FI96272B - Sähkökäyttöinen saunakiuas - Google Patents

Description

96272

SÄHKÖKÄYTTÖINEN SAUNAKIUAS ELEKTRISK BASTU-UGN

Esillä oleva keksintö kohdistuu sähkökäyttöiseen sauna-, kiukaaseen ja menetelmään sähkökäyttöisen saunakiukaan lämmittämiseksi.

5 On tunnettua lämmittää saunakiuas esim. kiukaaseen sovitetulla lämpövastuksilla. Saunan lämmittäminen tapahtuu osittain suoraan vastuksilla osittain vastuksilla kuumennettavien kivien välityksellä. Tällaisen sähkökiukaan lämpöä ei kuitenkaan pidetä parhaana mahdollisena. Lämpö-10 vastuksille roiskuva vesi ei liioin anna miellyttäviä löylyjä.

Ongelma on yritetty ratkaista suomalaisessa patentissa nro 72870 esitetyllä kiuasrakenteella eli sulkemalla lämmitys-15 vastusspiraali vuolukiven sisään, jolloin saunan lämmittäminen tapahtuu vastuksella kuumennettavan vuolukiven välityksellä. Lämmön siirtyminen vastuksesta sitä ympäröivään vuolukivivaippaan on osoittautunut ongelmalliseksi. Suuren vuolukivivaipan sisään sovitettu vastusspiraali on 20 lämmitettävä hyvin korkeaan lämpötilaan, kiven kriittisen kestokyvyn rajamaille, saunan lämmittämiseksi kohtuullisessa ajassa.

Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada 25 aikaisempaa parempi sähkökäyttöinen saunakiuas ja menetelmä sen lämmittämiseksi.

Tarkoituksena on täten aikaansaada sähkökäyttöinen saunakiuas, jonka antama lämpö ja löylyt koetaan miellyttäviksi.

30

Edellä mainittujen tarkoitusperien saavuttamiseksi on keksinnön mukainen saunakiuas ja menetelmä sen lämmittämiseksi tunnettu siitä mitä on määritelty ensimmäisen ja kymmenennen patenttivaatimuksen tunnusmerkkiosissa.

2 96272

Keksinnön mukainen saunakiuas käsittää - lämpöä saunahuoneeseen luovuttavan osan, joka on muodostettu tukielementistä ja siihen yhdistetystä yhdestä tai edullisesti useasta induktiivisesti kuumennettavasta metal- 5 lielementistä, kuten metallitapista, -sauvasta tai -kuulasta, ja - eristävän vaipan sisään sovitetun induktiokelan, joka on yhdistetty lämpöä luovuttavaan osaan induktiivisesti kuumentamaan siihen kiinnitettyä yhtä tai useampaa metal- 10 lielementtiä.

Keksinnön mukaisessa saunakiukaassa ja sen lämmittämisessä on erikoista, että kiukaan lämmitys tapahtuu induktiivisesti. Kiuasta, eli sen lämmitettävässä osassa olevia metal-15 lielementtejä, metallitappeja, -sauvoja, -kuulia tms., kuumennetaan induktiivisesti. Induktiivinen lämmitys aikaansaadaan vaihtuvan induktiivisen magneettikentän avulla, joka synnytetään suuritaajuuksisella vaihtovirralla induktiokelassa. Induktiokela sovitetaan esim. tyypillises-20 sä keksinnön mukaisessa kiukaassa rengasmaiseksi tasokieru-kaksi kuumennettavia metallitappeja kannattavan levyn alapuolelle. Kuumennettavat tapit on kiinnitetty levyn yläpintaan induktiokelasta eristettynä. Induktiokela . suojataan erillisellä vaipalla, esim. sovittamalla kela 25 valumassaan. Suurella taajuudella vaihtelevan magneettikentän avulla synnytetään induktiokelalla metallitapeissa lämpööä synnyttäviä pyörrevirtoja. Lämpö johtuu tapeista edelleen tappeja kannattavaan tukielementtiin tai -levyyn, joka muodostaa kiukaassa lämpöä varaavan osan, josta lämpöä " 30 siirtyy edelleen saunahuoneeseen.

Keksinnön mukaisessa kiukaassa tukielementti on tyypillisesti vaakasuora laattamainen levy, joka samalla muodostaa kiukaan kansiosan. Induktiivisesti kuumennettavat metal-35 lielementit ovat tällöin tyypillisesti levyn yläpintaan \t ' «»! »UI 114«·' - 3 96272 kiinnitettyjä pystysuoria metallitappeja tai -sauvoja. Levy muodostetaan edullisesti vuolukivestä tai muusta vastaavasta lämpöä varaavasta ja suhteellisen hyvän lämmönjohtokyvyn omaavasta, mutta sähköä pääasiallisesti johtamattomasta, 5 materiaalista. Induktiokela sovitetaan tämän vuolukivilevyn alapuolelle siten, että sillä induktiivisesti aikaansaadaan lämpöä levyn yläpintaan sovitetuissa metallitapeissa.

Metallitappeja sovitetaan tyypillisesti vain määrätylle 10 alueelle vuolukivilevyssä kuitenkin edullisesti siten, että lämpö tästä osasta pääsee leviämään koko levyyn. Metallitapit voidaan esim. sovittaa pyöreälle, rengasmaiselle tai nelikulmion muotoiselle alueelle levyn keskikohtaan. Induktiokela sovitetaan levyn alapuolelle ja muotoillaan 15 siten, että sen vaikutus pääasiallisesti ja voimakkaimmin ulottuu levyn sille alueelle, johon metallitapit on sovitettu. Induktiokela voidaan näin asettaa esim. rengasmaiseksi tasokierukaksi eristävän vuolukivilevyn keskikohdan alle.

20

Metallitappeja tai muita vastaavia -elementtejä kantava tukilevy voidaan tietenkin haluttaessa sovittaa pystyasentoon tai mielivaltaiseen vinoon asentoon. Pystyasennossa oleva levy voidaan esim. helposti ja vähän tilaa vievästi 25 kiinnittää saunahuoneen seinään. Metallitapit tms. sovitetaan tällöin työntymään ulos levystä saunahuoneeseen. Induktiokela sovitetaan levyn ja seinän väliin.

Keksinnön mukaisessa kiukaassa käytetään tyypisllisesti 30 korroosion kestäviä, esim. teräksestä valmistettuja, metallitappeja tai -sauvoja, joita kuumennetaan induktiivisesti. Tapit suljetaan edullisesti vaipan tai hylsyn sisään, niiden suojaamiseksi suoralta kosketukselta veden kanssa. Samalla estetään haitallisten ionien irtoaminen ja 35 leviäminen saunahuoneeseen. Tukielementtiin kiinnitetyt 4 96272 tapit voidaan esim. päällystää kuumuutta kestävällä vuolu-kivivaipalla tai -hylsyllä, edullisesti sillä materiaalilla, josta tukielementti on valmistettu. Vaippaan tai hylsyyn voidaan edullisesti sorvata tai jyrsiä uria, jotka 5 lisäävät vaipan lämpöpinta-alaa.

Metallitapit voidaan kiinnittää suoraan niitä kannattavan tukielementin pintaan. Edullisesti tapit kuitenkin kiinnitetään levyn pintaan esim. jyrsimällä muodostettuihin 10 kantoihin tai vastaaviin kohoumiin. Tällöin metallitapin suojaava vaippa tai hylsy edullisesti muodostetaan sellaiseksi, että se myös suojaa ainakin osan tästä kannasta tai kohoumasta.

15 Pystysuoran metallitapin vaipan tai hylsyn kärki on edullisesti kovera, jolloin tappien päälle kaadettu löylyvesi ei kaikki valu suoraan pois tappien päältä vaan jää koveraan tilaan höyrystymään.

20 Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin oheisiin piirustuksiin viittaamalla, joissa

Kuvio 1 esittää erästä keksinnön mukaista saunakiuasta aksonometrisenä kuvantona;

, Kuvio 2 esittää kuvion 1 pystysuoraa leikkausta viivaa AA

25 pitkin;

Kuvio 3 esittää kuvion 2 vakasuoraa leikkausta viivaa BB

pitkin;

Kuvio 4 esittää kuvion 1 tukielementtiin sovitettua induktiivisesti kuumennettavaa metallitappia 30 pystysuorana leikkauksena, ja

Kuvio 5 esittää kuvion 4 metallitapin vaippaa päältä katsottuna.

Kuviossa l on esitetty keksinnön mukainen saunakiuas 10 35 vinosti ylhäältä päin katsottuna. Kiuas käsittää lämpöä 5 96272 saunahuoneeseen luovuttavan osan 12, joka on muodostettu laattamaisesta esim. vuolukivestä valmistetusta tukilevystä 14 ja sen yläpinnalle 16 sovitetuista tapeista 18. Vuoluki-vilevy muodostaa kiukaan kansimaisen pääosan, jonka keski-5 alueelle 20 tapit on sovitettu.

Kiuas on levyn 14 yhdestä reunasta 22 kiinnitetty, ei lähemmin esitetyllä tavalla seinään. Seinään on sovitettu roiskelevy 24 seinän suojaamiseksi.

10

Kiukaan tukilevyn 14 alapuolelle, pääasiallisesti tapeilla varustetun keskialueen alapuolelle, on kuten kuvioista 2 ja 3 ilmenee, sovitettu valumassaalevyyn 26 upotettu induk-tiokela 28. Valumassalevyn ei tarvitse olla neliönmuotoinen 15 kuten kuviossa 3 on esitetty. Muoto voidaan vapaasti valita muiden tarpeiden mukaan.

Kuviossa 4 on esitetty kuvion 1 kiukaan tukilevyn päälle sovitettu tappi 18 poikkileikkauksena. Tappi käsittää 20 vaipalla tai yläpäästään umpinaisella hylsyllä 30 päällystetyn sisemmän metallitapin tai -sauvan 32. Metallitappi 32 on alaosastaan kiinnitetty tukilevyyn pintaan 16 muodostettuun kohoumaan 34. Vaippa 30 ulottuu myös kohouman päälle. Vaippa suojaa metallitappia 32 ja auttaa pitämään tapin 25 tukevasti kiinni pinnassa 16.

Tapin 18 vaipan 30 yläosa 36 on umpinainen ja kovera, muodostaen pienen kupin muotoisen tilan 38 vaipan yläosaan. Löylyä heitettäessä pieni osa vedestä jää tähän tilaan 38 30 höyrystyen siitä vähitellen.

Kuviossa 5 tapin vaippa 30 on esitetty päältäpäin katsottuna. Vaippaan on muodostettu pystysuoria ja vaakasuoria uria 40, 42, jotka lisäävät sen lämpöä luovuttavan pinnan pinta-35 alaa.

6 96272

Kuvioiden 1-3 esittämä kiuas lämmitetään kytkemällä vaihtovirta induktiokelaan 28, joka aikaansaa suurella taajuudella vaihtelevan magneettikentän. Magneettikenttä ulottuu tappien 18 alueelle ja aikaansaa tappien 18 metal-5 lisessa sisäosassa lämpöä kehittäviä pyörteitä. Tappien päällä olevat vaipat 30 kuumenevat luovuttaen lämpöä tukilevyyn 14 ja saunan huonetilaan. Löylyn aikaansaadaan keksinnön mukaisella kiukaalla heittämällä vettä tukilevyl-le, edullisesti siinä olevien tappien päälle eli vastaaval-10 la tavalla kuin vettä heitetään tavanomaisen kiukaan kiville.

Keksintöä ei ole tarkoitus rajoittaa edellä esitettyyn kiukaan suoritusmuotoon vaan sitä on tarkoitus voida 15 laajasti soveltaa seuraavassa esitettävien patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Erikoisesti kiukaan lämpöä luovuttava osa voi muodostua mitä erilaisemmista rakenteista. Kiukaan lämpöä luovuttavat osat voivat muodostua vaikkapa eristävällä materiaalilla 20 päällystetyistä metallikuulista, jotka on ladottu sopivasti induktiokelan päälle. Toisaalta metalliosa voi muodostua jopa vain yhdestä suuresta sopivasti muotoillusta metal-lisydämestä, joka luovuttaa lämpöä sitä ympäröivään laajaan lämpöä varaavaan vaippaan. Induktiokela on kulloinkin 25 muotoiltava sopivan muotoiseksi aikaansaamaan kulloisenkin käytetyn metallielementin kuumeneminen.

* ;| i »4»:! »1« i.t ··*·*· ' '

Claims (10)

96272

1. Sähkökäyttöinen saunakiuas, tunnettu siitä, että sauna-kiuas käsittää 5. lämpöä saunahuoneeseen luovuttavan osan (12), joka on muodostettu tukielementistä (14) ja siihen yhdistetystä yhdestä tai edullisesti useasta induktiivisesti kuumennettavasta metallielementistä (18) , kuten metallitapista, -sauvasta, -kuulasta tai muun muotoisesta metallielementis-10 tä, ja - eristävän vaipan (26) sisään sovitetun induktiokelan (28), joka on yhdistetty lämpöä luovuttavaan osaan (12) induktiivisesti kuumentamaan siihen liitettyä yhtä tai useampaa metallielementtiä (18) . 15

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen saunakiuas, tunnettu siitä, että induktiivisesti kuumennettavat metallielementit (18) , ovat tukielementistä ulospäin työntyviä metallitappeja, kuten terästappeja, jotka on päällystetty kuumuutta 20 kestävällä materiaalilla (30), kuten vuolukivivaipalla tai -hylsyllä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen saunakiuas, tunnettu siitä, että 25. metallitapit (18) on päällystetty tapit peittävällä hylsyllä (30), jonka kärki tai pääty (38) on kovera, ja/tai että - metallitapit peittävän hylsyn (30) ulkopinta on sorvattu tai jyrsitty uritetuksi (40, 42). ' 30 i

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen saunakiuas, tunnettu siitä, että saunakiukaan lämpöä luovuttavassa osassa (12) oleva tukielementti (14) on muodostettu hyvän lämmönjohto-kyvyn omaavasta mutta sähköä pääasiallisesti johtamatto- 35 masta aineesta. 96272

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen saunakiuas, tunnettu siitä, että saunakiukaan lämpöä luovuttavassa osassa oleva tukielementti (14) on muodostettu suuren lämpäkapasiteetin omaavasta aineesta, kuten vuolukivestä, keraamista tai 5 vastaavasta ja että tukielementtiin on yhdistetty samalla aineella päällystettyjä metallitappeja (18), -sauvoja, -kuulia tms.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen saunakiuas, tunnettu 10 siitä, että laattamainen levy (14) muodostaa saunakiukaan kansirakennelman ja että metallitapit (18) on sovitettu levyn yläpintaan (16).

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen saunakiuas, tunnettu 15 siitä, että metallitapit (18) on kiinnitetty laattamaisen levyn (14) pintaan esim. jyrsimällä muodostettuihin kantoihin (34) tai vastaaviin kohoumiin ja että kukin kanta tai kohouma ja siihen kiinnitetty metallitappi on päällystetty yhteisellä vaipalla tai hylsyllä (30). 20

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen saunakiuas, tunnettu siitä, että - induktiokela (28) on muodostettu tasokierukasta ja sovitettu levymäiseen vaippaan (26) , kuten valumassalevyyn, 25 joka on yhdistetty muodoltaan niinikään levymäiseen lämpöä luovuttavan osan tukielementtiin (14).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen saunakiuas, tunnettu siitä, että induktiokela (28) on sovitettu valumassalevyyn. 3 0 i

10. Menetelmä sähköisen saunakiukaan lämmittämiseksi, tunnettu siitä, että saunakiukaan tukielementtiin kiinnitetty lämpöä luovuttava yksi tai useampi metallielementti (18) kuumennetaan induktiivisesti kiukaaseen sovitetulla 35 induktiokelalla (28). il i lii Irlll I t t a 96272