RU133257U1

RU133257U1 - ELECTRIC HEATER

Info

Publication number: RU133257U1
Application number: RU2013105127/06U
Authority: RU
Inventors: Константин Дмитриевич Клочков; Михаил Давидович Конторов; Ирина Анатольевна Столяревская
Original assignee: Константин Дмитриевич Клочков; Михаил Давидович Конторов; Ирина Анатольевна Столяревская
Priority date: 2013-02-07
Filing date: 2013-02-07
Publication date: 2013-10-10

Abstract

1. Электрозапальник, содержащий выполненный полым цилиндрический электрод, закрепленный в полом корпусе из диэлектрического материала, размещенный у рабочего торца цилиндрического электрода проволочный электрод с образованием между ним и цилиндрическим электродом электроискрового промежутка и соединенный с ними подводящими проводниками источник электропитания, отличающийся тем, что электроискровой промежуток выполнен с обеспечением возможности образования электроискровых разрядов со стороны внутренней поверхности цилиндрического электрода, проволочный электрод выполнен в виде прямого штыря, закрепленного на продольной оси цилиндрического электрода в установленной у его рабочего торца заглушке из материала с высокими электроизолирующими свойствами, в электрозапальник введены соединенные между собой высоковольтный трансформатор, генератор импульсного напряжения и пусковой узел, размещенные вместе с источником электропитания в полом корпусе, а полый корпус выполнен с удлиненной частью длиной не менее длины цилиндрического электрода, который установлен на ее внешней поверхности.2. Электрозапальник по п.1, отличающийся тем, что полый корпус выполнен герметичным.3. Электрозапальник по п.1, отличающийся тем, что в качестве диэлектрического материала полого корпуса выбран стеклопластик.4. Электрозапальник по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала заглушки выбран фторопласт.5. Электрозапальник по п.1, отличающийся тем, что цилиндрический электрод установлен на удлиненной части полого корпуса с натягом.6. Электрозапальник по п.1, отличающийся тем, что в стенке цилиндрического электрода у его �1. Electrozapalnik containing a hollow cylindrical electrode, mounted in a hollow body made of dielectric material, a wire electrode placed at the working end of the cylindrical electrode with the formation of an electric spark gap between it and the cylindrical electrode and a power source connected to them by lead wires, characterized in that the spark gap made with the possibility of the formation of electric spark discharges from the inner surface of the cylindrical of the second electrode, the wire electrode is made in the form of a straight pin mounted on the longitudinal axis of the cylindrical electrode in a plug made of a material with high electrical insulating properties, installed at its working end, a high-voltage transformer, a pulse voltage generator and a starting unit connected together the power source in the hollow body, and the hollow body is made with an elongated part of a length not less than the length of the cylindrical electrode, which is mounted on its outer surface. 2. The electric igniter according to claim 1, characterized in that the hollow body is sealed. The electric igniter according to claim 1, characterized in that fiberglass is selected as the dielectric material of the hollow body. The electric igniter according to claim 1, characterized in that fluoroplastic is selected as the plug material. The electric igniter according to claim 1, characterized in that the cylindrical electrode is mounted on an elongated part of the hollow body with an interference fit. The electric igniter according to claim 1, characterized in that in the wall of the cylindrical electrode at its �

Description

Полезная модель относится к области энергетики и может использоваться для воспламенения топлива в топочных устройствах.The utility model relates to the field of energy and can be used to ignite fuel in combustion devices.

Известны электрозапальники, предназначенные для розжига различных топочных устройств, содержащие канал подачи рабочего топлива с установленными в нем электродами (например, RU 2400672 С1, 2010). В таких устройствах при подключении высокого электрического напряжения между электродами происходит искровой пробой, переходящий в дуговой разряд, который под действием, например, пылеуглеродного топлива из канала подачи перемещается на торцы электродов. Такие электрозапальники, однако, сложны по конструкции и неудобны в эксплуатации, что связано в том числе с необходимостью использования подачи в них газообразного или пылеуглеродного топлива.Known elektrozapalniki designed for ignition of various furnace devices containing a channel for supplying working fuel with electrodes installed in it (for example, RU 2400672 C1, 2010). In such devices, when a high electrical voltage is connected between the electrodes, a spark breakdown occurs, passing into an arc discharge, which, under the influence of, for example, dust-carbon fuel, moves from the feed channel to the ends of the electrodes. Such electric igniters, however, are complex in design and inconvenient to operate, which is due, inter alia, to the need to use the supply of gaseous or dust-carbon fuel in them.

Известно также устройство, которое содержит полый корпус из диэлектрического материала, на рабочем торце которого размещены штыревые рабочие электроды с образованием между ними электроискрового промежутка, а внутри полого корпуса размещены источник электропитания, пусковой узел, генератор импульсного напряжения, и связанный с рабочими электродами посредством подводящих проводников высоковольтный трансформатор (RU 2179294 С1, 2002) Основным назначением этого устройства является электрошоковая защита от нападения, но оно может использоваться и как электрозапальник. В этом устройстве формируется высоковольтное импульсное напряжение, инициирующее серию электрических разрядов между рабочими электродами с напряжением около 60 кВ. Это обеспечивает надежный розжиг многих видов топлива. Однако конструкция такого устройства не выдерживает длительной эксплуатации в агрессивных и горячих средах, свойственных топочным устройствам.It is also known a device that contains a hollow body of dielectric material, on the working end of which there are pin working electrodes with the formation of an electric spark gap between them, and inside the hollow body there is a power source, a starting unit, a pulse voltage generator, and connected to the working electrodes by means of lead wires high-voltage transformer (RU 2179294 C1, 2002) The main purpose of this device is electroshock protection against attack, but it can use sya and as an electric igniter. This device generates a high-voltage pulse voltage, initiating a series of electrical discharges between the working electrodes with a voltage of about 60 kV. This provides reliable ignition of many types of fuel. However, the design of such a device does not withstand prolonged use in aggressive and hot environments inherent in combustion devices.

Известны и другие электрозапальники, основанные на воспламенении топлива, преимущественно газообразного, путем формировании электрических разрядов различными методами (например, SU 1636671 А1, 1989; RU 2023213 C1, 1994; RU 2044222 C1, 1995; US 3449638 A, 1968; US 6059479 A, 2000; EP 0930464 A2, 1999). Однако все они обладают недостаточной эффективностью в эксплуатации.Other electric ignitors are also known, based on the ignition of a fuel, mainly gaseous, by forming electric discharges by various methods (for example, SU 1636671 A1, 1989; RU 2023213 C1, 1994; RU 2044222 C1, 1995; US 3449638 A, 1968; US 6059479 A, 2000; EP 0 930 464 A2, 1999). However, they all have insufficient operational efficiency.

Из известных устройств наиболее близким к предложенному является электрозапальник, содержащий выполненный полым цилиндрический электрод, закрепленный в полом корпусе из диэлектрического материала, размещенный у рабочего торца цилиндрического электрода проволочный электрод с образованием между ним и цилиндрическим электродом электроискрового промежутка и соединенный с ними подводящими проводниками источник электропитания (SU 556282 А1, 1977). В этом электрозапальнике проволочный электрод выполнен Г-образным и образует искровой зазор с внешней поверхностью цилиндрического электрода. Цилиндрический электрод вставлен внутрь полого корпуса, который не имеет удлиненной части. Для возникновения искры между электродами служит источник электропитания в виде источника постоянного тока без дополнительных электрических узлов, например узла трансформации. В такой конструкции искра имеет единичный характер и не достигается высокая мощность искрообразования. В то же время существует возможность пробоя между нижней частью цилиндрического электрода и подводящим проводником противоположной полярности. Использование внешней поверхности цилиндрического электрода в качестве рабочей затрудняет эксплуатацию электрозапальника из-за ухудшения условий искрообразования при загрязнениях или попадании влаги. В целом это не позволяет обеспечить высокую эксплуатационную эффективность электрозапальника.Of the known devices, the closest to the proposed one is an electric igniter containing a hollow cylindrical electrode fixed in a hollow body made of dielectric material, a wire electrode placed at the working end of the cylindrical electrode with the formation of an electric spark gap between it and the cylindrical electrode and the power supply connected to them ( SU 556282 A1, 1977). In this electric igniter, the wire electrode is L-shaped and forms a spark gap with the outer surface of the cylindrical electrode. A cylindrical electrode is inserted inside a hollow body that does not have an elongated portion. For the occurrence of a spark between the electrodes serves as a power source in the form of a constant current source without additional electrical nodes, such as a transformation node. In this design, the spark is of a single character and high power of spark formation is not achieved. At the same time, there is the possibility of breakdown between the bottom of the cylindrical electrode and the lead-in conductor of opposite polarity. Using the outer surface of the cylindrical electrode as a working one makes it difficult to operate the electric igniter due to the deterioration of sparking conditions due to contamination or moisture. In general, this does not allow for high operational efficiency of the electric igniter.

Задача, решаемая полезной модель, состоит в создании электрозапальника, лишенного недостатков прототипа. Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, заключается в повышении его эксплуатационной эффективности.The problem solved by the utility model is to create an electric igniter devoid of the disadvantages of the prototype. The technical result provided by the utility model is to increase its operational efficiency.

Это достигается тем, что в электрозапальнике, содержащем выполненный полым цилиндрический электрод, закрепленный в полом корпусе из диэлектрического материала, размещенный у рабочего торца цилиндрического электрода проволочный электрод с образованием между ним и цилиндрическим электродом электроискрового промежутка и соединенный с ними подводящими проводниками источник электропитания, электроискровой промежуток выполнен с обеспечением возможности образования электроискровых разрядов со стороны внутренней поверхности цилиндрического электрода, проволочный электрод выполнен в виде прямого штыря, закрепленного на продольной оси цилиндрического электрода в установленной у его рабочего торца заглушке из материала с высокими электроизолирующими свойствами, в электрозапальник введены соединенные между собой высоковольтный трансформатор, генератор импульсного напряжения и пусковой узел, размещенные вместе с источником электропитания в полом корпусе, а полый корпус выполнен с удлиненной частью длиной не менее длины цилиндрического электрода, который установлен на ее внешней поверхности. Полый корпус может быть выполнен герметичным. В качестве диэлектрического материала полого корпуса может быть выбран стеклопластик. В качестве материала заглушки может быть выбран фторопласт.Цилиндрический электрод может быть установлен на удлиненной части полого корпуса с натягом. В стенке цилиндрического электрода у его рабочего торца могут быть выполнены отверстия. Источник электропитания может быть выполнен в виде аккумулятора. Аккумулятор может быть снабжен размещенным вместе с ним в полом корпусе блоком зарядки. Каждый из подводящих проводников внутри полого корпуса может быть размещен в трубке из материала с высокими электроизолирующими свойствами. В качестве материала трубок может быть выбран фторопласт. Пусковой узел может быть снабжен пусковой кнопкой, размещенной на внешней боковой стороне полого корпуса.This is achieved by the fact that in the electric igniter containing a hollow cylindrical electrode fixed in a hollow body made of dielectric material, a wire electrode is placed at the working end of the cylindrical electrode with the formation of an electric spark gap between it and the cylindrical electrode and an electric spark gap connected to them by lead wires made with the possibility of the formation of electric spark discharges from the inner surface of the cylinder of the electrode, the wire electrode is made in the form of a straight pin fixed on the longitudinal axis of the cylindrical electrode in a plug installed at its working end from a material with high electrical insulating properties, a high-voltage transformer, a pulse voltage generator and a starting unit connected together the power source in the hollow body, and the hollow body is made with an elongated part of a length not less than the length of the cylindrical electrode, which is installed n on its outer surface. The hollow body may be sealed. Fiberglass can be selected as the dielectric material of the hollow body. Fluoroplastic can be selected as the plug material. A cylindrical electrode can be mounted on an elongated portion of the hollow body with interference. Holes can be made in the wall of the cylindrical electrode at its working end. The power source may be in the form of a battery. The battery can be equipped with a charging unit placed with it in the hollow housing. Each of the supply conductors inside the hollow body can be placed in a tube of material with high electrical insulating properties. Fluoroplastic can be selected as the material of the tubes. The launch unit can be equipped with a start button located on the outer side of the hollow body.

Указанный технический результат обеспечивается всей совокупностью существенных признаков.The specified technical result is provided by the totality of essential features.

На фиг.1 показан внешний вид электрозапальника. На фиг.2 показана конструкция электрозапальника в разрезе.Figure 1 shows the appearance of the electric igniter. Figure 2 shows the design of the electric igniter in the context.

Электрозапальник содержит полый корпус 1 из диэлектрического материала, преимущественно из стеклопластика. В нем закреплен выполненный полым цилиндрический электрод 2 и размещенный у рабочего торца цилиндрического электрода 2 проволочный электрод 3, выполненный в виде прямого штыря, закрепленного на продольной оси цилиндрического электрода 2 в установленной у его рабочего торца заглушке 4 из материала с высокими электроизолирующими свойствами, преимущественно фторопласта. Между цилиндрическим электродом 2 и проволочным электродом 3 образован электроискровой (воздушный) промежуток с обеспечением возможности образования электроискровых разрядов со стороны внутренней поверхности цилиндрического электрода 2. Цилиндрический электрод 2 может быть выполнен, например, из нержавеющей стали, а проволочный электрод, диаметром, например, 3-4 мм - из латуни. Расстояние между цилиндрическим электродом 2 и проволочным электродом 3 составляет, например, 6-15 мм. В полом корпусе 1 размещен источник 5 электропитания, который выполнен преимущественно в виде аккумулятора, например, с напряжением 9,6 В, который может быть снабжен блоком 6 зарядки, преимущественно размещенным также внутри полого корпуса 1. Электрозапальник содержит также соединенные между собой и размещенные внутри полого корпуса 1 вместе с источником 5 электропитания высоковольтный трансформатор 7, генератор 8 импульсного напряжения и пусковой узел 9, через которые осуществлена связь источника 5 электропитания посредством подводящих проводников 10 и 11 с цилиндрическим электродом 2 и проволочным электродом 3 соответственно. Каждый из подводящих проводников 10, 11 выполнен, например, в виде гибкого провода ПВФ в полихлорвиниловой изоляции и преимущественно размещен в трубке из материала с высокими электроизолирующими свойствами, например, фторопласта (на чертежах не показано). Пусковой узел 9 может быть преимущественно снабжен пусковой кнопкой 12, размещенной на наружной стороне полого корпуса 1. Полый корпус 1 выполнен с удлиненной частью 13, имеющей длину не меньшую, чем длина цилиндрического электрода 2, который установлен на ее внешней поверхности, преимущественно с натягом. Полый корпус 1 выполнен преимущественно герметичным, например, сплошным или из нескольких плотно соединенных частей. Герметичность обеспечивается за счет заглушки 4 и крышки 14, закрепленных в корпусе, например, посредством резьбовых соединений. У рабочего торца цилиндрического электрода 2 в его стенке преимущественно выполнены отверстия 15 в количестве, например, по меньшей мере одного, расположенные, например, по окружности.The electric igniter contains a hollow body 1 of dielectric material, mainly of fiberglass. A cylindrical electrode 2 made hollow and a wire electrode 3 located at the working end of the cylindrical electrode 2 is fixed therein. It is made in the form of a straight pin mounted on the longitudinal axis of the cylindrical electrode 2 in the plug 4 installed at its working end from a material with high electrical insulation properties, mainly fluoroplastic . An electrospark (air) gap is formed between the cylindrical electrode 2 and the wire electrode 3, with the possibility of generating spark discharges from the side of the inner surface of the cylindrical electrode 2. The cylindrical electrode 2 can be made of stainless steel, for example, and the wire electrode with a diameter of, for example, 3 -4 mm - made of brass. The distance between the cylindrical electrode 2 and the wire electrode 3 is, for example, 6-15 mm. In the hollow body 1 there is placed a power supply 5, which is made mainly in the form of a battery, for example, with a voltage of 9.6 V, which can be provided with a charging unit 6, mainly also located inside the hollow body 1. The electric igniter also contains interconnected and placed inside hollow body 1 together with the power supply 5 high-voltage transformer 7, a pulse voltage generator 8 and a starting unit 9, through which the power supply 5 is connected by means of supply water managers 10 and 11 with the cylindrical electrode 2 and the wire electrode 3 respectively. Each of the supply conductors 10, 11 is made, for example, in the form of a flexible PVF wire in polyvinyl chloride insulation and is preferably placed in a tube made of a material with high electrical insulating properties, for example, fluoroplastic (not shown in the drawings). The start-up unit 9 can advantageously be equipped with a start-up button 12 located on the outer side of the hollow body 1. The hollow body 1 is made with an elongated part 13 having a length not less than the length of the cylindrical electrode 2, which is mounted on its outer surface, mainly with interference. The hollow body 1 is made mainly sealed, for example, solid or from several tightly connected parts. Tightness is provided due to the plug 4 and the cover 14, mounted in the housing, for example, through threaded connections. At the working end of the cylindrical electrode 2, holes 15 are predominantly made in its wall in the amount of, for example, at least one, located, for example, around the circumference.

Электрозапальник работает следующим образом. Электрозапальник подносят рабочим торцом цилиндрического электрода 2 в зону воспламенения топлива топочного устройства. При нажатии на пусковую кнопку 12 срабатывает электрическая и механическая части пускового узла 9, который обеспечивает подачу постоянного напряжения от источника 5 электропитания к генератору 8 импульсного напряжения, импульсные сигналы с выхода которого подаются на высоковольтный трансформатор 7. Импульсы высокого напряжения через подводящие проводники 10, 11 подводятся к цилиндрическому электроду 2 и проволочному электроду 3. В результате этого между цилиндрическим электродом 2 и проволочным электродом 3 возникают электрические разряды (в виде электрической дуги) с частотой следования, например, 50-200 Гц и длительностью разряда 10-1000 мкс. Электрическое напряжение возникновения разрядов может составлять 10-60 кВ. Электрические разряды длятся до тех пор, пока нажата пусковая кнопка 12. Непрерывный устойчивый цикл разрядов с высоким электрическим напряжением обеспечивает исключительно надежный розжиг различных видов топлив. При этом окружающая среда и загрязнения рабочей торцевой части электрозапальника не влияют на надежность розжига благодаря тому, что электрические разряды формируются внутри цилиндрического электрода 2. Отверстия 15 в стенке цилиндрического электрода 2 у его рабочего торца обеспечивают лучшее поступление топлива в область возникновения электрической дуги. Конструкция полого корпуса 1 с удлиненной частью 13, охватываемой цилиндрическим электродом 2, обеспечивает надежность электрозапальника и удобство в эксплуатации, а наряду с возможностью выполнения его герметичным - высокую долговечность. Конструктивные элементы электрозапальника, в том числе заглушка из материала с высокими электроизолирующими свойствами, выполнение полого корпуса 1 из стеклопластика, конструктивная изоляция подводящих проводников 10, 11 способствуют обеспечению условия электробезопасности для пользователя.Electric igniter works as follows. The electric igniter is brought up by the working end of the cylindrical electrode 2 to the ignition zone of the fuel of the furnace device. When you press the start button 12, the electrical and mechanical parts of the start-up unit 9 are activated, which provides a constant voltage from the power supply 5 to the pulse voltage generator 8, the pulse signals from the output of which are supplied to the high-voltage transformer 7. High voltage pulses through the supply conductors 10, 11 are supplied to the cylindrical electrode 2 and the wire electrode 3. As a result, an electric discharge occurs between the cylindrical electrode 2 and the wire electrode 3 (As arcing) with a repetition frequency of, for example, 50-200 Hz and a discharge duration of 10-1000 microseconds. The electrical voltage of the occurrence of discharges can be 10-60 kV. Electric discharges last as long as the start button 12. is pressed. A continuous steady cycle of discharges with high electric voltage provides exceptionally reliable ignition of various types of fuels. At the same time, the environment and pollution of the working end part of the electric igniter do not affect the reliability of the ignition due to the fact that electric discharges are formed inside the cylindrical electrode 2. Holes 15 in the wall of the cylindrical electrode 2 at its working end provide better fuel flow into the arc generation area. The design of the hollow body 1 with an elongated part 13, covered by a cylindrical electrode 2, provides reliability of the electric igniter and ease of use, and along with the possibility of making it airtight - high durability. The structural elements of the electric igniter, including a plug made of a material with high electrical insulating properties, the execution of the hollow housing 1 made of fiberglass, the structural insulation of the lead wires 10, 11 contribute to ensuring the electrical safety for the user.

Пример реализации. Электрозапальник ЭЗАМ выполнен в автономном мобильном варианте исполнения с герметичным полым корпусом 1 из стеклопластика. Общая длина составляет 1160 мм, длина удлиненной части 13 составляет 200 мм, наибольший диаметр полого корпуса 1 составляет 52,5 мм. Масса - 0,9 кг. Напряжение разряда составляет 25 кВ. Электрозапальник надежно обеспечивает розжиг топочных устройств, без повторных включений и вне зависимости от окружающей среды и влияния состояния среды топочного устройства.Implementation example. The EZAM electric igniter is made in an autonomous mobile version with a sealed hollow housing 1 made of fiberglass. The total length is 1160 mm, the length of the elongated part 13 is 200 mm, the largest diameter of the hollow body 1 is 52.5 mm. Weight - 0.9 kg. The discharge voltage is 25 kV. The electric igniter reliably provides ignition of the furnace devices, without repeated switching on and regardless of the environment and the influence of the environment of the furnace.

Электрозапальник, выполненный в соответствии с полезной моделью, обладает более высокой эксплуатационной эффективностью по сравнению с аналогичными известными. Он обеспечивает надежный розжиг в любых топочных устройствах вне зависимости от влияния агрессивных и горячих сред и состояния окружающей среды, он удобен в пользовании, имеет высокую конструктивную надежность, безопасен для пользователя.The electric igniter, made in accordance with the utility model, has higher operational efficiency compared to similar known ones. It provides reliable ignition in any furnace devices, regardless of the influence of aggressive and hot environments and the environment, it is convenient to use, has high structural reliability, and is safe for the user.

Claims

1. Electrozapalnik containing a hollow cylindrical electrode, mounted in a hollow body made of dielectric material, a wire electrode placed at the working end of the cylindrical electrode with the formation of an electric spark gap between it and the cylindrical electrode and a power source connected to them by lead wires, characterized in that the spark gap made with the possibility of the formation of electric spark discharges from the inner surface of the cylindrical of the second electrode, the wire electrode is made in the form of a straight pin mounted on the longitudinal axis of the cylindrical electrode in a plug made of a material with high electrical insulating properties, installed at its working end, a high-voltage transformer, a pulse voltage generator and a starting unit connected together the power source in the hollow body, and the hollow body is made with an elongated part of a length not less than the length of the cylindrical electrode, which is mounted on its outer surface.

2. The electric igniter according to claim 1, characterized in that the hollow body is sealed.

3. The electric igniter according to claim 1, characterized in that fiberglass is selected as the dielectric material of the hollow body.

4. The electric igniter according to claim 1, characterized in that the fluoroplastic is selected as the plug material.

5. Electric igniter according to claim 1, characterized in that the cylindrical electrode is mounted on an elongated part of the hollow body with an interference fit.

6. The electric igniter according to claim 1, characterized in that the holes are made in the wall of the cylindrical electrode at its working end.

7. The electric igniter according to claim 1, characterized in that the power source is made in the form of a battery.

8. The electric igniter according to claim 7, characterized in that the battery is equipped with a charging unit located along with it in the hollow body.

9. The electric igniter according to claim 1, characterized in that each of the supply conductors inside the hollow body is housed in a tube of material with high electrical insulation properties.

10. Electric igniter according to claim 9, characterized in that the fluoroplastic is selected as the material of the tubes.

11. The electric igniter according to claim 1, characterized in that the starting unit is equipped with a starting button located on the outer side of the hollow body.