Портативное устройство для передачи тепла

Портативное устройство для передачи тепла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к портативному устройству для передачи тепла, которое работает от автономного источника энергии для подачи тепла к внешней тепловой нагрузке, например, такому как отопительный узел для помещений или одежда с подогревом, способом, который можно использовать вне помещения или другой окружающей среде, где трудно найти источник электричества или топливного газа.

Предшествующий уровень техники

До сих пор широко использовались различные транспортабельные или портативные обогреватели, которые применялись в условиях среды за пределами помещения или подобных, например газовые плиты или ручные подогреватели. Эти традиционные обогреватели имели такой недостаток, что они нагревали только местный участок тела пользователя и не контролировали уровень подогрева. Один тип портативного обогревателя, который был запущен в производство, использовал батареи и включал в себя электрический резистивный элемент (резистор), рассредоточенно расположенный в нем, для генерирования тепла на базе электрической батареи, например обогревающая одежда и обогревающий мат. В таком типе портативного обогревателя батареи имеют склонность не справляться с подачей требуемой тепловой энергии в течение достаточного периода времени потому, что массовая/энергетическая плотность батарей недостаточно высока даже сегодня.

Для решения вышеупомянутых проблем известна одежда, включающая осуществление каталитического возгорания сжиженного нефтяного газа (СНГ) в качестве источника энергии, производящего тепло, которое передается посредством воздушной конвенции для нагревания тела пользователя (см., например, следующую патентную публикацию 2). Ввиду трудности передачи тепла в каждый угол только с помощью конвенции воздуха известно обогревающее устройство, содержащее термоэлектрический преобразующий элемент, установленный в горелке, такой как каталитическая горелка, и устройство циркуляции теплопередающей среды, приспособленное приводиться электродвижущей силой термоэлектрического преобразователя (см., например, следующую патентную публикацию 3).

Автор настоящего изобретения ранее предлагал портативное устройство для передачи тепла, содержащее тепловой насос, включенный в каталитическую камеру сгорания и заставляющий циркулировать подогреваемую жидкость (см., например, следующую патентную публикацию 1).

Каталитический процесс сгорания в горелке, используемый главным образом в устройстве, раскрытом в вышеупомянутой публикации, имеет свойство, такое что реакция горения может вызываться и происходить при температуре ниже температуры пламенного горения, которое не прерывается из-за влияния воздушного потока и небольшого колебания соотношения воздух-топливо. В действительности, проблема состоит в том, что, если реакция продолжается при стехиометрическом отношении воздух-топливо в относительно продолжительный период времени, температура сгорания увеличится до избыточного уровня для катализатора, вызывая постепенное ухудшение катализатора.

Для избежания этих проблем выполняется реакция при заданном соотношении воздух-топливо, исключающая стехиометрическое соотношение воздух-топливо. Однако в случаях когда соотношение воздух-топливо задается в направлении обогащения топлива, происходит незавершенное сгорание, вызывая потери потребления топлива и эмиссию зловонного газа, несмотря на то что воспламеняемость может быть улучшена, обеспечив улучшение рабочих характеристик. В случаях когда соотношение воздух-топливо задается в направлении обеднения топлива, несмотря на то что может происходить полное сгорание, ограничивающее потери потребления топлива, и выбрасывается чистый выхлопной газ, существует ограничение, касающееся увеличения количества воздуха по отношению к снижению топлива, при всасывании воздуха на основе маломощной трубки Вентури. В частности, для катализатора необходимо гарантировать относительно большую контактную площадь со смесью воздух-топливо, вызывающую увеличение потока сопротивления. Таким образом, требуется обеспечить средства для выработки избыточной силы дополнительно к силе воспламенения газа, например средство, способное вращать вентилятор, используя внешний источник энергии (например, батареи) для ввода воздуха. Следовательно, устройство, спроектированное как портативное, подвергается усложнению и увеличению в размерах.

(Патентная публикация 1) японский патент №3088127.

(Патентная публикация 2) JP 09-126423А.

(Патентная публикация 3) JP 2001-116265А.

Раскрытие изобретения

Проблемы, решаемые изобретением

Ввиду вышеупомянутых обстоятельств целью настоящего изобретения является предоставление портативного устройства для передачи тепла, предназначенного для сжигания топливного газа, например СНГ, и привода теплового насоса, использующего тепло, полученное в результате для того, чтобы нагревать жидкость и передавать нагретую жидкость внешней тепловой нагрузке таким способом, который позволяет снизить габаритные размеры устройства. Кроме того, оно спроектировано для адекватного управления сохранением соотношения сжигаемого воздуха и СНГ таким способом, который позволяет сохранять горение в устойчивом состоянии, выполняя в то же время серию операций простым и надежным способом.

Средство для решения этих проблем

Для достижения вышеупомянутой цели, как изложено в прилагаемом пункте 1 формулы изобретения, настоящее изобретение предусматривает портативное устройство для передачи тепла, которое содержит: блок подачи топливного газа, снабженный источником СНГ и регулятором давления, приспособленный для подачи газообразного СНГ в качестве топливного газа; газовоздушный и воздушно-топливный блок, в котором установлены впрыскивающее топливный газ сопло и трубка Вентури, приспособленные каждый работать с упомянутым топливным газом и приспособленные смешивать упомянутый топливный газ с воздухом для того, чтобы обеспечить их смесь, при этом упомянутый газовоздушный и воздухо-топливный блок включает в себя механизм, регулирующий соотношение воздух-топливо, приспособленный для регулирования соотношения упомянутой смеси воздух-газ во время пуска и подогрева; пьезоэлектрический блок зажигания, приспособленный активироваться от перемещения рычага управления; горелку, приспособленную подвергать упомянутую смесь горению пламенем в ее камере сгорания; накапливающий тепло контейнер, расположенный так, чтобы окружать горелку; тепловой насос, присоединенный к накапливающему тепло контейнеру и приспособленный передавать жидкость, нагретую теплом, произведенным в этой горелке, тепловой нагрузке через контур циркуляции жидкости; и таймер пружинного типа, приспособленный перемещаться рычагом управления, при этом механизм регулировки соотношения воздух-топливо приспособлен для перемещения совместно с перемещением таймера пружинного типа.

Как изложено в прилагаемом пункте 2 формулы изобретения, настоящее изобретение предусматривает портативное устройство для передачи тепла, которое содержит: блок подачи топливного газа, снабженный источником СНГ и регулятором давления и приспособленный для подачи СНГ в качестве топливного газа; газовоздушный и воздушно-топливный блок, снабженный впрыскивающим топливный газ соплом и трубкой Вентури, приспособленными каждый работать с упомянутым топливным газом и приспособленными смешивать вышеупомянутый топливный газ с воздухом для того, чтобы обеспечить их смесь, при этом упомянутый газовоздушный и воздушно-топливный блок включает в себя механизм, регулирующий соотношение воздух-топливо, приспособленный для регулирования соотношения вышеупомянутой смеси воздух-газ во время пуска и подогрева; пьезоэлектрический блок зажигания, приспособленный активироваться от перемещения рычага управления; горелку, приспособленную подвергать смесь горению пламенем в ее камере сгорания; накапливающий тепло контейнер, расположенный так, чтобы окружать горелку; тепловой насос, присоединенный к накапливающему тепло контейнеру и приспособленный передавать жидкость, нагретую теплом, произведенным в этой горелке, тепловой нагрузке через контур циркуляции жидкости; и температурный датчик, установленный в накапливающем тепло контейнере и приспособленный активироваться в ответ на температуру накапливающего тепло контейнера для перемещения механизма регулировки соотношения воздух-топливо.

Портативное устройство для передачи тепла, которое, как изложено в прилагаемом пункте 1, кроме того, может содержать предохранительный блок, включающий в себя: предохранительный клапан, установленный в канале для топливного газа; средство, приспособленное открывать предохранительный клапан во взаимодействии с таймером пружинного типа во время пуска и подогрева; и механизм, приспособленный закрывать предохранительный клапан при помощи температурного датчика, приспособленного для функционирования, когда накапливающий тепло контейнер отключается при заданной предельной температуре. Портативное устройство для передачи тепла, которое изложено в прилагаемом пункте 1, может включать механизм усиления действующей силы, приспособленный усиливать действующую силу для работы пьезоэлектрического блока зажигания.

Портативное устройство для передачи тепла, как изложено в прилагаемом пункте 2, кроме того, может содержать предохранительный блок, включающий в себя: предохранительный клапан, установленный в канале для топливного газа; средство, приспособленное открывать предохранительный клапан во взаимодействии с таймером пружинного типа во время пуска и подогрева; и механизм, приспособленный закрывать предохранительный клапан при помощи температурного датчика, приспособленного для функционирования, когда накапливающий тепло контейнер отключается при заданной предельной температуре. Портативное устройство для передачи тепла, которое изложено в прилагаемом пункте 1, может включать механизм усиления действующей силы, приспособленный усиливать действующую силу для работы пьезоэлектрического блока зажигания и таймера пружинного типа.

Портативное устройство для передачи тепла по настоящему изобретению может включать в себя испаритель, расположенный в канале для топливного газа, соединяющий источник подачи СНГ и регулятор давления и приспособленный принудительно испарять СНГ теплом горелки. В портативном устройстве для передачи тепла по настоящему изобретению камера сгорания горелки может иметь внутренний объем в 10 см³ или меньше. Портативное устройство для передачи тепла по настоящему изобретению может включать в себя элемент из пористого твердого материала, преобразующий тепловую энергию в энергию излучения, установленный в камере сгорания и приспособленный частично преобразовывать тепловую энергию в энергию излучения. Портативное устройство для передачи тепла по настоящему изобретению может включать в себя механизм выдвигания/задвигания электрода зажигания, приспособленный в соответствии с действием рычага управления выдвигать электрод зажигания так, чтобы он выступал в камеру сгорания, и, после разряда/зажигания электрода зажигания, возвращать электрод зажигания в свое первоначальное положение снаружи камеры сгорания. В этом случае электрод зажигания расположен так, чтобы выдвигаться и задвигаться на стороне впуска смеси, относительно фронта пламени в камере сгорания.

Назначение

В портативном устройстве для передачи тепла по настоящему изобретению смесь, подаваемая от блока подачи топливного газа и газовоздушного и воздушно-топливного блока, имеющего механизм регулировки соотношения воздух-топливо, воспламеняется от пьезоэлектрического блока зажигания, вызывающего горение пламени в камере сгорания, при этом тепловой насос, установленный через накапливающий тепло контейнер, управляется теплом, произведенным в камере сгорания, таким образом, что передает тепло внешней тепловой нагрузке. Более того, механизм регулировки соотношения воздух-топливо может управляться таймером пружинного типа, приспособленным перемещаться рычагом управления, или активацией температурного датчика, регулирующего соотношение воздух-топливо, установленного в накапливающем тепло контейнере.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - блок-схема, показывающая портативное устройство для передачи тепла согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 - блок-схема, показывающая портативное устройство для передачи тепла согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.3 - вид спереди с частичным разрезом, показывающий портативное устройство для передачи тепла согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.4 - вид слева с частичным разрезом, показывающий портативное устройство для передачи тепла согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.5 - фрагментарно увеличенный вид с частичным разрезом, показывающий портативное устройство для передачи тепла согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 - фрагментарно увеличенный вид с частичным разрезом, показывающий зону портативного устройства для передачи тепла согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения, соответствующую изображению на фиг.5.

Фиг.7 - фрагментарно увеличенный вид с частичным разрезом портативного устройства для передачи тепла согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения, показывающий зону, соответствующую изображению на фиг.5.

Фиг.8 - вид спереди с частичным разрезом, показывающий портативное устройство для передачи тепла согласно шестому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.9 - фрагментарно увеличенный разрез, показывающий портативное устройство для передачи тепла согласно шестому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.10 - фрагментарно увеличенный разрез, показывающий портативное устройство для передачи тепла согласно шестому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.11 - разрез испарителя, который используется в портативном устройстве для передачи тепла согласно настоящему изобретению.

Фиг.12 - фрагментарный разрез, показывающий главную часть портативного устройства для передачи тепла согласно седьмому варианту осуществления настоящего изобретения.

Лучший вариант осуществления изобретения

Фиг.1 показывает портативное устройство для передачи тепла по первому варианту осуществления настоящего изобретения, при этом его конструкция иллюстрируется блок-схемой. Первый вариант осуществления соответствует изобретению, изложенному в прилагаемом пункте 1 формулы изобретения. На фиг.1 множество блоков соединяется линиями, обозначенными стрелками, показывающими соответствующие потоки топливного газа, воздуха и выхлопного газа.

На фиг.1 ссылочной позицией 1 обозначается блок подачи топливного газа, снабженный цилиндром СНГ (сжиженного нефтяного газа), служащим источником СНГ, устройством крепления/отсоединения цилиндра, клапаном подачи топливного газа и регулятором давления топливного газа, приспособленным для подачи топливного газа, имеющего заданное давление в направлении оговоренного далее сопла топливного газа.

На фиг.1 ссылочной позицией 2 обозначается механизм, регулирующий отношение воздух-газ, снабженный насадком для топливного газа и трубкой Вентури и приспособленный для всасывания воздуха снаружи в соответствии с впрыском топливного газа, в то же время ограничивая количество воздуха с помощью воздушного клапана так, чтобы образовывать смесь, имеющую заданное соотношение воздух-газ, и подачи смеси в горелку через диффузор. Диффузор 3 приспособлен постепенно замедлять смесь, подаваемую на большой скорости для того, чтобы преобразовать кинетическую энергию в энергию давления. Таким образом, давление стороны впуска горелки становится немного выше атмосферного давления. Из-за разницы давления по сравнению с атмосферным выхлопной газ, образующийся после сгорания смеси, будет выходить наружу, в то же время преодолевая сопротивление потока в каждом выхлопном патрубке.

Горелка 4 выполнена из материала, обладающего высокими теплоизоляционными свойствами и высокой способностью излучения тепловых лучей, например из керамики. В первом варианте осуществления элемент из пористого твердого материала, преобразующий тепловую энергию в энергию излучения, устанавливается в нижней по потоку зоне камеры сгорания горелки 4 для того, чтобы частично преобразовывать тепловую энергию, генерируемую при сжигании в камере сгорания, в энергию излучения, обеспечивая, таким образом, усиление устойчивости горения пламени. Далее, накапливающий тепло контейнер 5 выполнен из теплопроводника и расположен вокруг горелки 4, с определенным уровнем воздушной прослойки между ними. Накапливающий тепло контейнер 5 спроектирован для максимального поглощения тепла, производимого в горелке 4, и теплообмена с выхлопным газом для подогрева смеси посредством получения тепла и в то же время охлаждения выхлопного газа, например, при помощи впускной части для смеси и выпускной части для выхлопного газа, причем каждая из этих частей выполнена с большим количеством отверстий. В настоящем изобретении в качестве горелки 4 можно использовать горелку небольшого размера, имеющую камеру сгорания с внутренним объемом, например, 10 см³ или меньше.

Тепловой насос 6 расположен так, что его получающая тепло часть находится в тесном контакте с накапливающим тепло контейнером 5 для поглощения энергии от него, и приспособлен для управления энергией поглощенного тепла. Защитный контейнер 7 окружает накапливающий тепло контейнер 5 и тепловой насос 6, оставляя определенное пространство между ними, которое служит средством, поглощающим тепло, излучаемое от соответствующих поверхностей стенок накапливающего тепло контейнера 5 и теплового насоса 6. Выхлопной газ, выпускаемый из накапливающего тепло контейнера 5, остается еще в высокотемпературном состоянии. Теплообменник 8 выполняется как средство, поглощающее и использующее тепловую энергию выхлопного газа. Водяной пар, содержащийся в выхлопном газе, охлаждается и конденсируется при помощи теплообменника. Дренажный бак 9 предусмотрен в качестве средства для сбора в нем конденсата. Когда дренажный бак 9 наполняется, соответствующим образом открывается дренажный клапан для слива накопленной воды наружу.

На фиг.1 контур 10 циркуляции выполняется как закрытый контур, который соединяется с внешней тепловой нагрузкой 11, например подогреваемой одеждой, а затем возвращается к внешней тепловой нагрузке 11 через защитный контейнер 7, теплообменник 8, тепловой насос 6 и бачок 12 для удаления пузырьков, так чтобы многократно передавать тепло внешней тепловой нагрузке 11. Контур 10 циркуляции спроектирован для внутренней циркуляции жидкости в соответствии с мобильностью, полученной от теплового насоса 6, таким образом эффективно передавая тепло, вырабатываемое в портативном устройстве для передачи тепла по настоящему изобретению, к внешней тепловой нагрузке 11.

В показанном пути прохождения жидкость, выходящая из внешней тепловой нагрузки 11, охлаждается до самой низкой температуры. Сначала эта жидкость вводится в защитный контейнер 7 и слегка подогревается накопленным теплом. Затем жидкость вводится в теплообменник 8 и, после дальнейшего подогрева выхлопным газом, находящимся в высокотемпературном состоянии, вводится в тепловой насос 6. Тепловой насос 6 спроектирован производить перекачивание на основании кипения и конденсации жидкости. Таким образом, перекачивание становится более активным, когда вводимая в него жидкость имеет более высокую температуру.

Выпускаемая из теплового насоса 6 жидкость вводится в бачок 12 для удаления пузырьков. Обычно длина контура 10 циркуляции достигает нескольких метров, и поэтому внешний воздух, вероятно, слегка проникает туда, особенно, когда большая часть контура 10 циркуляции выполнена из пластика или т.п. Несмотря на то что такой воздух растворяется в циркулирующей жидкости, он частично будет отделятся от жидкости в виде мелких пузырьков воздуха при прохождении жидкости через тепловой насос 6. Если в таком случае не принять меры, то в контуре 10 циркуляции будут частично создаваться газообразные частицы, препятствующие эффективной передаче тепла внешней тепловой нагрузке 11. Особенно в суженной части контура 10 циркуляции циркуляция жидкости будет затруднена поверхностным натяжением, которое будет происходить на границе раздела между жидкостью и воздушными пузырьками. Таким образом, портативное устройство для передачи тепла согласно первому варианту осуществления изобретения спроектировано так, что сразу после появления воздушных пузырьков в тепловом насосе 6 они удаляются в бачке 12 для удаления пузырьков, использующем плавучесть воздушных пузырьков, что позволяет только жидкости протекать через контур 10 циркуляции.

В вышеупомянутом портативном устройстве для передачи тепла необходимо выполнить операции пуск/подогрев. Особенно на основании действия элемента из пористого твердого материала, преобразующего тепловую энергию в энергию излучения, установленного на горелке 4, даже газообразный СНГ, первоначально имеющий относительно низкую скорость сгорания, можно активировать для того, чтобы получить увеличенную скорость сгорания, и идеальное сгорание можно выполнить в относительно малой камере сгорания, используя смесь беднее стехиометрического отношения воздух-топливо. В этом случае действие элемента из пористого твердого материала, преобразующего тепловую энергию в энергию излучения, становится сильнее, так как элемент из пористого твердого материала, преобразующий тепловую энергию в энергию излучения, имеет температуру выше. С другой стороны, в смеси, установленной при отношении воздух-топливо, в некоторой степени богаче стехиометрического соотношения воздух-топливо, несмотря на то, что воспламенение и поддерживание горения может достигаться в относительно малой камере сгорания, будет происходить неполное сгорание. Таким образом, необходимо предоставить механизм управления пуском/подогревом, способный сохранять соотношение воздух-топливо по значению богаче стехиометрического соотношения воздух-топливо, только на тот период, когда элемент из пористого твердого материала, преобразующий тепловую энергию в энергию излучения, подогревается до заданной температуры, достаточной для того, чтобы производить желаемое действие и установить значение соотношения воздух-топливо немного беднее стехиометрического соотношения воздух-топливо, после того как элемент из пористого твердого материала, преобразующий тепловую энергию в энергию излучения, прогреется до заданной температуры.

Этот аспект будет описан на основании иллюстрируемого варианта осуществления изобретения. Рычаг 13 управления соединяется с механизмом 2 регулировки соотношения воздух-топливо, воспламеняющимся пьезоэлектрическим устройством 15, составляющим пьезоэлектрический механизм зажигания, и таймером 16 пружинного типа механизмом 14 механической связи. Клапан подачи топливного газа блока 1 подачи топливного газа сначала открыт. Рычаг 13 управления может двигаться вручную, слегка закрывая воздушный клапан механизма 2 регулировки соотношения воздух-топливо для того, чтобы производить относительно богатую смесь, оптимальную для зажигания. Затем, при нажатии на таймер 16 пружинного типа, пружина сжимается или растягивается, аккумулируя энергию. Далее, для вызывания искры (т.е. электрического разряда) на электроде 17, выставленном в камере сгорания для воспламенения смеси, сжимается пьезоэлектрическое устройство 15. Когда пользователь убирает свою руку с рычага 13 управления, рычаг 13 управления возвращается в свое первоначальное положение под действием силы пружины пьезоэлектрического устройства 15. Однако механизм 14 механической связи, соединенный с воздушным клапаном механизма 2 регулировки соотношения воздух-топливо, спроектирован на перемещение таймера 16 пружинного типа. Этот таймер 16 пружинного типа имеет механизм, использующий вязкость нефтепродукта или воздуха, и, следовательно, сжатая или растянутая пружина будет медленно возвращаться в свое исходное состояние. Затем, после прохождения определенной мертвой зоны, таймер 16 пружинного типа начинает медленно открывать воздушный клапан механизма 2 регулировки соотношения воздух-топливо и, наконец, открывает воздушный клапан до его оптимального положения. В течение периода времени, когда происходит открывание, температура горелки 4 увеличивается и позволяет элементу из пористого твердого материала, преобразующего тепловую энергию в энергию излучения, полностью производить желаемое действие, в результате чего портативное устройство для передачи тепла может работать, используя смесь немного беднее стехиометрического соотношения воздух-топливо. В качестве таймера 16 пружинного типа можно использовать таймер пружинного типа, использующий масляный амортизатор.

Как говорилось выше, при использовании устройства для передачи тепла по настоящему изобретению, пользователь может легко начать работу на устройстве, выполнив только единственное действие управляющим рычагом.

Фиг.2 показывает портативное устройство для передачи тепла согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения, соответствующее изобретению, описанному в приложенном пункте 2 формулы изобретения, при этом его структура иллюстрируется блок-схемой, такой же как и изображенная на фиг.1, и каждый блок обозначается теми же самыми ссылочными позициями, что и на фиг.1, и имеет такую же конструкцию и выполняет те же функции, что и соответствующие блоки на фиг.1.

Последующее описание разъясняет, главным образом, отличие от первого варианта, изображенного на фиг.1.

Во втором варианте осуществления вместо таймера 16 пружинного типа, установленного в первом варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.1, используется температурный датчик 18, регулирующий соотношение воздух-топливо. Этот температурный датчик 18, регулирующий соотношение воздух-топливо, расположен так, чтобы находиться в тесном контакте с накапливающим тепло контейнером 5, и приспособлен перемещать воздушный клапан механизма 2 регулировки соотношения воздух-топливо через связь 19, управляемую датчиком, приспособленную перемещаться в ответ на изменение температуры, зафиксированное температурным датчиком 18. Этот температурный датчик можно выполнить, используя, например, биметалл, сплав с памятью формы или воск.

Ниже будет описан рабочий механизм второго варианта осуществления. Когда накапливающий тепло контейнер 5 имеет относительно низкую температуру, воздушный клапан слегка закрывается, и смесь подогревается до температуры, подходящей для зажигания. Затем, когда температурный датчик 18, регулирующий соотношение воздух-топливо, обнаруживает увеличение температуры накапливающего тепло контейнера 5, в результате успешно произведенного воспламенения, и температура расположенного внутри горелки 4 элемента из пористого твердого материала, преобразующего тепловую энергию в энергию излучения, достигает значения, способного производить желаемые функции, он слегка открывает воздушный клапан в направлении, противоположном предыдущему положению, в результате чего соотношение воздух-топливо устанавливается на значении слегка беднее стехиометрического соотношения воздух-топливо. Таким способом соотношение воздух-топливо автоматически регулируется между периодом зажигания и периодом полного сгорания. Таким образом, пользователь портативного устройства для передачи тепла может включать устройство, нажимая только на пьезоэлектрическое устройство 15, используя рычаг управления 1, как и в первом варианте.

Каждый из оставшихся компонентов, отличных от механизма 2 регулировки отношения воздух-топливо, имеет такую же конструкцию и функции, что и соответствующие компоненты первого варианта осуществления, несмотря на то что их конструкция не описана подробно.

Фиг.3-5 показывают портативное устройство для передачи тепла согласно третьему варианту осуществления изобретения, который представляет собой пример, воплощающий конструкцию первого варианта осуществления подробнее. Фиг.3 - вид спереди с частичным разрезом портативного устройства для передачи тепла. Фиг.4 - вид слева портативного устройства для передачи тепла, изображенного на фиг.3, и фиг.5 - фрагментарно увеличенный вид портативного устройства для передачи тепла, изображенного на фиг.4.

На фиг.3-5 блок подачи смеси топливо-газ содержит СНГ цилиндр 30, служащий в качестве источника СНГ, устройство 31 крепления/отсоединения цилиндра, рычаг 32 клапана подачи топливного газа, трубку 33 топливного газа, регулятор давления 34, соединенный с трубкой 33 топливного газа, и кнопку 35 для регулировки регулятора давления 34. Топливный газ под давлением, установленным блоком подачи топливного газа, подается в механизм регулировки отношения воздух-топливо, содержащий сопло 36 топливного газа и трубку Вентури 37. Топливный газ, впрыскиваемый из сопла топливного газа, всасывает воздух. Затем топливный газ и воздух в диффузоре 3 образуют смесь, имеющую определенное давление, далее смесь направляется в горелку 39 через множество отверстий. В горелке 39 смесь воспламеняется, образуя фронт воспламенения. На нижней стороне камеры 39 сгорания располагается элемент 41 из пористого твердого материала, преобразующий тепловую энергию в энергию излучения, который частично преобразует тепловую энергию в энергию излучения. Таким образом, часть энергии выхлопного газа излучается в направлении фронта горения, поддерживая горение и стабилизируя пламя. Выхлопной газ, проходящий через элемент 41 из пористого твердого материала, преобразующий тепловую энергию в энергию излучения, вводится в теплообменник 42 и охлаждается большим количеством пластин 43, вызывая конденсацию водяного пара, содержащегося в нем. Полученный в результате выхлопной газ выпускается вперед (см. фиг.4), тогда как водяной конденсат из теплообменника 42 собирается в баке 44, расположенном ниже теплообменника 42, и впоследствии вытекает наружу при открывании соответствующих дренажных пробок 45 (см. фиг.4). Например, сопло 36 топливного газа, используемое в третьем варианте осуществления изобретения, предпочтительно имеет внутренний диаметр приблизительно от 40 до 60 микрон, и давление, прилагаемое к соплу 36 топливного газа, устанавливается предпочтительно от 2,9×10 до 19,6×10⁴ Па (манометрическое давление). Предпочтительно, если используется сетка из одиночного или многожильного провода с размером ячейки от №80 до №40 в качестве элемента 41 из пористого твердого материала, преобразующего тепловую энергию в энергию излучения. В качестве альтернативы, можно также использовать металл, имеющий керамическое покрытие или тонкокерамическое покрытие.

Тепловой насос 46 имеет углубление 47 конической формы, приспособленное производить воздушные пузырьки, и теплоприемник, присоединенный к накапливающему тепло контейнеру 38. В иллюстрируемом варианте осуществления жидкость, выходящая из теплового насоса 46, вводится в бак 48, удаляющий пузырьки. Этот удаляющий пузырьки бак 48 спроектирован для того, чтобы позволять мелким воздушным пузырькам собираться в его верхнем пространстве, не допуская в то же время попадания пузырьков в выходную трубу 50. Предпочтительно, если бак 48 для удаления пузырьков окружен теплоизолирующим материалом для снижения потерь тепла, как показано на фиг.3. Нагретая жидкость передается внешней тепловой нагрузке 51 и после охлаждения с помощью внешней тепловой нагрузки 51 направляется во всасывающую трубу 53 и защитный контейнер 54 через контур 52 циркуляции. Защитный контейнер 54 выполнен из проводника тепла, в котором имеется внутреннее углубление 55, по которому проходит жидкость, отбирающая из него тепло, и которая из своего нижнего левого положения (см. фиг.3) затем течет в теплообменник 42. В теплообменнике 42 жидкость нагревается до более высокой температуры, а затем вводится в тепловой насос 46. В третьем варианте осуществления защитный контейнер 54 расположен так, что находится в тесном контакте с СНГ цилиндром 30 для того, чтобы не допустить снижения внутреннего давления в СНГ цилиндре 30 из-за снижения температуры СНГ.

В операции запуска портативного устройства для передачи тепла согласно третьему варианту осуществления рычаг 32 клапана подачи топливного газа перемещается, открывая клапан подачи топливного газа для того, чтобы произошел впрыск топливного газа из сопла 36 топливного газа. Рычаг 56 управления выполнен с возможностью образования рычажного механизма, снижающего его рабочее усилие. Когда рычаг 56 управления давит вниз, толкатель 57, который находится в контакте с рычагом 56 управления, давит на пружину 57', соединенную с толкателем 57, устанавливая масляный амортизатор 58 в активированное состояние. Толкатель 57 имеет пластинчатый рычаг 59, который выступает вправо (см. фиг.4) и давит вниз на поворотный рычаг 61, соединенный с воздушным клапаном 60 поворотного типа. А именно, когда поворотный рычаг 61 нажимается вниз, воздушный клапан 60 вращается по часовой стрелке для сужения канала воздушного потока, ограничивая поступление воздуха, в результате чего соотношение смеси воздух-топливо приводится к высокому, оптимальному для зажигания. Противодействующая пружина 62, показанная на фиг.4, является пружиной растяжения, которая одним концом прикреплена к пластинчатому рычагу 59, другим концом прикреплена к верхней части входного отверстия 63 и образует момент, заставляющий постоянно вращаться воздушный клапан 60 против часовой стрелки.

При нажатии вниз рычага 56 управления также сжимается пьезоэлектрическое устройство 64, которое производит высокое напряжение, подаваемое на свечу зажигания 40 по токопроводящему проводнику для производства искры в электроде внутри горелки 39 для того, чтобы воспламенить смесь.

Когда пользователь снимает палец с рычага 56 управления, рычаг 56 управления возвращается в свое первоначальное положение под действием силы пружины пьезоэлектрического устройства 64. В отличие от этого толкатель 57 благодаря масляному амортизатору 58 не возвращается в свое первоначальное положение мгновенно, а делает это медленно (приблизительно за две минуты). Фиг.5 показывает такую ситуацию, в которой, до перемещения пластинчатого рычага 59 в наивысшее положение, канал воздушного потока остается в суженном состоянии посредством воздушного клапана 60, удерживая, таким образом, смесь при высоком соотношении воздух-топливо. Затем, когда масляный амортизатор 58 полностью распрямится, пластинчатый рычаг 59 перемещается в наивысшее положение, позволяя воздушному клапану 60 вращаться против часовой стрелки под действием противодействующей пружины 62, в результате чего канал воздушного потока расширяется для подачи горелке 39 смеси, несколько более бедной, чем стехиометрическое отношение воздух-топливо. К этому времени элемент 41 из пористого твердого материала, преобразующий тепловую энергию в энергию излучения в горелке 39, уже подогрет до достаточно высокой температуры, чтобы обеспечить устойчивое пламя.

Пластина 64 защиты от ветра входного отверстия, показанная на фиг.4 и 5, не допускает прямой напор ветра во входное отверстие 63. Давление, создаваемое трубкой Вентури 37 и диффузором 3, меньше давления ветра. Таким образом, пластина 64 защиты от ветра устанавливается как средство, предупреждающее раздувание пламени, вызванное давлением ветра. Для предупреждения подобного эффекта на выходное отверстие 65 устанавливается пластина 66 защиты от ветра. Как показано на фиг.4, две пластины защиты от ветра ориентированы и установлены в одном и том же направлении относительно устройства. Это сделано потому, что, при их одинаковой ориентации относительно направленного на них ветра, не образуется разницы между давлением ве