нагревательное устройство для саун и бань /нум-1/

Формула изобретения

Нагревательное устройство для саун и бань, содержащее металлический каркас с решеткой для размещения камней, в котором установлены термоэлектрические нагреватели в виде нихромовых спиралей, заключенных в оболочку, отличающееся тем, что термоэлектрические нагреватели установлены горизонтально на рамке с возможностью ее выдвижения из каркаса, их оболочки выполнены в виде трубок из жаростойкого стекла с температурой нагрева до 1000^oС и толщиной стенки 1,5 3 мм, а между источником питания и термоэлектрическими нагревателями подключен блок регулирования мощности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике, предназначено в качестве устройства для получения пара и горячего воздуха в банях, саунах, в том числе и индивидуальных, и оздоровительных комплексах.

Известно нагревательное устройство для саун в виде электрической печи (Международный патент РСТ 90/01918, А 61 Н 33/06 F24 С 7/06), в котором элементы из камня выполнены в виде плиток, приклеенных друг к другу и корпусу. Электрические нагревательные элементы вставлены внутри каждого элемента из камня.

Данное устройство (печь для сауны) сложно в изготовлении и не предусматривает режим бани (поддержание необходимой влажности).

В качестве прототипа предлагаемого изобретения выбрано нагревательное устройство печей-каменок для саун, выпускаемое промышленностью России, содержащее нихромовую спираль, заключенную в металлическую оболочку (ТЭН). Нагревательные элементы смонтированы внутри корпуса стационарно и включены по постоянной схеме, исключающей регулирование мощности. (Печь ИЭ1-44-И1, выпускаемая Казанским заводом металлоизделий, 1990). Известное устройство не позволяет оперативно проводить ремонт и замену ТЭНов, регулировать мощность, что создает область его применения как для саун (сухой пар), так и для русских бань. Кроме того, металлические оболочки ТЭНов при высоких температурах нагрева выделяют при окислении вредные вещества, ухудшающие микроклимат нагреваемого помещения.

Предлагаемое изобретение позволяет устранить указанные выше недостатки.

Техническим результатом изобретения является повышение удобства и долговечности эксплуатации, расширение области его применения для разного типа бань, улучшение микроклимата нагреваемого помещения за счет исключения контакта нагреваемой среды с перегретыми металлическими элементами и создания более равномерного конвенционного потока.

Сущность изобретения заключается в том, что нагревательное устройство для саун и русских бань (НУМ-1) содержит металлический каркас с решеткой для размещения камней, в котором установлены термоэлектрические нагреватели в виде нихромовых спиралей, заключенных в оболочки, при этом ТЭНы укреплены горизонтально на рамке с возможностью ее выдвижения из каркаса, их оболочки выполнены в виде трубок из жаростойкого стекла с температурой нагрева до 1000^oС и толщиной стенки от 1,5 до 3 мм, а между источником питания и ТЭНами подключен блок регулирования мощности.

Описание нагревательного устройства поясняется чертежом.

Нагревательное устройство представляет из себя металлический каркас с решеткой для размещения камней. В каркас горизонтально вставляется рамка 2 с ТЭНами в виде нихромовых спиралей, заключенных в трубки из термостойкого стекла, выдерживающего нагрев до 1000^oС. Толщина стенок трубок выбирается в диапазоне от 1,5 до 3 мм.

Устройство устанавливается в специально подготовленное место помещения сауны (на полу, на подставке, в нише стены). ТЭНы подключены к источнику питания через блок регулирования мощности (на чертеже не показан).

В качестве камней, накладываемых на решетку и выполняющих функцию теплоаккумулятора, используют обычно гранитный булыжник.

Размеры камней 80-120 мм. Общий вес камней 50-150 кг.

В качестве блока регулирования мощности использован ящик управления серии Я-5100, соединенный с датчиком температуры, например манометрическим термометром типа ТПК-1003к-М1 (ПО "Теплоконтроль", Казань), устанавливаемым в гильзе, в стенке бани или сауны.

Предлагаемый нагреватель позволяет получить следующие технические характеристики:

максимально потребляемая мощность для саун и бань на 6-8 человек 20 кВ (380 В), для саун на двух человек 4,5 кВ (220 В);

диапазон регулирования мощности 13,2-20 кВт;

расход электроэнергии 4,5 кВт/ч (220 В) и 12 кВт/ч (380 В);

температура нагреваемой среды 110-160^oС.

Проведенные разработки показали, что используемое для трубок ТЭНов термостойкое стекло, исключающее при нагреве вплоть до 1000^oС какие-либо выделения в воздух, позволяет получить более равномерный тепловой поток от спиралей, а также максимальную прочность в режиме нагрева при толщине стенки, выбранной в диапазоне от 1,5 до 3 мм.

В устройстве использовались трубки со следующими размерами: длина 580 мм, внешний диаметр 27 мм.

Габаритные размеры нагревательного устройства составляют: длина 600 мм, высота 500 мм, ширина 330 мм.

Вес без камней 13,6 кг.

Работа предлагаемого нагревательного устройства осуществляется следующим образом.

Каркас с ТЭНами устанавливается над воздухоподводом. На решетке размещают камни и подключают устройство к источнику питания. При достижении в помещении бани или сауны необходимой температуры, замеряемой датчиком температуры, обычно устанавливаемым на стенке помещения на определенной высоте от пола и на расстоянии не менее метра от нагревательного устройства, блок регулирования мощности автоматически отключает ТЭНы.

При работе в режиме русской бани (парилки) с использованием пара необходимая влажность в объеме помещения поддерживается при помощи порций воды наливаемых на камни. Использование жаростойкого стекла для оболочки ТЭНов во влажной атмосфере исключает вредные выделения с их поверхности, а также исключает выгорание кислорода в помещении сауны в связи с отсутствием контакта нихромовой спирали с воздухом.

Для замены ТЭНов рамка с ними выдвигается по полозкам из каркаса, при этом электрическая связь их с блоком регулирования не нарушается.

Опытный образец предлагаемого устройства был испытан в сауне профилактория УС Рязанской ГРЭС. В результате было выявлено, что указанное устройство обеспечивает большую теплоотдачу при меньших габаритах и повышает комфортность за счет применения в качестве защиты спиралей трубок из термостойкого стекла вместо металлических ТЭНов в печах-каменках промышленного производства России.

Оптимальное соотношение поверхностной мощности нагревательных элементов, конструкция рамки и решетки для размещения камней позволяет обеспечить интенсивный нагрев до высокой температуры циркулирующего воздуха и аккумулирование тепла в каменной засыпке.

Нагревательное устройство позволяет соединить традиционные условия финской сауны ("сухой пар" с содержанием влаги 10-30% при температуре 80-120^oС) и русской бани ("влажный пар" с содержанием влаги 60-70% при температуре 70-90^oС).