находится в рабочем состоянии и генерирует искру. Контакт паров топлива с искрой от блока 22 приводит к воспламенению всего его объема и началу эффекта горения внешнего блока 18. Поскольку прорези 19 расположены хаотично по всей поверхности внешнего блока 18, то пламя практически полностью обволакивает внешний блок 18, при этом не оказывает разрушающего воздействия благодаря жаропрочности материала, из которого изготовлен внешний блок 18. В процессе горения паров вокруг внешнего блока 18 образуется температурное поле, температуру которого контролирует датчик 23 температуры пламени. Если по каким-либо причинам пламя гаснет, то температура поля снижается, это изменение фиксирует датчик 23 и по его сигналу блок 24 управления инициирует команду отключения биокамина, подавая соответствующую звуковую информацию при помощи элемента 26 воспроизведения звука. Штатное горение паров топлива приводит к нагреву нитей 20 накаливания, расположенных в прорезях 19. Нити 20 накаливания выполнены из материала, температура плавления которого выше возможной температуры горения паров используемого жидкого топлива, что позволяет им сохранять твердое агрегатное состояние и аккумулировать тепловую энергию, а с дальнейшим ростом температуры передавать тепло в окружающее пространство, обеспечивая тем самым видимое излучение. Из-за комбинации материалов внешнего блока 18 с разными коэффициентами теплопроводности и локального расположения нитей 20 накаливания, при их накале на внешнем блоке 18 образуются места с характерным видом раскаленных углей в традиционных каминах, создавая реалистичный вид горения внешнего блока. То есть пользователь наблюдает не только языки пламени вокруг внешнего блока, но и раскаленные локальные части конструкции, имитирующей горящее твердое топливо.If it is necessary to light the flame of the declared automatic bio-fireplace, the user presses the "Flame" button on the control panel 21 or using the wireless remote control 31. This command switches the operation of the control unit 24 to the execution of the following algorithm: reproduce sound information about the ignition of the flame by the element 26, open the shut-off valve 16, turn on the heating elements 14, start the operation of the electric ignition unit 22, poll the state of the position sensors 30, leakage 29, level 10, temperature 11 in the intermediate tank 9 and flame temperature 23, and also maintain the performance of the cooling system 28 inside the housing 1. If all systems and sensors operate in the normal mode, then the heating of the elements 14 leads to an increase in the temperature of the fuel in the tank 12 and to its natural evaporation, due to which the pressure in the tank 12 increases. Since the shut-off valve 16 is open, the volume of fuel vapors is forced out through the evaporation tube 15 into the external unit 18. A further increase in pressure in the evaporation tank 12 causes the flammable vapors to penetrate out through the slots 19 in the external unit 18 and reach the electric ignition unit 22, which by this time is already in working order and generates a spark. The contact of the fuel vapors with the spark from the unit 22 causes the ignition of its entire volume and the beginning of the combustion effect of the external unit 18. Since the slots 19 are located randomly over the entire surface of the external unit 18, the flame almost completely envelops the external unit 18, while not having a destructive effect due to the heat resistance of the material from which the external unit 18 is made. During the combustion of vapors, a temperature field is formed around the external unit 18, the temperature of which is monitored by the flame temperature sensor 23. If for some reason the flame goes out, the field temperature decreases, this change is recorded by the sensor 23 and, based on its signal, the control unit 24 initiates a command to turn off the bio-fireplace, providing the corresponding sound information using the sound reproduction element 26. The standard combustion of fuel vapors leads to the heating of the filaments 20 located in the slots 19. The filaments 20 are made of a material whose melting point is higher than the possible combustion temperature of the vapors of the liquid fuel used, which allows them to maintain a solid aggregate state and accumulate thermal energy, and with a further increase in temperature, transfer heat to the surrounding space, thereby providing visible radiation. Due to the combination of materials of the external block 18 with different thermal conductivity coefficients and the local arrangement of the filaments 20, when they are heated on the external block 18, places with a characteristic appearance of hot coals in traditional fireplaces are formed, creating a realistic appearance of the combustion of the external block. That is, the user observes not only the flames around the external unit, but also the hot local parts of the structure, simulating burning solid fuel.

При необходимости остановить процесс горения в заявленном биокамине, пользователь нажимает кнопку «Выключение», при этом блок 24 управления запускает алгоритм остановки, воспроизводя соответствующую звуковую информацию элементом 26. Заявленное устройство готово к дальнейшему многократному и продолжительному использованию до тех пор, пока в нем присутствует необходимый уровень топлива.If it is necessary to stop the combustion process in the declared bio-fireplace, the user presses the "Switch Off" button, and the control unit 24 starts the stop algorithm, reproducing the corresponding sound information by element 26. The declared device is ready for further multiple and long-term use as long as it contains the required level of fuel.

При уменьшении уровня топлива до критического в топливном баке 3 сработает датчик 4 минимального уровня топлива, блок управления 24 обеспечит воспроизведение звуковой информации элементом 26 о необходимости заправки, а затем после нажатия пользователем кнопки «Заправка» запустит заправочный насос 6 для заправки топливного бака 3 до максимального уровня, при достижении которого по сигналу от датчика 4 максимального уровня блок 24 управления остановит насос 6.When the fuel level in fuel tank 3 decreases to a critical level, minimum fuel level sensor 4 will be triggered, control unit 24 will ensure that element 26 plays audio information about the need for refueling, and then, after the user presses the “Refuel” button, it will start refueling pump 6 to refuel fuel tank 3 to the maximum level, upon reaching which, upon receiving a signal from maximum level sensor 4, control unit 24 will stop pump 6.

Если во время эксплуатации заявленного биокамина произойдет перегрев жидкого топлива в промежуточном баке 9, то блок 24 управления запустит выполнение последовательности следующих команд: воспроизведение соответствующей звуковой информации о перегреве топлива с помощью элемента 26, отключение нагревательных элементов 14, закрытие запорного клапана 16, обесточивание блока 22 электророзжига, запуск системы 28 охлаждения до момента остывания топлива в баке 9.If during operation of the declared bio-fireplace the liquid fuel in the intermediate tank 9 overheats, the control unit 24 will start the execution of the following sequence of commands: playing the corresponding sound information about the fuel overheating using the element 26, switching off the heating elements 14, closing the shut-off valve 16, de-energizing the electric ignition unit 22, starting the cooling system 28 until the fuel in the tank 9 cools down.

Если во время эксплуатации заявленного биокамина произойдет утечка жидкого топлива, то блок 24 управления запустит выполнение последовательности следующих команд: воспроизведение соответствующей звуковой информации об обнаружении протечки внутри корпуса 1 с помощью элемента 26, отключение нагревательных элементов 14, закрытие запорного клапана 16, обесточивание блока 22 электророзжига, запуск системы 28 охлаждения до момента остывания внутренних элементов устройства.If during operation of the declared bio-fireplace a leak of liquid fuel occurs, then the control unit 24 will start the execution of the following sequence of commands: playing the corresponding sound information about the detection of a leak inside the housing 1 using the element 26, switching off the heating elements 14, closing the shut-off valve 16, de-energizing the electric ignition unit 22, starting the cooling system 28 until the internal elements of the device cool down.

Если во время эксплуатации заявленного биокамина произойдет перемещение корпуса 1, то блок 24 управления запустит выполнение последовательности следующих команд: воспроизведение соответствующей звуковой информации о перемещении корпуса 1 с помощью элемента 26, отключение нагревательных элементов 14, закрытие запорного клапана 16, обесточивание блока 22 электророзжига, запуск системы 28 охлаждения до момента повторного включения заявленного устройства пользователем.If during operation of the declared bio-fireplace the housing 1 moves, the control unit 24 will start the execution of the following sequence of commands: playing the corresponding sound information about the movement of the housing 1 using the element 26, turning off the heating elements 14, closing the shut-off valve 16, de-energizing the electric ignition unit 22, starting the cooling system 28 until the declared device is turned on again by the user.

Сущность изобретения как технического решения, относящегося к устройству, выражается в совокупности следующих существенных признаков, достаточной для получения заявленного технического результата:The essence of the invention as a technical solution related to the device is expressed in the totality of the following essential features, sufficient to obtain the declared technical result:

– на столешнице корпуса расположен внешний блок, имитирующий твердое топливо;– on the tabletop of the body there is an external block simulating solid fuel;

– внешний блок представляет собой полую конструкцию, по форме и внешнему виду напоминающую полено или несколько поленьев, декоративный камень, уголь и другие возможные варианты топлива или аккумуляторов тепла для каминов;– the external block is a hollow structure, resembling in shape and appearance a log or several logs, decorative stone, coal and other possible fuel options or heat accumulators for fireplaces;

– внешний блок имеет сквозные прорези;– the external block has through slots;

– прорези во внешнем блоке заполнены нитями накаливания;– the slots in the external block are filled with incandescent filaments;

– материалы, из которых изготовлен внешний блок и нити накаливания, способны выдерживать температуру горения жидкого топлива и подобраны таким образом, чтобы обладать разными коэффициентами теплопроводности.– the materials from which the external unit and the filaments are made are capable of withstanding the combustion temperature of liquid fuel and are selected in such a way as to have different thermal conductivity coefficients.

Claims

1. An automatic bio-fireplace comprising a body and a fuel tank connected to an intermediate tank which is connected according to the principle of communicating vessels with an evaporation tank equipped with at least one heating element and an evaporation tube, and equipped with power supply, control and electric ignition units, characterized in that it has an external block made of ceramics, which is a hollow structure simulating solid fuel, connected to the evaporation tube and having slots located randomly over its entire surface, while incandescent filaments made in the form of heat-treated steel rods are located in the slots.

2. An automatic bio-fireplace according to item 1, characterized in that the external unit simulating solid fuel is equipped with a flame temperature control sensor, and a shut-off valve is installed in the evaporation tube entering the external unit.

3. An automatic bio-fireplace according to item 1, characterized in that the intermediate tank contains a temperature sensor, the fuel and intermediate tanks are connected to each other by tubes through a feed pump and contain sensors for the maximum and minimum fuel levels, and the fuel tank is also connected to the filling pipe through a filling pump.

4. An automatic bio-fireplace according to item 1, characterized in that the control unit contains elements for reproducing sound and wireless communication with the control panel.

5. An automatic bio-fireplace according to item 1, characterized in that the body has ventilation openings and is equipped with cooling and fuel drain systems, as well as leak and position sensors.