RU175362U1 - PERIODIC BATHING STOVE - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области тепловой техники, а именно к бытовым печам периодического действия, и может быть использована, в частности, для обогрева парильни бани «по-черному». Банная печь-каменка периодического действия содержит корпус, топку с дверкой, находящейся вне парилки, топливный канал, колосниковую решетку, поддувало. Топка выполнена в виде куполообразной каркасной металлической конструкции, поверх которой укладывают камни, а корпус выполнен в виде объемной вертикально ориентированной металлической конструкции с крышкой. Предложенное решение позволяет повысить энергетическую эффективность печи периодического действия для бани «по-черному», обеспечивает высокий КПД и создает в парной по-настоящему сбалансированный микроклимат русской бани.The utility model relates to the field of thermal technology, namely to domestic batch ovens, and can be used, in particular, for heating the steam room of the bath “in black”. The batch-type sauna heater contains a housing, a firebox with a door located outside the steam room, a fuel channel, a grate, and a blower. The furnace is made in the form of a dome-shaped frame metal structure, on top of which stones are laid, and the body is made in the form of a volumetric vertically oriented metal structure with a cover. The proposed solution allows you to increase the energy efficiency of the batch furnace for a "black" bath, provides high efficiency and creates a truly balanced microclimate of the Russian bath in the steam room.

Description

Полезная модель относится к области тепловой техники, а именно к бытовым печам периодического действия, и может быть использована, в частности, для обогрева парильни бани «по-черному».The utility model relates to the field of thermal technology, namely to domestic batch ovens, and can be used, in particular, for heating the steam room of the bath “in black”.

Известны печи периодического действия. В таких печах теплонакопительные камни нагреваются открытым огнем. Температура камней в нижней части достигает 1000°C, а в верхней до 500°C. При таких температурах сажа полностью сгорает, и после протопки печи с камней получают качественный мелкодисперсный, перегретый пар.Known furnaces of periodic action. In such furnaces, heat-accumulating stones are heated by open fire. The temperature of the stones at the bottom reaches 1000 ° C, and at the top up to 500 ° C. At these temperatures, the soot completely burns out, and after the furnace is smoked, high-quality finely dispersed, superheated steam is obtained from the stones.

Известны печи периодического действия для бани «по-черному», которые расположены непосредственно в парильном помещении и представляют собой очаг, стенки которого по периметру выложены из камней или кирпичей. Свод очага закладывается большим количеством камней.Known furnace of periodic action for the bath "in the black", which are located directly in the steam room and represent a hearth, the walls of which around the perimeter are laid out of stones or bricks. The arch of the hearth is laid with a large number of stones.

Обслуживание такой печи - растопка, поддержание огня приходится проводить в задымленном помещении, что вызывает определенные неудобства, кроме этого, открытые камни после окончания топки печи охлаждаются конвекционными потоками, что сокращает время сохранения необходимой для парения температуры камней.Maintenance of such a furnace is kindling, fire maintenance has to be carried out in a smoky room, which causes some inconvenience, in addition, open stones after the furnace is finished are cooled by convection flows, which reduces the time required to keep the temperature of the stones soaring.

Известна печь для бани по-черному https://www.youtube.com/watch?v=IUwDFd4cVqU, которая содержит топку, выносной топливный канал. Процесс горения происходит в топке, которая находится непосредственно в парильном помещении, а закладку дров производят через топливный канал из соседнего помещения или с улицы.A well-known black oven for a bath https://www.youtube.com/watch?v=IUwDFd4cVqU, which contains a firebox, an external fuel channel. The combustion process takes place in the furnace, which is located directly in the steam room, and the firewood is laid through the fuel channel from the neighboring room or from the street.

Недостатком данной печи является то, что она не оснащена дверкой и нагретые камни быстро охлаждаются, тем самым сокращая время приема паровоздушных ванн.The disadvantage of this furnace is that it is not equipped with a door and the heated stones are quickly cooled, thereby reducing the time for receiving steam baths.

Известна печь компании «Волковские технологии» http://volkovpar.ru/building/banya-po-chernomu.html, внутренняя часть корпуса которой выложена из шамотного кирпича, а наружная - из красного кирпича. Топка печи производится из соседнего помещения через топливный канал. Потолок над печкой изолирован суперсилом и декорирован нержавейкой. Дым во время протопки проходит через камни и выходит из помещения через вентиляционную трубу с установленным на нее дымососом.The well-known oven of the company "Volkovsky Technologies" http://volkovpar.ru/building/banya-po-chernomu.html, the inside of which is made of fireclay bricks, and the outside - of red bricks. The furnace furnace is produced from an adjacent room through the fuel channel. The ceiling above the stove is insulated with superpower and decorated with stainless steel. Smoke during a fire passes through stones and leaves the room through a ventilation pipe with a smoke exhauster installed on it.

Недостатком является большая масса печи, выложенной из кирпича, нагрев которой требует значительного увеличения времени и количества дров.The disadvantage is the large mass of the stove, made of bricks, the heating of which requires a significant increase in time and amount of firewood.

Наиболее близкой по технической сути и достигаемому результату - прототипом, является теплоемкая печь-каменка периодического действия по заявке на изобретение №2007110971, F24B 1/18, публ. 10.10.2008. Печь содержит корпус со сквозным управляемым каналом, топку с дверкой, находящейся вне парилки, поддувало, дверку выхода пара из каменки и дымоход.The closest in technical essence and the achieved result - the prototype, is a heat-intensive furnace-heater of periodic action according to the application for invention No. 2007110971, F24B 1/18, publ. 10/10/2008. The furnace contains a body with a through controlled channel, a furnace with a door located outside the steam room, a blower, a steam exit door from the heater and a chimney.

Недостатком такой печи является форма решетки для укладки камней. Горизонтальное положение решетки не позволяет разместить оптимально большую массу камней. Толстый слой камней будет плохо прогреваться и повлечет за собой увеличение габаритов печи. Незначительная масса камней делает печь неэффективной. Кроме этого, эффективность печи снижена за счет потери тепла через дымоход.The disadvantage of this furnace is the shape of the grating for laying stones. The horizontal position of the lattice does not allow to place an optimally large mass of stones. A thick layer of stones will not heat up well and will entail an increase in the dimensions of the furnace. A small mass of stones makes the furnace ineffective. In addition, the efficiency of the furnace is reduced due to heat loss through the chimney.

Задачей полезной модели является повышение энергетической эффективности печи периодического действия для бани «по-черному».The objective of the utility model is to increase the energy efficiency of a batch furnace for a black-bath.

Сущность полезной модели заключается в том, что в банной печи периодического действия, содержащей корпус, топку, дверку, находящуюся вне парилки, топливный канал, колосниковую решетку, поддувало, отличающейся тем, что топка выполнена в виде куполообразной каркасной металлической конструкции, поверх которой укладывают камни, корпус выполнен в виде объемной вертикально ориентированной металлической конструкции с крышкой.The essence of the utility model lies in the fact that in a batch oven of periodic action, comprising a body, a furnace, a door located outside the steam room, a fuel channel, a grate, a blower, characterized in that the furnace is made in the form of a dome-shaped frame metal structure, on top of which stones are laid , the body is made in the form of a volumetric vertically oriented metal structure with a lid.

На крышке выполнено отверстие с заслонкой для подачи воды на камни и выхода пара.A hole with a flap is made on the lid to supply water to the stones and release steam.

Отверстие с заслонкой для подачи воды на камни выполнено в корпусе. Корпус выполнен из листового металла, поверхность которого имеет высокий коэффициент отражения теплового излучения. Дверка выполнена с использованием жаропрочного стекла.A hole with a flap for supplying water to the stones is made in the housing. The housing is made of sheet metal, the surface of which has a high reflectivity of thermal radiation. The door is made using heat-resistant glass.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного технического решения условию патентоспособности «новизна».The analysis of the prior art made it possible to establish that analogues that are characterized by a combination of features identical to all the features of the claimed technical solution are absent, which indicates the conformity of the claimed technical solution to the patentability condition of “novelty”.

Применение открытого огня в закрытых помещениях позволяет максимально использовать теплоту горячих дымовых газов, повышая эффективность работы печи.The use of open fire in enclosed spaces allows the maximum use of the heat of hot flue gases, increasing the efficiency of the furnace.

В предложенном устройстве наличие топки, выполненной в виде куполообразной каркасной металлической конструкции, позволяет организовать объем для укладки и горения дров. Кроме этого, данная конструкция топки позволяет дыму свободно проходить к камням, нагревая их, что повышает энергетическую эффективность печи.In the proposed device, the presence of the furnace, made in the form of a domed frame metal structure, allows you to organize the volume for laying and burning firewood. In addition, this design of the furnace allows smoke to pass freely to the stones, heating them, which increases the energy efficiency of the furnace.

Куполообразная форма топки позволяет равномерно прогреть большую массу камней благодаря размещению их слоем, оптимальным по толщине, так как куполообразная форма топки позволяет достичь максимальную площадь поверхности по сравнению с другими формами при одном и том же объеме. Все эти признаки топки позволяют эффективно использовать тепловую энергию дымовых газов для нагрева камней.The domed shape of the furnace allows you to uniformly warm up a large mass of stones due to their placement with a layer that is optimal in thickness, since the domed shape of the furnace allows you to achieve a maximum surface area compared to other forms with the same volume. All these signs of the furnace allow you to effectively use the thermal energy of flue gases to heat the stones.

Корпус печи, выполненный в виде объемной вертикально ориентированной металлической конструкции, во время топки печи эксплуатируется без крышки. Вертикальные стенки корпуса направляют дымовые газы сгорания предпочтительно вверх, не позволяя им распространяться по всему помещению сразу после выхода из печи. Отдавая тепло потолку и стенам, дымовые газы остывают, опускаются и беспрепятственно распространяются по всему помещению. Внутренняя часть корпуса покрыта сажей, имеет высокую степень черноты и, нагреваясь от камней, она излучает тепло обратно камням. Это позволяет достичь более высокую температуру камней за более короткое время. Этот процесс повышает энергетическую эффективность печи.The furnace body, made in the form of a volumetric vertically oriented metal structure, is operated without a cover during furnace heating. The vertical walls of the casing direct combustion fumes preferably upward, preventing them from spreading throughout the room immediately after leaving the furnace. Giving heat to the ceiling and walls, the flue gases cool, fall and freely spread throughout the room. The inside of the case is covered with soot, has a high degree of blackness and, when heated from stones, it radiates heat back to the stones. This allows you to achieve a higher temperature of the stones in a shorter time. This process increases the energy efficiency of the furnace.

Использование металла, поверхность которого имеет высокий коэффициент отражения теплового излучения, позволяет повысить эффективность печи. Распределение излучения имеет существенно большую долю внутрь печи потому, что закопченная внутренняя поверхность имеет существенно большую степень излучения, чем зеркальная наружная поверхность.The use of metal, the surface of which has a high reflectivity of thermal radiation, can improve the efficiency of the furnace. The distribution of radiation has a significantly larger share inside the furnace because the smoked inner surface has a significantly greater degree of radiation than the mirrored outer surface.

Размещение крышки на корпусе печи после окончания топки способствует созданию замкнутого объема. Это исключает конвекционные потоки, охлаждающие камни, и тем самым увеличивает время сохранения высокой температуры камней.Placing the lid on the furnace body after the end of the furnace contributes to the creation of a closed volume. This eliminates convection currents cooling the stones, and thereby increases the retention time of the high temperature of the stones.

Использование светопрозрачной дверки на топливном канале позволяет контролировать загрузку топки и процесс горения дров в печи, кроме этого, освещать смежное с парильней помещение.The use of a translucent door on the fuel channel allows you to control the loading of the furnace and the process of burning wood in the furnace, in addition, to illuminate the adjacent room with the steam room.

Сущность заявленного технического решения поясняется примером конкретного исполнения и чертежами.The essence of the claimed technical solution is illustrated by an example of a specific design and drawings.

На фиг. 1 представлен общий вид печи в аксонометрической проекции;In FIG. 1 shows a general view of the furnace in axonometric projection;

на фиг. 2 - вид печи в разрезе во время топки.in FIG. 2 is a sectional view of a furnace during a furnace.

Печь периодического действия выполнена в виде жесткой пространственной конструкции и содержит топливный канал 1, дверцу 2, топку 3 в виде куполообразной каркасной металлической конструкции, корпус 4, выполненный из листовой стали Aisi 439, крышку 5, люк с заслонкой 6 для подачи воды на камни, колосниковую решетку 7, поддувало 8, с возможностью регулирования подачи воздуха. Люк с заслонкой 6 может быть выполнен в корпусе (на чертеже не показан). Для безопасной работы печи и прохода топливного канала через стену используются теплоизолирующие материалы и теплоизолирующая конструкция (на чертеже не показана).The batch furnace is made in the form of a rigid spatial structure and contains a fuel channel 1, a door 2, a furnace 3 in the form of a domed frame metal structure, a housing 4 made of Aisi 439 sheet steel, a cover 5, a hatch with a shutter 6 for supplying water to the stones, grate 7, blown 8, with the ability to control the air supply. A hatch with a shutter 6 can be made in the housing (not shown in the drawing). For safe operation of the furnace and the passage of the fuel channel through the wall, heat insulating materials and a heat insulating structure (not shown) are used.

Печь работает следующим образом.The furnace operates as follows.

В зависимости от объема парильного помещения, рассчитывается тепловой баланс с учетом теплотворной способности, например, березовых дров, времени комфортного пребывания в парной и тепловых потерь. В конкретном примере, по расчетам, в зависимости от количества и темпа сжигаемых дров, объем топки составляет 50 литров. Это объем куполообразной каркасной топки, в данном примере полусферы, обложенной снаружи камнями. Рассчитывая площадь поверхности полусферы и зная необходимую массу камней при их плотности 3500 кг/м³, выкладываем камни слоем толщиной 10-25 см. В данном примере используется теплоаккамулирующий камень талькохлорит. Камни укладывают таким образом, чтобы перекрывались стыки между камнями, чтобы дым изгибался, а не шел прямо. Камни держатся на корпусе топки 3 за счет сил тяжести. Предложенная форма топки позволяет нагреть большую массу камней. В примере конкретного выполнения на каркас топки выложено 500 кг камней. Укладывают внутрь топки дрова через дверцу 2, находящуюся в смежном помещении, убирают с корпуса 4 крышку 5 и поджигают дрова. Поддувалом 8 регулируют интенсивность горения и полноту сжигания газов.Depending on the volume of the steam room, the heat balance is calculated taking into account the calorific value, for example, birch firewood, the time of a comfortable stay in the steam room and heat loss. In a specific example, according to calculations, depending on the quantity and rate of firewood burned, the volume of the furnace is 50 liters. This is the volume of the dome-shaped frame furnace, in this example a hemisphere, lined with stones from the outside. Calculating the surface area of the hemisphere and knowing the necessary mass of stones at a density of 3500 kg / m ³ , we lay out the stones with a layer 10–25 cm thick. In this example, heat-accumulating stone talchochlorite is used. The stones are laid in such a way that the joints between the stones overlap, so that the smoke bends rather than straight. The stones are held on the body of the furnace 3 due to gravity. The proposed shape of the furnace allows you to heat a large mass of stones. In an example of a specific embodiment, 500 kg of stones are laid out on the furnace frame. They put firewood inside the firebox through the door 2 located in the adjacent room, remove the cover 5 from the body 4 and set fire to the wood. Blast 8 regulate the intensity of combustion and the completeness of combustion of gases.

Вертикальные стенки корпуса 4 направляют продукты сгорания вверх. Горячие дымовые газы, поднимаясь вверх вдоль стенок корпуса 4, распространяются по всему помещению, смешиваются с воздухом парной и удаляются любым известным способом. После прогорания основной массы дров и уменьшив поддувалом поступления приточного воздуха, достигается эффект максимального нагрева камней за счет инфракрасного излучения. Через два часа после начала топки печи помещение парильни нагревается до необходимой температуры. Это гораздо быстрее по сравнению с прототипом После окончания режима горения в топке печи удаляют остатки золы, заливают водой угольки, закрывают поддувало 8, на корпус помещают крышку 5. Проветривают помещение. Режим для принятия паровоздушных процедур сохраняется 4-5 часов. Это больше, чем с кирпичной печью, так как теплоемкость талькохлорита составляет 0,98 Кдж/(кг × градус), а кирпича 0,8 Кдж/(кг × град). Для получения пара во время приема процедуры парения приоткрывают крышку 5 или люк заслонкой 6 и подают воду на раскаленные камни.The vertical walls of the housing 4 direct the combustion products up. Hot flue gases, rising up along the walls of the housing 4, spread throughout the room, mix with the steam room and are removed in any known manner. After burning the bulk of the firewood and reducing the supply air supply by the blower, the effect of maximum heating of the stones due to infrared radiation is achieved. Two hours after the start of the furnace, the steam room is heated to the required temperature. This is much faster compared to the prototype. After the end of the combustion mode, the ash remains are removed from the furnace, the coals are filled with water, the blower 8 is closed, the lid is placed on the housing 5. Ventilate the room. The mode for taking steam-air procedures lasts 4-5 hours. This is more than with a brick furnace, since the heat capacity of talc chloride is 0.98 KJ / (kg × degree), and brick 0.8 KJ / (kg × deg). To receive steam during the reception of the steam procedure, the lid 5 or hatch is opened with a shutter 6 and water is supplied to the hot stones.

Заявителем проведены испытания полноразмерного образца предложенной конструкции печи в бане «по-черному», которые подтвердили правильность технического решения для промышленного изготовления печей.The applicant has tested a full-size sample of the proposed furnace design in a “black” bathhouse, which confirmed the correctness of the technical solution for the industrial manufacture of furnaces.

Таким образом, предложено техническое решение, которое позволяет повысить энергетическую эффективность печи периодического действия для бани «по-черному», обеспечивает высокий КПД и создает в парной по настоящему сбалансированный микроклимат русской бани.Thus, a technical solution has been proposed that can increase the energy efficiency of a batch-type baking oven for a black-skinned bath, provides high efficiency and creates a truly balanced Russian bath microclimate in the steam room.

Claims (5)

1. Банная печь-каменка периодического действия, содержащая корпус, топку, дверку, находящуюся вне парилки, топливный канал, колосниковую решетку, поддувало, отличающаяся тем, что топка выполнена в виде куполообразной каркасной металлической конструкции, поверх которой укладывают камни, а корпус выполнен в виде объемной вертикально ориентированной металлической конструкции с крышкой.1. Sauna stove-furnace of periodic action, comprising a housing, a furnace, a door located outside the steam room, a fuel channel, a grate, blown, characterized in that the furnace is made in the form of a dome-shaped frame metal structure, on top of which stones are laid, and the body is made in a volumetric vertically oriented metal structure with a cover. 2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что на крышке выполнено отверстие с заслонкой для подачи воды на камни и выхода пара.2. The furnace according to claim 1, characterized in that a hole is made on the lid with a flap for supplying water to the stones and steam output. 3. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что отверстие с заслонкой для подачи воды на камни выполнено в корпусе.3. The furnace according to claim 1, characterized in that the hole with a flap for supplying water to the stones is made in the housing. 4. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что корпус выполнен из листового металла, поверхность которого имеет высокий коэффициент отражения теплового излучения.4. The furnace according to claim 1, characterized in that the casing is made of sheet metal, the surface of which has a high reflection coefficient of thermal radiation. 5. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что дверка выполнена с использованием жаропрочного стекла.5. The furnace according to claim 1, characterized in that the door is made using heat-resistant glass.

Images