CZ33U1 - Teplovzdušná kamna na pevné palivo - Google Patents

Description

Teplovzdušná kamna na pevné palivo

Oblast techniky

Vynález se týká teplovzdušných kamen na pevné palivo s převážně válcovou, naležato uspořádanou spalovací komorou, která je opatřena přední čelní stěnou s přikládacími dvířky a zadní čelní stěnou s odtahem pro kouřové plyny a jejíž pláší je opatřen vzduchovými kanály.

Oosavadní stav techniky

Jsou známa teplovzdušná kamna tohoto typu, která mají litinový pláši, který je na vnější straně v zájmu zlepšení přestupu tepla konvekcí opatřen žebrováním nebo je profilovaný. Dále je známo použít u tohoto typu kamen další vnější pláši, takže mezi vnitřním a vnějším pláštěm spalovací komory vznikne dutina, která má ha spodní straně kamen vstupní/ ní otvory pro vzduch na horní straně výstupní otvory pro vzduch, takže přenos tepla se uskutečňuje převážně prouděním vzduchu. Nedostatkem známého provedení je omezená výměna tepla, takže taková teplovzdušná kamna jsou při daném topném výkonu poměrně velká.

Úkolem vynálezu je tedy nová konstrukce teplovzdušných kamen tohoto typu, která umožňují hospodárnější a účinější odvádění tepla vznikajícího ve spalovací komoře do okolí při pokud možno malých tepelných ztrátách.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol splňuje a nedostatky známých řešení do značné míry odstraňuje řešení teplovzdušných kamen na pevné palivo podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že pláží spalovací komory je zčásti tvořen trubkovými oblouky probíhajícími ve vzájemném zákrytu po jeho obvodu, na které navazují tangenciálně šikmo směrem ven vyčnívající horní rovné nástavce a spodní rovné nástavce s otevřenými konci tvořícími horní výstupní otvory a spodní vstupní otvory pro vzduch.

Podstatnou výhodou teplovzdušných kamen podle vynálezu je na jedné straně skutečnost, že trubkové oblouky jsou v přímém styku s horkými kouřovými plyny, na druhé straně pak účinný odvod tepla vzduchem proudícím zdola nahoru trubkovými oblouky. Zásluhou trubkových oblouků navazujících bezprostředně na spalovací prostor se ve srovnání s dosud známými řešeními dosáhne více jak zdvojnásobení plochy obtékané ohřívaným vzduchem. Uvedená výhoda vyplývá z vyklenutých vnitřních stran trubkových oblouků, to jest dovnitř vyčnívajících polovin průřezů těchto trubkových oblouků. Kdyby se tyto přibližně půlválcové vnitřní strany trubkových oblou ků rozvinuly, musel by se povrch, popřípadě délka celých kamen více jak zdvojnásobit, aby se dosáhlo stejně velké teplo směnné plochy. Zásluhou toho lze i při malých rozměrech dosáhnout u'teplovzdušných kamen podle vynálezu takových topných výkonů, kterých nelze dosáhnout u kamen běžné konstrukce.

Ve výhodném provedení teplovzdušných kamen podle vynálezu jsou trubkové oblouky, které bezprostředně vymezují spalovací komoru, uspořádány navzájem střídavě z obou stran tak, že trubkové oblouky sousedící spolu bezprostředně v axiálním směru obepínají spalovací komoru střídavě z pravé a z levé strany vždy přibližně po polovině obvodu této spalovací komory zdola nahoru, popřípadě obráceně. Trubkové oblouky uspořádané se vzájemnými odstupy na jedné straně spalovací komory se přitom s trubkovými oblouky druhé strany spalovací komory kříží na způsob hřebenu jak na horní, tak i na spodní straně spalovací komory. Takto vzniklé mezery mezi trubkovými oblouky na jednotlivých stranách spalovací komory jsou vyplněny a uzavřeny vloženými úseky stěny, které jsou ve směru obvodu,zakřiveny stejně jako trubkové oblouky a navazují diametrálně na průřez těchto trubkových oblouků.

Topný výkon lze dále zvýšit tím, že se spalovací komora rozčlení, aby se prodloužila dráha spalin procházejících spalovací komorou. Ve spalovací komoře je za tím účelem uspořádána vodorovná odchylovací přepážka, která vystu-~f>uje směrem dopředu ze zadní čelní stěny spalovací komory a probíhá přibližně ve výši podélné osy této spalovací komory. Mezi volnou přední hranou této odchylovací přepážky a přední čelní stěnou spalovací komory přitom zůstává určitý odstup a v zadní čelní stěně spalovací komory je nad odchylovací přepážkou uspořádán odtah pro kouřové plyny. Při tomto řešení je dále výhodné, jestliže před nebo nad odchylovací přepážkou jsou uspořádány výstupní trysky pro sekundární vzduch, aby se v oblasti spalovací komory nad odchylovací přepážkou dosáhlo optimálního spalování kouřových plynů.

Výstupní trysky pro sekundární vzduch mohou být uspořádány na nejméně jedné trubce, která je připojena k nejméně jednomu vstupnímu otvoru v přední čelní stěně spalovací komory. Ve výhodném provedení teplovzdušných kamen podle vynálezu jsou výstupní trysky uspořádány na příčných trubkách, které jsou svými vstupními konci zavedeny do dvou protilehlých trubkových oblouků. Tyto vstupní konce jsou s výhodou uvnitř trubkových oblouků zahnuty směrem dolů a jejich vstupní otvory jsou orientovány směrem dolů. Popsaná úprava je výhodná z toho důvodu, že sekundární vzduch se do horní části spalovací komory zavádí již předehřátý a také proto, že při pohledu zvenčí nepůsobí rušivě vstupní otvory pro sekundární vzduch.

Přehled obrázků na výkresech

Podstata vynálezu je dále objasněna na příkladech jeho provedení, které jsou popsány na základě připojených výkresů, které znázorňují na obr. 1 perspektivní pohled, zčásti v řezu, na teplovzdušná kamna podle vynálezu g prvním provedením trysek pro vedení sekundárního vzduchu a na obr. 2 schematický příčný řez teplovzdušnými kamny podobnými kamnům z obr. 1, avšak s jiným provedením přívodu sekundárního vzduchu.

Příklady provedení vynálezu

Z celkového pohledu na teplovzdušná kamna podle vynálezu na obr. 1 je patrná centrální spalovací komora 1^ která má v podstatě tvar dutého válce, jehož osa je v obvyklé provozní poloze vodorovná, to jest spalovací komora _1 je uspořádána naležato.

Válcový plášt spalovací komory _1 je zčásti tvořen trubkovými oblouky 2, které jsou ve směru osy spalovací komory 1_ uspořádány v zákrytu za sebou. Tyto trubkové oblouky 2 přitom obepínají spalovací komoru _1 střídavě z pravé a levé strany s úhlem obepnutí nepřesahujícím 180°. V místech křížení na horní a spodní straně spalovací komory _1 se trubková oblouky 2 navzájem kříží ve tvaru hřebenu nebo vidlic.

Tímto uspořádáním jsou zajištěny odstupy mezi za sebou uspořádanými trubkovými oblouky 2 na jedné straně spalovací komory _1 tak, že příslušná mezera mezi trubkovými oblouky 2 na jedné ze stran se nachází vždy proti trubkovému oblouku 2 na druhé straně spalovací komory 1_. Zmíněné mezery mezi trubkovými oblouky 2 jsou vyplněny a uzavřeny vloženými úseky ]_ stěny, které jsou podobně jako trubkové oblouky 2 zakřiveny ve směru obvodu spalovací komory _1. Svými bočními stranami navazují úseky ]_ stěny diametrálně na průřezy trubkových oblouků 2, jejichž vnitřní poloviny, popřípadě obvody těchto polovin, také vyklenutě vymezují spalovací komoru 1. Směrem do5 vnitř spalovací komory £ je tedy k dispozici velká teplosraěnná plocha, která je tvořena směrem dovnitř vystupujícími částmi povrchu trubkových oblouků 2. Trubkové oblouky 2. a úseky 2 stěny jsou z oceli a jsou v místech vzájemného napojení spolu neprodyšně svařeny. Spalovací komora £ je tak podél obvodu svého pláště uzavřena.

Přibližně na vrcholu spalovací komory £ navazují na trubkové oblouky 2 tangenciálně horní rovné nástavce £, které probínají šikmo směrem nohoru. Ha koncích těchto nástavců £ jsou trubkové oblouky 2 opatřeny výstupními otvory £ pro vzduch,které u trubkových oblouků 2 jedné strany spalovací komory £ směřují od výstupních otvorů £ pro vzduch trubkových oblouků 2 příslušejících k druhé straně spalovací komory £. Ha spodní straně spalovací komory £, opět přibližně v jejím nejnižším místě, navazují na trubkové úseky 2 analogicky spodní rovné nástavce £, které směřují šikmo směrem dolů a v jejich koncích jsou vytvořeny vstupní otvory £ pro vzduch.

Na přední straně je spalovací komora £ uzavřena přední čelní stěnou £ s přikládacími dvířky £, ve kterých je zapuštěna nastavitelná vstupní klapka 10 pro primární spalovací vzduch

Zadní uzávěr spalovací komory £ je tvořen zadní čelní stěnou 11 uspořádanou proti přední čelní stěně £ a opatřenou ve své horní části odtahem 12 pro kouřové plyny. Pod tímto odtahem 12 je na vnitřní straně zadní čelní stěny £1 přibližně vodorovně uspořádána odchylovací přepážka 13, která vystupuje směrem dopředu. Tato odchylovací přepážka 13 je vůči trubkovým obloukům £ uspořádána přibližně diametrálně a navazuje těsně jak .na tyto trubkové oblouky 2, tak i na úseky £ stany. Směrem dopředu nedosahuje tato odchylovací přepážka 13 úplně až k přední čelní stěně £, takže svou volnou přední hranou £5 vymezuje převáděcí otvor 16 pro kouřové plyny a plynné spaliny. Přitopení palivem nacházejícím se na dně spalovací komory £ jsou kouřové plyny a plynné spaliny pod odchylovací přepážkou 13 vedeny ze zadní části spalovací komory £ zpět dopředu a poté nad horní stranou odchylovací přepážky 13 odváděny k odtahu 12. Aby se dosáhlo potřebné turbulence kouřových plynů a spalin je volná přední hrana 15 odchylovací přepážky 13 opatřena vířící lištou 14, která vystupuje smerem nahoru a je na své straně, která je přivrácena k přední čelní stěně 3. spalovací komory 1., vydutě vyklenuta. Tato vířící lišta 14 navazuje tangenciálně na volnou přední hranu 15 odchylovací přepážky 13 a svou volnou horní hranou probíhá přibližně tangenciálně ke svislé rovině.

Z obr. 1 je dále patrné, že od vstupních otvorů 19 v přední čelní stěně 8. spalovací komory 2 probíhají až do oblasti nad odchylovací přepážkou 13 trubky 17, které jsou na svých koncích opatřeny výstupními tryskami .18. Těmito trubkami 17 se zavádí sekundární spalovací vzduch do té oblasti nad odchylovací přepážkou 13.» kde zásluhou vířící lišty 14 na volné přední hraně 15 odchylovací přepážky 13 vzniká víření kouřových plynů a spalin. Přívod sekundárního vzduchu lze regulovat otočnými klapkami 20 na vstupních otvorech .19 v přední čelní stěně 3. spalovací komory .1.

Na obr. 2 je znázorněno jiné provedení přívodu sekundárního vzduchu. Výstupní trysky 18 pro zavádění sekundárního vzduchu jsou v tomto případě uspořádány bezprostředně před volnou přední hranou 15 odchylovací přepážky 13 a jsou podobně jako v provedení podle obr. 1 nasměrovány dozadu k odtahu 12 pro kouřoeé plyny. Výstupní trysky 18 jsou však uspořádány v koncích příčných trubek 21» které jsou zavedeny do trubkových oblouků 2 ^v plášti spalovací komory 2» ^ze kterých odebírají již konvekcí ohřátý vzduch, který pak slouží jako sekundární vzduch. Příčné trubky 21 jsou uvnitř trubkových oblouků

2-Opatřeny směrem dolů zahnutými vstupními konci 22 se směrem dolů orientovanými vstupními otvory 22· Vyčnívající vnitřní úseky příčných trubek 21 představují tryěkovou lištu 21» která může obsahovat řadu výstupních trysek 18 nebo výstupních otvorů. Podobně mohou být jako tryskové lišty provedeny i trubky 17 v provedení podle obr. 1, které pak způsobem patrným z obr. 2 probíhají přibližně rovnoběžně s volnou přední hranou 15 odchylovací přepážky 13 před nebo nad touto volnou přední branou 15.

Zastupuje

UNIPATENT lng. JiH Ghluatina psíen^vý zástupce j Masartfs «-47, -*20 «a P»¹» 2 _TťSl»W.£5 23 71.řax»»«

-	.'a				—	i
i >	o				i crz	s
i °		c·	i °
	5		X	O|		cx '
i t—	• ~	>	—		, -	ii-
í		O		Ί3
<	,*·				, —	k
-<	m
	N				ve
i	-<				K

NÁROKY

Claims (7)

1. Teplovzdušná kamna na pevné naležato uspořádanou spalovací komorou, která je opatřena přední čelní stěnou s přikládacími dvířky a zadní čelní stěnou s odtahem pro kouřové plyny a jejíž plášt je opatřen vzduchovými kanály, vyznačující se t í m , že pláší spalovací komory (1) je zčásti tvořen trubkovými oblouky (2) probíhajícími ve vzájemném zákrytu po jeho obvodu, na které navazují tangenciálně šikmo směrem ven vyčnívající horní rovné nástavce (3) a spodní rovné nástavce (4) s otevřenými konci tvořícími horní výstupní otvory (6) a spodní vstupní otvory (5) pro vzduch.

2. Teplovzdušná kamna podle nároku 1, vyznačující se t í m , že trubkové oblouky (2) obepínají spalovací komoru (1) střídavě z pravé a levé strany vždy po polovině jejího obvodu a mezera mezi sousedními trubkovými oblouky (2) je uzavřena vloženými úseky (7) stěny, které jsou stejně jako trubkové oblouky (2) zakřiveny ve směru obvodu spalovací komory (1), přičemž tyto úseky (7) stěny navazují diametrálně na průřez trubkových oblouků (2).

3. Teplovzdušná kamna podle nároků la 2, vyznačující se tím, že ve spalovací komoře (1) je vodorovně uspořádána odchylovací přepážka (13) vystupující směrem dovnitř ze zadní čelní stěny (11), uspořádaná přibližně v polovině výšky této zadní čelní stěny (11) a zasahující až do přední Části spalovací komory (1).

4. Teplovzdušná kamna podle nároku 3, vyznačující se t í m , že před nebo nad odchylovací přepážkou (13) jsou uspořádány výstupní trysky (13) pro sekundární vzduch.

5. Teplovzdušná kamna podle nároku 4, vyznačující se t í ra , že výstupní trysky (18) jsou uspořádány na nejméně jedné trubce (17), která je napojena na nejméně jeden vstupní otvor (19) v přední stěně (8) spalovací ko mory (1).

6. Teplovzdušná kamna podle nároku 4, vyznačující se t í m , že výstupní trysky (18) jsou uspořádány na příčných trubkách (21), které jsou svými vstupními konci (22) zavedeny do dvou na protilehlých stranách spalovací komory (1) uspořádaných trubkových oblouků (2).

7. Teplovzdušná kamna podle nároku 6, vyznačující se t í m , že vstupní konce (22) příčných trubek (21) jsou uvnitř trubkových oblouků (2) zahnuty směrem dolů a jsou v nich směrem dolů orientované vstupní otvory (23).