Бытовая газовая плита

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Полоцкий государственный университет(72) Авторы Липко Владимир Иосифович Липко Святослав Владимирович(73) Патентообладатель Учреждение образования Полоцкий государственный университет(57) Бытовая газовая плита, включающая камеру сжигания газа и духовой шкаф с установленными в них газовыми горелками, жарочную плиту, закрывающую сверху камеру сжигания газа и имеющую отверстия по числу газовых горелок, закрывающиеся крышками, а также газоотводной тракт, расположенный с задней стороны плиты, включающий верхний прямоточный канал на выходе из камеры сжигания газа, снабженный регулирующим шибером, промежуточный канал, соединяющий камеру сжигания газа с духовым шкафом, и нижний вытяжной канал, причем верхний прямоточный канал и нижний вытяжной канал соединены с вертикальным газоотводным каналом, внутри которого установлен трубчатый теплообменник, соединенный с воздухозаборной трубой внизу и выходным патрубком вверху, кроме того, в камере сжигания газа выполнены отверстия для забора 81172012.04.30 первичного воздуха, отличающаяся тем, что бытовая газовая плита снабжена шкафным аспирационным укрытием, размещенным над жарочной плитой, и регулирующим шибером, расположенным в нижнем вытяжном канале, а отверстия для забора первичного воздуха выполнены на боковых стенках камеры сжигания газа. Экологически безопасная энергоэффективная многофункциональная бытовая газовая плита предназначена для приготовления пищи, сушки (грибов, сухарей и т.п.), вяления рыбных и мясных изделий, холодного и горячего копчения мяса и рыбопродуктов, отопления и вентиляции пищеприготовительных помещений (кухонь жилых зданий, общежитий, кафе, буфетов, лечебных учреждений и т.п.) с локализацией паров влаги, масла,жира и других кухонных выделений и одновременным отводом продуктов сгорания газа и утилизацией тепловых выбросов для нагрева наружного вентиляционного воздуха. Известна бытовая четырехконфорочная газовая плита 1, содержащая камеру сжигания газа с четырьмя газовыми горелками, жарочную плиту, выполненную из штампованной стальной рамы, два конфорочных вкладыша и верхний подгорелочный лист, под которым укреплены четыре газовые горелки. В средней части корпуса вмонтирован духовой шкаф объемом 59 л. с дверкой, а в нижней части духового шкафа расположены две газовые горелки. Выделяемые при сжигании газа вредности в виде углекислого газа, угарного газа, избыточной теплоты и т.п. из камеры сжигания газа от газовых горелок и горелок духового шкафа отводятся через патрубок духового шкафа и вытяжной канал в дымоход. Для обеспечения устойчивого горения газа и выполнения санитарных норм для помещений кухонь, согласно действующей нормативной базе 2, воздухообмен при установке четырехконфорочных плит должен быть не менее 90 м 3/ч, а нагрев наружного приточного воздуха, поступающего неорганизованно за счет инфильтрации через неплотности ограждающих конструкций, осуществляется за счет дополнительной нагрузки на систему отопления. Недостатками указанной выше бытовой газовой плиты с отводом продуктов сгорания в дымоход являются отсутствие возможности утилизации тепловых выбросов для нагрева наружного приточного воздуха, что снижает энергоэффективность сжигания газа и увеличивает расход тепловой энергии на отопление отсутствие возможности локализации паров влаги, масла, жира, копоти, дыма и других кухонных выделений, связанных с приготовлением пищи. Наиболее близкой к предлагаемой является газовая плита 3, которая имеет камеру сжигания газа с четырьмя газовыми горелками, духовой шкаф с газовой горелкой, верхний промежуточный канал с шибером, промежуточный вытяжной канал, соединяющий камеру сжигания газа с духовым шкафом, отверстия с фронтальной стороны плиты для забора первичного воздуха. Этот прототип имеет основным недостатком отсутствие возможности локализации и удаления вредных для здоровья и дурно пахнущих кухонных выделений, связанных с приготовлением пищи. 81172012.04.30 Задачей изобретения является создание более усовершенствованной конструкции газовой плиты с экологически безопасными энергоэффективными многофункциональными возможностями ее использования, локализацией и отводом вредных выделений, связанных со сжиганием газа и приготовлением пищи, снижением воздухообмена, нормализацией микроклимата и утилизацией тепловых выбросов для нагрева наружного приточного вентиляционного воздуха. Поставленная задача решается тем, что бытовая газовая плита, включающая камеру сжигания газа и духовой шкаф с установленными в них газовыми горелками, жарочную плиту, закрывающую сверху камеру сжигания газа и имеющую отверстия по числу газовых горелок, закрывающиеся крышками, а также газоотводной тракт, расположенный с задней стороны плиты, включающий верхний прямоточный канал на выходе из камеры сжигания газа, снабженный регулирующим шибером, промежуточный канал, соединяющий камеру сжигания газа с духовым шкафом, и нижний вытяжной канал, причем верхний прямоточный канал и нижний вытяжной канал соединены с вертикальным газоотводным каналом, внутри которого установлен трубчатый теплообменник, соединенный с воздухозаборной трубой внизу и выходным патрубком вверху, кроме того, в камере сжигания газа выполнены отверстия для забора первичного воздуха, в отличие от прототипа снабжена шкафным аспирационным укрытием, размещенным над жарочной плитой, и регулирующим шибером, расположенным в нижнем вытяжном канале, а отверстия для забора первичного воздуха выполнены на боковых стенках камеры сжигания газа. Благодаря предлагаемому усовершенствованию обеспечивается локализация и удаление вредных для здоровья и дурно пахнущих кухонных выделений, связанных с приготовлением пищи. Аналогичные функции в настоящее время возложены на кухонные вытяжки импортного производства, которые предназначены для локализации, улавливания, очистки и удаления вредных выбросов от газовых и электрических плит, выделяющихся при приготовлении пищи. Конструкции этих устройств отличаются многообразием функциональных возможностей, материалов, оборудования, режимов работы, сменными комплектующими фильтрами, расходными материалами, капитальными и эксплуатационными затратами материальных средств и энергоресурсов. Эффективность локализации вредностей находится в прямой зависимости от производительности вытяжки, которая колеблется в пределах от 200 до 700 м 3/ч. Но взамен удаляемому через вытяжки внутреннему теплому воздуху, согласно сохранению воздушного баланса, необходимо подать такое же количество свежего наружного воздуха, что требует значительных дополнительных затрат тепловой энергии на его подогрев от наружной температуры до температуры внутреннего воздуха помещений в отапливаемый период времени года. На фиг. 1 представлена схематично заявляемая конструкция газовой плиты - вид сбоку в разрезе, а на фиг. 2 - вид спереди. Газовая плита сверху имеет жарочную плиту 1 с открывающимися крышками 2 по числу газовых горелок 3, закрывающиеся крышками (на фигуре не показаны). Жарочная плита 1 образует камеру сжигания газа 4 между глухой стенкой 5 и боковыми стенками 6 с отверстиями 7, через которые поступает первичный воздух, необходимый для сжигания газа. Удаляются продукты сгорания через газоотводной тракт, расположенный с задней стороны плиты и включающий верхний прямоточный канал 8, снабженный регулирующим шибером 9, промежуточный канал 10, соединяющий камеру сжигания газа 4 с духовым шкафом 11, и нижний вытяжной канал 12, снабженный регулирующим шибером 13. Оба канала 8 и 12 соединены с газоотводным каналом 14, внутри которого установлен трубчатый теплообменник 15, соединенный с воздухозаборной трубой 16 внизу и выходным патрубком 17 вверху. Шкафное аспирационное укрытие 18 расположено над жарочной плитой 1 и образовано задней стенкой 19, верхней частью 20 и боковыми стенками 21,3 81172012.04.30 опускающимися до подгорелочного листа 22 и образующими двухсторонние щелевые зазоры 20 мм между жарочной плитой 1 и боковыми стенками 21 для пропуска воздуха из зоны, ограниченной шкафным аспирационным укрытием, в камеру сжигания газа 4. Для изготовления шкафного укрытия может быть использован любой тонколистовой материал (сталь, стекло, пластик и другие местные материалы). Газовая плита работает следующим образом. Для розжига одной или нескольких газовых горелок 3 в камере сжигания газа 4 последовательно открываются крышки с отверстий 2 жарочной плиты 1 над соответствующей газовой горелкой, подносится пламя запальника (спички) и открывается газовый кран. Убедившись в том, что при зажигании газа пламя мгновенно распространилось по всему огневому периметру поверхности газовой горелки, производят регулировку пламени с помощью газового крана, а затем отверстие 2 над газовой горелкой 3 закрывают крышкой либо соответствующей емкостью для приготовления пищи (кастрюля, сковорода, чайник и т.п.). Аналогично выполняется розжиг и других газовых горелок 3 камеры сжигания газа 4 при необходимости. Операция розжига горелок камеры сжигания газа 4 производится при полностью открытом шибере 9. В момент пуска газовой плиты продукты сгорания газа из камеры сжигания газа 4 отводятся через верхний прямоточный канал 8 газоотводного тракта при полностью открытом шибере 9 по пути наименьшего аэродинамического сопротивления и вертикальный газоотводной канал 14 в атмосферу. После того как горячие газы заполняют вертикальный газоотводной канал 14 на всю высоту, естественная тяга газоотводного тракта становится устойчивой и при необходимости использования духового шкафа по прямому назначению шибер 9 частично или полностью перекрывают и продукты сгорания направляются из камеры сжигания газа 4 через промежуточный канал 10 в духовой шкаф 11, а затем при открытом шибере 13 через нижний вытяжной канал 12 и вертикальный газоотводной канал 14 выводится в атмосферу. Воздух, необходимый для горения газа, поступает из помещения кухни через фронтальный проем в шкафном аспирационном укрытии через отверстия 7 на боковых стенках камеры сжигания газа 4 направленным сбоку вниз воздушным потоком, увлекая за собой все выделения (пары влаги, масла, жира, дурно пахнущие запахи) и другие опасные для здоровья и окружающей среды вредности в камеру сжигания газа 4,где под воздействием высоких температур они нейтрализуются и удаляются через газоотводной тракт в атмосферу. Двухсторонний боковой отсос от шкафного аспирационного укрытия газовой плиты в зону камеры сжигания газа обеспечивается за счет естественного гравитационного давления, величина которого определяется из выражения(н-г),где- высота газоотводного тракта, определяемая как разность отметок середины фронтального проема шкафного аспирационного укрытия и устья вертикального газоотводного канала, м- ускорение свободного падения, м/с 2 г - средняя плотность газа в газоотводном тракте, кг/м 3 н - плотность наружного воздуха, кг/м 3. Удаляемый из помещения кухни через газоотводной тракт внутренний воздух создает разрежение, под действием которого наружный воздух поступает по воздухозаборной трубе 16 через трубчатый теплообменник 15, нагревается в нем и через выходной патрубок 17 выдается в верхнюю зону вентилируемого помещения кухни, и далее, проходя через зону дыхания, расположенную над полом на уровне 1,5 м, втягивается в шкафное аспирационное укрытие и далее естественная циркуляция воздуха осуществляется по ранее описанной технологической схеме. Таким образом, благодаря усовершенствованию конструкции газовой плиты теплота от сжигания топлива в бытовых газовых плитах многократно используется, значительно снижая затраты энергоресурсов на отопление, вентиляцию, приготовление пищи, норма 4 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5