Печь для бани с каменкой
Изобретение относится к области теплотехники, а именно к бытовым банным печам, и предназначено для прогрева помещения, подогрева воды и получения пара. Технический результат – повышение эффективности теплоотдачи путем создания условий для догорания частиц топлива и повышение комфортности пребывания в бане за счет предотвращения попадания дымовых газов в помещение бани. Печь для бани включает корпус с топкой, зольником и каменкой с теплоаккумулирующей загрузкой и газоходы с вытяжной трубой. Каменка, заполненная теплоаккумулирующей загрузкой, выполнена в виде перевернутой усеченной пирамидообразной емкости с расположенными вдоль печи двумя боковыми выполненными между боковыми наклонными сторонами каменки и боковыми продольными стенками печи и одним центральным с вытяжной трубой у передней стенки печи газоходами. Между передней стенкой печи и наклонной передней стенкой пирамидообразной емкости – каменки - выполнена первичная камера смешения раскаленных газов, поступающих в боковые газоходы через выполненное в основании каменки у передней стенки печи окно. Между тыльной стенкой печи и наклонной к ней тыльной стороной пирамидообразной емкости – каменки - выполнена дополнительная камера смешения и дожигания несгоревших частиц топлива в воздушной смеси, связанная через выполненное в основании каменки дополнительное окно у тыльной стенки печи с вертикально смонтированным на внутренней стороне тыльной стенки печи каналом подачи воздушной смеси. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к области теплотехники, а именно к бытовым банным печам, и предназначено для прогрева помещения, подогрева воды и получения пара.
Известна конструкция печи для бани см. патент РФ №2347980 содержащая топочную камеру с колосниковой решеткой и дверкой, выносной топливный канал, зольник, с зольным ящиком, ограждающий кожух, дымоход, полость для теплоаккумулирующей загрузки, съемный бак для воды, при этом печь дополнительно содержит парообразователи, жестко приваренные к боковым стенкам топки, сверху топочной камеры установлен дымосборник, стенки которого сопряжены со сводом топочной камеры, а днище его выполнено короче самого дымосборника, под углом 75-85° к горизонтали, имеет уклон к передней стенке дымосборника и жестко приварено к боковым стенкам с зазором между кромкой днища и передней и задней стенками дымосборника, при этом под углом к днищу дымосборника и по его средней долевой линии дополнительно закреплены две перегородки, имеющие форму прямоугольной трапеции и образующие с верхней стенкой дымосборника центральный канал, в сечении представляющий треугольник с перевернутой книзу вершиной, а также образующие с верхней, нижней и боковыми стенками дымосборника два горизонтальных канала, в сечении представляющих собой прямоугольную трапецию, центральный канал имеет выход в дымоход через патрубок, а со стороны задней стенки дымосборника глухо закрыт ограничителем, который с задней стенкой образует газоходный канал, перегородки выполнены короче днища дымосборника и между их торцевыми кромками, передней стенкой и верхней стенкой дымосборника образован газоходный канал, в днище дымосборника выполнена щель, расположенная в центральном канале под патрубком дымосборника, при этом топочная камера в верхней своей части имеет форму усеченной пирамиды, полость для теплоаккумулирующей загрузки имеет днище, одна часть которого является сводом топочной камеры, а другая расположена под углом 45-55° к основанию топочной камеры и имеет вентиляционные отверстия по всему периметру, съемный бак для воды закреплен на дымоходе и снабжен вентилями-дозаторами, установленными соосно с каналами для ввода воды в парообразователи.
К недостаткам известной печи для бани можно отнести сложность конструкции и низкую отдачу тепла теплоаккумулирующей загрузке.
Известна конструкция печи для бани см. патент РФ на изобретение №2281433, М. кл. F24B 9/00, содержащая топку со сплошным сводом, размещенную над сводом каменку, установленный над каменкой бак для воды и пропущенный сквозь каменку и бак газоход и пустотелую камеру, при этом пустотелая камера примыкает к своду топки или к днищу водяного бака и к своду топки и соединена через посредство вертикальных каналов газохода с полостью топки и дымовой трубой, при этом оси каналов смещены к противоположным боковым стенкам печи, а проходное сечение камеры больше сечения канала газохода настолько, что скорость газового потока в камере резко падает с образованием вихрей, перемещающихся к другому каналу газохода. В одной из боковых стенок камеры выполнено отверстие, снабженное заслонкой.
К недостаткам известной конструкции можно отнести низкую отдачу тепла нагретыми газами теплоаккумулирующей загрузке - нагреваемой воде и «камням» в каменке.
Известна более совершенная печь для бани см. патент РФ на полезную модель №180744 М. кл. F24B 9/00 - прототип, содержащая топку с зольником и колосниковой решеткой, каменкой с теплоаккумулирующей загрузкой, газоходами и емкость для воды, при этом каменка, заполненная теплоаккумулирующей загрузкой, выполнена, по меньшей мере, в виде двух отдельных частей, основная над топкой и дополнительная на одной боковой и/или тыльной ее поверхностях, выполненная в виде плоских прямоугольников, огражденных металлической сеткой из прутков, при этом в основной каменке, внутри теплоаккумулирующей загрузки выполнено, по меньшей мере, два последовательно связанных друг с другом противоположно направленных восходящих канала для разогрева камней и отвода газов, а емкость для воды смонтирована с одной из боковых сторон топки. Угол восходящих каналов для отвода разогретых газов в каменке выполнен равным 0-4 градуса. На лицевой стороне печи напротив каналов для отвода разогретых газов для их чистки от сажи выполнены окна с дверцами.
К недостаткам известной печи можно отнести неполное сгорание топлива и соответственно низкая теплоотдача, а также не исключена вероятность попадания дымовых газов в помещение.
Техническим результатом предполагаемого изобретения является устранение недостатков прототипа, заключающимся в повышении эффективности теплоотдачи путем создания условий для догорания частиц топлива и повышении комфортности пребывания в бане, связанной с предотвращением попадания дымовых газов в помещение бани.
Поставленный предполагаемым изобретением технический результат, достигается использованием сочетания известных, общих с прототипом признаков, включающих банную печь, содержащую корпус с топкой, зольником и каменкой с теплоаккумулирующей загрузкой и газоходы с вытяжной трубой и новых признаков заключающихся в том, что каменка, заполненная теплоаккумулирующей загрузкой, выполнена, в виде перевернутой усеченной пирамидообразной емкости с расположенными вдоль печи двумя боковыми, выполненными между боковыми наклонными сторонами каменки и боковыми продольными стенками печи и одним центральным с вытяжной трубой у передней стенки печи газоходами, при этом, между передней стенкой печи и наклонной передней стенкой пирамидообразной емкости - каменки выполнена первичная камера смешения раскаленных газов, поступающих в боковые газоходы через выполненные в основании каменки у передней стенки печи два окна, а между тыльной стенкой печи и наклонной к ней тыльной стороной пирамидообразной емкости - каменки выполнена дополнительная камера смешения и дожигания не сгоревших частиц топлива в воздушной смеси, связанная через выполненное в основании каменки дополнительное окно у тыльной стенки печи с вертикально смонтированным на внутренней стороне тыльной стенки печи каналом подачи воздушной смеси.
На тыльной стороне печи напротив центрального и боковых газоходов выполнено окно с дверцами для чистки газоходов от сажи.
На одной из боковых сторон печи могут быть закреплены съемные емкости для нагреваемой воды, а на другой съемное сетчатое ограждение для дополнительной каменки.
Новизной предложенной печи является выполнение каменки, заполненной теплоаккумулирующей загрузкой, в виде перевернутой усеченной пирамидообразной емкости с расположенными вдоль печи двумя боковыми, выполненными между боковыми наклонными сторонами каменки и боковыми продольными стенками печи и одним центральным с вытяжной трубой у передней стенки печи газоходами, при этом, между передней стенкой печи и наклонной передней стенкой пирамидообразной емкости - каменки выполнена первичная камера смешения раскаленных газов, поступающих в боковые газоходы через выполненные в основании каменки у передней стенки печи два окна, а между тыльной стенкой печи и наклонной к ней тыльной стороной пирамидообразной емкости - каменки выполнена дополнительная камера смешения и дожигания не сгоревших частиц топлива в воздушной смеси, связанная через выполненное в основании каменки дополнительное окно у тыльной стенки печи с вертикально смонтированным на внутренней стороне тыльной стенки печи каналом подачи воздушной смеси.
Так, выполнение каменки, заполненной теплоаккумулирующей загрузкой, в виде перевернутой усеченной пирамидообразной емкости с расположенными вдоль печи двумя боковыми, выполненными между боковыми наклонными сторонами каменки и боковыми продольными стенками печи и одним центральным с вытяжной трубой у передней стенки печи газоходами, позволяет более рационально выполнить и разместить необходимые для эффективности теплоотдачи конструктивные элементы печи, повысить теплоотдачу, полнее накапливать теплоаккумулирующей загрузкой тепло сгорания топлива в топке и обеспечивать стабильный тепловой режим в ней.
Выполнение между передней стенкой печи и наклонной передней стенкой пирамидообразной емкости - каменки первичной камеры смешения раскаленных газов, поступающих в боковые газоходы через выполненные в основании каменки у передней стенки печи два окна и выполнение между тыльной стенкой печи и наклонной к ней тыльной стороной пирамидообразной емкости - каменки дополнительной камеры смешения и дожигания не сгоревших частиц топлива в воздушной смеси - обеспечивает более полное сжигание и дожигание топлива и более эффективный нагрев теплоаккумулирующей загрузки.
Выполнение центрального газохода внутри каменки и боковых газоходов между боковыми сторонами каменки и боковыми продольными стенками печи, позволяет создать последовательное лабиринтное и более эффективное перемещение горячих газов и передачу тепла разогретых газов теплоаккумулирующей загрузке, что в итоге способствует повышению эффективности теплоотдачи и позволяет расширить технологические возможности печи.
Выполнение в основании каменки дополнительного окна у тыльной стенки печи с вертикально смонтированным на внутренней стороне тыльной стенки печи каналом подачи воздушной смеси позволяет осуществить подачу свежей воздушной смеси в дополнительную камеру смешения и дожигания не сгоревших частиц топлива и тем самым повысить эффективность работы каменки.
Признаки выполнения на тыльной стороне печи напротив центрального и боковых газоходов окон с дверцами для чистки газоходов от сажи и закрепление на одной из боковых сторон печи емкости для нагреваемой воды, а на другой сетчатого ограждения для дополнительной каменки - являются признаками дополнительными, направленными на достижение поставленного технического результата и способствуют достижению поставленного полезной моделью технического результата.
Согласно проведенного патентно-информационного поиска, сочетания известных и новых признаков предложенного устройства в известных источниках информации не обнаружено, что позволяет сделать вывод о их новизне.
Отсутствие источников информации, в которых использовались бы предлагаемые существенные признаки, позволяет отнести их соответствующими изобретательскому уровню, а в сочетании с описанием работы предлагаемого устройства - промышленно выполнимыми.
На фиг. 1 схематично показана печь со смонтированной с одной стороны печи емкостью для воды, а с другой стороны сетчатой емкостью для теплоаккумулирующей загрузки.
На фиг. 2 показан продольный разрез печи.
На фиг. 3 показан поперечный разрез каменки.
На фиг. 4 показано окно входа разогретых газов в боковые газоходы.
На фиг. 5 показано окно подачи воздушной смеси в камеру смешения и дожигания не сгоревших частиц топлива.
Печь для бани состоит из корпуса с размещенной в нем топкой 1 с наклонными боковыми стенками 2, дверцей 3, колосниковой решеткой 4, ящика 5 зольника для золы. Каменка выполнена в виде перевернутой усеченной пирамидообразной емкости с расположенными вдоль печи двумя восходящими боковыми, выполненными между боковыми наклонными сторонами каменки и боковыми продольными стенками печи газоходами 6 и 7 и одним противоположно направленным центральным 8, с вытяжной трубой 9 у передней стенки печи, газоходами для прохождения разогретых и раскаленных газов. Газоходы 6 и 7 и часть камеры смешения и дожигания частиц топлива, показанная через круглый газоход 8 на фиг. 3 выполнены заштрихованными.
Передняя камера 10 смешения раскаленных газов выполнена между передней стенкой 11 печи и наклонной передней стенкой 12 каменки. Передняя камера 10 смешения газов связана с топкой 1 при помощи одного входного окна 13 в основании 14 каменки у передней стенки печи. Между тыльной стенкой 15 печи и тыльной наклонной стенкой 16 каменки выполнена дополнительная камера 17 смешения раскаленных газов с воздушной смесью, поступающей в камеру 17 через окно 18, выполненное в основании 14 каменки из вертикально смонтированного на внутренней поверхности тыльной стенки 15 печи канала 19 подачи воздушной смеси. Напротив центрального 8 и боковых 6 и 7 газоходов каменки на тыльной стенке 15 печи выполнено окно 20 с дверцами для чистки газоходов от сажи. Труба 9 для выхода газов смонтирована на центральном газоходе 8 у передней стенки 11 печи. Емкость 21 для воды смонтирована на одной из боковых сторон печи. При необходимости изменения режима теплоотдачи на одной из боковых сторон печи осуществляют монтаж дополнительной сетчатой емкости 22 для теплоаккумулирующей загрузки.
Предлагаемая печь для бани работает следующим образом:
Топливо для печи разжигают на колосниковой решетке 4. Та часть топлива, которая касается боковых наклонных стенок 2 топки во время горения и по мере сгорания топлива, в связи с наклоном стенок 2, смещается вниз на колосниковую решетку 4, обеспечивая тем самым более полное первичное сгорание топлива. Разогретые газы, поднимаясь вверх через окно 13 поступают в переднюю камеру 10 смешения газов, где температура газов усредняется, газы перемешиваются в однородную структуру, предотвращая нежелательные термические напряжения в конструкции печи. Боковые газоходы 6 и 7 обеспечивают проход раскаленных газов к тыльной стенке 15 печи и к камере 17 смешения раскаленных газов и воздушной смеси, поступающей из канала 19 для дожигания не сгоревших частиц топлива. При подаче в камеру 17 смешения и дожигания не сгоревших частиц топлива воздушной смеси происходит интенсификация процесса горения топлива и дополнительная теплоотдача.
Нагретые газы, двигаясь по газоходам 6, 7 и 8, через стенки отдают тепло теплоаккумулирующей загрузке - камням, находящимся между газоходами и боковыми стенками печи. Вода, находящаяся в емкости 21 и теплоаккумулирующая загрузка, находящаяся в сетчатой емкости 22 при передаче тепла через боковые стенки печи нагреваются.
Выполнение на тыльной стороне печи напротив газоходов для их чистки от сажи окна 20 с дверцами позволяет в любое время с хорошим доступом очистить каналы-газоходы 6, 7, 8 от накопившейся сажи и обеспечить тем самым эффективную работу печи. Наличие входного окна 13, выполненного в основании 14 каменки обеспечивает лучшую вытяжку горячих дымовых газов, чем предотвращается попадание дымовых газов в помещение, расширяя технологические возможности печи.
Выполнение на тыльной стороне печи, напротив центрального и боковых газоходов окна 20 с дверцами для чистки газоходов от сажи и закрепление на одной из боковых сторон печи съемных емкости 21 для нагреваемой воды и емкости 22 для теплоаккумулирующей загрузки также способствует расширению технологических возможностей печи.
В настоящее время авторами изготовлено несколько опытных образцов печи, которые проходят испытания.
Предварительные результаты испытаний положительные.
1. Печь для бани с каменкой, содержащая корпус с топкой, зольником и каменкой с теплоаккумулирующей загрузкой и газоходы с вытяжной трубой, отличающаяся тем, что каменка, заполненная теплоаккумулирующей загрузкой, выполнена в виде перевернутой усеченной пирамидообразной емкости с расположенными вдоль печи двумя боковыми выполненными между боковыми наклонными сторонами каменки и боковыми продольными стенками печи и одним центральным с вытяжной трубой у передней стенки печи газоходами, при этом между передней стенкой печи и наклонной передней стенкой пирамидообразной емкости - каменки - выполнена первичная камера смешения раскаленных газов, поступающих в боковые газоходы через выполненное в основании каменки у передней стенки печи окно, а между тыльной стенкой печи и наклонной к ней тыльной стороной пирамидообразной емкости – каменки - выполнена дополнительная камера смешения и дожигания несгоревших частиц топлива в воздушной смеси, связанная через выполненное в основании каменки дополнительное окно у тыльной стенки печи с вертикально смонтированным на внутренней стороне тыльной стенки печи каналом подачи воздушной смеси.
2. Банная печь по п. 1, отличающаяся тем, что на тыльной стороне печи, напротив центрального и боковых газоходов, выполнено окно с дверцами для чистки газоходов от сажи.
3. Банная печь по п. 1, отличающаяся тем, что на одной из боковых сторон печи могут быть закреплены съемные емкости для нагреваемой воды, а на другой - съемное ограждение-емкость для теплоаккумулирующей загрузки дополнительной каменки.
