Отопительный аппарат

Полезная модель относится к тепловой технике. Отопительный аппарат может быть использован для обогрева помещений, оборудованных системой отопления с естественной циркуляцией. Аппарат содержит корпус 2 с полостью для теплоносителя, служащий при заполнении водой водяной рубашкой 7. В корпусе размещены топочная камера 3 с загрузочной дверцей 1, зольная камера 9 с выдвижным ящиком 10 и дымоход 6. Топочную камеру 3 от дымохода 9 отделяет полый теплообменный элемент 4. Концы теплообменного элемента 4 закреплены к внутренним боковым стенкам корпуса с зазором от внутренней задней стенки корпуса 2, а его полость сообщена с полостью корпуса 2 в боковых стенках корпуса 2. При сгорании топлива разогревается поверхность топочной камеры, в т.ч. вся поверхность внутренней задней стенки корпуса 2, от которых тепло передается теплоносителю, циркулирующему в полости корпуса 2 и теплообменного элемента 4. Технический результат - повышение теплопроизводительности аппарата, упрощение конструкции, снижение материалоемкости и возможных дефектов при изготовлении аппарата. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Полезная модель относится к тепловой технике и может быть использована для обогрева жилых зданий, производственных помещений и индивидуальных жилых домов, в т.ч. оборудованных системой отопления с естественной циркуляцией, с применением для сжигания твердого топлива.

Известен ряд отопительных аппаратов, содержащих корпус, обрамляющий топочную и зольную камеры, дымоход, сообщаемый с топочной камерой. Между внутренней и внешней стенками корпуса имеется полость для циркуляции теплоносителя, служащая при заполнении водой водяной рубашкой. Потолок топочной камеры, разделяющий ее с дымоходом, выполнен в виде козырька (теплообменного элемента), полость которого сообщена с полостью аппарата в боковых и задней стенках корпуса. К таким аппаратам относятся, например, устройства по патентам РФ 50286 от 17.08.2005 г., МПК F24H 1/24, 102765 от 20.08.2010 г. МПК F24H 1/00, отопительные водогрейные котлы КС-ТГ и КС-ТГВ, производимые ОАО «Чебоксарский опытно-экспериментальный завод «Энергозапчасть» (Котлы отопительные водогрейные стальные КС-ТГ и КС-ТГВ с водоподогревателем. Паспорт 3.989.103 ПС).

Известен водогрейный котел, содержащий несколько полых теплообменных элементов (полых водяных перегородок), образующих зигзагообразный газовый канал, каждый из которых соединен с водяной рубашкой котла с трех сторон - в боковых и задней стенках корпуса (патент РФ 2346211 от 12.11.2007 г., МПК F24H 1/00, B21D 53/02).

Во всех известных устройствах традиционно полость теплообменных элементов сообщена с полостью аппарата с трех сторон - в боковых и задней стенках корпуса. В таких конструкциях из внутренних стенок корпуса аппаратов вырезается место присоединения теплообменных элементов к внутренним стенкам, что уменьшает нагреваемую поверхность и снижает теплопроизводительность аппарата. Кроме того, закрепление этих элементов к корпусу сваркой с трех сторон требует расходов на выполнение сварочных швов. При этом возможно возникновение дефектов сварки.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели - прототипом - является отопительный аппарат АКТВ-Каракан. Паспорт и руководство по эксплуатации, г. Новосибирск, 2012 г.)

Отопительный аппарат содержит корпус с полыми стенками, снабженный патрубком подвода в его полость и отвода теплоносителя, служащий при заполнении водой водяной рубашкой, в котором размещены топочная камера с загрузочной дверцей, дымоход и зольная камера. Топочную камеру от дымохода отделяет полый теплообменный элемент, полость которого сообщена с полостью корпуса и образует с полостью корпуса замкнутый контур для теплоносителя. В прототипе полость теплообменного элемента сообщена с полостью корпуса в боковых и задней стенках корпуса; передняя стенка топочной камеры под загрузочной дверцей наклонена внутрь топочной камеры.

Указанный отопительный аппарат имеет общие для всех приведенных аналогов недостатки.

1. Аппарат недостаточно теплопроизводителен из-за вырезания нагреваемой поверхности трех внутренних стенок аппарата для присоединения теплообменных элементов. В частности, в аппарате с шириной задней внутренней стенки корпуса 30 см для присоединения полого теплообменного элемента шириной 8 см на стенке вырезается площадка 2,4 дм², при этом аппарат теряет мощность 0,5 кВт.

2. Изготовление аппарата требует расходов на выполнение сварочных швов для закрепления теплообменных элементов к корпусу с трех сторон (выполнение сварки, материалы для сварки, контроль сварочных швов) и приводит к возможному возникновение дефектов сварки.

Задачей полезной модели является создание устройства, обеспечивающего следующие технические результаты: повышение теплопроизводительности, упрощение изготовления, уменьшение материалоемкости и уменьшение возможных дефектов при изготовлении.

Поставленная задача решается следующим образом. Отопительный аппарат, как и прототип, содержит корпус, выполненный, по крайней мере, с боковых, задней и передней сторон с герметично соединенными между собой внутренними и внешними стенками, между которыми имеется полость для теплоносителя, снабженный патрубком подвода в его полость и отвода теплоносителя и служащий при заполнении водой водяной рубашкой, внутренняя стенка которого обрамляет топочную камеру, дымоход и зольную камеру, а также полый теплообменный элемент, отделяющий топочную камеру от дымохода. В отличие от прототипа полый теплообменный элемент концами закреплен к внутренним боковым стенкам корпуса с зазором от его внутренней задней стенки и полостью сообщен с полостью корпуса в его боковых стенках.

В частных случаях реализации для улучшения теплоотдачи отопительный аппарат может содержать два или более полых теплообменных элемента, нижний из которых отделяет топочную камеру от дымохода, а остальные размещены над ним, в дымоходе. Все теплообменные элементы закреплены к внутренним боковым стенкам корпуса и сообщены полостью с полостью корпуса. Теплообменные элементы могут устанавливаться с одинаковым зазором от внутренней задней стенки корпуса, или для технологических нужд верхние элементы устанавливаются от боковых стенок корпуса с большим зазором, чем нижерасположенные элементы.

Теплообменные элементы могут иметь любую форму, например каплеобразную, плоскую, или иную форму. Каплеобразный теплообменный элемент предпочтительней, т.к. наиболее прост в изготовлении.

Верхняя стенка корпуса может быть выполнена в виде варочного настила. Отверстие дымохода размещается на верхней, задней или боковой стенках корпуса.

В качестве примера конкретного выполнения рассмотрен отопительный аппарат с подведенной в его полость водой (с водяной рубашкой), с одним теплообменным элементом, оснащенный варочной плитой.

Пример конкретного выполнения аппарата представлен на чертежах.

На фиг. 1 представлен вид сбоку отопительного аппарата в разрезе, на фиг. 2 - вид спереди в разрезе.

На чертежах обозначены: 1 - загрузочная дверца, 2 - корпус, 3 - топочная камера, 4 - теплообменный элемент, 5 - варочная плита, 6 - дымоход, 7 - водяная рубашка, 8 - колосниковая решетка, 9 - зольная камера, 10 - зольный ящик.

Отопительный аппарат содержит корпус 2 с полыми боковыми, передней, задней стенками и дном, с варочной плитой 5. В корпусе 2 размещена топочная камера 3 с загрузочной дверцей 1, колосниковая решетка 5, зольная камера 9 с зольным ящиком 10 и дымоход 6. Теплообменный элемент 4 разделяет топочную камеру 3 с дымоходом 6.

Внутренние и внешние боковые, задняя, передняя стенки и стенки дна корпуса 2 образуют полость, которая при эксплуатации аппарата заполняется водой и является водяной рубашкой 7. Концы полого теплообменного элемента 4 закреплены к внутренним боковым стенкам корпуса 2, при этом полость теплообменного элемента 4 сообщена с двух сторон с полостью корпуса 2 (с водяной рубашкой 7). Между элементом 4 и внутренней задней стенкой корпуса 2 имеется зазор.

В корпусе 2 выполнены отверстия для подвода холодной воды и отвода горячей воды из водяной рубашки (на чертеже не показаны).

Отопительный аппарат работает следующим образом. После подключения к отопительной системе и заполнения всей системы водой с образованием в отопительном аппарате водяной рубашки 7 в топочную камеру 3 закладывается топливо, например, дрова, и производится розжиг. Осуществляется нагрев воды, ее циркуляция в полости теплообменного элемента 4 и корпуса 2 аппарата и обогрев помещения.

Сообщение полости теплообменного элемента 4 с полостью корпуса 2 с двух сторон, а не с трех сторон, как в прототипе, не ухудшает циркуляцию воды. При этом вся поверхность задней стенки корпуса 2 нагревается, что приводит к повышению теплопроизводительности аппарата. Предложенный аппарат проще в изготовлении, т.к. исключается операция присоединения теплообменного элемента 4 к задней стороне корпуса 2, экономятся материалы на выполнение сварочных швов, снижается вероятность получения дефектов сварочных швов.

Таким образом, по сравнению с прототипом, заявленная полезная модель позволяет повысить теплопроизводительность отопительного аппарата, упростить процесс его изготовления, уменьшить материалоемкость и возможные дефекты при изготовлении аппарата.

1. Отопительный аппарат, содержащий корпус, выполненный, по крайней мере, с боковых, задней и передней сторон с герметично соединенными между собой внутренними и внешними стенками, между которыми имеется полость для теплоносителя, снабженный патрубком подвода в его полость и отвода теплоносителя и служащий при заполнении водой водяной рубашкой, внутренняя стенка которого обрамляет топочную камеру, дымоход и зольную камеру, а также полый теплообменный элемент, отделяющий топочную камеру от дымохода, полость которого сообщена с полостью корпуса и образует с полостью корпуса замкнутый контур для теплоносителя, отличающийся тем, что полый теплообменный элемент концами закреплен к внутренним боковым стенкам корпуса с зазором от его внутренней задней стенки и полостью сообщен с полостью корпуса в его боковых стенках.

2. Отопительный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит второй полый теплообменный элемент, размещенный над теплообменным элементом, отделяющим топочную камеру от дымохода, сообщенный полостью с полостью корпуса во внутренних боковых стенках корпуса.

3. Отопительный аппарат по п. 2, отличающийся тем, что второй полый теплообменный элемент установлен с большим, чем первый теплообменный элемент, зазором от внутренней задней стенки корпуса.

4. Отопительный аппарат по п. 1 или 2, отличающийся тем, что теплообменные элементы имеют каплеобразную форму.

5. Отопительный аппарат по п. 1 или 2, отличающийся тем, что теплообменные элементы имеют плоскую форму.

6. Отопительный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что верхняя стенка корпуса выполнена в виде варочного настила.

7. Отопительный аппарат по п. 1 или 6, отличающийся тем, что отверстие дымохода размещено на верхней стенке корпуса.

9. Отопительный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что отверстие дымохода размещено на задней стенке корпуса.

10. Отопительный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что отверстие дымохода размещено на боковой стенке корпуса.