Конвекционный банный чан

Устройство может применяться в промышленных или бытовых системах нагрева, например, при нагреве банного чана.
Из уровня техники известно устройство для нагрева жидкости, описанное в патенте RU 196073, 14.02.2020, содержащее внешний корпус, полость, камеру для нагрева жидкости, зафиксированную в корпусе; полость расположена между внешним корпусом и камерой и заполнена жидкостью.
Однако данное устройство неэффективно при передаче тепла из камеры нагрева непосредственно в резервуар, так как наиболее высокая, необходимая, температура воды остаётся в камере нагрева, при этом в резервуаре эффективно подогревается лишь нижний слой воды.
Задача, решаемая предложенным нами устройством, заключается в повышении коэффициента полезного действия при нагреве воды в резервуарах различного объёма.
Технический результат заключается в эффективной передаче тепла из печи в резервуар устройства.
Технический результат обеспечивается тем, что устройство для водных процедур, содержит печь с камерой нагрева и резервуар, при этом печь снабжена полостью для жидкости и полой трубкой, размещенной в камере нагрева; входное отверстие трубки размещено в полости для жидкости, а выходное отверстие направлено в сторону резервуара с возможностью подачи жидкости в резервуар, при этом резервуар расположен над печью и снабжен отверстиями для соединения с полостью для жидкости.
Устройство для применения водных процедур и нагрева теплоаккумулирующей жидкости состоит из печи и резервуара для водных процедур.
Печь содержит внешний корпус, состоит из полости для жидкости, камеры для нагрева и полых трубок. Печь выполнена с возможностью нагрева воды в диапазоне от 0 до 200°С.
Резервуар для водных процедур может быть выполнен из любого известного материала, например из нержавеющей стали. Резервуар может быть выполнен в виде ванны, чана или бака. Резервуар может иметь любую геометрическую форму, любой объём и размеры. Соединение резервуара и печи устройства может быть осуществлено любым известным из уровня техники способом, например, с помощью сварного соединения. Резервуар может быть снабжён днищем или не иметь днище, например, вместо днища может быть снабжён перегородкой в виде решётки или в своей нижней части иметь сквозные отверстия. При этом сквозные отверстия, расположенные в нижней (донной) части резервуара, соединены с полостью (полостями) печи для эффективной циркуляции жидкости, а именно холодной (или остывшей до температуры ниже установленной) жидкости из ёмкости резервуара в полость печи. Кроме того, резервуар может быть снабжён любым количеством рёбер жёсткости, содержать устройства и элементы для комфортного и эффективного проведения водных процедур. Например, резервуар может быть снабжён ступенью или лестницей, сиденьем, массажными устройствами.
Внешний корпус может быть выполнен из любого металла, например, из нержавеющей стали. Корпус может содержать фитинг для подключения запорной арматуры и слива воды. Корпус печи может быть выполнен в форме различных геометрических фигур, иметь любые размеры.
Полость для жидкости может иметь любой объём и располагаться в любом месте печи устройства, например, полость может быть расположена между внешним корпусом печи и камерой нагрева. Полостей в печи может быть неограниченное количество, исходя из конструктивных особенностей печи.
Камера для нагрева (топка) может быть выполнена из любого металла, например из чугуна или стали. Камера для нагрева может быть зафиксирована в печи любым известным из уровня техники способом, например, с помощью сварного соединения или склёпки. Камера для нагрева может быть выполнена вместимостью любого объёма горючих материалов. Камера может иметь любую геометрическую форму и любые размеры.
Полые трубки (гидравлические трубки) могут быть выполнены из любого теплопроводящего, жаропрочного материала, например, из меди или латуни. Трубки могут быть выполнены любого диаметра и размера. Каждая полая трубка снабжена внутренним каналом с входным и выходным отверстием. Входное отверстие каждой трубки размещено в полости для нагрева жидкости, а выходное отверстие направлено в сторону резервуара. Основная часть каждой трубки зафиксирована в камере для нагрева. Фиксация трубок осуществляется любым известным из уровня техники способом, например, при помощи сварного соединения. При этом входные и выходные отверстия трубок расположены за периметром камеры для нагрева, таким образом, чтобы трубки имели возможность перемещения жидкости по внутреннему каналу из полости для нагрева жидкости через камеру для нагрева в резервуар.
Варианты выполнения устройства для применения водных процедур
Печь может быть выполнена в виде отдельного нагревательного блока, без камеры нагрева, при этом располагаться таким образом, чтобы соединять между собой камеру нагрева и резервуар. Резервуар может быть расположен как над печью, так и сбоку от печи или отдельного нагревательного блока. При этом резервуар выполнен с возможностью перемещения жидкости в полость. Внешний корпус печи, в частном случае выполнения устройства, является жаропрочной изоляцией от внешней среды, что позволяет быстрее и эффективнее нагревать жидкость в её полости. В качестве нагреваемой жидкости может использоваться, например вода или другая жидкость, состоящая из примесей с водой, способствующая очищению и оздоровлению человека – настой из целебных трав, бальзам и т.п. Кроме того, устройство для нагрева жидкости в резервуаре может содержать элементы металлов, обладающих целебными свойствами. Также устройство может иметь опорный каркас, и другие элементы фиксации устройства по отношению к плоскости, на которой устройство размещено. Камера для нагрева может содержать электрические нагревательные элементы, например, ТЭНы. Печь может содержать одну или несколько полых трубок, например, от 2 до 10 единиц. При этом, чем больше полых трубок, тем эффективнее поддерживается заданная температура воды в резервуаре, соответственно повышается коэффициент полезного действия, а также увеличивается скорость передачи тепла из печи в резервуар. Количество полых трубок выбирается исходя из конструктивных особенностей печи или объёма резервуара, а также исходя из внутреннего диаметра трубки.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков и техническими результатами обеспечивается следующим образом:
Полость для теплоаккумулирующей жидкости и резервуар заполняют водой. Камеру для нагрева растапливают с помощью материалов горения, способствующих интенсивному выделению тепла. Полые трубки, зафиксированные в печи, нагреваются в камере нагрева, передают нагретую воду из полости в резервуар, при этом вода из резервуара поступает в полость через сквозные отверстия, выполненные между печью и резервуаром, так как полые трубки через входное отверстие заполняются водой, и при закипании находящаяся в канале трубок горячая вода через выходное отверстие трубок поступает в резервуар, тем самым смешиваясь с холодной водой и вытесняя холодную воду из резервуара в полость печи, заполняя её полые трубки. Таким образом, происходит непрерывная, конвекционная циркуляция воды, с поддержанием необходимой температуры воды в резервуаре, т.е. передача теплоаккумулирующей жидкости из зоны наиболее высокой температуры в зону с более низкой температурой воды.
В различных вариантах выполнения, устройство может иметь  множество полостей, содержать дымовую трубу, штуцер (фитинг) для подключения запорной арматуры и слива воды. Корпус устройства может иметь форму разных геометрических фигур, например, овал, многоугольник или прямоугольник. Камера горения может иметь вид разных геометрических фигур, например, круглую, цилиндрическую или прямоугольную форму. При этом размеры камеры и её форма выбираются исходя из эффективности использования устройства. Камера горения может содержать электрический или газовый нагревательный элемент. Элементы устройства могут быть выполнены из любого материала, любых размеров и форм. Конструктивное расположение элементов устройства по отношению друг к другу также может изменяться в зависимости от выполнения устройства. Деталь для закрывания камеры горения может быть снабжена рукояткой. В качестве нагреваемой жидкости может быть использована пресная или морская вода, эфирные масла или травяная настойка и т.п.
При сборке устройства во внутренне пространство корпуса устанавливают камеру горения и соединяют её с корпусом с помощью сварного соединения. Между корпусом и камерой образуется полость, которая может быть заполнена водой через соединённый с верхней частью корпуса резервуар или же через фитинг, установленный в корпусе устройства. Полые трубки, зафиксированные в печи, передают нагретую воду из полости в резервуар, при этом вода из резервуара поступает в полость через сквозные отверстия, выполненные между печью и резервуаром.