FI108162B - Varaava tulisija - Google Patents

Description

1 108162 /

VARAAVA TULISIJA

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 \ johdanto-osassa määritelty varaava tulisija.

Yleinen tunnettu rakenne varaavissa tu- t 5 lisijoissa on, että tulipesä yläosastaan suppenee jonkin verran ylöspäin johtavaksi savukanavaksi tai toi-siopalotilaksi. Tämä tila tai kanava ulottuu normaalisti suhteellisen avoimena ja muuttumattomana tulisijan yläosaan saakka, josta se joko johdetaan suoraan 10 hormiin tai josta kanavat kääntyvät tulisijan sivuille alaspäin vieviksi poskikanaviksi. Myös tunnetaan ratkaisuja, joissa tulipesästä ylöspäin johtava savuhormi laajenee vasta tulisijan yläosassa toisiopalotilaksi.

Tunnetut tulisijarakenteet perustuvat siihen, 15 että palaminen tapahtuu osittain tulipesässä ja osittain vasta tulipesän yläpuolella palokammiossa tai toisiopalotilassa. Tällainen palotapahtuma on etenkin kokemattomilla tulisijan käyttäjillä epäedullista. Jos paloilmojen säädöt eivät ole kohdallaan, osa palami-20 sesta tapahtuu vasta poskikanavissa tai jopa' hormissa ja myös osa palavista kaasuista voi joutua palamattomina ulkoilmaan. Näin tulisijassa palamisen hyötysuhde jää yleensä suhteellisen heikoksi.

Nykyään on kuitenkin kehitetty tehokkaita ."· 25 ratkaisuja, joiden avulla palaminen tapahtuu olennai sesti kokonaan tulipesässä. Tällöin tulipesästä hormiin nousee vain kuumia palaneita savukaasuja. Koska kaikki palaminen tapahtuu nyt tulipesässä, ei savu-kanaviin tarvitse johtaa lisäpaloilmaa, vaan savu-30 kanavarakenteiden suunnittelussa voidaan keskittyä ' :. pelkästään mahdollisimman tehokkaaseen lämmön siirty- miseen savukaasuista kanavia ympäröivään lämpöä varaa-* vaan massaan.

Täten keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin 35 uudenlainen tulisijan savukanavarakenne. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin savukanavara-· kenne, joka mahdollisimman tehokkaasti mahdollistaa 2 108162 lämmön siirtymisen varaavaan, massaan ja näin parantaa tulisijan lämmönvarausominaisuuksia ja lämmön varautumisen hyötysuhdetta.

Keksinnölle tunnusomaisten seikkojen osalta 5 viitataan vaatimusosaan.

Palamisen tapahtuessa kokonaan tulipesässä myös kuumimmat alueet palamisen aikana ovat alempana kuin perinteisissä tulisijarakenteissa. Näin tulisijan yläosa, nielu tai savukanavan alkupää joutuu kovimman 10 lämpörasituksen kohteeksi. Näiden lämpörasitusten tasaamiseksi ja lämmön tasaisen ja tehokkaan siirtymisen takaamiseksi keksinnön mukaisesti varaavassa tulisijassa tulipesästä ylöspäin johtavan savukanavan määrätyllä, olennaisella pituudella savukanavan sisäympä-15 rysmitta on suureneva tulipesästä hormiin päin samanaikaisesti kun savukanavan poikkileikkauspinta-ala on joko vakio tai pienenevä. Näin keksinnön mukaisesti savukaasujen virtausnopeuden pysyessä ennallaan tai kasvaessa lämmönsiirtopinta-ala savukaasuista ympäröi-20 vään varaavaan massaan kasvaa savukaasujen lämpötilan laskiessa.

Edullisesti savukaasujen virtauspoikkileik-kauspinta-ala on kyseessä olevalla pituudella jatkuvasti pienenevä tulipesästä hormiin päin. Samoin edul-25 lisesti vastaavalla savuhormin pituudella savukanavaa ympäröivän lämpöä varaavan massan määrä on joko tasaisesti tai asteittain kasvava tulipesästä hormiin päin.

Näin keksinnössä lämmönsiirtopinta-alan ja varaavan massan kasvaessa lämmön varautuminen savuhormin pi-30 tuusyksikköä kohti saadaan pysymään tehokkaana ja jopa olennaisen muuttumattomana savukaasujen lämpötilan laskusta huolimatta.

Edullisesti keksinnön mukaisessa tulisijassa tulipesän yläpuolelle kuuluu nielu eli voimakas kaven-35 nus, jonka jälkeen alkaa keksinnön mukainen savukana van pituus. Näin laajasta tulipesästä savusola ensin . supistuu yleensä noin 40-60 %, jolloin nielussa lämpöä 3 108162 johtava pinta on mahdollisimman pieni ja kuumien savukaasujen virtaus nopea. Tällöin myös varaavan massan vahvuus ja määrä on suurimmillaan lämpöä siirtävään pinta-alaan nähden. Keksinnön mukainen mainittu pituus 5 on ainakin 30%, edullisesti yli 50% ja jopa 70 - 80% tulisijassa tulipesän yläpuolella ylöspäin nousevan savukanavan pituudesta.

Edullisessa keksinnön sovelluksessa savukanavan yläosaan keksinnön mukaisen pituuden yläpuolelle 10 ja mahdollisesti osittain myös kyseiselle pituudelle kuuluu yksi tai useampia varaavasta massasta koostuvia väliseiniä, jotka ovat olennaisesti pystysuuntaisia ja ulottuvat tulisijan leveyssuunnassa eli ovat vierekkäin tulisijan syvyyssuunnassa. Nämä väliseinät jaka-15 vat savukanavan yläosan ainakin kahteen ja edullisesti kolmeen tai useampaan virtaussuunnassa rinnakkaiseen savukanavaan. Näin lämpöä varaavaan massaan saadaan entistä enemmän lämmönsiirtopintaa, joka on kontaktissa kuumiin savukaasuihin. Edullisesti kyseiset väli-20 seinät jakavat tulisijan koko yläosan eli tulikannen alapuolisen tilan virtaussuunnassa rinnakkaisiin savu-kanaviin.

Edullisessa keksinnön sovelluksessa tulisijan yläosassa olevat väliseinät jatkuvat tulisijan reu-25 noille ja alaspäin poskikanavia pitkin niin, että pos-kikanaviin muodostuu joko täysin erillisiä vierekkäisiä kanavia tai osittain toisistaan erotettuja kanavia. Riippuen tulisijan korkeudesta kyseiset väliseinät voivat jakaa poskikanavat korkeissa tulisijoissa ' .. 30 esimerkiksi noin tulipesän yläosan korkeudelle ja ma- • * talissa tulisijoissa väliseinät voivat ulottua aina arinan tasalle. Väliseinien ulottuvuus poskikanavissa alaspäin voidaan määrätä tulisijakohtaisesti siten, että savukaasut eivät liikaa jäähdy ennen virtausta 35 tulisijasta ulos hormiin.

4 108162

Keksintöä on edellä selostettu pääasiassa tulisi jarakenteella, jossa on poskikanavat, jolloin savukaasut johdetaan hormiin tulisijan alaosasta. Myös on mahdollista keksinnön sovellus, jossa hormiliitäntä 5 on tulisijan yläosassa joko tulisijan takaseinässä tai ylöspäin kannen läpi. Tällöin tulisijassa ei tarvita poskikanavia ja tulisija voi olla kapeampi tai sivulla oleva lämpöä varaava massa voidaan tehdä suuremmaksi. Koska ylöspäin nousevaan savukanavaan ei tarvitse teh-10 dä käännöstä poskikanavaksi tulisijan yläosassa lähellä tulikantta, saadaan samalla tulisijakorkeudella keksinnön mukainen tietty savukanavapituus helposti pidemmäksi ja myös tehokkaammin toimivaksi. Täten on mahdollista, että keksinnön mukainen savukanavan pi-15 tuus ulottuu käytännöllisesti katsoen tulipesästä tai nielusta suoraan aina hormiliitokseen asti. Tällöin lämmönsiirtopinta-ala savukanavan pituusyksikköä kohti samoin kuin lämpöä varaava massa saadaan savukanavan yläpäässä moninkertaiseksi savukanavan alkupäähän ver-20 rattuna.

Eräässä keksinnön sovelluksessa ylöspäin johtavaan savukanavaan on sijoitettu pystysuuntainen ja-koseinä, joka jakaa savukanavan tulisijan edestä katsottuna kahteen vierekkäiseen, oikeaan ja vasempaan 25 savukanavaan. Jakoseinä voi alkaa jo lähes tulipesästä, nielun korkeudelta tai jonkin verran ylempää savu-kanavasta ja se ulottuu edullisesti ylös tulikanteen saakka. Näin jakoseinä jakaa savukanavan kahteen täysin erilliseen osaan. Jakoseinän alkaessa aivan tuli-30 pesän päältä saadaan lämpöä varaavaa lisämassaa tuli-: pesän kuumimpaan kohtaan. Sekä oikea että vasen savu- . kanava on varustettu keksinnön mukaisella tietyllä pi tuudella, jossa lämpötilan laskiessa lämmönsiirtopinta-ala kasvaa savukanavan pituusyksikköä kohti.

35 Keksinnön mukaisessa tulisijassa, on se sit ten varustettu poskikanavilla tai tulisijan yläosan . . . hormiliitännällä, on edullista, että savukanavan kek- 5 108162 sinnöllisen tietyn pituuden jälkeen tulisijan yläosassa savukanava laajenee siten, että poikkileikkauksen pinta-ala että lämmönvarauspinta-ala savukanavan pituusyksikköä kohti kasvaa. Näin savukaasujen lämpöti-5 lan jo jäähdyttyä merkittävästi saadaan niiden virtausnopeus laskemaan, jolloin pienemmästä lämpötilaerosta huolimatta savukaasujen lämpöenergiaa saadaan varautumaan tehokkaasti ympäröivään massaan. On myös huomattava, että vastaavaa savukaasujen virtausnopeu-10 den pienenemistä, vaikkakin vähäisemmässä määrin, tapahtuu jo keksinnöllisellä savukanavan pituudella, vaikka virtauspoikkipinta-ala pysyy vakiona tai vaikka pienenisi jonkin verran. Tämä johtuu siitä, että savukaasujen jäähtyessä niiden tilavuus pienenee. Näin ko-15 ko nousevan savukanavan matkalla savukaasujen jäähtyessä niiden virtausnopeus pienenee tehostaen lämmön-siirtymistä, mikä kompensoi lämpötilaeron pienenemisestä johtuvaa lämmönsiirtymisen heikkenemistä.

Keksinnön mukaisella tulisijarakenteella on 20 merkittäviä etuja tunnettuun tekniikkaan verrattuna. Heti palamisen jälkeen lämpöä varaavaa massaa ei kuormiteta liikaa, vaan tulipesän koko yläpuolinen lämpöä varaava massa saadaan lämpenemään mahdollisimman tasaisesti lämpövirtausten ollessa olennaisesti yhtä ; 25 suuria koko massan alueella. Näin erityisesti vuoluki- • * vitulisijoissa materiaalin lämmönjohto-ominaisuudet saadaan entistä tehokkaampaan käyttöön, jolloin lämpö-kuormitukset ja lämpölaajenemiset ovat tasaisia ja rakenteisiin ei synny merkittäviä siirtymiä tai jänni-30 tyksiä. Lämmön siirron tehokkuudesta johtuen tulisijan ' hyötysuhde saadaan olennaisesti tunnettua tekniikkaa • < paremmaksi. Lisäksi keksinnön mukaisen tulisijan suuremmasta varausmäärästä huolimatta tulisijan ulkopinta ei lämpene liian lämpöiseksi eikä tulisija lämmitä 35 hormia ja siihen kytkeytyviä muita rakenteita liikaa, millä on olennainen merkitys paloturvallisuuden kan-·, naita.

6 108162

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin piirustukseen, joissa kuva 1 esittää pystyleikkauskuvaa eräästä 5 keksinnön mukaisesta varaavasta tulisijasta, kuva 2 esittää poikkileikkauskuvaa kuvan 1 tulisijasta, kuva 3 esittää toista poikkileikkauskuvaa kuvan 1 tulisijasta, 10 kuva 4 esittää kolmatta poikkileikkauskuvaa kuvan 1 tulisijasta, kuva 5 esittää neljättä poikkileikkauskuvaa kuvan 1 tulisijasta, kuva 6 esittää viidettä poikkileikkauskuvaa 15 kuvan 1 tulisijasta, kuva 7 esittää kuudetta poikkileikkauskuvaa kuvan 1 tulisijasta, kuva 8 esittää seitsemättä poikkileikkauskuvaa kuvan 1 tulisijasta, 20 kuva 9 esittää kahdeksatta poikkileikkausku vaa kuvan 1 tulisijasta, kuva 10 esittää toista ja kolmatta keksinnön sovellusta, kuva 11 esittää leikkauskuvaa kuvan 10 tu-25 lisijasta, kuva 12 esittää neljättä keksinnön sovellusta, kuva 13 esittää yläosan rakennetta kuvan 12 tulisijasta, ja 30 kuva 14 esittää viidettä keksinnön sovellus- : ta.

.· . Kuvassa 1 on esitetty eräs keksinnön mukainen varaava tulisija, joka on edullisesti tehty kokonaisuudessaan vuolukivielementeistä sinänsä tunnetusti 35 arinaa ja muita metalliosia lukuun ottamatta. Tulisijaan kuuluu arinan 15 päällä oleva tulipesä 1, joka nielussa 5 kapenee ylöspäin johtavaksi savukanavaksi 7 108162 2. Savukanavaa 2 samoin kuin.tulipesää 1 ympäröi reunoilta varaavat massat 3 ja samoin tulipesän 1 takana ja savukanavan sekä edessä että takana on sinänsä tun netusti niitä rajaavat varaavat massat. Savukanava 2 5 kääntyy tulisijan yläosassa tulikannen 6 alapuolella molemmille reunoille muodostaen alaspäin virtaavat poskikanavat 7. Tulisijan ulkokuoren muodostaa kyljet 8, tulikannen 6 ja eristeen 9 yläpuolella oleva kansi 10 sekä sinänsä tunnetut takaseinä ja etuseinä, joita 10 piirustuksessa ei ole esitetty. Kyljet 8 koostuvat sinänsä tunnetusti tuplakivestä 16 ja pintakivestä 17.

Savukaasujen virtaussuunnassa tulisijan vir-tauskanavat ovat rakenteeltaan seuraavia. Kuvaan 1 on vasempaan reunaan merkitty ne tasot, joita kuvien 2 -15 8 leikkauskuvat esittävät. Leikkauskuvissa on esitetty savukanavien ja niiden välisten varaavien massojen lisäksi niitä ympäröivät tulisijan ulkokuoren muodostavat massat, koska niillä on merkittävä osuus kokonais-lämpövirtojen ja varautumisen suhteen.

20 Kuvassa 2 tulipesä 1 on varaavien massojen 3 keskellä. Varaavien massojen 3 toisella puolella on poskikanavat 7. Näitä kaikkia ympäröi tuplakivi 16, jonka ulkopinnalla on tulisijan ulkokuoren muodostava pintakivi 17.

25 Kuvassa 3 tulipesä on nielussa 5 kaventunut ·· kapeammaksi savukanavaksi 2 eli varaavat massat 3 ovat tulisijan leveyssuunnassa paksumpia. Näin savukanavan 2 alkupäässä sen poikkileikkauspinta-ala on n. 15 yksikköä ja sisäympärysmitta n. 16 yksikköä. Samalla 30 nielun 5 jälkeen korkeussuunnassa varaavia massoja 3 on kavennettu poskikanavien 7 puolelta niin, että pos-** kikanavien poikkileikkauspinta-ala on kasvanut noin 50%. Tämän merkitys kuvataan myöhemmin.

Kuvassa 4 alkaa muodostua keksinnön mukainen 35 savukanavan tietty pituus 4. Toisin sanoen osat 11 savukanavan 2 reunoista alkavat työntyä tasaisesti ja portaattomasti toisiaan kohti niin, että poikkileikka- 8 108162 uksesta muodostuu hammaskuvio, joka kasvaa ylöspäin savukanavassa. Samalla poikkileikkauspinta-ala pienenee. Kuvassa 4 pinta-ala on n. 13 yksikköä ja ympärysmitta n. 20 yksikköä. Myös on tietenkin mahdollista, 5 että rakenteen muotoutuminen tapahtuu portaittaisesti tai askelmaisesti, jolloin esimerkiksi käytettävät vuolukivielementit voivat olla erikokoisia ja suorakulmaisia suuntaissärmiöitä.

Kuvassa 5 edelleen hammaskuvio suurenee, jol-10 loin pinta-ala on n. 12 yksikköä ja ympärysmitta n. 22 yksikköä poskikanavien 7 poikkileikkauspinta-alojen pysyessä vakiona.

Edelleen kuvassa 6 osat 11 lähenevät toisiaan osien välisten massojen 3 pintojen 12 kuitenkin jo 15 etääntyessä jonkin verran toisistaan. Näin pinta-ala on edelleen n. 12 yksikköä, mutta ympärysmitta kasvaa edelleen ollen n. 28 yksikköä.

Kuvassa 7 osat 11 ovat kiinni toisissaan ja savukanava 2 on jakautunut kolmeen poikkileikkauksel-20 taan yhtä suureen osaan väliseinillä 13. Ympärysmitta on jo n. 30 yksikköä ja pinta-ala edelleen n. 12 yksikköä.

Kuvan 8 mukaisesti savukanavat 2 levenevät edelleen väliseinien 13 ulottuessa ylöspäin tulikan-25 teen 6 saakka. Näin väliseinät 13 jakavat tulikannen 6 **' alapuolella olevan tilan kolmeen erilliseen virtaus- suunnassa vierekkäiseen savukanavaan 2. Näin kuvassa 8 lähellä varaavien väliseinämassojen 3 yläpäätä, jossa ne jo kaareutuvat voimakkaasti, savukanavien 2 ympä-30 rysmitta on n. 36 yksikköä ja pinta-ala n. 15 yksikköä .

“ Kuvassa 9 varaavien väliseinämassojen 3 lo puttua väliseinät 13 muodostavat kolme erillistä, savukaasujen virtaussuunnassa vierekkäistä savukanavaa 35 2, jotka kaikki ulottuvat tulisijan koko leveydelle.

Nämä savukanavat kääntyvät savukanavaa sivuilta ympäröivien massojen 3 yläpuolelta reunoille ja 9 108162 alaspäin muodostaen poskikanavat 7. Näin molemmilla puolilla tulipesää olevat poskikanavat 7 jakaantuvat väliseinillä 13 aina nielun 5 tasalle saakka kolmeksi erilliseksi poskikanavaksi. Nielun 5 tasalla välisei-5 nät 13 loppuvat ja tästä eteenpäin muodostuu tulisijan kummallekin sivulle yhtenäiset poskikanavat, jotka yhtyvät sinänsä tunnetusti tulisijan alaosassa ja johtavat savukaasut hormiin.

Kuten kuvasta 1 nähdään, poskikanavissa 7 on 10 laajennus sisäänpäin eli varaavaan massaan 3 päin kuvien 2 ja 3 esittämien leikkaustasojen välissä. Laajennettu poskikanava jatkuu ylös saakka. Kun poski-kanavia on laajennettu sisään päin eli varaavaan massaan 3 päin, on samalla saatu kasvatetuksi lämmönsiir-15 topintaa varaavaan massaan 3 päin. Näin lämmönsiirto-pinta-ala sisämassaan päin poskikanavassa on selvästi suurempi kuin vastaava pinta-ala ulkokuoreen päin, jolloin lämpö siirtyy tehokkaammin sisälle päin. Etenkin kun sisällä päin on enemmän lämpöä varaavaa massaa 20 ja lämpötilaero on suurempi lämmityksen alkupuolella. Tästä rakenteesta johtuen myös ulkopinta ei kuumene liikaa ja lämmönluovutusaika pitenee, kun lämpö on varautunut sisälle eikä pintaan.

Edellä kuvatussa keksinnön mukaisessa raken-.··- 25 teessä nielusta ylöspäin savukanavassa on uudenlainen rakenteellinen pituus, jossa poikkileikkauksen ympärysmitta kasvaa samalla, kun poikkileikkauksen pinta-ala pienenee tai pysyy vakiona. Samalla nousevaa savu-kanavaa ympäröivän lämpöä varaavan massan määrä kas-30 vaa. Näin varaavan massan määrän kasvaessa ja lämpöä vastaanottavan pinta-alan kasvaessa saadaan lämpömää-‘ ‘ rän varautuminen savukanavan pituusyksikköä kohti py symään nopeana ja jopa olennaisen vakiona, vaikka savukaasujen lämpötila tietenkin samalla laskee. Näin 35 keksinnöllisessä rakenteessa savukaasujen sisältämä lämpöenergia saadaan varautumaan ympäröivään lämpöä • 108162 ίο varaavaan massaan perinteisiä tulisijarakenteita tehokkaammin ja nopeammin.

Varautumisen tehoa ja nopeutta voidaan säätää keksinnön mukaisessa tulisijassa käytettävien rinnak-5 kaisten savukanavien määrällä sekä nousevassa savu-kanavassa, tulikannen alla olevassa tilassa että pos-kikanavissa. Lämmönsiirtopinta-ala voidaan kolmin- tai nelinkertaistaa kasvattaen samalla varaavan massan määrää. Näin voidaan takkatyypin varausominaisuuksia 10 säätää muuttamatta tulisijan ulkomittoja tai muotoa.

Kuvassa 10 on esitetty samassa tulisijassa kaksi vähän toisistaan eroavaa keksinnön sovellusta erotettuna toisistaan katkoviivalla. Tulisija vastaa olennaisesti kuvan 1 tulisijaa ja siihen kuuluu ulko-15 vaippa, jonka muodostaa sivuilta pintakivi 17 ja tup-lakivi 16 sekä päältä tulikansi 6, eriste 9 ja kansi 10. Arinan 15 päällä on tulipesä 1, joka kaventuu ylöspäin nielussa 5. Tässä sovelluksessa nielu 5 kaventuu sivujen lisäksi myös tulipesän edessä ja taka-20 na.

Tulipesän 1 reunoilla on lämpöä varaavat massat 3, jotka ulottuvat ylöspäin aina lähelle tulikant-ta 6. Massat 3 ulottuvat tulisijan syvyyssuunnassa vaipan etuosasta takaosaan. Massojen 3 ja tulisijan . 25 vaipan sivujen väliin muodostuu poskikanavat 7, jotka johtavat savukaasut alaspäin kohti tulisijan alaosassa olevaa hormiliitosta. Massojen 3 väliseen savukanavaan on järjestetty tulikannesta 6 alaspäin lähes nielun 5 korkeudelle ulottuva jakoseinä 18. Lämpöä varaavaa 30 massaa oleva jakoseinä 18 ulottuu syvyyssuunnassa vai-pan etuosasta takaosaan ja se jakaa ylöspäin tuli-·' pesästä nousevan savukanavan kahdeksi erilliseksi ka navaksi, oikeaksi savukanavaksi 19 ja vasemmaksi savu-kanavaksi 20.

35 Vasemmassa savukanavassa 20 on kuvan 1 mukai nen keksinnöllinen rakenne, kun väliseinä 13 kasvaes-. saan massasta 3 lisää varaavaa massaa ja lämpöä varaa- 11 108162 vaa pinta-alaa savukanavan pituusyksikköä kohti. Oikeaan savukanavaan 19 on piirretty toinen sovellus, jossa väliseinä 13 alkaa kehittyä tasaisesti savukanavan molemmilta puolilta eli sekä varaavasta massasta 3 et-5 tä jakoseinästä 18. Lisäksi tässä sovelluksessa jako-seinä 18 on paksuudeltaan ylöspäin kaventuva. Samoin varaava massa 3 kaventuu yläpäästään. Näin nousevaan savukanavaan 19 saadaan väliseinillä 13 muodostetuksi enemmän varauspinta-alaa. Samalla estetään virtaus-10 poikkipinta-alan liian suuri pieneneminen, jolloin virtausnopeudet eivät nouse liian suuriksi.

Kuvan 1 sovellukseen verrattuna jakoseinällä 18 varustetulla tulisijalla on etuna se, että varaavaa massaa ja varsinkin lämmönsiirtopintaa saadaan enemmän 15 lähelle nielua ja savukanavan alaosaa, missä savukaasut ovat kuumimmillaan. Kuten kuvan 11 leikkauskuvasta nähdään, myös jakoseinällä 18 varustetuissa sovelluksissa varaavista massoista 3 ulkonee savukanaviin päin osia 11, jotka kasvattavat sekä lämmönsiirtopinta-alaa 20 että varaavan massan määrää savukanavan pituusyksikköä kohti.

Kuvassa 12 on esitetty leikkauskuva keksinnön sovelluksesta, jossa tulisijassa ei ole poskikanavia, vaan hormiliitos on järjestetty tulisijan yläosaan 25 kannen läpi ylös. Tulipesä 1 kaventuu nielussa 5 sekä sivuilta että edestä ja takaa. Tämän jälkeen alkava savukanava laajenee olennaisesti tulipesän poikkileikkausta vastaavaksi. Tulipesän reunat eli_pintakivi 17 ja tuplakivi 16 muodostavat lämpöä varaavat massat sa-30 vukanavan ympärille. Lisäksi ylöspäin nousevaan savu-kanavaan on sijoitettu kaksi jakoseinää 21 eli lämpöä * · « varaavaa massarakennetta, jotka jakavat savukanavan reunakanaviksi 22 ja 23 sekä keskikanavaksi 24. Jako-seinät 21 alkavat vähän nielun 5 yläpuolelta ja ne 35 loppuvat etäisyydellä tulikannesta sen alapuolella niin, että savukaasut pääsevät kulkemaan niiden alapuolella, sivuilla ja päällä.

12 108162

Kuvan 1 sovelluksen tapaan myös tässä tulisijassa on savukanavassa tietty keksinnöllinen pituus, jossa varaava massa ja lämmönsiirtopinta-ala kasvaa savukanavan virtauspoikkileikkauspinta-alan pienenty-5 essä tai pysyessä muuttumattomana.

Reunakanavissa 22 ja 23 on esitetty kaksi toisistaan jonkin verran poikkeavaa sovellusta väliseinistä 13. Vasemman puoleisessa savukanavassa 22 nielun 5 jälkeen massasta 21 alkaa kehittyä portait-10 tain askelmaisesti väliseiniä 13 kuvan 1 sovelluksen tapaan. Väliseinät levenevät ylöspäin pienentäen savu-kanavan 22 virtauspoikkipinta-alaa ja kasvattaen lämpöä varaavan massan määrää sekä massan lämmönsiirto-pinta-alaa savukanavan pituusyksikköä kohti.

15 Vastaavalla tavalla oikean puoleisessa savu- kanavassa 23 massasta 21 kehittyy tasaisesti väliseiniä 13 kuvan 1 sovelluksen tapaan. Lisäksi jakoseinien 21 välisessä keskikanavassa 24 molemmista massoista 21 alkaa kehittyä väliseiniä 13 toisiaan kohti. Lopulta 20 väliseinät 13 ovat yhtenäiset ja jakavat tulikannen 6 alapuolisen osan erillisiin, vierekkäisiin savukanaviin .

Savukanavan 22 portaittainen rakenne mahdollistaa rakenteen yksinkertaisemman ja halvemman toteu-25 tuksen, koska kaikki käytettävät vuolukivitiilet voivat olla suorakulmaisia eikä viistoja pintoja tarvita. Porrasrakenteessa on myös etuna suurempi lämmönsiirto-pinta sekä porraspinnan aiheuttama savukaasujen pyör-teily, mitkä molemmat tehostavat savukaasujen lämmön 30 varautumista ympäröiviin massoihin.

Kuvassa 13 on havainnollistettu kuvan 12 tu- « · lisijan yläosaa, missä savukanavat yhtyvät tulikannen 6 alla. Tulisijan molemmilla sivuilla nousee ylöspäin kolme erillistä savukanavaa 22. Samoin varaavien mas-35 sojen 21 välissä on kolme erillistä nousevaa savukanavaa. Massojen 21 jälkeen ylöspäin reunojen savukanavat 22 kääntyvät tulikannen alla keskelle päin. Keskellä 13 108162 tulisijaa väliseiniin 13 on tehty aukot 25, jotka yhdistävät väliseinien väliset tilat toisiinsa. Aukkojen 25 päältä lähtee hormiliitos 26 tulikannen läpi ylöspäin johtaen savukaasut hormiin.

5 Kuvassa 14 on esitetty tulisija, joka vastaa osittain kuvan 1 tulisijaa ja siihen kuuluu ulkovaip-pa, jonka muodostaa sivuilta pintakivi 17 ja tuplakivi 16 sekä päältä tulikansi 6, eriste 9 ja kansi 10. Arinan 15 päällä on tulipesä 1, joka kaventuu ylöspäin 10 nielussa 5. Tässä sovelluksessa nielu 5 kaventuu sivujen lisäksi myös tulipesän edessä ja takana.

Tulipesän 1 reunoilla on lämpöä varaavat massat 30, jotka ulottuvat ylöspäin vain nielun korkeudelle. Massat 30 ulottuvat tulisijan syvyyssuunnassa 15 vaipan etuosasta takaosaan. Nielun korkeudelta ylöspäin massojen päällä on metalliseinät 31, jotka tukeutuvat massojen 30 päälle ja jotka ulottuvat kohtisuoraan ylöspäin lähelle tulikantta 6. Metalliseini-en 31 yläpäässä on pyöristykset 32.

20 Massojen 30 ja metalliseinien 31 sekä tulisi jan vaipan sivujen väliin muodostuu poskikanavat 7, jotka johtavat savukaasut alaspäin kohti tulisijan alaosassa olevaa hormiliitosta. Metalliseinien 31 väliseen savukanavaan on järjestetty tulikannesta 6 25 alaspäin lähes nielun 5 korkeudelle ulottuva jakoseinä * 33. Lämpöä varaavaa massaa oleva jakoseinä 33 ulottuu syvyyssuunnassa vaipan etuosasta takaosaan ja se jakaa ylöspäin tulipesästä nousevan savukanavan kahdeksi erilliseksi kanavaksi.

30 Kuvan 1 tavoin rakenteeseen kuuluu lämpöä va~ - ' raavaa massaa olevia väliseiniä 13, jotka alkavat vä- - hitellen jakoseinästä 33, sen alaosasta, ja kasvavat ylöspäin kohti pyöristyksiä 32. Tästä ylöspäin väliseinät 13 jakavat molempiin puoliin kääntyvät savu-35 kanavat esim. kolmeksi erilliseksi vierekkäiseksi savukanavaksi, jotka jatkuvat erillisinä poskikanaviin 7 ; - - aina nielun 5 korkeudelle saakka.

14 108162

Metalliseinien 31 yhtenä tarkoituksena on tietyissä sovelluksissa lisätä varaavien massojen 13 lämmönsiirtopintaa ja siirtää lämmönvarausta tulisijan keskimassoihin 13 ja 33 reunemmalla olevan varaavan 5 massan 3 sijaan sekä osittain lisätä poskikanavien massojen varausastetta. Näin lämpöä saadaan varautumaan enemmän tulisijan keskirakenteisiin eli metalliseinien 31 välissä olevaan massiiviseen jakoseinään 33 ja väliseiniin 13, jotka lämpiävät kuumiksi tulisi-10 jän lämmityksessä, mikä lisää lämmön luovutusaikaa.

Edellä keksintöä on selostettu esimerkinomaisesti oheisten piirustusten avulla keksinnön eri sovellusten ollessa mahdollisia patenttivaatimusten rajaaman keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

«

Claims (18)

108162

1. Varaava tulisija, johon kuuluu tulipesä (1), tulipesastä ylöspäin johtava savukanava (2) savu- 5 kaasujen johtamiseksi savuhormiin sekä tulipesää ja savukanavaa ympäröivä lämpöä varaava massa (3) , tunnettu siitä, että ylöspäin johtavan savukanavan (2) olennaisella pituudella (4) savukanavan si-säympärysmitta on suureneva tulipesästä hormiin päin 10 savukanavan poikkileikkauspinta-alan ollessa vakio tai pienenevä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen varaava tulisija, tunnettu siitä, että mainitulla pituudella (4) savukanavan (2) poikkileikkauspinta-ala on jat- 15 kuvasti pienenevä tulipesästä hormiin päin.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen varaava tulisija, .tunnettu siitä, että mainitulla pituudella (4) savukanavaa (2) ympäröivän lämpöä varaavan massan (3) määrä on kasvava tulipesästä hormiin päin.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukai nen varaava tulisija, tunnettu siitä, että tuli-pesän (1) yläpuolelle ennen savukanavan (2) mainittua pituutta (4) kuuluu nielu (5) eli voimakas kavennus.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukai-25 nen varaava tulisija, tunnettu siitä, että savu- kanavaan kuuluu mainitun pituuden (4) yläpuolella va-raavasta massasta koostuvia väliseiniä (13), jotka jakavat savukanavan yläosan ainakin kahteen, edullisesti kolmeen tai useampaan virtaussuunnassa ja tulisijan 30 syvyyssuunnassa vierekkäiseen savukanavaan.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen varaava tu- ‘ lisija, tunnettu siitä, että väliseinät (13) al kavat vähitellen, tasaisesti tai askelmaisesti, mainitulla pituudella (4).

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen varaava tu lisija, tunnettu siitä, että väliseinät (13) jaka- * . - Ί 081 62 vat tulikannen (6) alapuolisen tilan virtaussuunnassa rinnakkaisiin savukanaviin.

8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen varaava tulisija, tunnettu siitä, että väliseinät (13) jat- 5 kuvat tulisijassa reunoille alaspäin poskikanaviksi (7) kaareutuvissa savukanavissa muodostaen rinnakkaisia poskikanavia.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen varaava tulisija, tunnettu siitä, että rinnakkaiset poski- 10 kanavat muodostavat väliseinät ulottuvat olennaisesti tulipesän yläosan tasalle.

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen varaava tulisija, tunnettu siitä, että rinnakkaiset pos-kikanavat muodostavat väliseinät ulottuvat olennaises- 15 ti arinan tasalle.

11. Patenttivaatimuksen 8 mukainen varaava tulisija, tunnettu siitä, että rinnakkaiset pos-kikanavat (7) ovat yläpäästään leveämpiä kuin alapääs-tään varaavan massan (3) suuntaan muodostaen suuremman 20 lämmönsiirtopinnan tulisijan sisään kuin ulospäin.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen varaava tulisija, tunnettu siitä, että poskikanavat (7) ovat leveämpiä nielun (5) yläpuolella missä varaavaa massaa (3) on olennaisesti enemmän kuin tulipesän (1) 25 kohdalla.

13. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen varaava tulisija, tunnettu siitä, että rinnakkaiset savukanavat (2) yhdistyvät tulisijan yläosassa tulikannen läheisyydessä hormiliitokseen.

14. Jonkin patenttivaatimuksista 1-13 mu- ,· kainen varaava tulisija, tunnettu siitä, että ylöspäin johtavaan savukanavaan (2) kuuluu tulisijan etuseinän ja takaseinän välinen jakoseinä (18), joka jakaa savukanavan kahteen erilliseen ylöspäin johtavaan 35 savukanavaan (19,20).

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen varaava tulisija, tunnettu siitä, että jakoseinä (18) ai- 17 1 081 62 ' kaa tulipesän (1) päältä, esimerkiksi olennaisesti nielun (5) korkeudelta.

16. Patenttivaatimuksen 14 mukainen varaava tulisija, tunnettu siitä, että jakoseinä (18) 5 ulottuu tulikanteen (6).

17. Jonkin patenttivaatimuksista 1-16 mukainen varaava tulisija, tunnettu siitä, että tulisijan yläosaan lämpöä varaavien keskimassojen (33,13) ympärille kuuluu savukanavat ainakin osittain muodosta- 10 va metalli seinä (31) suuremman lämmönvarautumisen mahdollistamiseksi varaaviin keskimassoihin ja savusolissa oleviin massoihin.

18. Jonkin patenttivaatimuksista 1-17 mukainen varaava tulisija, tunnettu siitä, että 15 ylöspäin johtavan savukanavan (2) mainitun pituuden (4) yläpuolella savukanavan sekä sisäympärysmitta että poikkileikkauspinta-ala kasvaa, jolloin savukaasujen virtausnopeuden olennaisesti pienentyessä lämmön varautumiselle ympäröivään massaan jää enemmän aikaa ja läm- 20 pöä varautuu tehokkaasti pienemmästä lämpötilaerosta huolimatta. * « 108162