Аквапечь Российский патент 2023 года по МПК F24C3/00 F24C13/00 

Изобретение относится к санитарно-гигиеническим сооружениям, в частности к банным печам в банях городского типа и оздоровительных комплексах.

Известна металлическая печь (см. патент РФ №2359173, 2009 г), содержащая корпус, топку, дымовую трубу, дополнительную камеру с теплоаккумулирующей загрузкой, расположенную над топкой. Парообразователь содержит вихреобразователь пара, например, в виде улитки, расположенной в камере с теплоаккумулирующей загрузкой, и трубу, расположенную в топке или над топкой и соединенную одним концом с улиткой, а другим с дополнительной камерой с теплоаккумулирующей загрузкой.

Недостатком данной печи является расположение теплоаккумулирующей загрузки, над топкой. Данное расположение не обеспечивает полноценного и всестороннего нагрева. Вихреобразователь пара в виде улитки недостаточно перегревает насыщенный пар, так как улитка расположена в зоне теплоаккумулирующей загрузки, отдельно от соприкосновения с нагревательным элементом, а пар, при прохождении по короткой трубе, расположенной в топке или над топкой соединенной одним концом с улиткой, а другим с дополнительной камерой с теплоаккумулирующей загрузкой, не успевает перегреваться до необходимых температур.

Известна банная печь "Гейзер" (см. патент РФ №2250417, 2005 г), которая содержит металлический корпус с топкой, дымоходом и открытый контейнер с теплообменным теплоаккумулирующим материалом. Указанный открытый контейнер размещен в верхней части топки со стороны обогреваемого помещения. В топке помещена емкость повышенного давления с теплообменным теплоаккумулирующим материалом и установленным в ее верхней части влагораспределительным устройством, соединенным с баком для парообразующей жидкости посредством дозатора. В указанной емкости снизу-вверх встроена дроссельная труба, проходящая через теплообменный и теплоаккумулирующий материал в указанный открытый контейнер. Вышеупомянутая труба обеспечивает дополнительный перегрев образовавшегося в емкости повышенного давления пара в верхней части топки и за счет рекуперативного теплообмена с теплоаккумулирующим материалом.

Недостатком данной печи является расположение открытого контейнера с теплоаккумулирующим материалом над топкой, что является неэффективным для русской бани в виду невозможности всестороннего нагрева, емкости. При данной конструкции теплоаккумулирующие материалы расположены в открытом контейнере, нагрев происходит в большей степени путем конвекции через теплоаккумулирующие материалы или вокруг них и может перегревать парилку. При постоянной дозировке жидкости на теплоаккумулирующие материалы происходит их охлаждение и пар переходит во влажное состояние и может создать дискомфорт при дыхании. Нагрев пара в бане за счет емкости повышенного давления является также нежелательным, так как создает дополнительную опасность в случае повышения давления пара.

Наиболее близким решением (прототипом) по технической сущности и совокупности существенных признаков является аквапечь Куценко (патент RU №2499957, 2013 г), выполненная в виде металлического цилиндра с двойными стенками, с возможностью заполнения пространства между стенками водой или иным теплоносителем. Наружные стенки аквапечи снабжены отверстием для подачи и отвода воды и пара.

Аквапечь содержит основной дымоход, топку с поддувалом, над которой размещена каменка закрытого типа, в верхней части которой выполнены отверстия для подачи воды и отвода водяного пара, стенки аквапечи выполнены двойными с возможностью заполнения пространства между стенками водой или иным теплоносителем, при этом наружные стенки аквапечи снабжены устройством для подвода и отвода теплоносителя, аквапечь дополнительно снабжена системой подачи воздуха в верхнюю зону горения первого колпака и внутренним дымоходом, причем они выполнены в виде трубы и/или несколько труб, расположенных параллельно стенкам аквапечи таким образом, что дополнительная система подачи воздуха в верхнюю зону горения в своей нижней части размещена в поддувале, а ее верхняя часть расположена в верхней зоне горения первого колпака, внутренний дымоход в своей нижней части максимально приближен к топке, а в своей верхней части минимально выступает над поверхностью первого колпака, а основной дымоход размещен во втором колпаке таким образом, что его нижняя часть максимально приближена к перегородке между первым и вторым колпаком, при этом топка выполнена футерованной.

Недостатком данной печи является неконтролируемая подача влажного пара в помещении парилки, большая потеря тепла через дымоход, так как дымоход в своей нижней части максимально приближен к топке, и повышенная влажность пара, что создает проблемы для дыхательной системы пользователей, быстрого преждевременного износа строительных конструкцией и отделки парной.

Технический результат-повышение эффективности работы устройства при его использование за счет усовершенствования конструкции.

Он достигается тем, что в известном устройстве, содержащем металлический корпус, основной дымоход, топку с поддувалом, над которой размещена каменка закрытого типа, стенки аквапечи выполнены двойными, с возможностью заполнения пространства водой, при этом наружные стенки аквапечи снабжены устройством для подвода и отвода теплоносителя, аквапечь снабжена несколькими отверстиями для подачи воздуха в своей нижней части, а топка - отверстием для установки газовой горелки, корпус аквапечи выполнен прямоугольным, дополнительно установлен пароперегреватель, состоящий из двух цилиндров заполненных теплоаккумулирующим материалом с высокой теплопроводностью - чугунными ядрами, соединенных между собой горизонтальной трубой и двумя вертикальными трубами, одна из которых соединена с патрубком на корпусе печи, для отвода и подвода пара, а другая соединена патрубком с перфорированной г-образной трубой, также имеющей патрубок для отвода и подвода пара, трубы фиксированы на верхней панели печи, нижняя часть каменки и пароперегревателя приближены и расположены над рожками газовой горелки, каменка имеет горловину с отверстием в верхней части, жестко соединенную с верхней панелью печи, снабженную квадратной металлической крышкой, закрепленную на петлях, металлической ручкой с деревянной вставкой для регулирования подачи воды и отвода пара, каменка установлена с зазором по отношению к корпусу для лучшего обогрева теплоаккумулирующего материала со всех сторон и пропуска выделяемых газов, на внешних боковых стенках печи с двух сторон корпуса печи имеются патрубки для подвода и отвода воды и пара, топочный туннель аквапечи и газовая горелка выполнены выносными, при этом верхняя панель, каменка, топочный туннель, пароперегреватель выполнены с возможностью демонтажа.

Предлагаемая аквапечь производит три вида пара: перегретый пар с температурой 360°С из пароперегревателя, этот пар мягко и постепенно наполняет парилку теплом не переувлажняя ее; мелкодисперсный пар из каменки по желанию пользователя образуется при подаче воды на камни; насыщенный пар с температурой 110°С поступает в смежное помещение и нагревает его (турецкая парная - хаммам), также этот вид пара может использоваться для горячего водоснабжения: нагрев через теплообменник бойлера, подогрева воды в бассейне, нагрев водяного теплого пола. Аквапечь экономит энергорессурс в данном случае природный газ благодаря стабильному горению пламени, автоматической регулировке в зависимости от заданной температуры и наличием пароперегревателя. Аквапечь безопасна, так как изготовлена из нержавеющей стали и детали между собой сварены аргонной сваркой, по периметру топка между стенками заполнена водой, а дымоход нагревается не выше 100°С, продукты горения проходят через пространство между каменкой и корпусом по всей высоте аквапечи и отдают свое тепло каменке, стенкам корпуса печи и воде. Аквапечь не перегревает парную, так как вода между стенками печи не дает корпусу перегреться.

На чертеже изображена предлагаемая аквапечь (фиг. 1 - вид сзади, фиг. 2 - вид спереди, фиг. 3 - вид сбоку)

Аквапечь содержит прямоугольный металлический корпус 1 с двойными стенками: 2 - внутренняя и 3 - наружная с зазором 4, пространство которого заполняют водой, наружная стенка 3 корпуса 1 печи с двух сторон снабжена патрубками 5, 6 для подвода и отвода воды и 7 для отвода пара, аквапечь имеет основной дымоход в виде патрубка 8, при этом конструкция печи позволяет остаткам продуктов горения проходить через пространство между стенками корпуса 1 и каменкой 9 закрытого типа, заполненной теплоаккумулирующим материалом, обеспечивая дополнительный нагрев корпуса 1 печи и каменки 9, в нижней части аквапечи расположена топка 10, а под ней в корпусе 1 выполнено несколько отверстий 11, обеспечивающих поступления воздуха за счет естественной тяги, в топке 10 предусмотрено отверстие 12 для установки автоматической газовой горелки 13, в аквапечи дополнительно установлен пароперегреватель состоящий из двух цилиндров 14, 15, заполненных теплоаккумулирующим материалом с высокой теплопроводностью - чугунными ядрами, цилиндры 14,15 соединены между собой горизонтальной трубой 16 и двумя вертикальными трубами 17, 18 одна из которых 17 соединена с патрубком 19 для отвода и подвода пара, выполненным на корпусе 1 аквапечи, а другая 18 соединена патрубком 20 с г-образной трубой 2 Перфорированной в нижней части для разбивания плотной струи пара на мелкие частицы, обеспечивая безопасность для пользователей, труба 21 фиксирована на верхней панели 22 корпуса 1 аквапечи, при этом пар поднимается и выходит через горловину 23, устроенную в верхней части каменки 9 с отверстием 24, которое сверху может закрываться и открываться с помощью крышки 25 закрепленной на петлях (на чертеже не показано), снабженной металлической ручкой с деревянной вставкой 26, с помощью крышки 25 регулируется подача пара и воды по желанию пользователя, каменка 9 установлена с зазором к корпусу 1 для лучшего обогрева теплоаккумулирующего материала со всех сторон и пропуска выделяемых газов, на внешних боковых стенках корпуса 1 с двух сторон выполнены патрубки 5- для подачи воды, 6- для определения уровня воды между стенками корпуса 1, и для подачи горячей воды в каменку 9, патрубок 7 предназначен -для отвода пара в пароперегреватель, аквапечь снабжена патрубком для отвода насыщенного пара 27, установленным в верхней части корпуса 1 на боковой стенке 3, при этом верхняя панель корпуса 1 аквапечи, каменка 9, пароперегреватель выполнены с возможностью демонтажа, а топочный туннель 28, газовая горелка 13 выполнены выносными.

Предлагаемая аквапечь работает следующим образом. В топочном помещении включается газовая горелка 13. Поднимающееся тепло и газы нагревают каменку 9, стенки 2, 3 корпуса 1, воду между ними и пароперегреватель с цилиндрами 14, 15. Вода закипает и превращается в пар поднимаясь через патрубок 19 в вертикальную трубу 17, затем в цилиндр 14 пароперегревателя и по горизонтальной трубе 16 поступает в цилиндр 15, нагретые от газовой горелки 13 чугунные ядра передают свое тепло поступающему пару, который из насыщенного переходит в перегретый и поступает в вертикальную трубу 18 и через патрубок 20 попадает в г-образную трубу 21. Перегретый пар далее заполняет глубинную часть каменки 9, разбитый на мелкие порции с помощью перфорации в г-образной трубе 21. Затем перегретый пар проходя через теплоаккумулирующий материал, поднимается вверх и выходит через отверстие 24 горловины 23 при открытой крышке 25. При испарении воды и уменьшении ее количества, она автоматически подливается через нижний патрубок 5. Насыщенный пар, выходящий из патрубка 27 может использоваться для обогрева, например, турецкой парной «хаммам» или воды в бассейне.

Положительный эффект - предлагаемая аквапечь позволяет нагреть помещение парной перегретым паром в неограниченном количестве, одновременно может нагреть два помещения с разным температурным режимом и разной влажностью, имеется отдельное автоматическое и ручное управление подачи пара в каждом помещении, нагревает воду в бассейне, экономить природный газ, осуществлять не большой нагрев дымохода и стенок печи, при этом, не перегревая парилку.

Изобретение относится к санитарно-гигиеническим сооружениям, в частности к банным печам в банях городского типа и оздоровительных комплексах. Технический результат - повышение эффективности работы устройства при его использовании за счет усовершенствования конструкции. Аквапечь содержит металлический корпус, дымоход, топку с поддувалом, над которой размещена каменка закрытого типа. Стенки аквапечи выполнены двойными с возможностью заполнения пространства между ними водой, при этом наружные стенки аквапечи снабжены устройствами для подвода и отвода теплоносителя. Аквапечь снабжена отверстиями для подачи воздуха в своей нижней части, а топка - отверстием для установки газовой горелки. Корпус выполнен прямоугольным, дополнительно имеется пароперегреватель, состоящий из двух цилиндров, заполненных чугунными ядрами, соединенных между собой горизонтальной трубой и двумя вертикальными трубами, одна из которых соединена с патрубком для отвода и подвода пара, расположенным на корпусе печи, а другая труба соединена с патрубком с Г-образной трубой, перфорированной в нижней части для разбивания плотной струи пара на мелкие частицы. Вертикальные трубы и Г-образная труба зафиксированы на верхней панели корпуса печи. Нижние части закрытой каменки и пароперегревателя расположены над рожками газовой горелки. Закрытая каменка имеет горловину с отверстием в верхней части, жестко соединенную с верхней панелью корпуса печи и снабженную квадратной металлической крышкой, закрепленной на петлях, металлической ручкой с деревянной вставкой для регулирования подачи воды и отвода пара. Закрытая каменка установлена с зазором к корпусу для лучшего обогрева чугунных ядер со всех сторон и пропуска выделяемых газов. Устройства для подвода и отвода теплоносителя выполнены с двух сторон корпуса в виде патрубков для подвода и отвода воды и патрубков для отвода пара. Топочный туннель аквапечи и газовая горелка выполнены выносными. При этом верхняя панель, каменка, топочный туннель, пароперегреватель выполнены с возможностью демонтажа. 3 ил.

Аквапечь, содержащая металлический корпус, дымоход, топку с поддувалом, над которой размещена каменка закрытого типа, стенки аквапечи выполнены двойными с возможностью заполнения пространства между ними водой, при этом наружные стенки аквапечи снабжены устройством для подвода и отвода теплоносителя, аквапечь снабжена отверстиями для подачи воздуха в своей нижней части, а топка - отверстием для установки газовой горелки, отличающаяся тем, что корпус выполнен прямоугольным, дополнительно имеется пароперегреватель, состоящий из двух цилиндров, заполненных чугунными ядрами, соединенных между собой горизонтальной трубой и двумя вертикальными трубами, одна из которых соединена с патрубком для отвода и подвода пара, расположенным на корпусе печи, а другая труба соединена с патрубком с Г-образной трубой, перфорированной в нижней части для разбивания плотной струи пара на мелкие частицы, вертикальные трубы и Г-образная труба зафиксированы на верхней панели корпуса печи, нижняя часть закрытой каменки и пароперегревателя расположены над рожками газовой горелки, закрытая каменка имеет горловину с отверстием в верхней части, жестко соединенную с верхней панелью корпуса печи и снабженную квадратной металлической крышкой, закрепленной на петлях, металлической ручкой с деревянной вставкой для регулирования подачи воды и отвода пара, закрытая каменка установлена с зазором к корпусу для лучшего обогрева чугунных ядер со всех сторон и пропуска выделяемых газов, устройства для подвода и отвода теплоносителя выполнены с двух сторон корпуса в виде патрубков для подвода и отвода воды и патрубков для отвода пара, топочный туннель аквапечи и газовая горелка выполнены выносными, при этом верхняя панель, каменка, топочный туннель, пароперегреватель выполнены с возможностью демонтажа.