012814 - 1 - Изобретение относится к области теплоэнергетики

012814
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для получения тепловой энергии с целью приготовления пищи либо обогрева при сжигании любого нешлакового твердого
углеродсодержащего топлива (торф, древесные опилки, стружку, бытовые, садовые отходы).
Известно устройство для сжигания твердого углеродсодержащего топлива [1], которое содержит
топку с цилиндрической водоохлаждаемой камерой сжигания и вращающимся колосником, снабженным
элементами подъема топлива, соединенный с топкой бункер для топлива, механизм подачи топлива,
включающий дробилку-регулятор и шнековый питатель, систему подачи воздуха, систему водоохлаждения, и дополнительно содержит неподвижную камеру сжигания полукруглой формы, перпендикулярно
установленную к камере сжигания. Камера сжигания выполнена вращающейся с приводным механизмом
и с неохлаждаемым колосником, состоящим из отдельных ковшей-колосников, установленных на ее
внутренней поверхности в шахматном порядке со стороны камеры дожигания и развернутых относительно оси вращения камеры сжигания под углом 10-15°, на наружной поверхности камеры сжигания с
двух ее сторон размещены водяные кольцевые коллекторы, соединенные между собой каналами.
Недостатком известной конструкции является громоздкость и сложность конструкции, невозможность использования в быту, невозможность переноса в необходимое на данный момент место.
Известна портативная плита и коптильня [2], состоящая из дымовой камеры, выполненной в виде
верхней, двух боковых стенок, передней и задней стенок; камеры сгорания, выполненной в виде нижней,
двух боковых стенок, передней стенки, имеющей дверку, и задней стенки, камера сгорания размещена
ниже дымовой камеры; теплогенерирующих средств, вставленных через указанную дверцу и размещенных в камере сгорания; плиты, содержащей отверстия, продольно размещенных вдоль каждой стороны
между дымовой камерой и камерой сгорания; гриля, размещенного выше плиты для удержания пищи
непосредственно над средством для генерирования тепла; узкой стенки, спрятанной по меньшей мере на
одной стенке камеры сгорания и приспособленной для размещения на ней стружки, опилок, или подобных материалов в стороне от средства генерирования тепла и вдоль отверстий в плите; указанное средство генерирования тепла наполнено окаленным камнем и жидким топливом и содержит переднюю стенку
и заднюю стенку и две внутрь простирающиеся боковые стенки.
Недостатком известной конструкции является ее малофункциональность, невозможность использования для обогрева.
Известна печь для приготовления пищи [3], содержащая разделительный элемент, разделяющий
пространства для приготовления пищи на множество отдельных камер, при этом разделительный элемент содержит воздушный слой, определенный в нем. Разделительный элемент дополнительно содержит
первый и второй теплоизоляционные слои, расположенные напротив друг друга вблизи воздушного слоя.
Разделительный элемент дополнительно содержит впускное и выпускное отверстия, сформированные в
воздушном слое, расположенные на определенном расстоянии друг от друга, благодаря которым воздух
циркулирует в воздушном слое через впускное отверстие и выпускное отверстие. Разделительный элемент дополнительно содержит воздуходувный вентилятор, установленный во впускном отверстии, посредством которого воздух принудительно циркулирует в воздушном слое. Печь для приготовления пищи, содержащая корпус, имеющий открытую переднюю поверхность, дверцу для открытия и закрытия
передней поверхности корпуса, разделительный элемент для вертикального разделения пространства
внутри корпуса на множество отдельных камер для приготовления пищи, и электрические нагреватели,
установленные в соответствующих камерах для приготовления пищи, для нагревания пищи, при этом,
разделительный элемент содержит первый и второй теплоизоляционные слои, расположенные напротив
друг друга, и воздушный слой, расположенный между первым и вторым теплоизоляционными слоями
таким образом, чтобы предотвратить теплообмен между камерами для приготовления пищи.
Недостатком известной конструкции является невозможность использования в качестве топлива
отходов деревообрабатывающих производств (опилок, стружки).
В качестве прототипа, принята печь [4], предназначенная для контейнерного сжигания нешлаковых
твердых топлив, таких как дерево, торф, лигнин, указанная печь состоит из корпуса, включающего в своих пределах решеточное (колосниковое) пространство и пламенное пространство расположенное над
решеточным, топливного контейнера для сохранения нешлаковых твердых топлив, который включает
верхнюю часть и нижнюю часть, при этом, по крайней мере, нижняя часть размещена в корпусе, перфорированного топливного сборника, размещенного поперек нижней части топливного контейнера, указанный сборник наклонен относительно горизонтали так, что простирается в общем вверх к ограниченному проходу, который связывает, колосниковое пространство и пламенное пространство, сборник
включает верхнюю сторону и нижнюю сторону, обращенную к колосниковому пространству, средство
для ввода реакционного газа в колосниковое пространство, размещенное ниже сборника для поддержания сгорания топлива внутри газификационной зоны, простирающейся вдоль сборника с топливным газом, сформированным таким сгорающим потоком к пламенному пространству через проход, и средство
для ввода воздуха для сгорания к месту смежному с проходом для поддержания горения топливного газа
в пламенном пространстве.
Основным недостатком прототипа является невозможность его использования для приготовления
пищи, и также как в аналоге [1] невозможно перемещение, поскольку необходимо переоборудование
-1-
012814
всей системы, что требует значительных усилий и затрат.
Задачей изобретения является повышение функциональности, создание условий использования дешевого топлива, отходов деревообработки и быта.
Поставленная задача решается тем, что известная печь для приготовления пищи и обогрева за счет
сжигания бытового мусора и отходов деревообработки, преимущественно древесных опилок, веток и
стружки, содержащая корпус с размещенной в нем камерой сгорания с системой подачи воздуха, и дымоотвода, согласно изобретению, печь содержит вторую камеру, отделенную от первой двумя вертикальными стенками с зазором от корпуса, при этом первая стенка имеет зазор с корпусом в верхней части корпуса, а вторая стенка имеет зазор в корпусе в нижней части корпуса, а камера сгорания оснащена
сменной кассетой, выполненной в виде полого цилиндра с спрессованными в нем горючими материалами и отверстием внутри кассеты, причем система подачи воздуха выполнена в виде задвижного короба с
открытым верхом и зоной инициации горения, выполненной под отверстием сменной кассеты, а в передней стенке задвижного короба выполнены отверстия для подачи воздуха.
Поставленная задача решается также и тем, что вторая камера выполнена концетрично первой.
Поставленная задача решается также и тем, что во вторую камеру встроен духовой шкаф.
Поставленная задача решается также и тем, что во вторую камеру вмонтирован змеевик подогрева
воды.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображена печь для приготовления пищи и обогрева, общий вид,
на фиг. 2 - печь для приготовления пищи и обогрева, вид спереди,
на фиг. 3 - вид А, фиг. 2, со змеевиком для подогрева воды,
на фиг. 4 - печь для приготовления пищи и обогрева с концентрично расположенной второй камерой, вид спереди,
на фиг. 5 - вид Б, фиг. 4, со змеевиком для подогрева воды,
на фиг. 6 - сменная кассета с местным разрезом в рабочем состоянии,
на фиг. 7 - сменная кассета с местным разрезом в процессе заправки,
на фиг. 8 - задвижной короб.
Печь для приготовления пищи и обогрева состоит из корпуса печи 1, с размещенными в нем камерой сгорания 2 (первая камера), системой подачи воздуха 3, второй камеры 4 дымоотвода 5. В свою очередь камера сгорания 2 состоит из сменной кассеты 6, состоящей из полого цилиндра 7, заполненного
горючим материалом 8 (бытовой мусор, либо древесные опилки, либо стружка, и др). При заполнении и
подпрессовке в горючем материале выполняют вертикальное отверстие 9 для поджига и подачи воздуха.
Система подачи воздуха 3 выполнена в виде задвижного короба 10, с открытым верхом 11, с выполненными отверстиями 12 в передней стенке 13 для подачи воздуха, в котором под отверстием 9 сменной
кассеты 6 размещена зона инициации горения 14. Она может быть выполнена в виде углубления или тарелки для размещения материала для розжига (не показан). Дымоотвод состоит из дымохода 15, канала
16 между корпусом и первой стенкой 17, и канала 16 между корпусом и в второй стенкой 18. Печь для
приготовления пищи и обогрева может быть также оборудована духовым шкафом 19, конфорками 20,
змеевиком для подогрева воды 21.
При заполнении кассеты 6 горючим материалом 8 используют формирователь отверстия 22 (любой
цилиндрический предмет, временно, на период заполнения и загрузки, закрывающий отверстие 9).
Печь для приготовления пищи и обогрева работает следующим образом.
В корпусе печи 1 в камеру сгорания 2 установлена предварительно заполненная горючим материалом 8 (бытовым мусором, древесными опилками, стружкой, ветками) сменная кассета 6. Воспламенение
горючего материала 8 производится от материала для розжига (не показан), которым может являться,
например таблетка сухого спирта либо сухая щепа и др. Материал для розжига укладывают в зону инициации горения 14, расположенную под отверстием 9 сменной кассеты 6 задвижного короба 10, с открытым верхом 11 системы подачи воздуха 3. Воздух для поддерживания горения поступает через отверстия
12 в передней стенке 13 задвижного короба 10 системы подачи воздуха 3. Продукты горения в виде огня
и горячего дыма (не показаны) выводятся по системе дымоотвода 5, через каналы 16 между корпусом и
первой стенкой 17, и через канал 16 между корпусом и второй стенкой 18. В случае, когда вторая камера
4 выполнена концентрично, первая стенка 17 и вторая стенка 18 также концентричны. Далее огибая духовой шкаф 19 и змеевик для воды 21, подогревая их, продукты горения выходят через дымоход 15, и
выбрасываются в окружающую среду. Для приготовления пищи можно использовать конфорку 20, выполненную, например, в виде уменьшающихся дисков с отверстиями, расположенную вверху камеры
сгорания 2 над сменной кассетой 6.
Такое выполнение печи для приготовления пищи и обогрева позволяет повысить экономию средств
за счет использования дешевого бытового топлива, способствует утилизации отходов деревообрабатывающих предприятий.
В настоящее время завершены опытно-конструкторские работы и изготовлены опытные образцы.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Патент РФ № 2234641, МПК F23G5/00, опубликован 20.08.2004 г.
-2-
012814
2. Патент Канады №, МПК A47J33/00, А21В1/52, опубликован 20.04.1982 г.
3. Заявка РФ № 2005137137/03, МПК F24B1/00, опубликован 10.06.2007 г.
4. Патент США № 4421040, МПК F21N13/00, опубликован 20.12.1983г. - прототип.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Печь для приготовления пищи и обогрева за счет сжигания бытового мусора и отходов деревообработки, преимущественно древесных опилок, веток и стружки, содержащая корпус с размещенной в
нем камерой сгорания с системой подачи воздуха и дымоотвода, отличающаяся тем, что содержит вторую камеру, отделенную от первой двумя вертикальными стенками с зазором от корпуса, при этом первая стенка имеет зазор с корпусом в верхней части корпуса, а вторая стенка имеет зазор в корпусе в нижней части корпуса, а камера сгорания оснащена сменной кассетой, выполненной в виде полого цилиндра
с спрессованными в нем горючими материалами и отверстием внутри кассеты, причем система подачи
воздуха выполнена в виде задвижного короба с открытым верхом и зоной инициации горения, выполненной под отверстием сменной кассеты, а в передней стенке задвижного короба выполнены отверстия
для подачи воздуха.
2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что вторая камера выполнена концентрично первой.
3. Печь по п.1, отличающаяся тем, что во вторую камеру встроен духовой шкаф.
4. Печь по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что во вторую камеру вмонтирован змеевик подогрева воды.
Фиг. 1
Фиг. 2
-3-
012814
Фиг. 3
Фиг. 4
Фиг. 5
Фиг. 6
-4-
012814
Фиг. 7
Фиг. 8
Евразийская патентная организация, ЕАПВ
Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
-5-