ПЕЧЬ ДЛЯ БАНИ Российский патент 2006 года по МПК F24B9/00 

Изобретение относится к печам для бань и предназначено для нагрева помещения, подогрева воды и получения пара.

Известны многофункциональные печи для бань (см., например, В.М.Колеватов. Печи-каменки для семейной бани. - Л., 1991 г.), содержащие в качестве основных функциональных узлов топку с зольником, простейший парогенератор, представляющий собой отсек с теплоаккумулирующими элементами (каменку), бак для воды и систему газоходов, обеспечивающих нагрев каменки и бака с водой горячими топочными газами и последующее удаление их в атмосферу.

Недостатком этих печей является их низкая тепловая эффективность, обусловленная неоптимальным распределением потоков топочных газов в объеме печи.

Кроме того, присутствие в атмосфере бани влажного водяного пара ухудшает микроклимат в помещении бани, просушка помещения требует дополнительных устройств вентиляции.

Известна (а.с. SU № 1813994, МПК F 24 B 9/04, 1993 г.) печь для бани, содержащая корпус с топкой, отсек с теплоаккумулирующей загрузкой (каменку), размещенные на своде топки, бак для воды, установленный поверх каменки, и вертикальный газоход, проходящий сквозь каменку и бак.

Недостатком известной печи является ее низкая тепловая эффективность, обусловленная тем, что вследствие высокой скорости газового потока в прямом дымоходе топочные газы без отдачи тепловой энергии выходят в дымоход, перегрев которого приводит к пожарам.

Известна (патент RU № 2095694, МПК F 24 B 9/00, 1997 г.) печь для бани, выполненная в одном корпусе, который разделен системой перегородок на топку с зольником, размещенную над сводом топки, каменку, бак для воды и газоход, состоящий из двух вертикальных каналов, сообщенных с полостью (камерой), образованной верхней стенкой каменки, днищем бака и боковыми стенками корпуса, которая, в свою очередь, сообщена с атмосферой посредством третьего канала, пропущенного сквозь водяной бак. Один из вертикальных каналов (фронтальный), соединяющих камеру с топкой, установлен соосно с трубой, которая опущена ниже дна водяного бака, а другой (тыльный) смещен к противоположной стенке печи. Фронтальный канал газохода снабжен заслонкой, обеспечивающей возможность его перекрытия, а камера разделена на две части выдвижной задвижкой.

Колосниковая решетка известной печи снабжена вертикальным П-образным выступом, в полость которого вставлена вертикальная перегородка зольника, образующая совместно с выступом лабиринтный канал, сообщающий полость зольника через вторую заслонку с наружным пространством печи. Не предусмотрены устройства для очистки от продуктов горения.

В штатном режиме работы печи заслонка фронтального канала закрыта, поток топочных газов по тыльному каналу газохода попадает в камеру и далее в канал, пропущенный сквозь бак. Срез дымохода расположен ниже верхнего уровня лабиринтного прохода под днищем водяного бака, поэтому эвакуация отработанных газов затруднена.

Основными недостатками известной печи являются ее недостаточно высокая тепловая эффективность и низкая топливная экономичность.

Известная печь имеет и ряд других недостатков, в частности сложна по конструкции, металлоемка, нетехнологична и, как следствие, дорога в производстве.

Наличие в ней большого количества регулируемых створок, задвижек и других подвижных конструктивных элементов обусловливает сложность ее эксплуатации и обслуживания.

Кроме того, сложность регулировки газовых потоков в известной печи чревата выбросом угарных газов в атмосферу помещения, что обусловливает потенциальную опасность отравления пользователя.

Задачей настоящего изобретения является повышение тепловой эффективности, топливной экономичности и технологичности печи при одновременном упрощении условий ее эксплуатации и обслуживания.

Техническими результатами изобретения являются сокращение времени прогрева помещения и нагрева теплоаккумулирующих элементов каменки, повышение топливной экономичности печи, система вентиляции, снижение производственных и эксплуатационных расходов.

Результаты изобретения достигаются за счет того, что печь для бани, содержащая топку со сплошным сводом, размещенным над сводом каменку, установленный над каменкой бак для воды, пропущенный сквозь каменку и бак газоход и пустотелую камеру. Пустотелая камера примыкает к своду топки или к днищу водяного бака и к своду топки и соединены через посредства вертикальных каналов газохода с полостью топки и дымовой трубой, при этом оси каналов смещены к противоположным боковым стенкам печи, а проходное сечение камеры больше сечения канала газохода настолько, что скорость газового потока в камере резко падает с образованием вихрей, перемещающихся к другому каналу газохода.

В одной из боковых стенок каждой камеры выполнено отверстие, снабженное заслонкой.

Отверстия в боковых стенках пустотелых камер, снабженные заслонками, служат для очистки камер от продуктов горения и для вентиляции банного помещения. Может служить для регулировки температуры в камере, примыкающей к днищу водяного бака, предотвращая кипение воды.

На фиг.1 представлен боковой разрез печи по первому варианту изобретения, на фиг.2 - то же, для печи по второму варианту изобретения.

По первому варианту изобретения печь содержит топку 1 с дверцей 2, зольником 3, дверцей 4 и колосниковой решеткой 5, каменку 6, каналы 7, 14, камеру 8 с отверстием 9 и заслонкой 10, опорные стойки 11, бак для воды 12 с горловиной 13.

По второму варианту изобретения печь дополнительно содержит камеру 15с отверстием 16 и заслонкой 17, канал 18.

Работа устройства заключается в следующем.

Через горловину 13 в бак 12 заливают воду. Через дверцу 2 на колосниковую решетку 5 укладывают топливо и поджигают его. Регулировку тяги с целью оптимизации процесса горения осуществляют путем открывания на необходимую величину дверцы 4 зольника 3.

Горячие топочные газы, омывая свод топки, отдают часть своего тепла каменке 6 и через канал 7 поступают в камеру 8. Так как проходное сечение камеры существенно больше канала 1, то скорость газового потока на входе в камеру резко падает, и газы медленно, с образованием вихрей перемещаются к входному отверстию канала 14. Существенное снижение скорости газового потока в камере обусловливает увеличение времени теплообмена, при этом доля тепла, отдаваемая топочными газами, заметно возрастает. На выходе из камеры проходное сечение газохода (вход канала 14) увеличивается, и скорость газового потока вновь возрастает, что обеспечивает устойчивую постоянную тягу.

По второму варианту изобретения газоход, содержащий канал 7, камеру 15, канал 18, камеру 8, канал 14, снабжен двумя расположенными последовательно по ходу газов расширительными камерами, что обеспечивает двукратное замедление потока газов и приводит к еще большему увеличению эффективности теплоотдачи.

Малая скорость движения газов в камере (камерах) обусловливает увеличение времени теплообмена между элементами печи и омывающими их газами, так что последние успевают отдать большую часть своего тепла нагревающимся элементам печи. Как следствие, сокращается время нагрева помещения и каменки до необходимых температур, повышаются тепловая эффективность и топливная экономичность печи,

Резкое уменьшение сечения газохода на выводе из камеры обуславливает соответствующее увеличение скорости газового потока в выходном канале 14, что приводит к возникновению в нем эжекторного эффекта, за счет которого через отверстие 9 из помещения бани подсасывается воздух, что обеспечивает эффективную вентиляцию бани, удаление паров воды из атмосферы помещения, а также просушку бани после пользования.

Вследствие высокой эффективности теплообмена в камере (камерах) температура газов, поступающих в канал 14 и далее в дымовую трубу, относительно невелика. Кроме того, дожигание несгоревших частиц топлива происходит в камере (камерах), поэтому прорыв пламени в дымовую трубу исключен. Как следствие, уменьшается пожарная опасность печи, снижаются требования к средствам обеспечения противопожарной защиты бани.

Предлагаемая печь эффективно прогревается по всему объему, хорошо удерживает тепло и медленно остывает.

Изобретение относится к бытовым банным печам, предназначенным для нагрева помещения, подогрева воды и получения пара. Печь для бани содержит топку со сплошным сводом, размещенную над сводом каменку, установленный над каменкой бак для воды и пропущенный сквозь каменку и бак газоход и пустотелую камеру. Пустотелая камера примыкает к своду топки или к днищу водяного бака и к своду топки и соединена через посредство вертикальных каналов газохода с полостью топки и дымовой трубой. Оси каналов смещены к противоположным боковым стенкам печи, а проходное сечение камеры больше сечения канала газохода настолько, что скорость газового потока в камере резко падает с образованием вихрей, перемещающихся к другому каналу газохода. Технический результат: обеспечение быстрого нагрева помещения и теплоаккумулирующих элементов каменки, хорошее удерживание тепла, высокая топливная экономичность и пониженная пожарная опасность печи. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Печь для бани, содержащая топку со сплошным сводом, размещенную над сводом каменку, установленный над каменкой бак для воды и пропущенный сквозь каменку и бак газоход и пустотелую камеру, отличающаяся тем, что пустотелая камера примыкает к своду топки или к днищу водяного бака и к своду топки и соединена через посредство вертикальных каналов газохода с полостью топки и дымовой трубой, при этом оси каналов смещены к противоположным боковым стенкам печи, а проходное сечение камеры больше сечения канала газохода настолько, что скорость газового потока в камере резко падает с образованием вихрей, перемещающихся к другому каналу газохода.2. Печь для бани по п.1, отличающаяся тем, что в одной из боковых стенок камеры выполнено отверстие, снабженное заслонкой.