ЗАКРЫТАЯ КАМЕНКА С ГЕНЕРИРОВАНИЕМ ПАРА И УСТРОЙСТВО ПОДАЧИ ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ПАРА Российский патент 2020 года по МПК F24B9/00 F24B7/00 F24B13/00 

Область техники

Заявленное решение относится к области тепловой техники и может быть использовано для получения пара в индивидуальных и коллективных банях.

Уровень техники

Известна полезная модель RU 176778 U1 «Печь парогенерирующая с аэродинамическим теплообменником» содержащая топку, дымоход, емкость для воды, теплообменник выполнен в виде пустотелой емкости, образованный стенкой дымохода и корпусом теплообменника, в полости теплообменника установлен, как минимум, один аэродинамический элемент, а емкость для воды содержит, как минимум, одно отверстие, соединяющее полость емкости для воды с полостью теплообменника.

Интенсивный тепловой поток из топки и от стенок патрубка дымохода доводят воду внутри емкости до кипения. Крышка заливной горловины плотно закрыта и внутри емкости для воды создается избыточное давление влажного пара. Благодаря этому влажный пар через щелевые отверстия вытесняется в полость аэродинамического теплообменника, которая образована внешней поверхностью дымохода и внутренней поверхностью корпуса аэродинамического теплообменника. Прямолинейному (ламинарному) движению влажного пара вдоль поверхности дымохода по кратчайшему пути к выходу препятствует аэродинамический элемент в виде пространственной спирали и заставляет двигаться влажный пар вокруг дымохода. Совершив несколько витков, влажный пар получает достаточно тепловой энергии, чтобы на выходе из верхней части аэродинамического теплообменника в атмосферу парилки поступал сухой перегретый пар.

Недостатком известного решения является, то, что нагревающая площадь верхнего основания котла и патрубка дымохода малы по сравнению с объемом питательной воды, что приводит к достаточно медленному прогреву воды до кипения, и требует постоянного поддержания температуры внутри топки.

Известна полезная модель RU 172122 U1 «Съемная каменка для печи банной» выполненная в виде емкости без донной части, снабженной закрытой съемной крышкой с воронкой, причем пара противолежащих боковых стенок емкости выполнена удлиненной. Съемная закрытая каменка предпочтительно находиться внутри открытой каменки. Вода дозированным способом подается внутрь съемной закрытой каменки через воронку и испаряется, пар проходит через открытую каменку. Пар и излишки воды, которые не успели испариться, уходят через предусмотренные щели, образованные между боковыми стенками каменки и поверхностью печи.

Недостатками известного решения является то, что пар выходит через щели образованные между боковыми стенками каменки и поверхностью печи, что является недостаточным. Кроме того подача питательной воды в каменку осуществляется точечно в одно место, что не эффективным так как только малая площадь участвует в генерировании пара. Так же недостатком является прогрев камней только за счет их контакта с поверхностью верхнего основания печи, что замедляет процесс прогревания и образование пара. Еще одним недостатком является съемная крышка по площади равная верхнему основанию каменки, что увеличивает вероятность утечки пара.

Раскрытие сущности изобретения

Задачей заявленного решения является разработка конструкции закрытой каменки более эффективно генерирующей пар и более быстрее насыщающая помещение бани паром.

Заявленная задача достигается за счет конструкции закрытой каменки которая имеет устройство подачи питательной воды на камни подающее воду в нескольких точках.

Заявленная закрытая каменка фиг. 1, 2 включает корпус (4), дымоход (4.1), верхнее основание (4.2) и устанавливается на патрубок дымохода котла, с совмещением дымохода (4.1) с патрубком. Следует заметить, что заявленная каменка может использоваться как самостоятельная, так и как дополнение к другой, например, открытой каменке.

Корпус (4) каменки, как и у аналога в нижней части фронтальной и задней поверхности может иметь выемки (4.5) по контуру повторяющие форму верхнего основания печи в месте размещения каменки фиг. 1. На боковых поверхностях корпус (4) каменки фиг. 2 в нижней части имеет как минимум одно отверстие (4.3), направленное на выход перегретого пара, что в совокупности с выходом из щелей между каменкой (4) и поверхностью печи более быстро обогащает помещение бани насыщенным и легким перегретым паром (6.3) фиг. 2.

Корпус (4) в частном случае исполнения каменки может быть выполнен на основе простых геометрических фигур: цилиндра фиг. 1, 2, конуса, куба, параллелепипеда, шестиугольной призмы и т.д.

Корпус (4) в частном случае исполнения каменки может иметь по контуру верхнего основания бортики (4.6) фиг. 2, пространство между ними может быть заполнено камнями (5), прижимая крышку к корпусу (4) и дополнительно получая открытую каменку.

В заявленной каменке прогрев камней (5) фиг. 2 осуществляется, за счет теплового потока идущего от печи и дополнительно от стенок дымохода (4.1), что приводит к более быстрому прогреванию камней (5).

Верхнее основание (4.2) имеет отверстие для возможности заполнения внутри корпусного пространства камнями (5). Каменка оснащена крышкой (4.4) которая позволяет герметично закрыть каменку. Крышка (4.4) имеет отверстие.

На крышку (4.4) фиг. 2 в отверстие устанавливается устройство подачи питательной воды для генерирования пара фиг. 2, включающее емкость (1) и как минимум один канал (3) как минимум с двумя отверстиями (3,1) фиг. 4.

Следует заметить, что заявленное устройство подачи питательной воды для генерирования пара фиг. 3-5 может быть использовано как самостоятельное устройство, например, в каменке имеющей крышку с отверстием, но отличной от заявленной конструкции, или, например, в открытой каменке устройство может быть установлено прямо в камни.

Емкость (1) фиг. 3 имеет корпус включающий внешние боковые стенки (1,1), верхнее основание (1.2), имеющее отверстие для залива питательной воды (6), и внутреннюю стенку (1.3) делящую внутриемкостное пространство на две камеры (1.1) и имеющую отверстие в нижней части, для сообщения камер. Емкость (1) фиг. 3 в нижней части имеет отверстие соединенное с каналом (3) фиг. 4/5.

В частном случае исполнения емкости (1), она дополнительно оснащена поворотным клапаном (1.3.1) перекрывающим отверстие во внутренней стенке (1.1) изолируя камеры фиг. 3.

Емкость (1) в частном случае исполнения может быть выполнена на основе простых геометрических фигур: цилиндра, конуса, куба, параллелепипеда, шестиугольной призмы и т.д или иметь сложную форму.

Соединение емкости (1) с каналом (3) может быть осуществлено сварным швом, или через соединительные элементы.

В случае исполнения соединения емкости (1) с каналом (3) через соединительные элементы, такое соединение, может быть осуществлено через фитинг (2) в том числе и с резьбовым соединением.

Фитинг (2) может быть сопряжен с емкостью (1) сварным швом или в частном случае исполнения емкость (1) может иметь в нижней части патрубок (1.4) с резьбой, на который крепится фитинг (2).

По типу фитинг(2) может быть использован как минимум тройник фиг. 2-3 или такой его тип который позволяет соединить емкость (1) как минимум с одним каналом и закольцевать его фиг. 4.

В частном случае исполнения может быть использован фитинг (2) позволяющий соединить емкость с несколькими каналами при этом закольцевать их.

Канал (3) фиг. 4, 5 представляет собой элемент имеющий внутреннюю полость для прохождения питательной воды (6) и как минимум два отверстия (3.1) в стенках.

Канал (3) закольцовывается через соединение с емкостью (1).

В частном случае исполнения канал (3) может иметь витки и/или петли. Длинна канала определяется размером пространства внутри каменки и требовательностью пользователя.

Отверстия (3.1) могут быть расположены как в одной плоскости, так и в разных.

Канал (3), может быть гибким, что позволяет расположить его в каменке рандомно.

Следует заметить, что устройство подачи питательной воды для генерирования пара фиг. 2 установлено на крышку (4.4) таким образом, что с внешней стороны расположена емкость (1), а со стороны каменки канал (3).

Каменку заполняют камнями располагая в ней канал (3), таким образом, чтобы как можно больше камней в последствии получало воду для образования пара.

Следует заметить, что канал (3) может быть расположен над камнями (5) и/или под камнями и/или огибать дымоход (4.1).

Крышка (4.4) плотно прилегает к верхнему основанию (4.2) корпуса (4) каменки фиг. 2 и в частном случае может быть оснащена уплотнителем.

В частном случае исполнения устройство подачи питательной воды может быть дополнительно оснащено, через фитинг под емкостью (1) дополнительной емкостью, для продолжительного парообразования и сбора конденсата при остывании каменки.

В результате заявленная конструкция закрытой каменки более эффективно генерирует пар за счет распределения питательной воды по нагретым камням, быстрее создается избыточное давление влажного пара внутри закрытой каменки, а отверстия внизу корпуса позволяют, быстрее насыщать помещение бани перегретым паром. При этом за счет конструкции не требуется вручную лить воду на закладку камней, чтобы получить водяной пар, так как устройство подачи питательной воды длительное время самостоятельно, пока имеется запас воды в емкости позволяет насыщать баню паром.

Краткое описание чертежей

фиг. 1 - схематичное изображение съемной каменки вид спереди;

фиг. 2 - схематичное изображение съемной каменки вид сзади в частичном разрезе;

фиг. 3 - схематичное емкость устройства подачи питательной воды в частичном разрезе;

фиг. 4 - схематичное устройства подачи питательной воды вид снизу;

фиг. 5 - схематичное устройство подачи питательной воды вид спереди.

Краткое описание конструктивных элементов

1 - емкость подачи питательной воды;

1.1 - боковые стенки;

1.2 - верхнее основание;

1.2.1 - отверстие для залива питательной воды;

1.3 - внутренняя стенка;

1.3.1 - поворотный клапан;

1.4 - патрубок;

2 - фитинг;

3 - канал;

4 - корпус каменки;

4.1 - дымоход;

4.2 - верхнее основание;

4.3 - отверстия выхода пара;

4.4 - крышка;

4.5 - выемка;

4.6 - бортики;

5 - камни;

6 - питательная вода;

6.1 - вода поступающая на камни;

6.2 - влажный пар;

6.3 - перегретый пар.

Осуществление изобретения

Заявленную закрытую каменку с генерированием пара фиг. 1, 2 устанавливают на печь с совмещением дымохода (4.1) с патрубком печи. В случае если верхнее основание печи имеет не прямую форму, устанавливают каменку с выемками (4.5) в нижней части фронтальной и задней поверхности с совпадением формы с контуром печи.

Закладывают в корпус (4) каменки камни (5) устанавливают как минимум один канал (3) устройство подачи питательной воды, над камнями (5) и/или под камнями и/или огибая дымоход (4.1). Закрывают крышку (4.4). Растапливают печь, прогревают камни, тепловыми потоками идущими из печи и дополнительно от стенок дымохода (4.1). Заливают в емкость (1) через отверстие (1.2.1) питательную воду фиг. 2. Вода поступает в канал (3) и через отверстия (3.1) подается на разогретые камни (5), испаряется образуя внутри корпуса (4) каменки избыточное давление влажного пара (6.2). Влажный пар (6.2) от камней (5), стенок корпуса каменки, и от стенок дымохода (4.1) дополнительно прогревается и выходит перегретым (6.3) через отверстия (4.3) на боковых сторонах внизу корпуса (4) каменки и через щели между корпусом (4) и печью, в пространство бани.

В случае исполнения соединения емкости (1) с каналом (3) через соединительные элементы после того как закладывают в корпус (4) каменки камни (5) устанавливают как минимум один канал (3) устройства подачи питательной воды, концы канала (3) соединяют с фитингом (2) продетым через отверстие в крышке (4.4). После чего устанавливают крышку (4.4) закрывая каменку.

В случае исполнения каменки с бортиками (4.6) идущими по контуру верхнего основания корпуса (4), заполняют пространство между ними камнями.

Группа изобретений относится к области тепловой энергетики и может быть использована для получения пара в индивидуальных и коллективных банях. Технический результат - эффективное генерирование пара за счет распределения питательной воды по нагретым камням, быстрое создание избыточного давления влажного пара внутри закрытой каменки, быстрое насыщение помещения бани перегретым паром. Закрытая каменка с генерированием пара включает корпус, дымоход, верхнее основание, крышку и устанавливается на патрубок дымохода котла, с совмещением дымохода с патрубком, и устройство подачи питательной воды для генерирования пара как минимум с одним каналом как минимум с двумя отверстиями. Боковые поверхности корпуса каменки в нижней части имеют как минимум одно отверстие. Верхнее основание корпуса каменки имеет отверстие. Крышка имеет отверстие с установленным в него устройством подачи питательной воды, дополнительно включающим емкость. Устройство подачи питательной воды для генерирования пара включает как минимум один канал, имеющий внутреннюю полость для прохождения питательной воды и как минимум с двумя отверстиями. Канал в верхней части имеет емкость, включающую верхнее основание с отверстием для залива питательной воды, и внутреннюю стенку, имеющую отверстие в нижней части. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Закрытая каменка с генерированием пара, включающая корпус, дымоход, верхнее основание, крышку и устанавливаемая на патрубок дымохода котла, с совмещением дымохода с патрубком, и устройство подачи питательной воды для генерирования пара как минимум с одним каналом как минимум с двумя отверстиями, отличающаяся тем, что боковые поверхности корпуса каменки в нижней части имеют как минимум одно отверстие; верхнее основание корпуса каменки имеет отверстие; крышка имеет отверстие с установленным в него устройством подачи питательной воды, дополнительно включающим емкость.

2. Каменка по п. 1, отличающаяся тем, что корпус выполнен на основе простых геометрических фигур: цилиндра, конуса, куба, параллелепипеда.

3. Каменка по п. 1, отличающаяся тем, что корпус имеет по контуру верхнего основания бортики.

4. Каменка по п. 1, отличающаяся тем, что устройство подачи питательной воды установлено на крышку так, что с внешней стороны расположена емкость, а со стороны каменки - канал.

5. Каменка по п. 1, отличающаяся тем, что канал расположен над камнями и под камнями, или над камнями и огибает дымоход, или над камнями и под камнями и огибает дымоход, или под камнями и/или огибает дымоход.

6. Каменка по п. 1, отличающаяся тем, что крышка оснащена уплотнителем.

7. Устройство подачи питательной воды для генерирования пара, включающее как минимум один канал, имеющий внутреннюю полость для прохождения питательной воды и как минимум с двумя отверстиями; отличающееся тем, что канал в верхней части имеет емкость, включающую верхнее основание с отверстием для залива питательной воды, и внутреннюю стенку, имеющую отверстие в нижней части.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что емкость оснащена поворотным клапаном, перекрывающим отверстие во внутренней стенке.

9. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что емкость выполнена на основе простых геометрических фигур, например конуса, куба, параллелепипеда, шестиугольной призмы, или имеет сложную форму.

10. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что емкость с каналом соединена сварным швом или через соединительные элементы.

11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что соединение осуществлено через фитинг, в том числе и с резьбовым соединением.

12. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что фитинг сопряжен с емкостью сварным швом или через патрубок с резьбой в нижней части емкости.

13. Устройство по пп. 10, 11, отличающееся тем, что фитинг имеет тип, который позволяет соединить емкость как минимум с одним каналом и закольцевать его.

14. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что канал имеет витки и/или петли.

15. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что канал гибкий.

16. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что дополнительно оснащено через фитинг под емкостью дополнительной емкостью.