FI120516B

FI120516B - Heat storage module and corresponding heat storage unit

Info

Publication number: FI120516B
Application number: FI20085596A
Authority: FI
Inventors: Mertsi Niemelae; Jonas Heinonen; Johannes Uusitalo
Original assignee: Nunnauuni Oy
Priority date: 2008-06-17
Filing date: 2008-06-17
Publication date: 2009-11-13
Also published as: EP2136144A3; EP2136144A2; FI20085596A0

Abstract

A heat accumulator and a heat-accumulating module for use therein to be disposed e.g. in connection with a fireplace, in the flow channels for the combustion gases after the firebox. According to the invention, the heat-accumulating module (1,2,3) comprises a number of heat-accumulating elements (4) connected to each other side by side by means of at least one binding member (5) to form an elongated module.

Description

LÄMMÖNVARAUSMODUULI JA VASTAAVA LÄMMÖNVARAAJA KEKSINNÖN ALAFIELD OF THE INVENTORY AND THE SIMILAR HEATER CHARGER FIELD OF THE INVENTION

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-5 osassa määritelty lämmönvarausmoduuli sekä patenttivaatimuksen 13 johdanto-osassa määritelty lämmönvaraa-ja.The invention relates to a heat storage module as defined in the preamble of claim 1 and to a heat accumulator as defined in the preamble of claim 13.

KEKSINNÖN TAUSTABACKGROUND OF THE INVENTION

10 Tulisijan lämmönvarausominaisuuksia voidaan parantaa lisäämällä varaavaa kivimassaa tulisijassa. Perinteisesti se on tehty valmistamalla tulisijan vaippa paksummasta materiaalista tai tekemällä tulisijaan useampia vaippakerroksia ja kierrättämällä kuumia savukaa-15 suja myös näiden vaippojen välissä. Tällaisesta hyvänä esimerkkinä on poskikanavilla varustettu tulisija, jossa tulipesä muodostaa sisävaipan ja sen ja ulkokuoren väliin muodostuu poskikanavat, joita pitkin savukaasut virtaavat alaspäin ja ulos hormiin.10 The heat-storing properties of the fireplace can be improved by increasing the amount of charge stone in the fireplace. Traditionally, this has been done by making the mantle of the fireplace of thicker material or by making several layers of mantle on the fireplace and by circulating hot flue gases also between these mantles. A good example of this is a hearth with a buccal duct, where a bump is formed between the inner mantle and the duct, and through which the flue gases flow down and out into the flue.

2020

Edelleen lisättäessä tulisijan varausominaisuuksia on tunnettua panna tulipesän yläpuolelle savukanavaan tai yläpalotilaan etäisyydelle toisistaan pystysuuntaisia vuolukivilevyjä, joiden välistä savukaasut pääsevät 25 virtaamaan ja luovuttamaan lämpöä kivilevyihin. Tämä on toimiva ja tehokas varausjärjestely. Siinä on kuitenkin tiettyjä epäkohtia. Suurilla kivilaatoilla on suuret laatuvaatimukset. Jotta ne kestävät hyvin erittäin kuumia olosuhteita, pitää niiden olla tasaraken-30 teisia ja näin niiden valinta on tarkkaa ja kallista. Toiseksi suuret kivilaatat vaativat sekä sivusuunnassa että pystysuunnassa hyvän tuennan, joten usein kuumiin olosuhteisiin joudutaan sijoittamaan suoraan tulen kanssa tekemisissä olevia metalliosia.Further, by increasing the firing charge properties, it is known to place vertical soapstone slabs above the furnace or in the upper combustion chamber, between which flue gases can flow and release heat to the stone slabs. This is a functional and effective booking system. There are, however, certain drawbacks. Large stone tiles have high quality requirements. In order to withstand very hot conditions, they need to be even-sized and thus accurate and expensive to choose from. Secondly, large stone slabs require good support both laterally and vertically, so often in hot conditions, metal parts that are directly exposed to the fire need to be placed.

35 235 2

Tunnettua on myös valmistaa tulisijojen tulipesien kantavia seinärakenteita ja tulikansia vuolukivestä tehdyistä tehdasvalmisteisista vastalustaelementeistä, patentti FI102210 ja hyödyllisyysmalli FIU3719. Tällä 5 tekniikalla on ollut tarkoituksena valmistuksen ja asennuksen nopeuttaminen, pakkaus- ja siirtokustannusten alentaminen, asennusvirheiden vähentäminen ja asennuksen laadunvarmistus. Tässä yhteydessä ei kuitenkaan ole käsitelty millään tavoin tulisijojen läm-10 mönvarauskyvyn lisäämistä, vaan elementit on esitetty pelkästään tulisijojen kantavien rakenteiden rakenne-komponentteina .It is also known to fabricate load-bearing wall structures for fireplaces and fire caps from prefabricated soapstone resistors, patent FI102210 and utility model FIU3719. These 5 technologies have been designed to speed up manufacturing and installation, reduce packing and transfer costs, reduce installation errors and ensure quality of installation. However, in this context, no increase in the heat storage capacity of the fireplaces has been discussed, but the elements are merely presented as structural components of the load-bearing structures of the fireplaces.

KEKSINNÖN TARKOITUSPURPOSE OF THE INVENTION

15 Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä esitetyt tunnetun tekniikan epäkohdat. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uudenlainen tulisijoissa käytettävä lämmönvarausmoduuli, jonka avulla tulisijan lämmönvarauskykyä voidaan merkittävästi lisätä puuttu-20 matta millään tavoin tulisijan kantaviin rakenneosiin. Edelleen keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uudenlainen tulisijoissa tai niistä erillään käytettävä lämmönvaraaja, jonka kestävyys on erinomainen myös kuumissa olosuhteissa. Samoin keksinnön tarkoituksena 25 on mahdollistaa myös rakenteellisesti vaihtelevan kivimateriaalin käyttö lämpöä varaavana materiaalina kuumissakin olosuhteissa.The object of the invention is to overcome the above-mentioned drawbacks of the prior art. In particular, it is an object of the present invention to provide a novel heat storage module for use in fireplaces that can significantly increase the heat storage capacity of a fireplace without compromising in any way the structural members of the fireplace. It is a further object of the invention to provide a new type of heat accumulator for use in or outside fireplaces, which has excellent resistance even under hot conditions. It is likewise an object of the invention to enable the use of structurally variable rock material as a heat-retaining material, even in hot conditions.

KEKSINNÖN YHTEENVETOSUMMARY OF THE INVENTION

30 Keksinnön mukainen lämmönvarausmoduuli on tarkoitettu sijoitettavaksi tulisijaan tulipesän jälkeisiin savukaasun virtauskanaviin. Se voi sijaita heti tulipesän päällä yläpalotilassa, toisiopalotilassa, tulikannen alla tai eri paikoissa poskikanavissa riippuen tulisi-35 jän rakenteesta. Keksinnön mukaisesti lämmönvarausmo- duuli koostuu useista suhteellisen pienistä varausele- 3 meriteistä, jotka on kiinnitetty toisiinsa vierekkäin pitkänomaiseksi moduuliksi elementtien läpi tai pinnalla ulottuvan ainakin yhden sidoselimen avulla. Keksinnölliselle lämmönvarausmoduulille on siis olennais-5 ta, että se ei ole tulisijan kantavaa rakennetta eikä se varsinaisesti muodosta tulisijan savukaasujen vir-tauskanavia, vaan se tai ne ovat olennaisesti virtaus-kanavista irrallisia ja erillisiä, virtauskanavien seinistä irti olevia rakenteita, jotka vain tarvitta-10 vissa määrin tukeutuvat savukaasujen virtauskanavia rajaaviin tulisijan kantaviin rakenteisiin.The heat storage module according to the invention is intended to be located in a furnace in the flue gas flow ducts after the furnace. It may be located immediately above the furnace in the upper burn, secondary fire, under the fire lid, or in various locations in the cheek canal, depending on the structure of the ice. According to the invention, the heat charge module consists of a plurality of relatively small charge element paths which are fastened to each other to form an elongated module by at least one bonding element extending through the elements or on the surface. Thus, it is essential for the inventive heat-charge module that it is not a load-bearing structure of the fireplace and does not actually form the flue gas flow ducts of the fireplace, but it is substantially separate from the flow ducts and separate from the flow duct walls. relies heavily on the load-bearing structures of the fireplace to define the flue gas flow channels.

Täten eräässä sovelluksessa kaikissa moduulin elementeissä on reikä, jonka läpi sidoselimenä toimiva rau-15 tatanko on sijoitettavissa. Näin sidosrauta ei jää näkyviin, vaan lähes kokonaan tai kokonaan rakenteesta riippuen jää varaavien elementtien sisään piiloon lopullisessa rakenteessa eikä näin joudu tulen kanssa tekemisiin. Toisessa sovelluksessa sidoselin tai si-20 doselimet ovat elementtien pinnalla, esimerkiksi pinnalle tehdyissä urissa olevia listoja, lankoja tai vastaavia. Elementtien hyvien lämmönvaraus- ja lämmönsiirto-ominaisuuksien johdosta sidoselimet eivät läm-pene liikaa etenkään silloin, kun varaavana materiaa-25 Iina käytetään vuolukivielementtejä.Thus, in one embodiment, all elements of the module have a hole through which an iron rod serving as a bonding member can be inserted. This way the bonding iron is not visible, but almost entirely or completely, depending on the structure, is hidden inside the charging elements in the final structure and thus does not have to deal with fire. In another embodiment, the bonding member or si-20 members are strips, threads or the like on the surface of the elements, for example in grooves made on the surface. Due to the good heat-storage and heat-transfer properties of the elements, the bonding members do not overheat, especially when soapstone elements are used as the charge material.

Vaikka elementit voisivat muodoltaan olla monenkin muotoisia, ovat ne edullisesti suorakulmaisen suun-taissärmiön muotoisia kappaleita, joissa on suorat ja 30 suhteellisen sileät pinnat. Eräs hyväksi havaittu muoto on kuutio, jossa särmän pituus on noin 10cm. Tällaisista elementeistä kootut eripituiset moduulit ovat helposti asennettavissa tulisijan eri virtauskanaviin yksittäin tai sopiviksi ryhmiksi aina käytettävissä 35 olevan tilan ja tarvittavan lämmönvarauskapasiteetin mukaan.Although the elements may have many shapes, they are preferably rectangular bodies with straight and relatively smooth surfaces. One proven shape is a cube with an edge length of about 10cm. Modules of various lengths assembled from such elements can be easily installed in different flow ducts of the fireplace, individually or in suitable groups, depending on the space available and the required heat storage capacity.

4 Täten keksinnön eräässä sovelluksessa käytettäessä identtisiä elementtejä ne muodostavat moduulin, jonka leveys ja pituus ovat samat kuin yksittäisen elementin leveys ja pituus, mutta jonka korkeus on elementtien 5 lukumäärä kertaa yksittäisen elementin korkeus. Moduulin korkeudella ei rakenteellisesti ole ylärajaa, vaan se määräytyy vain käytettävissä olevan tilan mukaan.Thus, in one embodiment of the invention, when identical elements are used, they form a module having the same width and length as the individual element, but having a height equal to the number of elements 5 times the height of the individual element. The height of the module is structurally not limited, but only depends on the space available.

On myös mahdollista, että vaikka elementtien leveydet 10 ja pituudet ovat identtisiä, vaihtelevat niiden korkeudet vapaasti. Näin saadaan myös sileitä ja tasaisia moduuleja. Edelleen on mahdollista, että haluttaessa moduulien väliin polveilevia, mutkittelevia savu-kanavia, myös elementtien leveydet ja pituudet järjes-15 tetään erisuuruisiksi sopivasti moduulin peräkkäisissä elementeissä. Tällä rakenteella voidaan hidastaa savu-kaasuvirtausta moduulien välissä ja tehostaa lämmön siirtymistä savukaasuista ja varautumista moduuliin.It is also possible that although the widths 10 and the lengths of the elements are identical, their heights vary freely. This also produces smooth and even modules. Further, it is possible that, if desired, meandering, meandering smoke channels, between the modules, also have the widths and lengths of the elements arranged suitably in successive elements of the module. With this design, it is possible to slow the flow of flue gas between the modules and to enhance the heat transfer from the flue gases and the preparation to the module.

20 Vaikka edullisimmin materiaalina keksinnössä käytetään vuolukiveä, voidaan elementit tehdä myös muista riittävästi lämpöä varaavista ja kuumia olosuhteita kestävistä materiaaleista, kuten esimerkiksi tulenkestävästä valumassasta.Although soapstone is most preferably used as a material in the invention, the elements can also be made of other materials that provide sufficient heat and heat resistance, such as refractory casting material.

2525

Ensimmäisessä keksinnön sovelluksessa lämmönvarausmo-duulin toiseen päähän eli yläpäähän kuuluu ripustus-järjestely moduulin ripustamiseksi pystysuuntaisesti yläpäästään virtauskanavaan. Näin lämmönvarausmoduuli 30 riippuu vapaasti ja irti muusta tulisijarakenteesta koko sen pituudelta ollen vain yläpäästään yhteydessä kantaviin rakenteisiin. Käytettävässä ripustusjärjes-telyssä voi olla pystysuuntaisen virtauskanavan poikki ulottuva ripustusorsi tai vastaava järjestely. Myös on 35 mahdollista, että moduuli on kiinnitetty tulikanteen jopa suhteellisen vapaasti roikkuvaksi.In the first embodiment of the invention, one end, i.e. the upper end, of the heat storage module includes a hanging arrangement for hanging the module vertically from its upper end into the flow channel. Thus, the heat storage module 30 is freely and independently of the rest of the fireplace structure throughout its length, being only at its upper end in contact with the load-bearing structures. The suspension arrangement used may have a suspension duct extending across the vertical flow channel or the like. It is also possible that the module is attached to the fire cover even relatively freely hanging.

55

Vapaa moduulin riippumineen savukaasujen virtauskana-vassa mahdollistaa moduulin vapaat lampolaajenemis-liikkeet. Edelleen se mahdollistaa moduulin alaosan sijoittamisen mahdollisimman lähelle tulipesän yläosaa 5 eli kuuminta paikkaa tulisijassa.The hanging of the free module in the flue gas flow duct allows the free thermal expansion movements of the module. Furthermore, it allows the lower part of the module to be located as close as possible to the upper part 5 of the furnace, i.e. the hottest place in the fireplace.

Edullisesti riippuvan lämmönvarausmoduulin alapäähän kuuluu pohjalevy, johon sidoselin, kuten rautatanko, on järjestetty tukeutumaan ja jonka päälle alin ele- 10 mentti tukeutuu. Kuitenkin on myös mahdollista, että alimpana käytetään sopivaa peite-elementtiä, jolla metallinen pohjalevy on peitetty niin, että vain tulenkestävä materiaali on suorassa kosketuksessa tulen ja kuumimpien kaasujen kanssa.Preferably, the lower end of the hanging heat storage module comprises a base plate on which a binding member, such as an iron bar, is arranged to rest, and on which the lowest element rests. However, it is also possible that a suitable cover element is used at the bottom to cover the metal base so that only the refractory material is in direct contact with the fire and the hottest gases.

1515

Toisessa keksinnön sovelluksessa lämmönvarausmoduuli on myös sijoitettu pystysuuntaisesta mutta sen toiseen päähän eli tässä tapauksessa alapäähän kuuluu tukijärjestely moduulin tukemiseksi alapäästään pysty-20 asentoon virtauskanavaan. Tällöin tukijärjestely voi olla esimerkiksi poskikanavan pohjaan pystyyn kiinnitetty tanko, jolloin esimerkiksi reiälliset elementit voidaan pujottaa päällekkäin tangon ympärille poski-kanavaan. Näin varsinaista lukitusta moduulissa ei 25 tarvita, vaan elementit pysyvät paikallaan omalla painollaan. Edelleen ylimpänä elementtinä voidaan käyttää kappaletta, jossa reikää ei ole porattu läpi kiven. Näin sillä peitetään tangon pää, jolloin mikään moduulin metalliosa ei jää näkyviin.In another embodiment of the invention, the heat storage module is also disposed vertically but at one end thereof, in this case the lower end includes a support arrangement for supporting the module from its lower end into a vertical position in the flow channel. In this case, the support arrangement may be, for example, a rod fixed vertically to the bottom of the cheek channel, whereby, for example, the perforated elements can be threaded over each other around the bar in the cheek channel. Thus, the actual locking of the module is not required, but the elements are held in place by their own weight. Further, the top element may be a piece where the hole has not been drilled through the stone. This covers the end of the bar, leaving no metal part of the module visible.

3030

Kolmannessa keksinnön sovelluksessa lämmönvarausmoduuli on järjestetty vaakasuuntaan eli poikittain pystysuuntaiseen virtauskanavaan, jolloin sen molemmat päät on tuettu virtauskanavan seinärakenteisiin. Täl-35 löin edullisesti sidoselimeen kuuluu kiristysvälineet, kuten esimerkiksi kierteinen pultti ja mutteri, joilla elementit puristetaan tiiviiksi moduuliksi. Myös tässä 6 sovelluksessa moduulin molemmat päät on helppo asentaa tulisijan kantaviin seinärakenteisiin piiloon niin, että päistä ulos ulottuvat metalliosat, kuten kierre-tangot, mutterit, metallilevyt, yms. eivät jää näky-5 viin eivätkä joudu kuumien palokaasujen kanssa tekemisiin.In a third embodiment of the invention, the heat storage module is arranged horizontally, i.e. transversely, in a vertical flow channel, whereby both ends thereof are supported on the wall structures of the flow channel. Thus, preferably, the coupling member includes clamping means, such as a threaded bolt and a nut, for clamping the elements into a tight module. Also in this 6 embodiment, both ends of the module are easy to install in the firewall wall structures so that metal parts protruding from the ends, such as threaded rods, nuts, metal plates, etc., are not visible and do not have to deal with hot flue gases.

Vaikka keksinnön mukaisia lämmönvarausmoduuleita voidaan käyttää aivan hyvin yksitellen tulisijan eri sa-10 vukaasukanavissa, on edullista sijoittaa niitä useampia vierekkäin ja yhdensuuntaisesti samaan virtaus-kanavaan etäisyydelle toisistaan. Kun ne sijoitetaan sopivasti etäisyydelle toisistaan, muodostuu niiden väleihin sopivat savusolat, joita pitkin kuumat savu-15 kaasut pääsevät virtaamaan ja luovuttamaan lämpöä moduuleihin .Although the heat storage modules of the invention can be used quite singly in different fireplace gas ducts, it is preferable to place several of them side by side and parallel in the same flow duct at a distance from each other. When placed at a suitable distance from each other, suitable interstices are formed which allow hot flue gases to flow and transfer heat to the modules.

Keksinnön kohteena on myös lämmönvaraaja, joka voi olla olennainen osa tulisijaa, tulisijan yhteydessä toi-20 miva erillinen rakenne tai jopa tulijasta täysin erillinen ja muissa yhteyksissä toimiva ja muista kuumista kaasuvirtauksista lämpöä varaava rakenne. Lämmönvaraa-j an muodostaa vaippa sekä sen rajaamassa sisätilassa yksi tai useampia lämpöä varaavia kappaleita tilan lä-25 pi virtaavan lämpimän kaasuvirtauksen jäähdyttämiseksi ja lämmön talteen ottamiseksi. Keksinnön mukaisesti lämpöä varaavana kappaleena on lämmönvarausmoduuli, joka koostuu useista varauselementeistä, jotka on kiinnitetty toisiinsa vierekkäin pitkänomaiseksi mo-30 duuliksi ainakin yhden sidoselimen avulla.The invention also relates to a heat accumulator, which may be an integral part of a fireplace, a separate structure operating in connection with a fireplace, or even a structure completely separate from the fireplace and acting in other contexts and storing heat from other hot gas streams. The heat reservoir is formed by the jacket and, in the interior space defined by it, one or more heat-accumulating bodies for cooling and recovering the warm gas stream flowing through the space. According to the invention, the heat-accumulating body is a heat-charge module consisting of a plurality of charge elements attached to each other to form an elongated module 30 by means of at least one bonding member.

Lämmönvaraajassa käytettävä vaippa voi vaihdella lämmönvaraaj an käyttökohteen mukaan. Siten se voi myös olla moduulien tapaan lämpöä varaavaa materiaalia tai 35 se voi olla lämpöä eristävää materiaalia. Joissain rakenteissa se voi olla myös esimerkiksi metallivaippa, 7 joka tasaisesti ja tehokkaasti päästää moduulien varaaman lämmön läpi ympäröivään tilaan.The jacket used in the heater may vary depending on the application of the heater. Thus, like modules, it may also be heat-insulating material or it may be heat-insulating material. In some embodiments, it may also be, for example, a metal sheath 7 which uniformly and effectively releases the heat charged by the modules into the surrounding space.

Edullisesti lämmönvarausmoduuli tukeutuu vain toisesta 5 päästään ja korkeintaan vain molemmista päistään vaippaan muiden osien moduulista ollessa etäisyydellä vaipasta. Keksinnön mukaisessa lämmönvaraajassa voidaan käyttää rakenteeltaan, materiaaliltaan ja muodoltaan erilaisia edellä ja myöhemmin tässä hakemuksessa ku-10 vattuja lämmönvarausmoduuleja riippuen aina käyttökohteesta ja lämmönvaraajalle haluttavista ominaisuuksista .Preferably, the heat storage module rests on only one end 5 and at most only both ends of the shell at a distance from the other module module to the shell. In the heat accumulator according to the invention, different heat charge modules as described above and later in this application can be used depending on the application and the properties desired for the heat accumulator.

Keksinnön mukaisella lämmönvarausmoduulilla ja lämmön-15 varaajalla saavutetaan merkittäviä etuja tunnettuun tekniikkaan verrattuna. Keksinnön mukaisella moduulilla voidaan merkittävästi ja helposti lisätä sekä uusien että jo käytössä olevien tulisijojen lämmönvaraus-kapasiteettia, koska lähes kaikissa tulisijoissa on 20 savukaasuvirtausten virtauskanavia, joissa on riittävä tila sopivan pituiselle lämmönvarausmoduulille. Moduuliin sen pienien yksittäisten elementtien vuoksi on helppo valita esimerkiksi vuolukiveä käytettäessä lus-tasuunnaltaan sopivimmat kivet ja saada näin sen läm-25 mönvarauskyky maksimiin. Toisaalta siinä juuri pienen elementtikoon vuoksi voidaan käyttää myös rakenteeltaan ja lämpöominaisuuksiltaan vaihtelevia kivimateriaaleja. Erityisesti elementtien pienen koon vuoksi moduuli voidaan rakentaa siten, että suurimman lämpö-30 rasituksen kohteeksi joutuvat elementit valitaan parhaiten lämpöä kestävistä vuolukivistä. Edelleen etuna on elementtien kiinni puristuminen toisiinsa moduulissa niin, että etenkin pystysuuntaisissa moduuleissa yksittäisen elementin halkeaminen ei välttämättä vai-35 kuta moduulin toimintaan, vaan haljennutkin elementti pysyy paikallaan kahden ehjän elementin välissä.The heat storage module and heat-accumulator 15 according to the invention provide significant advantages over the prior art. The module according to the invention can significantly and easily increase the heat storage capacity of both new and existing fireplaces, since almost all fireplaces have flue gas flow ducts with sufficient space for a suitable heat storage module. Because of the small individual elements of the module, it is easy to select, for example, soapstone in the lus direction, so as to maximize its thermal storage capacity. On the other hand, because of its small element size, stone materials of varying construction and thermal properties can also be used. Particularly due to the small size of the elements, the module can be constructed so that the elements subjected to the greatest thermal stress are selected from heat-resistant soapstone. A further advantage is that the elements are clamped together in the module so that, especially in vertical modules, the cracking of a single element does not necessarily affect the operation of the module, but even the cracked element remains in place between two intact elements.

88

KUVALUETTELOLIST OF FIGURES

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää keksinnössä käytettävää erästä 5 vuolukivielementtiä, kuva 2 esittää ensimmäistä keksinnön sovellusta, kuva 3 esittää toista keksinnön sovellusta, kuva 4 esittää kolmatta keksinnön sovellusta 10 ja kuva 5 esittää keksinnön mukaista lämmönva- raaj aa.In the following, the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 illustrates a soapstone element 5 for use in the invention, Figure 2 illustrates a first embodiment of the invention, Figure 3 illustrates a second embodiment,

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUSDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

15 Kuvassa 1 on esitetty kuution muotoinen keksinnössä käytettävä vuolukivielementti 4. Elementin yhden tahkon keskellä on reikä, joka ulottuu elementin läpi sen vastakkaisen tahkon keskelle. Elementti on sahattu vuolukivestä siten, että sen lustasuunta 11 on opti-20 maalinen kiven lämmönkestävyyden ja lämmönvarausnopeu-den suhteen.Figure 1 shows a cube-shaped soapstone element 4 used in the invention. One element of the element has a hole in its center, which extends through the element to the center of its opposite Tahko. The element is sawn out of soapstone so that its chip direction 11 is optimum 20 in terms of the heat resistance and heat charge rate of the stone.

Kuva 2 esittää erästä keksinnön mukaista vuolukivimo-duulia 1, jossa on päällekkäin sekä kuution muotoisia 25 elementtejä että matalampia elementtejä, joiden leveys ja pituus ovat kuitenkin samoja kuution muotoisten elementtien kanssa. Kaikkien elementtien läpi on sijoitettu sidosrauta 5, joka alapäästään tukeutuu poh-jalevyyn 9 alimman vuolukivielementin alapuolella. 30 Näin koko moduuli voidaan ripustaa haluttuun kohtaan tulisijan savukaasujen virtauskanaviin moduulin yläpuolelle ulottuvasta sidosraudasta 5. Moduulin vuolu-kivielementit 4 on valittu pystysuunnassa siten, että voimakkaimmin suuntautuneet ja täten kestävimmät ja 35 lämmönvarausominaisuuksiltaan tehokkaimmat elementit on sijoitettu moduulin alapäähän. Siellä elementit 9 ovat voimakkaasti suuntautuneita ja hienorakeisia, kun taas ylöspäin mentäessä voidaan käyttää vähemmän suuntautunutta ja karkeampirakeisempaa vuolukiveä. Näin parhaiten kuumuutta kestävä vuolukivi tulee kuumimpaan 5 kohtaan tulisijassa. Tietenkin tämä sillä edellytyksellä, että moduuli sijoitetaan tulipesän päälle, jossa savukaasuvirtaukset ovat alhaalta ylöspäin.Fig. 2 shows a soapstone duvet 1 according to the invention, which overlaps both cube-shaped elements and lower elements, but with the same width and length as the cube-shaped elements. A bonding iron 5 is disposed through each of the elements, its lower end resting on the base plate 9 below the lowest soapstone element. Thus, the entire module can be hung at a desired location in the flue gas flow passages of the fireplace from a tie rod extending above the module. The module's soapstone elements 4 are vertically selected so that the most highly oriented and thus most durable elements with lower heat storage There, the elements 9 are heavily oriented and finely grained, while on the upward direction a less oriented and coarser soapstone can be used. This gives the best heat resistant soapstone to the hottest 5 places in the fireplace. This is, of course, provided that the module is placed on top of a furnace with flue gas streams from the bottom up.

Kuvassa 3 on esitetty keksinnön toinen sovellus, jossa 10 lämmönvarausmoduuliin 2 kuuluu tulisijan kantavaan rakenteeseen 17 kiinnitetty pysty tukijärjestely 10 eli suora metallitanko. Metallitangon ympärille on sitten pinottu päällekkäin joukko keskeisellä reiällä varustettuja vuolukivielementtejä 4. Viimeisenä on vuoluki-15 vielementti 12, jossa reikä on vain alapinnalta suunnilleen puoleenväliin niin, että valmiissa moduulissa metallitanko 10 jää kokonaan vuolukivivaipan alle piiloon ja suojaan kuumilta palokaasuilta.Figure 3 illustrates another embodiment of the invention, wherein the heat storage module 2 includes a vertical support arrangement 10, i.e. a straight metal bar, attached to the fireplace support structure 17. A set of soapstone elements 4 with a central hole is then stacked on top of the metal bar, the last being a soap 15 material element 12 with the hole only about halfway from the bottom so that the metal bar 10 is completely hidden under the soapstone mantle and protected from hot combustion gas.

20 Kuvassa 4 on esitetty keksinnön kolmas sovellus, jossa lämmönvarausmoduuli 3 on sijoitettu vaakasuoraan eli poikittain nousevaan savukaasukanavaan. Moduuliin kuuluu useita samankokoisia elementtejä 4 ja moduuli on tuettu äärimmäisistä elementeistään 14 tulisijan run-25 kokiviin 13. Näin moduulin 3 päistä ulos ulottuvat si-dosrauta 5 kiristysvälineineen 6 eli muttereineen jää runkokivien 13 rajaaman savukaasukanavan 15 ulkopuolelle.Figure 4 shows a third embodiment of the invention, in which the heat storage module 3 is disposed in a horizontal or transverse flue gas duct. The module comprises a plurality of elements 4 of the same size and the module is supported at its extreme elements 14 by the fireplace run-25 coke 13. Thus, the bonding bracket 5 with its clamping means 6 extending from the ends of the module 3 is outside the flue gas channel 15.

30 Kuvassa 5 on esitetty tarkemmin kokonaisuus, joka kuvaa yhtä hyvin erillistä keksinnön mukaista lämmönva-raajaa kuin tulisijassa tulipesän yläpuolella olevaan yläpalotilaan suhteellisen tiiviisti sijoitettuja kuutta keksinnön mukaista lämmönvarausmoduulia 1. Läm-35 mönvarausmoduulit 1 ovat olennaisesti kuvan 2 sovelluksen mukaisia riippuvia rakenteita. Tässä sovelluksessa jokaisessa moduulissa on kaksi sidosrautaa 5, 10 joiden varaan vuolukivielementit 4 on järjestetty. Si-dosraudat voivat olla elementteihin tehdyissä rei'issä tai niiden pinnoille tehdyissä urissa. Vuolukivien ripustus j ärj estely 7 on toteutettu poikittaisilla ripus-5 tusorsilla 8, joihin sidosraudat 5 on kiinnitetty.Figure 5 illustrates in more detail an assembly which is as separate from the heat accumulator according to the invention as the six heat charge modules 1 according to the invention, which are relatively densely located in the upper combustion chamber above the furnace. In this embodiment, each module has two bonding irons 5, 10 on which the soapstone elements 4 are arranged. The reinforcing bars may be in holes made in the elements or in grooves on their surfaces. The arrangement of the soapstone hanging arrangement 7 is implemented by transverse hanger-5 tongues 8, to which the tie rods 5 are fixed.

Moduulit 1 on sijoitettu irti toisistaan sekä irti yläpalotilan tai lämmönvaraajan seinistä eli sopivalle etäisyydelle toisistaan niin, että niiden väliin muo-10 dostuu sileäpintaiset ja suorat savusolat 16. Näin kuumat nousevat savukaasut ympäröivät lämmönvarausmo-duuleita 1 joka puolelta niin, että lämpö pääsee varautumaan elementteihin tehokkaasti ja nopeasti.The modules 1 are spaced apart from the walls of the upper combustion chamber or heat reservoir, i.e. at a suitable distance from each other, so that smooth surface and straight smoke salts 16 are formed between them. The hot rising flue gases surround the heat storage modules 1 on all sides so that heat is charged. and quickly.

15 Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitettyjä esimerkkejä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.The invention is not limited to the above examples alone, but many modifications are possible within the scope of the inventive idea defined by the claims.

Claims

A heat storage module for insertion into a fireplace in post-furnace flue gas ducts, characterized in that the heat storage module (1,2,3) consists of a plurality of charge elements (4) fastened to one another by an elongated module by at least one bonding member (5).

The heat stabilization module according to claim 1, characterized in that the charge elements (4) are soapstone.

Heat storage module according to Claim 1, characterized in that the charge elements (4) have the shape of a rectangular parallelepiped.

Heat storage module according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the charging elements (4) are identical to one another in the same module.

Heat storage module according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the charging elements form a module (1,2,3) which has the same width and length as the individual element and has a height equal to the number of elements times the height of the individual element. .

Heat storage module according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the tie member (5) comprises clamping means (6) for pressing the elements into a tight module.

Heat storage module according to one of Claims 1 to 6, characterized in that one end of the heat storage module comprises a suspension arrangement (7) for hanging it vertically from its upper end into the flow channel.

Thermal stabilization module according to claim 7, characterized in that the suspension arrangement comprises a suspension duct (8) extending across a vertical flow channel.

Heat storage module according to claim 7, characterized in that the lower end of the heat storage module comprises a base plate (9) on which the bonding member is arranged to rest.

Heat storage module according to one of Claims 1 to 6, characterized in that one end of the heat storage module comprises a support arrangement (10) for supporting it from its lower end into an upright flow channel.

Heat storage module according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the heat storage module (3) is arranged horizontally, i.e. transversely, in a vertical flow channel, whereby both ends thereof are supported on the wall structures of the flow channel.

The heat charge module according to any one of claims 1 to 11, characterized in that a plurality of heat charge modules are arranged side by side and parallel in the same flow channel at a distance 20 from each other.

13. A heat accumulator formed by a jacket and one or more heat accumulating bodies within the enclosed space for cooling and recovering a hot gas stream flowing through the space, characterized in that the heat accumulating body is a heat accumulating module consisting of a plurality of charge elements (4). , which are fastened to each other to form an elongated module by means of at least one binding member (5).

Heat accumulator according to Claim 13, characterized in that the heat storage module is supported only at one end by a heat-accumulating sheath at a distance from the module to the other parts.

The heat storage device according to claim 13, characterized in that the heat storage device comprises a heat storage module according to any one of claims 1 to 12.