БАННАЯ ПЕЧЬ-КАМЕНКА Российский патент 2015 года по МПК F24B1/00 F24B5/00 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при оборудовании индивидуальных или приусадебных бань для отопления, подогрева воды и пароснабжения.

Известно множество печей-каменок, из них:

- устройства [1. Шепелев A.M. Как построить сельский дом. - М.: Россельхозиздат, 1984. - С. 390; 2. Колеватов В.М. Печи и камины: Описание, руководство по сооружению, рабочие чертежи. - СПб.: Диамант, Золотой век, 1999. - С. 270-306; 3. Пат. RU №2039324, МПК6, F24B 1/18. Способ протапливания банной печи-каменки и банная печь-каменка. Опубликовано 09.07.1995 г.], выбранные в качестве аналогов, обладают существенными недостатками в обслуживании, создают дискомфорт при их использовании: возможно отложение сажи на камнях, загрязнение ею пара. Кроме того, печи [1; 2; 3] обладают значительной инерционностью при растапливании и низкой эффективностью (КПД);

- устройства [4. Печь «Гекла». Дровяная печь-каменка бизнес-класса // Термофор. Сибирские печи, котлы и камины: Каталог. - [б.м.]: ООО «Термофор», 2010-2011. - С. 36-37; 5. Печи банные отопительные: Каталог. - [б.м.]: Компания «Ермак-Термо», 2010. - 18 с], выбранные также в качестве аналогов, имеют эстетичный внешний вид и гигиенически комфортные условия для пользователей. При их эксплуатации происходит ускоренный прогрев помещения за счет применения металла в качестве основного материала конструкции печи. Но при этом снижена экономичность печи, в маломерной топке колокольного типа с атмосферным диффузионным горением первый конус пламени касается конструкции печи, в результате чего снижается полнота горения, а в выходных газах повышены содержание СО и количество сажи, что снижает эффективность (КПД) печи и ухудшает экологию;

- ближайшим устройством, принятым в качестве прототипа, является конвекционная пламенная печь [6. Пат. на полезную модель RU 103173, U1, МПК F24B 5/00 (2006.01) Конвекционная пламенная печь / Рябов Д.Б. заявл. 09.03.2010, опубл. 27.03.2011.], которая обладает теми же недостатками, что и аналоги, к тому же не имеет возможности регулирования процесса горения. Целью изобретения является создание простой, технологичной конструкции печи-каменки, обеспечивающей повышенную тепловую эффективность, экологические нормы при ее эксплуатации, исключающей недостатки аналогов и прототипа, сохраняя при этом их положительные качества.

Осуществление поставленной цели достигается тем, что топка печи выполнена в виде диффузора с возможностью образования в нем турбулентного потока продуктов горения. Печь дополнена дымоходом, пропущенным по тепловой нише для прогрева камней без прямого контакта продуктов горения с ними и выполненным поворотным на выходе газов, а в дымовой трубе установлена регулирующая заслонка. На выходе воздухопроводных конвективных труб обеспечен турбулентный поток воздуха для эффективности теплообмена и сокращения времени прогрева помещения.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена печь-каменка, содержащая топку 1 с дымоходом 2 и дымовой трубой 3, тепловую нишу 4 под камни 5, заслонку регулирования тяги 6 в дымовой трубе 3, дверцу загрузочно-шуровочную 7 с термостеклом 8, трубы конвективные воздухопроводные 9, 10, жалюзи 11 на дверце 7, колосники 12, люк очистки сажи 13, зольник 14.

На фиг. 2 указано аксонометрическое изображение, поясняющее вариант конструктивного исполнения печи.

На фиг. 3, 4 указан вариант установки печи.

Предлагаемая печь-каменка исключает недостатки печей существующих конструкций за счет образования турбулентного потока продуктов горения в диффузорном тракте топки, что обеспечивает смешение топлива (продуктов возгонки дров и воздуха), приближенное к стехиометрическому горению, и эффективность теплообмена (КПД). Печь дополнена дымоходом 2, повернутым и пропущенным по тепловой нише парогенератора для прогрева камней без прямого контакта продуктов горения с ними.

Наряду с этим турбулентность воздуха на выходе из конвективных воздухопроходных труб также способствует эффективности теплообмена и сокращению времени прогрева помещения.

Печь может быть изготовлена с помощью стандартного оборудования и материалов отечественного производства. Таким образом, заявленное устройство соответствует критерию «промышленная применимость».

Порядок работы с печью. Заложив дрова в топку 1 так, чтобы они не мешали свободно открывать и закрывать дверцу 7, растопить дрова. После этого закрыть дверцу 7, а жалюзи 11 на дверце 7 оставить в приоткрытом положении, обеспечивающем свободное, без копоти горение дров при минимальной тяге, которая регулируется жалюзи 11 на дверце 7 и заслонкой 6 на дымовой трубе 3. Когда дрова разгорятся, обеспечить оптимальное устойчивое горение, отрегулировав жалюзи 11 и заслонку 6. Смотровое стекло 8 служит для контроля горения, при слабом огне стекло покрывается копотью, при сильном - самоочищается. Чтобы открыть и закрыть дверцу 7, используется металлический крюк.

Печь работает как печь-каменка с одним поворотом в дымоходе через тепловую нишу без прямого контакта продуктов горения с камнями парогенератора. Газы на выходе через поворот в дымоходе обеспечивают безопасный уровень температуры (100÷200°С), рекомендованной нормативной документацией, например ГОСТ 20548 или др.

Возможно использование печи с горелкой газовой атмосферной диффузионной мощностью не более 16 кВт. Одновременно возможно использование печи для горячего водоснабжения бани.

Источники информации

1. Шепелев A.M. Как построить сельский дом. - М.: Россельхозиздат, 1984. - С. 390.

2. Колеватов В.М. Печи и камины: Описание, руководство по сооружению, рабочие чертежи. - СПб.: Диамант, Золотой век, 1999. - С. 270-306.

3. Пат. RU №2039324, МПК6, F24B 1/18. Способ протапливания банной печи-каменки и банная печь-каменка / В.М. Колеватов. - Опубл. 09.07.1995 г.

4. Печь «Гекла». Дровяная печь-каменка бизнес-класса // Термофор. Сибирские печи, котлы и камины: Каталог. - [б.м.]: ООО «Термофор», 2010-2011. - С. 36-37.

5. Печи банные отопительные: Каталог. - [б.м.]: Компания «Ермак-Термо», 2010. - 18 с.

6. Патент на полезную модель RU 103173 U1, МПК (2006.01) F24B 5/00, Конвекционная пламенная печь / Д.Б. Рябов. - Заявл. 09.03.2010, опубл. 27.03.2011.

7. Ионин Н.А. Газоснабжение. - М.: Энергия, 1965.

8. Рено Л.Р. Характеристики и расчет плоских диффузоров с прямолинейной осью / Л.Р. Рено, Ж.П. Джонстон // ТОИР, 1967. - №1. - С. 167-172.

9. Повх И.Л. Аэродинамический эксперимент в машиностроении. - Л.: Машиностроение, 1974. - С. 102-113.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при оборудовании индивидуальных или приусадебных бань для отопления, подогрева воды и пароснабжения. Достигаемый технический результат - создание простой, технологичной конструкции печи-каменки, обеспечивающей повышенную тепловую эффективность, экологические нормы при ее эксплуатации. Топка печи-каменки выполнена в виде диффузора с возможностью образования в нем турбулентного потока. Дымоход 2 пропущен по тепловой нише 4 для прогрева камней 5 без прямого контакта продуктов горения с ними и выполнен поворотным на выходе газов.В дымовой трубе 3 установлена регулирующая заслонка тяги 6. Печь содержит конвективные воздухопроводные трубы 9, 10, на выходе из которых обеспечен турбулентный поток воздуха под тепловую нишу для эффективности теплообмена и сокращения времени прогрева помещения. Печь допускает отопление как дровами, так и горелкой газовой атмосферной диффузионной. 4 ил.

Банная печь-каменка, содержащая топку, связанную с тепловой нишей, наполненной камнями без прямого контакта продуктов горения с ними, дымоход, дымовую трубу и конвективные воздухопроводные трубы, отличающаяся тем, что топка печи выполнена в виде диффузора с возможностью образования в нем турбулентного потока продуктов горения, дымоход пропущен по тепловой нише и выполнен поворотным на выходе продуктов горения, в дымовой трубе установлена регулирующая заслонка, а на выходе конвективных воздухопроводных труб обеспечен турбулентный поток воздуха.