BE1024116B1

BE1024116B1 - Mechanical one-way valve

Info

Publication number: BE1024116B1
Application number: BE2016/5268A
Authority: BE
Inventors: Stefan René Jeanne Brouwers; Elwin Gerardus Theodorus Driesen
Original assignee: V.F.M. Cvba
Priority date: 2016-04-19
Filing date: 2016-04-19
Publication date: 2017-11-17
Also published as: BE1024116A1; EP3236154A1

Abstract

Kachel met een verbrandingskamer voor verbranding van een brandstof, waarbij de kachel een luchtstroomkanaal heeft om een luchtstroom doorheen de kachel te faciliteren, welk luchtstroomkanaal een aanvoer voor verbrandingslucht en een afvoer voor rookgassen bevat, waarbij een luchtstroomregelaar voor het actief regelen van de luchtstroom voorzien is in het luchtstroomkanaal, welke luchtstroomregelaar aanstuurbaar is in minstens twee intensiteitstanden om een luchtovermaat bij de verbranding van de brandstof te optimaliseren, waarbij de afvoer voor rookgassen verder voorzien is van een mechanische éénrichtingsklep.A stove with a combustion chamber for burning a fuel, wherein the stove has an air flow channel to facilitate an air flow through the stove, which air flow channel comprises a supply for combustion air and a discharge for flue gases, wherein an air flow regulator is provided for actively controlling the air flow. in the airflow channel, which airflow controller is controllable in at least two intensity positions to optimize an excess of air during the combustion of the fuel, wherein the exhaust for flue gases is further provided with a mechanical one-way valve.

Description

Mechanische éénrichtingsklepMechanical one-way valve

De huidige uitvinding heeft betrekking op een kachel met een verbrandingskamer voor verbranding van een brandstof, waarbij de kachel een aanvoer voor verbrandingslucht en een afvoer voor rookgassen heeft. De aanvoer voor verbrandingslucht en afvoer voor rookgassen vormen samen een luchtstroomkanaal om een luchtstroom doorheen de kachel te faciliteren.The present invention relates to a stove with a combustion chamber for burning a fuel, wherein the stove has a supply for combustion air and a discharge for flue gases. The supply for combustion air and discharge for flue gases together form an air flow channel to facilitate an air flow through the stove.

Kachels zijn algemeen bekende verwarmingsmiddelen voor woningen. Waar vroeger een kachel meestal voorzien was voor het verbranden van hout en/of kolen, is het een trend in de laatste jaren om meer gaskachels en pelletkachels te voorzien die geoptimaliseerd zijn voor het verbranden van respectievelijk gas en pellets. Het voordeel van gas of pellets als brandstof, is dat de toevoer van de brandstof op een eenvoudige wijze mechanisch geregeld kan worden, zodanig dat het vermogen van de kachel geregeld kan worden.Stoves are well-known heating means for homes. Where previously a stove was usually provided for burning wood and / or coal, it has become a trend in recent years to provide more gas heaters and pellet heaters that are optimized for burning gas and pellets respectively. The advantage of gas or pellets as fuel is that the supply of the fuel can be controlled mechanically in a simple manner, such that the power of the stove can be regulated.

Het is een trend in de woningbouw om woningen beter te isoleren, waardoor het warmtevermogen dat nodig is voor het opwarmen van de woning minimaal is. Ook leggen recente bouwvoorschriften minimum rendementen op aan alle verwarmingstoestellen. Als gevolg moet het proces van verbranding in een kachel, die in een dergelijke moderne woning geplaatst wordt, beter controleerbaar zijn om ook aan lage vermogens goed te kunnen presteren. De kachel moet ontworpen worden om met een hoog rendement te kunnen functioneren, dit wil zeggen dat de energie uit de brandstof optimaal in warmte kan omgezet moet kunnen worden. Verder zijn er voorschriften die kwaliteit van de verbranding regelen om roetvorming en CO-vorming te minimaliseren.It is a trend in housing construction to insulate homes better, so that the heat capacity required for heating the home is minimal. Recent building codes also impose minimum returns on all heaters. As a result, the process of burning in a stove that is placed in such a modern home must be more controllable to be able to perform well even at low power. The stove must be designed to operate with a high efficiency, meaning that the energy from the fuel can be optimally converted into heat. There are also regulations that regulate the quality of combustion to minimize soot formation and CO formation.

Het is een verdere trend in de woningbouw om meerdere wooneenheden te voorzien in één gebouw, bijvoorbeeld een appartementsgebouw. In dergelijke gebouwen kan elke wooneenheid voorzien worden van een kachel. De verschillende kachels in de verschillende wooneenheden worden dan typisch verbonden met een centraal systeem voor het aanvoeren van lucht en het afvoeren van verbrandingsgassen, ook wel CLV’s genoemd. De huidige kachels en in het bijzonder de bekende luchtstroomkanalen om een luchtstroom doorheen de kachel te faciliteren, zijn niet geoptimaliseerd voor een dergelijke situatie.It is a further trend in housing construction to provide several residential units in one building, for example an apartment building. In such buildings, each residential unit can be equipped with a heater. The different heaters in the different living units are then typically connected to a central air supply and exhaust gas system, also known as CLVs. The current heaters and in particular the known air flow channels to facilitate an air flow through the heater are not optimized for such a situation.

Het is een doel van de uitvinding een kachel te voorzien die optimaal en veilig kan werken wanneer meerdere kachels aan één schoorsteen gehangen worden voor het afvoeren van hun rookgassen.It is an object of the invention to provide a stove which can operate optimally and safely when several heaters are hung on one chimney for the discharge of their flue gases.

Hiertoe voorziet de uitvinding in een kachel met een verbrandingskamer voor verbranding van een brandstof, waarbij de kachel een luchtstroomkanaal heeft om een luchtstroom doorheen de kachel te faciliteren, welk luchtstroomkanaal een aanvoer voor verbrandingslucht en een afvoer voor rookgassen bevat, waarbij een luchtstroomregelaar voor het actief regelen van de luchtstroom voorzien is in het luchtstroomkanaal, welke luchtstroomregelaar aanstuurbaar is in minstens twee intensiteitstanden om een luchtovermaat bij de verbranding van de brandstof te optimaliseren, waarbij de afvoer voor rookgassen verder voorzien is van een mechanische éénrichtingsklep.To this end, the invention provides a heater with a combustion chamber for burning a fuel, the heater having an air flow channel to facilitate an air flow through the heater, which air flow channel comprises a supply for combustion air and a discharge for flue gases, wherein an air flow controller for the active controlling the air flow is provided in the air flow channel, which air flow controller is controllable in at least two intensity positions to optimize an excess of air during the combustion of the fuel, wherein the exhaust for flue gases is further provided with a mechanical one-way valve.

De uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat een onveilige situatie kan ontstaan wanneer twee kachels in een wooneenheid voorzien en verbonden zijn met één schoorsteen, en wanneer één van de kachels zonder stroom valt. Omdat de kachels voorzien van een luchtstroomregelaar voor het actief regelen van de luchtstroom ontstaat typisch een hogere druk in het luchtstroomkanaal achter de luchtstroomregelaar. Deze druk is typisch hoger dan de omgevingsluchtdruk. Door deze hogere druk kunnen verbrandingsgassen van één kachel via de afvoer voor rookgassen van een andere kachel die niet in werking is in de wooneenheid terechtkomen waarin de kachel die niet in werking is, staat. Hiermee ontstaat een onveilige situatie. Door in de afvoer voor rookgassen een mechanische éénrichtingsklep te voorzien, wordt een dergelijke onveilige situatie vermeden. Namelijk door de mechanische éénrichtingsklep kan verbrandingslucht uit een andere kachel nooit via de afvoer voor rookgassen in de kachel terugstromen, nl. de mechanische éénrichtingsklep verhindert een dergelijke stroom.The invention is based on the insight that an unsafe situation can arise when two heaters are provided in a residential unit and are connected to one chimney, and when one of the heaters is without power. Because the heaters are provided with an air flow controller for actively controlling the air flow, a higher pressure typically arises in the air flow channel behind the air flow controller. This pressure is typically higher than the ambient air pressure. As a result of this higher pressure, combustion gases from one heater can end up in the living unit in which the heater is not in operation via the outlet for flue gases from another heater that is not in operation. This creates an unsafe situation. By providing a mechanical one-way valve in the flue gas outlet, such an unsafe situation is avoided. Namely, due to the mechanical one-way valve, combustion air from another stove can never flow back into the stove via the flue gas outlet, namely the mechanical one-way valve prevents such a flow.

De kachel is erop gericht om ervoor te zorgen dat de luchtovermaat bij de verbranding van de brandstof optimaal is, dit wil typisch zeggen groter dan 1 is en minimaal is. Luchtovermaat is gerelateerd aan de hoeveelheid verbrandingslucht die in de verbrandingskamer van de kachel instroomt en waarbij de zuurstofelementen in de lucht niet aangewend worden om brandstof te verbranden. Ideaal wordt alle zuurstof uit de verbrandingslucht gebruikt om brandstof te verbranden zodanig dat de totale hoeveelheid lucht die doorheen de verbrandingskamer stroomt minimaal is. Omdat lucht slechts een beperkte capaciteit heeft om warmte te transporteren en daardoor (warmte) mee uit de verbrandingskamer te nemen, heeft het beperken van de totale hoeveelheid lucht die doorheen de verbrandingskamer stroomt rechtstreeks tot gevolg dat de hoeveelheid energie die uit de verbrandingskamer getransporteerd wordt via de rookgassen minimaal is. Hierdoor zijn verliezen minimaal en heeft de kachel een hoog rendement.The heater is designed to ensure that the excess air when burning the fuel is optimal, ie typically greater than 1 and minimal. Excess air is related to the amount of combustion air that flows into the combustion chamber of the stove and whereby the oxygen elements in the air are not used to burn fuel. Ideally, all oxygen from the combustion air is used to burn fuel such that the total amount of air flowing through the combustion chamber is minimal. Because air has only a limited capacity to transport heat and thereby take (heat) out of the combustion chamber, limiting the total amount of air that flows through the combustion chamber directly results in the amount of energy being transported from the combustion chamber via the flue gases is minimal. As a result, losses are minimal and the stove has a high efficiency.

Bij voorkeur bevat de luchtstroomregelaar een ventilator en een regelklep, waarbij de regelklep een gesloten stand en minstens twee open standen heeft, welke minstens twee open standen respectievelijk bepalend zijn voor twee intensiteitsstanden. Test hebben uitgewezen dat het regelen van luchtstroom door middel van een combinatie van een ventilator en klep optimaal is voor rookgassen. Een verder voordeel is dat de klep afgesloten kan worden, bijvoorbeeld wanneer de kachel niet in gebruik is, zodanig dat geen lucht uit de schoorsteen door de afvoer van rookgassen naar binnen kan stromen wanneer de kachel niet in gebruik is. In een dergelijke opbouw zijn dan twee kleppen voorzien, enerzijds de regelklep in de luchtstroomregelaar en anderzijds de mechanische éénrichtingsklep. De mechanische éénrichtingsklep heeft als voordeel dat ze ook correct functioneert wanneer ze niet actief aangedreven of aangestuurd wordt. Dit wil zeggen dat in een situatie van stroomuitval, waarbij de regelklep in een open stand staat, en door de afwezigheid van stroom niet meer naar een gesloten stand kan geregeld worden, de mechanische éénrichtingsklep een veilige situatie geeft, ook bij stroomuitval. De mechanische éénrichtingsklep en de regelklep van de luchtstroomregelaar werken daarbij synergetisch samen om op een eenvoudige en efficiënte wijze de luchtstroom doorheen de kachel te regelen en om in alle omstandigheden een veilige situatie te behouden.The air flow controller preferably comprises a fan and a control valve, the control valve having a closed position and at least two open positions, which at least two open positions are respectively determining for two intensity positions. Tests have shown that controlling air flow through a combination of a fan and valve is optimal for flue gases. A further advantage is that the valve can be closed, for example when the stove is not in use, such that no air can flow from the chimney through the discharge of flue gases when the stove is not in use. In such a construction, two valves are then provided, on the one hand the control valve in the air flow regulator and on the other hand the mechanical one-way valve. The mechanical one-way valve has the advantage that it also functions correctly when it is not actively driven or controlled. This means that in a situation of power failure, in which the control valve is in an open position, and due to the absence of power can no longer be controlled to a closed position, the mechanical one-way valve provides a safe situation, also in the event of a power failure. The mechanical one-way valve and the control valve of the air flow controller thereby work together synergistically to control the air flow through the heater in a simple and efficient manner and to maintain a safe situation in all circumstances.

Bij voorkeur is de éénrichtingsklep een vlinderklep. Verder bij voorkeur heeft de vlinderklep een scharnier dat zich dwars doorheen het luchtstroomkanaal uitstrekt en waarbij minstens één vleugel beweegbaar met het scharnier verbonden is om het luchtstroomkanaal af te sluiten. Daarbij is bij voorkeur ter plaatse van het scharnier een kraag voorzien in het luchtstroomkanaal, en heeft het scharnier een voorspanning om de minstens één vleugel met zijn periferie tegen de kraag te drukken om het luchtstroomkanaal af te sluiten in een rusttoestand, waarbij de voorspanning verder gekozen is zodanig dat de luchtstroom doorheen het kanaal, aangedreven door de luchtstroomregelaar, de vleugel opent. Dergelijke vlinderkleppen zijn geoptimaliseerd om in een luchtkanaal te plaatsen. Ze vormen mechanische éénrichtingskleppen met een minimale of geoptimaliseerde weerstand voor de lucht doorheen de klep. Hiertoe kan de voorspanning gekozen worden om een goede werking van de vlinderklep te garanderen.Preferably, the one-way valve is a butterfly valve. Further preferably, the butterfly valve has a hinge that extends transversely through the air flow channel and wherein at least one wing is movably connected to the hinge to close the air flow channel. A collar is preferably provided in the airflow channel at the location of the hinge, and the hinge has a bias to press the at least one wing with its periphery against the collar to close the airflow channel in a rest position, the bias further selected is such that the air flow through the channel, driven by the air flow controller, opens the wing. Such butterfly valves are optimized for placement in an air duct. They form mechanical one-way valves with minimal or optimized resistance to the air through the valve. For this purpose, the pre-tension can be chosen to guarantee the proper functioning of the butterfly valve.

Bij voorkeur is de luchtstroomregelaar op een afstand geplaatst van de mechanische éénrichtingsklep. De luchtstroomregelaar bevat de regelklep, die dan ook op een afstand geplaatst is van de mechanische éénrichtingsklep. Zoals hierboven beschreven werken deze kleppen dan synergetisch samen.The air flow controller is preferably located at a distance from the mechanical one-way valve. The air flow controller contains the control valve, which is therefore located at a distance from the mechanical one-way valve. As described above, these valves then work synergistically.

Bij voorkeur is de luchtstroomregelaar gevormd als rookgasextractor die geplaatst is in de afvoer van rookgassen, op een afstand van minstens één meter van de kachel, en waarbij de intensiteitsstanden extractiestanden zijn.The air flow regulator is preferably formed as a flue gas extractor which is placed in the outlet of flue gases, at a distance of at least one meter from the stove, and wherein the intensity settings are extraction positions.

Het plaatsen van een rookgasextractor in een afvoer voor rookgassen wordt praktisch bemoeilijkt door de temperatuur van de rookgassen. De temperatuur van de rookgassen zal typisch de afvoer voor rookgassen opwarmen, en daarmee ook de rookgasextractor opwarmen zodat deze aan hoge temperaturen goed moet kunnen werken. Echter omdat in de uitvinding de rookgasextractor geplaatst is op een afstand van minstens 1 meter van de verbrandingskamer, hebben rookgassen die uit de verbrandingskamer komen tijd om ten minste gedeeltelijk af te koelen alvorens ze bij de rookgasextractor komen. Daarbij helpt de regelaar om het effect van het opwarmen van de rookgasextractor verder te verminderen door de rookgasextractor zo in te stellen dat de luchtovermaat optimaal is. Door in de kachel volgens de uitvinding de rookgasextractor aan te sturen naar een minimale luchtovermaat groter dan 1, is de totale hoeveelheid rookgassen die uit de kachel stroomt minimaal. Hierdoor zal de temperatuur van de afVoer voor rookgassen slechts minimaal stijgen, en zal als gevolg daarvan de rookgasextractor die op 1 meter van de verbrandingskamer geplaatst is, minder dan conventioneel opgewarmd worden door de rookgassen. Hierdoor zal de rookgasextractor uit de kachel volgens de uitvinding optimaal blijven functioneren.Placing a flue gas extractor in a flue gas outlet is practically complicated by the temperature of the flue gases. The temperature of the flue gases will typically heat up the flue gas outlet, and thereby also heat the flue gas extractor so that it must be able to work properly at high temperatures. However, since in the invention the flue gas extractor is placed at a distance of at least 1 meter from the combustion chamber, flue gases coming out of the combustion chamber have time to cool at least partially before they reach the flue gas extractor. In addition, the controller helps to further reduce the effect of heating the flue gas extractor by setting the flue gas extractor in such a way that the excess air is optimal. By controlling the flue gas extractor in the stove according to the invention to a minimum excess of air greater than 1, the total amount of flue gases flowing out of the stove is minimal. As a result, the temperature of the exhaust for flue gases will only rise minimally, and as a result the flue gas extractor placed at 1 meter from the combustion chamber will be heated by the flue gases less than conventional. As a result, the flue gas extractor from the stove according to the invention will continue to function optimally.

Het proces van verbranding is grotendeels afhankelijk van de verhouding van brandstof en lucht in de verbrandingskamer. De rookgasextractor kan de hoeveelheid lucht die doorheen de verbrandingskamer stroomt bepalen, waardoor de rookgasextractor via de regelaar de verbranding kan controleren. Door de luchtovermaat minimaal te houden en door te verhinderen dat de luchtovermaat kleiner dan 1 wordt, zal een goede verbranding met een hoog rendement optreden.The process of combustion largely depends on the ratio of fuel and air in the combustion chamber. The flue gas extractor can determine the amount of air that flows through the combustion chamber, so that the flue gas extractor can control the combustion via the controller. By keeping the air excess to a minimum and by preventing the air excess from becoming smaller than 1, good combustion with a high efficiency will occur.

Deze uitvoeringsvorm vertoont verder een onverwacht positief effect. Omdat de rookgasextractor geplaatst is in de afvoer voor rookgassen, zal de rookgasextractor lucht doorheen de kachel trekken. Het gevolg hiervan is dat de kachel met de verbrandingskamer in onderdruk komt te staan. Omdat een verbrandingskamer en de daaraan gemonteerde elementen zoals afVoer van rookgassen en aanvoer van verbrandingslucht nooit 100% luchtdicht kunnen vervaardigd worden, is het een voordeel om een onderdruk te hebben in de kachel omdat de onderdruk ervoor zorgt dat eventuele roet of CO of andere schadelijke bijproducten van een verbranding niet of nauwelijks uit de kachel zullen lekken. Dit is in tegenstelling tot kachels die verbrandingslucht actief blazen naar de verbrandingskamer, die daardoor in overdruk staat, en die net wel de neiging hebben om roet, CO en andere schadelijke verbrandingsproducten naar de omgeving van de kachel te laten lekken. Dit effect van lekken van de verbrandingskamer wordt versterkt in de praktijk door moderne luchtdicht geïsoleerde woningen waarbij de lucht door middel van een balansventilatiesysteem ververst wordt, en waarbij de ruimte van de woning volgens recente bouwvoorschriften in lichte onderdruk mag staan.This embodiment further exhibits an unexpected positive effect. Because the flue gas extractor is placed in the flue gas outlet, the flue gas extractor will draw air through the stove. The consequence of this is that the stove with the combustion chamber comes under pressure. Because a combustion chamber and the elements mounted on it such as exhaust of flue gases and supply of combustion air can never be produced 100% airtight, it is an advantage to have a vacuum in the stove because the vacuum ensures that any soot or CO or other harmful by-products will hardly leak out of the stove, if at all. This is in contrast to heaters that actively blow combustion air into the combustion chamber, which is therefore under pressure, and which tends to cause soot, CO and other harmful combustion products to leak into the environment of the heater. This effect of leaks from the combustion chamber is reinforced in practice by modern airtight insulated houses in which the air is refreshed by means of a balanced ventilation system, and where the space of the house may be under slight pressure according to recent building regulations.

Samenvattend zal de minimale luchtovermaat groter dan 1 bij de verbranding van brandstof als resultaat hebben dat het totale volume van de rookgassen minimaal is, en daarmee de afvoer van rookgassen slechts minimaal opgewarmd wordt zodanig dat de rookgasextractor die in de afvoer voor rookgassen geplaatst is optimaal kan blijven functioneren. Een verder voordeel van het plaatsen van de rookgasextractor in de afVoer van rookgassen is dat de kachel in onderdruk komt te staan zodat lekkage van schadelijke stoffen, roet en CO vermeden wordt.In summary, the minimum excess of air greater than 1 in the combustion of fuel will result in the total volume of the flue gases being minimal, and thus the discharge of flue gases only heated to a minimum so that the flue gas extractor placed in the flue gas outlet can be optimally continue to function. A further advantage of placing the flue gas extractor in the flue gas discharge is that the stove is put under pressure so that leakage of harmful substances, soot and CO is avoided.

Bij voorkeur heeft de rookgasextractor minstens vijf extractiestanden. Door minstens vijf extractiestanden te hebben, kan de regelaar de rookgasextractor nauwkeuriger aansturen om een luchtovermaat bij verbranding van brandstof te optimaliseren.The flue gas extractor preferably has at least five extraction positions. By having at least five extraction levels, the controller can control the flue gas extractor more accurately to optimize an excess of air when burning fuel.

Bij voorkeur is de rookgasextractor geplaatst op een afstand van minstens 3 meter van de verbrandingskamer, meer bij voorkeur op een afstand van minstens 4 meter van de verbrandingskamer en meest bij voorkeur op een afstand van minstens 5 meter van de verbrandingskamer. Door de afstand tussen rookgasextractor en verbrandingskamer te vergroten, zal de invloed van de temperatuur van de rookgassen op de rookgasextractor verder geminimaliseerd worden.The flue gas extractor is preferably placed at a distance of at least 3 meters from the combustion chamber, more preferably at a distance of at least 4 meters from the combustion chamber and most preferably at a distance of at least 5 meters from the combustion chamber. By increasing the distance between the flue gas extractor and the combustion chamber, the influence of the temperature of the flue gases on the flue gas extractor will be further minimized.

Bij voorkeur is de mechanische éénrichtingsklep stroomafwaarts geplaatst van de rookgasextractor. Hierdoor vormt de mechanische éénrichtingsklep de laatste barrière voor de luchtstroom die door de kachel stroomt, in een situatie zoals hierboven beschreven, een tegengestelde stroom zou ontstaan, is de mechanische éénrichtingsklep het eerste element dat door deze tegengestelde stroom tegengekomen wordt. De éénrichtingsklep zal deze tegengestelde stroom verhinderen door zijn mechanische éénrichtingswerking, waardoor de tegengestelde stroom niet tot bij de andere elementen van de kachel terechtkomt.Preferably, the mechanical one-way valve is placed downstream of the flue gas extractor. As a result, the mechanical one-way valve forms the last barrier for the air flow flowing through the heater, in a situation as described above, an opposite flow would arise, the mechanical one-way valve being the first element encountered by this opposite flow. The one-way valve will prevent this opposite flow through its mechanical one-way action, as a result of which the opposite flow will not reach the other elements of the heater.

Bij voorkeur zijn de rookgasextractor en de éénrichtingsklep op één frame gevormd. Dit maakt installatie en levering van de kachel noemenswaardig eenvoudiger. De kachel bevat dan enerzijds het kachelhoofdlichaam, en anderzijds een frame met een rookkanaal en een éénrichtingsklep die in de afVoer voor rookgassen gemonteerd wordt. De rookgasextractor en de éénrichtingsklep kunnen dan, door het frame, op een optimale relatieve positie ten opzichte van elkaar geplaatst zijn zodanig dat een optimale werking verkregen wordt.The flue gas extractor and the one-way valve are preferably formed on one frame. This makes installation and delivery of the stove considerably easier. The stove then contains on the one hand the main body of the stove and on the other hand a frame with a flue and a one-way valve that is mounted in the flue gas outlet. The flue gas extractor and the one-way valve can then, through the frame, be placed in an optimum relative position relative to each other such that an optimum operation is obtained.

Bij voorkeur heeft de kachel invoermiddelen voor het inbrengen van een vooraf bepaalde hoeveelheid brandstof in de verbrandingskamer. Daarbij is de brandstof bij voorkeur gekozen uit gas of pellets. Het controleren van een gastoevoer, of het inbrengen van pellets in een verbrandingskamer, kan op eenvoudige wijze mechanisch gecontroleerd worden, op basis waarvan het vermogen van de kachel kan geregeld worden.The stove preferably has input means for introducing a predetermined amount of fuel into the combustion chamber. The fuel is preferably selected from gas or pellets. Checking a gas supply, or introducing pellets into a combustion chamber, can easily be mechanically controlled, on the basis of which the power of the stove can be controlled.

Bij voorkeur stuurt de regelaar de rookgasextractor aan op basis van een inputwaarde. Daarbij is de inputwaarde bijvoorbeeld gerelateerd aan de vooraf bepaalde hoeveelheid brandstof die in de verbrandingskamer gebracht wordt door de invoermiddelen. Door enerzijds de invoermiddelen te controleren, dit wil zeggen de hoeveelheid gas te controleren die de verbrandingskamer ingebracht wordt of de hoeveelheid pellets te controleren die de verbrandingskamer ingebracht worden, kan door een vakman een inschatting gemaakt worden van de hoeveelheid lucht die nodig is om het ingebrachte gas of de ingebrachte pellets optimaal, dit wil zeggen met een optimale luchtovermaat, te verbranden. De rookgasextractor kan dan aangestuurd worden op basis van deze inschatting. Hierdoor zal de rookgasextractor aangestuurd worden op basis van een inputwaarde die gerelateerd is aan de hoeveelheid brandstof die in de verbrandingskamer gebracht wordt. De vakman zal begrijpen dat dit op verschillende manieren kan uitgevoerd worden, bijvoorbeeld op basis van een ingangsmeting van de invoermiddelen ofwel op basis van vooraf bepaalde vermogenstanden, waarbij zowel de invoermiddelen alsook de rookgasextractor in een vooraf bepaalde stand gezet worden.The controller preferably controls the flue gas extractor on the basis of an input value. The input value is herein related, for example, to the predetermined amount of fuel that is introduced into the combustion chamber by the input means. On the one hand by checking the input means, that is to say the amount of gas that is introduced into the combustion chamber or checking the amount of pellets that are introduced into the combustion chamber, an expert can make an estimate of the amount of air that is needed to introduce it. gas or the introduced pellets optimally, i.e. with an optimum excess of air. The flue gas extractor can then be controlled based on this estimate. As a result, the flue gas extractor will be controlled on the basis of an input value that is related to the amount of fuel that is introduced into the combustion chamber. Those skilled in the art will understand that this can be carried out in various ways, for example on the basis of an input measurement of the input means or on the basis of predetermined power positions, wherein both the input means and the flue gas extractor are set to a predetermined position.

Bij voorkeur is de kachel een gaskachel voor verbranding van gas, en heeft de kachel minstens een injector voor het injecteren van gas in een verbrandingskamer, en waarbij de injector voorzien is van een temperatuursensor die operationeel verbonden is met de regelaar.Preferably, the heater is a gas heater for gas combustion, and the heater has at least one injector for injecting gas into a combustion chamber, and wherein the injector is provided with a temperature sensor operatively connected to the controller.

Tests hebben uitgewezen dat de temperatuur van de injector gerelateerd is aan de luchtovermaat die in de verbrandingskamer aanwezig is. Namelijk tests hebben uitgewezen dat een grote luchtovermaat tot gevolg heeft dat het gas korter bij de injector ontvlamt. Omdat het gas korter bij de injector ontvlamt, zal de injector meer opgewarmd worden door stralingswarmte van de vlam, dan wanneer het gas op een grotere afstand van de injector ontvlamt. Daarbij wordt opgemerkt dat het plaatsen van een temperatuursensor op een injector eenvoudig en goedkoop is, waardoor de luchtovermaat ook op een eenvoudige en goedkope manier meetbaar is.Tests have shown that the temperature of the injector is related to the excess air present in the combustion chamber. Namely, tests have shown that a large excess of air causes the gas to ignite shorter at the injector. Because the gas ignites shorter at the injector, the injector will be heated more by radiant heat from the flame than when the gas ignites at a greater distance from the injector. It is noted here that placing a temperature sensor on an injector is simple and cheap, so that the excess air can also be measured in a simple and inexpensive way.

Bij voorkeur is de regelaar voorzien om de rookgasextractor aan te sturen naar een hogere extractiestand wanneer de temperatuursensor een temperatuur meet die lager is dan een vooraf bepaalde temperatuur. Verder bij voorkeur is de regelaar voorzien om de rookgasextractor aan te sturen naar een lagere extractiestand wanneer de temperatuursensor een temperatuur meet die hoger is dan een vooraf bepaalde temperatuur. Wanneer de temperatuursensor een temperatuur van de injector meet onder een vooraf bepaalde temperatuur wil dit zeggen dat het gas relatief ver van de injector ontvlamt, hetgeen een indicatie is dat te weinig lucht in de verbrandingskamer aanwezig is, anders gezegd zou er een luchtovermaat kleiner dan 1 kunnen optreden, hetgeen tot een onvolledige verbranding leidt met alle gevolgen van dien. Onvolledige verbranding heeft als resultaat dat roetdeeltjes en andere schadelijke verbrandingsproducten ontstaan door een tekort aan zuurstof voor de verbranding. Door de rookgasextractor aan te sturen naar een hogere extractiestand, zullen meer rookgassen uit de verbrandingskamer getrokken worden, en zal als gevolg daarvan ook meer verbrandingslucht aangevoerd worden zodat de lucht-brandstof verhouding zich herstelt. Wanneer de temperatuursensor een temperatuur meet boven een vooraf bepaalde temperatuur, wil dit zeggen dat het gas ontbrandt vlakbij, ofwel te kort, bij de injector, wat aangeeft dat er teveel lucht in de verbrandingskamer aanwezig is in verhouding tot de brandstof. Dit leidt tot een luchtovermaat waardoor de kachel minder efficiënt werkt. Door de rookgasextractor aan te sturen naar een lagere extractiestand, worden minder rookgassen afgevoerd en zal de luchtbrandstofverhouding zich herstellen naar een vooraf bepaalde optimale verhouding waarin de luchtovermaat minimaal en groter dan 1 is.The controller is preferably provided for driving the flue gas extractor to a higher extraction position when the temperature sensor measures a temperature that is lower than a predetermined temperature. Further preferably, the controller is provided to drive the flue gas extractor to a lower extraction position when the temperature sensor measures a temperature that is higher than a predetermined temperature. When the temperature sensor measures a temperature of the injector below a predetermined temperature, this means that the gas ignites relatively far from the injector, which is an indication that too little air is present in the combustion chamber, in other words an excess of air would be smaller than 1 can occur, which leads to an incomplete combustion with all its consequences. Incomplete combustion results in soot particles and other harmful combustion products due to a lack of oxygen for combustion. By controlling the flue gas extractor to a higher extraction position, more flue gases will be pulled out of the combustion chamber, and as a result thereof more combustion air will also be supplied so that the air-fuel ratio recovers. When the temperature sensor measures a temperature above a predetermined temperature, this means that the gas ignites nearby, or too short, at the injector, indicating that there is too much air in the combustion chamber in relation to the fuel. This leads to an excess of air so that the heater works less efficiently. By controlling the flue gas extractor to a lower extraction position, fewer flue gases are discharged and the air-fuel ratio will recover to a predetermined optimum ratio in which the excess air is minimal and greater than 1.

Bij voorkeur heeft de kachel een gebruikersinterface die een gebruiker toelaat om een vermogen van de kachel in te stellen. Door het instellen van een vermogen zal de kachel een vooraf bepaalde hoeveelheid brandstof in de verbrandingskamer brengen. Door de regelaar van de rookgasextractor aan te sturen, kan deze ingebrachte hoeveelheid brandstof op een optimale manier verbrand worden zodanig dat de kachel aan een hoog rendement het ingestelde vermogen levert.Preferably, the heater has a user interface that allows a user to set a power rating of the heater. By setting a power the stove will bring a predetermined amount of fuel into the combustion chamber. By controlling the flue gas extractor controller, this amount of fuel introduced can be burned in an optimum manner such that the stove supplies the set power at a high efficiency.

De uitvinding zal nu nader worden beschreven aan de hand van een in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.The invention will now be described in more detail with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing.

In de tekening laat : figuur 1 een CLV zien volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding waarin een kachel is aangesloten; figuur 2 een rookgasextractor zien die toepasbaar is in de uitvinding; en figuur 3 een vlinderklep zien die toepasbaar is in de uitvinding.In the drawing: figure 1 shows a CLV according to an embodiment of the invention in which a heater is connected; Figure 2 shows a flue gas extractor which can be used in the invention; and figure 3 shows a butterfly valve that can be used in the invention.

In de tekening is aan eenzelfde of analoog element eenzelfde verwijzingscijfer toegekend.In the drawing, the same reference numeral is assigned to the same or analogous element.

Figuur 1 toont een kachel 1 met een verbrandingskamer 2 voor een brandstof. Daarmee is een kachel gedefinieerd als een verwarmingstoestel waarbij het primaire doel is om de directe omgeving van de kachel 1 rechtstreeks te verwarmen. Kachel is verder bij voorkeur gedefinieerd als een verwarmingstoestel waarbij het secundaire doel is om een esthetisch mooie verbranding te verkrijgen in de kachel 1. De verbrandingskamer 2 is daarom typisch gevormd als een omhulsel waarin de verbranding kan plaatsvinden en waarbij minstens een segment van het omhulsel gevormd is door een doorzichtig materiaal, bijvoorbeeld glas. Daarbij heeft het doorzichtig materiaal de functie om aan meerdere personen in de omgeving tegelijk toe te laten de vlammen die ontstaan bij het verbrandingsproces te zien.Figure 1 shows a heater 1 with a combustion chamber 2 for a fuel. A stove is thus defined as a heating appliance, the primary purpose of which is to directly heat the immediate surroundings of the stove 1. Heater is further preferably defined as a heater with the secondary purpose of achieving aesthetically pleasing combustion in the heater 1. The combustion chamber 2 is therefore typically shaped as an envelope in which the combustion can take place and wherein at least one segment of the envelope is formed is through a transparent material, for example glass. In addition, the transparent material has the function of allowing several people in the environment at the same time to see the flames that occur during the combustion process.

De verbrandingskamer 2 bevat verder een rookgasafvoer 3 die voorzien is voor het afVoeren van de rookgassen die het gevolg zijn van het proces van het verbranden van de brandstof. Verder bevat de verbrandingskamer 2 een verbrandingsluchtaanvoer 4 voor het aanvoeren van lucht waarmee het verbrandingsproces uitgevoerd wordt. In het voorbeeld zoals weergegeven in figuur 1 zijn rookgasafvoer 3 en verbrandingsluchtaanvoer 4 via een concentrische buis 5 gevormd zodanig dat een warmte-uitwisseling plaatsvindt tussen de relatief koude aangevoerde lucht en de relatief warme rookgassen. Hierdoor wordt de aangevoerde lucht, die aangevoerd wordt via de verbrandingsluchtaanvoer 4, voorverwarmd, waardoor het energetisch rendement van de kachel 1 verhoogt. Echter in dit kader wordt opgemerkt dat het niet noodzakelijk is dat rookgasafvoer 3 en verbrandingsgasaanvoer 4 concentrisch gevormd zijn. Bijvoorbeeld in residentiële omgevingen kan verbrandingslucht aangevoerd worden van een andere plaats dan waar de rookgassen naar afgevoerd worden. Ook bij toepassing met CLV’s, zoals weergegeven in figuur 1, is het een optie om de rookgasafvoer 3 en de verbrandingsluchtaanvoer 4 via aparte buizen te voorzien.The combustion chamber 2 further comprises a flue gas outlet 3 which is provided for discharging the flue gases that result from the process of burning the fuel. The combustion chamber 2 further comprises a combustion air supply 4 for supplying air with which the combustion process is carried out. In the example as shown in figure 1, flue gas outlet 3 and combustion air supply 4 are formed via a concentric tube 5 such that a heat exchange takes place between the relatively cold air supplied and the relatively warm flue gases. As a result, the supplied air, which is supplied via the combustion air supply 4, is pre-heated, whereby the energy efficiency of the stove 1 increases. However, it is noted in this context that it is not necessary for flue gas discharge 3 and combustion gas discharge 4 to be concentrically shaped. For example, in residential environments, combustion air can be supplied from a place other than where the flue gases are discharged. Even with application with CLVs, as shown in figure 1, it is an option to provide the flue gas outlet 3 and the combustion air supply 4 via separate pipes.

In figuur 1 is een kachel weergegeven die voorzien is voor het verbranden van gas als brandstof. Hiertoe is de kachel 1 voorzien van minstens één gasinjector 10. Alternatief kan de kachel 1 voorzien zijn voor het verbranden van pellets of hout. Het voordeel van gas- of pelletkachels ten opzicht van houtkachels, is dat de aanvoer van brandstof, zijnde respectievelijk gas of pellets, op eenvoudige wijze mechanisch doseerbaar is zodanig dat de energetische waarde van de brandstof die de verbrandingskamer ingebracht wordt, controleerbaar is over de tijd. Dit mechanisch controleren van de brandstoftoevoer vormt een goede basis om ook de andere parameters van de kachel zoals vermogen en efficiëntie te regelen en bij voorkeur te automatiseren. Het zal duidelijk zijn voor de vakman dat de genoemde brandstoffen niet beperkend zijn en dat verschillende soorten kachels kunnen ontworpen worden voor het verbranden van verschillende soorten brandstoffen.Figure 1 shows a stove that is provided for burning gas as a fuel. To this end, the stove 1 is provided with at least one gas injector 10. Alternatively, the stove 1 can be provided for burning pellets or wood. The advantage of gas or pellet stoves over wood stoves is that the supply of fuel, being gas or pellets respectively, can be mechanically dosed in a simple manner such that the energy value of the fuel that is introduced into the combustion chamber can be controlled over time. . This mechanical control of the fuel supply forms a good basis for also controlling and preferably automating the other parameters of the stove such as power and efficiency. It will be clear to those skilled in the art that the fuels mentioned are not limiting and that different types of stoves can be designed for burning different types of fuels.

In kachels worden conventioneel enkele luchtstromen gecreëerd, passief of actief, die de werking van de kachel beïnvloeden en pogen te optimaliseren. Brandstof wordt typisch in een onderste zone van de verbrandingskamer 2 ingebracht. Primaire lucht 6 is lucht die in de verbrandingskamer gebracht wordt bij, onder of minstens nabij de brandstof 7. Primaire lucht 6 wordt anders gezegd in de genoemde onderste zone ingebracht. Secundaire lucht 8 is verbrandingslucht die in de verbrandingskamer 2 gebracht wordt op een hoogte boven de brandstof. Secundaire lucht 8 wordt anders gezegd boven de genoemde onderste zone ingebracht. Secundaire lucht 8 wordt typisch langs de zijkanten van de verbrandingskamer of langs de bovenkant van de verbrandingskamer in een bovenste zone van de verbrandingskamer 2 ingebracht.In stoves, conventionally, some air flows are created, passive or active, that influence the operation of the stove and try to optimize it. Fuel is typically introduced into a lower zone of the combustion chamber 2. Primary air 6 is air that is introduced into the combustion chamber at, below or at least near the fuel 7. In other words, primary air 6 is introduced into the said lower zone. Secondary air 8 is combustion air that is introduced into the combustion chamber 2 at a height above the fuel. In other words, secondary air 8 is introduced above the said lower zone. Secondary air 8 is typically introduced along the sides of the combustion chamber or along the top of the combustion chamber into an upper zone of the combustion chamber 2.

Tertiaire lucht 9 is omgevingslucht die over een buitenoppervlak van de verbrandingskamer 2 heen geblazen wordt om zo opgewarmd te worden door het omhulsel van de verbrandingskamer 2, welke opgewarmde lucht dan typisch terug in de omgeving geblazen wordt om zo de omgeving te verwarmen. Tertiaire lucht 9 komt niet in de verbrandingskamer 2 en bevat daarom geen schadelijke stoffen die uit het verbrandingsproces kunnen ontstaan. De verhouding tussen primaire lucht 6 en secundaire lucht 8 ligt hoofdzakelijk vast. De primaire lucht 6 en de secundaire lucht 8 vormen samen met de restproducten van het verbrandingsproces de rookgassen 12.Tertiary air 9 is ambient air that is blown over an outer surface of the combustion chamber 2 so as to be heated by the envelope of the combustion chamber 2, which heated air is then typically blown back into the environment to heat the environment. Tertiary air 9 does not enter the combustion chamber 2 and therefore contains no harmful substances that may arise from the combustion process. The ratio between primary air 6 and secondary air 8 is essentially fixed. The primary air 6 and the secondary air 8 together with the residual products from the combustion process form the flue gases 12.

Bij het verbrandingsproces wordt bij voorkeur de hoeveelheid primaire en secundaire lucht in balans gehouden met de hoeveelheid brandstof die in de verbrandingskamer gebracht wordt. Brandstof bevat typisch een hoeveelheid koolwaterstoffen, die bij verbranding omgezet worden in hoofdzakelijk water en koolstofdioxide, en beperkte mate ook mogelijk schadelijke nevenproducten. Voor de omzetting van koolwaterstoffen naar water- en koolstofdioxide is zuurstof nodig die uit de primaire en secundaire lucht gehaald wordt. In dit kader wordt in het vak luchtovermaat gebruikt. Luchtovermaat is gedefinieerd als de effectieve verhouding zuurstof/brandstof gedeeld door de stoichiometrische verhouding zuurstof/brandstof. Daarmee duidt op de luchtovermaat op een overschot (of tekort) aan zuurstof in de primaire en secundaire lucht nadat alle koolwaterstoffen van de brandstof omgezet zijn in water en koolstofdioxide. Een luchtovermaat van 1 wil zeggen dat alle zuurstof uit de primaire en secundaire lucht opgebruikt is in de omzetting van de brandstof naar CO2 en H20. Dit is een theoretische situatie die in de praktijk nooit gerealiseerd kan worden. In de praktijk zal altijd een luchtovermaat groter dan 1 aanwezig moeten zijn om de chemische reactie van koolwaterstoffen uit de brandstof te laten plaatsvinden. De luchtovermaat kan te groot worden, waardoor te veel zuurstof aanwezig is in de primaire en secundaire lucht voor het omzetten van de koolwaterstoffen. Hierdoor zal het volume aan rookgassen groter zijn dan bij een kleinere luchtovermaat. Omdat de hoeveelheid rookgassen groter is, zal ook de hoeveelheid energie die afgevoerd wordt door middel van de rookgassen groter zijn. Daarbij wordt verondersteld dat een vooraf bepaalde hoeveelheid rookgassen een hoofdzakelijk vaste vooraf bepaalde hoeveelheid energie kan transporteren. Ook zal meer binnenkomende lucht opgewarmd moeten worden zodat meer energie verloren gaat. Daarnaast zorgt het ook voor verspilling van ventilatorenergie wanneer de luchtstroom actief aangedreven wordt. Wanneer de luchtovermaat kleiner dan 1 is, dit wil zeggen dat er meer koolwaterstoffen zijn voor het omzetten dan dat er zuurstof is om de reactie te laten plaatsvinden, zullen schadelijk bijproducten zoals roet gevormd worden omdat de verbranding dan onvolledig is. Ook kan dit opstartproblemen van de kachel tot gevolg hebben. Een luchtovermaat kleiner dan 1 is daarom te vermijden. Om het energetische rendement van de kachel te maximaliseren en om de verbranding te optimaliseren, wordt gestreefd naar een minimale luchtovermaat groter dan 1. Bij voorkeur wordt gestreefd naar een luchtovermaat die groter is dan 1,05, bij voorkeur groter dan 1,1, meest bij voorkeur groter dan 1,2. Verder wordt bij voorkeur gestreefd naar een luchtovermaat die kleiner is dan 1,9, bij voorkeur kleiner is dan 1,7, meer bij voorkeur kleiner is dan 1,5. Luchtovermaat kan conventioneel gemeten worden met behulp van een Lambdasonde ter plaatse van de rookgasafvoer voor het meten van het resterend gehalte aan zuurstof in de rookgassen.In the combustion process, the amount of primary and secondary air is preferably kept in balance with the amount of fuel that is introduced into the combustion chamber. Fuel typically contains a quantity of hydrocarbons, which during combustion is converted into mainly water and carbon dioxide, and to a limited extent also potentially harmful by-products. The conversion of hydrocarbons to water and carbon dioxide requires oxygen that is extracted from the primary and secondary air. In this context, excess air is used in the box. Air excess is defined as the effective oxygen / fuel ratio divided by the stoichiometric oxygen / fuel ratio. With this, the excess air indicates a surplus (or shortage) of oxygen in the primary and secondary air after all the hydrocarbons from the fuel have been converted into water and carbon dioxide. An excess of 1 air means that all oxygen from the primary and secondary air is used up in the conversion of the fuel to CO2 and H2 O. This is a theoretical situation that can never be realized in practice. In practice, an excess of air greater than 1 will always have to be present for the chemical reaction of hydrocarbons from the fuel to take place. The excess air can become too large, so that too much oxygen is present in the primary and secondary air for the conversion of the hydrocarbons. As a result, the volume of flue gases will be larger than with a smaller excess of air. Because the amount of flue gases is larger, the amount of energy that is discharged through the flue gases will also be larger. It is thereby assumed that a predetermined amount of flue gases can transport a substantially fixed predetermined amount of energy. More incoming air will also have to be heated up so that more energy is lost. In addition, it also ensures that fan energy is wasted when the air flow is actively driven. If the excess air is less than 1, that is, there are more hydrocarbons for the conversion than there is oxygen to cause the reaction to take place, harmful by-products such as soot will be formed because the combustion is then incomplete. This can also cause start-up problems for the heater. An excess of air smaller than 1 can therefore be avoided. In order to maximize the energy efficiency of the stove and to optimize combustion, the aim is to have a minimum excess of air greater than 1. Preferably, an excess of air is sought that is greater than 1.05, preferably greater than 1.1, most preferably greater than 1.2. Furthermore, an excess of air is preferably sought that is less than 1.9, preferably less than 1.7, more preferably less than 1.5. Excess air can be measured conventionally with the aid of a Lambda probe at the location of the flue gas outlet for measuring the residual oxygen content in the flue gases.

Figuur 1 toont een principiële rookgasextractor 11. De rookgasextractor 11 is voorzien voor het actief afvoeren van de rookgassen 12. Via de rookgasextractor kan het debiet van de afgevoerde rookgassen 12 bepaald worden en kan daarmee ook het debiet van de primaire lucht 6 en de secundaire lucht 8 bepaald worden, namelijk de primaire lucht en de secundaire lucht vormen samen met de verbrandingsproducten de rookgassen 12. De rookgasextractor 11 is geplaatst op een afstand van de verbrandingskamer 2 welke afstand bij voorkeur groter is dan 1 meter, meer bij voorkeur groter is dan 2 meter en meest bij voorkeur groter is dan 3 meter. Omdat de rookgasextractor 11 op een afstand van de verbrandingskamer geplaatst is, hebben de rookgassen die uit de verbrandingskamer 2 komen mogelijkheid om minstens gedeeltelijke af te koelen alvorens ze bij de rookgasextractor 11 passeren. Hierdoor zal de temperatuur van de rookgasextractor niet een vooraf bepaalde maximale werkingstemperatuur van de rookgasextractor overschrijden. Dit afkoelen van de rookgassen wordt verder bevorderd in het voorbeeld uit figuur 1 door de concentrische buis 5, die ervoor zorgt dat de warmte van de rookgassen uitgewisseld wordt met de aangevoerde verbrandingslucht, waardoor de temperatuur van de rookgassen in de rookgasafvoer 3 sterk daalt. Verder wordt de rookgasextractor 11 ingesteld om het verbrandingsproces in de verbrandingskamer 2 te sturen naar optimale luchtovermaat. Daarbij is een optimale luchtovermaat gedefinieerd als een luchtovermaat die groter is dan 1 en die minimaal is. Hierdoor is de verbranding van de brandstof volledig, omdat de luchtovermaat groter is dan 1, en is de totale hoeveelheid rookgassen minimaal, omdat de luchtovermaat minimaal is. Als gevolg van de minimale hoeveelheid rookgassen, is de energie die door de rookgassen naar de rookgasafvoer 3 meegenomen wordt uit de verbrandingskamer 2 ook minimaal, waardoor de temperatuur ter plaatse van de rookgasextractor 11 binnen vooraf bepaalde grenzen blijft.Figure 1 shows a fundamental flue gas extractor 11. The flue gas extractor 11 is provided for actively discharging the flue gasses 12. Via the flue gas extractor the flow rate of the discharged flue gasses 12 can be determined and thus also the flow rate of the primary air 6 and the secondary air 8, namely the primary air and the secondary air together with the combustion products form the flue gases 12. The flue gas extractor 11 is placed at a distance from the combustion chamber 2, which distance is preferably greater than 1 meter, more preferably greater than 2 meter and most preferably larger than 3 meter. Because the flue gas extractor 11 is placed at a distance from the combustion chamber, the flue gases coming out of the combustion chamber 2 have the possibility of cooling at least partially before they pass through the flue gas extractor 11. As a result, the temperature of the flue gas extractor will not exceed a predetermined maximum operating temperature of the flue gas extractor. This cooling of the flue gases is further promoted in the example from figure 1 by the concentric tube 5, which ensures that the heat of the flue gases is exchanged with the supplied combustion air, whereby the temperature of the flue gases in the flue gas outlet 3 falls sharply. Furthermore, the flue gas extractor 11 is adjusted to steer the combustion process in the combustion chamber 2 to optimum air excess. An optimum air excess is defined here as an air excess that is greater than 1 and that is minimal. As a result, the combustion of the fuel is complete, because the excess air is greater than 1, and the total amount of flue gases is minimal, because the excess air is minimal. As a result of the minimum amount of flue gases, the energy that is carried by the flue gases to the flue gas outlet 3 from the combustion chamber 2 is also minimal, so that the temperature at the location of the flue gas extractor 11 remains within predetermined limits.

Het voordeel van het gebruik van een rookgasextractor 11 die geplaatst wordt in de rookgasafvoer 3, is dat de rookgasextractor de lucht uit de verbrandingskamer 2 trekt en naar de schoorsteen (niet weergegeven; de plek waar de rookgassen in de omgevingslucht geblazen worden) duwt. Omdat de rookgasextractor 11 lucht uit de verbrandingskamer trekt, zal in de verbrandingskamer een onderdruk gecreëerd worden. In dit kader wordt opgemerkt dat verbrandingskamers 2 en bijbehorende aansluitingen van rookgasafvoer 3 en verbrandingsluchtaanvoer 4 nooit 100 % luchtdicht vervaardigd kunnen worden. Omdat de verbrandingskamer 2 en hierdoor ook de daaraan aangesloten rookgasafvoer- en verbrandingsluchtaanvoer in een onderdruk getrokken worden door de rookgasextractor 11, kunnen rookgassen niet lekken naar de omgeving. Hierdoor wordt een noemenswaardig veiligheidsvoordeel verkregen.The advantage of using a flue gas extractor 11 that is placed in the flue gas outlet 3 is that the flue gas extractor pulls the air out of the combustion chamber 2 and pushes it to the chimney (not shown; the place where the flue gasses are blown into the ambient air). Because the flue gas extractor 11 draws air from the combustion chamber, an underpressure will be created in the combustion chamber. In this context it is noted that combustion chambers 2 and associated connections of flue gas outlet 3 and combustion air inlet 4 can never be made 100% airtight. Because the combustion chamber 2 and therefore also the flue gas discharge and combustion air supply connected thereto are drawn into a vacuum by the flue gas extractor 11, flue gases cannot leak into the environment. This results in a significant safety benefit.

In figuur 1 is weergegeven hoe de rookgasafvoer 3 en de verbrandingsluchtaanvoer 4 aangesloten zijn op een CLV 14. Een CLV is een collectieve aanvoer van lucht en afvoer van verbrandingsgassen die typisch toegepast wordt in gebouwen met meerdere wooneenheden om toe te laten dat meerdere verbrandingstoestellen kunnen aangesloten worden op één schoorsteen. De CLV 14 bevat een binnenbuis 15 en een buitenbuis 16. De binnenbuis 15 is voorzien voor het naar boven afvoeren van rookgassen 12. Hiertoe is de binnenbuis bovenaan de CLV open. De binnenbuis 15 strekt zich bovenaan bij voorkeur hoger uit dan de buitenbuis 16 om te verhinderen dat rookgassen 12 die uit de binnenbuis geblazen worden aangezogen worden door de buitenbuis als verbrandingslucht 13. Onderaan is de binnenbuis 15 voorzien van een waterafvoer 19. Een waterafvoer 19 is optioneel voorzien van een pH-neutralisator 20. De waterafvoer 19 is voorzien om verbonden te worden met de riolering 21, al dan niet met een pH-neutralisator 20 tussen de afvoer 19 en de riolering 21. De binnenbuis 15 is onderaan afgesloten voor lucht zodanig dat rookgassen 12 de binnenbuis niet onderaan kunnen verlaten. De vakman is bekend met verschillende principes voor het afsluiten van een buis voor lucht zodanig dat water wel afgevoerd kan worden, namelijk dergelijke principes worden algemeen toegepast bij waterafvoeren voor wasbakken en wc’s.Figure 1 shows how the flue gas outlet 3 and the combustion air supply 4 are connected to a CLV 14. A CLV is a collective supply of air and combustion gas discharge that is typically used in buildings with several residential units to allow multiple combustion devices to be connected be on one chimney. The CLV 14 comprises an inner tube 15 and an outer tube 16. The inner tube 15 is provided for discharging flue gases 12. The inner tube at the top of the CLV is open for this purpose. The inner tube 15 preferably extends higher than the outer tube 16 at the top to prevent flue gases 12 blown out of the inner tube from being sucked in by the outer tube as combustion air 13. At the bottom, the inner tube 15 is provided with a water outlet 19. A water outlet 19 is optionally provided with a pH neutralizer 20. The water outlet 19 is provided to be connected to the sewerage 21, optionally with a pH neutralizer 20 between the drainage 19 and the sewerage 21. The inner tube 15 is closed at the bottom for air in such a way that flue gases 12 cannot leave the inner tube at the bottom. The person skilled in the art is familiar with various principles for sealing a pipe for air in such a way that water can be drained, namely such principles are generally applied in water drains for washbasins and toilets.

De CLV 14 bevat verder een buitenbuis 16 die onderaan afgesloten 17 is. Doordat de buitenbuis 16 onderaan afgesloten 17 is, kan lucht van de buitenbuis 16 niet rechtstreeks naar de binnenbuis 15 stromen. Hierdoor zal de CLV 14 zoals weergegeven in figuur 1, wanneer de daaraan aangesloten verbrandingstoestellen niet in werking zijn, geen natuurlijke trek vertonen.The CLV 14 further comprises an outer tube 16 which is closed at the bottom 17. Because the outer tube 16 is sealed at the bottom 17, air from the outer tube 16 cannot flow directly to the inner tube 15. As a result, the CLV 14 as shown in Figure 1, when the combustion devices connected thereto are not in operation, will not exhibit any natural draw.

Ter plaatse van de aansluiting van de rookgasafvoer 3 met de binnenbuis 15 van de CLV 14, is een vochtgeleider 18 geplaatst. De vochtgeleider 18 is voorzien om vochtdruppels uit de rookgasafvoer 3 te begeleiden naar de binnenzijde van de binnenbuis 15. Hiertoe heeft de vochtgeleider 18 in een eerste uitvoeringsvorm een bol oppervlak dat zich uitstrekt tussen de wand van de rookgasafvoer 3 en de binnenzijde van de binnenbuis 15 van de CLV. Door het bolle oppervlak zal vocht niet de kans hebben om af te druppen en naar beneden te vallen in de binnenbuis 15 van de CLV. Naar beneden vallen van druppels zou een ongeoorloofde geluidsoverlast veroorzaken in het gebouw waar de CLV 14 geplaatst is. Door de druppels langs de binnenzijde van de binnenwand 15 naar beneden te laten rollen, wordt deze geluidsoverlast voorkomen. De vakman zal begrijpen dat verschillende vochtgeleiders 18 kunnen ontworpen worden om te verhinderen dat druppels vormen en naar beneden vallen in de binnenbuis 15. Zo kan een vochtgeleider 18 volgens een verdere uitvoeringsvorm gevormd worden door een aaneenschakeling van vlakken die een stompe hoek ten opzichte van elkaar vertonen zodat druppels van het ene vlak naar het andere kunnen rollen zonder van de rand tussen de vlakken af te dmppen. Op basis van het beschreven effect, namelijk het begeleiden van vochtdruppels uit de rookgasafvoer 3 naar de binnenwand van de binnenbuis 15, zal voor de vakman duidelijk zijn welke aansluitingen hieraan voldoen, en welke niet. Dit resultaat kan ook op eenvoudige wijze getest worden door het inbrengen van een minimale stroom water in de rookgasafvoer, en dan te testen of de minimale stroom water in de binnenbuis 15 drupt of tegen de binnenzijde afloopt. Daarbij wordt de minimale stroom water zodanig gekozen dat ze representatief is voor de hoeveelheid condenswater die in de rookgassen uit de kachel op maximaal vermogen aanwezig is.At the location of the connection of the flue gas outlet 3 with the inner tube 15 of the CLV 14, a moisture conductor 18 is placed. The moisture guide 18 is provided to guide moisture drops from the flue gas outlet 3 to the inside of the inner tube 15. For this purpose, the moisture guide 18 in a first embodiment has a convex surface extending between the wall of the flue gas outlet 3 and the inside of the inner tube 15. from the CLV. Due to the convex surface, moisture will not have the chance to drip and fall down into the inner tube 15 of the CLV. Drops falling down would cause an unauthorized noise nuisance in the building where the CLV 14 is installed. By causing the drops to roll downwards along the inside of the inside wall 15, this noise nuisance is prevented. Those skilled in the art will appreciate that different moisture guides 18 can be designed to prevent droplets from forming and falling down into the inner tube 15. Thus, a moisture guide 18 according to a further embodiment can be formed by a concatenation of planes that are obtuse to each other. so that drops can roll from one surface to the other without dipping off the edge between the surfaces. On the basis of the described effect, namely guiding moisture droplets from the flue gas outlet 3 to the inner wall of the inner tube 15, it will be clear to those skilled in the art which connections satisfy these and which do not. This result can also be tested in a simple manner by introducing a minimum flow of water into the flue gas outlet, and then testing whether the minimum flow of water in the inner tube 15 drips or runs against the inner side. The minimum flow of water is thereby chosen so that it is representative of the amount of condensation water that is present at maximum power in the flue gases from the stove.

Om afVoer van condensvocht uit de rookgasafvoer 3 te optimaliseren, is de rookgasafvoer 3 bij voorkeur afwaterend geplaatst. Dit wil zeggen dat de horizontale afstand tussen de kachel 1 en de CLV 14, die door de rookgasafvoer 3 overbrugd wordt, afwaterend geplaatst is. Concreet zal de rookgasafvoer 3 over minstens 70 % van de horizontale afstand tussen de kachel 1 en de CLV 14 en verval van minstens 1% moeten vertonen. De vakman zal begrijpen hoe de rookgasafvoer 3 afwaterend gevormd kan worden om condensvocht dat ontstaat in de rookgasafvoer 3 weg te leiden van de kachel 1 en naar de binnenbuis 15 van de CLV.To optimize the discharge of condensation from the flue gas outlet 3, the flue gas outlet 3 is preferably placed in a drainage manner. This means that the horizontal distance between the heater 1 and the CLV 14, which is bridged by the flue gas outlet 3, is placed in a drainage manner. Specifically, the flue gas outlet 3 will have to show a distance of at least 1% over at least 70% of the horizontal distance between the stove 1 and the CLV 14. The person skilled in the art will understand how the flue gas outlet 3 can be formed in a drainage manner to divert condensation moisture that is formed in the flue gas outlet 3 from the heater 1 and to the inner tube 15 of the CLV.

De figuur toont verder hoe elke rookgasafvoer voorzien is van een mechanische éénrichtingsklep 25. De mechanische éénrichtingsklep 25 verhindert dat rookgassen van een eerste kachel, die in werking is, kunnen binnenstromen in een tweede kachel, die niet in werking is. De mechanische éénrichtingsklep 25 zal daarbij in alle omstandigheden een veilige situatie garanderen, ook wanneer een kachel bijvoorbeeld door stroomuitval blokkeert. Bij stroomuitval is het niet onmogelijk dat de rookgasextractor 11 in een open stand staat en, ten gevolge van de stoomuitval, niet dicht kan. In een dergelijke situatie is de rookgasextractor 11 niet in staat om de afVoer voor rookgassen correct af te sluiten. De mechanische éénrichtingsklep 25 zorgt in een dergelijk geval voor twee dingen. Een eerste is dat rookgassen die toch nog in de kachel aanwezig zijn correct afgevoerd kunnen worden, bijvoorbeeld zonder rookgasextractor op basis van natuurlijke trek. Een tweede is dat instromen van rookgassen van een andere kachel die met eenzelfde schoorsteen verbonden is verhinderd wordt.The figure further shows how each flue gas outlet is provided with a mechanical one-way valve 25. The mechanical one-way valve 25 prevents flue gases from a first stove, which is in operation, from flowing into a second stove that is not in operation. The mechanical one-way valve 25 will thereby guarantee a safe situation in all circumstances, even when a heater is blocked, for example due to a power failure. In the event of a power failure, it is not impossible for the flue gas extractor 11 to be in an open position and, due to the steam failure, unable to close. In such a situation, the flue gas extractor 11 is unable to properly shut off the flue gas discharge. The mechanical one-way valve 25 provides two things in such a case. The first is that flue gases that are still present in the stove can be removed correctly, for example without a flue gas extractor based on natural draft. A second is that the influx of flue gases from another stove that is connected to the same chimney is prevented.

Figuur 2 toont een mogelijke uitvoeringsvorm van de rookgasextractor 11. Daarbij toont figuur 2 hoe de rookgasafvoer 3, dit is de binnenbuis van de concentrische buis 5, ter plaatse van de rookgasafvoer 11 gescheiden wordt van de verbrandingsluchtaanvoer 4, die door de buitenbuis gevormd wordt. Dit laat toe om een module te plaatsen in de rookgasafvoer die een ventilator 22 en een klep 23, bij voorkeur een smoorklep 23, bevat. De klep 23 heeft bij voorkeur een gesloten stand en meerdere open standen. De gesloten stand wordt bij voorkeur gebruikt wanneer de kachel niet in werking is zodanig dat rookgassen die zich in de binnenbuis 15 van de CLV bevinden, en die bijvoorbeeld komen van andere kachels die op de CLV 14 aangesloten zijn, niet doorheen de rookgasafvoer naar de verbrandingskamer 2 van de niet-werkende kachel geblazen kunnen worden. Hierdoor laat de klep met gesloten stand toe om meerdere kachels aan te sluiten op één CLV. De meerdere open standen van de klep 23 zullen, in samenwerking met de actieve ventilator 22, resulteren in meerdere overeenstemmende debieten van rookgassen die doorheen de rookgasextractor stromen. Door de open stand van de klep 23 te regelen kan het debiet van de rookgassen geregeld worden. De vakman is bekend met het algemene principe van het sturen en regelen van luchtstromen door middel van een combinatie van een ventilator en een klep. Daarom wordt dit niet in verder detail uitgelegd in deze beschrijving.Figure 2 shows a possible embodiment of the flue gas extractor 11. Figure 2 shows how the flue gas outlet 3, this is the inner tube of the concentric tube 5, is separated at the location of the flue gas outlet 11 from the combustion air inlet 4, which is formed by the outer tube. This makes it possible to place a module in the flue gas outlet that contains a fan 22 and a valve 23, preferably a throttle valve 23. The valve 23 preferably has a closed position and several open positions. The closed position is preferably used when the stove is not in operation such that flue gases located in the inner tube 15 of the CLV, and coming for example from other heaters connected to the CLV 14, do not pass through the flue gas outlet to the combustion chamber 2 of the non-working heater can be blown. This allows the valve with the closed position to connect multiple heaters to one CLV. The multiple open positions of the valve 23, in conjunction with the active fan 22, will result in multiple corresponding flow rates of flue gases flowing through the flue gas extractor. By controlling the open position of the valve 23, the flow rate of the flue gases can be controlled. The person skilled in the art is familiar with the general principle of controlling and controlling air flows by means of a combination of a fan and a valve. Therefore, this description is not explained in further detail in this description.

De klep 23 en de ventilator 22 die geplaatst zijn in de rookgasafvoer 3 vormen samen de rookgasextractor 11. De ventilator 22 en de klep 23 zijn bij voorkeur operationeel verbonden met een regelaar van de kachel 1. Op basis van inputparameters van de kachel 1, of op basis van meetgegevens van sensoren in of aan de kachel 1, wordt de ventilator 22 en de klep 23 in een stand geplaatst. Bijvoorbeeld kan een lambdasonde gebruikt worden om de rookgasextractor 11 te regelen. Het zal duidelijk zijn voor de vakman dat dit regelen van de klep 23 en de ventilator 24 door de regelaar (niet weergegeven) op verschillende manieren kan geïmplementeerd worden, bijvoorbeeld op basis van een tabel waarbij respectievelijke standen van de klep 23 gerelateerd zijn aan overeenstemmende instellingen of inputparameters of sensorwaarden van de kachel 1. Alternatief kan de klep 23 geregeld worden op basis van een algoritme waarin één of meerdere van de volgende waarden als basis dienen voor het berekenen van de kiepstand: inputparameters van de kiepstand, meetwaarden van sensoren in de kachel. Figuur 2 toont verder een voorkeurssituatie waarbij de mechanische éénrichtingsklep 25 en de rookgasextractor 11 in één behuizing gemonteerd zijn. De mechanische éénrichtingsklep 25 en de rookgasextractor 11 kunnen alternatief op eenzelfde frame gemonteerd zijn. Beide situaties hebben als voordeel dat het geheel door een installateur op eenvoudige wijze plaatsbaar is op een werf.The valve 23 and the fan 22 placed in the flue gas outlet 3 together form the flue gas extractor 11. The fan 22 and the valve 23 are preferably operatively connected to a controller of the stove 1. Based on input parameters of the stove 1, or on the basis of measurement data from sensors in or on the heater 1, the fan 22 and the valve 23 are placed in a position. For example, a lambda sensor can be used to control the flue gas extractor 11. It will be apparent to those skilled in the art that this control of the valve 23 and the fan 24 can be implemented by the controller (not shown) in different ways, for example on the basis of a table in which respective positions of the valve 23 are related to corresponding settings. or input parameters or sensor values of the stove 1. Alternatively, the valve 23 can be controlled on the basis of an algorithm in which one or more of the following values serve as a basis for calculating the tilt position: input parameters of the tilt position, measured values of sensors in the stove . Figure 2 further shows a preferred situation where the mechanical one-way valve 25 and the flue gas extractor 11 are mounted in one housing. The mechanical one-way valve 25 and the flue gas extractor 11 may alternatively be mounted on the same frame. Both situations have the advantage that the whole can easily be placed on site by an installer.

In figuur 1 is een eenvoudig mechanisme weergegeven voor het onrechtstreeks meten van een luchtovermaat in de verbrandingskamer 2. De luchtovermaat wordt bepaald op basis van temperatuurmeting uitgevoerd door een temperatuursensor 24 op de gasinjector 10. Dit meetprincipe is gebaseerd op het inzicht dat de temperatuur van de gasinjector 10 gerelateerd is aan de luchtovermaat. Tests en studies hebben uitgewezen dat dit het gevolg is van de nagenoeg vaste verhouding tussen primaire lucht 6 en secundaire lucht 8. Deze werking van de temperatuursensor zal toegelicht worden aan de hand van enkele voorbeelden. Op basis van de temperatuursensor kan de luchtstroom doorheen de kachel 1 geoptimaliseerd worden. Dit kan door middel van het aansturen van een rookgasextractor 11 in de uitvoeringsvorm van de kachel 1 uit figuur 1. Echter dit kan ook in andere uitvoeringsvormen van kachels waarbij de luchtstromen doorheen de kachel 1 op andere manieren geregeld worden. Zo bestaan kachels die een blazer hebben ter plaatse van de luchtinlaat om lucht doorheen de kachel te blazen, welke blazer op basis van de temperatuursensor 24 kan geregeld worden. Ook bestaan kachels die een passieve luchtstroom, bijvoorbeeld op basis van natuurlijke trek van de schoorsteen, beïnvloeden door een klep te openen en te sluiten, welke klep dan op basis van de temperatuursensor 24 kan geregeld worden.Figure 1 shows a simple mechanism for indirectly measuring an excess of air in the combustion chamber 2. The excess of air is determined on the basis of temperature measurement performed by a temperature sensor 24 on the gas injector 10. This measuring principle is based on the insight that the temperature of the gas injector 10 is related to the excess air. Tests and studies have shown that this is the result of the almost fixed ratio between primary air 6 and secondary air 8. This operation of the temperature sensor will be explained on the basis of a few examples. The air flow through the heater 1 can be optimized based on the temperature sensor. This can be done by controlling a flue gas extractor 11 in the embodiment of the stove 1 of figure 1. However, this can also be done in other embodiments of stoves in which the air flows through the stove 1 are regulated in other ways. For example, there are heaters that have a blower at the air inlet to blow air through the heater, which blower can be controlled on the basis of the temperature sensor 24. Stoves also exist which influence a passive air flow, for example on the basis of the natural draft of the chimney, by opening and closing a valve, which valve can then be controlled on the basis of the temperature sensor 24.

In een eerste voorbeeld, dat de werking van de temperatuursensor 24 illustreert, wordt enerzijds een arm gas en anderzijds een rijk gas in de verbrandingskamer 2 ingebracht als brandstof. Een arm gas heeft noemenswaardig minder koolwaterstoffen dan een rijk gas, waardoor het arm gas ook minder lucht 6, 8 nodig heeft om te verbranden in vergelijking met het rijk gas. Wanneer een eerste vooraf bepaalde hoeveelheid lucht in de verbrandingskamer 2 gebracht wordt voor het verbranden van het arm gas, zal een eerste gasmengsel ontstaan door menging van het arm gas met de eerste hoeveelheid primaire lucht 6. Dit eerste gasmengsel zal een verhouding koolwaterstoffen - zuurstof hebben die zeer dicht bij de ontvlambare verhouding ligt, omdat in het arm gas relatief weinig koolwaterstoffen aanwezig zijn. Als gevolg zal het eerste gasmengsel in de verbrandingskamer 2 zeer dicht bij de injectoren 10 ontvlammen waardoor de injectoren warmer worden omdat de vlam dicht bij de injectoren komt. Wanneer een rijk gas met dezelfde hoeveelheid primaire lucht 6 vermengd wordt, zal een tweede gasmengsel ontstaan door menging van de eerste hoeveelheid primaire lucht 6 en het rijke gas. Echter dit tweede gasmengsel zal een verhouding koolwaterstoffen - zuurstof hebben die nog een eind verwijderd is van de ontvlambare verhouding omdat in het rijk gas relatief veel koolwaterstoffen aanwezig zijn. Hierdoor zal een noemenswaardige hoeveelheid secundaire lucht 8 toegevoegd moeten worden aan het tweede gasmengsel om het mengsel te doen branden. Als gevolg hiervan zal het tweede gasmengsel pas op een noemenswaardige afstand van de injectoren ontbrandt, waardoor de injectoren minder warm worden.In a first example, which illustrates the operation of the temperature sensor 24, on the one hand a poor gas and on the other a rich gas is introduced into the combustion chamber 2 as fuel. A poor gas has noticeably fewer hydrocarbons than a rich gas, so the poor gas also needs less air 6, 8 to burn compared to the rich gas. When a first predetermined amount of air is introduced into the combustion chamber 2 for burning the lean gas, a first gas mixture will be created by mixing the lean gas with the first amount of primary air 6. This first gas mixture will have a ratio of hydrocarbons to oxygen. which is very close to the flammable ratio, because relatively few hydrocarbons are present in the lean gas. As a result, the first gas mixture in the combustion chamber 2 will ignite very close to the injectors 10, causing the injectors to become warmer because the flame comes close to the injectors. When a rich gas is mixed with the same amount of primary air 6, a second gas mixture will result from mixing the first amount of primary air 6 and the rich gas. However, this second gas mixture will have a ratio of hydrocarbons to oxygen that is still a long way away from the flammable ratio because the rich gas contains relatively many hydrocarbons. As a result, a significant amount of secondary air 8 will have to be added to the second gas mixture to cause the mixture to burn. As a result, the second gas mixture will only ignite at a significant distance from the injectors, so that the injectors become less warm.

Door in het geval van het arme gas de rookgasextractor te sturen naar een lagere stand, waarin minder rookgassen afgevoerd worden, zal minder lucht aangevoerd worden, en omdat de verhouding primaire lucht 6 en secundaire lucht 8 hoofdzakelijk constant is, zal dan ook minder primaire lucht 6 toegevoegd worden aan het arme gas bij injectie 10 daarvan. Omdat minder primaire lucht 6 toegevoegd wordt, zal het eerste gasmengsel verder van de ontvlambare verhouding koolwaterstoffen - zuurstof zitten, waardoor het mengsel hoger in de verbrandingskamer 2 tot ontbranding komt. Hierdoor zal de temperatuur van de injector 10 dalen, omdat de vlammen verder weg van de injector 10 ontstaan. Dit eerste voorbeeld laat zien hoe op basis van de temperatuursensor 24 de luchtstroom doorheen de verbrandingskamer 2 geregeld kan worden om de luchtovermaat te optimaliseren in functie van het type gas dat als brandstof in de verbrandingskamer ingebracht wordt.By controlling the flue gas extractor to a lower position in the case of the poor gas, in which fewer flue gases are discharged, less air will be supplied, and because the ratio of primary air 6 to secondary air 8 is essentially constant, less primary air will therefore be supplied. 6 are added to the poor gas upon injection 10 thereof. Because less primary air 6 is added, the first gas mixture will be further from the flammable hydrocarbon-oxygen ratio, causing the mixture to ignite higher in the combustion chamber 2. As a result, the temperature of the injector 10 will drop, because the flames arise farther away from the injector 10. This first example shows how the air flow through the combustion chamber 2 can be controlled on the basis of the temperature sensor 24 in order to optimize the excess air as a function of the type of gas that is introduced into the combustion chamber as fuel.

Een verder voorbeeld laat zien hoe de luchtstroom doorheen de verbrandingskamer 2 op basis van de temperatuursensor 24 kan geregeld worden om externe effecten op de luchtstroom te compenseren. Zo zal bij een zelftrekkende schouw de maximale luchtstroom afhangen van oa. weersomstandigheden. Ook zal bij een CLV-systeem een weerstand in de rookgasafvoer 12 ontstaan wanneer meerdere toestellen tegelijk in werking zijn, waardoor een rookgasextractor 11 een hogere druk aan de zijde van de CLV 14 zal moeten overwinnen. In dit tweede voorbeeld wordt uitgegaan van een rookgasextractor 11 die in een eerste stand staat en waarbij de schoorsteen trekt zodanig dat de luchtstroom doorheen de verbrandingskamer 2 relatief groot is. In een gelijkaardige situatie wordt eenzelfde rookgasextractor 11 in eenzelfde stand geplaatst, maar is de rookgasextractor 11 op een CLV 14 aangesloten waarop ook andere kachels aangesloten zijn en in werking zijn zodanig dat ook de druk in de binnenbuis van de CLV hoog is. Hierdoor zal een relatief lage hoeveelheid lucht doorheen de verbrandingskamer 2 stromen.A further example shows how the air flow through the combustion chamber 2 can be controlled on the basis of the temperature sensor 24 to compensate for external effects on the air flow. For example, with a self-pulling chimney, the maximum air flow will depend on, among other things. weather conditions. With a CLV system, a resistance will also arise in the flue gas outlet 12 when several devices are in operation at the same time, so that a flue gas extractor 11 will have to overcome a higher pressure on the side of the CLV 14. In this second example, a flue gas extractor 11 is assumed which is in a first position and the chimney draws in such a way that the air flow through the combustion chamber 2 is relatively large. In a similar situation, the same flue gas extractor 11 is placed in the same position, but the flue gas extractor 11 is connected to a CLV 14 to which other heaters are also connected and are operated such that the pressure in the inner tube of the CLV is also high. As a result, a relatively low amount of air will flow through the combustion chamber 2.

In het geval van de zelftrekkende schouw zal de relatief hoge hoeveelheid lucht doorheen de verbrandingskamer 2 stromen, waardoor ook relatief veel primaire lucht 6 met het gas vermengd wordt. Omdat een relatief hoge hoeveelheid primaire lucht 6 met het gas vermengd wordt, ligt de verhouding koolwaterstoffen - zuurstof van het mengsel dicht bij het ontvlambare gebied. Hierdoor zal het mengsel dicht bij de injector ontbranden en zal de temperatuur die gemeten wordt door de temperatuursensor 24 hoog zijn. Hierdoor kan de rookgasextractor 11 naar een lagere stand geregeld worden waardoor minder lucht door de verbrandingskamer 2 zal stromen.In the case of the self-pulling chimney, the relatively high amount of air will flow through the combustion chamber 2, as a result of which also relatively much primary air 6 is mixed with the gas. Because a relatively high amount of primary air 6 is mixed with the gas, the ratio of hydrocarbons to oxygen of the mixture is close to the flammable range. As a result, the mixture close to the injector will ignite and the temperature measured by the temperature sensor 24 will be high. As a result, the flue gas extractor 11 can be controlled to a lower position, so that less air will flow through the combustion chamber 2.

In het geval van de CLV met hoge druk in de binnenbuis, zal relatief weinig lucht door de verbrandingskamer 2 stomen, en zal ook minder primaire lucht 6 met het gas vermengd worden. Hierdoor zal het mengsel van primaire lucht en gas een verhouding koolwaterstoffen -zuurstof hebben die nog een eind van de ontvlambare verhouding afliggen. Als gevolg zal nog een noemenswaardige hoeveelheid secundaire lucht 8 gemengd moeten worden met het mengsel alvorens het mengsel kan ontvlammen of ontbranden. Hierdoor zal het mengsel hoger in de verbrandingskamer ontbranden waardoor de temperatuur die gemeten wordt door de temperatuursensor 24 relatief laag zal zijn. In een dergelijk geval kan de rookgasextractor 11 naar een hogere stand aangestuurd worden om meer lucht doorheen de verbrandingskamer 2 te trekken, waardoor de weerstand in de binnenbuis 15 gecompenseerd wordt.In the case of the high-pressure CLV in the inner tube, relatively little air will flow through the combustion chamber 2, and less primary air 6 will also be mixed with the gas. As a result, the mixture of primary air and gas will have a ratio of hydrocarbons to oxygen that lie still a long way from the flammable ratio. As a result, a significant amount of secondary air 8 will have to be mixed with the mixture before the mixture can ignite or ignite. As a result, the mixture will ignite higher in the combustion chamber, so that the temperature measured by the temperature sensor 24 will be relatively low. In such a case, the flue gas extractor 11 can be controlled to a higher position to draw more air through the combustion chamber 2, whereby the resistance in the inner tube 15 is compensated.

De beide voorbeelden zijn gebaseerd op een gaskachel. Het zal voor de vakman echter duidelijk zijn dat ook andere types kachels zoals houtkachels en pelletkachels een verbrandingsproces faciliteren waarbij een verhouding koolwaterstoffen en zuurstof binnen een brandbaar gebied moet komen alvorens vlammen zich vormen. Ook bij andere types kachels zal de hoeveelheid primaire lucht en de energiedensiteit van de brandstof invloed hebben op deze verhouding. Daarom zal op basis van een temperatuursensor die geplaatst is in een onderste zone van een ander type kachel ook een luchtovermaat kunnen gestuurd worden. Het toepassen van de temperatuursensor 24 om de luchtovermaat te bepalen is daarom niet beperkt tot gaskachels.Both examples are based on a gas heater. However, it will be apparent to those skilled in the art that other types of stoves such as wood stoves and pellet stoves facilitate a combustion process in which a ratio of hydrocarbons and oxygen must enter a flammable area before flames form. With other types of stoves, the amount of primary air and the energy density of the fuel will also influence this ratio. Therefore, based on a temperature sensor that is placed in a lower zone of another type of stove, an excess of air can also be controlled. The use of the temperature sensor 24 to determine the excess air is therefore not limited to gas heaters.

De hierboven beschreven voorbeelden laten zien dat op basis van een temperatuursensor 24 in een onderste zone van de verbrandingskamer 2 een goede indicatie kan bekomen worden van een luchtovermaat in de verbrandingskamer 2. Daarbij mag de luchtovermaat dan beïnvloed worden door de werking van de schoorsteen en/of rookgasafvoer en/of verbrandingsluchtaanvoer, of kan de luchtovermaat beïnvloed worden door de energetische eigenschappen van de brandstof, op basis van de temperatuursensor 24 kan steeds een goede regeling van de luchtovermaat bekomen worden. Daarbij wordt opgemerkt dat een temperatuursensor eenvoudig en goedkoop te voorzien is in de kachel 1.The examples described above show that on the basis of a temperature sensor 24 in a lower zone of the combustion chamber 2 a good indication can be obtained of an excess of air in the combustion chamber 2. The excess of air may then be influenced by the operation of the chimney and / or or flue gas discharge and / or combustion air supply, or the excess air can be influenced by the energy properties of the fuel, based on the temperature sensor 24, a good control of the excess air can always be obtained. It is noted that a temperature sensor can be easily and inexpensively provided in the heater 1.

Figuur 1 toont twee uitvoeringsvormen van temperatuursensoren 24. Een eerste temperatuursensor 24 is weergegeven aan en onderzijde van de injector 10. Een tweede uitvoeringsvorm van de temperatuursensor is aangeduid met referentiecijfer 24’ en is geplaatst aan een bovenzijde van de injector 10. Bij voorkeur is de regelaar (niet weergegeven) verbonden met de temperatuursensor 24 en/of 24’, en voorzien van een regelmechanisme voor het regelen van de luchtstroom doorheen de verbrandingskamer 2 naar een lager debiet wanneer de temperatuur van de temperatuursensor 24 boven een vooraf bepaalde waarde, of boven een vooraf bepaald temperatuursbereik komt. Ook is de regelaar voorzien van een regelmechanisme voor het regelen van de luchtstroom doorheen de verbrandingskamer 2 naar een hoger debiet wanneer de temperatuursensor 24 een temperatuur meet die onder een vooraf bepaalde waarde, of onder een vooraf bepaald temperatuursbereik ligt. Daarbij zal de temperatuurswaarde en/of het temperatuursbereik bij voorkeur bepaald worden door de fabrikant van de kachel, bijvoorbeeld op basis van tests, rekening houdend met de exacte positie van de temperatuursensor of temperatuursensoren 24, rekening houdend met de constructie-eigenschappen van de kachel 1 en rekening houdend met het type brandstof waarvoor de kachel ontworpen is.Figure 1 shows two embodiments of temperature sensors 24. A first temperature sensor 24 is shown on and underside of the injector 10. A second embodiment of the temperature sensor is designated by reference numeral 24 'and is placed on an upper side of the injector 10. Preferably, the controller (not shown) connected to the temperature sensor 24 and / or 24 ', and provided with a control mechanism for controlling the air flow through the combustion chamber 2 to a lower flow when the temperature of the temperature sensor 24 is above a predetermined value, or above a predetermined temperature range. The controller is also provided with a control mechanism for controlling the air flow through the combustion chamber 2 to a higher flow rate when the temperature sensor 24 measures a temperature that is below a predetermined value or below a predetermined temperature range. The temperature value and / or the temperature range will preferably be determined by the manufacturer of the heater, for example on the basis of tests, taking into account the exact position of the temperature sensor or sensors 24, taking into account the constructional properties of the heater 1 and taking into account the type of fuel for which the stove is designed.

Figuur 3 toont een mechanische éénrichtingsklep 25 die toepasbaar is in de uitvinding. De mechanische éénrichtingsklep heeft een diameter die hoofdzakelijk gelijk is aan de diameter van de afvoer van de rookgassen, zodanig dat de klep op eenvoudige wijze in de afVoer voor rookgassen te plaatsen is. De mechanische éénrichtingsklep 25 uit figuur 3 is gevormd als een vlinderklep. Een vlinderklep heeft een scharnier 27 dat zich centraal en dwars door de klep uitstrekt. Aan dit scharnier 27 is minstens één, bij voorkeur twee vleugels 28, bevestigd. De vleugels 28 hebben een open stand, waarbij lucht doorheen de klep kan stromen, en waarbij de vleugels zich dan hoofdzakelijk in de stromingsrichting uitstrekken, en de vleugels hebben een gesloten stand, waarbij de vleugels zich dwars op de stromingsrichting uitstrekken en daarmee stroming doorheen de klep verhinderen. In de gesloten stand rusten de vleugels 28 met een perifere rand op een naar binnen gerichte kraag 26, zodat de gesloten positie van de vleugels vast bepaald is en zodat een luchtstroom in gesloten stand optimaal verhinderd wordt.Figure 3 shows a mechanical one-way valve 25 that is applicable in the invention. The mechanical one-way valve has a diameter that is substantially equal to the diameter of the discharge of the flue gases, such that the valve can be placed in a simple manner in the flue gas outlet. The one-way mechanical valve 25 of Figure 3 is shaped like a butterfly valve. A butterfly valve has a hinge 27 that extends centrally and transversely through the valve. At least one, preferably two, wings 28 are attached to this hinge 27. The wings 28 have an open position, where air can flow through the valve, and wherein the wings then extend mainly in the flow direction, and the wings have a closed position, the wings extending transversely of the flow direction and hence flow through the prevent valve. In the closed position, the wings 28 rest with a peripheral edge on an inwardly directed collar 26, so that the closed position of the wings is fixed and so that an air flow in the closed position is optimally prevented.

De mechanische éénrichtingsklep uit figuur 3 wordt voorzien in de afvoer voor rookgassen, en wordt gepositioneerd om een luchtstroom toe te laten doorheen de afvoer van de rookgassen in een richting weg van de kachel, en om een luchtstroom te verhinderen in de afVoer voor rookgassen richting de kachel. Zoals hierboven uitgebreid beschreven, is het een voordeel om de mechanische éénrichtingsklep 25 te voorzien aan een rookgasextractor 11. Echter, de principiële werking van de mechanische éénrichtingsklep in de context van de kachel, meer in het bijzonder in de context van een gebouw waarbij meerdere kachels op één CLV aangesloten zijn vereist niet noodzakelijk dat de luchtstroom doorheen de kachel door een rookgasextractor 11 geregeld wordt. Het is eveneens mogelijk om een ventilator te voorzien in de aanvoer voor verbrandingslucht, die de luchtstroom doorheen de kachel regelt, en waarbij de mechanische éénrichtingsklep in de afVoer voor rookgassen voorzien is. In een dergelijke situatie, die duidelijk enkele nadelen heeft ten opzichte van de hierboven beschreven voorkeursuitvoeringsvormen, zal verhinderd worden dat rookgassen van een eerste kachel, die in werking is, via de afVoer van rookgassen van een tweede kachel, die niet in werking is, binnenstroomt.The mechanical one-way valve of Figure 3 is provided in the flue gas outlet, and is positioned to allow an air flow through the flue gas outlet in a direction away from the stove, and to prevent an air flow in the flue gas outlet toward the heater. As extensively described above, it is an advantage to provide the mechanical one-way valve 25 to a flue gas extractor 11. However, the basic operation of the mechanical one-way valve in the context of the stove, more particularly in the context of a building where multiple heaters being connected to one CLV does not necessarily require that the air flow through the stove be controlled by a flue gas extractor 11. It is also possible to provide a fan in the supply for combustion air, which controls the air flow through the stove, and in which the mechanical one-way valve is provided in the flue gas outlet. In such a situation, which clearly has some drawbacks with respect to the preferred embodiments described above, it will be prevented that flue gases from a first stove, which is in operation, flow in via the discharge of flue gases from a second stove, which is not in operation. .

Deze beschrijving biedt verder expliciet basis voor een gebouw met minstens twee kachels zoals gedefinieerd in één van de conclusies, en waarbij de respectievelijke afVoeren voor rookgassen van de minstens twee kachels met één rookgasafVoerbuis verbonden zijn.This description further provides an explicit basis for a building with at least two heaters as defined in one of the claims, and wherein the respective exhaust fumes from the at least two heaters are connected to one flue gas exhaust pipe.

De beschrijving en de figuren dienen slechts ter illustratie van de principes van de uitvinding. Het zal daarom begrepen worden dat een vakman kan afwijken van de verschillende opstellingen die hierboven al dan niet expliciet getoond en beschreven zijn, en die de principes van de uitvinding bevatten. Verder zijn alle voorbeelden die hierin beschreven zijn slechts bedoeld om de uitvinding te illustreren en de lezer te helpen om de principes van de uitvinding goed te begrijpen. Daarbij zullen de voorbeelden niet beperkend zijn voor de beschermingsomvang. Daarbij zijn alle statements die principes, aspecten en uitvoeringsvormen van de uitvinding beschrijven alsook specifieke voorbeelden daarvan, bedoeld om ook equivalenten daarvan te omvatten. De beschermingsomvang van de huidige uitvinding zal daarom enkel gedefinieerd worden in de hiernavolgende conclusies.The description and the figures only serve to illustrate the principles of the invention. It will therefore be understood that a person skilled in the art can deviate from the various arrangements which are explicitly shown and described above and which contain the principles of the invention. Furthermore, all the examples described herein are only intended to illustrate the invention and to help the reader to understand the principles of the invention well. In addition, the examples will not limit the scope of protection. In addition, all statements describing principles, aspects and embodiments of the invention, as well as specific examples thereof, are intended to also include equivalents thereof. The scope of the present invention will therefore only be defined in the following claims.

Claims

Conclusions

A heater with a combustion chamber for burning a fuel, the heater having an air flow channel to facilitate an air flow through the heater, said air flow channel comprising a supply for combustion air and a discharge for flue gases, wherein an air flow controller for actively controlling the air flow the air flow channel is provided, which air flow controller is controllable in at least two intensity positions to optimize an excess of air during the combustion of the fuel, wherein the exhaust for flue gases is further provided with a mechanical one-way valve.

A heater according to claim 1, wherein the air flow controller comprises a fan and a control valve, wherein the control valve has a closed position and at least two open positions, which at least two open positions are respectively determining for the at least two intensity positions.

A heater according to any one of the preceding claims, wherein the one-way valve is a butterfly valve.

The heater of claim 3, wherein the butterfly valve has a hinge that extends transversely through the air flow channel and wherein at least one wing is movably connected to the hinge to close the air flow channel.

5. Heater as claimed in claim 4, wherein at the location of the hinge a collar is provided in the air flow channel and wherein the hinge has a bias to press the at least one wing with its periphery against the collar to close the air flow channel in a rest position, wherein the bias voltage is further selected such that an air flow through the channel driven by the air flow controller opens the wing.

A heater according to any of the preceding claims, wherein the air flow controller is spaced from the mechanical one-way valve.

A stove according to any one of the preceding claims, wherein the air flow regulator is formed as a flue gas extractor which is placed in the flue gas outlet, and wherein the intensity levels are extraction positions.

A stove according to claim 7, wherein the flue gas extractor is placed at a distance of at least 3 meters from the combustion chamber, preferably at a distance of at least 4 meters from the combustion chamber, more preferably at a distance of at least 5 meters from the combustion chamber, and wherein the flue gas extractor is placed at a distance of at most 10 meters, preferably at most 8 meters, more preferably at most 7 meters from the combustion chamber.

The heater of any one of claims 7-8, wherein the one-way mechanical valve is located downstream of the flue gas extractor.

The heater of any one of claims 7-9, wherein the flue gas extractor and the one-way valve are formed on one frame.

A stove according to any one of the preceding claims, wherein the stove has input means for introducing a predetermined amount of fuel into the combustion chamber.

The stove of claim 11, wherein the fuel is selected from gas or pellets.

A stove according to claim 11 or 12, wherein the controller controls the flue gas extractor on the basis of the predetermined amount that has been introduced into the combustion chamber.

A stove according to any one of the preceding claims, wherein optimizing the excess air during combustion of the fuel means controlling the excess air to a value greater than 1, the value being minimal.

The stove of claim 14, wherein the value is preferably greater than 1.05, more preferably greater than 1.1, and most preferably greater than 1.2, and wherein the value is preferably less than 1.9 , more preferably, less than 1.7 and most preferably less than 1.5.