Печь для бани
SAUNA STOVE

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к бытовым банным печам, и предназначено для прогрева помещения, подогрева воды и получения пара.
Известна конструкция печи для бани, см. патент РФ №2347980, содержащая топочную камеру с колосниковой решеткой и дверкой, выносной топливный канал, зольник с зольным ящиком, ограждающий кожух, дымоход, полость для теплоаккумулирующей загрузки, съемный бак для воды, при этом печь дополнительно содержит парообразователи, жестко приваренные к боковым стенкам топки, сверху топочной камеры установлен дымосборник, стенки которого сопряжены со сводом топочной камеры, а днище его выполнено короче самого дымосборника, под углом 75-85° к горизонтали, имеет уклон к передней стенке дымосборника и жестко приварено к боковым стенкам с зазором между кромкой днища и передней и задней стенками дымосборника, при этом под углом к днищу дымосборника 2 и по его средней долевой линии дополнительно закреплены две перегородки, имеющие форму прямоугольной трапеции и образующие с верхней стенкой дымосборника центральный канал, в сечении представляющий треугольник с перевернутой книзу вершиной, а также образующие с верхней, нижней и боковыми стенками дымосборника два горизонтальных канала, в сечении представляющих собой прямоугольную трапецию, центральный канал имеет выход в дымоход через патрубок, а со стороны задней стенки дымосборника глухо закрыт ограничителем, который с задней стенкой образует газоходный канал, перегородки выполнены короче днища дымосборника и между их торцевыми кромками, передней стенкой и верхней стенкой дымосборника образован газоходный канал, в днище дымосборника выполнена щель, расположенная в центральном канале под патрубком дымосборника, при этом топочная камера в верхней своей части имеет форму усеченной пирамиды, полость для теплоаккумулирующей загрузки имеет днище, одна часть которого является сводом топочной камеры, а другая расположена под углом 45-55° к основанию топочной камеры и имеет вентиляционные отверстия по всему периметру, съемный бак для воды закреплен на дымоходе и снабжен вентилями-дозаторами, установленными соосно с каналами для ввода воды в парообразователи.
К недостаткам известной печи для бани можно отнести сложность конструкции и низкую отдачу тепла теплоаккумулирующей загрузке.
Известна более совершенная конструкция печи для бани, см. патент РФ на изобретение №2281433, М. кл. F24B 9/00 - прототип, содержащая топку со сплошным сводом, размещенную над сводом каменку, установленный над каменкой бак для воды и пропущенный сквозь каменку и бак газоход и пустотелую камеру, при этом пустотелая камера примыкает к своду топки или к днищу водяного бака и к своду топки и соединена через посредство вертикальных каналов газохода с полостью топки и дымовой трубой, при этом оси каналов смещены к противоположным боковым стенкам печи, а проходное сечение камеры больше сечения канала газохода настолько, что 3 скорость газового потока в камере резко падает с образованием вихрей, перемещающихся к другому каналу газохода. В одной из боковых стенок камеры выполнено отверстие, снабженное заслонкой.
К недостаткам известной конструкции можно отнести низкую отдачу тепла нагретыми газами теплоаккумулирующей загрузке - «камням» в каменке, нагреваемой воде и окружающему пространству, а также повышенная влажность воздушной среды в бане.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение недостатков прототипа, заключающимся в повышении эффективности теплоотдачи и повышении комфортности пребывания в бане, связанной со снижением влажности воздуха.
Поставленный технический результат достигается использованием сочетания общих с прототипом известных признаков, содержащих топку с дверцей, зольником и колосниковой решеткой, каменкой с теплоаккумулирующей загрузкой, каналами-газоходами и емкость для воды и новыми признаками, заключающимися в том, что емкость для воды, контактно смонтирована на одной из боковых сторон печи на направляющих и снабжена механизмом отвода емкости от печи, смонтированным в нижней части боковой стороны печи в виде оси с двумя шестернями, входящими в зацепление с зубчатыми рейками, смонтированными по краям дна емкости, при этом колосниковая решетка топки выполнена в виде набора равнополочных уголков, обращенных вершиной вниз.
Боковые стороны нижней части топки выполнены со скосом к колосниковой решетке под углом в 35-45 градусов.
На лицевой стороне печи напротив каналов-газоходов для их чистки от сажи выполнены окна с дверцами.
На тыльной внутренней стороне топки, напротив дверцы, в виде усеченной полой трапеции выполнен канал поддува воздуха.
Дверца топки выполнена полой - двухслойной, полость которой заполнена асбестом, также по периметру дверцы в полость между боковыми ребрами дверцы и накладки уложен шнур асбестовый.
Новизной предложенной печи является выполнение емкости для воды, контактно смонтированной на одной из боковых сторон печи на направляющих, снабженной механизмом отвода емкости от печи, смонтированным в нижней части боковой стороны печи в виде оси с расположенными по краям двумя шестернями, входящими в зацепление с зубчатыми рейками, смонтированными по краям дна емкости, при этом колосниковая решетка топки выполнена в виде набора равнополочных уголков, обращенных вершиной вниз.
Так, выполнение емкости для воды, контактно смонтированной на одной из боковых сторон печи на направляющих, снабженной механизмом отвода емкости от печи, позволяет после нагрева воды до требуемой температуры более эффективно отдавать тепло от стенок печи окружающему печь воздуху, отодвинуть емкость при помощи механизма от печи и предотвратить насыщение воздуха испаряющейся влагой, обеспечивая тем самым более комфортный сухой воздух в бане.
Выполнение механизма отвода емкости от печи в виде оси с двумя шестернями, входящими в зацепление с зубчатыми рейками на нижней стенке емкости, позволяет посредством поворота рычага управления вверх или вниз перемещать емкость соответственно к печи или от нее.
Выполнение колосниковой решетки топки в виде набора равнополочных уголков, обращенных вершиной вниз, позволяет увеличить срок службы такой колосниковой решетки вследствие того, что в каждом уголке будет скапливаться зола, препятствующая его прогоранию и износу.
Признаки выполнения боковых сторон нижней части топки со скосом к колосниковой решетке под углом в 35-45 градусов, обеспечивающих более полное сгорание топлива, выполнение на лицевой стороне печи напротив каналов-газоходов для их чистки от сажи окон с дверцами, позволяющими быстро, доступно и оперативно очищать каналы-газоходы, выполнение на тыльной внутренней стороне топки, напротив дверцы, в виде усеченной полой трапеции канала поддува воздуха, способствующего более полному сгоранию топлива, и выполнение дверцы топки полой - двухслойной, полость которой заполнена асбестом, также по периметру дверцы в полость между боковыми ребрами дверцы и накладки уложен шнур асбестовый - являются признаками дополнительными, направленными на достижение поставленного предлагаемым изобретением технического результата.
Согласно проведенному патентно-информационному поиску сочетания известных и новых признаков предложенного устройства в известных источниках информации не обнаружено, что позволяет сделать вывод о их новизне.
Отсутствие источников информации, в которых использовались бы предлагаемые существенные признаки, позволяет считать их соответствующими изобретательскому уровню.
Использование общих известных и отличительных признаков работе предлагаемого устройства позволяет признать предлагаемый объект промышленно выполнимым.
На фиг. 1 схематично представлена предлагаемая печь для бани.
Печь для бани состоит из топки 1 с дверцей 2, наклонными боковыми стенками 3, колосниковой решеткой 4, ящика 5 зольника для золы, восходящих на 1-4 градуса нижних 6 и верхних 7 каналов-газоходов для прохождения газов с окнами и дверцами 8 для их очистки от сажи, патрубка 9 дымохода, емкости 10 для воды, дополнительных съемных сеток 11, каменки 12, заполненной теплоаккумулирующей загрузкой - камнями (камни на чертеже не показаны). Колосниковая решетка 4 выполнена из равнополочных уголков вершиной, направленной вниз. Емкость 10 для воды установлена на направляющих 13. На дне емкости закреплены зубчатые рейки 14, входящие в зацепление с шестернями 15, установленными на оси, жестко связанной с рычагом управления 16, смонтированным на кронштейне 17. Передняя 18 и тыльная 19 стенки печи служит для нее опорами. На тыльной внутренней стороне топки 1, напротив дверцы 2, в виде усеченной полой трапеции выполнен канал 20 поддува воздуха. Окна 21 в нижних восходящих каналах-газоходах 6 обеспечивают вход раскаленных и нагретых газов в нижние каналы-газоходы 6, затем через сообщающееся пространство 22 газы переходят в верхний наклонный канал-газоход 7.
Предлагаемая печь для бани работает следующим образом:
Топливо для печи разжигают на колоснике 4. Та часть топлива, которая касается боковых стенок 3 топки во время горения топлива смещается по наклонной стенке 3 вниз на колосник 4, обеспечивая тем самым более полное сгорание топлива и более полную его теплоотдачу. Для интенсификации процесса горения топлива в зону горения через канал 20 поддува, к топливу на колосниковой решетке дополнительно поступает воздух. Разогретые газы нагревают стенки топки и, поднимаясь вверх через окна 21, поступают в наклонные по восходящей нижние каналы-газоходы 6 и проходят вперед к дверцам 7 в соединяемое газоходы сообщающееся пространство 22. Далее через сообщающееся пространство 22 между нижними 6 восходящими каналами-газоходами и верхним 7 восходящим газоходом разогретые газы поступают в верхний наклонный канал-газоход 7 и далее через дымовую трубу 9 выходят наружу. При этом нагретые газы, двигаясь по каналам-газоходам 6 и 7 через его стенки отдают тепло окружающей их теплоаккумулирующей загрузке - камням каменки в верхней основной части 12. Тепло камням дополнительной каменки в сетках 11 передается от боковой и задней стенок печи.
Поскольку теплоаккумулирующая загрузка охватывает каналы-газоходы со всех сторон, то тепло от раскаленных и нагретых газов наиболее эффективно передается теплоаккумулирующей загрузке. Вода, находящаяся в емкости 10, нагревается от тепла, передаваемого через боковую стенку.
После нагрева воды до требуемой температуры, поворотом рычага 16 вниз, через реечную передачу емкость 10 по направляющим 13 отводится от боковой поверхности печи на расстояние 1-3,5 см, достаточное для поддержания достигнутой температуры воды и для предотвращения ее дальнейшего испарения. После отвода емкости от боковой поверхности печи и прекращения испарения влаги влажность воздуха в бане снижается, чем обеспечивается более комфортное самочувствие пациентов бани, а освободившаяся сторона печи более интенсивно и более эффективно передает тепло окружающему печь воздуху.
Выполнение угла восходящих каналов-газоходов 6 и 7 в каменке равным 1-4 градуса позволяет более полно передавать тепло разогретых газов теплоаккумулирующей загрузке - камням, воде в емкости 10 и окружающему пространству. Уменьшение угла наклона менее 1-го градуса и увеличение угла наклона более 4-х градусов снижают эффективность нагрева аккумулирующей загрузки в основной каменке.
Выполнение на лицевой стороне печи, напротив каналов-газоходов для их чистки от сажи окон с дверцами позволяет в любое время с хорошим доступом очистить каналы-газоходы от накопившейся сажи и обеспечить тем самым эффективную работу печи.
Выполнение дверцы топки полой - двухслойной, полость которой заполнена асбестом, а по периметру дверцы в полость между боковыми ребрами дверцы и накладки уложен шнур асбестовый - позволяет более полно сохранить тепло печи.
В настоящее время автором изготовлено несколько опытных образцов печи, которые проходят испытания.
Предварительные результаты испытаний положительные.