RU211924U1 - Брикетированный уголь для кальяна - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к курительным принадлежностям для кальяна, а именно к брикетированному углю для кальяна, и может быть использована в сфере обслуживания и развлечений. Сущность полезной модели заключается в брикетированном угле для кальяна, содержащем спрессованные частицы кокосовой скорлупы и осевое сквозное отверстие, при этом площадь поперечного сечения сквозного осевого отверстия составляет (4-6)% от общей площади поперечного сечения брикетированного угля, проведенного через ось сквозного отверстия, а фракция частиц кокосовой скорлупы составляет (0,05-0,25) мм. Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в повышении прочностных характеристик брикетированного угля с сопутствующим сохранением скорости розжига и интенсивности теплопередачи. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Description

Полезная модель относится к курительным принадлежностям для кальяна, а именно к брикетированному углю для кальяна, и может быть использована в сфере обслуживания и развлечений.

Известен брикетированный уголь для кальяна, содержащий спрессованные частицы кокосовой скорлупы [Интернет ресурс: http://web-old.archive.org/web/20220321113518/https://sweet-smoke.site/shop/product/95, дата обращения: 21.03.2022 г.].

Недостатком известного технического решения является малая площадь поверхности брикетированного угля, контактирующая с кислородом. Это приводит к низкой скорости розжига брикетированного угля, а также к низкой интенсивности теплопередачи в процессе его горения.

В качестве прототипа выбран брикетированный уголь для кальяна, содержащий спрессованные частицы кокосовой скорлупы и сквозное осевое отверстие, при этом площадь этого отверстия составляет 12,5% от общей площади поперечного сечения брикетированного угля, проведенного через ось сквозного отверстия [KR20130080951A, дата публикации: 16.07.2013 г. МПК: C10L 11/00; C10L 5/44].

Преимуществом прототипа перед известным техническим решением является более высокая площадь поверхности, контактирующая с кислородом за счет осевого отверстия, что позволяет повысить скорость розжига брикетированного угля и интенсивность теплопередачи в процессе его горения. Однако недостатком прототипа является низкая прочность брикета, обусловленная высоким соотношением площади поперечного сечения сквозного осевого отверстия к общей площади поперечного сечения брикетированного угля, проведенного через ось сквозного отверстия. Это может привести к растрескиванию брикетированного угля в процессе транспортировки и последующему разделению на несколько частей или осыпанию в процессе горения, а также к повышению скорости горения брикетированного угля за счет существенного увеличения площади поверхности, контактирующей с кислородом. Это приводит к повышенному расходу брикетированного угля для кальяна, что существенным образом ухудшает его эксплуатационные характеристики. Таким образом, требуется доработка существующей конструкции брикетированного угля для кальяна, которая позволит повысить его прочностные характеристики при сохранении скорости розжига угля и интенсивности его теплопередачи.

Техническая проблема, на решение которой направлена полезная модель, заключается в необходимости улучшения эксплуатационных характеристик брикетированного угля для кальяна.

Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в повышении прочностных характеристик брикетированного угля с сопутствующим сохранением скорости розжига и интенсивности теплопередачи.

Сущность полезной модели заключается в следующем.

Брикетированный уголь для кальяна содержит спрессованные частицы кокосовой скорлупы и осевое сквозное отверстие. В отличие от прототипа площадь поперечного сечения сквозного осевого отверстия составляет (4-6)% от общей площади поперечного сечения брикетированного угля, проведенного через ось сквозного отверстия, а фракция частиц кокосовой скорлупы составляет (0,05-0,25) мм.

Спрессованные частицы кокосовой скорлупы являются основой брикетированного угля и обеспечивают передачу тепла во внешнюю среду в процессе горения. Брикетированный уголь может иметь любую форму и размер в продольном и поперечном сечениях. Наиболее предпочтительным является выполнение брикетированного угля в форме куба с длиной ребра (20-28) мм, что позволяет повысить прочностные характеристики брикетированного угля, снизив риск его растрескивания, разделения и/или осыпания и сохранив при этом высокую скорость розжига и интенсивность теплопередачи в процессе горения.

Фракция частиц кокосовой скорлупы составляет (0,05-0,25) мм, что обеспечивает оптимальное соотношение между теплопроводностью и прочностью. Выход за нижнюю границу интервала приведет к снижению теплопроводности, поскольку мелкие частицы обладают меньшей поверхностной площадью, которая взаимодействует с кислородом, в результате чего снизится скорость розжига и интенсивность теплопередачи в процессе горения. Выход за верхнюю границу интервала приведет к уменьшению прочности брикетированного угля, поскольку более крупные частицы обладают худшей адгезией и имеют меньшее количество точек контакта, вследствие чего брикетированный уголь может начать растрескиваться, разделяться и/или осыпаться.

Сквозное осевое отверстие обеспечивает увеличение площади поверхности, контактирующей с кислородом, что обеспечивает высокую скорость розжига брикетированного угля и высокую интенсивность теплопередачи в процессе горения. Площадь поперечного сечения сквозного осевого отверстия составляет 4-6% от общей площади поперечного сечения брикетированного угля, проведенного через ось сквозного отверстия. Выход за нижнюю границу интервала приводит к тому, что дополнительная площадь поверхности угля, созданная отверстием и контактирующая с кислородом, не обеспечивает существенного приращения к скорости розжига и интенсивности теплопередачи в процессе горения по сравнению с брикетированным углем без отверстия. Выход за верхнюю границу интервала приводит к ухудшению прочности брикетированного угля за счет увеличения механической нагрузки на края брикета, вследствие чего уголь может начать трескаться разделяться и/или осыпаться при транспортировке или в процессе горения, например, под действием веса других углей в случае, если угли составлены друг на друга.

Форма сквозного осевого отверстия в поперечном сечении брикетированного угля может иметь любую форму. При этом в наиболее предпочтительном варианте сквозное осевое отверстие в поперечном сечении может иметь форму круга, что обеспечивает возможность равномерного распределения механической нагрузки на структуру брикетированного угля в месте выполнения отверстия, в результате чего дополнительно повышается прочность брикетированного угля.

Полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».

Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что

площадь поперечного сечения сквозного осевого отверстия составляет (4-6)% от общей площади поперечного сечения брикетированного угля, проведенного через ось сквозного отверстия, что обеспечивает повышение площади контакта брикетированного угля с кислородом в процессе горения, при этом полученное соотношение снижает риск растрескивания и/или осыпания угля из-за повышенной механической нагрузки, возникающей в процессе транспортировки или в процессе горения брикета.

фракция частиц составляет (0,05-0,25) мм, что обеспечивает оптимальное соотношение между прочностью брикета и его теплопроводностью.

Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении прочностных характеристик брикетированного угля с сопутствующим сохранением скорости розжига и интенсивности теплопередачи, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики брикетированного угля для кальяна.

Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «новизна».

Полезная модель поясняется следующими фигурами.

Фиг.1 - брикетированный уголь для кальяна со сквозным отверстием, которое в поперечном сечении имеет форму круга, изометрия;

Фиг.2 - брикетированный уголь для кальяна со сквозным отверстием, которое в поперечном сечении имеет форму круга, продольный разрез;

Фиг.3 - схематичное изображение площади поперечного сечения сквозного осевого отверстия и общей площади поперечного сечения брикетированного угля, проведенного через ось сквозного отверстия.

Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути полезной модели ниже представлен вариант ее осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящая полезная модель ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.

Брикетированный уголь 1 для кальяна состоит из спрессованных частиц кокосовой скорлупы фракцией (0,05-0,25) мм и имеет форму куба со стороной 25 мм. Уголь 1 содержит сквозное осевое отверстие вдоль продольной оси брикета, при этом отверстие в поперечном сечении имеет форму круга, а его диаметр равен 6 мм. Общая площадь поперечного сечения брикетированного угля, проведенного через ось сквозного отверстия, S1 и площадь поперечного сечения сквозного осевого отверстия S2 показаны на фиг. 3. Отношение S2/S1 составляет 4,5%.

Полезная модель работает следующим образом.

Уголь 1 помещается на подключенную к контактной сети электрическую плитку. Внешняя поверхность угля 1 начинает взаимодействовать с кислородом при повышенной температуре, что приводит к постепенному повышению его температуры. Наличие отверстия в угле 1 приводит к повышению скорости розжига угля. Для дополнительного ускорения процесса розжига за счет снижения потерь тепла уголь 1 накрывают куском алюминиевой фольги.

После того как уголь 1 приобретает ярко-оранжевый оттенок со всех сторон его перемещают в емкость для нагревания табака, выполненную из теплопроводного материала и расположенную над емкостью с табаком. Уголь 1 нагревает табак через стенку емкости, при этом отверстие дополнительно повышает интенсивность теплопередачи за счет увеличения поверхности, излучающей теплоту.

По мере тления угля 1 на его поверхности образуется пепел, который удаляется при помощи механического соударения угля с твердой поверхностью. Выполнение угля из фракции заданного размера и уменьшение размера отверстия позволяет повысить прочность, в результате чего снижается риск появления трещин и/или разлома угля на несколько частей в процессе механического соударения. Это позволяет избежать повышенного расхода брикетированного угля в процессе подготовки кальяна к употреблению.

Для демонстрации достижения полезной моделью технического результата брикетированный уголь, испытывали путем проведения тестов на скорость розжига, интенсивность теплопередачи и на прочность в ходе эксплуатации кальяна с использованием комплекта из трех одинаковых углей. При этом в ходе эксплуатации кальяна угли 3 раза подвергались очистке от пепла путем механического соударения угля с твердой поверхностью.

Тест на скорость розжига осуществлялся путем измерения времени, за которое температура брикетированного угля из кокосовой скорлупы достигнет 650°С при помощи бесконтактного инфракрасного термометра.

Тест на интенсивность теплопередачи осуществлялся путем измерения времени, на протяжении которого уголь сохранял температуру в диапазоне (500-650)°С при помощи бесконтактного инфракрасного термометра.

Тест на прочность осуществлялся путем визуального наблюдения за состоянием угля на наличие растрескивания или разделения на несколько частей в процессе эксплуатации кальяна, включая очистку брикетированного угля от пепла.

Пример 1.

Брикетированный уголь для кальяна, содержащий спрессованные частицы кокосовой скорлупы и выполненный, без сквозного осевого отверстия.

Пример 2.

Брикетированный уголь для кальяна, содержащий спрессованные частицы кокосовой скорлупы и сквозное осевое отверстие, при этом площадь поперечного сечения сквозного осевого отверстия составляет 10% от общей площади поперечного сечения брикетированного угля, проведенного через ось сквозного отверстия, а фракция частиц кокосовой скорлупы составляет 0,5 мм.

Пример 3.

Брикетированный уголь для кальяна согласно варианту осуществления полезной модели.

Результаты тестов представлены в Таблице 1

Таблица 1

	Пример 1	Пример 2	Пример 3
Скорость розжига, мин	8	5	5,5
Сохранение температуры в диапазоне 500-650°С, мин	25	35	33
Наличие трещин или разделения на несколько частей	-	+	-

По результатам проведенных тестов видно, что брикетированный уголь по примеру 1 (без сквозного отверстия) обладает самой долгой скоростью розжига и самой малой интенсивностью теплопередачи, при этом не имеет проблем с прочностными характеристиками.

Брикетированный уголь по примеру 2 имеет самую быструю скорость розжига и самую долгую интенсивность теплоотдачи. Однако в процессе удаления пепла уголь по примеру 2 раскололся на несколько частей, что характеризует его прочностные характеристики, как неудовлетворительные.

Брикетированный уголь по примеру 3 обладает высокими показателями скорости розжига и интенсивности теплоотдачи, превосходя уголь по примеру 1 и практически не уступая углю по примеру 2. Кроме того, в результате тестов не было обнаружено трещин и разделения на части угля по примеру 3, что говорит о его высоких прочностных характеристиках.

Таким образом, обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении прочностных характеристик брикетированного угля с сопутствующим сохранением скорости розжига и интенсивности теплопередачи, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики брикетированного угля для кальяна.

Claims (3)

1. Брикетированный уголь для кальяна, содержащий спрессованные частицы кокосовой скорлупы и осевое сквозное отверстие, отличающийся тем, что площадь поперечного сечения сквозного осевого отверстия составляет 4-6% от общей площади поперечного сечения брикетированного угля, проведенного через ось сквозного отверстия, а фракция частиц кокосовой скорлупы составляет 0,05-0,25 мм.

2. Брикетированный уголь по п.1, отличающийся тем, что выполнен в форме куба с длиной ребра 20-28 мм.

3. Брикетированный уголь по п.1, отличающийся тем, что сквозное осевое отверстие в поперечном сечении имеет форму круга.

Images