CZ33176U1 - Kamna na pevné palivo s upraveným vodním pláštěm - Google Patents

Description

Technické řešení se týká kamen na pevná paliva, kde tato kamna vykazují vodní plášť, ve kterém se ohřívá voda, zpravidla určená pro vytápění prostřednictvím teplovodních radiátorů. Plášť je upraven v oblasti před výstupem spalin z tělesa kamen.

Dosavadní stav techniky

V současnosti je známo mnoho různých konstrukcí kamen na pevná paliva. Pokud se má teplo přenášet do topného vodního okruhu, vykazují taková kamna vodní plášť, a to především v zadní stěně a také alespoň v části bočních stěn a/nebo i alespoň v části přední stěny. V těchto typech kamen je známo i doplnění vodního pláště dutou přepážkou, zpravidla svislého směru, propojenou s vodním pláštěm kamen tak, že po počátečním nahřátí kamen se uzavřením přímého výstupu spalin docílí labyrintového průchodu těchto spalin okolo uvedené přepážky, čímž se docílí dalšího ochlazován i těchto spalin s přechodem většího podílu tepla do vodního pláště. Před výstupem spalin z kamen do komína, resp. do kouřovodu, se zpravidla zařazuje jedna či více přepážek pro škrcení, které omezuje přílišné zvýšení odtahu spalin. Takové přepážky bývají vysoce tepelně namáhány a samy o sobě nijak zvlášť nezvyšují energetickou účinnost kamen.

Úkolem předkládaného technického řešení se jeví zachování konstrukce kamen i s výstupním labyrintovým omezováním nadměrného odtahu spalin, kde ale účinnost kamen by se zvýšila zlepšením přestupu tepla do ohřívané cirkulující topné vody.

Podstata technického řešení

Naznačený úkol technického řešení se plní a kamna, kde se, při zachování redukce nadměrného odtahu spalin, dosahuje vyšší tepelné účinnosti, se získávají u kamen na pevné palivo s upraveným vodním pláštěm, ve shodě s předkládaným technickým řešením, kde vodní plášť je vytvořen v zadní stěně kamen a alespoň v části bočních stěn a alespoň v části přední stěny kamen a kde kamna obsahují topeniště a nad ním, v cestě spalin k výstupnímu otvoru, příčně uložené alespoň dvě labyrintové přepážky, a kde podstata spočívá v tom, že alespoň dvě z těchto přepážek jsou vytvořeny jako vodní duté labyrintové přepážky a jsou propojeny s vodním pláštěm bočních stěn bočních stěn kamen. Výhodné je, jestliže nad topeništěm je vytvořena vzduchová dutá deflektorová přepážka, jejíž dutina navazuje na vzduchové dutiny a/nebo vzduchové kanály kamen, upravené pro přívod sekundárního vzduchu do topeniště. Výhodné je dále, jestliže vodní duté labyrintové přepážky, propojené s vodním pláštěm kamen, jsou vytvořeny celkem tri, kde, podle směru proudění spalin, první dutá vodní labyrintová přepážka navazuje na dutou deflektorovou vzduchovou přepážku, druhá vodní dutá labyrintová přepážka navazuje na první plnou labyrintovou přepážku, jdoucí od horní části kamen, a třetí dutá vodní labyrintová přepážka navazuje na druhou plnou labyrintovou přepážku, jdoucí od horní části kamen. Také je výhodou, jestliže dutina duté vzduchové deflektorové přepážky navazuje na vedení sekundárního vzduchu, umístěné v topeništi u zadní stěny kamen a vykazuje výstupní otvory sekundárního vzduchu, směrované do topeniště z této duté vzduchové deflektorové přepážky. Výhodou je, v posledně zmíněném provedení, jestliže vstup sekundárního i primárního vzduchu do kamen je upraven v zadní dolní části kamen. V každém případě je výhodou, je-li napojení kamen na ohřívaný vodní topný okruh vytvořeno jako napojení na okruh s nuceným oběhem a současně proudění vody v plášti kamen je upraveno jako protiproudé, kde vstup vody jev horní části kamen a výstup je v dolní části kamen. Na přepážkách v horní části kamen se pak získává jednak za provozu vyšší teplotní spád, jednak při roztápění, nebo i při provozu s nízkým výkonem mohou kamna fungovat na principu kondenzačního kotle, neboť při zachovávání nízké teploty labyrintových přepážek

- 1 CZ 33176 U1 může docházet k získávání kondenzačního tepla ze spalin, čímž roste i účinnost kamen. Popsaný režim je též podporován při provozu s protiproudým chodem spalin a topné vody.

Objasnění výkresů

Technické řešení je dále podrobněji popsáno a vysvětleno na příkladném provedení kamen s vodním pláštěm, zapojených do soustavy ústředního topení s nuceným oběhem topné vody, a to popsáno též s pomocí připojených výkresů, kde na obr. 1 je podélný svislý řez kamny, na obr. 2 je příčný vodorovný řez kamny, vedený přes první a třetí vodní dutou labyrintovou přepážku, a konečně na obr. 3 je patrný svislý podélný řez, odpovídající obr. 1, kde ale nyní jsou vyznačeny cesty spalin a též průchod primárního a sekundárního vzduchu.

Příklad uskutečnění technického řešení

Kamna v příkladném provedení jsou vytvořena ve shodě s předkládaným technickým řešením, a to následovně. Kamna na pevné palivo s upraveným vodním pláštěm, v tomto příkladném provedení, mají vodní plášť vytvořen v zadní stěně 3 kamen a též v části bočních stěn 2 a i v části přední stěny 1_ kamen. Kamna obsahují topeniště 4 a nad ním, v cestě spalin k výstupnímu otvoru 6, labyrintové příčně uložené v zásadě tri, z více částí složené, komplexní labyrintové přepážky 5. Tri dílčí přepážky z těchto komplexních labyrintových přepážek 5 jsou duté a jsou propojeny s dutinami vodního pláště bočních stěn 2 kamen. S výhodou zde přepážka nad topeništěm je dutá, tzn. má podobu duté vzduchové deflektorové přepážky 501 a je propojena s dutinami pro přívod, resp. na vedení 500 sekundárního vzduchu. Duté labyrintové přepážky 51, 52, 53, propojené s vodním pláštěm kamen jsou vytvořeny zde právě tři. Přitom, podle směru proudění spalin, první vodní dutá labyrintová přepážka 51 navazuje na dutou vzduchovou deflektorovou přepážku 501 a spolu tak tvoří první komplexní přepážku 5a, druhá vodní dutá labyrintová přepážka 52 navazuje na první plnou labyrintovou přepážku 511, jdoucí od horní části kamen, a spolu tak tvoří druhou komplexní přepážku 5b, a třetí vodní dutá labyrintová přepážka 53 navazuje zde na druhou plnou labyrintovou přepážku 512, jdoucí od horní části kamen, a tvoří tak spolu třetí komplexní přepážku 5c. Také zde, s výhodou, dutá vzduchová deflektorová přepážka 501, navazuje na vedení sekundárního vzduchu, umístěné v topeništi 4 u zadní stěny 3 kamen a vykazuje výstupní otvory 5012 sekundárního vzduchu, směrované do topeniště 4 z této duté vzduchové přepážky 501. V tomto posledně zmíněném provedení je vstup sekundárního i primárního vzduchu do kamen upraven v zadní dolní části kamen, kde může být společně či separátně přívod spalovacího vzduchu regulován. V tomto příkladném provedení je s výhodou napojení kamen na vodní topný okruh vytvořeno jako napojení na okruh s nuceným oběhem a současně proudění vody v plášti kamen je upraveno jako protiproudé, tzn. že vstup vody je v horní části kamen a výstup je v dolní části kamen. Na přepážkách 5 v horní části kamen se pak získává jednak za provozu vyšší teplotní spád, jednak při roztápění, nebo i při provozu s nízkým výkonem mohou kamna fungovat na principu kondenzačního kotle, neboť při zachovávání nízké teploty horních vodou chlazených přepážek může docházet k získávání kondenzačního tepla ze spalin, čímž roste i účinnost kamen. Popsaný tepelně výhodný kondenzační režim je též podporován při provozu s protiproudým chodem spalin a topné vody.

Průmyslová využitelnost

Kamna podle předkládaného technického řešení jsou využitelná pro vytápění bytových i nebytových prostorů, kde jsou v provozu napojena na vodní topný okruh, s výhodou na okruh s nucenou cirkulací topné vody.

Claims (7)

1. Kamna na pevné palivo s upraveným vodním pláštěm, kde vodní plášť je vytvořen v zadní stěně (3) kamen a alespoň v části bočních stěn (2) a alespoň v části přední stěny (1) kamen, a kde kamna obsahují topeniště (4) a nad ním, v cestě spalin k výstupnímu otvoru (6), příčně uložené alespoň dvě labyrintové přepážky (5), vyznačená tím, že alespoň dvě z těchto přepážek (5) jsou vytvořeny jako vodní duté labyrintové přepážky (51, 52) a jsou propojeny s vodním pláštěm bočních stěn (2) kamen.

2. Kamna podle nároku 1, vyznačená tím, že nad topeništěm (4) je vytvořena vzduchová dutá deflektorová přepážka (501), jejíž dutina navazuje na vzduchové dutiny a/nebo vzduchové kanály kamen, upravené pro přívod sekundárního vzduchu do topeniště (4).

3. Kamna podle nároku 1 nebo 2, vyznačená tím, že vodní duté labyrintové přepážky (51, 52, 53), propojené s vodním pláštěm kamen jsou vytvořeny celkem tri, kde, podle směru proudění spalin, první vodní dutá labyrintová přepážka (51) navazuje na dutou vzduchovou deflektorovou přepážku (501), druhá vodní dutá labyrintová přepážka (52) navazuje na první plnou labyrintovou přepážku (511), jdoucí od horní části kamen, a třetí vodní dutá labyrintová přepážka (53) navazuje na druhou plnou labyrintovou přepážku (512), jdoucí od horní části kamen.

4. Kamna podle nároku 3, vyznačená tím, že dutina duté vzduchové deflektorové přepážky (501) navazuje na vedení (500) sekundárního vzduchu, umístěné v topeništi (4) u zadní stěny (3) kamen a vykazuje výstupní otvory (5012) sekundárního vzduchu, směrované do topeniště (4) z této duté vzduchové deflektorové přepážky (501).

5. Kamna podle nároku 4, vyznačená tím, že vstup (5011) sekundárního vzduchu i vstup (7) primárního vzduchuje upraven v zadní dolní části kamen.

6. Kamna podle některého z nároků 1 až 5, vyznačená tím, že napojení kamen na ohřívaný vodní topný okruh je vytvořeno jako napojení na okruh s nuceným oběhem a současně proudění vody ve vodním plášti kamen je upraveno jako protiproudé, kde vstup vody je v horní části kamen a výstup vody je v dolní části kamen.

2 výkresy

-3 CZ 33176 U1

Seznam vztahových značek:

1 - Pření stěna kamen

2 - Boční stěna kamen

3 - Zadní stěna kmen

4 - Topeniště

5 - Labyrintové přepážky

5a - První komplexní přepážka

5b - Druhá komplexní přepážka

5c - Třetí komplexní přepážka

51 - První vodní dutá labyrintová přepážka

52 - Druhá vodní dutá labyrintová přepážka

53 - Třetí vodní dutá labyrintová přepážka

500 - Vedení sekundárního vzduchu

501 - Dutá vzduchová deflektorová přepážka

511 - První plná labyrintová přepážka

512 - Druhá plná labyrintová přepážka

5011 - Vstup sekundárního vzduchu do kamen

5012 - Výstupní otvory sekundárního vzduchu

6 - Výstupní otvor spalin

7 - Vstup primárního vzduchu.