УСТРОЙСТВО ДЫМОУДАЛЕНИЯ В БАНЕ "ПО-ЧЁРНОМУ" Российский патент 2018 года по МПК F23J11/00 E04F17/02 E04H12/28 

Изобретение относится к дымовым трубам, и может быть использовано в системе дымоудаления, в частности в бане «по-черному».

Известно, что в традиционной бане «по-черному» трубы нет. При топке печей в бане по-черному» дым заполняет все помещение и выходит наружу через верхний притвор приоткрытых входных дверей. Через порог этих дверей в дом поступает холодный воздух. Позже в стенах стали делать небольшие отверстия для выхода дыма, их стали называть волоковыми окнами. Топились печи и «по-серому» - дым выпускали через чердак, откуда газы постепенно уходили через слуховые окна и неплотности кровли. Копоть оседала лишь вокруг «верхника» или у волокового оконца.

Известно устройство для дымоудаления в бане «по черному» компании «Волковские технологии». Дымоудаление происходит через трубу. Чтобы дым не ююпроникал в соседние помещения, труба снабжена дымососом,. http://volkovpar.ru/building/banya-po-chernomu.html

Недостатком является расположение входного отверстия дымохода в верхней части помещения, что сокращает путь горячих дымовых газов, выходящих из очага, кроме этого принудительное удаление дымовых газов приводит к уменьшению времени нахождения нагретых газов в парной, что влечет снижение динамики нагрева помещения и увеличение теплопотерь.

Известно также устройство http:www.its-sauna.ru/bulding/stroitelstvo-ban-po-chyernomu/ когда дым собирается верхним зонтиком в трубу. При парении зонт поднимается, чтобы обеспечить возможность поливать каменку водой.

Недостатком данного устройства дымоудаления является расположение входного отверстия устройства дымоудаления непосредственно над печью. Горячие дымовые газы не циркулируют в парильном помещении, а сразу удаляются наружу. Нагрев помещения происходит за счет излучения тепла с камней.

Наиболее близким известным решением - прототипом, является устройство http://pechnoi.ru/ustrojstvo-pechi-v-bane-po-chjornomu.html?currency=RUR состоящее из трубы дымоотвода, шибера поворотного, вентиляционной решетки и вентилятора дымоудаления.

Недостатком данного устройства дымоудаления является расположение входного отверстия трубы дымоотвода непосредственно над печью, что сокращает путь и время нахождения горячих дымовых газов в парильном помещении. Кроме этого, наличие вентилятора дымоудаления организует принудительную тягу и ускоренное удаление дымовых газов из парильного помещения. Это приводит к низкой эффективности использования тепла от высокотемпературных дымовых газов.

Задачей изобретения является повышение эффективности и динамики нагрева парильного помещения в бане «по черному» при минимальных тепловых потерях.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство дымоудаления, содержащее трубу дымоотвода, шибер, согласно формуле изобретения, труба дымоотвода снабжена двумя входными отверстиями на различной высоте и шиберами для перекрытия этих отверстий.

Верхнее отверстие в трубе дымоотвода расположено выше верхнего уровня печи. Нижнее входное отверстие в трубе дымоотвода расположено ниже верхнего уровня печи или вровень с ним.

Труба дымоотвода может быть различной конфигурации сечения, например, круглого, прямоугольного, квадратного.

Труба дымоотвода выполнена из стали.

Труба дымоотвода выполнена из кирпича.

Труба дымоотвода выполнена деревянной.

Устройство дымоудаления устанавливается на расстоянии наибольшего удаления от печи.

Устройство дымоудаления снабжено патрубками для прохода сквозь стену при установке его вне парильного помещения.

Шиберы снабжены рычагом управления.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного технического решения условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа заявленного объекта показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Наличие двух входных отверстий на разном уровне в дымоотводящей трубе позволяет регулировать тягу. Быстро и комфортно удалять дымовые газы через верхнее входное отверстие во время растопки печи за счет усиленной тяги. В то время, как расположение нижнего входного отверстия в дымоотводящей трубе обеспечивает выход дымовых газов с низкой температурой и повышенной плотностью, которые опускаются вниз после обогрева парильного помещения. Шиберы, установленные на входных отверстиях дымоотводящей трубы, обеспечивают возможность одновременного или поочередного их перекрытия и регулирования величины сечения отверстий. Устройство дымоудаления устанавливается на расстоянии наибольшего удаления от печи для увеличения длины пути горячих дымовых газов, что способствует эффективному нагреву парного помещения.

Сущность заявленного технического решения поясняется примером конкретного исполнения и чертежами.

На фиг. 1 представлен общий вид парильного помещения бани с устройством дымоудаления в момент растопки печи, на фиг. 2 - общий вид парильного помещения бани с устройством дымоудаления во время работы печи; на фиг. 3 - размещение устройства дымоудаления за пределами парильного помещения.

Устройство дымоудаления состоит из трубы 1 дымоотвода, которая снабжена двумя входными отверстиями 2 и 3 на различной высоте. Для регулировки величины сечения, верхнее отверстие 2 и нижнее отверстие 3 оснащены шиберами 4 и 5 соответственно. Шибер 4 приводится в нужное положение рычагом управления 6, а шибер 5 - рычагом 7. Сечение трубы 1 дымоотвода устройства дымоудаления рассчитано исходя из мощности печи, объема парильного помещения и динамики горения топлива. Величина сечения трубы 1 дымоотвода достаточна для обеспечения замещения отработанных газов приточным воздухом, который поступает через колосниковую решетку печи. Если устройство дымоудаления установлено вне парильного помещения, то оно оснащено верхним патрубком 8 и нижним патрубком 9 для прохождения сквозь стену.

Устройство дымоудаления работает следующим образом.

Устройство устанавливается либо в парильном помещении, либо вне его. Необходимо отметить, что предлагаемое устройство дымоудаления работает на естественной тяге. В примере конкретного выполнения (фиг. 3) устройство дымоудаления установлено вне парильного помещения. Труба 1 дымоотвода выполнена в виде металлического короба прямоугольного сечения и снабжена патрубками 8 и 9. В данном конкретном случае Верхнее отверстие расположено выше верхнего уровня печи на 0,5 м. Для растопки печи необходимо создать тягу в трубе 1 дымоотвода. Для этой цели открывают отверстие 2. Шибером 4 регулируют сечение отверстия с помощью рычага 6. Во время работы печи выделяются газообразные продукты горения. Состав дымовых газов в процессе сгорания дров изменяется. На начальном этапе горения дров в дымовых газах много водяных паров, образующихся из воды, которая находится в дровах. Эти дымовые газы тяжелее воздуха и медленно поднимаются вверх, заполняя помещение. После выхода печи на рабочий режим, верхнее отверстие 2 закрывают и открывают нижнее отверстие 3. Нижнее отверстие 3 расположено ниже верхнего уровня печи и, в данном примере, находится в 0,1 м от пола. После испарения большей части воды из дров, начинает сказываться наличие в дымовых газах двуокиси углерода, которая легче воздуха. Кроме этого, повышается температура дымовых газов и они поднимаются вверх. Нагревая потолок, стены, теплонакопительные элементы, дымовые газы остывают. Возникает циркуляционная траектория потоков внутри помещения и непрерывное перемещение объемов дымовых газов. После остывания, дымовые газы опускаются в нижнюю зону парильного помещения, вытесняются более горячими потоками дымовых газов и уходят во входное нижнее отверстие 4. Шибером 5 с помощью рычага 7 регулируют площадь сечения нижнего входного отверстия 4 и объем удаленных дымовых газов. Остывшие дымовые газы через трубу 1 дымоотвода выбрасываются наружу. Уровень расположения входных отверстий 2 и 3 в трубе дымоотвода 1 подбирается экспериментально и зависит от объема парильного помещения и мощности печи.

Проведена серия испытаний предлагаемого устройства в сравнении с традиционным дымоудалением через отверстие в потолке. Испытания проводились при одинаковых погодных условиях и одинаковой загрузки дров.

В таблицах 1, 2, 3 показана динамика нагрева конструктивных элементов парильного помещения при проведении двух вариантов удаления дымовых газов: традиционного удаления дымовых газов через отверстие в потолке и предлагаемого устройства дымоудаления.

Из таблиц видно, что использование заявленного устройства позволяет нагревать потолок, стены и, что важно, пол до более высоких температур, по сравнению с традиционным дымоудалением. Кроме этого, увеличивается скорость нагрева указанных поверхностей с использованием предлагаемого устройства. Сохранение температуры, комфортной для принятия банных процедур, составляет 2,5 часа при традиционном дымоудалении и 4 часа при использовании заявляемого устройства.

Проведенные испытания полноразмерного образца устройства дымоудаления подтвердили правильность заложенных конструкторско-технологических решений, которые позволяют повысить эффективность и динамику нагрева парильного помещения в бане «по-черному».

Изобретение относится к дымовым трубам и может быть использовано в системе дымоудаления, в частности в бане «по-черному». Технический результат – повышение эффективности и динамики нагрева парильного помещения в бане по-черному при минимальных тепловых потерях. Устройство дымоудаления в бане «по-черному» содержит трубу дымоотвода, шибер. При этом труба дымоотвода снабжена двумя входными отверстиями на различной высоте и шиберами для перекрытия этих отверстий. Верхнее входное отверстие в трубе дымоотвода расположено выше верхнего уровня печи, а нижнее отверстие в трубе дымоотвода расположено ниже верхнего уровня печи или вровень с ним. 7 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.

1. Устройство дымоудаления в бане «по-черному», содержащее трубу дымоотвода, шибер, отличающееся тем, что труба дымоотвода снабжена двумя входными отверстиями на различной высоте и шиберами для перекрытия этих отверстий, при этом верхнее входное отверстие в трубе дымоотвода расположено выше верхнего уровня печи, а нижнее отверстие в трубе дымоотвода расположено ниже верхнего уровня печи или вровень с ним.

2. Устройство дымоудаления по п. 1, отличающееся тем, что труба дымоотвода может быть различной конфигурации сечения, например круглого, прямоугольного, квадратного.

3. Устройство дымоудаления по п. 1, отличающееся тем, что труба дымоотвода выполнена из стали.

4. Устройство дымоудаления по п. 1, отличающееся тем, что труба дымоотвода выполнена из кирпича.

5. Устройство дымоудаления по п. 1, отличающееся тем, что труба дымоотвода выполнена деревянной.

6. Устройство дымоудаления по п. 1, отличающееся тем, что устанавливается на расстоянии наибольшего удаления от печи.

7. Устройство дымоудаления по п. 1, отличающееся тем, что снабжено патрубками для прохода сквозь стену при установке его вне парильного помещения.

8. Устройство дымоудаления по п. 1, отличающееся тем, что шиберы снабжены рычагом управления.