Банная печь

Полезная модель относится к бытовой технике, а именно к нагревательным устройствам, предназначенным для обогрева помещений малогабаритных бань с одновременным получением горячей воды и пара. Банная печь, представляющая собой сварную металлическую конструкцию, содержит корпус с топкой, в которой установлены горелки газогорелочного устройства, и патрубком для отвода газообразных продуктов сгорания топлива, каменку, теплообменник водонагревателя, введенный в полость топки, и газоходы в виде лабиринтов, входы которых сообщаются с полостью топки, а выходы - с патрубком для отвода газообразных продуктов сгорания топлива. Каменка установлена так, что ее дно заглублено в полость топки, а к боковым стенкам примыкают газоходы, образованные при помощи направляющих перегородок-отсекателей, установленных на внутренней стороне боковых стенок корпуса. На наружной стороне боковых стенок корпуса установлены дополнительно элементы теплоотдачи, выполненные, например, в виде ребер. Банная печь снабжена ограждающим кожухом, имеющим в верхней части сквозные окна. Топка печи выполнена с предтопочным тоннелем и может иметь цилиндрическую форму или форму многогранной призмы. Теплообменник водонагревателя выполнен в виде U-образной трубы, подсоединяемой к съемному водяному баку. У варианта банной печи, работающей на твердом топливе, преимущественно дровах, топка имеет входную вращающуюся дверку, колосник и зольный ящик для несгоревших остатков топлива. 10 з.п. ф-лы, 5 илл.

Полезная модель относится к бытовой технике, а именно к нагревательным устройствам, предназначенным для обогрева помещений малогабаритных бань с одновременным получением горячей воды и пара.

Известны банные печи, выполненные из металла, содержащие топочную камеру с дымоходом, емкость для теплоаккумулирующей загрузки (каменку), размещенную на поверхности топочной камеры, водяной бак (см., например, [1]-[6]). Общим недостатком известных банных печей, работающих на древесных видах топлива, является низкий КПД (от 15 до 40%) и вследствие этого значительный перерасход топлива. Кроме того, на эффективность известных печей влияет недостаточность теплообмена между горящим топливом и теплоаккумулирующей загрузкой каменки.

Известны банные печи, у которых каменка расположена в зоне активного горения топки, т.е. обеспечен достаточно интенсивный теплообмен между горящим топливом и загрузкой каменки (см., например, [7], [8]). Недостатком печи [7] является то, что емкость для воды непосредственно контактирует с топкой (свод топки образован днищем емкости для воды). Это может привести к перегреву воды и чрезмерному парообразованию, что ухудшает микроклимат в банном помещении. Недостатком печи [8], у которой каменка выполнена в виде полого шнека, установленного внутри топки, является очень сложная и нетехнологичная конструкция.

Известны также банные печи в виде объемной металлической конструкции, содержащие топку с дымоходом, каменку, и водонагреватель, работающие как на древесных, так и на других, в частности, газообразных, видах топлива [9], [10].

Из них наиболее близкой по конструкции к заявляемому решению является банная печь, содержащая корпус с топкой, в которой установлены горелки газогорелочного устройства, и патрубком для отвода газообразных продуктов сгорания топлива, каменку, теплообменник водонагревателя, введенный в полость топки, и газоходы, выполненные в виде лабиринтов, входы которых сообщаются с полостью топки, а выходы - с патрубком для отвода газообразных продуктов сгорания топлива [10]. Эта печь выбрана в качестве прототипа заявляемого решения.

Конструкция прототипа не позволяет обеспечить высокой интенсивности теплообмена между горящим топливом и теплоаккумулирующей загрузкой каменки. Кроме того, она сложна, нетехнологична, а расположение бака водонагревателя на своде топки может привести к перегреву воды в баке прежде, чем прогреются до необходимых температур помещение бани и теплоаккумулирующая загрузка каменки.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является совершенствование конструкции банной печи.

Технический результат от использования полезной модели заключается в повышении эффективности банной печи за счет увеличения интенсивности теплообмена между горящим топливом и теплоаккумулирующей загрузкой каменки и повышения ее теплоотдачи.

Указанный результат достигается тем, что у банной печи, содержащей корпус с топкой, в которой установлены горелки газогорелочного устройства, и патрубком для отвода газообразных продуктов сгорания топлива, каменку, теплообменник водонагревателя, введенный в полость топки, и газоходы в виде лабиринтов, входы которых сообщаются с полостью топки, а выходы - с патрубком для отвода газообразных продуктов сгорания топлива, каменка установлена так, что ее дно заглублено в полость топки, а к боковым стенкам примыкают газоходы, образованные при помощи направляющих перегородок-отсекателей, установленных на внутренней стороне боковых стенок корпуса, на наружной стороне которых установлены дополнительно элементы теплоотдачи, выполненные, например, в виде ребер.

Банная печь снабжена ограждающим кожухом, имеющим в верхней части сквозные окна.

Топка выполнена с предтопочным тоннелем, выходящим за пределы ограждающего кожуха, и может иметь цилиндрическую форму или форму многогранной призмы.

Теплообменник водонагревателя выполнен в виде U-образной трубы, подсоединяемой к съемному водяному баку.

Заглубление дна каменки в полость топочной камеры, а также наличие лабиринтных газоходов, примыкающих к боковым стенкам каменки, позволяет увеличить интенсивность и, следовательно, скорость нагрева теплоаккумулирующей загрузки каменки. Наличие дополнительных элементов теплоотдачи (например, в виде ребер, расположенных в огражденном кожухом пространстве), позволяет повысить теплоотдачу печи и обеспечить более равномерный прогрев банного помещения, что улучшает его микроклимат.

Аналогами банной печи, заявляемой в качестве варианта полезной модели, являются вышеупомянутые банные печи [1]-[10].

Из них наиболее близка по конструкции к заявляемому решению банная печь, содержащая корпус с топкой и патрубком для отвода газообразных продуктов сгорания топлива, каменку, теплообменник водонагревателя, введенный в полость топки, и газоходы, выполненные в виде лабиринтов, входы которых сообщаются с полостью топки, а выходы -

с патрубком для отвода газообразных продуктов сгорания топлива [10]. Эта печь является прототипом варианта полезной модели.

Технический результат от использования варианта заявляемой полезной модели заключается в повышении эффективности банной печи за счет увеличения интенсивности теплообмена между горящим топливом и теплоаккумулирующей загрузкой каменки и повышения теплоотдачи.

Указанный результат достигается тем, у банной печи, содержащей корпус с топкой и патрубком для отвода газообразных продуктов сгорания топлива, каменку, теплообменник водонагревателя, введенный в полость топки, и газоходы в виде лабиринтов, входы которых сообщаются с полостью топки, а выходы - с патрубком для отвода газообразных продуктов сгорания топлива, каменка установлена так, что ее дно заглублено в полость топки, снабженной колосником, зольным ящиком и входной дверкой, а к боковым стенкам примыкают газоходы, образованные при помощи направляющих перегородок-отсекателей, установленных на внутренней стороне боковых стенок корпуса, на наружной стороне которых установлены элементы теплоотдачи, выполненные, например, в виде ребер.

Банная печь снабжена ограждающим кожухом, имеющим в верхней части сквозные окна.

Топка выполнена с предтопочным тоннелем, выходящим за пределы ограждающего кожуха, и может иметь цилиндрическую форму или форму многогранной призмы.

Теплообменник водонагревателя выполнен в виде U-образной трубы, подсоединяемой к съемному водяному баку.

Заглубление дна каменки в полость топочной камеры, а также наличие лабиринтных газоходов, примыкающих к боковым стенкам каменки, позволяет увеличить интенсивность и, следовательно, скорость нагрева теплоаккумулирующей загрузки каменки. Наличие дополнительных элементов теплоотдачи, (например, в виде ребер, расположенных в огражденном кожухом пространстве), повышает теплоотдачу печи и обеспечивает более равномерный прогрев банного помещения, что способствует улучшению его микроклимата.

Предлагаемая банная печь (варианты) иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-5.

На фиг.1 показан общий вид банной печи, работающей на газовом топливе; на фиг.2 - общий вид банной печи, работающей на твердом древесном топливе (вариант); на фиг.3 - банная печь, вид сверху; на фиг.4 - разрез В-В фиг.3; на фиг.5 - разрез Б-Б фиг.3.

Банная печь (оба варианта) представляет собой сварную металлическую конструкцию. Она содержит корпус 1, топку 2 с предтопочным тоннелем 3 и патрубком 4 для отвода газообразных продуктов сгорания топлива, каменку 5, газоходы 6, теплообменник 7. Лабиринты газоходов 6 образованы при помощи перегородок-отсекателей 8, установленных на внутренней поверхности боковых стенок корпуса 1. На наружной поверхности боковых стенок корпуса 1 в пространстве между ними и боковыми стенками ограждающего кожуха 9 установлены элементы теплоотдачи 10, выполненными в виде ребер. Для улучшения конвекции на стенках кожуха 9 в верхней части выполнены окна 11. У варианта печи для работы на газовом топливе (фиг.1) в топке 2 установлены горелки 12 газогорелочного устройства. У варианта печи, предназначенного для работы на твердом древесном топливе (фиг.2), топка имеет входную дверку 13, колосник 14 и зольный ящик 15 для несгоревших остатков топлива, установленный под колосником 14. Выполнение топки 2 с предтопочным тоннелем 3 облегчает разделку печи в стенном проеме.

Печь работает следующим образом.

При поджиге горелок 12 газогорелочного устройства лучевым теплом горящего топлива нагревается заглубленное в полость топки 2 дно каменки 5 и теплообменник 7. Газообразные продукты сгорания топлива вперемешку с нагретыми излишками воздуха, поступающего в топку 2 через отверстия 16 на ее передней стенке, продвигаясь по лабиринтам газоходов 6 к патрубку 4, нагревают боковые стенки каменки 5 и корпуса 1 и ребра 10. От раскаленных стенок топки 2 нагревается воздух в воздуховодных каналах, образованных стенками кожуха 9 и корпуса 1. Холодный, более плотный воздух вытесняет из этих каналов более легкий горячий и, нагреваясь, поднимается вверх. Остывая у потолка и стен банного помещения, воздух опускается вниз и снова поступает в печку. Ребра 10, увеличивая площадь теплоотдачи и направляя потоки теплого воздуха вверх, увеличивают направленную конвекцию воздуха. Одновременно с нагревом воздуха происходит нагрев воды, циркулирующей в теплообменнике 7, соединенном с водяным баком (на чертежах не показан), который может быть размещен на расстоянии от печи и не ограничен в объеме нагреваемой воды.

Работа варианта печи осуществляется следующим образом. Через открытую дверку 13 в топку 1 на колосник 14 укладывается твердое топливо (дрова), выдвигается зольный ящик 15, топливо поджигается. Далее работа печи осуществляется аналогичным образом.

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания полезной модели:

1. Патент РФ на изобретение №1813994, МКИ F 24 B 9/04, F 24 H 7/02, опубл. 07.05.93.

2. Патент РФ на изобретение №2005263, МКИ F 24 B 1/24, опубл. 30.12.93.

3. Патент РФ на изобретение №2076278, МКИ F 24 B 1/02, 9/02, опубл. 27.03.97.

4. Патент РФ на изобретение №2011121, МКИ F 24 B 9/04, опубл. 15.04.94.

5. Патент РФ на изобретение №2087806, МКИ F 24 B 9/04, опубл. 20.08.97.

6. Свидетельство РФ на полезную модель №7180, МКИ F 24 B 9/04, опубл. 01.09.97.

7. Ас СССР на изобретение №1633233, МКИ F 24 B 1/02, опубл. 07.03.91.

8. Патент РФ на изобретение №2054226, МКИ F 24 B 1/02, опубл. 07.03.95.

9. Заявка РФ на изобретение №93018590 от 06.04.93, МКИ F 42 B 1/02, опубл. 10.05.95.

10. Патент РФ на изобретение №2241909, МКИ F 24 B 9/04, опубл. 10.12.2004 (прототип).

1. Банная печь, содержащая корпус с топкой, в которой установлены горелки газогорелочного устройства, и патрубком для отвода газообразных продуктов сгорания топлива, каменку, теплообменник водонагревателя, введенный в полость топки, и газоходы в виде лабиринтов, входы которых сообщаются с полостью топки, а выходы - с патрубком для отвода газообразных продуктов сгорания топлива, отличающаяся тем, что каменка установлена так, что ее дно заглублено в полость топки, а к боковым стенкам примыкают газоходы, образованные при помощи направляющих перегородок-отсекателей, установленных на внутренней стороне боковых стенок корпуса, на наружной стороне которых установлены дополнительно элементы теплоотдачи, выполненные, например, в виде ребер.

2. Банная печь по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена ограждающим кожухом, имеющим в верхней части сквозные окна.

3. Банная печь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что топка выполнена с предтопочным тоннелем.

4. Банная печь по п.3, отличающаяся тем, что топка имеет цилиндрическую форму.

5. Банная печь по п.3, отличающаяся тем, что топка имеет форму многогранной призмы.

6. Банная печь по п.4 или 5, отличающаяся тем, что теплообменник водонагревателя выполнен в виде U-образной трубы, подсоединяемой к съемному водяному баку.

7. Банная печь, содержащая корпус с топкой и патрубком для отвода газообразных продуктов сгорания топлива, каменку, теплообменник водонагревателя, введенный в полость топки, и газоходы в виде лабиринтов, входы которых сообщаются с полостью топки, а выходы - с патрубком для отвода газообразных продуктов сгорания топлива, отличающаяся тем, что каменка установлена так, что ее дно заглублено в полость топки, снабженной колосником, зольным ящиком и входной дверкой, а к боковым стенкам примыкают газоходы, образованные при помощи направляющих перегородок-отсекателей, установленных на внутренней стороне боковых стенок корпуса, на наружной стороне которых установлены дополнительно элементы теплоотдачи, выполненные, например, в виде ребер.

8. Банная печь по п.7, отличающаяся тем, что она снабжена ограждающим кожухом, имеющим в верхней части сквозные окна.

9. Банная печь по п.7 или 8, отличающаяся тем, что топка выполнена с предтопочным тоннелем.

10. Банная печь по п.9, отличающаяся тем, что топка имеет цилиндрическую форму.

11.Банная печь по п.9, отличающаяся тем, что топка имеет форму многогранной призмы.

12. Банная печь по п.10 или 11, отличающаяся тем, что теплообменник водонагревателя выполнен в виде U-образной трубы, подсоединяемой к съемному водяному баку.