Защитный теплоизолирующий экран (варианты)
Полезная модель относится к устройствам для тепловой защиты и может быть использована в качестве защиты от тепловой нагрузки при монтаже банных печей, как индивидуальных, так и общественных бань. Защитный теплоизолирующий экран, в виде металлической объемной конструкции, имеющей П-образную форму, выполнен образующими внутреннюю полость двумя параллельными поверхностями: лицевой с конвекционными отверстиями и задней с элементами крепления экрана к стене, соединенными между собой глухими торцевыми стенками по всему периметру. Внутренняя полость экрана разделена вертикальными перегородками, по меньшей мере, на три изолированные друг от друга полости, с образованием боковых вертикальных каналов для направленного движения воздушного потока и центрального укороченного канала. Разборный экран состоит из трех полых параллелепипедов, жестко соединенных между собой и образующих боковые каналы направленного движения воздушного потока и центральный укороченный канал. Создание вертикальных боковых каналов позволяет получить направленное конвекционное движение потока воздуха, увеличить его скорость, что позволяет эффективно охлаждать экран.
Полезная модель относится к устройствам для тепловой защиты и может быть использована в качестве защиты от тепловой нагрузки при монтаже банных печей, как индивидуальных, так и общественных бань.
Известен экран для банных печей по патенту 
2241909, МПК F24B 9/04, 10.12.2004, который установлен со стороны парильномоечного помещения у боковых стенок печи и задней стенки эквидистантно и образует канал направленного движения воздушного потока снизу вверх и сообщается с окружающим воздухом парильномоечного помещения. Тепловой экран закрывает большую часть поверхности печи. Печь устанавливается так, что в кладку стены замуровывается ее передняя часть в зоне расположения водонагревателя, имеющая более низку температуру, чем остальные части печи.
Недостатками данного экрана является то, что он не обеспечивает пожаробезопасность. При монтаже печи требуется кирпичная кладка, которая выполняет роль теплоизолятора и снижает отвод тепла от него в окружающее пространство. Вмонтирование печи в стену - трудоемкая операция, которая требует индивидуальную подгонку к каждой печи и работу квалифицированных специалистов таких, как каменщик и отделочник.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является экран, которым оснащена банная печь по патенту РФ 80215, МПК F24B 9/00, опубл. 27.01.2009. Теплоизолирующий экран образует каналы направленного движения воздушного потока. Экран выполнен в виде металлического двустенного корпуса с конвекционными отверстиями, образованного двумя параллельными друг другу поверхностями, соединенными между собой глухими торцевыми стенками по всему периметру, образуя замкнутую полость, при этом экран выполнен составным, включающим фронтальную с проемом для топливного канала печи и боковую части, установленные на опору с помощью фиксаторов, а опора для печи выполнена в виде пустотелого металлического прямоугольного параллепипеда с ножками и конвекционными отверстиями на стенках.
Недостатком данного экрана является недостаточное охлаждение поверхности фронтальной части экрана, выполненного с проемом для топливного канала печи.
Задачей полезной модели является повышение пожарной безопасности при установке банной печи в проем стены за счет создания конструкции экрана, заменяющего кирпичную кладку стены, а также повышение удобства монтажа и транспортировки экрана.
Задача решается благодаря тому, что защитный теплоизолирующий экран, по варианту 1, в виде металлической объемной конструкции, имеющей П-образную форму, выполнен двумя параллельными поверхностями: лицевой с конвекционными отверстиями и задней с элементами крепления экрана к стене, соединенными между собой глухими торцевыми стенками по всему периметру, образующими внутреннюю полость, согласно формуле полезной модели, внутренняя полость экрана разделена вертикальными перегородками, по меньшей мере, на три изолированные друг от друга полости, с образованием боковых вертикальных каналов для направленного движения воздушного потока и центрального укороченного канала.
Задача решается также благодаря тому, что конвекционные отверстия выполнены в верхней и нижней части экрана на лицевой поверхности боковых вертикальных каналов
Элементы крепления экрана к стене выполнены в виде фланца.
Боковые вертикальные каналы для прохождения воздуха и центральный укороченный канал выполнены с прямоугольным сечением.
Расстояние между лицевой поверхностью и задней поверхностью экрана составляет от 30 до 250 мм.
Задача решается благодаря тому, что защитный теплоизолирующий экран, по варианту 2, выполненный в виде металлической объемной конструкции, имеющей П-образную форму, с образованием параллельных поверхностей: лицевой с конвекционными отверстиями и задней с элементами крепления экрана к стене, согласно формуле полезной модели, выполнен, разборным, по меньшей мере, из трех полых параллелепипедов, жестко соединенных между собой и образующих боковые каналы направленного движения воздушного потока и центральный укороченный канал.
Задача решается также благодаря тому, что полые параллелепипеды жестко сопрягаются между собой крепежными соединительными элементами конструкции.
Конвекционные отверстия выполнены на лицевой поверхности боковых вертикальных каналов в верхней и нижней частях экрана.
Элементы крепления экрана к стене выполнены в виде фланца.
Расстояние между лицевой поверхностью экрана и задней поверхностью экрана составляет от 30 до 250 мм.
Задача решается благодаря тому, что защитный теплоизолирующий экран, по варианту 3, выполненный в виде металлической объемной конструкции, имеющий П-образную форму с образованием параллельных поверхностей: лицевой с конвекционными отверстиями и задней с элементами крепления экрана к стене, согласно формуле полезной модели, выполнен, по меньшей мере, из двух полых параллелепипедов образующих боковые каналы направленного движения воздушного потока, в верхней части жестко соединенных между собой центральным укороченным каналом, в виде металлической конструкции, образующей со стенками двух боковых каналов замкнутую полость в виде параллелепипеда.
Конвекционные отверстия выполнены на лицевой поверхности боковых вертикальных каналов в верхней и нижней частях.
Элементы крепления экрана к стене выполнены в виде фланца.
Расстояние между лицевой поверхностью и задней поверхностью экрана составляет от 30 до 250 мм.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели, позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью при знаков тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного технического решения условию патентоспособности «новизна».
В защитном теплизолирующем экране по варианту 1, в боковых вертикальных каналах, образованных за счет разделения полости экрана вертикальными перегородками, создается направленное движение потока воздуха и увеличивается его скорость. Конвекционные отверстия, выполненные на лицевой поверхности боковых вертикальных каналов в нижней и верхней частях, способствуют забору холодного воздуха внизу, движению воздуха в полости экрана и выходу через отверстия, расположенные вверху экрана. Конвекционные отверстия выполнены только на лицевой поверхности боковых вертикальных каналов, которая находится в соседнем с парильномоечном помещении, а, следовательно, в полость экрана попадает воздух с относительно низкой температурой и охлаждает поверхности экрана. Задняя поверхность боковых вертикальных каналов, внутренняя и задняя поверхность центрального укороченного канала выполнены глухими, чтобы исключить забор воздуха из зоны раскаленной топки.
Расстояние между лицевой и задней поверхностями выбрано таким образом, чтобы обеспечить пожарную безопасность и создать удобство монтажа. Расстояние менее 30 мм не будет обеспечивать безопасность конструкции. Объем боковых вертикальных каналов будет недостаточным для охлаждения стенок экрана воздухом. Расстояние более 250 мм увеличивает металлоемкость печи, при этом не увеличивается параметры безопасности. Кроме этого, расстояние между поверхностями в 250 мм, при необходимости, позволяет легко монтировать экран в кирпичную стену. Температура поверхности экрана позволяет монтировать его непосредственно в деревянную стену бани. Элементы крепления экрана к стене, выполненные в виде фланца, позволяют закрыть при монтаже экрана возможный зазор между ним и стеной.
В защитном теплоизолирующем экране по варианту 2, выполнение конструкции разборной позволяет повысить удобство транспортировки. Соединение между собой боковых каналов направленного движения воздушного потока и центрального укороченного канала крепежными соединительными элементами конструкции, позволяет повысить жесткость экрана и его основных характеристик.
Забор холодного воздуха обеспечивают конвекционные отверстия в нижней части боковых вертикальных каналов, а выход нагретого воздуха происходит через верхние конвекционные отверстия. Теплым воздухом обогревается помещение смежное с парильномоечным помещением. Фланцевое соединение экрана к стене является наиболее конструктивно оправданным, поскольку позволяет закрывать возможные щели между стеной и экраном. Расстояние между лицевой и задней поверхностями в интервале 30-250 мм выбрано экспериментально и является оптимальным для обеспечения условий пожарной безопасности.
В защитном теплоизолирующем экране, выполненным по варианту 3, боковые каналы создают направленное движение потока воздуха. Конвекционные отверстия, выполненные на лицевой поверхности боковых вертикальных каналов в нижней части, способствуют забору холодного воздуха, движению воздуха в полости экрана и выходу через отверстия, расположенные вверху экрана. Конвекционными потоками воздух охлаждает поверхность экрана.
Сущность заявленного технического решения поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен общий вид экрана по варианту 1;
- на фиг. 2 - показан разборный экран по варианту 2;
- на фиг. 3 - общий вид экрана по варианту 3.
По первому варианту полезной модели защитный теплоизолирующий экран состоит из лицевой поверхности 1, задней поверхности 2, глухих торцевых стенок 3. Полость экрана разделена вертикальными перегородками 5 на два боковых вертикальных канала 6 и центральный укороченный канал 7. На лицевой поверхности боковых каналов выполнены конвекционные отверстия 8 в верхней и нижней частях. На задней поверхности 2 экрана выполнен фланец 4. Проем, образованный в нижней части экрана предназначен для установки топливного канала печи. В верхней части центрального канала 7, на лицевой поверхности могут быть выполнены декоративные отверстия.
По второму варианту полезной модели защитный теплоизолирующий экран разборный и состоит из трех полых параллелепипедов, жестко соединенных между собой и образующих боковые каналы 6 направленного движения воздушного потока и центральный укороченный канал 7. Лицевые поверхности боковых каналов и лицевая поверхность центрального укороченного канала 7 образуют лицевую поверхность экрана. На лицевой поверхности боковых каналов 6 выполнены конвекционные отверстия 8 в верхней и нижней частях экрана. На задней поверхности каждого из параллелепипедов выполнен фланец 4. Составные части экрана жестко крепятся между собой крепежными соединительными элементами 9 конструкции.
Проем в нижней части экрана предназначен для установки топливного канала печи.
По третьему варианту полезной модели защитный теплоизолирующий экран состоит из двух полых параллелепипедов, образующих боковые вертикальных каналы 6, жестко соединенных центральным укороченным каналом 7, который представляет собой металлическую конструкцию, образующую со стенками двух боковых вертикальных каналов 6 замкнутую полость в виде параллелепипеда. На лицевой поверхности боковых каналов 6 выполнены конвекционные отверстия 8 в верхней и нижней частях. На задней поверхности 2 экрана, образованной задними поверхностями боковых вертикальных каналов 6 и центрального укороченного канала 7 выполнен фланец 4. Проем в нижней части экрана предназначен для установки топливного канала печи.
Защитный теплоизолирующий экран изготавливают из конструкционной или нержавеющей стали путем ее резки, гибки и сварки составных частей.
Составные части защитного теплоизолирующего экрана по второму варианту собираются и крепятся между собой с помощью крепежных соединительных элементов конструкции. Возможно также соединение составных частей экрана на болтовое или винтовое соединение. После изготовления экрана его поверхность покрывают краской либо наноситься декоративный рисунок.
Экран, выполненный по всем трем вариантам, монтируется и устанавливается следующим образом.
Делают проем в стене по размеру защитного теплоизолирующего экрана и в него монтируют полностью собранный экран. После установки экрана в проеме стены производят его фиксацию к стене с помощью фланца 4, выполненного на задней поверхности экрана. После установки экрана, топливный канал банной печи выдвигают со стороны парильномоечного помещения в проем, находящий в нижней части экрана.
Таким образом, создан защитный теплоизолирующий экран, отвечающий нормам пожарной безопасности, позволяющий заменить кирпичную кладку стены, сократить время монтирования банной печи в стену, изолировать парильномоечное помещение от смежного с ним помещения. Кроме того, он прост в изготовлении и технологичен.
1. Защитный теплоизолирующий экран в виде металлической объемной конструкции, имеющей П-образную форму, выполнен образующими внутреннюю полость двумя параллельными поверхностями: лицевой с конвекционными отверстиями и задней с элементами крепления экрана к стене, соединенными между собой глухими торцевыми стенками по всему периметру, отличающийся тем, что внутренняя полость экрана разделена вертикальными перегородками, по меньшей мере, на три изолированные друг от друга полости с образованием боковых вертикальных каналов для направленного движения воздушного потока и центрального укороченного канала.
2. Защитный теплоизолирующий экран по п.1, отличающийся тем, что конвекционные отверстия выполнены в верхней и нижней частях экрана на лицевой поверхности боковых вертикальных каналов.
3. Защитный теплоизолирующий экран по п.1, отличающийся тем, что элементы крепления экрана к стене выполнены в виде фланца.
4. Защитный теплоизолирующий экран по п.1, отличающийся тем, что боковые вертикальные каналы для прохождения воздуха и центральный укороченный канал выполнены с прямоугольным сечением.
5. Защитный теплоизолирующий экран по п.1, отличающийся тем, что расстояние между лицевой поверхностью и задней поверхностью экрана составляет от 30 до 250 мм.
6. Защитный теплоизолирующий экран, выполненный в виде металлической объемной конструкции, имеющей П-образную форму, с образованием параллельных поверхностей: лицевой с конвекционными отверстиями и задней с элементами крепления экрана к стене, отличающийся тем, что выполнен разборным, по меньшей мере, из трёх полых параллелепипедов, жёстко соединённых между собой и образующих боковые каналы направленного движения воздушного потока и центральный укороченный канал.
7. Защитный теплоизолирующий экран по п.6, отличающийся тем, что полые параллелепипеды жёстко сопрягаются между собой крепёжными соединительными элементами конструкции.
8. Защитный теплоизолирующий экран по п.6, отличающийся тем, что конвекционные отверстия выполнены на лицевой поверхности боковых вертикальных каналов, в верхней и нижней частях.
9. Защитный теплоизолирующий экран по п.6, отличающийся тем, что элементы крепления экрана к стене выполнены в виде фланца.
10. Защитный теплоизолирующий экран по п.6, отличающийся тем, что расстояние между лицевой поверхностью экрана и задней поверхностью экрана составляет от 30 до 250 мм.
11. Защитный теплоизолирующий экран, выполненный в виде металлической объемной конструкции, имеющий П-образную форму и содержащий лицевую поверхность с конвекционными отверстиями и заднюю поверхность с элементами крепления экрана к стене, отличающийся тем, что выполнен, по меньшей мере, из двух полых параллелепипедов, образующих боковые каналы направленного движения воздушного потока, в верхней части жёстко соединённых между собой центральным укороченным каналом, в виде металлической конструкции, образующей со стенками двух боковых каналов замкнутую полость в виде параллелепипеда.
12. Защитный теплоизолирующий экран по п.11, отличающийся тем, что конвекционные отверстия выполнены на лицевой поверхности боковых вертикальных каналов в верхней и нижней частях.
13. Защитный теплоизолирующий экран по п.11, отличающийся тем, что элементы крепления экрана к стене выполнены в виде фланца.
14. Защитный теплоизолирующий экран по п.11, отличающийся тем, что расстояние между лицевой поверхностью и задней поверхностью экрана составляет от 30 до 250 мм.
