Патент на изобретение №2350845

(54) ПЕЧЬ

(57) Реферат:

Изобретение относится к устройствам для обогрева помещений. Печь содержит внешний и внутренний печные массивы с дымоходом и воздушным отверстием. При этом внутренний печной массив имеет топку с колосниковой решеткой, зольник, продольную и поперечные перегородки, образующие вертикальные и горизонтальный каналы для дымовых газов и сообщенные с дымоходом. Продольная перегородка расположена по всей длине внутреннего печного массива с зазором относительно верхней стенки. Первая поперечная перегородка расположена по всей высоте внутреннего печного массива между продольной перегородкой и одной боковой стенкой. Причем указанные продольная и поперечная перегородки установлены с образованием опускного и подъемного каналов. Вторая поперечная перегородка установлена под зольником с возможностью опирания на нее продольной перегородки и расположена с зазором относительно другой боковой стенки. Наружный печной массив расположен с зазором относительно внутреннего печного массива по всем своим поверхностям, в продольной перегородке и в первой поперечной перегородке выполнены отверстия, соединяющие соответственно топку с опускным каналом и опускной и подъемный каналы между собой. Зазор между продольной перегородкой и верхней стенкой внутреннего печного массива выполнен в зоне опускного канала. Технический результат заявленного изобретения заключается в упрощении конструкции печи и повышении ее кпд. 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к устройствам для обогрева помещений и может быть использовано для обогрева бытовых помещений: домов, бань, дач, гаражей и т.д.

Известна печь для отопления и приготовления пищи, содержащая корпус с поворотной крышкой, топку с плитным настилом, камеру дожигания с каналом подачи в нее вторичного воздуха и образованный между топкой и стенками корпуса воздухопровод с вентилятором, при этом между крышкой и плитным настилом корпуса образован дополнительный участок воздухопровода. (Авторское свидетельство СССР №1758344, МПК: F24B 7/02, 1990 г.).

Недостатком этой печи является то, что дожиг происходит фактически в топке, часть газообразных продуктов горения не успевает сгореть и поступает в дымовые каналы, а затем в дымоход, что приводит к потере тепла и засорению каналов сажей. Кроме того, печь не имеет наружного печного массива, что снижает коэффициент полезного действия (кпд) и, кроме того, не безопасна.

Наиболее близкой к предложенной является печь, содержащая внешний и внутренний печные массивы с дымоходом и отверстием для притока воздуха, при этом внутренний печной массив имеет топку с колосниковой решеткой, зольник и перегородки, образующие вертикальные и горизонтальный каналы для топочных газов, сообщенные с дымоходом (патент на полезную модель №21306, МПК F24B 1/00, 2002 г.).

Недостатком этой печи является использование зазора между внутренним и внешним массивом печи только для теплообмена, а именно для нагрева вторичного воздуха, и поэтому невозможно использовать нагретый вторичный воздух для регулировки тяги, что не позволяет в свою очередь повысить кпд.

Технический результат заявленного изобретения заключается в упрощении конструкции печи и повышении ее кпд.

Указанный технический эффект достигается за счет того, что печь содержит внешний и внутренний печные массивы с дымоходом и воздушным отверстием, при этом внутренний печной массив имеет топку с колосниковой решеткой, зольник, одну продольную и две поперечные перегородки, образующие вертикальные и горизонтальный каналы для дымовых газов, сообщенные с дымоходом. Продольная перегородка расположена по всей длине внутреннего печного массива с зазором относительно верхней стенки, первая поперечная перегородка расположена по всей высоте внутреннего печного массива между продольной перегородкой и одной боковой стенкой, причем указанные продольная и поперечная перегородки установлены с образованием опускного и подъемного каналов. Вторая поперечная перегородка установлена под зольником с возможностью опирания на нее продольной перегородки и расположена с зазором относительно другой боковой стенки. Внешний печной массив расположен с зазором относительно внутреннего печного массива по всем своим поверхностям, в продольной перегородке и в первой поперечной перегородке выполнены отверстия, соединяющие соответственно топку с опускным каналом, и опускной и подъемный каналы между собой, а зазор между продольной перегородкой и верхней стенкой внутреннего печного массива выполнен в зоне опускного канала.

При этом воздушное отверстие выполнено в задней стенке внешнего печного массива, а вторая поперечная перегородка выполнена за одно целое с продольной перегородкой.

Заявленное техническое решение поясняется чертежами,

где на фиг.1 изображена печь в изометрии с частичным разрезом;

на фиг.2 – внутренний печной массив печи в изометрии с частичным разрезом;

на фиг.3 – печь, вид спереди в разрезе;

на фиг.4 – то же, вид сбоку;

на фиг.5 – то же, вид сверху;

на фиг.6 – разрез А-А на фиг.3;

на фиг.7 – разрез Б-Б на фиг.3;

на фиг.8 – разрез В-В на фиг.5;

на фиг.9 – разрез Г-Г на фиг.5;

на фиг.10 – разрез Д-Д на фиг.5.

Печь содержит наружный печной массив 1 и внутренний печной массив 2. Внутренний печной массив 2 имеет топку 3, колосниковую решетку 4, зольник 5, продольную перегородку 6 и поперечную перегородку 7. Последние расположены в плане Т-образно (фиг.5), между топкой 3 и боковой стенкой 8 внутреннего печного массива, с образованием двух вертикальных каналов для дымовых газов: опускного канала 9 и подъемного канала 10. Продольная перегородка 6 расположена по всей длине внутреннего печного массива 2 от передней стенки 11 до задней стенки 12 и распространена по вертикали до верхней стенки 13, располагаясь относительно нее с зазором 14 в зоне опускного канала 9. Поперечная перегородка 7 расположена по всей высоте внутреннего печного массива 2 от днища 15 до верхней стенки 13 и распространена по горизонтали от перегородки 6 до боковой стенки 8. Кроме того, имеется вторая поперечная перегородка 16, на которую опирается перегородка 6. Перегородки 6 и 16 либо жестко связаны между собой, либо выполнены за одно целое. Перегородка 16 установлена под зольником 5, прилегает к днищу 15 и расположена с зазором 17 относительно боковой стенки 18 внутреннего печного массива 2. В перегородке 6 выполнено отверстие 19, соединяющее топку 3 с опускным каналом 9. В перегородке 7 выполнено отверстие 20, соединяющее опускной канал 9 и подъемный канал 10 между собой. Подъемный канал 10 сообщен с дымоходом через выходной фланец 21 и отверстие 22, выполненное в задней стенке 12.

Внешний печной массив 1 расположен с зазором относительно внутреннего печного массива 2 по всем своим поверхностям:

с боковых сторон, сзади, спереди, сверху и снизу. Нижний зазор образован за счет того, что внутренний печной массив 2 опирается на ножки 23. В передней стенке 24 внешнего печного массива 1 выполнены проем 25 под дверцу 31 топки 3 и проем 26 под бункер 32 зольника 5, предназначенного для сбора золы. В задней стенке 27 имеется воздушное отверстие 28 и отверстие под выходной фланец 21. Горизонтальный канал 29 для топочных газов расположен под зольником 5. Позицией 30 обозначен под топки 3,

Внутренний печной массив 2 выполнен из шамота или других жаропрочных блоков. При сборке печи блоки ставятся друг на друга и фиксируются установочными пазами, а герметичность обеспечивает огнеупорный керамический шнур.

Внешний печной массив 1 выполнен из целых плит гранита или мрамора, соединенных между собой теплокомпенсационными штифтами и собственной силой тяжести.

Печь работает следующим образом.

На колосниковую решетку 4 закладывают дрова, открывают задвижку дымохода, к которому подключена печь, и поджигают дрова. Дымовые газы начинают движение.

Основной поток дымовых газов выходит из топки 3, опускается по опускному каналу 9, проходит под зольником 5 по горизонтальному каналу 29, проходит под подом 30 печи и поднимается к выходу из печки – отверстию 22 – по подъемному каналу 10. Отверстие 22 выхода топочных газов из печки может быть выполнено как в задней стенке 12, так и в боковой 8 или верхней 13 стенках внутреннего печного массива 2. Вспомогательный поток топочных газов проходит через отверстие 19 в перегородке 6 далее через отверстие 20 в перегородке 7 и попадает в подъемный канал 10 и используется как для дожига топлива (в газообразном состоянии) в опускном 9 и подъемном 10 каналах, так и для саморегуляции тяги, т.к. создает начальную тягу при розжиге печки.

Дожиг осуществляется при непосредственном контакте пламени топки 3 с частицами топлива в газообразном состоянии, проходящими через отверстие 19 в перегородках 6 и 7 соответственно между топкой 3 и опускным каналом 9, а также между опускным 9 и подъемным 10 каналами.

Через воздушное отверстие 28 в пространство между наружным 1 и внутренним 2 массивами поступает воздух, необходимый для процесса горения. Воздух поступает в зольник 5. Через это же отверстие 28 выходит горячий воздух, нагретый внутренним печным массивом 2. Выходя из печи, горячий воздух уменьшает поступление холодного воздуха (за счет увеличения занимаемой площади сечения отверстия 28, используемого для ввода холодного воздуха). Таким образом происходит саморегуляция тяги.

Печь прогревается от пола. Благодаря отверстиям 19 и 20 в перегородках 6 и 7 производятся дожиг дымовых газов как в опускном канале 9, так и в подъемном канале 10, более равномерный прогрев внутреннего печного массива и усиление тяги.

Двойная конструкция печи (внешний и внутренний печные массивы) позволяет осуществлять процесс саморегуляции, при котором в начальный момент при растопке печи пространство между массивами не прогрето и холодный воздух легко и в большом объеме поступает в топку 3, а по мере прогревания печи происходит усиление тяги, прогретый воздух выходит через воздушное отверстие 28, уменьшая приток холодного воздуха.

Двойная конструкция печного массива дает еще одно преимущество.

Внутренний печной массив 2 довольно быстро нагревается (30 минут после начала процесса горения) и начинает отдавать тепло через отверстие 28 в стенках внешнего печного массива 1, что позволяет быстро нагреть помещение. После нагрева помещения технологическое отверстие может быть закрыто, а после окончания топки печи закрывается задвижка 21 дымохода, к которому подключена печь. Расположение отверстия в задней стенке оптимальное, т.к. это обеспечивает симметричность воздушных потоков между печными массивами, а значит более равномерный прогрев всей печи. Теперь воздушное пространство между печными массивами служит теплоизолятором, что ухудшает прохождение тепла от внутреннего массива к внешнему. Таким образом, тепло, аккумулируемое внутренним массивом печи в течение длительного времени, передается в помещение и сохраняется длительное время, повышая кпд печи, имеющей во внутреннем печном массиве всего три перегородки.

Кроме того, такая печь безопасна, поскольку внешний массив 1 предохранит от соприкосновения с сильно нагретым внутренним массивом 2, поскольку внешний массив печи состоит из цельных мраморных или гранитных плит, соединенных между собой теплокомпенсационными штифтами и собственной силой тяжести. Теплокомпенсационный штифт представляет собой кусок металлической трубки необходимого диаметра с продольным разрезом стенки трубки, что образует зазор между стенками штифтами. Находясь внутри камня, при нагреве зазор будет уменьшаться, что не позволит штифту разрушить камень.

Формула изобретения

1. Печь, содержащая внешний и внутренний печные массивы с дымоходом и воздушным отверстием, при этом внутренний печной массив имеет топку с колосниковой решеткой, зольник, продольную и поперечные перегородки, образующие вертикальные и горизонтальный каналы для дымовых газов, сообщенные с дымоходом, отличающаяся тем, что продольная перегородка расположена по всей длине внутреннего печного массива с зазором относительно верхней стенки, первая поперечная перегородка расположена по всей высоте внутреннего печного массива между продольной перегородкой и одной боковой стенкой, причем указанные продольная и поперечная перегородки установлены с образованием опускного и подъемного каналов, а вторая поперечная перегородка установлена под зольником с возможностью опирания на нее продольной перегородки и расположена с зазором относительно другой боковой стенки, при этом наружный печной массив расположен с зазором относительно внутреннего печного массива по всем своим поверхностям, в продольной перегородке и в первой поперечной перегородке выполнены отверстия, соединяющие соответственно топку с опускным каналом и опускной и подъемный каналы между собой, а зазор между продольной перегородкой и верхней стенкой внутреннего печного массива выполнен в зоне опускного канала.

2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что воздушное отверстие выполнено в задней стенке наружного печного массива.

3. Печь по п.1, отличающаяся тем, что вторая поперечная перегородка выполнена заодно целое с продольной перегородкой.

РИСУНКИ