БАННАЯ ПЕЧЬ

Полезная модель относится к бытовым печам, предназначенным для прогрева помещения с различными температурными и влажностными режимами с получением в парильном помещении мелкодисперсного пара, классического пара и режима сухой сауны.
Из уровня техники известна печь для бани, содержащая металлический корпус с топкой, дымоходом и открытый контейнер с теплообменным крупнодисперсным материалом, причем указанный открытый контейнер размещен в верхней части топки со стороны обогреваемого помещения, в топке помещена емкость повышенного давления с теплообменным крупнодисперсным материалом и установленным в ее верхней части влагораспределительным устройством, соединенным с баком для парообразующей жидкости посредством дозатора, в указанной емкости снизу вверх встроена дроссельная труба, проходящая через теплообменный крупнодисперсный материал и верхнюю часть топки в указанный открытый контейнер, обеспечивающая дополнительный перегрев образовавшегося в емкости повышенного давления перегретого пара в верхней части топки и за счет рекуперативного теплообмена с крупнодисперсным материалом (RU 2250417 С2, 10.01.2005).
Из уровня техники известна банная печь, содержащая корпус, состоящий из переднего, заднего и двух боковых кожухов, с расположенными внутри элементами производства тепла и хода дымовых газов, отличающаяся тем, что элементы производства тепла и хода дымовых газов выполнены в виде трех модулей: модуля загрузочной топки, модуля топочной камеры и модуля двухпоточной каменки, модуль загрузочной топки выполнен виде короба, на передней части которого установлены дверка и ручка для ее открывания; на задней части - зольник, установленный с возможность перемещения как вдоль модуля загрузочной топки, так и вдоль модуля топочной камеры, модуль топочной камеры выполнен в виде короба как минимум с одним отверстием в верхней части для прохождения топочных газов в патрубок, с расположением в нижней части колосниковой решетки, третий модуль выполнен в виде короба с организованным внутри двухпоточным каналом для прохождения топочных газов в патрубок (RU 2 651 878 С1, 24.04.2018).
Из уровня техники известно устройство для подачи парообразующей жидкости преимущественно для банных печей, характеризующееся тем, что оно содержит, по меньшей мере, две сочлененные между собой полые секции, образующие Г-образную конструкцию, причем одна секция расположена горизонтально или практически горизонтально, при этом ее проходное сечение в выходных частях уменьшено, предпочтительно торцы выполнены заглушенными, при этом другая секция установлена вертикально или практически вертикально, причем по всему корпусу Г-образного устройства выполнены каналы, соединяющие полость устройства с окружающей средой (RU 111262 U1 10.12.2011).
Известные банные печи в силу их конструктивных особенностей не обладают требуемым кпд, поскольку в них не решен вопрос самоочистки нагреваемых поверхностей от твердых продуктов горения, которые выполняют функцию теплоизолятора, снижая эффективность теплопередачи от горячих газов к корпусу печи.
Технический результат - повышение кпд банной печи за счет интенсификации нагрева стенок цилиндрической полости путем обеспечения самоочистки ее поверхностей от уносимых дымовыми газами твердых продуктов горения и предотвращения их оседания на ней.
Достигается это тем, что в банной печи, включающей корпус с выходным патрубком для дымовых газов, полостью для загрузки образующих пар при подаче на них воды теплоаккумулирующих элементов, топку, зольник, колосник и загрузочную дверь, полость для загрузки теплоаккумулирующих элементов выполнена в виде полого горизонтально расположенного цилиндра, внешняя поверхность которого образует с корпусом каналы, сужающиеся в поперечном сечении по ходу горячих газов, а нижняя поверхность представляет собой пламегаситель, причем продольная ось полого цилиндра перпендикулярна продольной оси расположенного на равном удалении от его торцов продольной оси выходного патрубка. При этом, корпус печи в месте расположения полого цилиндра выполнен с трапециевидным в его перпендикулярном продольной оси цилиндра поперечном сечении участком его верней части. Кроме того, печь снабжена съемной заглушкой, расположенной с одного из торцов полого цилиндра и средством подачи используемой для образования пара воды в зону полого цилиндра, ограниченную съемной заглушкой, а труба средства подачи воды заведена в полый цилиндр с его открытой стороны, при этом труба средства подачи воды расположена в полом цилиндре параллельно его образующей или по спирали и имеет перфорацию.
Существенность признаков обеспечивается их причинно-следственной связью с техническим результатом, а именно - горизонтальное расположение в корпусе печи образующего полость для загрузки теплоаккумулирующих элементов полого расположенного цилиндра обеспечивает равномерность по его длине обтекания всей цилиндрической поверхности горячими газами, что исключает неравномерное осаждение на его поверхности продуктов горения, обеспечивая равномерный нагрев, положительно влияющий на к.п.д. печи. Образование внешней поверхностью цилиндра совместно с корпусом печи каналов, которые сужаются в поперечном сечении по ходу горячих газов, увеличивает в этой зоне скорость прохождения горячих газов, несущих твердые частицы продуктов горения, что минимизирует осаждение этих частиц на внутренней поверхности корпуса печи и на внешней поверхности полого цилиндра. Наличие таких частиц на указанных поверхностях, выполняющих функцию теплоизоляционного материала, приводило бы к значительному снижению теплообмена между горячими газами и поверхностями печи и полого цилиндра, что отрицательно влияло бы на кпд печи в целом. Выполнение нижней поверхностью полого цилиндра функций пламегасителя с расположением его продольной оси перпендикулярно продольной оси расположенного на равном удалении от его торцов продольной оси выходного патрубка - обеспечивает интенсивный нагрев полого цилиндра по всей поверхности, помещенной в зону наиболее высоких температур горячих газов, что также положительно влияет на кпд печи. При таком выполнении печи, размещение теплоаккумулирующих элементов в полости цилиндра обеспечивает их равномерный по длине цилиндра нагрев с аккумуляцией тепла для последующего эффективного преобразования подаваемой на них воды в мелкодисперсный пар. Выполнение корпуса печи в месте расположения полого цилиндра с трапециевидным в его перпендикулярном продольной оси цилиндра поперечном сечении участком его верней части, обеспечивает необходимое по градиенту скорости горячих газов изменение интенсивности их потока, при котором на его внешней поверхности не образуется отложения упомянутых твердых частиц, а попавшие на поверхность удаляются потоком горячих газов. Целесообразно, чтобы площадь проходного сечения в корпусе для горячих газов в диаметральной плоскости полого цилиндра была бы не более площади поперечного сечения полого цилиндра в этой плоскости. Наличие дополнительного полого цилиндра, размещенного под основным, интенсифицирует процесс парообразования. Съемная заглушка, расположенная с одного из торцов полого цилиндра обеспечивает удлинение пути прохождения пара и эффективное (при тех же энергозатратах) преобразование подводимой средством подачи воды в мелкодисперсный пар. По мере продвижения воды по трубе средства подачи воды, заведенной в полый цилиндр с его открытой стороны параллельно его образующей или по спирали, происходит ее предварительный нагрев, что также интенсифицирует образование пара, т.к. этот путь максимально удлинен за счет подачи воды в зону полого цилиндра, ограниченную съемной заглушкой. Наличие дополнительного полого цилиндра, размещенного под основным, повышает теплоотдачу печи при соблюдении указанных выше условий.
На фиг. 1 представлена печь для бани с одним полым цилиндром;
На фиг. 2 - то же, с дополнительным полым цилиндром;
На фиг. 3 - печь для бани с одним полым цилиндром и сборно-разборным металлическим кожухом-конвектором, в который закладывают камни;
На фиг. 4 - то же, с дополнительным полым цилиндром.
Банная печь включает корпус 1 с выходным патрубком 2 для дымовых газов, а также топку, зольник, колосник и загрузочную дверь. В корпусе 1 печи образована полость для загрузки образующих пар при подаче на них воды теплоаккумулирующих элементов, которая выполнена в виде полого горизонтально расположенного цилиндра 3. Внешняя поверхность цилиндра 3 образует с корпусом 1 каналы, сужающиеся в поперечном сечении по ходу горячих газов. Нижняя поверхность цилиндра 3 представляет собой пламегаситель. Цилиндр 3 ориентирован так, что его продольная ось перпендикулярна продольной оси расположенного на равном удалении от его торцов продольной оси выходного патрубка 2. Корпус 1 печи в месте расположения полого цилиндра 3 выполнен с трапециевидным в его перпендикулярном продольной оси цилиндра 3 поперечном сечении участком 4 его верней части. С одного из торцов полого цилиндра 3 может быть расположена съемная заглушка (не показана). Для подачи используемой для образования пара воды в зону полого цилиндра 3, в том числе ограниченную съемной заглушкой, используют средство 5, выполненное в виде дозатора. Труба средства 5 подачи воды заведена в полый цилиндр 3 с его открытой стороны. При этом, подающая воду труба расположена в полом цилиндре 3 параллельно его образующей или по спирали и имеет перфорацию. Для интенсификации процесса банная печь снабжена дополнительным полым цилиндром 6, размещенным под основным.
При подаче воды дозированного количества воды от средства 5, она проходит по расположенной в полости цилиндра 3 трубе и попадает на равномерно нагретые до оптимальной температуры, порядка 450-500С°, теплоаккумулирующие элементы, образующие мелкодисперсный пар. Условием образования такого пара с наименьшими энергозатратами является выполнение банной печи описанным выше образом. В сборно-разборный металлический кожух-конвектор загружают камни, которые исключают жесткое инфракрасное излучение от корпуса печи и зоны, образованной полым цилиндром и теплоаккумулирующими элементами.