RU204106U1

RU204106U1 - SAUNA FURNACE

Info

Publication number: RU204106U1
Application number: RU2021106639U
Authority: RU
Inventors: Игорь Леонидович Базан; Андрей Геннадьевич Фомин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ФОБАЗ"
Priority date: 2021-03-15
Filing date: 2021-03-15
Publication date: 2021-05-06

Abstract

Полезная модель относится к бытовым печам, предназначенным для прогрева помещения с различными температурными и влажностными режимами с получением в парильном помещении мелкодисперсного пара, классического пара и режима сухой сауны.Технический результат - повышение КПД банной печи за счет интенсификации нагрева стенок цилиндрической полости путем обеспечения самоочистки ее поверхностей от уносимых дымовыми газами твердых продуктов горения и предотвращения их оседания на ней.Достигается это тем, что банная печь включает корпус с выходным патрубком для дымовых газов, полостью для загрузки образующих пар при подаче на них воды теплоаккумулирующих элементов, топку, зольник, колосник и загрузочную дверь, полость для загрузки теплоаккумулирующих элементов выполнена в виде полого горизонтально расположенного цилиндра, внешняя поверхность которого образует с корпусом каналы, сужающиеся в поперечном сечении по ходу горячих газов, а нижняя поверхность представляет собой пламегаситель, причем продольная ось полого цилиндра перпендикулярна продольной оси расположенного на равном удалении от его торцов продольной оси выходного патрубка. При этом корпус печи в месте расположения полого цилиндра выполнен с трапециевидным в его перпендикулярном продольной оси цилиндра поперечном сечении участком его верней части. Кроме того, печь снабжена съемной заглушкой, расположенной с одного из торцов полого цилиндра и средством подачи используемой для образования пара воды в зону полого цилиндра, ограниченную съемной заглушкой, а труба средства подачи воды заведена в полый цилиндр с его открытой стороны и расположена в полом цилиндре параллельно его образующей или по спирали и имеет перфорацию. Печь может быть выполнена с дополнительными полыми цилиндрами. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.The utility model relates to household stoves designed to warm up a room with different temperature and humidity conditions to obtain finely dispersed steam, classic steam and dry sauna mode in the steam room. The technical result is to increase the efficiency of the sauna stove by intensifying the heating of the walls of the cylindrical cavity by ensuring its self-cleaning. surfaces from the solid combustion products carried away by the flue gases and preventing them from settling on it. This is achieved by the fact that the sauna stove includes a body with an outlet for flue gases, a cavity for loading the steam generating steam when water is supplied to them from heat storage elements, a furnace, an ash pan, a grate, etc. loading door, the cavity for loading heat storage elements is made in the form of a hollow horizontally located cylinder, the outer surface of which forms channels with the body, narrowing in the cross section along the hot gases, and the lower surface is a flame arrester, and the longitudinal axis of the hollow cylinder is perpendicular to the longitudinal axis of the outlet pipe located at an equal distance from its ends. In this case, the furnace body at the location of the hollow cylinder is made with a trapezoidal section of its upper part perpendicular to the longitudinal axis of the cylinder. In addition, the furnace is equipped with a removable plug located at one of the ends of the hollow cylinder and a means for supplying water used to generate steam to the area of the hollow cylinder bounded by a removable plug, and the pipe of the water supply means is inserted into the hollow cylinder from its open side and is located in the hollow cylinder parallel to its generatrix or in a spiral and perforated. The furnace can be made with additional hollow cylinders. 7 p.p. f-ly, 4 dwg

Description

Полезная модель относится к бытовым печам, предназначенным для прогрева помещения с различными температурными и влажностными режимами с получением в парильном помещении мелкодисперсного пара, классического пара и режима сухой сауны.The utility model refers to household stoves designed to warm up a room with different temperature and humidity conditions to obtain fine steam, classic steam and dry sauna mode in the steam room.

Из уровня техники известна печь для бани, содержащая металлический корпус с топкой, дымоходом и открытый контейнер с теплообменным крупнодисперсным материалом, причем указанный открытый контейнер размещен в верхней части топки со стороны обогреваемого помещения, в топке помещена емкость повышенного давления с теплообменным крупнодисперсным материалом и установленным в ее верхней части влагораспределительным устройством, соединенным с баком для парообразующей жидкости посредством дозатора, в указанной емкости снизу вверх встроена дроссельная труба, проходящая через теплообменный крупнодисперсный материал и верхнюю часть топки в указанный открытый контейнер, обеспечивающая дополнительный перегрев образовавшегося в емкости повышенного давления перегретого пара в верхней части топки и за счет рекуперативного теплообмена с крупнодисперсным материалом (RU 2250417 С2, 10.01.2005).A stove for a bath is known from the prior art, it contains a metal body with a firebox, a chimney and an open container with a heat-exchange coarse material, and the specified open container is located in the upper part of the firebox from the side of the heated room, a container of increased pressure with a heat-exchange coarse material is placed in the firebox and installed in its upper part by a moisture distribution device connected to the tank for the vapor-generating liquid by means of a dispenser, a throttle pipe is built in the specified container from bottom to top, passing through the heat-exchange coarse material and the upper part of the furnace into the specified open container, providing additional overheating of the superheated steam formed in the container of increased pressure in the upper parts of the furnace and due to recuperative heat exchange with coarse material (RU 2250417 C2, 10.01.2005).

Из уровня техники известна банная печь, содержащая корпус, состоящий из переднего, заднего и двух боковых кожухов, с расположенными внутри элементами производства тепла и хода дымовых газов, отличающаяся тем, что элементы производства тепла и хода дымовых газов выполнены в виде трех модулей: модуля загрузочной топки, модуля топочной камеры и модуля двухпоточной каменки, модуль загрузочной топки выполнен виде короба, на передней части которого установлены дверка и ручка для ее открывания; на задней части - зольник, установленный с возможность перемещения как вдоль модуля загрузочной топки, так и вдоль модуля топочной камеры, модуль топочной камеры выполнен в виде короба как минимум с одним отверстием в верхней части для прохождения топочных газов в патрубок, с расположением в нижней части колосниковой решетки, третий модуль выполнен в виде короба с организованным внутри двухпоточным каналом для прохождения топочных газов в патрубок (RU 2 651 878 С1, 24.04.2018).A sauna stove is known from the prior art, it contains a housing consisting of a front, rear and two side casings, with elements for heat production and flue gas flow located inside, characterized in that the elements for heat production and flue gas flow are made in the form of three modules: a loading module a firebox, a combustion chamber module and a two-flow heater module, the loading furnace module is made in the form of a box, on the front of which a door and a handle for opening it are installed; on the back there is an ash pan installed with the ability to move both along the loading furnace module and along the combustion chamber module, the combustion chamber module is made in the form of a box with at least one hole in the upper part for the passage of flue gases into the branch pipe, located in the lower part grate, the third module is made in the form of a box with a double-flow channel organized inside for the passage of flue gases into the nozzle (RU 2 651 878 C1, 04.24.2018).

Из уровня техники известно устройство для подачи парообразующей жидкости преимущественно для банных печей, характеризующееся тем, что оно содержит, по меньшей мере, две сочлененные между собой полые секции, образующие Г-образную конструкцию, причем одна секция расположена горизонтально или практически горизонтально, при этом ее проходное сечение в выходных частях уменьшено, предпочтительно торцы выполнены заглушенными, при этом другая секция установлена вертикально или практически вертикально, причем по всему корпусу Г-образного устройства выполнены каналы, соединяющие полость устройства с окружающей средой (RU 111262 U1 10.12.2011).From the prior art it is known a device for supplying a vapor-generating liquid mainly for bath stoves, characterized in that it contains at least two hollow sections articulated with each other, forming an L-shaped structure, and one section is located horizontally or practically horizontally, while its the flow area in the outlet parts is reduced, preferably the ends are damped, while the other section is installed vertically or almost vertically, and channels are made throughout the body of the L-shaped device connecting the cavity of the device with the environment (RU 111262 U1 10.12.2011).

Известные банные печи в силу их конструктивных особенностей не обладают требуемым кпд, поскольку в них не решен вопрос самоочистки нагреваемых поверхностей от твердых продуктов горения, которые выполняют функцию теплоизолятора, снижая эффективность теплопередачи от горячих газов к корпусу печи.The known bath stoves, due to their design features, do not have the required efficiency, since they do not solve the issue of self-cleaning of heated surfaces from solid combustion products, which perform the function of a heat insulator, reducing the efficiency of heat transfer from hot gases to the furnace body.

Технический результат - повышение кпд банной печи за счет интенсификации нагрева стенок цилиндрической полости путем обеспечения самоочистки ее поверхностей от уносимых дымовыми газами твердых продуктов горения и предотвращения их оседания на ней.The technical result is an increase in the efficiency of a bath furnace by intensifying the heating of the walls of a cylindrical cavity by ensuring self-cleaning of its surfaces from solid combustion products carried away by flue gases and preventing their settling on it.

Достигается это тем, что в банной печи, включающей корпус с выходным патрубком для дымовых газов, полостью для загрузки образующих пар при подаче на них воды теплоаккумулирующих элементов, топку, зольник, колосник и загрузочную дверь, полость для загрузки теплоаккумулирующих элементов выполнена в виде полого горизонтально расположенного цилиндра, внешняя поверхность которого образует с корпусом каналы, сужающиеся в поперечном сечении по ходу горячих газов, а нижняя поверхность представляет собой пламегаситель, причем продольная ось полого цилиндра перпендикулярна продольной оси расположенного на равном удалении от его торцов продольной оси выходного патрубка. При этом, корпус печи в месте расположения полого цилиндра выполнен с трапециевидным в его перпендикулярном продольной оси цилиндра поперечном сечении участком его верней части. Кроме того, печь снабжена съемной заглушкой, расположенной с одного из торцов полого цилиндра и средством подачи используемой для образования пара воды в зону полого цилиндра, ограниченную съемной заглушкой, а труба средства подачи воды заведена в полый цилиндр с его открытой стороны, при этом труба средства подачи воды расположена в полом цилиндре параллельно его образующей или по спирали и имеет перфорацию.This is achieved by the fact that in a bath furnace, which includes a body with an outlet for flue gases, a cavity for loading the generating steam when heat storage elements are supplied to them, a furnace, an ash pan, a grate and a loading door, the cavity for loading heat storage elements is made in the form of a hollow horizontally located cylinder, the outer surface of which forms channels with the body, tapering in cross-section along the hot gases, and the lower surface is a flame arrester, and the longitudinal axis of the hollow cylinder is perpendicular to the longitudinal axis of the longitudinal axis of the outlet pipe located at an equal distance from its ends. In this case, the furnace body at the location of the hollow cylinder is made with a trapezoidal section of its upper part perpendicular to the longitudinal axis of the cylinder. In addition, the furnace is equipped with a removable plug located at one of the ends of the hollow cylinder and a means for supplying water used to generate steam into the area of the hollow cylinder bounded by a removable plug, and the pipe of the water supply means is inserted into the hollow cylinder from its open side, while the pipe of the means water supply is located in a hollow cylinder parallel to its generatrix or in a spiral and has a perforation.

Существенность признаков обеспечивается их причинно-следственной связью с техническим результатом, а именно - горизонтальное расположение в корпусе печи образующего полость для загрузки теплоаккумулирующих элементов полого расположенного цилиндра обеспечивает равномерность по его длине обтекания всей цилиндрической поверхности горячими газами, что исключает неравномерное осаждение на его поверхности продуктов горения, обеспечивая равномерный нагрев, положительно влияющий на к.п.д. печи. Образование внешней поверхностью цилиндра совместно с корпусом печи каналов, которые сужаются в поперечном сечении по ходу горячих газов, увеличивает в этой зоне скорость прохождения горячих газов, несущих твердые частицы продуктов горения, что минимизирует осаждение этих частиц на внутренней поверхности корпуса печи и на внешней поверхности полого цилиндра. Наличие таких частиц на указанных поверхностях, выполняющих функцию теплоизоляционного материала, приводило бы к значительному снижению теплообмена между горячими газами и поверхностями печи и полого цилиндра, что отрицательно влияло бы на кпд печи в целом. Выполнение нижней поверхностью полого цилиндра функций пламегасителя с расположением его продольной оси перпендикулярно продольной оси расположенного на равном удалении от его торцов продольной оси выходного патрубка - обеспечивает интенсивный нагрев полого цилиндра по всей поверхности, помещенной в зону наиболее высоких температур горячих газов, что также положительно влияет на кпд печи. При таком выполнении печи, размещение теплоаккумулирующих элементов в полости цилиндра обеспечивает их равномерный по длине цилиндра нагрев с аккумуляцией тепла для последующего эффективного преобразования подаваемой на них воды в мелкодисперсный пар. Выполнение корпуса печи в месте расположения полого цилиндра с трапециевидным в его перпендикулярном продольной оси цилиндра поперечном сечении участком его верней части, обеспечивает необходимое по градиенту скорости горячих газов изменение интенсивности их потока, при котором на его внешней поверхности не образуется отложения упомянутых твердых частиц, а попавшие на поверхность удаляются потоком горячих газов. Целесообразно, чтобы площадь проходного сечения в корпусе для горячих газов в диаметральной плоскости полого цилиндра была бы не более площади поперечного сечения полого цилиндра в этой плоскости. Наличие дополнительного полого цилиндра, размещенного под основным, интенсифицирует процесс парообразования. Съемная заглушка, расположенная с одного из торцов полого цилиндра обеспечивает удлинение пути прохождения пара и эффективное (при тех же энергозатратах) преобразование подводимой средством подачи воды в мелкодисперсный пар. По мере продвижения воды по трубе средства подачи воды, заведенной в полый цилиндр с его открытой стороны параллельно его образующей или по спирали, происходит ее предварительный нагрев, что также интенсифицирует образование пара, т.к. этот путь максимально удлинен за счет подачи воды в зону полого цилиндра, ограниченную съемной заглушкой. Наличие дополнительного полого цилиндра, размещенного под основным, повышает теплоотдачу печи при соблюдении указанных выше условий.The significance of the features is ensured by their causal relationship with the technical result, namely, the horizontal arrangement in the furnace body of a hollow cylinder, which forms a cavity for loading heat-accumulating elements, ensures uniformity along its length of the flow of hot gases around the entire cylindrical surface, which excludes uneven deposition of combustion products on its surface ensuring uniform heating, which has a positive effect on efficiency. ovens. The formation of channels by the outer surface of the cylinder together with the furnace body, which narrow in cross-section along the course of hot gases, increases in this zone the speed of passage of hot gases carrying solid particles of combustion products, which minimizes the deposition of these particles on the inner surface of the furnace body and on the outer surface of the hollow cylinder. The presence of such particles on these surfaces, acting as a heat-insulating material, would lead to a significant decrease in heat transfer between hot gases and the surfaces of the furnace and the hollow cylinder, which would negatively affect the efficiency of the furnace as a whole. The lower surface of the hollow cylinder performs the functions of a flame arrester with the location of its longitudinal axis perpendicular to the longitudinal axis of the outlet pipe located at an equal distance from its ends of the longitudinal axis - provides intensive heating of the hollow cylinder over the entire surface placed in the zone of the highest temperatures of hot gases, which also has a positive effect on furnace efficiency. With this design of the furnace, the placement of heat storage elements in the cavity of the cylinder ensures their uniform heating along the length of the cylinder with heat accumulation for the subsequent effective conversion of the water supplied to them into finely dispersed steam. The implementation of the furnace body at the location of a hollow cylinder with a trapezoidal section of its upper part perpendicular to the longitudinal axis of the cylinder, provides the necessary change in the intensity of the flow of hot gases along the gradient of the velocity of hot gases, at which deposits of the mentioned solid particles do not form on its outer surface, but to the surface are removed by a stream of hot gases. It is advisable that the flow area in the housing for hot gases in the diametrical plane of the hollow cylinder is not more than the cross-sectional area of the hollow cylinder in this plane. The presence of an additional hollow cylinder, located under the main one, intensifies the vaporization process. A removable plug located at one of the ends of the hollow cylinder provides lengthening of the steam passage and efficient (at the same energy consumption) conversion of the water supplied by the supply means into finely dispersed steam. As the water moves through the pipe of the water supply means, which is brought into the hollow cylinder from its open side parallel to its generatrix or in a spiral, its preheating occurs, which also intensifies the formation of steam, because this path is maximally lengthened due to the supply of water to the area of the hollow cylinder, limited by a removable plug. The presence of an additional hollow cylinder, located under the main one, increases the heat transfer of the furnace if the above conditions are met.

На фиг. 1 представлена печь для бани с одним полым цилиндром;FIG. 1 shows a sauna stove with one hollow cylinder;

На фиг. 2 - то же, с дополнительным полым цилиндром;FIG. 2 - the same, with an additional hollow cylinder;

На фиг. 3 - печь для бани с одним полым цилиндром и сборно-разборным металлическим кожухом-конвектором, в который закладывают камни;FIG. 3 - a stove for a bath with one hollow cylinder and a collapsible metal casing-convector into which stones are laid;

На фиг. 4 - то же, с дополнительным полым цилиндром.FIG. 4 - the same, with an additional hollow cylinder.

Банная печь включает корпус 1 с выходным патрубком 2 для дымовых газов, а также топку, зольник, колосник и загрузочную дверь. В корпусе 1 печи образована полость для загрузки образующих пар при подаче на них воды теплоаккумулирующих элементов, которая выполнена в виде полого горизонтально расположенного цилиндра 3. Внешняя поверхность цилиндра 3 образует с корпусом 1 каналы, сужающиеся в поперечном сечении по ходу горячих газов. Нижняя поверхность цилиндра 3 представляет собой пламегаситель. Цилиндр 3 ориентирован так, что его продольная ось перпендикулярна продольной оси расположенного на равном удалении от его торцов продольной оси выходного патрубка 2. Корпус 1 печи в месте расположения полого цилиндра 3 выполнен с трапециевидным в его перпендикулярном продольной оси цилиндра 3 поперечном сечении участком 4 его верней части. С одного из торцов полого цилиндра 3 может быть расположена съемная заглушка (не показана). Для подачи используемой для образования пара воды в зону полого цилиндра 3, в том числе ограниченную съемной заглушкой, используют средство 5, выполненное в виде дозатора. Труба средства 5 подачи воды заведена в полый цилиндр 3 с его открытой стороны. При этом, подающая воду труба расположена в полом цилиндре 3 параллельно его образующей или по спирали и имеет перфорацию. Для интенсификации процесса банная печь снабжена дополнительным полым цилиндром 6, размещенным под основным.The sauna stove includes a housing 1 with an outlet 2 for flue gases, as well as a firebox, an ash pan, a grate and a loading door. In the furnace body 1, a cavity is formed for charging generating steam when water is supplied to them with heat storage elements, which is made in the form of a hollow horizontally located cylinder 3. The outer surface of the cylinder 3 forms channels with the body 1, narrowing in cross-section along the hot gases. The lower surface of the cylinder 3 is a flame arrester. The cylinder 3 is oriented so that its longitudinal axis is perpendicular to the longitudinal axis of the outlet pipe 2 located at an equal distance from its ends. The furnace body 1 at the location of the hollow cylinder 3 is made with a trapezoidal in its perpendicular to the longitudinal axis of the cylinder 3, the section 4 of its upper parts. A removable plug (not shown) can be located at one of the ends of the hollow cylinder 3. To supply the water used for the formation of steam into the area of the hollow cylinder 3, including the area bounded by a removable plug, use means 5 made in the form of a dispenser. The pipe of the water supply means 5 is led into the hollow cylinder 3 from its open side. In this case, the water supply pipe is located in the hollow cylinder 3 parallel to its generatrix or in a spiral and has a perforation. To intensify the process, the sauna stove is equipped with an additional hollow cylinder 6 located under the main one.

При подаче воды дозированного количества воды от средства 5, она проходит по расположенной в полости цилиндра 3 трубе и попадает на равномерно нагретые до оптимальной температуры, порядка 450-500С°, теплоаккумулирующие элементы, образующие мелкодисперсный пар. Условием образования такого пара с наименьшими энергозатратами является выполнение банной печи описанным выше образом. В сборно-разборный металлический кожух-конвектор загружают камни, которые исключают жесткое инфракрасное излучение от корпуса печи и зоны, образованной полым цилиндром и теплоаккумулирующими элементами.When water is supplied with a metered amount of water from means 5, it passes through a pipe located in the cavity of the cylinder 3 and falls on heat storage elements uniformly heated to the optimal temperature, about 450-500C °, forming finely dispersed steam. The condition for the formation of such steam with the lowest energy consumption is the implementation of the sauna stove in the manner described above. The collapsible metal casing-convector is loaded with stones that exclude hard infrared radiation from the furnace body and the zone formed by the hollow cylinder and heat storage elements.

Claims

1. Sauna stove, including a housing with an outlet for flue gases, a cavity for loading the generating steam when heat storage elements are supplied to them, a firebox, an ash pan, a grate and a loading door, characterized in that the cavity for loading heat storage elements is made in the form of a hollow horizontally located cylinder, the outer surface of which forms channels with the body, tapering in cross-section along the hot gases, and the lower surface is a flame arrester, and the longitudinal axis of the hollow cylinder is perpendicular to the longitudinal axis of the longitudinal axis of the outlet pipe located at an equal distance from its ends.

2. Sauna stove according to claim 1, characterized in that its body at the location of the hollow cylinder is made with a trapezoidal section of its upper part perpendicular to the longitudinal axis of the cylinder.

3. Sauna stove according to claim 1, characterized in that it is equipped with a removable plug located at one of the ends of the hollow cylinder.

4. Sauna stove according to claim 3, characterized in that it is provided with a means for supplying water used for generating steam into the area of the hollow cylinder, bounded by a removable plug.

5. Sauna stove according to claim 4, characterized in that the pipe of the water supply means is inserted into the hollow cylinder from its open side.

6. Sauna stove according to claim 4, characterized in that the pipe of the water supply means is located in the hollow cylinder parallel to its generatrix and has a perforation.

7. Sauna stove according to claim. 4, characterized in that the pipe of the water supply means is located in the hollow cylinder in a spiral and has a perforation.

8. Sauna stove according to any one of paragraphs. 1-7, characterized in that it is equipped with an additional hollow cylinder located under the main one.