Комбинированная банная печь с теплоемкой многощелевой сплачиваемой и вращаемой задвижкой в контейнере (варианты)

Авторы патента:


 

Варианты полезных моделей относятся к области малой теплоэнергетики, в частности к конструкциям бытовых печей.

Сущность полезных моделей заключается в отсутствии (предотвращении) несанкционированного движения дымового потока из контейнера в его открытый загрузочный люк и повышение эффективности нагрева предметов по сравнению с прототипами.

Результатом решения задачи явилось создание нескольких вариантов компактных комбинированных устройств, оборудованных средствами регулирования движения потока, совместивших в себе особенности и достоинства конструкций банных печей непрерывного и периодического действия, сохранивших удобства эксплуатации и традиционные особенности конструкции и ритуалов.

Печи включают в себя топку и установленный над ней контейнер, предназначенный для размещения предметов, нагреваемых проходящим через них дымовым потоком и пламенем. Контейнер имеет загрузочный люк с крышкой и запорные устройства на входе, выходе дыма из контейнера, на байпасном (обводном) канале.

В некоторых вариантах, меняя расположение нагреваемых предметов, им передается роль части запорных устройств контейнера, трансформируемого под их форму и назначение.

В качестве нагреваемых предметов в банных печах используются термо-трещиностойкие с большой плотностью и теплоемкостью искусственные и натуральные материалы - камни или пластины. Интересны фарфор и талькохлоритовый сланец, имеющий высокую анизотропную теплопроводность и низкую смачиваемость. Возможно применение чугуна.

Предлагаются варианты конструкций с избирательным нагревом предметов методом последовательного помещения их в зону более высокого теплового потока. При применении теплоемких материалов для ускорения и усиления их нагрева используется метод измельчения (разделения) и погружения в тепловой поток с низкими теплоотводами.

Для увеличения времени остывания предметов используется метод соединения их в монолитную массу (сплачивание) при сохранении при открытом люке лучистого, а иногда кондуктивного (контактного) и частичного конвективного нагрева.

Комбинированная банная печь с теплоемкой многощелевой сплачиваемой и вращаемой задвижкой в контейнере (варианты).

Комбинированная банная печь с задвижкой - теплоаккумулятором из сплоченных встречно вращаемых пластин в контейнере. (Вариант 1).

Данный вариант применяется в малой теплоэнергетике в качестве бытовой банной печи.

В качестве прототипа приняты печи каменки непрерывного и периодического действия на твердом топливе. Эти печи включают в себя топку, теплоаккумулирующую загрузку (камни), размещенную на крышке топки, дымоход, соединенный с топкой и дымовой трубой. Та же последовательность узлов применяется и в данном варианте полезной модели.

Недостатки печей непрерывного действия (RU №95103230 по кл. F 24 B 9/04), это невысокая эффективность нагрева камней, повышенное время их нагрева, их недостаточно высокая температура, большой перепад температуры по толщине кладки и, как следствие, невысокая температура пара от них, его высокая влажность, опасность быстрого переохлаждения камней горячей водой из-за малого количества тепловых мостиков и их длинных цепей.

Недостаток печей периодического действия (SU №998822 по кл. F 24 B 9/02) -недостаточная эффективность прогрева камней, выражающаяся в существенном перепаде температуры по толщине кладки, в необходимости долгого ожидания полного догорания топлива и очищения топки, невозможность быстро догреть камни при их переохлаждении водой, следовательно неоптимальный и большой расход топлива.

Технический результат следующий. Отсутствие дыма в сауне при горении дров и открытом загрузочном люке достигается устройством контейнера, имеющего задвижку на входе потока. Контейнер оборудован дверцей на выходе из него, дверцей на байпасном дымоходе. Люк для выхода пара тоже имеет дверцу. Средства управления ими выведены наружу.

Другие технические результаты, проявившиеся при использовании данного варианта - это возможность оперативного доступа к нагреваемым предметам, возможность оперативно регенерировать теплоаккумуляционный заряд пластин продуванием дымового потока через контейнер, продолжение оперативного нагрева контейнером пластин излучением при открытой загрузочной дверце, создание длительной теплоаккумуляционной стабильности при массивном кирпичном контейнере, возможность подогреть пластины выше температуры образования и без возникновения конденсации копоти на них. Снижение времени нагрева пластин непосредственным контактом с дымом и частичным разделением массива на тонкие составные части. Повышение степени сухости пара. Увеличение площади поверхности пластин для полива их горячей водой. Увеличение доступности и упрощение обдува и мытья пластин не вынимая их из топки. Увеличение времени остывания пластин из-за повышения температуры и создания монолитного теплоаккумулирующего массива. Снижение расхода топлива. Пластины со временем не раздвигают кладку или бак. Избирательный нагрев и охлаждение пластин.

Задача, решаемая данным вариантом - отсутствие движения дымового потока из контейнера в его открытый загрузочный люк.

Экспресс - вариант может быть осуществлен из металла с помощью его резки и сварки. Допустимо стенки топки и контейнера изготавливать из кирпича (камня).

Автор не изготавливал целиком (задвижку 5) экспресс вариант полезной модели, поскольку принципиальная схема его не изменилась, а топка работает под разрежением.

Конструкция печи (см. фиг.1) состоит из топки 1, сверху на ней установлен контейнер 2 с нагреваемыми предметами 3, омываемый с пяти сторон дымом. В

контейнере вокруг своей продольной центральной оси усилием извне вращаются на пол оборота подпружиненные, вплотную прижатые друг к другу четные и нечетные каменные или металлические пластины в форме сегментов. Для увеличения нагрева массива сегментов в них через один с противоположных сторон сделаны вырезы, доступные омывающему их дыму. Сегменты могут вращаться совместно и встречно. На центральной оси вращаются четные, а на соосной с ней наружной тяговой подвеске нечетные пластины, ручка управления которыми выведена наружу. Днище контейнера освобождено от нижней задвижки и поднято на уровень оси вращения. Контур продольных сторон днища (внутренних фланцев) повторяет в сечении контур верхнего и нижнего углов сегментов и при его контакте с ними сверху и снизу в любом крайнем положении совмещается с ними в одной плоскости без образования зазора, не пропуская дымовой поток в контейнер из топки. Ось вращения четных сегментов двумя тягами соединена с дверцей 8 в функциональной противофазе. Выход из контейнера преграждает дверь 7 на горизонтальной оси, сблокированная в противофазе с дверью байпаса 8 на той же оси. Их общая управляющая рукоятка выведена наружу. Воздухоподогреватель 9 упразднен. В верхней части контейнера расположена дверца 6 загрузочного люка для пластин, имеющая рукоятку снаружи.

Работа устройства следующая. При нагреве сегментов закрыть дверцы 6 и 8 и встречно вращать четные и нечетные нагреваемые сегменты 3. Для эксплуатации (распаривания) открыть дверцу 8, нечетные сегменты остановить в любом крайнем положении, удалить последнюю порцию дыма из контейнера выдавливанием его воздухом, входящем в приоткрытую дверь 6 и выходящим в дверь 7 через небольшие специальные отверстия. Открыть дверь люка 6. Для быстрой перезарядки перевернуть нечетные сегменты 3 в противоположное крайнее положение. Возможна следующая стадия с закрыванием двери 6 и переворотом четных пластин.

Комбинированная банная печь с задвижкой - теплоаккумулятором из сплоченных поперек вращаемых в контейнере пластин. (Вариант 2).

Данный вариант применяется в малой теплоэнергетике в качестве бытовой банной печи.

В качестве прототипа приняты печи каменки непрерывного и периодического действия на твердом топливе. Эти печи включают в себя топку, теплоаккумулирующую загрузку (камни), размещенную на крышке топки, дымоход, соединенный с топкой и дымовой трубой. Та же последовательность узлов применяется и в данном варианте полезной модели.

Недостатки печей непрерывного действия (RU №95103230 по кл. F 24 B 9/04), это невысокая эффективность нагрева камней, повышенное время их нагрева, их недостаточно высокая температура, большой перепад температуры по толщине кладки и, как следствие, невысокая температура пара от них, его высокая влажность, опасность быстрого переохлаждения камней горячей водой из-за малого количества тепловых мостиков и их длинных цепей.

Недостаток печей периодического действия (SU №998822 по кл. F 24 B 9/02) -недостаточная эффективность прогрева камней, выражающаяся в существенном перепаде температуры по толщине кладки, в необходимости долгого ожидания полного сгорания топлива и очищения топки, невозможность быстро подогреть камни при их переохлаждении водой, следовательно неоптимальный и большой расход топлива.

Технический результат следующий. Отсутствие дыма в сауне при горении дров и открытом загрузочном люке достигается устройством контейнера, имеющего задвижку на входе потока. Контейнер оборудован дверцей на выходе из него, дверцей на байпасном дымоходе. Люк для выхода пара тоже имеет дверцу. Средства управления ими выведены наружу.

Другие технические результаты, проявившиеся при использовании данного варианта - это возможность оперативного доступа к нагреваемым предметам, возможность оперативно регенерировать теплоаккумуляционный заряд пластин продуванием дымового потока через контейнер, продолжение оперативного нагрева контейнером пластин излучением при открытой загрузочной дверце, создание длительной теплоаккумуляционной стабильности при массивном кирпичном контейнере, возможность подогреть пластины выше температуры образования и без возникновения конденсации копоти на них. Снижение времени нагрева пластин непосредственным контактом с дымом и частичное разделением массива на тонкие составные части. Повышение степени сухости пара. Увеличение площади поверхности пластин для полива их горячей водой. Увеличение доступности и упрощение обдува и мытья пластин не вынимая их из топки. Увеличение времени остывания пластин из-за повышения температуры и создания монолитного теплоаккумулирующего массива. Снижение расхода топлива. Пластины со временем не раздвигают кладку или бак. Избирательный нагрев и охлаждение пластин.

Задача, решаемая данным вариантом - отсутствие движения дымового потока из контейнера в его открытый загрузочный люк.

Экспресс - вариант может быть осуществлен из металла с помощью его резки и сварки. Допустимо стенки топки и контейнера изготавливать из кирпича (камня).

Автор не изготавливал целиком (задвижку 5) экспресс вариант полезной модели, поскольку принципиальная схема его не изменилась, а топка работает под разрежением.

Конструкция комбинированной банной печи (см. фиг.2) состоит из топки 1, сверху на ней установлен контейнер 2. В контейнере на его продольной центральной оси расположены подпружиненные, вплотную прижатые друг к другу четные и нечетные пластины из камня или металла. Нечетные пластины, выполненные в форме сегментов, усилием извне могут вращаться на пол оборота вокруг своей оси. Для увеличения нагрева

массива сегментов в них с противоположных сторон сделаны вырезы, доступные омывающему их дыму. Четные неподвижные прямоугольные пластины расположены поперек контейнера, но не заделаны в него жестко. Стопорные треугольные призмы для вращаемых сегментов можно прикрепить к неподвижным пластинам. Днище контейнера освобождено от нижней задвижки и поднято на уровень оси вращения сегментов. Контур продольных сторон днища (внутренних фланцев) повторяет в сечении контур верхнего и нижнего углов сегментов и при его контакте с ними сверху и снизу в любом крайнем положении совмещается с ними в одной плоскости без образования зазора, не пропуская дымовой поток в контейнер из топки. Ось вращения четных сегментов двумя тягами соединена с дверцей 8 в функциональной противофазе. Выход из контейнера преграждает дверь 7 на горизонтальной оси, сблокированная в противофазе с дверью байпаса 8 на той же оси. Их общая управляющая рукоятка выведена наружу. Воздухоподогреватель 9 упразднен. В верхней части контейнера расположена дверца 6 загрузочного люка для пластин и воды, имеющая рукоятку снаружи. Открытая задвижка 5 соединена с тягой, выведенной наружу, блокирующей открытие дверцы 6.

Работа устройства следующая. При нагреве сегментов закрыть дверцу 6 и вращать нечетные нагреваемые сегменты 3. Для эксплуатации (распаривания) открыть дверцу 8, нечетные сегменты остановить в любом крайнем положении, удалить последнюю порцию дыма из контейнера выдавливанием его воздухом, входящем в приоткрытую дверь 6 и выходящим в дверь 7 через небольшие специальные отверстия. Открыть дверь люка 6. Для быстрой перезарядки закрыть дверь 6, перевернуть нечетные сегменты 3 в противоположное крайнее положение. Открыть дверь 6.

Комбинированная банная печь с задвижкой - теплоаккумулятором из сплачиваемых поперек вращаемых пластин в контейнере. (Вариант 3).

Данный вариант применяется в малой теплоэнергетике в качестве бытовой банной печи.

В качестве прототипа приняты печи каменки непрерывного и периодического действия на твердом топливе. Эти печи включают в себя топку, теплоаккумулирующую загрузку (камни), размещенную на крышке топки, дымоход, соединенный с топкой и дымовой трубой. Та же последовательность узлов применяется и в данном варианте полезной модели.

Недостатки печей непрерывного действия (RU №95103230 по кл. F 24 B 9/04), это невысокая эффективность нагрева камней, повышенное время их нагрева, их недостаточно высокая температура, большой перепад температуры по толщине кладки и, как следствие, невысокая температура пара от них, его высокая влажность, опасность быстрого переохлаждения камней горячей водой из-за малого количества тепловых мостиков и их длинных цепей.

Недостаток печей периодического действия (SU №998822 по кл. F 24 B 9/02) -недостаточная эффективность прогрева камней, выражающаяся в существенном перепаде температуры по толщине кладки, в необходимости долгого ожидания полного сгорания топлива и очищения топки, невозможность быстро подогреть камни при их переохлаждении водой, следовательно неоптимальный и большой расход топлива.

Технический результат следующий. Отсутствие дыма в сауне при горении дров и открытом загрузочном люке достигается устройством контейнера, имеющего задвижку на входе потока. Контейнер оборудован дверцей на выходе из него, дверцей на байпасном дымоходе. Люк для выхода пара тоже имеет дверцу. Средства управления ими выведены наружу.

Другие технические результаты, проявившиеся при использовании данного варианта - это возможность оперативного доступа к нагреваемым предметам, возможность оперативно регенерировать теплоаккумуляционный заряд пластин продуванием дымового потока через контейнер, продолжение оперативного нагрева контейнером пластин излучением при открытой загрузочной дверце, создание длительной теплоаккумуляционной стабильности при массивном кирпичном контейнере, возможность подогреть пластины выше температуры образования и без возникновения конденсации копоти на них. Снижение времени нагрева пластин непосредственным контактом с дымом и разделением массива на тонкие составные части. Повышение степени сухости пара. Увеличение площади поверхности пластин для полива их горячей водой. Увеличение доступности и упрощение обдува и мытья пластин не вынимая их из топки. Увеличение времени остывания пластин из-за повышения температуры и создания монолитного теплоаккумулирующего массива. Снижение расхода топлива. Пластины со временем не раздвигают кладку или бак. Избирательный нагрев и охлаждение пластин.

Задача, решаемая данным вариантом - отсутствие движения дымового потока из контейнера в его открытый загрузочный люк.

Экспресс - вариант может быть осуществлен из металла с помощью его резки и сварки. Допустимо стенки топки и контейнера изготавливать из кирпича (камня).

Автор не изготавливал экспресс вариант полезной модели.

Конструкция банной печи (см. фиг.3) состоит из топки 1, на которой сверху установлен контейнер 2. Дно контейнера представляет собой внутренний фланец треугольного сечения, расположенный вдоль длинных сторон топки. В контейнере на одной центральной оси, рукоятка управления которой выведена наружу, вращаются на пол оборота пластины 3 с зазором между ними для создания прохода дымового потока. Для синхронности поворота сквозь края пластин продеты две направляющие. Пластины могут перемещаться вдоль оси и сплачиваться, например с помощью механизма тисков,

управление которыми выведено наружу. Пластины в раздвинутом положении для омывания дымом выстраиваются друг относительно друга на оси на одинаковых расстояниях, задаваемых длиной крюка или звена цепи, зацепляющегося за штырь соседней пластины, закрепленный на ее верхнем краю. Выходная дверь 7 перемещается по той же оси, прижимаясь в закрытом положении к крайней пластине, ответная рамка двери неподвижна. В верхней части контейнера расположена дверь 6 люка для установки сегментов. Воздухоподогреватель 9 упразднен. Работа устройства следующая. При нагреве пластин закрыть дверцу 6, равномерно раздвинуть пластины и возвратно вращать их на пол-оборота. Для эксплуатации (распаривания), повернуть пластины в крайнее положение и сплотить, одновременно закрывая дверь 7. Дождаться удаления последней порции дыма и открыть дверцу люка 6. Для быстрой перезарядки закрыть дверь 6, ослабить пластины тисками, перевернуть пластины в противоположное крайнее положение, сплотить пластины, выпустить дым, вновь открыть дверь 6.

1. Печь, включающая в себя топку, контейнер, байпас, отличающаяся тем, что трансформируемый контейнер имеет загрузочный люк, в контейнере подвешена вращаемая на центральной оси наборная трансформируемая оребренная шестигранная конструкция из прижатых друг к другу четных и нечетных пластин, совместно и встречно вращаемых вокруг указанной оси, а на входе дымового потока контейнер оборудован адаптирующимися к контакту фланцами, причем при совместных контактах четных и нечетных пластин с фланцами открытого днища контейнера пластины выполняют роль его закрытой входной поворотной задвижки, а выход дыма их контейнера в байпас перекрывают дверцы.

2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что выходная дверца контейнера сблокирована на одной оси с дверцей, перекрывающей байпас в функциональной противофазе с ней.

3. Печь по п.1, отличающаяся тем, что ось вращения четных пластин связана с дверцей байпаса, а нечетные - поворачиваются отдельно.

4. Печь по п.1, отличающаяся тем, что средство управления дверцами и четными пластинами едино и выведено наружу.

5. Печь по п.1, отличающаяся тем, что средство управления нечетными пластинами едино и выведено наружу.

6. Печь по п.1, отличающаяся тем, что пластины выполнены из фарфоровых, каменных или металлических материалов.

7. Печь, включающая в себя топку, контейнер, байпас, отличающаяся тем, что трансформируемый контейнер имеет загрузочный люк, а в контейнере подвешена на центральной оси наборная трансформируемая оребренная конструкция из прижатых друг к другу четных и нечетных пластин, при этом нечетные шестигранные вращаются вокруг указанной оси, а четные прямоугольные пластины неподвижны и являются сплошными поперечными перегородками контейнера, который на входе в него дымового потока оборудован адаптирующимися к контакту фланцами, причем при контактах нечетных пластин с фланцами открытого днища контейнера они выполняют роль его закрытой входной поворотной задвижки, а выход дыма из контейнера и байпас перекрывают дверцы.

8. Печь по п.7, отличающаяся тем, что выходная дверца контейнера сблокирована на одной оси с дверцей, перекрывающей байпас с функциональной противофазе с ней.

9. Печь по п.7, отличающаяся тем, что ось вращения нечетных пластин связана с дверцей байпаса.

10. Печь по п.7, отличающаяся тем, что средство управления дверцами и нечетными пластинами едино и выведено наружу.

11. Печь по п.7, отличающаяся тем, что пластины выполнены из фарфоровых, каменных или металлических материалов.

12. Печь, включающая в себя топку, контейнер, байпас, отличающаяся тем, что трансформируемый контейнер имеет загрузочный люк, а свободно подвешенные на центральной оси контейнера и равномерно распределяемые поперек топки пластины многощелевой шестигранной конструкции с ограничителями хода сплачиваются и поворачиваются к адаптирующимся к контакту фланцам дна контейнера, выполняя функцию входной закрытой задвижки, а выходная дверца контейнера, прикрепленная к крайней пластине придвигается к ответной рамке, прикрепленной к контейнеру.

13. Печь по п.12, отличающаяся тем, что средства управления поворотом и сплачиванием пластин различны и выведены наружу.

14. Печь по п.12, отличающаяся тем, что пластины выполнены из камня, фарфора или металла.



 

Похожие патенты:

Банная печь с газовой дутьевой горелкой относится к области теплотехники, а именно к бытовым банным печам и предназначена для прогрева парильного помещения бани, нагрева воды и получения пара, используемая преимущественно в банях общественного пользования

Изобретение относится к устройствам для отопления парильного помещения бань и обогрева вспомогательных площадей

Ограждение отопительного прибора относится к системам вентиляции электрических аппаратов и машин, преимущественно к системам охлаждения пуско-тормозных и тормозных резисторов и тяговых двигателей электроподвижного состава магистральных железных дорог

Изобретение относится к оснащению санитарно-гигиенических сооружений, в частности к оснащению банных печей с внутренней теплоаккумулирующей загрузкой
Наверх