ПЕЧЬ-КАМЕНКА

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. Конструкция устройства позволяет использовать различные сочетания температуры и влажности воздуха, создавая режимы мелкодисперсного пара, классического пара и сауны.
Техническим результатом является защита от жесткого инфракрасного излучения, возможность визуальной оценки состояния теплоаккумулирующих элементов и обеспечения «мягкого» тепла за счет конструктивных особенностей устройства.
Уровень техники.
Известно устройство «Дровяная печь-каменка Ангара 2012» (источник: http://www.termosfera.net/i/termofor/Rukovodstva/rukovodstvo-po-ekspluatatsii-angara-2012.pdf), содержащее наружный кожух-конвектор, топливник, внешнюю открытую каменку, разделенную на две части, и внутреннюю закрытую каменку круглой формы. Для подачи воды во внутреннюю каменку предусмотрена специальная воронка с трубкой. Периодически, камни, закладываемые во внутреннюю и внешнюю каменки, необходимо перекладывать: удалять каменную крошку и заменять разрушенные камни новыми. Невозможно визуально определить степень изношенности тех или иных камней, приходится извлекать все камни внешней каменки, а в случае замены камней внутренней каменки, частично извлекать камни внешней каменки, вытаскивать специальную воронку для воды и через отверстие, куда вставляется воронка, извлекать наощупь камни внутренней каменки.
Наиболее близким решением по технической сущности и совокупности существенных признаков, которое принято в качестве прототипа, является устройство (патент на полезную модель РФ № 182654, класс МПК F24B 1/02 (2006.01), F24B 5/02 (2006.01), опубл. 27.08.2018, бюл. № 24), содержащее металлический корпус, верхняя часть которого выполнена в виде шестигранного параллелепипеда, внутри которого находится внутренняя каменка, на боковой поверхности которой расположено отверстие со съемной крышкой, внешнюю каменку, внешнюю решетку которой образуют пластинчатые элементы, расположенные радиально и равномерно по периметру устройства на некотором расстоянии друг от друга, куда укладываются теплоаккумулирующие элементы, топку и радиатор, закрытые металлическим защитным кожухом, топливный канал с дверкой. Сверху у внутренней каменки имеется герметичная крышка, из которой выступают котловой патрубок и воронки для подачи воды во внутреннюю каменку.
Внутренняя каменка имеет на боковой поверхности отверстие со съемной крышкой, через которое во внутреннюю каменку закладываются теплоаккумулирующие элементы, но для этого необходимо освободить от теплоаккумулирующих элементов значительную часть внешней каменки. Для периодической замены камней внешней каменки, защищающих от жесткого инфракрасного излучения и необходимых для эффективной эксплуатации устройства, приходится производить полный демонтаж внешней каменки, даже если требуется только частичная замена отдельных элементов.
Технической задачей является улучшение потребительских свойств устройства за счет совершенствования его конструкции.
Раскрытие сущности полезной модели.
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. Конструкция устройства позволяет использовать различные сочетания температуры и влажности воздуха, обеспечивает высокотемпературный режим работы и качество обслуживания устройства при снижении уровня жесткого инфракрасного излучения.
Устройство представляет собой два металлических корпуса, отделенных друг от друга плоской плитой, в виде многогранника с закругленными вершинами, выступающего за края корпусов.
Внутри верхнего корпуса находится внутренняя каменка, имеющая одну, общую с корпусом, боковую поверхность с отверстием со съемной крышкой, служащим для доступа к внутренней каменке.
Верхний корпус устройства закрыт сверху круглой плоской плитой, выступающей за края корпуса, с отверстиями под котловой патрубок и воронки для подачи воды во внутреннюю каменку, ревизионным отверстием для очистки газоходов. По краю окружности плиты закреплен вертикально ориентированный плоский обод, образующий емкость, куда сверху дополнительно укладываются теплоаккумулирующие элементы, например, камни.
Нижний корпус устройства служит топкой и имеет топочный канал с дверцей, зольный ящик.
Устройство имеет внешнюю каменку, охватывающую устройство, куда укладываются теплоаккумулирующие элементы, обеспечивающие защиту от жесткого инфракрасного излучения и являющиеся источником так называемого «мягкого» тепла.
Внешняя каменка представляет собой ламели в форме сужающихся кверху призм с заглушками в нижних основаниях, поперечные сечения которых образуют равнобедренную трапецию, обращенную малым основанием в сторону внешней поверхности корпусов устройства и охватывающих устройство со всех сторон сверху донизу, за исключением топочного канала. Со стороны топочного канала конструкцию устройства закрывают две более короткие ламели, доходящие до верха топочного канала. Внешняя сторона длинных и коротких ламелей имеет прорезной узорчатый рисунок, позволяющий, помимо прочего, оценивать визуально состояние теплоаккумулирующих элементов. Поверхность устройства под топочным каналом закрыта накладной пластиной с прорезным узорчатым рисунком. Ламели крепятся по окружности к плоскому ободу верхнего корпуса устройства с помощью крепежных элементов, например, болтов и дополнительно могут опираться, например, с помощью закрепленного на ламелях с внутренней стороны уголка на многогранную плиту, отделяющую верхний корпус устройства от нижнего. Внутрь ламелей укладываются теплоаккумулирующие элементы, обеспечивающие защиту от жесткого инфракрасного излучения и являющиеся источником так называемого «мягкого» тепла.
Для замены теплоаккумулирующих элементов внешней каменки, например, если необходимо вынуть потрескавшийся или лопнувший камень или удалить образовавшуюся крошку и пыль, нет необходимости выгружать весь объем камней из внешней каменки устройства, достаточно снять ту или иную ламель.
Для доступа к отверстию со съемной крышкой внутренней каменки при необходимости замены теплоаккумулирующих элементов внутренней каменки или установки режима эксплуатации устройства, достаточно снять две или три ламели, находящиеся перед ним.
Сверху устройство закрывается декоративной крышкой, состоящей из двух волнообразных половин, с прорезным узорчатым рисунком на каждой из них и отверстием под котловой патрубок посередине, которая закрывает расположенные в верхней части устройства теплоаккумулирующие элементы. Теплоаккумулирующие элементы внешней каменки экранируют жесткое инфракрасное излучение, которое исходит от стенок топки, когда печь сильно раскалена.
Конструкция создана на основе экспериментов и улучшает потребительские свойства устройства за счет совершенствования условий эксплуатации и обслуживания.
Техническим результатом является защита от жесткого инфракрасного излучения, возможность визуальной оценки состояния теплоаккумулирующих элементов и обеспечения «мягкого» тепла за счет конструктивных особенностей устройства.
Краткое описание чертежей.
Общий вид и расположение существенных элементов устройства представлены графическими изображениями: (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4).
Устройство состоит из двух частей: верхнего корпуса 1 (фиг. 1) и нижнего корпуса 2 (фиг.1), отделенных друг от друга плоской плитой 3 (фиг.1, фиг.2) в виде выступающего за края корпусов многогранника с закругленными вершинами. Внутри верхнего корпуса 1 (фиг.1) находится внутренняя каменка 4 (фиг.1), одна их граней которой является общей с верхним корпусом 1 (фиг.1). Между остальными гранями верхнего корпуса 1 (фиг.1) и внутренней каменки 4 (фиг.1) имеется зазор.
На общей с внутренней каменкой 4 (фиг.1) грани верхнего корпуса 1 (фиг.1) устройства расположено отверстие со съемной крышкой 5 (фиг.2) с соплом 6 (фиг. 2).
Верхний корпус 1 (фиг.1) устройства закрыт сверху круглой плоской плитой 7 (фиг.1), выступающей за края корпуса, по краям которой закреплен вертикально ориентированный плоский обод 8 (фиг.2).
Нижний корпус 2 (фиг. 1) устройства с опорными ногами служит топкой и имеет топочный канал 9 (фиг. 2) с дверцей.
Снаружи устройство закрыто внешней каменкой, образованной длинными ламелями 10 (фиг.3, фиг.4) в форме трапециевидных призм с заглушками 11 (фиг. 4) в нижних основаниях, охватывающих устройство со всех боковых сторон сверху донизу, за исключением топочного канала 9 (фиг.2). Над топочным каналом 9 (фиг.2) конструкцию устройства закрывают две более короткие ламели 12 (фиг.3), доходящие до верха топочного канала 9 (фиг.2). Внешняя сторона длинных ламелей 10 (фиг.3, фиг.4) и более коротких ламелей 12 (фиг.3) имеют прорезной узорчатый рисунок. Поверхность устройства под топочным каналом закрыта накладной пластиной 13 (фиг.3) с прорезным узорчатым рисунком.
Сверху устройство закрыто крышкой 14 (фиг.3), состоящей из двух волнообразных половин, с прорезным узорчатым рисунком на каждой из них, которая закрывает расположенные в верхней части верхнего корпуса 1 (фиг.1) устройства теплоаккумулирующие элементы.
Ламели 10 (фиг.3, фиг.4) и 12 (фиг.3) крепятся по окружности к плоскому вертикально ориентированному ободу 8 (фиг.2) верхнего корпуса 1 (фиг.1) устройства с помощью, например, болтов 15 (фиг.4).
Дополнительно ламели 10 (фиг.3, фиг.4) и 12 (фиг.3) могут, например, опираться с помощью закрепленного с внутренней стороны ламелей уголка 16 (фиг.4) на плоскую плиту 3 (фиг.1, фиг.2).
Осуществление полезной модели.
Устройство работает следующим образом. Перед эксплуатацией устройства внутренняя каменка 4 (фиг.1) загружается теплоаккумулирующими элементами через отверстие со съемной крышкой 5 (фиг.2), ламели 10 (фиг.3, фиг.4) и 12 (фиг.3) заполняются теплоаккумулирующими элементами и крепятся поочередно по окружности к плоскому вертикально ориентированному ободу 8 (фиг.2) верхнего корпуса 1 (фиг.1) устройства с помощью, например, болтов 15 (фиг.4).
Дополнительно ламели 10 (фиг.3, фиг.4) и 12 (фиг.3) могут, например, опираться на плоскую плиту 3 (фиг.1, фиг.2) с помощью закрепленного с внутренней стороны ламелей уголка 16 (фиг.4).
В результате сгорания топлива в нижнем корпусе 2 (фиг. 1), являющимся топкой устройства, происходит интенсивное нагревание теплоаккумулирующего материала во внутренней каменке 4 (фиг. 1) устройства. Пламя и дымовые газы огибают внутреннюю каменку 4 (фиг. 1), что позволяет обеспечивать высокотемпературный режим работы устройства. Конвекция воздуха осуществляется между внешней каменкой, образованной ламелями 10 (фиг.3, фиг.4) и 12 (фиг.3) и верхним 1 (фиг. 1) и нижним 2 (фиг. 1) корпусами устройства, обеспечивая интенсивный и равномерный теплообменный процесс.
Высокотемпературный режим эксплуатации устройства предполагает периодическую замену теплоаккумулирующих элементов и удаление каменной крошки для обеспечения эффективной работы устройства. Замена теплоаккумулирующих элементов в ламелях 10 (фиг.3, фиг.4) и/или 12 (фиг.3) производится только в том месте, где это необходимо, достаточно снять одну или несколько ламелей поочередно, очистить от крошки, заменить треснувшие или разрушенные теплоаккумулирующие элементы и установить обратно. Прорезной узорчатый рисунок позволяет визуально исследовать состояние теплоаккумулирующих элементов внешней каменки.
Для доступа к отверстию со съемной крышкой 5 (фиг. 2) внутренней каменки 4 (фиг. 1), при необходимости замены теплоаккумулирующих элементов внутренней каменки или установки режима эксплуатации устройства, например, режима мелкодисперсного пара, с помощью сопла 6 (фиг. 2), достаточно снять две или три ламели, находящиеся перед отверстием со съемной крышкой 5 (фиг. 2)  и затем, после замены теплоаккумулирующих элементов внутренней каменки 4 (фиг. 1) или установки режима эксплуатации устройства, снова установить их на место, закрепив на ободе 8 (фиг.2).