Парообразователь для бани
Изобретение может быть использовано для получения пара в индивидуальных и коллективных банях. Технический результат: упрощение и удешевление процесса парообразования и конструкции парообразователя, повышение эффективности парообразования и удобства использования парообразователя. Парообразователь для бани выполнен в виде камеры испарения воды, образованной нагреваемой до температуры не менее 100°С поверхностью печи или топки и профилированным элементом. Камера выполнена таким образом, чтобы обеспечить испарение воды именно с металлической поверхности, и снабжена дополнительно одним или несколькими профилированными элементами, причем профилированные элементы расположены один над другим с образованием отсеков камеры и выполнены с отверстиями таким образом, чтобы обеспечить перетекание воды из верхнего отсека в нижний. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к тепловой технике и может быть использовано для получения пара в индивидуальных и коллективных банях.
Известен парообразователь для бань, печей и т.п. согласно патенту на изобретение №10556, заявленному 25 ноября 1927 г. по классу 13а. Парообразователь представляет собой металлическую коробку (камеру для испарения воды), имеющую слегка наклонное в сторону притока воды дно и собранную на болтах из трех частей, из которых верхняя и нижняя с целью увеличения поверхности нагрева имеют снаружи ряд продольных ребер, а средняя часть имеет ряд поперечных ребер, образующих зигзагообразный путь для прохождения пара.
Недостатки вышеописанного парообразователя заключаются в следующем. Во-первых, такой парообразователь сложен в изготовлении, поскольку ребра надо изготавливать методом литья, а сам парообразователь, представляющий собой автономную конструкцию, необходимо размещать в топке или дымовой трубе, при этом необходимо обеспечивать также герметичность конструкции. Большая материалоемкость конструкции парообразователя приводит к его удорожанию. Во-вторых, низка эффективность парообразования, поскольку залитая водой часть конструкции имеет низкую температуру. В-третьих, такой парообразователь неудобен в эксплуатации из-за сложности его применения в существующих конструкциях банных печей, кроме того, при испарении воды образуются соли, которые можно удалить только после разборки парообразователя.
Известен выбранный в качестве ближайшего аналога парообразователь для бани (RU 2087806 C1, F24В 9/04, 20.08.1997). Парообразователь представляет собой камеру, заполненную теплоаккумулирующей загрузкой (камни). Одна стенка камеры образована нагреваемой не менее чем до 100°С поверхностью печи или топки, другая стенка выполнена в виде профилированного элемента, образованного наружными листами, выступающими частями переднего и заднего листов. Такой парообразователь сложен, дорог, не удобен в использовании и обладает низкой эффективностью парообразования.
Изобретение направлено на решение задачи упрощения и удешевления процесса парообразования и конструкции парообразователя, повышения эффективности парообразования и удобства использования парообразователя.
Сущность изобретения заключается в том, что в парообразователе для бани, выполненном в виде камеры испарения воды, образованной нагреваемой до температуры не менее 100°С поверхностью печи или топки и профилированным элементом, предлагается камеру выполнить таким образом, чтобы обеспечить испарение воды именно с металлической поверхности и снабдить дополнительно одним или несколькими профилированными элементами, причем профилированные элементы расположены один над другим с образованием отсеков камеры и выполнены с отверстиями таким образом, чтобы обеспечить перетекание воды из верхнего отсека в нижний.
Стенки камеры и профилированные элементы могут быть выполнены из металла, преимущественно из нержавеющей стали.
Профилированные элементы могут быть выполнены так, что их сечение представляет собой уголок с одним отогнутым концом, расположенным преимущественно параллельно второму концу уголка.
Профилированные элементы могут быть расположены параллельно основанию печи или топки и/или наклонно по отношению к основанию печи или топки, и/или перпендикулярно основанию печи или топки.
Камера может быть снабжена торцевыми стенками.
Верхняя часть камеры может быть снабжена отверстием для впуска воды, а нижняя - отверстием для выпуска воды.
В предлагаемом парообразователе конструкция камеры для испарения обеспечивает контактирование воды со всей поверхностью камеры, а также обеспечивает нагревание всей поверхности камеры до температуры, достаточной для эффективного испарения воды. При этом испарение воды с металлических поверхностей камеры за счет большей теплопроводности металла происходит более интенсивно.
В предлагаемом парообразователе выполнение камеры таким образом, чтобы обеспечить испарение воды именно с металлической поверхности и снабдить дополнительно одним или несколькими профилированными элементами, причем профилированные элементы расположены один над другим с образованием отсеков камеры и выполнены с отверстиями таким образом, чтобы обеспечить перетекание воды из верхнего отсека в нижний, обеспечивает простоту и универсальность исполнения парообразователя, технологичность его изготовления и малую материалоемкость за счет того, что одной стенкой камеры служит боковая стенка печи или топки, а другой - отогнутая часть профилированных элементов. Профилированные элементы, помимо основной функции - образование камеры для парообразования, защищают человека от воздействия прямого инфракрасного излучения. Профилированные элементы могут также улучшить внешний вид печи.
Выполнение стенок камеры и профилированных элементов из металла, преимущественно из нержавеющей стали, позволяет уменьшить наличие ионов железа в паре.
Выполнение профилированных элементов так, что их сечение представляет собой уголок с одним отогнутым концом, расположенным преимущественно параллельно второму концу уголка, обеспечивает простую и технологичную конструкцию камеры, образуя одновременно и стенку камеры или ее отсека, и дно камеры или ее отсека.
Расположение профилированных элементов параллельно основанию печи или топки и/или наклонно по отношению к основанию печи или топки, и/или перпендикулярно основанию печи или топки позволяет создавать различные варианты конструкций многосекционных парообразователей, адаптированных к конфигурации нагреваемых поверхностей печей или топок.
Наличие в камере торцевых стенок приводит к повышению температуры в камере для испарения и увеличению площади поверхности камеры, что способствует повышению эффективности парообразования.
Наличие в верхней части камеры отверстий для впуска воды, а в нижней - отверстий для выпуска воды повышает удобство использования парообразователя.
На фигуре 1 приведен фронтальный вид парообразователя, установленного на боковой поверхности топки. На фигуре 2 приведен вид парообразователя в разрезе по А-А на фигуре 1.
На фигуре 1 приведен вариант исполнения предлагаемого парообразователя, установленного на боковой поверхности топки. Парообразователь для бани включает две (левую и правую) камеры 1 для испарения, установленные на боковых стенках 2 топки. Стенки 2 топки снабжены ребрами, выполненными в виде профилированных элементов 3. Стенки 2 топки нагреваются не менее чем до 100°С, преимущественно до 300°С. Каждая камера 1 образуется между нагреваемой стенкой 2 топки и профилированными элементами 3. Стенки камеры 2 и профилированные элементы 3 выполнены из нержавеющей стали. Профилированные элементы 3 выполнены так, что их сечение представляет собой уголок с одним отогнутым концом, расположенным преимущественно параллельно второму концу уголка. Профилированные элементы 3 снабжены отверстиями 4. Профилированные элементы 3 расположены один над другим параллельно основанию топки так, что вода из верхнего отсека камеры 1 имеет возможность попасть в нижние отсеки камеры 1. Камера 1 снабжена торцевыми стенками 5. Верхняя часть камеры 1 снабжена отверстием 6 для впуска воды.
Парообразователь работает следующим образом.
В верхнюю часть камеры 1 через отверстие 6 для впуска воды поступает вода, которая протекает по нагретой до 300°С поверхности топки печи и испаряется, затем в виде пара проходит вдоль профилированного элемента 3 и нагретой стенки 2 топки, дополнительно нагревается и после этого поступает в помещение. Излишки воды, которые не испарились в верхнем отсеке камеры 1, через отверстия 4 в профилированных элементах 3 поступают в расположенные ниже отсеки камеры 1, в которых также происходит испарение воды. В результате парообразование происходит на всей поверхности камеры 1, включающей боковые стенки 2 топки. Для предотвращения вытекания воды с концов профилированных элементов 3 служат торцевые стенки 5 камеры. Для удобства заливки воды верхняя часть камеры 1 снабжена отверстием 6. Варьируя ширину профилированных элементов 3 и форму их сечения, величину и форму отверстий 4 и количество заливаемой в камеру 1 воды, можно получать различные параметры пара - от влажного до перегретого.
Таким образом, предлагаемый парообразователь, во-первых, прост в изготовлении, не требует дополнительного корпуса, легко, например, с помощью сварки монтируется на стенке печи или топки, при этом ребра в виде профилированных элементов выполняются из гнутой листовой стали без сложной операции литья, к тому же не требуется обеспечивать герметичность конструкции. Малая материалоемкость конструкции парообразователя способствует ее удешевлению. Во-вторых, в предлагаемом парообразователе высока эффективность парообразования, поскольку вода контактирует практически со всей поверхностью камеры, все элементы которой имеют температуру, достаточную для быстрого испарения воды. В-третьих, предлагаемый парообразователь удобен в эксплуатации, так как вода не застаивается, а практически вся испаряется во время эксплуатации, что уменьшает образование солей. Преимущества печи с предлагаемым парогенератором заключаются в следующем. Печь для бани можно изготавливать как с местом для камней (каменкой), так и без каменки. Печь с парогенератором имеет меньшую инерционность по сравнению с традиционной печью с каменкой, так как не требуется нагревание камней. Практически, чем тоньше металл конструкции печи, тем быстрее нагреваются нагреваемые поверхности парогенератора, тем быстрее можно получить пар. Профилированные элементы, помимо основной функции - образование камеры для парообразования, защищают человека от воздействия прямого инфракрасного излучения. Профилированные элементы могут также улучшить внешний вид печи. При отсутствии камней и каменки значительно снижается материалоемкость и вес печи. Испарение воды с металлических поверхностей за счет большей теплопроводности металла происходит более интенсивно.
1. Парообразователь для бани, выполненный в виде камеры испарения воды, образованной нагреваемой до температуры не менее 100°С поверхностью печи или топки и профилированным элементом, отличающийся тем, что камера выполнена таким образом, чтобы обеспечить испарение воды именно с металлической поверхности, и снабжена дополнительно одним или несколькими профилированными элементами, причем профилированные элементы расположены один над другим с образованием отсеков камеры и выполнены с отверстиями таким образом, чтобы обеспечить перетекание воды из верхнего отсека в нижний.
2. Парообразователь для бани по п.1, отличающийся тем, что стенки камеры и профилированные элементы могут быть выполнены из металла, преимущественно, нержавеющей стали.
3. Парообразователь для бани по п.1, отличающийся тем, что профилированные элементы могут быть выполнены так, что их сечение представляет собой уголок с одним отогнутым концом, расположенным преимущественно параллельно второму концу.
4. Парообразователь для бани по п.1, отличающийся тем, что профилированные элементы могут быть расположены параллельно основанию печи или топки.
5. Парообразователь для бани по п.1, отличающийся тем, что профилированные элементы могут быть расположены наклонно по отношению к основанию печи или топки.
6. Парообразователь для бани по п.1, отличающийся тем, что профилированные элементы могут быть расположены перпендикулярно основанию печи или топки.
7. Парообразователь для бани по п.1, отличающийся тем, что камера может быть снабжена торцевыми стенками.
8. Парообразователь для бани по п.1, отличающийся тем, что верхняя часть камеры может быть снабжена отверстием для впуска воды, а нижняя - отверстием для выпуска воды.
