ПЕЧЬ-КАМЕНКА ДРОВЯНАЯ

Область техники, к которой относится полезная модель.
Устройство относится к области теплотехники, в частности к конструкции теплотехнического устройства, предназначенного для отопления и парообразования, и может быть использовано для оборудования бань и саун. Уровень техники.
Известно устройство «Банная печь» (патент на полезную модель РФ №52983, класс МПК F24B 7/00 (2006.01), опубл. 27.04.2006), содержащее камеру сгорания, представляющую собой стальную вальцовочную трубу, в которую вмонтирована труба для выхода дымовых газов, к задней стороне которой приваривается лист стали, являющийся одновременно стенкой камеры сгорания и каркаса печи, а к передней части приварен другой стальной лист, в который вмонтирована дверца для загрузки топлива, и регулятор мощности тяги. Вдоль топочной трубы, с обеих сторон, отступив от нее на определенное расстояние, вертикально привариваются еще два стальных листа, образуя короб для закладки камней. На основную конструкцию устанавливаются специально изготовленные панели для распределения нагретого воздуха, на которые приварены направляющие металлические пластины. Устройство имеет навесной бак для воды, который может крепиться с любой стороны конструкции.
Недостатком такого устройства является медленный нагрев бака для воды, неравномерный нагрев камней и воды в баке, громоздкость конструкции навесных бака для воды и направляющих пластин, недостаточная защита пользователя от жесткого инфракрасного излучения с передней и задней стороны устройства.
Наиболее близким решением по технической сущности и совокупности существенных признаков, которое принято в качестве прототипа, является устройство «Банная печь с водогрейной емкостью» (патент на полезную модель РФ №47494, классы МПК F24H 1/00 (2000.01), F24H 1/14 (2000.01), F24H 1/32 (2000.01), опубл. 27.08.2005), представляющее собой печь с расположенной сверху и жестко закрепленной с ней водогрейной емкостью в виде двух цилиндров, внутренний из которых служит дымоходом для печи и нагревателем для воды, поступающей во внешний цилиндр.
Устройство содержит основание, корпус, внутри которого расположены топка и каменка, решетка или колосники для размещения дров или дровяных брикетов, дверцу для загрузки топлива, зольник, дымовую трубу, проходящую через водогрейную емкость, верхний патрубок для выпуска нагретой воды и нижний патрубок для заливки холодной воды.
Недостатком такого устройства является отсутствие защиты пользователя от жесткого инфракрасного излучения топки печи, громоздкость конструкции, значительное отличие скорости нагрева воды и камней по времени. Поскольку выпуск горячей воды осуществляется через верхний патрубок, нет возможности оперативной подготовки небольшого объема горячей воды. Жесткое крепление водогрейной емкости с печью не позволяет обеспечивать вывод горячей или заливку холодной воды с нужной стороны.
Технической задачей является улучшение конструкции печи с дополнительным устройством для нагрева воды. Раскрытие сущности полезной модели.
Предлагаемое устройство представляет собой металлический корпус, выполненный в виде компактного вертикально-ориентированного цилиндра и осуществляющего функцию защитного кожуха. Внутри защитного кожуха, в нижней его части находится топка с топливным каналом, выступающим над внешней поверхностью кожуха, с дверкой на его конце. Длина топливного канала позволяет осуществлять топку печи как изнутри, так и из смежного помещения. Ниже топливного канала располагается зольный канал с выдвижным зольным ящиком. В верхней части кожуха над топкой находятся концентрически-расположенные: котловой патрубок, труба для теплоаккумулирующего материала, например камней (внутренняя каменка), слой изоляционного негорючего материала, бак для нагрева воды. Зазор между защитным кожухом и внутренней каменкой в верхней части устройства закрывается металлической юбкой в виде усеченного конуса, направленного основанием вверх, жестко скрепленной с кожухом и служащей чашей для камней (декоративная наружная каменка). Конструкция устройства обеспечивает оптимальное соотношение количества камней и объема бака для воды. На юбке и на верхней крышке бака для воды имеются отверстия для воронки. Воронка вставляется в бак через отверстие на юбке и служит для залива воды.
Наличие изоляционного материала между внутренней каменкой и баком предупреждает преждевременное закипание воды, а также исключает съем тепла с камней баком для воды, увеличивая тем самым температуру нагрева камней во внутренней каменке.
На кожухе устройства, на уровне верха топки, с боковых сторон расположены ряды узких продольных по высоте конвекционных отверстий.
К баку устройства может быть подключена система вывода горячей воды в любую из боковых сторон печи. Бак для воды можно поворачивать вокруг своей оси, а на кожухе устройства с двух боковых сторон предусмотрены заглушки в виде круга или эллипса, образованных узкими прорезями в виде дуг, между которыми оставлены узкие полоски металла не менее чем две.
При эксплуатации устройства заглушка выдавливается, и через образовавшееся отверстие осуществляется подключение системы вывода горячей воды с нужной стороны.
Конструкция устройства создана на основе экспериментов и является оптимальной для обеспечения эффективности процесса теплообмена, обеспечения технологичности производства, экономии топлива за счет высокого КПД и уровня конвекции горячего воздуха. Простота конструкции позволяет существенно сократить время монтажа устройства, его обслуживание и ремонт.
Конструкция устройства компактна: высота печи вместе с баком для воды составляет не более 1500 мм, габаритный диаметр не более 600 мм, вес без теплоаккумулирующего материала не более 80 кг; позволяет осуществлять подогрев частично заполненного бака с водой и обеспечивает защиту от жесткого инфракрасного излучения за счет наличия защитного кожуха вокруг топки печи.
Технический результат: усовершенствование конструкции за счет уменьшения размеров печи и компактного расположения ее частей, оптимального сочетания количества теплоаккумулирующего материала и объема бака для воды, подвижного соединение бака для воды с основным устройством.
Краткое описание чертежей.
Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1, фиг. 2. На фиг. 1 изображен общий вид сбоку, на фиг. 2 - разрез общего вида спереди. Металлический защитный кожух 1 (фиг. 1), выполненный в виде цилиндра, закрывает и верхнюю, и нижнюю части устройства. Из нижней части кожуха 1, где находится топка печи 2 (фиг. 2), выступает топливный канал 3 (фиг. 1) с дверкой 4 (фиг. 1) на его конце, а ниже топливного канала - зольный канал с зольным ящиком 5 (фиг. 1). Конвекция воздуха между топкой 2 и защитным кожухом 1 осуществляется через узкие продольные по высоте конвекционные отверстия 6 (фиг. 1), а также через зазор между кожухом 1 и верхней плитой топки 7 (фиг. 2). В центре устройства расположен котловой патрубок 8 (фиг. 2), на который устанавливается дымоход для вывода дымовых газов из топки печи. Между защитным кожухом 1 и внешней поверхностью внутренней каменки 9 (фиг. 2) расположен бак 10 (фиг. 2), предназначенный для нагрева воды. Между внешней поверхностью внутренней каменки 9 и баком для воды 10 расположен слой изоляционного негорючего материала 11 (фиг. 2). В верхней части устройства зазор между защитным кожухом 1 и внутренней каменкой 9 закрывается металлической юбкой 12 (фиг. 2) в виде усеченного конуса, направленного основанием вверх, жестко скрепленной с кожухом 1 и служащей чашей для камней, образующих наружную каменку. В металлической юбке 12 в верхней части бака для воды 10 имеются отверстия для установки воронки для залива воды 13 (фиг. 2). На защитном кожухе 1 с двух боковых сторон расположены две заглушки 14 (фиг. 1), которые позволяют подключить к баку для воды 10 систему вывода горячей воды с одной из выбранных сторон. Осуществление полезной модели.
Устройство работает следующим образом. В результате сгорания топлива в топке 2 происходит нагревание воды в баке 10, а также теплоаккумулирующего материала во внутренней каменке 9, внешняя каменка является декоративным элементом и существенно не нагревается. Устройство может работать в режиме интенсивного горения при растопке и наборе температуры и в экономичном режиме в основное время эксплуатации.
Через котловой патрубок 8 раскаленные дымовые газы проходят через внутреннюю каменку 9, и, за счет того, что внешняя поверхность внутренней каменки защищена от бака для воды слоем изоляционного негорючего материала 11 и практически не осуществляется теплопередача баку для воды 10, внутренняя каменка 9 образует мощный парогенератор, в котором камни могут нагреться до 400°С и выше. Бак для воды 10 осуществляет теплосъем только с верхней конвекционной плиты 7 топки печи. Все это позволяет сочетать высокую температуру во внутренней каменке 9 (для получения мелкодисперсного «легкого» пара) и исключает преждевременное закипание воды в баке 10. Кожух 1 и бак для воды 10 не имеют жесткого соединения с печью, бак 10 опирается и нагревается лишь от верхней плиты топки 7. При демонтаже кожуха 1 бак 10 может быть повернут в необходимую (вправо или влево) сторону для вывода горячей воды.
Защитный кожух 1 ограждает пользователя от жесткого инфракрасного излучения. Компактная цилиндрическая форма устройства экономит пространство парной и топливо, требует малого времени прогрева помещения и устройства, обеспечивает удобство транспортировки и эксплуатации. Вращающийся бак для воды позволяет улучшить функциональные возможности устройства для подачи воды в бак и съема воды в любом количестве.