АКВАПЕЧЬ КУЦЕНКО
AQUAFURNACE BY KUTSENKO

Изобретение относится к санитарно-гигиеническим сооружениям, в частности к банным печам, и может использоваться в индивидуальных, сельских, банях городского типа и спортивно-оздоровительных комплексах.
Известно, что дрова - наиболее распространенный вид топлива для банных печей, они в печах горят при температуре 800-900°C. Печи бывают со стенками из кирпичей и из металла.
Известны печи закрытого типа, например в металлическом корпусе. По высоте такая печь разделена на три зоны: нижняя служит топкой, средняя - каменкой, верхняя предназначена для нагрева воды. Кожух печи в зонах топки и каменки выкладывают внутри красным кирпичом на ребро. Над топкой на обрезки рельс укладывают камни. Воду в каменку подают через боковое паровое отверстие в кожухе, закрытое дверкой. Над каменкой размещают емкость с крышкой, вода в которой нагревается дымовыми газами, выходящими через дымовую трубу. Преимущества такого расположения емкости для нагрева воды состоит в том, что большая часть тепла отдается камням, и вода не закипает, тем самым поддерживается низкая относительная влажность воздуха бани (см. И. Шульгин. Вы строите баню. Киев: Урожай, 1993, с.82). Однако такая печь дает мало тепла и не может быть использована для больших помещений.
Известны металлические печи, например печь-каменка конструкции Михайлова (см. там же, с.88). Печь сваривают из стальных листов толщиной 3-5 мм. В ней два дымохода: основной - предназначен для топки, дополнительный - для выпуска дыма и угарного газа, когда баня уже натоплена, а дрова еще не прогорели. Печь состоит из топки с поддувалом, каменки, трубы. В комплект входят две задвижки - большая и малая, решетка каменки и решетка поддувала. На переднем выступе печи над топкой устанавливают бак для горячей воды. Во время топки печи вода в баке нагревается почти до кипения. Когда печь топится, открытой оставляют только большую задвижку во фланце не трубе, малая задвижка закрыта. Когда дрова почти догорели, можно открыть малую задвижку, а большую закрыть. Остаточный дым и угарный газ пройдут по второму каналу, минуя каменку. Открыв дверку каменки и плеснув 1-2 стакана горячей воды на камни, получают сухой горячий пар. Печь устанавливают не ближе чем на 25 см от стены. Для уменьшения нагрева стены внутреннюю поверхность топки, обращенную к стене, выкладывают кирпичом на ребро. Это не позволяет печи с этой стороны раскаляться докрасна. Однако такая конструкция печи имеет следующие недостатки: вдоль стены с зазором 5 см устанавливают плоский асбестоцементный лист или стальной лист на высоту печи. Асбестоцементный лист вреден для здоровья, а кроме того, при температуре воздуха выше 80°C возможно обжигание носоглотки и бронхов, при 150°C образуется жесткое инфракрасное излучение, вредное для здоровья, а в воздухе происходит выгорание органических составляющих и кислорода воздуха. При установке любой металлической печи необходимо осуществить следующие противопожарные мероприятия: наружные поверхности печи, труб, дымовых каналов, близко расположенные к горючим конструкциям, изолируют негорючими теплоизолирующими материалами, например кирпичом (что значительно удорожает конструкцию) или асбестом, который вреден для здоровья.
Известна универсальная печь из металла, содержащая топку с поддувалом над которой размещена каменка закрытого типа и дымоход, при этом стенки универсальной печи выполнены двойными с возможностью заполнения пространства между стенками водой или иным теплоносителем, а наружные стенки универсальной печи снабжены устройствами для подвода и отвода теплоносителя, каменка в верхней части оборудована отверстиями для подачи воды и отвода водяного пара (см. пат. UA №51446, МПК F24H 1/00, F24C 1/00, опубл. 12.07.2010, Бюл №13, 2010).
Известная банная печь выбрана в качестве прототипа. Прототип и заявляемое устройство имеют следующие общие признаки:
- топка с поддувалом;
- каменка закрытого типа в верхней части оборудована отверстиями для подачи воды и отвода водяного пара;
- труба дымохода;
- стенки печи выполнены двойными с возможностью заполнения пространства между стенками водой или иным теплоносителем;
- наружные стенки печи снабжены устройствами для подвода и отвода теплоносителя
В основу изобретения поставлена задача создания экономичной в эксплуатации, удобной в изготовлении и эксплуатации аквапечи, например, для использования в бане.
Поставленная задача решена в аквапечи Куценко, содержащей основной дымоход, топку с поддувалом, над которой размещена каменка закрытого типа в верхней части которой выполнены отверстия для подачи воды и отвода водяного пара, стенки аквапечи выполнены двойными с возможностью заполнения пространства между стенками водой или иным теплоносителем, при этом наружные стенки аквапечи снабжены устройствами для подвода и отвода теплоносителя, отличающаяся тем, что аквапечь дополнительно снабжена системой подачи воздуха в верхнюю зону горения первого колпака и внутренний дымоход, при они выполнены в виде трубы и/или нескольких труб, расположенных параллельно стенкам аквапечи таким образом, что дополнительная система подачи воздуха в верхнюю зону горения в своей нижней части размещена в поддувале, а ее верхняя часть расположена в верхней зоне горения первого колпака, внутренний дымоход в своей нижней части максимально приближен к топке, а в своей верхней части минимально выступает над поверхностью первого колпака, а основной дымоход размещен во втором колпаке таким образом, что его нижняя часть максимально приближена к перегородке между первым и вторым колпаком, при этом топка выполнена футерованной.
Новым в заявляемой авкапечи является то, что аквапечь дополнительно снабжена системой подачи воздуха в верхнюю зону горения первого колпака и внутренний дымоход, при они выполнены в виде трубы и/или нескольких труб, расположенных параллельно стенкам аквапечи таким образом, что дополнительная система подачи воздуха в верхнюю зону горения в своей нижней части размещена в поддувале, а ее верхняя часть расположена в верхней зоне горения первого колпака, внутренний дымоход в своей нижней части максимально приближен к топке, а в своей верхней части минимально выступает над поверхностью первого колпака, а основной дымоход размещен во втором колпаке таким образом, что его нижняя часть максимально приближена к перегородке между первым и вторым колпаком, при этом топка выполнена футерованной.
Существенные отличия, которые заявляются, позволяют получить следующий технический результат: создать экономичную и простую и удобную при изготовлении и эксплуатации акво печь, которую можно использовать, например, в бане и для иных целей.
Аквапечь выполнена в виде металлического цилиндра с двойными стенками, которые выполнены с возможностью заполнения пространства между стенками водой, или иным теплоносителем. Наружная стенка аквапечи снабжена устройствами для подачи и отвода теплоносителя. Над поддувалом размещена топка, над топкой размещена каменка закрытого типа, которая в верхней части снабжена отверстиями для подачи воды и отвода водяного пара. Параллельно двойным стенкам аквапечи расположена система подачи вторичного воздуха в верхнюю зону горения в виде труб, нижняя часть которых расположена в районе поддувала, а верхняя часть расположена в верхней зоне горения между топкой и перегородкой. Аквапечь Куценко оборудована системой дополнительных дымоходов, которые образуют систему дымооборотов в виде колпаков из труб и/или системы труб. Первый колпак образован внутренними стенками аквапечи и перегородкой, а второй колпак размещен над первым и образован внутренними стенками аквапечи и перегородкой. При этом воздух нагретый от топки длительное время находится в верхней части первого колпака, а остывая, опускается и попадает в дополнительный дымоход. При этом воздух и дымовые газы попадают во второй колпак, где также находятся длительное время, а остывая, опускаются и попадают в дымоход. Таким образом, внутри аквапечи, воздух и дымовые газы, перемещаясь по системе труб внутри колпаков, выходят наружу через основной дымоход только после того, как отдадут свое тепло стенкам аквапечи. Топка выполнена футерованной.
На фиг.1 приведен внешний вид аквапечи (вид сбоку).
На фиг.2 приведен вид аквапечи в разрезе (поперечный разрез).
Аквапечь включает поддувало1, над которым размещена топка 2, а над ней размещена каменка закрытого типа 3. Аквапечь оборудована основным дымоходом 4. Стенки аквапечи выполнены двойными - внутренняя 5 и наружная 6 и расположены относительно друг друга с промежутком 7, в пространство которого заполняют водой, или иным теплоносителем, наружная стенка 6 снабжена устройствами 8 для подвода и отвода теплоносителя, а каменка 3 в верхней части оборудована отверстиями 9 для подачи воды и отвода водяного пара. Параллельно двойным стенкам аквапечи 5 и 6 расположена система подачи вторичного воздуха в верхнюю зону горения в виде труб 10, нижняя часть которой расположена в районе поддувала 1, а ее верхняя часть расположена в верхней зоне горения между топкой 2 и нижней частью каменки 3. Аквапечь оборудована дополнительным дымоходом в виде трубы 11, которая расположена параллельно стенкам аквапечи 5 и 6 таким образом, что в своей нижней части она максимально приближена к топке 2, а в своей верхней части - минимально выступает над каменкой 3. Аквапечь имеет перегородку 12, которая отделяет первый (I) колпак от второго (II) колпака. Первый колпак(1) образован внутренними стенками аквапечи 5 и перегородкой 12, а второй колпак (II) расположен над первым над перегородкой 12. При этом воздух, нагретый от топки 2 длительное время находится в верхней части первого колпака (I), а остывая - опускается и попадает в дополнительный дымоход 11. После этого воздух и дымовые газы попадают во второй колпак (II), где также находятся длительное время, а остывая, опускаются и попадают в основной дымоход 4. Топка выполнена футерованной.
Заявляемая аквапечь работает следующим образом.
В топку 2 помещают дрова и поджигают их. Поднимающееся тепло и газы, образующиеся при сгорании дров, нагревают каменку 3. В нижней части аквапечи, параллельно ее двойным стенкам 5 и 6 расположена система подачи вторичного воздуха в верхнюю зону горения в виде трубы 10. Ее нижняя часть расположена в районе поддувала 1, а ее верхняя часть расположена в верхней зоне горения топки 2. Дополнительный воздух, поступая в верхнюю часть топки 2 по трубе 10, обеспечивает горение в первом колпаке (I), поднимая температуру горения. Потом остывая, воздух и газы опускаются вниз топки 2, откуда попадают в дополнительный дымоход 11. Этот дополнительный дымоход 11 отводит воздух и газы, которые остаются, во второй колпак (II) - искрогаситель. По нему они поднимаются наверх и отдают тепло стенкам печи и каменке 3, потом опускаются и попадают в основной дымоход 4. Таким образом, разогретый воздух дополнительно задерживается в обоих колпаках (I) и (II), в результате чего они намного эффективнее отдают свое тепло каменке 3 и воде, находящейся в пространстве 7 между двойными стенками печи 5 и 6, которая быстро нагревается максимально до кипения (100°C). При этом, снаружи аквапечи воздух не нагревается выше этой температуры. В результате вокруг аквапечи создаются комфортные для человека условия - низкая температура воздуха в помещении, где установлена такая печь, наличие паровоздушной смеси для парилки. На разогретую каменку 3 вода поступает через соответствующие отверстия 9, в результате создается пар, который через эти же самые отверстия 9 выходит в помещение, где установлена аквапечь. Когда аквапечь перестают топить, то вода, которая находится в пространстве 7 между стенками 5 и 6, остывая, просушивает помещение бани. Аквапечь можно использовать также для отопления любых помещений, для получений горячей воды, при этом через устройство 8 для подведения и отведения любого теплоносителя осуществляют отопление любой замкнутой системы или осуществляют отбор воды.
При использовании печи-прототипа для доведения до кипения 100 л воды, находящейся в пространстве 7 между стенками 5 и 6 необходимо 50 кг дров, а при использовании заявляемой аквапечи тех же размеров с тем же количеством воды достаточно 6 кг дров.
Заявляемая аквапечь экономична, удобна в изготовлении и эксплуатации, посетители бани, где установлена аквапечь Куценко, находятся в комфортных условиях.