RU2603863C1 - Топливный элемент - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к топливным элементам, используемым в каминах и в качестве обогревателя в закрытых помещениях, работающих на жидком топливе. Технический результат - обеспечение длительного горения с устойчивым пламенем. Топливный элемент содержит полый корпус (1) с отверстием (5) в его верхней части. В корпусе (1) с кольцевым зазором (6) относительно кромки (7) отверстия (5) установлен теплопроводящий элемент (8), возвышающийся над корпусом (1). Верхняя часть (9) теплопроводящего элемента (8) нагревается пламенем от горения парообразного жидкого топлива, истекающего из корпуса (1) через кольцевой зазор (6). Нижняя часть (10) теплопроводящего элемента (8) нагревает жидкое топливо до кипения и испарения под действием тепла, поступающего от верхней части (9). 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к топливным устройствам, используемым преимущественно в каминах или в качестве обогревателя закрытых помещений, работающим на жидком топливе, безопасном в пожарном отношении, в частности на спирте, этаноле, биоэтаноле.

Известен биотопливный элемент камина, содержащий полый корпус, в верхнем металлическом листе которого выполнена одна или несколько прорезей (патент RU 78905 U1, опубл. 2008-12-10). В прорезях верхнего листа вертикально установлены ампулы. Верхний конец каждой ампулы выполнен в виде усеченного конуса, ориентированного большим основанием кверху для заправки ампулы жидким биотопливным составом и формирования пламени разной формы. Предусмотрена возможность оперативно заменять ампулы без прерывания работы камина. В качестве топлива использован жидкий спирт.

При использовании биотопливного элемента необходимо часто заполнять ампулы топливом или часто заменять ампулы вследствие малого объема ампулы и быстрого выгорания находящегося в ней топлива.

В другом известном топливном элементе камина, предназначенном преимущественно для обогрева закрытых помещений, в качестве жидкого топлива использован биоэтанол (патент RU 89885 U1, опубл. 2009-12-20). Топливный элемент содержит корпус, выполненный в виде полого цилиндра, ориентированного горизонтально. В верхней части цилиндра выполнено отверстие предпочтительно прямоугольной формы для заправки и сгорания жидкого топлива. Корпус снабжен крышкой для закрывания и открывания отверстия. Перемещением крышки по наружной поверхности корпуса можно регулировать расход топлива и величину пламени. Топливный элемент оснащен устройством крепления корпуса к несущей поверхности.

Известен также топливный элемент для камина (заявка US 20120037149 А1, опубл. 2012-02-16), содержащий корпус, базовый блок, установленный внутри корпуса вблизи его нижнего конца, и затвор, включающий раму с закрепленными на ней затворными пластинами. Базовый блок поддерживает пару топливных контейнеров для жидкого или гелиевого топлива, установленных параллельно друг другу. Каждый топливный контейнер выполнен в виде удлиненной в горизонтальной плоскости емкости, имеющей удлиненное отверстие в верхней части контейнера. Тепло от сжигания жидкого топлива расходуется на обогрев помещения. В качестве топлива использован изопропанол или этанол в жидкой или гелиевой форме.

Топливный элемент конструктивно сложный из-за большого количества деталей и неудобный в эксплуатации из-за недостаточно устойчивого пламени и частого регулирования процесса горения.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать конструктивно простой и удобный в эксплуатации топливный элемент, обеспечивающий длительное горение жидкого топлива с устойчивым пламенем.

Поставленная задача решается тем, что топливный элемент содержит полый корпус с отверстием в верхней части корпуса, имеющий дно, боковую стенку и полость для жидкого топлива. В полости корпуса и отверстии установлен теплопроводящий элемент с кольцевым зазором относительно кромки отверстия и возвышением над корпусом. Верхняя часть теплопроводящего элемента установлена с возможностью нагревания теплом от сжигания жидкого топлива. Нижняя часть теплопроводящего элемента установлена с возможностью нагревания жидкого топлива до кипения и испарения под действием тепла, поступающего от верхней части теплопроводящего элемента.

Полость или верхняя ее часть выполнена расширяющейся книзу.

Корпус может быть выполнен в виде усеченной пирамиды или усеченного конуса с боковой стенкой, наклоненной под углом от 30 до 80° по отношению к дну.

Верхняя часть корпуса может быть выполнена в виде сферы.

Корпус может быть овальным или фигурным с полостью или верхней частью полости, расширяющейся книзу.

Теплопроводящий элемент может быть прикреплен к дну полого корпуса и выполнен в виде трубы из негорючего теплопроводящего материала, например металлического, полимерного. В поперечном сечении труба может быть круглой, квадратной, прямоугольной, овальной, фигурной формы.

Корпус выполнен из негорючего материала преимущественно из листового металлического или полимерного материала.

Теплопроводящий элемент, установленный в полости корпуса и отверстии корпуса с кольцевым зазором относительно кромки отверстия и своей верхней частью, выступающий над корпусом, обеспечивает возможность кипения и испарения жидкого топлива под действием тепла от нижней части теплопроводящего элемента, нагреваемой теплом, поступающим от нагретой пламенем верхней части теплопроводящего элемента. В парообразном состоянии жидкое топливо истекает из корпуса через кольцевой зазор и сгорает ровным по внешнему виду пламенем с одновременным нагреванием верхней части теплопроводящего элемента.

Топливный элемент конструктивно простой, обеспечивает горение топлива с ровным по внешнему виду устойчивым пламенем длительное время без регулирования горения и доливания топлива.

Топливный элемент иллюстрируется чертежами, на которых представлены варианты конструктивного исполнения.

На фиг. 1 представлен вид спереди с частичным разрезом на топливный элемент в первом варианте конструктивного исполнения с полым корпусом в виде усеченной четырехгранной пирамиды и теплопроводящим элементом в виде квадратной трубы.

На фиг. 2 представлен вид сверху на топливный элемент в первом варианте конструктивного исполнения с полым корпусом в виде усеченной четырехгранной пирамиды и теплопроводящим элементом в виде квадратной трубы.

На фиг. 3 представлен вид спереди с частичным разрезом на топливный элемент во втором варианте конструктивного исполнения с полым корпусом в виде усеченной шестигранной пирамиды и теплопроводящим элементом в виде шестигранной трубы.

На фиг. 4 представлен вид сверху на топливный элемент во втором варианте конструктивного исполнения с полым корпусом в виде усеченной шестигранной пирамиды и теплопроводящим элементом в виде шестигранной трубы.

На фиг. 5 представлен вид спереди с частичным разрезом на топливный элемент в третьем варианте конструктивного исполнения с полым корпусом в виде усеченного конуса и теплопроводящим элементом в виде круглой трубы.

На фиг. 6 представлен вид сверху на топливный элемент в третьем варианте конструктивного исполнения с полым корпусом в виде усеченного конуса и теплопроводящим элементом в виде круглой трубы.

На фиг. 7 представлен вид спереди с частичным разрезом на топливный элемент в четвертом варианте конструктивного исполнения с полым корпусом в виде сферы и теплопроводящим элементом в виде круглой трубы.

На фиг. 8 представлен вид сверху на топливный элемент в четвертом варианте конструктивного исполнения с полым корпусом в виде сферы и теплопроводящим элементом в виде круглой трубы.

Топливный элемент в первом варианте конструктивного исполнения содержит полый корпус 1 в виде усеченной четырехгранной пирамиды, имеющий дно 2, боковую стенку 3 и полость 4 для жидкого топлива с отверстием 5 в верхней части корпуса 1. В полости 4 корпуса 1 с кольцевым зазором 6 относительно кромки 7 отверстия 5 установлен теплопроводящий элемент 8 в виде квадратной трубы. Верхняя часть 9 теплопроводящего элемента 8 установлена с возможностью нагревания пламенем от сжигания жидкого топлива и передачи тепла от верхней части 9 теплопроводящего элемента 8 к нижней части 10 теплопроводящего элемента 8.

Топливный элемент во втором варианте конструктивного исполнения содержит полый корпус 11 в виде усеченной шестигранной пирамиды, имеющий дно 12, боковую стенку 13 и полость 14 для жидкого топлива с отверстием 15 в верхней части корпуса 11. В полости 14 корпуса 11 с кольцевым зазором 16 относительно кромки 17 отверстия 15 установлен теплопроводящий элемент 18 в виде шестигранной трубы. Верхняя часть 19 теплопроводящего элемента 18 установлена с возможностью нагревания пламенем от сжигания жидкого топлива и передачи тепла от верхней части 19 теплопроводящего элемента 18 к нижней части 20 теплопроводящего элемента 18.

Топливный элемент в третьем варианте конструктивного исполнения содержит полый корпус 21 в виде усеченного конуса, имеющий дно 22, боковую стенку 23 и полость 24 для жидкого топлива с отверстием 25 в верхней части корпуса 21. В полости 24 корпуса 21 с кольцевым зазором 26 относительно кромки 27 отверстия 25 установлен теплопроводящий элемент 28 в виде круглой трубы. Верхняя часть 29 теплопроводящего элемента 28 установлена с возможностью нагревания пламенем от сжигания жидкого топлива и передачи тепла от верхней части 29 теплопроводящего элемента 28 к нижней части 30 теплопроводящего элемента 28.

Топливный элемент в четвертом варианте конструктивного исполнения содержит полый корпус 31 в виде сферы, имеющий дно 32, боковую стенку 33 и полость 34 для жидкого топлива с отверстием 35 в верхней части корпуса 31. В полости 34 корпуса 31 с кольцевым зазором 36 относительно кромки 37 отверстия 35 установлен теплопроводящий элемент 38 в виде круглой трубы. Верхняя часть 39 теплопроводящего элемента 38 установлена с возможностью нагревания пламенем от сжигания жидкого топлива и передачи тепла от верхней части 39 теплопроводящего элемента 38 к нижней части 40 теплопроводящего элемента 38.

Жидкое топливо наливают в полый корпус 1, 11, 21, 31, заполняя полость 4, 14, 24, 34, и поджигают. Под действием пламени от горения жидкого топлива верхняя часть 9, 19, 29, 39 теплопроводящего элемента 8, 18, 28, 38 нагревается. Тепло передается к нижней части 10, 20, 30, 40, погруженной в жидкое топливо. Жидкое топливо вскипает в зоне, примыкающей к нижней части 10, 20, 30, 40, и испаряется. Парообразное топливо истекает из полости 4, 14, 24, 34 через кольцевой зазор 6, 16, 26, 36 и сгорает с внешней стороны от корпуса 1, 11, 21, 31 с одновременным нагреванием верхней части 9, 19, 29, 39 теплопроводящего элемента 8, 18, 28, 38.

По мере сгорания жидкого топлива понижается его уровень в полости 4, 14, 24, 34. Увеличивается расстояние от нагреваемой пламенем верхней части 9, 19, 29, 39 теплопроводящего элемента 8, 18, 28, 38 до уровня топлива и, соответственно, увеличивается потеря тепла в теплопроводящем элементе 8, 18, 28, 38 на пути до уровня топлива. С понижением уровня топлива одновременно увеличивается поверхность испарения жидкого топлива за счет расширяющейся книзу полости 4, 14, 24, 34. В результате объем пара, истекающего через кольцевой зазор 6, 16, 26, 36, остается неизменным. Топливный элемент конструктивно простой и удобный в эксплуатации, обеспечивает длительное горение топлива с устойчивым пламенем.

Claims (8)

1. Топливный элемент, содержащий полый корпус с отверстием в верхней части корпуса, имеющий дно, боковую стенку и полость для жидкого топлива, отличающийся тем, что в полости корпуса и отверстии установлен теплопроводящий элемент с кольцевым зазором относительно кромки отверстия и возвышением над корпусом, верхняя часть теплопроводящего элемента установлена с возможностью нагревания теплом от сжигания жидкого топлива, нижняя часть теплопроводящего элемента установлена с возможностью нагревания до кипения и испарения жидкого топлива под действием тепла, поступающего от верхней части теплопроводящего элемента к нижней части теплопроводящего элемента.

2. Топливный элемент по п. 1, отличающийся тем, что полость или верхняя часть полости выполнена расширяющейся книзу.

3. Топливный элемент по п. 1, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде усеченной пирамиды с боковой стенкой, наклоненной под углом от 30 до 80° по отношению к дну.

4. Топливный элемент по п. 1, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде усеченного конуса с боковой стенкой, наклоненной под углом от 30 до 80° по отношению к дну.

5. Топливный элемент по п. 1, отличающийся тем, что верхняя часть корпуса выполнена в виде сферы.

6. Топливный элемент по п. 1, отличающийся тем, что теплопроводящий элемент прикреплен к дну полого корпуса.

7. Топливный элемент по п. 1, отличающийся тем, что теплопроводящий элемент выполнен в виде металлической трубы.

8. Топливный элемент по п. 1, отличающийся тем, что корпус выполнен из листового материала.

Images