Конфорка газовой плиты
Владельцы патента RU 2789792:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в бытовых и промышленных установках. Конфорка газовой плиты содержит круглую крышку и рассекатель. Крышка изготовлена из вспученного перлита, имеет выступы прямоугольной формы, равномерно расположенные по краю крышки и герметично перекрывающие отверстия рассекателя, между рассекателем и крышкой расположены толкатели с пружинами, изготовленными из нитинола. Технический результат изобретения заключается в обеспечении защиты от утечки газа по причине затухания пламени. 5 ил.
Изобретение относится к области энергетики, в частности к бытовым газовым приборам, содержащим одну или несколько газовых горелок, и может быть использовано в бытовых и промышленных установках.
Из уровня техники известна газовая горелка [патент RU 2498156 C2. Газовая горелка. МПК F23D 14/06. Заявка 2011142143/06 от 12.03.2010, опубл. 10.11.2013, Бюл. №31], которая содержит первое горелочное устройство низкой мощности и второе горелочное устройство высокой мощности. Горелочные устройства выполнены с возможностью засасывания первичного воздуха над несущей панелью, образующей верхнюю стенку шкафа газовой кухонной плиты, и образованы нижним корпусом, первым пламенным венцом для горелочного устройства низкой мощности, вторым пламенным венцом для горелочного устройства высокой мощности и верхней крышкой, которые расположены соосно один над другим, при этом каждое из горелочных устройств содержит входной газовый трубопровод, инжектор, трубу Вентури и несколько отверстий для выпуска газа. Верхняя крышка содержит выступающий вверх, кольцеобразный участок, окружающий датчик температуры и действующий в качестве теплового экрана. Датчик температуры расположен в сквозном отверстии, которое проходит через центры первого пламенного венца, второго пламенного венца и верхней крышки.
Недостатком данного устройства является то, что габариты превышают стандартные размеры конфорки и ее использование по назначению.
Также известна газовая горелка [Авторское свидетельство СССР SU 1216566 A1; МПК F23D 14/02. Заявка 3599652 от 02.06.1983, опубл. 07.03.1986]. Горелка содержит корпус огневой головки горелки и смеситель. Корпус и крышка образуют полость, в которую посажена конусная обечайка (открытый цилиндрический или конический элемент конструкции наподобие обода или барабана, кольца, короткой трубы) с рядом отверстий в нижней части.
Недостатком данного устройства является то, что оно не способно предотвращать неконтролируемое распространение газа.
Еще одна газовая горелка [патент RU 2600654 C1. Газовая горелка. МПК F23D 14/20, E01H 5/10. Заявка 2015131201/06 от 27.07.2015, опубл. 27.10.2016] содержит газовую камеру с газовыми соплами, патрубок подачи газа в газовую камеру и патрубок воздухоподводящего потока с включениями разрыхленного снега. Газовая камера выполнена многосекционной в виде кольцевых перегородок из труб, расположенных в патрубке воздухоподводящего потока, а патрубок подачи газа выполнен в виде распределительного коллектора, ось которого расположена параллельно оси патрубка воздухоподводящего потока с внешней его стороны.
Недостатком данного устройства является то, что изобретение не обеспечивает в полной мере безопасность использования человеком без специальной подготовки и требует использования дополнительных ресурсов и приспособлений.
Технический результат изобретения заключается в обеспечении защиты от утечки газа по причине затухания пламени.
Технический результат достигается тем, что в конфорке газовой плиты, включающей в свой состав круглую крышку и рассекатель, крышка изготовлена из вспученного перлита, имеет выступы прямоугольной формы, равномерно расположенные по краю крышки и герметично перекрывающие отверстия рассекателя, а между рассекателем и крышкой расположены толкатели с пружинами, изготовленными из нитинола.
Состав конфорки газовой плиты представлен на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4, где 1 - крышка, 2 - рассекатель, 3 - толкатель,
Конфорка газовой плиты в закрытом состоянии (приведена на фиг. 3).
Крышка 1 выступами прямоугольной формы, равномерно расположенными по краю крышки, закрывает отверстия рассекателя 2, тем самым перекрывая пути выхода газа.
Принцип работы конфорки газовой плиты показан на фиг. 4.
Между рассекателем 2 и крышкой 1 устанавливаются толкатели 3, внутри которых установлены пружины 4 (см. фиг. 5), выполненные из нитинола - материала с особенными свойствами, обеспечивающем сжатие пружин толкателя при охлаждении и их расширение при нагреве.
При нажатии на крышку конфорки толкатели поднимают крышку на установленную высоту, открывая пути выхода газа и пламени, а дальнейшее воздействие высоких температур поддерживает вытянутую форму пружины.
При затухании или сбивании пламени температура внутри конфорки падает, следовательно, металл нитинол, из которого выполнены пружины 4, сжимается и опускает толкатель 3, тем самым понижая крышку конфорки 1 и перекрывая прорези рассекателя 2.
При попадании жидкости на гигроскопичный, термостойкий, вспученный перлит, из которого изготовлена крышка 1, он впитывает влагу, увеличивается в размере (около 4%) и массе, тем самым сильнее давит на толкатели 3 и закрывает прорези в рассекателе 2 благодаря своеобразной форме.
При задувании пламени произойдет срабатывание толкателей. При заливании газа жидкостью - происходит опускание крышки и срабатывание толкателей.
Резервное срабатывание конфорки за счет крышки 1 из вспученного перлита обеспечивает дополнительный уровень защиты при эксплуатации газовой плиты.
Разработка конфорки газовой плиты на основе термоактивных гигроскопических материалов с системой блокировки утечки газа - это устройство, обеспечивающее безопасность использования газового оборудования в квартирах.
Конфорка газовой плиты имеет ряд необходимых при использовании характеристик:
а) универсальность - устройство совместимо с любыми видами газовых плит,
б) легкость в установке и замене,
в) долговечность - сохраняет требуемые свойства на протяжении всего периода эксплуатации газовой плиты,
г) многофункциональность - контролирует сразу несколько аспектов безопасного использования газовой плиты,
д) компактность - не выступает за габариты стандартной конфорки,
е) низкая себестоимость.
Крышка конфорки 1 выполняется из магматической горной породы - вспученного перлита, закрывающей отверстия рассекателя конфорки 2.
Особенностью рассекателя конфорки 2 является применение толкателей 3, пружины 4 которого выполняются из нитинола.
Преимущества изобретения достигаются за счет применения материалов, обладающих особыми характеристиками:
Побочный продукт вулканического извержения - вспученный перлит, обладает следующими свойствами:
1) Низкая теплопроводность. Коэффициент теплопроводности материала менее 0,007 Вт/(м×С).
2) Негорючесть. Широкий диапазон эксплуатируемых температур - материал выдерживает от минус 200 до плюс 900°С. Материал не поддерживает горение, что значительно повышает пожаробезопасность конструкций, в которых он используется.
3) Гигроскопичность. Поглощает влагу в больших объемах (до 400% собственного веса) и быстро отдает ее, не теряя своих свойств.
4) Химически инертен, т.е. нейтрален к действию щелочей и слабых кислот.
5) Природное происхождение. Исходный минерал не содержит тяжелых металлов и химических примесей, в процессе эксплуатации и даже при сильном нагреве в воздух не выделяется отравляющих веществ. По этой причине материал является экологически чистым.
6) Биостойкость. Перлит не содержит в составе никаких связующих веществ. Это значит, что в нем невозможно развитие различных бактерий, а в процессе эксплуатации и хранения он не меняет своих физических свойств и не дает усадки.
Соединение титана и никеля - нитинол, обладает следующими свойствами:
Память формы. На этапе производства под действием критической температуры детали придают необходимую форму (в нашем случае, форму вытянутой пружины). В холодном состоянии, при комнатной температуре, пружина легко деформируется (в нашем случае - сжимается), а при нагреве выше 40°C - восстанавливает первоначальную форму (т.е. вытягивается);
Температура плавления составляет 1300°С;
Сверхупругость равна 40000 Па, выше сверхупругости стали в 20 раз;
Высокая коррозионная стойкость;
Стойкость. Восстановление до исходного состояния до 1 000 000 раз;
Гашение вибраций;
Высокий предел прочности, равный 1000 МПа.
Данное изобретение решает все вышеперечисленные проблемы, ведь необходимый результат достигается за счет применения материалов с необходимыми свойствами, позволяющими повысить безопасность использования газового оборудования без привлечения специальных знаний благодаря физическим особенностям.
Заявляемое техническое решение модифицирует часть системы газовой плиты, комплексно решает проблему утечки, предотвращает неконтролируемый выброс газа и уведомляет о неисправности оборудования, следовательно, обеспечивает повышенную безопасность при использовании газовой плиты.
Конфорка газовой плиты, включающая в свой состав круглую крышку и рассекатель, отличающаяся тем, что крышка изготовлена из вспученного перлита, имеет выступы прямоугольной формы, равномерно расположенные по краю крышки и герметично перекрывающие отверстия рассекателя, между рассекателем и крышкой расположены толкатели с пружинами, изготовленными из нитинола.
