RU131855U1

RU131855U1 - FURNACE HEATING FURNACE

Info

Publication number: RU131855U1
Application number: RU2013116261/03U
Authority: RU
Inventors: Евгений Антонович Липухин
Original assignee: Евгений Антонович Липухин
Priority date: 2013-04-09
Filing date: 2013-04-09
Publication date: 2013-08-27

Abstract

Печь для обогрева помещений, преимущественно банных, с теплоаккумулирующим материалом в виде специальных камней или чугунных деталей или керамического боя, состоящая из топки с загрузочной дверкой и патрубком для отвода дыма, ограждающий металлический кожух, между которыми имеется полость, открытая снизу и сверху. Конструкция топки и кожуха выполнена с расширением поперечное сечение полости снизу вверх, что позволяет заполнять полость и верхнюю часть топки теплоаккумулирующим материалом. Параметры полости (величина нижнего и верхнего зазоров, и объем полости) рассчитываются в соответствии с характеристикой печи, теплоаккумулирующего материала и назначением отапливаемого помещения. При работе печи происходит передача тепла от высокотемпературной зоны топки через стенку теплоаккумулирующему материалу. Одновременно за счет конвекции происходит подсос воздуха снизу через зазор, его нагрев от стенки топки и теплоаккумулирующего материала, и выпуск в помещение через верхний зазор. An oven for heating rooms, mainly baths, with heat-accumulating material in the form of special stones or cast-iron parts or ceramic fights, consisting of a firebox with a loading door and a pipe for exhausting smoke, enclosing a metal casing, between which there is a cavity open from above and below. The design of the furnace and the casing is made with the expansion of the cross section of the cavity from the bottom up, which allows you to fill the cavity and the upper part of the furnace with heat-accumulating material. The parameters of the cavity (the value of the lower and upper gaps, and the volume of the cavity) are calculated in accordance with the characteristics of the furnace, heat storage material and the purpose of the heated room. During the operation of the furnace, heat is transferred from the high-temperature zone of the furnace through the wall to the heat-accumulating material. At the same time due to convection, air is sucked in from below through the gap, it is heated from the furnace wall and heat-accumulating material, and released into the room through the upper gap.

Description

Полезная модель относится к печам для обогрева помещений, преимущественно банных, с теплоаккумулирующим материалом в виде специальных камней или чугунных деталей или керамического боя.The utility model relates to furnaces for heating rooms, mainly bathhouses, with heat-accumulating material in the form of special stones or cast-iron parts or ceramic fights.

Существует распространенная конструкция банной печи, например "Кирасир" торговая марка GREIVARI [1], основу которой составляет топка с прямоугольными боковыми стенками и верхней стенкой с развитой поверхностью, на которую помещается теплоаккумулирующий материал. Соответственно топка с одной стороны имеет отверстие с дверкой для загрузки топлива и, как правило, сверху трубу для удаления дыма или газа. С боковых сторон топка ограждена прямоугольным кожухом-конвектором с небольшим зазором от топки, при этом между топкой и кожухом образуется полость, открытая снизу и сверху, предназначенная для организации конвективного потока нагреваемого от топки воздуха, которым в основном обогревается помещение. Аккумулирующий материал размещается верхней поверхности топки и нагревается инфракрасным излучением с последующей отдачей тепла в помещение. Такая конструкция не эффективна, так помещение в основном перегревается и пересушивается конвективными потоками воздуха, а аккумулирующий материал прогревается недостаточно. После окончания топки печи за счет конвективных потоков воздуха уже с меньшей температурой она остывает.There is a common design of a sauna furnace, for example, “Cuirassier” under the GREIVARI trademark [1], the basis of which is a firebox with rectangular side walls and an upper wall with a developed surface on which heat-accumulating material is placed. Accordingly, the furnace on one side has an opening with a door for loading fuel and, as a rule, on top of the pipe to remove smoke or gas. On the sides, the furnace is fenced with a rectangular convector cover with a small gap from the furnace, while a cavity is formed between the furnace and the casing, open from the bottom and top, designed to organize the convective flow of air heated from the furnace, which mainly heats the room. The storage material is placed on the upper surface of the furnace and is heated by infrared radiation, followed by heat transfer to the room. This design is not effective, since the room is mainly overheated and dried by convective air flows, and the storage material is not heated enough. After the furnace is finished, due to convective air flows, it already cools with a lower temperature.

Другая конструкция банной печи, например модель Legeng фирмы Harvia или модель SAGA фирмы Kastor имеет топку, обложенную сверху и с боковых сторон теплоаккумулирующим материалом, заключенным в клеточный каркас. В этом случае необходимо большое количество теплоаккумулирующего материала и соответственно топлива, чтобы его прогреть до режима парной, при этом также перегревается само помещение парной.Another design of the sauna stove, for example, the Harvia Legeng model or the Kastor SAGA model, has a firebox lined on top and sides with a heat-storage material enclosed in a cage. In this case, a large amount of heat-accumulating material and, accordingly, fuel is necessary in order to warm it up to the steam mode, while the steam room itself also overheats.

Теплоаккумулирующий материал может быть заключен в закрытый кожух с вертикальной полостью [2], что также требует большого количества теплоаккумулирующего материала, да и сама печь становится громоздкой. Выше перечисленные конструкции банных печей изложены в источнике[3].The heat storage material can be enclosed in a closed casing with a vertical cavity [2], which also requires a large amount of heat storage material, and the furnace itself becomes cumbersome. The above listed designs of bath furnaces are described in the source [3].

В то же время печи с конвекционным ограждением топки с зазором имеют развитие своей конструкции. Так отопительно-варочная печь [4] содержит корпус с ограждающим кожухом, топливник с колосниковой решеткой и зольник, отличающаяся тем, что полость между корпусом и кожухом выполнена конической с уменьшающимся снизу вверх сечением и открыта сверху и снизу. В этой конструкции возрастает конвективная составляющая теплообмена, но теплоаккумулирующий материал не может быть использован.At the same time, furnaces with convection fencing with a gap have a development of their design. So heating and cooking furnace [4] contains a housing with a protecting casing, a firebox with a grate and an ash pan, characterized in that the cavity between the housing and the casing is made conical with a section that decreases from the bottom up and is open from above and below. In this design, the convective component of heat transfer increases, but the heat storage material cannot be used.

Предлагается конструкция печи, в которой с высокой эффективностью используется передача тепла инфракрасным излучением и конвекцией, при этом возможна регулировка того или иного теплообмена. Любой печной агрегат сочетает в себе эти два способа теплопередачи и соотношение их зависит от конструкции и режимов работы печи. Инфракрасное излучение осуществляется от высокотемпературной зоны корпуса топки и зависит от ее площади. При контакте корпуса топки и нагретых частей печи (каркасов, экранов) с воздухом инфракрасное излучение преобразуется в конвекцию. Самой эффективной будет такая конструкция печи, в которой сначала максимально используется инфракрасное излучение, а затем конвекция. Такая конструкция как раз сочетает в себе использование теплоаккумулирующего материала и кожуха топки с зазором (полостью). В такой печи в противовес [4] полость (зазор)между корпусом и кожухом предлагается выполнять также конической, но с расширением снизу вверх, а образовавшуюся полость, расширяющуюся вверх, заполнять теплоаккумулирующим материалом. В предлагаемой конструкции максимально увеличивается площадь теплопередачи инфракрасным излучением теплоаккумулирующему материалу от боковой и верхней поверхности топки и не уменьшается конвективный теплообмен.A furnace design is proposed in which heat transfer using infrared radiation and convection is used with high efficiency, and this or that heat exchange can be adjusted. Any furnace unit combines these two methods of heat transfer and their ratio depends on the design and operating modes of the furnace. Infrared radiation is carried out from the high-temperature zone of the furnace body and depends on its area. When the furnace body and heated parts of the furnace (frames, screens) come in contact with air, infrared radiation is converted into convection. The most effective will be the design of the furnace, in which at first infrared radiation is maximally used, and then convection. This design just combines the use of heat-accumulating material and the casing of the furnace with a gap (cavity). In such a furnace, as opposed to [4], the cavity (gap) between the housing and the casing is also proposed to be conical, but with expansion from bottom to top, and the formed cavity expanding upwards should be filled with heat-storage material. In the proposed design, the area of heat transfer by infrared radiation to the heat-accumulating material from the side and top surfaces of the furnace is maximized and convective heat transfer is not reduced.

На рис.показана банная печь, состоящая из топки 1 с загрузочной дверкой 2 и патрубком 3 для отвода дыма, ограждающий металлический кожух 4, между которыми имеется полость 5, открытая снизу и сверху. Конструкция топки и кожуха выполнена с расширением поперечное сечение полости снизу вверх, что позволяет заполнять полость 5 и верхнюю часть топки теплоаккумулирующим материалом 6. Параметры полости (величина нижнего 7 и верхнего 8 зазоров, и объем полости) рассчитываются в соответствии с характеристикой печи, теплоаккумулирующего материала и назначением отапливаемого помещения. При работе печи происходит передача тепла от высокотемпературной зоны топки 1 через стенку теплоаккумулирующему материалу 6. Одновременно за счет конвекции происходит подсос воздуха снизу через зазор 7, его нагрев от стенки топки и теплоаккумулирующего материала, и выпуск в помещение через верхний зазор 8. Ввиду того, что радиационный нагрев материала производится с максимальной поверхности топки, а конвективное движение воздуха затруднено меньшим нижним зазором, уложенным в полость между топкой и кожухом материалом - отапливаемое помещение не перегревается и осуществляется эффективная аккумуляция тепла. Сама печь остается компактной и в то же время вмещает повышенное количество теплоаккумулирующего материала, что рекомендуется для банных печей.In the figure, a bath furnace is shown, consisting of a furnace 1 with a loading door 2 and a pipe 3 for exhausting smoke, enclosing a metal casing 4, between which there is a cavity 5, open from below and above. The design of the furnace and the casing is made with the expansion of the cross section of the cavity from the bottom up, which allows you to fill the cavity 5 and the upper part of the furnace with heat-accumulating material 6. The parameters of the cavity (the size of the lower 7 and upper 8 gaps, and the volume of the cavity) are calculated in accordance with the characteristics of the furnace, heat-accumulating material and the purpose of the heated room. When the furnace is in operation, heat is transferred from the high-temperature zone of the furnace 1 through the wall to the heat-accumulating material 6. At the same time, convection takes place from below the air through the gap 7, it heats up from the furnace wall and the heat-accumulating material, and releases into the room through the upper gap 8. In view of that radiation heating of the material is carried out from the maximum surface of the furnace, and convective movement of air is hindered by a lower lower gap laid in the cavity between the furnace and the casing of the material - a heated room The temperature does not overheat and efficient heat storage occurs. The furnace itself remains compact and at the same time accommodates an increased amount of heat-accumulating material, which is recommended for bath furnaces.

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания изобретения:Sources of information taken into account when drawing up the description of the invention:

1. Новые дровяные печи-каменки для бань КИРАСИР, Руководство по установке и эксплуатации. Дровяные печи-каменки для бани GREIVARI Модели КИРАСИР 15, 20, 25 РУКОВОДСТВО ПО УСТАНОВКЕ.1. New wood-burning stoves for KIRASIR baths, Installation and Operation Manual. GREIVARI wood-burning stoves for bathhouse Models KIRASIR 15, 20, 25 INSTALLATION GUIDE.

2. Патент РФ №2429419, МПК F24B 1/24, 2011 г.2. RF patent No. 2429419, IPC F24B 1/24, 2011

3. Печи для бань и саун. Справочное пособие под ред. Петрова Т.И. Изд. НТС "Стройинформ", 2008 г.3. Stoves for baths and saunas. Reference manual, ed. Petrova T.I. Ed. NTS "Stroyinform", 2008

4. Патент РФ №2018059, МПК F24B 1/02, 1994 г.4. RF patent №2018059, IPC F24B 1/02, 1994

Claims

A furnace for heating premises, mainly baths, containing a metal firebox with a door and a nozzle for a chimney and a metal casing enclosing the side surface of the firebox, between which there is a cavity open for the convective movement of heated air with a conical section increasing from the bottom up, filled with heat-accumulating material.