Электрическая печь-каменка для бань и саун

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявители Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет Общество с ограниченной ответственностью Белхард Компьютерс(72) Авторы Синяков Анатолий Леонидович Гаркуша Карина Эдуардовна Езубчик Михаил Федорович(73) Патентообладатели Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет Общество с ограниченной ответственностью Белхард Компьютерс(57) 1. Электрическая печь-каменка для бань и саун, содержащая корпус с размещенной в нем горизонтально металлической решеткой, сверху которой расположены теплоаккумулирующие камни, а снизу - кварцево-галогенные лампы и отражательный экран, отличающаяся тем, что она снабжена составными трубчатыми электрическими нагревателями, которые электрически соединены последовательно с лампами, при этом каждый составной трубчатый электрический нагреватель в свою очередь выполнен из последовательно со единенных электрически ТЭНов-стержней, суммарная электрическая мощность которых равна мощности последовательно соединенных с ними ламп, и расположенных горизонтально и в шахматном порядке массиве теплоаккумулирующих камней. 2. Электрическая печь-каменка по п. 1, отличающаяся тем, что составные трубчатые электрические нагреватели и соединенные электрически последовательно с ними лампы подключены к трехфазной электрической сети по схеме треугольника через коммутационный аппарат. 39832007.10.30 3. Электрическая печь-каменка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что корпуса ТЭНовстержней выполнены из нержавеющей стали.(56) 1. А.с.1812391 , МПК 24 С 7/0024 7/00, 1993. 2. Патент 1541, МПК А 61 Н 33/06, 2004. Предлагаемое техническое решение относится к электропечам, которые используются в парильнях бань и саун для создания в них требуемого температурно-влажностного режима воздушной среды. Известна конструкция электропечи-каменки для бани, содержащая корпус с расположенными внутри теплоаккумулирующими камнями на металлической решетке, в массиве которых размещены многовитковые трубчатые электрические нагреватели, кожух, установленный с зазором по отношению к корпусу и снабженный отверстиями для входа и выхода воздуха, крышку-заслонку, опирающуюся на торец кожуха 1. Работает электропечь следующим образом. При закрытой крышке и подключении нагревателей к электрической сети разогреваются теплоаккумулирующие камни за счет своей теплопроводности и конвекции воздуха, при этом нагревается корпус и за счет теплового излучения кожух печи. За счет этого в процессе разогрева камней идет процесс нагрева воздушной среды парильни. По достижении расчетного режима разогрева камней до 350-450 С, а воздуха в парной до 100-120 , крышку снимают, камни поливают водой, которая, испаряясь, увлажняет воздух парной и при этом охлаждает верхний слой камней на 50-150 С. После этого закрывают крышку, и процесс повторяется. К недостаткам печи следует отнести сложность конструкции, технологии ее изготовления, а также длительное время нагрева воздушной среды парной до 100-120 С и пониженную надежность работы из-за возможного перегрева ТЭНов. Наиболее близкой к заявляемой конструкции электрической печи-каменки является электропечь, содержащая корпус с размещенной в нем горизонтально металлической решеткой, сверху которой расположены теплоаккумулирующие камни, а снизу - кварцевогалогенные лампы и отражательный экран, при этом электрическое соединение ламп выполнено последовательно 2. Недостатком известной электропечи является пониженная эффективность работы. Пониженная эффективность работы известной электрокаменки обусловлена тем, что 3040 тепловой мощности ламп идет непосредственно на нагрев воздушной среды парильни, минуя массив камней, в результате чего увеличивается время нагрева камней массива до требуемой температуры. Задачей полезной модели является повышение эффективности работы электрокаменки. Задача решается тем, что известная электрическая печь-каменка, содержащая корпус с размещенной в нем горизонтально металлической решеткой, сверху которой расположены теплоаккумулирующие камни, а снизу - кварцево-галогенные лампы и отражательный экран, снабжена составными трубчатыми электрическими нагревателями, которые электрически соединены последовательно с лампами, при этом каждый составной электрический нагреватель в свою очередь выполнен из последовательно соединенных электрически ТЭНов - стержней, суммарная электрическая мощность которых равна мощности последовательно соединенных с ними ламп и расположенных горизонтально и в шахматном порядке в массиве теплоаккумулирующих камней. Составные трубчатые электрические нагреватели и соединенные электрически последовательно с ними лампы подключены к трехфазной электрической сети по схеме треугольник через коммутационный аппарат. Корпуса ТЭНов-стержней выполнены из нержавеющей стали. 2 39832007.10.30 Сущность предлагаемой модели электрической печи-каменки поясняется следующими графическими изображениями на фиг. 1 изображена схема электропечи. На фиг. 2 - электрическая схема последовательного соединения ТЭНов-стержней с кварцево-галогенной лампой. На фиг. 3 - электрическая схема подключения составных трубчатых электрических нагревателей и соединенных с ними последовательно кварцево-галогенных ламп к трехфазной электрической сети. Устройство содержит каркас 1, корпус 2, решетку 3, теплоаккумулирующие камни 4,ТЭНы-стержни 5, кварцево-галогенные лампы 6, отражательный экран 7. Корпус 2 выполнен из полированных нержавеющих металлических пластин, решетка 3 - из антикоррозийных металлических стержней, отражательный экран - из полированной нержавеющей стали. ТЭНы-стержни 5 электрически последовательно соединены и образуют составной трубчатый электрический нагреватель 8 (фиг. 2), который электрически соединен последовательно с кварцево-галогенной лампой 6 электрические цепочкинагреватели, состоящие из последовательно включенных ламп и составных нагревателей,присоединены к трехфазной электрической сети по схеме треугольник (фиг. 3) через коммутационный аппарат. ТЭНы-стержни 5 расположены горизонтально и в шахматном порядке в массиве камней 4, при этом суммарная электрическая мощность ТЭНовстержней 5, включенных последовательно с лампой 6 (фиг. 2), равна мощности лампы, и так как эта цепочка-нагреватель подключена к линейному напряжению сети переменного тока напряжением 380 в, то составной трубчатый нагреватель 8 и лампа 6 (фиг. 2) будут работать при напряжении на их зажимах 190 В. Снижение напряжения работы ламп приводит к увеличению срока службы ламп в два и более раза. Кроме того, оборудование электропечи составными трубчатыми электрическими нагревателями 8 (фиг. 2) позволяет уменьшить в два раза число ламп 5, в результате чего повышается надежность работы и упрощается эксплуатация печи. Расположение ТЭНовстержней 5 в массиве камней 4 горизонтально и в шахматном порядке позволяет не только быстро нагреть камни до требуемой температуры, но и одновременно нагреть воздух парной. Заявляемая электрическая печь-каменка работает следующим образом. При подключении электропечи (фиг. 3) к электрической сети путем замыкания коммутационного аппарата 9 происходит преобразование электрической энергии в тепловую составными трубчатыми электрическими нагревателями 8 и лампами 6, при этом тепловая энергия нагревателей 8 идет на нагрев массива камней и воздуха, проходящего через него, а тепловая энергия ламп 6 которых в два раза меньше, передается тепловым излучением нижнему слою теплоаккумулирующих камней 4 (фиг. 1), корпусу 2 и отражательному экрану 7, который до 50 падающего на него теплового излучения отражает в сторону нижнего слоя теплоаккумулирующих камней 4 и тем самым увеличивая их температуру. В этом случае нагрев массива камней 4 осуществляется не только тепловой энергией нагревателей 8, но и горячим воздухом, нагретым до высокой температуры (500-600 С) при его контакте с горячими поверхностями отражательного экрана 7, ламп 6 и нижнего слоя камней 4 и корпуса 2. В результате этого сокращается время нагрева верхнего слоя камней до 350-450 С. Нагрев воздуха парной осуществляется горячим воздухом, покидающим массив камней с температурой, превышающей требуемую температуру камней, а также воздухом,нагретым горячими поверхностями корпуса печи и пола, на площадь которого падает тепловое излучение экрана 7. При подаче воды на камни с целью получения пара температура верхнего слоя камней понижается на 50-150 . Быстрое восстановление температуры верхнего слоя камней обеспечивается заявляемой конструкцией печи. 3 39832007.10.30 Повышение эффективности работы печи достигнуто оборудованием ее составными трубчатыми нагревателями, которые выполнены в виде ТЭНов-стержней и расположены горизонтально и в шахматном порядке в массиве камней, увеличением полезно используемой суммарной тепловой мощности составных трубчатых электрических нагревателей и включенных последовательно с ними ламп. Кроме того, заявляемая электропечь имеет повышенную надежность работы, так как при такой конструкции печи уменьшается в два раза число используемых кварцевогалогенных ламп, а используемые лампы имеют повышенную надежность работы и срок службы из-за того, что они работают при пониженном напряжении на их зажимах. Таким образом, в процессе работы заявляемой электропечи происходит достижение поставленной технической задачи повышается эффективность работы печи за счет увеличения тепловой мощности, идущей на нагрев массива камней до требуемой температуры,при этом повышается надежность работы печи за счет уменьшения числа ламп, используемых в печи. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4