Банная печь-каменка

Авторы патента:

F24B5/00 - Циркуляция воздуха или дымовых газов внутри или около печей или плит (печи с открытыми топками со средствами управления воздушным потоком F24B 1/185)

F24B1/00 - Печи или плиты

Владельцы патента RU 2542021:

Открытое акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" (RU)

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.

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.

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.

Изобретение относится к отопительным печам и может быть использовано при разработке печей и нагревательных устройств для приготовления пищи и отопления помещения.

Печь // 2448304

Способ повышения теплоотдачи продуктов сгорания топлива бытовых печей // 2446360

Изобретение относится к способам обеспечения горения топлива в печах и может быть использовано при разработке печей и нагревательных устройств для приготовления пищи и отопления помещения.

Способ сжигания топлива в печи // 2446359

Печь // 2446358

Печь // 2431780

Устройство для дожигания дымовых газов печи и способ для него // 2419747

Изобретение относится к способам сжигания топлива и конструкциям печей и может быть использовано для сжигания любого вида топлива. .

Способ обеспечения горения топлива // 2417341

Отопительно-варочный камин // 2365824

Изобретение относится к области отопления, а именно к каминам, и может быть использовано в устройствах для создания комфорта в жилых помещениях и как бытовая печь для твердого топлива.

Способ газового отопления печей с воздушной атмосферой // 2100708

Изобретение относится к печной теплотехнике и может быть применено в металлургии, машиностроении, сельском хозяйстве и других отраслях народного хозяйства, располагающих печным хозяйством.

Печь длительного горения // 2541971

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам отопления на твердом топливе, и может быть использовано для создания твердотопливных печей длительного горения.

Печь длительного горения // 2541969

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам отопления на твердом топливе. Технический результат - упрощение и удешевление конструкции, увеличение эффективности печи за счет стабилизации температуры дымовых газов во всем диапазоне генерируемых тепловых мощностей, а также повышение ее пожарной безопасности.

Отопительная печь длительного горения // 2541968

Способ изменения градиентной концентрации тепловой энергии в замкнутом пространстве и устройство для его осуществления (водяная плита) // 2541681

Изобретение относится к приготовлению пищевых продуктов с помощью варочных плит. Техническим результатом изобретения является приготовление пищи за счет тепловой энергии замкнутого пространства, например дома или квартиры, и небольшого количества электроэнергии.

Печь длительного горения // 2531977

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам отопления на твердом топливе. Печь длительного горения содержит корпус, состоящий из нескольких панелей, в котором выполнены нижнее и верхнее отверстия для отвода дымовых газов, отверстия с газоплотными загрузочной и зольной дверцами, воздухозаборное отверстие, соединенное с воздуховодом и распределителем воздуха, который содержит пластину основание с отверстием в центре, с закрепленным над ним патрубком, имеющим отверстия в боковой поверхности и внешнее подвижное кольцо с фиксатором относительно патрубка и ответными отверстиями, а также дополнительную пластину с отверстием в центре, закрепляемую под основной пластиной, причем подвижное кольцо имеет зазор относительно патрубка, площадь сечения которого составляет 20-25%, площадь отверстия в дополнительной пластине около 45%, а площадь сечения между пластинами в проекции образующей патрубка около 55% от площади отверстия в патрубке, при этом в патрубке верхнего отверстия для отвода дымовых газов установлена заслонка, имеющая ручной и автоматический привод от терморегулятора, установленного на дымовой трубе, второй терморегулятор установлен на корпусе и соединен с заслонкой над воздухозаборным отверстием, а снаружи корпуса в нескольких сантиметрах от него установлен теплоизолирующий экран, внутренняя поверхность которого выполнена с высоким коэффициентом отражения в ИК области спектра.

Способ получения пара и устройство для его реализации // 2520206

Изобретение относится к конструкции печей и способу генерации перегретого пара и может быть использовано при оборудовании бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений.

Способ сжигания топлива в печи и печь для реализации указанного способа // 2520112

Устройство для образования пара // 2520111

Способ обеспечения горения топлива в печи и печь для реализации указанного способа // 2503889

Печь // 2490551

Плита // 2549866

Изобретение относится к нагревательным устройствам, в частности к плитам, работающим преимущественно на твердом топливе, а также на газовом или жидком топливе. Технический результат - повышение надежности, коэффициента полезного действия плиты, работоспособности в передвижных устройствах на ходу. Плита содержит жарочный настил, топочную камеру со съемным жидкотопливным или газовым горелочным устройством, жарочный шкаф с дверцей, газоходы, нижний шкаф, водонагреватель с газоходом. В топочной камере расположена верхняя стенка жарочного шкафа, которая со стороны топочной камеры сделана оребренной и выполняет функции колосниковой решетки, зольника, канала для подвода воздуха в топочную камеру. Жарочный настил выполнен герметичным. Колосники выполнены чаще и составляют колосниковую решетку, зольники, воздухоподводящие каналы, установленные на жарочный шкаф и легко выдвигаемые. Верхние части крайних ребер и топочной камеры покрыты огнеупором. На загрузочном проеме топочной камеры и жарочном шкафу установлены гибкие, многослойные, с отражательным первым слоем со стороны топочной камеры дверцы на герметизирующих застежках. Водонагреватель основной емкостью жестко установлен к задней стенке плиты, на его газоходе жестко, по периметру установлены направляющие кипяток пластины в сторону вертикальной перегородки, отделяющей емкость кипяченой воды и верхнюю емкость холодной воды или для таяния снега и льда, которая посредством поплавкового клапана соединена с основной емкостью водонагревателя. 2 ил.