Печь для бани

Полезная модель относится к тепловой технике, а именно бытовым печам, и может быть использована для индивидуальных саун и бань, обогрева различных помещений и подогрева воды.
Известна включающая в себя топку, байпас, контейнер. Трансформируемый контейнер на входе в него дымового потока оборудован многощелевой задвижкой, перемещаемой вдоль контейнера в направлении байпаса, перекрываемого дверцей, по идентичной ей многощелевой поверхности дна со щелями поперек контейнера.  На выходе дыма из контейнера установлена дверца. В контейнер введен воздух от воздухоподогревателя в виде контура естественной циркуляции (см. патент РФ № RU 49191, МПК F24B 9/00 (2000.01), 2005 г.).
Недостатком устройства является сложность конструкции со множеством подвижных шарниров, осей, подшипников, которые в широком температурном диапазоне, в агрессивной креазотно-зольной среде будут иметь очень ограниченный ресурс, клинить и заедать.
Известна печь банная твердотопливная, содержащая металлический корпус с топкой, бак для воды с дымоходной трубой и емкость для теплообменного материала с установленным в ее верхней части влагораспределительным устройством и выходным паропроводом. Между корпусом и емкостью повышенного давления расположен канал для топочных газов. В верхней части канала расположен коллектор, подключенный к одному входу тройника-переключателя каналов с подвижной заслонкой, к другому входу подключена верхняя часть трубы, проходящей через бак для воды, а выход тройника–переключателя каналов соединен с дымовой трубой (см. патент РФ № 167973, МПК F24B 9/00 (2006.01), 2017 г.).
Недостатком является низкая эффективность парообразования, обусловленная отбором теплоты от камней теплоаккумулирующей загрузки, т.к. каменка нагревается косвенным методом – нет контакта пламени с камнями.
Известна  печь для бани, содержащая корпус, топку, газоход, дымовую трубу, камеру с теплоемким материалом, расположенную над топкой. Газоход выполнен вокруг камеры с теплоемким материалом. Печь снабжена основной перегородкой, расположенной между топкой и дымовой трубой, причем указанная перегородка снабжена задвижкой с возможностью перекрытия прямого поступления дымовых газов в трубу и создания возможности движения их вокруг камеры с теплоемким материалом (см. патент РФ № 2362092, МПК F24B 1/24, F24B 5/02 (2006.01), 2009 г). Данное решение принято за прототип.
Недостатком данной печи является нагрев камней в закрытой каменке, что снижает эффективность нагрева камней и последующего  парообразования.
Технической проблемой, решаемой полезной моделью, является усовершенствование конструкции печи, улучшение ее потребительских качеств: повышение эффективности парообразования без увеличения мощности (размеров) печи.
Поставленная проблема решается за счет того, что в известной печи для бани, содержащей корпус, топку, дымоход, дымовую трубу, каменку с теплоемким материалом, расположенную над топкой, корпус снабжен перегородкой,  расположенной между топкой и дымовой трубой и имеющей первое отверстие с задвижкой с возможностью перекрытия прямого поступления дымовых газов в трубу, в соответствии с полезной моделью, каменка присоединена к перегородке, в которой выполнено  второе отверстие, расположенное над каменкой, а  в нижней стенке каменки выполнено отверстие с задвижкой.
Задвижка перегородки выполнена с возможностью перекрытия второго отверстия перегородки.
Дымоход образован между задней  стенкой  каменки и передней стенкой корпуса и соединен  с первым отверстием перегородки.
Задвижка каменки выполнена с возможностью перекрытия дымохода.
В передней стенке каменки выполнено отверстие с дверкой.
Технический результат от использования всех существенных признаков полезной модели заключается в повышении скорости нагрева помещения за счет  длительного выхода перегретого пара без увеличения времени разогрева и мощности отопительного прибора. Кроме того,  обеспечивается повышение  безопасности людей (исключение отравления угарным газом).
Выполнение каменки с отверстием в нижней стенке, снабженным задвижкой, позволяет разогревать камни (теплоаккумуляторы) до красного свечения (800-900°С), что трудно достижимо при косвенном нагреве в закрытых или открытых каменках и, как следствие,  позволяет повысить скорость нагрева помещения за счет разогрева камней прямым пламенем. Установка каменки, присоединенной к перегородке, в которой выполнено  второе отверстие, расположенное над каменкой, позволяет направить газы, проходящие через каменку при прямом разогреве или при  продувке каменки, в дымовую трубу, расположенную над каменкой, обеспечить разогрев камней прямым пламенем, что увеличивает скорость нагрева помещения.
Присоединение каменки к перегородке, в которой выполнено  второе отверстие, расположенное над каменкой, и наличие  в нижней стенке каменки отверстия с задвижкой позволяет получить перегретый пар с каменки прямого нагрева, обеспечить безопасную эксплуатацию (исключается вероятность отравления угарным газом). Перегретый пар имеет другие запахи и другую консистенцию пара. Такой пар не конденсируется даже на относительно холодных  стенах.
Сущность полезной модели поясняется на чертежах.
Фиг. 1 – продольное сечение печи при режиме розжига и прогрева дымохода;
Фиг. 2 – продольное сечение печи при режиме разогрева камней прямым пламенем;
Фиг. 3 – продольное сечение печи при режиме продувки камней перегретым паром;
Фиг. 4 – продольное сечение печи при режиме подачи пара в парное отделение.
Печь для бани содержит корпус 1 с расположенной в нем топкой 2. Топка 2 может быть закрыта дверцей 3.   В верхней части печи установлена дымовая труба 4.  Между топкой 2  и дымовой трубой 4  расположена перегородка 5 с выполненными в ней отверстиями 6, 7. Первое отверстие 6 снабжено  задвижкой 8, установленной с  возможностью перекрытия прямого поступления дымовых газов в дымовую трубу 4 как из первого отверстия 6, так и из второго отверстия 7.  Над топкой 2 расположена каменка 9 с теплоемким материалом 10, присоединенная к перегородке 5. Перегородка 5 выполняет функцию верхней стенки каменки. Второе отверстие 7 перегородки 5 расположено над каменкой 9. В нижней стенке 11 каменки выполнено отверстие 12 также снабженное  задвижкой 13.
Между задней  стенкой 14 каменки  и передней стенкой  15 корпуса 1 печи  образован дымоход 16, соединенный с первым отверстием 6 перегородки 5. Задвижка 13 каменки 9 выполнена с возможностью перекрытия отверстия 12 нижней стенки каменки и  дымохода 16.
В передней стенке17 каменки, которая одновременной является задней стенкой корпуса 1 печи,  выполнено отверстие 18, снабженное  дверкой 19. В задней стенке печи 17 выполнено отверстие для приема трубки 20 парогенератора, обеспечивающей подачу воды на теплоемкий материал 10.
Под нижней стенкой 21 корпуса печи, в которой выполнено отверстие 22, закрытое колосниками, размещен зольник 23, при открытии которого обеспечивается поступление свежего воздуха в топку 2.
Печь работает следующим образом.
1. Режим розжига дров и прогрев дымохода (фиг. 1).
В топку печи загружают дрова. Второе отверстие 7 перегородки 5 и отверстие 12 нижней стенки 11 каменки 9 в данном режиме закрыты. Дверца зольника 23 и первое отверстие 6 перегородки, соединенное с дымоходом 16,  открыты. Дрова разжигают и дают им прогореть от 10 до 20 минут (до получения устойчивой тяги). Дымовые газы проходят через дымоход 16, первое отверстие 6 перегородки 5 и поступают в дымовую трубу 4.
2. Режим разогрева каменки прямым пламенем (фиг. 2).
Затем, перемещая задвижку 13 каменки и задвижку 8 перегородки 5, открывают отверстие 12 нижней стенки 11 каменки и второе отверстие 7 перегородки 5. В данном режиме первое отверстие 6 перегородки и дымоход 16 перекрыты. Теплоемкий материал 10 нагревается прямым пламенем до красного свечения (800-900°С). При этом дымовые газы через отверстия 12 нижней стенки 11 и второе отверстие 7 перегородки 5 также поступают в дымовую трубу 4. Разогрев камней длится от 20 до 50 минут. Во время данного режима происходит выгорание загрязнений и отложений с поверхности теплоемкого материала 10.
1.  Режим продувки теплоемкого материала каменки (фиг. 3).
После разогрева теплоемкого материала 10, закрывают отверстие 12 нижней стенки каменки 9, но второе отверстие 7 перегородки оставляют открытым. В каменку по трубке 20 парогенератора подают воду из емкости (условно не показана) и капельным способом орошают теплоемкий материал 10. Дверка 19 передней стенки 17 каменки закрыта, так что избыточные пары через второе отверстие 7  перегородки 5 уходят в дымовую трубу 4. (При этом наблюдается эффект очищения теплоемкого материала - с  паром в дымоходную трубу выходят частицы золы, осевшие на теплоемком материале за время разогрева каменки и не полностью выгоревшей копоти) Режим продувки рекомендуется проводить одной, двумя порциями воды.
4. Режим подачи пара (фиг. 4).
При этом режиме так же как и в первом режиме открыты первое отверстие 6 перегородки 5 и дымоход 16. Задвижка 13 каменки закрывает отверстие 12 нижней стенки, а задвижка 8 перегородки 5 закрывает второе отверстие перегородки. Нагрев теплоемкого материала 10 осуществляется в закрытом режиме. Через трубку 20 парогенератора подают воду из емкости (условно не показана) и капельным способом орошают теплоемкий материал 10. Дверка 19 передней стенки 17 каменки открыта, так что пары под избыточным давлением поступают в парное отделение. Режим подачи пара выбирается пользователем самостоятельно. Расчетное время – от 3 до 20 минут.
Заявляемая полезная модель может быть использована для индивидуальных саун и бань. Кроме того можно использовать при закрытой дверке 19 для  обогрева различных помещений, а при наличии емкости для воды – для обогрева помещений и  подогрева воды.
Печь может быть изготовлена из известных материалов по существующим технологиям.