FI127706B

FI127706B - Device for a fireplace for burning fuel, arrangement in a fireplace for burning fuel, fireplace, and method of burning fuel in a fireplace

Info

Publication number: FI127706B
Application number: FI20175599A
Authority: FI
Inventors: Sami Vanhanen
Original assignee: Kivimagia Oy
Priority date: 2017-06-22
Filing date: 2017-06-22
Publication date: 2018-12-31
Also published as: FI20175599A1

Abstract

Keksintö koskee laitetta (10) tulisijaa (30) varten polttoaineen (12) polttamiseksi, johon tulisijaan kuuluu tulipesä (24), jossa on sovitettu poltettavaksi polttoainetta, jonka päälle laite on järjestettävissä ja johon laiteeseen kuuluu rakenne (13) sovitettuna rajoittamaan muuttuvasti tulipesän palotilaa (V) polttoaineen palamisen edetessä. Lisäksi keksintö koskee myös sovitelmaa, tulisijaa ja menetelmää.The invention relates to a device (10) for a fireplace (30) for burning fuel (12), the fireplace having a furnace (24) adapted to burn fuel on which the device can be arranged and having a device (13) adapted to varying V) as fuel burns progress. In addition, the invention also relates to an arrangement, a fireplace and a method.

Description

LAITE TULISIJAA VARTEN POLTTOAINEEN POLTTAMISEKSI, SOVITELMA TULISIJASSA POLTTOAINEEN POLTTAMISEKSI, TULISIJA JA MENETELMÄ POLTTOAINEEN POLTTAMISEKSI TULISIJASSAFUEL COMBUSTION APPLIANCE FOR FIREPLACE, FUEL COMBUSTION ARRANGEMENT, FIREPLACE AND METHOD FOR FUEL COMBUSTION FIREPLACE

Keksintö koskee laitetta tulisijaa varten polttoaineen polttamiseksi, johon tulisijaan kuuluu tulipesä, jossa on sovitettu poltettavaksi polttoainetta, jonka päälle laite on järjestettävissä ja johon laiteeseen kuuluu polttoaineen päälle järjestettävissä oleva rakenne sovitettuna rajoittamaan muuttuvasti 10 tulipesän palotilaa polttoaineen palamisen edetessä ja rakenteeseen kuuluu pinta sovitettuna säteilemään polttoaineen palamisessa muodostunutta lämpöä kohti polttoainetta. Lisäksi keksintö koskee myös sovitelmaa tulisijassa polttoaineen polttamiseksi, tulisijaa ja menetelmää polttoaineen polttamiseksi 15 tulisijassa.The invention relates to an apparatus for burning fuel for a fireplace, the fireplace comprising a furnace adapted to burn fuel on which the device can be arranged and comprising a structure superimposable on the fuel adapted to limit the combustion space of the furnace 10 as the combustion of the fuel progresses heat generated per fuel. In addition, the invention also relates to an arrangement for burning fuel in a fireplace, a fireplace and a method for burning fuel in a fireplace.

Puun poltto on perinteinen talojen lämmitysmuoto Suomessa ja monissa muissakin maissa. Puuta on aina ollut saatavilla ja sitä on osattu polttaa jo tuhansia vuosia ruoan kypsentämisek20 si ja lämmön tuottamiseksi moneen eri tarkoitukseen.Wood burning is a traditional form of house heating in Finland and many other countries. Wood has always been available and has been burned for thousands of years to cook food and produce heat for many different purposes.

Tunnettua on puun polttoon esimerkiksi huoneiston lämmitystarkoituksessa käyttää ylitehoisia uuneja. Niillä palaminen on saatu riittävän aggressiiviseksi aiemmin nokeamisen ja myöhem25 min hiukkaspäästöjen vähentämiseksi. Puun poltossa on myös tunnettua käyttää puhallustekniikkaa liekin kuumentamiseksi. Viime vuosikymmeninä käytetty tekniikka on tuloilman ajo hehkuvien hiilten läpi. Tällöin ilma esilämpenee ennen kosketustaan pyrolyysikaasun kanssa. Tunnetussa puun poltossa peruspe30 riaate on se, että koko biomassa on pyrkimys saada syttymään mahdollisimman nopeasti hiukkaspäästöjen vähentämiseksi.It is known to use overheated ovens to burn wood, for example, for heating an apartment. They have made combustion sufficiently aggressive to reduce soot earlier and later 25 min particulate emissions. In wood burning, it is also known to use a blowing technique to heat the flame. The technology used in recent decades is to drive the supply air through glowing coals. In this case, the air is preheated before it comes into contact with the pyrolysis gas. In the known combustion of wood, the basic principle is that the whole biomass is to be ignited as quickly as possible in order to reduce particulate emissions.

Nykyisenä käytäntönä on tehdä tulisijoista melko pieniä säteilyn kohdentamiseksi halutuille alueille tulisijoissa mahdolli35 simman tehokkaasti. Tämä aiheuttaa suurta rasitusta esimerkik2 si takkaluukuille, palotiilirakenteille ja muille rautarakenteille tulisijassa. Sydänrakenteella mahdollistetaan kuitenkin huoneilman kierto lähellä palotilaa jo kauan ennen kuin varaavat pinnat alkavat säteilemään huoneilmaan absorboituvaa läm5 pösäteilyä, jossa lämmön siirtyminen varaaviin pintoihin tapahtuu palokaasun välityksellä konvektiolla. Tämä jäähdyttää samalla rakenteita.The current practice is to make fireplaces quite small in order to target radiation to the desired areas in the fireplaces as efficiently as possible. This puts a great strain on, for example, fireplace doors, fire brick structures and other iron structures in the fireplace. However, the core structure allows room air to circulate close to the combustion chamber long before the charging surfaces begin to radiate heat radiation absorbed into the room air, where the transfer of heat to the charging surfaces takes place via combustion gas by convection. This cools the structures at the same time.

20175599 prh 13-11-201820175599 prh 13-11-2018

Perusperiaate puun poltossa on kuitenkin pysynyt samana eikä 10 ole pystytty ratkaisemaan siihen liittyviä ja jo edellä mainittujakin ongelmia. Puun pienpoltto perustuu konvektioon. Palaminen on epätasaista näennäisesti hyvin kuumassakin tulisijassa. Palokaasun joukkoon nousee jatkuvasti palamattomia hiilihiukkasia ja savukaasun jäähtyessä matkalla hormiin ei noste 15 riitä viemään hiukkasia pois, vaan ne nokeavat hormin ja pahimmillaan aiheuttavat hormipalon. Tästä syystä konvektioon perustuvassa polttamisessa ei savukaasua voida jäähdyttää liiaksi. Tällöin huomattava osa syntyneestä lämpöenergiasta menee hormin kautta ulkoilmaan. On jopa mietitty puunpolton kieltä20 mistä sen hiukkaspäästöjensä takia. Jo aiemmin viitattu ison uunin kutistaminen pienemmäksi muuttaa uunin isomman pienoismalliksi, jolloin palamisprosessi tapahtuu täysin samalla tavalla kuin isommassakin, mutta vain pienemmässä mittakaavassa. Mittavimmat hiukkaspäästöt syntyvät enimmäkseen syttymisvai25 heessa ja tulen hiipuessa.However, the basic principle in wood burning has remained the same and 10 has not been able to solve the related and already mentioned problems. Small-scale wood burning is based on convection. The combustion is uneven even in a very hot fireplace. Non-combustible carbon particles are constantly rising among the flue gas, and as the flue gas cools on its way to the flue, the lift 15 is not enough to take the particles out, but they soot up the flue and at worst cause a flue fire. For this reason, flue gas cannot be cooled too much in convection combustion. In this case, a considerable part of the generated thermal energy goes through the flue to the outside air. There has even been thought of a language for burning wood20 because of its particulate emissions. Shrinking a large furnace to a smaller size, already referred to earlier, transforms the furnace into a larger scale model, whereby the combustion process takes place in exactly the same way as on a larger one, but only on a smaller scale. The largest particulate emissions are mostly generated during the ignition phase and the fading of the fire.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan laite ja soviteltua polttoaineen polttamiseksi tulisijassa, jolla mahdollistetaan puhtaampi ja myös tehokkaampi polttoaineen polttaminen.The object of the present invention is to provide an apparatus and adapted for burning fuel in a fireplace, which enables cleaner and also more efficient combustion of fuel.

Keksinnön mukaisen laitteen tunnusomaiset piirteet on esitetty oheisessa patenttivaatimuksessa 1 ja sovitelman patenttivaatimuksessa 11. Lisäksi keksintö koskee myös tulisijaa ja menetelmää polttoaineen polttamiseksi tulisijassa, joiden tunnusomaiset piirteet on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissaThe characteristic features of the device according to the invention are set out in the appended claim 1 and the arrangement claim 11. In addition, the invention also relates to a fireplace and a method for burning fuel in a fireplace, the characteristic features of which are set out in the appended claims.

12 ja 13.12 and 13.

20175599 prh 13-11-201820175599 prh 13-11-2018

Laite on järjestettävissä tulisijan tulipesässä poltettavaksi sovitetun polttoaineen päälle ja laiteeseen kuuluu rakenne sovitettuna rajoittamaan muuttuvasti tulipesän palotilaa poltto5 aineen palamisen edetessä. Tällöin palamiselle varattu palotila voidaan paremmin vakioida. Palamisolosuhteet pysyvät paremmin stabiileina koko polton ajan kuin esimerkiksi tulisijoissa, jossa tulipesää ja siten myös palotilaa rajoittaa kiinteät rakenteet, jolloin niiden etäisyys palavaan polttoaineeseen 10 muuttuu palamisen edistyessä ja siten polttoaineen määrän vähetessä. Rakenne on siten sovitettu liikkumaan tulipesässä polttoaineen mukana palamisen edetessä ja siten esimerkiksi polttoaineen määrän vähentyessä palamisen seurauksena. Laitteella on siis mahdollista muuttaa tulipesän palolle varatun 15 palotilan suuruutta eli tilavuutta sitä rajoittavasti. Tämä tehostaa polttoaineeseen ja muualle tulipesän rakenteisiin kohdistuvaa lämpösäteilyvaikutusta, jolloin se päätyy nopeammin myös huoneilmaan.The device can be arranged on the fuel adapted to be burned in the hearth of the fireplace and the device includes a structure adapted to varyably limit the combustion space of the hearth as the combustion of the fuel progresses. In this case, the combustion space reserved for combustion can be better standardized. The combustion conditions remain more stable throughout the combustion than, for example, in fireplaces where the firebox and thus also the combustion space are limited by fixed structures, whereby their distance to the combustible fuel 10 changes as combustion progresses and thus the amount of fuel decreases. The structure is thus adapted to move in the furnace with the fuel as the combustion progresses and thus, for example, as the amount of fuel decreases as a result of the combustion. The device thus makes it possible to change the size, i.e. the volume, of the 15 combustion chambers reserved for the fire of the furnace. This enhances the effect of heat radiation on the fuel and other structures in the furnace, so that it also reaches the room air more quickly.

Erään sovellusmuodon mukaan rakenteeseen kuuluu pinta sovitettuna säteilemään polttoaineen palamisessa muodostunutta lämpöä kohti polttoainetta. Säteilevällä pinnalla voidaan tehostaa polttoaineen palamista ja lämmön siirtymistä haluttuihin osiin tulipesässä monin erilaisin eduin palamisen eri vaiheissa.According to one embodiment, the structure includes a surface adapted to radiate the heat generated during the combustion of the fuel towards the fuel. The radiant surface can enhance the combustion of the fuel and the transfer of heat to the desired parts in the furnace with many different benefits at different stages of combustion.

Erään sovellusmuodon mukaan laitteeseen voi kuulua myös kanavointi polttoaineen palamisessa muodostuvien kaasujen polttamisen tehostamiseksi. Erään sovellusmuodon mukaan kanavointi on mahdollista muodostaa jo edellä mainittua tulipesän paloti30 laa muuttavaa rakennetta hyödyntäen. Näin yksi laitteen osakomponentti saadaan osaksi kahta eri toimintoa. Kanavointi voi myös liikkua rakenteen mukana. Tällöin se on koko ajan oikeassa paikassa, vaikka polttoaineen määrä tulipesässä muuttuukin. Rakenteeseen, joka muodostaa myös kanavointia, sovitettu pinta 35 sovitettuna säteilemään polttoaineen palamisessa muodostunuttaAccording to one embodiment, the device may also include ducting to enhance the combustion of gases formed during fuel combustion. According to one embodiment, it is possible to form the ducting by utilizing the above-mentioned structure-changing structure of the firebox 30. In this way, one sub-component of the device is integrated into two different functions. Channeling can also move with the structure. In this case, it is always in the right place, even if the amount of fuel in the furnace changes. A surface 35 fitted to the structure, which also forms the channeling, adapted to radiate the fuel formed during combustion.

20175599 prh 13-11-2018 lämpöä kohti polttoainetta kuumentaa samalla myös kanavointia ja tehostaa sitä kautta siellä ja/tai sen jälkeen tapahtuvaa palokaasujen palamista.20175599 prh 13-11-2018 per heat at the same time also heats the ducting and thereby enhances the combustion of the flue gases there and / or afterwards.

Keksinnön mukaista laitetta, sovitelmaa ja menetelmää voidaan soveltaa riippumatta tulisijan rakenneratkaisuista. Kun laite tai tulisijaan tai takkasydämeen muodostettuun sovitelmaan kuuluva rakenne liikkuu palamisessa hävinneen polttoaineen mukana, tulisijan palotilan koko eli palotilavuus muuttuu. Myös 10 jo pelkästään yksinkertainen rakenne takaisinsäteilevän pinnan kanssa ilman laitteeseen sovitettua palokanavaa hyödyttää palamisprosessia. Palokanavan avulla voidaan kuitenkin tehostaa puhdasta palamista ja kohdentaa pyrolyysipalaminen haluttuun kohtaan tulisijassa.The device, arrangement and method according to the invention can be applied regardless of the structural solutions of the fireplace. When a device or a structure belonging to an arrangement formed in a fireplace or hearth moves with the fuel lost in combustion, the size of the combustion chamber of the fireplace, i.e. the combustion volume, changes. Also, a simple structure with a back-reflecting surface without a fire duct fitted to the device also benefits the combustion process. However, the fire duct can be used to enhance clean combustion and target pyrolysis combustion to the desired location in the fireplace.

Keksinnön myötä palaminen saadaan puhtaammaksi koko paloalueella, jolloin hiukkaspäästöjä ei synny samaa määrää kuin esimerkiksi vapaasti poltetulla biopolttoaineella ja näin ollen palokaasun ei tarvitse olla kuumaa poistuessaan hormiin. Hormi 20 ja tulisijan savukanavat nokeentuvat keksinnön myötä vähemmän, hiukkaspäästöt vähenevät ja suurempi osa lämpöenergiasta saadaan hyödynnettyä huoneiston sisällä. Keksinnöllä saavutetaan merkittävä energiansäästö esimerkiksi puulla lämmitettäessä vähentäen siten myös puunkulutusta. Lisäksi laitteella on myös 25 mahdollista kohdentaa lämpöenergiaa halutuille alueille tulisijassa hyvin tarkasti. Muut keksinnölle ominaiset piirteet käyvät ilmi oheisista patenttivaatimuksista ja lisää saavutettavia etuja on lueteltu selitysosassa.With the invention, combustion is made cleaner in the entire combustion zone, whereby the same amount of particulate emissions is not generated as, for example, free-burned biofuel, and thus the combustion gas does not have to be hot when leaving the flue. With the invention, the flue 20 and the flues of the fireplace become less sooted, particulate emissions are reduced and a larger part of the thermal energy can be utilized inside the apartment. The invention achieves significant energy savings, for example when heating with wood, thus also reducing wood consumption. In addition, the device also makes it possible to target thermal energy to the desired areas in the fireplace very precisely. Other features of the invention will be apparent from the appended claims and further achievable advantages are listed in the specification.

Seuraavassa keksintöä, jota ei ole rajoitettu seuraavassa esitettäviin suoritusmuotoihin, selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin kuviin, joissaIn the following, the invention, which is not limited to the following embodiments, will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which

Kuva 1 esittää yksinkertaistettuna periaatekuvana erästä esimerkkiä tulisijasta edestäpäin nähtynä, jossa keksinnön mukaista laitetta ja sovitelmaa voidaan soveltaa,Figure 1 shows a simplified principle view of an example of a fireplace seen from the front, in which the device and arrangement according to the invention can be applied,

Kuva Picture 2a 2a esittää keksintöä periaatteellisella tasol- present the invention in principle la, la, 5 5 Kuva Picture 2b 2b esittää keksintöä periaatteellisella tasolla polttoainetta poltettaessa, presents the invention on a fundamental level when burning fuel, 10 10 Kuva Picture 3a 3a esittää erästä esimerkkiä keksinnön mukaisesta laitteesta tulisijan tulipesään asennettuna polttoaineen polton alkaessa viistosti päädystä tarkasteltuna, shows an example of a device according to the invention mounted in the hearth of a fireplace with the beginning of the combustion of fuel seen obliquely from the end, Kuva Picture 3b 3b esittää kuvassa 3a esitettyä laitetta polttoaineen polton loppuvaiheessa viistosti päädystä tarkasteltuna ja shows the device shown in Figure 3a at the end of the fuel combustion, viewed obliquely from the end, and 15 15 Kuva Picture 4 4 esittää erästä sovellusesimerkkiä laiteesta periaatteellisena poikkileikkauksena. shows an application example of the device in principle in cross section.

20175599 prh 13-11-201820175599 prh 13-11-2018

Kuvassa 1 on esitetty yksinkertaistettu periaatekuva eräästä esimerkillisestä tulisijasta 30 polttoaineen 12 polttamiseksi edestäpäin nähtynä, jossa myöhemmin tarkemmin selitettyä kek20 sinnön mukaista laitetta 10 ja sovitelmaa tulisijassa 30 voidaan soveltaa. Tulisijaan 30 kuuluu perusmuodossaan tulipesäFigure 1 shows a simplified schematic view of an exemplary fireplace 30 for burning fuel 12, seen from the front, in which the device 10 according to the invention and the arrangement in the fireplace 30 described later in more detail can be applied. The fireplace 30 includes a fireplace in its basic form

24, jossa on sovitettu poltettavaksi polttoainetta 12 esimerkiksi panospolttona. Tulipesään 24 on sovitettu arinarakenne24, in which fuel 12 is adapted to be burned, for example as batch combustion. A grate structure is arranged in the furnace 24

25, joka rajoittaa sitä ainakin osittain alapuolelta päin.25, which limits it at least partially from below.

Arinarakenteen 25 päälle on sovitettavissa poltettavaksi sovitettu polttoaine 12. Arinarakenteen 25 alla on tyypillisesti tuhkatila, jonne polttoaineen 12 palamisessa muodostuva kiinteä aines pääsee tippumaan arinassa olevien aukkojen kautta. Tuhkatilassa on tyhjennysluukku 34. Tyhjennysluukussa 34 on tyypillisesti ilma-aukkoja primaari-ilman syöttämiseksi tuhkatilan ja arinarakenteen 25 aukkojen kautta tulipesään 24 alakautta. Ilma-aukkojen koko voi olla säädettävissä.A fuel 12 adapted for combustion can be arranged on top of the grate structure 25. Below the grate structure 25 there is typically an ash space into which the solid material formed during the combustion of the fuel 12 can drip through the openings in the grate. The ash space has a drain hatch 34. The drain hatch 34 typically has air vents for supplying primary air through the openings in the ash space and the grate structure 25 to the furnace 24 from below. The size of the air vents can be adjustable.

Tulipesän 24 reunoja rajaavat sivuilta sivuseinämät 35.1, 35.2 ja perältä päin takaseinämä 35.3 (kuvat 3a ja 3b) . SeinämätThe edges of the firebox 24 are bounded on the sides by the side walls 35.1, 35.2 and from the rear by the rear wall 35.3 (Figures 3a and 3b). The walls

20175599 prh 13-11-201820175599 prh 13-11-2018

35.1 - 35.3 voivat olla muurattuja rakenteita, jotka on muodostettu esimerkiksi tiilistä. Toisaalta, tulipesä 24 voidaan muodostaa muurattujen rakenteiden sijasta yhtä lailla myös takkasydämestä tai vastaavasta rakenteesta. Edestäpäin tuli5 pesää 24 rajaa avattavasti suljettavissa oleva luukku 36. Luukun 36 kautta polttoaine 12 on asetettavissa tulipesään 24 arinan päälle ja myös sytytettävissä. Luukku 36 on tyypillisesti metallirakenteinen, jossa voi olla mukana lasipaneeleja liekkien näkemiseksi luukun 36 läpi. Luukkukokonaisuuteen voi 10 kuulua myös kipinäluukku lasiluukun ja tulipesän 24 välissä.35.1 to 35.3 may be masonry structures formed of, for example, brick. On the other hand, instead of the masonry structures, the hearth 24 can also be formed from a hearth or a similar structure. From the front, the fire housing 5 is delimited by an openable closable door 36. Through the door 36, the fuel 12 can be placed in the fire housing 24 on top of the grate and can also be ignited. The door 36 is typically of metal construction, which may include glass panels to see flames through the door 36. The hatch assembly 10 may also include a spark hatch between the glass hatch and the firebox 24.

Luukussa 36 on tyypillisesti myös ilma-aukkoja sekundaariilman syöttämiseksi tulipesään 24 arinan yläpuolelle. Myös nämä ilma-aukot voivat olla säädettävissä. Tulipesän 24 yläosaan on sovitettu pääsy 26 palamisessa muodostuvien kaasujen 14 15 johtamiseksi pois tulipesästä 24. Tyypillisesti tulipesä 24 kapenee yläosastaan kohti pääsyä 26.The hatch 36 also typically has air vents to supply secondary air to the furnace 24 above the grate. These air vents can also be adjustable. An access 26 is provided in the upper part of the furnace 24 to direct the combustion gases 14 15 out of the furnace 24. Typically, the furnace 24 tapers from its upper part towards the access 26.

Tyypillisesti varaavissa lämmönlähteissä pääsy 26 johtaa tulisijaan 30 kiinteisiin rakenteisiin sovitettuihin palokana20 viin, muodostaen tulisijaan 30 savukaasukierron. Tätä kiertoa on kuvattu kuvassa 1 periaatteellisella tasolla katkoviivanuolin ja viitenumerolla 27. Palokanavissa palokaasujen lämpöä siirretään edelleen tulisijan 30 rakenteisiin, jotka on tarkoitettu yleensä lämpöä varaaviksi. Kanavoinnin perässä on 25 savukaasujen ulostuloaukko 29, josta tulisija 30 liittyy savuhormiin 28. Savuhormissa 28 on sulkupelti 40. Sillä hormi saadaan polton jälkeen suljettua lämmön karkaamisen estämiseksi.Typically, in charge heat sources, the access 26 leads to the fireplace 30 with fire ducts 20 arranged in fixed structures, forming a flue gas circuit in the fireplace 30. This circulation is illustrated in principle in Figure 1 by the dashed arrow and reference numeral 27. In the fire ducts, the heat of the combustion gases is further transferred to the structures of the fireplace 30, which are generally intended to store heat. The ducting is followed by a flue gas outlet 29 25, from which the fireplace 30 is connected to a flue 28. The flue 28 has a shut-off damper 40. As the flue can be closed after combustion to prevent heat escape.

Sinällään tulisija 30 voi olla perustoiminnoiltaan, kuten esimerkiksi sen tulipesän 24, mahdollisen savukaasujen kierron 27 30 ja lämpöä varaavien rakenteidensa, polttoaineen 12 tulipesään asettelun ja/tai horminsa osalta jokin tekniikan tasosta sinällään tunnettu tai vasta kehitteillä oleva tulisija. Tällaista panospolttoista tulisijaa 30 käytetään yleensä pientaloissa lämmönlähteenä.As such, the fireplace 30 may be a fireplace known per se or under development for its basic functions, such as its furnace 24, the possible flue gas circulation 27 30 and its heat storage structures, the arrangement of the fuel 12 in the furnace and / or its flue. Such a charge-burning fireplace 30 is generally used in detached houses as a heat source.

Kuva 2a esittää periaatteellisella tasolla keksinnön mukaista laitetta 10 tulisijaa 30 varten polttoaineen 12 polttamiseksi ja samalla myös menetelmää polttoaineen 12 polton yhteydessä kaaviokuvana ilman polttoainetta 12 ja kuva 2b samaa polttoai5 neen 12 kanssa tulipesään 24 sijoitettuna. Kuvassa 2a on esitetty periaatteellisella tasolla myös tulipesässä 24 ilmeneviä virtauksia laitteen 10 ja polton yhteydessä. Polttoaineen 12 palamisesta muodostunutta lämpösäteilyä esittävät viitenumerolla 37 kuvassa 2a nimetyt nuolet tulipesän 24 sivulle päin.Fig. 2a shows in principle a device 10 for a fireplace 30 according to the invention for burning fuel 12 and at the same time also a method for burning fuel 12 in a schematic view without fuel 12 and Fig. 2b with the same fuel 12 placed in the furnace 24. Figure 2a also shows, in principle, the flows occurring in the furnace 24 in connection with the device 10 and the combustion. The heat radiation generated by the combustion of the fuel 12 is indicated by the arrows designated by reference numeral 37 in Figure 2a towards the side of the furnace 24.

Palokaasujen 14 mukana kuljettamaa lämpöä esittävät viitenumerolla 39 nimetyt nuolet, jotka osoittavat ylös tai alaspäin.The heat carried by the flue gases 14 is indicated by arrows indicated by reference numeral 39, which point up or down.

Viitenumerolla 38 nimetyt nuolet esittävät toisioilman kulkua tulipesässä 24.The arrows designated by reference numeral 38 indicate the flow of secondary air in the furnace 24.

20175599 prh 13-11-201820175599 prh 13-11-2018

Hakijan tekemän havainnon mukaan palamislämpötila vaihtelee voimakkaasti eri osissa tulisijan 30 tulipesää 24 ja vieläpä polttoaineen 12 polton eri vaiheissa (esimerkiksi sytytys-, palamis- ja hiipumisvaiheessa) pintojen etäisyyden muuttuessa tulisijan 30 tulipesässä 24 olevaan ja palavaan polttoainee20 seen 12 nähden. Etäisyys muuttuu polttoaineen 12 palamisesta johtuvan määrän ja sen seurauksena myös palossa muodostuvien liekkien paikan muuttuessa tulipesässä 24. Ilmiöinä palamislämpötilan vaihteluun vaikuttaa myös ilmavirtaukset, turbulenssi ja lämpösäteilyn absorboituminen palamattomiin hiukka25 siin. Nämä aiheuttavat myös liekkien ennenaikaista sammumista lisäten siten epäpuhdasta palamista.According to the Applicant's observation, the combustion temperature varies greatly in different parts of the hearth 24 of the fireplace 30 and even in the different stages of fuel 12 combustion (e.g. ignition, combustion and fading) as the distance between the surfaces 30 and the burning fuel 20 in the hearth 30 changes. The distance changes as the amount of fuel 12 due to combustion and consequently also as the location of the flames formed in the fire in the furnace 24. As phenomena, combustion temperature variations are also affected by air currents, turbulence and absorption of thermal radiation into non-combustible particles25. These also cause premature extinguishing of the flames, thus increasing impure combustion.

Tulisijaan 30 kuuluu tulipesä 24, jossa on sovitettu poltettavaksi polttoainetta 12, jonka palamisessa muodostuu lämpöä.The fireplace 30 includes a firebox 24 in which fuel 12, which burns heat, is adapted to be burned.

Laite 10 on järjestettävissä polttoaineen 12 päälle. Tällöin laite 10 on polttoaineen 12 ja tulipesän 24 rakenteiden, kuten esimerkiksi tulipesän 24 yläosan välissä, joka johtaa pääsyyn 26, josta savukaasut pääsevät pois tulipesästä 24. Laitteeseen 10 kuuluu rakenne 13 sovitettuna rajoittamaan muuttuvasti tu35 lipesän 24 palotilaa V polttoaineen 12 palamisen edetessä eli palotilassa V olevan polttoaineen 12 määrän vähetessä. Voidaan puhua myös polttoaineen 12 palotilan V rajoittamisesta. Polttoaineen 12 ja rakenteen 13 väliin muodostuu palotila V, jossa polttoaine 12 on ja jossa myös esiintyy liekkejä polttoaineen 5 12 ja siitä vapautuvien kaasujen palaessa. Siten palotilan V voidaan sanoa myös olevan laitteen 10 ja tulipesän 24 alarakenteen, kuten esimerkiksi arinan 25 välissä.The device 10 can be arranged on the fuel 12. In this case, the device 10 is located between the structures 12 of the fuel 12 and the furnace 24, such as the top of the furnace 24, leading to an access 26 from which the flue gases escape from the furnace 24. The device 10 includes a structure 13 adapted to variablely limit the combustion space V of the furnace 24 as the amount of available fuel 12 decreases. It is also possible to talk about limiting the combustion space V of the fuel 12. A combustion space V is formed between the fuel 12 and the structure 13, where the fuel 12 is located and where flames are also present when the fuel 5 12 and the gases released from it are burning. Thus, the combustion chamber V can also be said to be between the device 10 and the substructure of the furnace 24, such as the grate 25.

20175599 prh 13-11-201820175599 prh 13-11-2018

Erään sovellusmuodon mukaan laitteeseen 10 ja vielä erityisem10 min rakenteeseen 13 kuuluu pinta 11 sovitettuna säteilemään polttoaineen 12 palamisessa muodostunutta lämpöä ainakin kohti polttoainetta 12. Siten pinta 11 on suunnattu ja muodostettu sellaiseksi ja myös sijoitettavissa tulipesään 24 polttoaineeseen 12 nähden siten, että se säteilee lämpöä ainakin poltto15 ainetta 12 kohti. Pinnan 11 voidaan sanoa kuuluvan säteilijään polttoaineen 12 palaessa muodostuneen lämmön suuntaamiseksi kohti polttoainetta 12 laitteen 10 ensimmäiselle polttoaineen 12 ja samalla myös palotilan V puoleiselle puolelle A. Siten palotila V muodostuu myös polttoaineen 12 ja rakenteeseen 13 20 sovitetun pinnan 11 väliin, jossa esiintyy liekkejä polttoaineen 12 ja siitä vapautuvien kaasujen palaessa.According to one embodiment, the device 10 and more particularly the structure 13 comprises a surface 11 adapted to radiate the heat generated in the combustion of the fuel 12 at least towards the fuel 12. Thus the surface 11 is oriented and formed so as to be able to be placed in the furnace 24 relative to the fuel 12 per substance 12. The surface 11 can be said to belong to the radiator to direct the heat generated during the combustion of the fuel 12 towards the fuel 12 on the first side 12 of the device 10 and thus on the combustion chamber V. The combustion chamber V is also formed between the fuel 12 and the surface 11 fitted to the structure 13 20. and the gases released therefrom.

Kun palamista rajoitetaan rakenteella 13 ja esitetyn sovellusesimerkin mukaisesti nyt myös siihen sovitetulla takaisin25 säteilevällä pinnalla 11 lähelle kaasuuntuvaa polttoainettaWhen the combustion is limited by the structure 13 and, according to the application example shown, now also by the back-radiating surface 11 fitted to it close to the gaseous fuel

12, jotka myös pysyvät koko ajan lähellä palavaa polttoainetta12, which also remain close to combustible fuel at all times

12, ei ohivirtaus aiheuta lämpösäteiden absorboitumista samalla tavoin kuin esimerkiksi perinteisessä ilmamäärään perustuvassa poltossa tapahtuu, vaan pyrolyysi tehostuu ja palaminen 30 on hyvin puhdasta. Takaisinsäteilyn ansiosta syttyminen koko polttoaineen 12 yläpinta-alalla myös nopeutuu huomattavasti.12, the by-pass does not cause the absorption of heat rays in the same way as, for example, in conventional air volume combustion, but the pyrolysis is intensified and the combustion 30 is very clean. Thanks to the back radiation, ignition over the entire upper surface of the fuel 12 is also significantly accelerated.

Polttoaineen 12 palamisessa muodostuu lämmön lisäksi tunnetusti myös pienhiukkasia ja kaasuja, joita yhdessä voidaan nimit35 tää palokaasuiksi 14. Erään sovellusmuodon mukaan laitteeseenIn addition to heat, the combustion of the fuel 12 is also known to produce small particles and gases, which together may be referred to as combustion gases 14. According to one embodiment, the device

20175599 prh 13-11-2018 kuuluu lisäksi myös kanavointi 16 polttoaineen 12 palamisessa muodostuvien palokaasujen 14 polton tehostamiseksi. Erään sovellusmuodon mukaan kanavointi 16 on sovitettu kuumentamaan kaasuja 14 niiden polttamiseksi kanavoinnissa 16 ja/tai rakenteen 13 vastakkaisella puolella B polttoaineeseen 12 ja pintaan 11 nähden. Jälkimmäisessä tapauksessa kanavointi 16 on sovitettu palokaasujen 14 johtamiseksi hallitusti rakenteen 13 vastakkaiselle puolelle B polttoaineeseen 12 nähden kaasujen 14 polttamista varten. Palokaasut 14 voivat kuitenkin palaa 10 ainakin osittain tai jopa pääosaltaan jo kanavoinnissakin 16 liekein. Näin ollen liekit eivät nouse ylöspäin ennen palaamistaan loppuun kanavoinnissa 16. Kanavointi 16 mahdollistaa hiukkasten ja kaasujen polttamisen tehokkaasti esimerkiksi puun 46 kaikissa palamisvaiheissa.20175599 prh 13-11-2018 also includes ducting 16 to enhance the combustion of the combustion gases 14 formed in the combustion of the fuel 12. According to one embodiment, the ducting 16 is adapted to heat the gases 14 for combustion in the ducting 16 and / or on the opposite side B of the structure 13 to the fuel 12 and the surface 11. In the latter case, the ducting 16 is adapted to conduct the combustion gases 14 in a controlled manner to the opposite side B of the structure 13 to the fuel 12 for burning the gases 14. However, the flue gases 14 can burn 10 at least partially or even for the most part already in the ducting 16 with flames. Thus, the flames do not rise upward until they return to completion in ducting 16. Ducting 16 allows particles and gases to be burned efficiently, for example, at all stages of the combustion of wood 46.

Erään sovellusmuodon mukaan kanavointi 16 on sovitettu muodostumaan osittain rakenteesta 16. Tällöin rakenne 13 pintoineen ja nyt siis myös myös kanavointi 16 pääsee vapaasti liikkumaan tulipesässä 24 esimerkiksi palavan polttoaineen 12 muka- na. Toisin sanoen, tällöin laitteeseen 10 kuuluva rakenne 13 pintoineen 11 ja kanavointeineen 16 on sovitettu rajoittamaan muuttuvasti tulipesän 24 palotilaa V, joka jää rakenteen 13 ja polttoaineen 12 väliin. Siten rakenne 13 pintoineen 11 ja nyt kanavointeineen 16 laskeutuu alaspäin polttoaineen 12 määrän 25 vähentyessä tulipesässä 24. Näin laitteella 10 on mahdollista rajoittaa ja säädellä voimakkaasti lämmön säteilemistä ylöspäin, jolloin lämmön säteily tulipesän 24 sivuille ja myös alaspäin voimistuu. Jos laitetta 10 käytettäessä esimerkiksi tulisijan 30 luukkuja 36 pidetään auki polton aikana, suuri 30 osa lämpösäteilystä absorboituu suoraan huoneilmaan ja säteily vaikuttaa niin kauas tulisijasta 30, että lämmennyt ilma nousee huoneeseen eikä joudu tulisijaan 30 takaisin. Käytännössä, koska liekkiin ei puhalleta mitään, palamisprosessi ottaa itse tarvitsemansa hapen tuloilmasta ja näin ollen ylimääräinen il35 ma ei myöskään jäähdytä prosessia. Tällä periaatteella poltetAccording to one embodiment, the ducting 16 is adapted to form part of the structure 16. In this case, the structure 13 with its surfaces and now also the ducting 16 can move freely in the furnace 24, for example with the combustible fuel 12. In other words, then the structure 13 belonging to the device 10 with its surfaces 11 and ducts 16 is adapted to variablely limit the combustion space V of the furnace 24 between the structure 13 and the fuel 12. Thus, the structure 13 with its surfaces 11 and now with its ducts 16 descends as the amount of fuel 12 25 decreases in the furnace 24. Thus, the device 10 makes it possible to strongly limit and regulate heat radiation upwards, thus increasing heat radiation to the sides and also downwards. If, for example, when using the device 10, the doors 36 of the fireplace 30 are kept open during combustion, much of the thermal radiation 30 is absorbed directly into the room air and the radiation acts so far from the fireplace 30 that heated air enters the room and does not return to the fireplace 30. In practice, since nothing is blown into the flame, the combustion process itself takes the oxygen it needs from the supply air and thus the excess il35 ma also does not cool the process. With this principle you smoke

20175599 prh 13-11-2018 taessa on mahdollista saada suuri lämmityshyöty myös luukkuja 36 auki pitämällä.20175599 prh 13-11-2018 it is possible to get a great heating benefit also by keeping the doors 36 open.

Rakenteen 13 liikkeen järjestämiseksi tulipesässä 24 on useita eri vaihtoehtoja. Liike voi tapahtua pystyakselilla, jossa rakenne 13 pintoineen 11 ja kanavointeineen 16 liikkuu pystysuunnassa palavan polttoaineen 12 pintaa seuraten. Erään ensimmäisen sovellusmuodon mukaan laite 10 voidaan toteuttaa esimerkiksi siten, että se vain asetetaan sytytettävän poltto10 aineen 12 päälle, kun polttoaine 12 on ensin asetettu tulipesään 24. Tällöin laite 10 rakenteineen 13 kanavointeineen 16 laskeutuu automaattisesti polttoaineen 12 palaessa tukeutuen ainoastaan sen päälle ja sen myötä polttoaineen 12 pinnan vajotessa tulipesässä 24 palamisen edistyessä. Tällöin laite 10 15 on tulipesän 24 kiinteistä rakenteista täysin irrallinen, jolloin se voidaan lisätä tulisijaan 30 ja myös poistaa sieltä manuaalisesti ilman työkaluja.There are several options for arranging the movement of the structure 13 in the furnace 24. The movement can take place on a vertical axis, where the structure 13 with its surfaces 11 and ducts 16 moves vertically following the surface of the combustible fuel 12. According to a first embodiment, the device 10 can be realized, for example, by simply placing it on the fuel 12 to be ignited when the fuel 12 is first placed in the furnace 24. In this case, the device 10 with its structures 13 ducts 16 automatically descends when the fuel 12 burns. 12 as the surface sinks in the furnace 24 as combustion progresses. In this case, the device 10 15 is completely detached from the fixed structures of the furnace 24, so that it can be added to the fireplace 30 and also removed therefrom manually without tools.

Erään toisen sovellusmuodon mukaan laitteeseen 10 voi kuulua välineet 23, erityisemmin ohjainvälineet, rakenteen 13 tasaisen laskehtimisen mahdollistamiseksi tulipesässä 24 polttoaineen 12 yläpinnan mukana. Kuvissa 2a ja 2b esitetyssä periaatekuvassa ohjainvälineet 23 on toteutettu laitteen 10 ja samalla myös tulipesän 24 kulmiin järjestetyillä tolpilla 33 tai 25 vastaavilla pitkänomaisilla ohjaimilla. Tolppiin 33 on sovitettu liikkuvasti putket 41. Tolppien 33 varassa rakenne 13 voi vapaasti nousta ja laskea mahdollistaen siten rakenteelle 13 tulipesän 24 pystysuuntaisen lineaariliikkeen. Tolpat 33 voivat myös olla lähempänä toisiaan ja ne voidaan viedä reiki30 en kautta rakenteen 13 läpi. Neljän nurkkatolpan sijaan ohjainvälineisiin 23 voi kuulua myös vain yksi tai kaksi tolppaa esimerkiksi tulipesän 24 takaosassa, johon on sovitettu liukuvasti tolppaa 33 pitkin laskeutuva putki 41, johon rakenteen 13 ja mahdollisen kanavoinnin 16 muodostavat osat on kiinni35 tetty niille vapaan laskehtimisen mahdollistamiseksi. Tämä so11 vellusmuoto on vakaampi kuin ilman ohjaimia toteutettu pelkästään polttoaineeseen 12 tukeutuva laite 10. Lisäksi tämä on myös päästöiltään edullisempi toteutus kuin sellainen, jossa rakenteen 13 sivuttaisliikettä ei ole ohjaimin rajoitettu. Oh5 jainvälineillä 23 rakenne 13 pysyy varmasti halutussa vakioidussa asennossa polttoaineeseen 12 ja esimerkiksi arinaan nähden koko polttoaineen 12 polton ajan, joka varmistaa rakenteen 13 ja myös pinnan 11 oikean suuntauksen ja myös kanavoinnin 16 toiminnan ilman kaasujen karkaamista esimerkiksi raken10 teen 13 sivuitse.According to another embodiment, the device 10 may comprise means 23, in particular guide means, for allowing the structure 13 to lower evenly in the furnace 24 with the upper surface of the fuel 12. In the schematic diagram shown in Figures 2a and 2b, the guide means 23 are implemented with corresponding elongate guides 33 or 25 arranged at the corners of the device 10 and at the same time also the furnace 24. Tubes 41 are movably arranged on the posts 33. On the posts 33, the structure 13 can freely rise and fall, thus allowing the structure 13 a vertical linear movement of the furnace 24. The posts 33 may also be closer together and may be passed through the holes 30 through the structure 13. Instead of four corner posts, the guide means 23 may also include only one or two posts, for example at the rear of the furnace 24, into which a pipe 41 slidably descending along the post 33 is fitted, to which the structure 13 and possible channeling 16 are attached to allow free lowering. This embodiment is more stable than the device 10 based solely on the fuel 12, which is implemented without guides. In addition, this is also a more emission-friendly implementation than the one in which the lateral movement of the structure 13 is not limited by the guides. With the guide means 23, the structure 13 remains in the desired standardized position with respect to the fuel 12 and, for example, the grate throughout the combustion of the fuel 12, which ensures the correct orientation of the structure 13 and also the surface 11 and also the channeling 16 without escaping gases, e.g.

20175599 prh 13-11-201820175599 prh 13-11-2018

Erään kolmannen sovellusmuodon mukaan laite 10, erityisemmin rakenne 13, voi olla esimerkiksi tulipesän 24 takaosasta, kuten esimerkiksi takaseinästä 35.3, saranoituna siten, että sen 15 etureuna eli lähinnä luukkua 36 oleva reuna nousee ja laskee, mutta takareuna pysyy ylhäällä tai päinvastoin. Tällöin laitteeseen 10 kuuluu välineet sen suuntaamiseksi tulipesässä 24 asetetulla tavalla palamisen edetessä. Esimerkiksi avotakoissa laite 10 voidaan saranoida myös edestä, esimerkiksi luukun 36 20 yläpuolelta, siten, että laitteen 10, erityisemmin, rakenteen takareuna laskeutuu palopinnan mukana alas. Tällöin eteen- päin suuntautuva lämpösäteilyn määrä saadaan maksimoitua.According to a third embodiment, the device 10, more particularly the structure 13, can be hinged from, for example, the rear part of the furnace 24, such as the rear wall 35.3, so that its leading edge 15 rises and falls, but the rear edge remains up or vice versa. In this case, the device 10 comprises means for orienting it in the manner set in the furnace 24 as the combustion proceeds. For example, in open fireplaces, the device 10 can also be hinged from the front, for example above the door 36 20, so that the rear edge of the structure of the device 10, more particularly, descends with the fire surface. In this case, the amount of forward heat radiation can be maximized.

Erään sovellusmuodon mukaan laitteeseen 10 voi kuulua myös vä25 lineet 15 rakenteen 13 ja siihen kuuluvan pinnan 11 ja palamaan sovitetun polttoaineen 12 välisen etäisyyden D pitämiseksi pääasiallisen vakiona palamisen edetessä. Eräs tapa toteuttaa tämä on järjestää laitteeseen 10, erityisemmin pinnan 11 muodostavan rakenteen 13 yhteyteen tuki, joka suuntautuu polt30 toainetta 12 kohti. Tuen voi muodostaa yksi tai useampia tolppia 43. Tolppien 43 pituus ja sovitus laitteeseen 10 voi olla sovitettu sellaiseksi, että se huomioi rakenteen 13 ja siinä olevan pinnan 11 etäisyyden tolpan 43 päästä. Tällöin rakenne 13 pintoineen 11 voidaan säätää sopivalle etäisyydelle D pol35 tettavaksi sovitetun polttoaineen 12 yläpinnasta, kun rakenneAccording to one embodiment, the device 10 may also include means 15 for maintaining the distance D between the structure 13 and its associated surface 11 and the fuel 12 to be burned as essentially constant as the combustion progresses. One way to accomplish this is to provide a support to the device 10, more particularly to the structure 13 forming the surface 11, which is directed towards the fuel 12. The support may be formed by one or more posts 43. The length and fit of the posts 43 to the device 10 may be adapted to take into account the distance of the structure 13 and the surface 11 therein from the end of the post 43. In this case, the structure 13 with its surfaces 11 can be adjusted to a suitable distance D from the upper surface of the fuel 12 to be burned, when the structure

20175599 prh 13-11-2018 on asetettuna polttoaineen 12 päälle ja se tuen kautta vastaa polttoaineen 12 yläpintaan. Etäisyys D voi olla esimerkiksi 1 - 20 cm, kuten esimerkiksi 1-10 cm, riippuen esimerkiksi rakenteen 13 muodosta.20175599 prh 13-11-2018 is placed on the fuel 12 and through the support corresponds to the upper surface of the fuel 12. The distance D may be, for example, 1 to 20 cm, such as 1 to 10 cm, depending on, for example, the shape of the structure 13.

Kuvissa 2a ja 2b laite 10, erityisemmin rakenne 13 kanavointeineen 16, on esitetty poikkileikkauksena, jossa laitteeseen 10 kuuluva etuosan ohjainlevy 42, joka puolestaan näkyy kuvissa 3a ja 3b, on poistettu selvyyden vuoksi. Kuvista nähdään, 10 että kanavointiin 16 kuuluu nyt kaksi pääasiallisen symmetrisesti tulipesän 24 keskilinjan 31 suhteen sovitettua kanavaaIn Figures 2a and 2b, the device 10, more particularly the structure 13 with its channels 16, is shown in cross-section, in which the front guide plate 42 belonging to the device 10, which in turn is shown in Figures 3a and 3b, has been removed for clarity. It can be seen from the figures 10 that the channeling 16 now includes two channels arranged symmetrically with respect to the center line 31 of the main furnace 24

32.1, 32.2 sovitettuina yhtymään tulipesän 24 keskialueella.32.1, 32.2 arranged to coalesce in the central region of the furnace 24.

Tässä tulipesän 24 keskialueella tarkoitetaan tulipesän 24 keskilinjan 31 lähellä olevaa aluetta, josta on luukun 36 mää15 rittelemän tason suunnassa suurempi etäisyys tulipesän 24 reunoille sivuseinämiin 35.1, 35.2 kuin keskilinjaan 31. Lisäksi kanavoinnin 16 sisäänmenot 19 on sovitettu, laite 10 ja nyt erityisemmin rakenne 13 tulipesään 24 asennettuna, tulipesän 24 reuna-alueille polttoaineen 12 puoleiselle osalle A tuli20 pesää 24 ja ulostulo 21 puolestaan tulipesän 24 keskialueelle polttoaineeseen 12 nähden laitteen 10, erityisemmin rakenteen 13, vastakkaiselle puolelle B. Tällöin palokaasut 14 pääsevät purkautumaan ylöspäin kanavien 32.1, 32.2 välissä rakenteen 13 keskellä olevasta ulostulona 21 toimivasta raosta ra25 kenteen 13 vastakkaiselle puolelle B polttoaineeseen 12 nähden. Laite 10 voidaan rakenteeltaan 13 muodostaa sellaiseksi, että se pintoineen 11 ja kanavoinnin 16 muodostavine rakenteineen kattaa pääosan tulipesän 24 vaakasuuntaisesta poikkileikkauksesta, mutta on kuitenkin irti tulisijan 30 kiinteistä ra30 kenteista, kuten esimerkiksi seinämistä 35.1 - 35.3. Siten suora kosketus tulisijan 30 kiinteiden rakenteiden ja palavan polttoaineen 12 välillä vähenee. Tällöin myös rakenteiden kestävyys paranee.Here, the central region of the furnace 24 means an area near the central line 31 of the furnace 24 with a greater distance from the edges of the furnace 24 to the side walls 35.1, 35.2 than the center line 31 in the plane defined by the door 36. In addition, the duct 16 inlets 19 24 mounted on the edge areas of the furnace 24 on the fuel 12 side part A came the housing 24 and the outlet 21 in turn in the central area of the furnace 24 relative to the fuel 12 on the opposite side B of the device 10, more particularly the structure 13. from the central slot 21 acting as an outlet 21 on the opposite side B of the field 13 to the fuel 12. The device 10 can be constructed in such a way that it, with its surfaces 11 and the structures forming the channeling 16, covers most of the horizontal cross-section of the furnace 24, but is still detached from the fixed structures of the fireplace 30, such as walls 35.1 to 35.3. Thus, direct contact between the solid structures of the fireplace 30 and the combustible fuel 12 is reduced. This also improves the durability of the structures.

Kanavointiin 16 kuuluvat kanavat 32.1, 32.1 on sovitettu muodostumaan kahdesta etäisyyden päähän toisistaan sovitetusta levykappaleesta 18.1, 18.2. Kanavointiin 16 kuuluvat kanavat 32.1, 32.2 on tällöin sovitettu muodostumaan levykappaleiden 5 18.1, 18.2 väliin. Kanavoinnissa 16 palaminen voi jatkua ilman kosketusta ohivirtaavan ilman kanssa. Näin palaminen saadaan toteutettua puhtaammin. Kanavointi 16 voi ulottua tulipesän 24 syvyyssuunnassa läheltä luukkua 36 aina lähelle tulipesän 24 takaseinää 35.3. Leveyssuunnassa kanavointi 16 voi ulottua tulo lipesän sivuseinästä 35.1 toiseen sivuseinään 35.2. Siten kanavat 35.1, 35.2 voivat muodostaa levykappaleiden 18.1, 18.2 väliin tulipesän 24 syvyys- ja leveyssuunnassa pitkänomaisen vapaan tilan, joka on moninkertainen kanavien 35.1, 35.2 korkeuteen eli levykappaleiden 18.1, 18.2 väliseen etäisyyteen nähden.The channels 32.1, 32.1 belonging to the channelization 16 are arranged to consist of two spaced apart plate pieces 18.1, 18.2. The channels 32.1, 32.2 belonging to the channeling 16 are then arranged to form between the plate pieces 5 18.1, 18.2. In ducting 16, combustion can continue without contact with the bypass air. In this way, combustion can be carried out more cleanly. The channeling 16 can extend in the depth direction of the furnace 24 from close to the hatch 36 all the way to the rear wall 35.3 of the furnace 24. In the width direction, the channeling 16 may extend from the side wall 35.1 of the inlet to the second side wall 35.2. Thus, the channels 35.1, 35.2 can form an elongate free space between the plate pieces 18.1, 18.2 in the depth and width direction of the furnace 24, which is a multiple of the height of the channels 35.1, 35.2, i.e. the distance between the plate pieces 18.1, 18.2.

20175599 prh 13-11-201820175599 prh 13-11-2018

Kuten aiemmin jo esitettiin, erään sovellusmuodon mukaan rakenne 13 ja siihen kuuluva lämpöä säteilevä pinta 11 on sovitettu kuulumaan kappaleeseen 18.1, joka on sovitettu muodosta20 maan osan kanavoinnista 16 polttoaineen 12 palaessa muodostuvien kaasujen 14 polttamisen tehostamiseksi. Tällöin alapuolisen levykappaleen 18.1 alapinta muodostaa tässä nyt pinnan 11 ja levykappale 18.1 itsessään myös rakenteen 13, joka säteilee heijastaen polttoaineen 12 palamisessa muodostunutta lämpöä 25 takaisin kohti polttoainetta 12 ja tulipesän 24 muita esimerkiksi palotilan V ympärillä olevia seinämärakenteita. Pinnan 11 omaavien ja rakenteen 13 muodostavien levykappaleiden 18.1 päällä on edellä kuvatulla tavalla toiset yläpuoliset levykappaleet 18.2 ja näiden välissä on palokanavatila 16. Levykappa30 leiden 18.1, 18.2 välissä palaa polton aikana liekit. Näin rakenne 13 pintoineen 11 ja osa kanavoinnista 16 voidaan toteuttaa samalla yhdellä komponentilla 18.1, joka yksinkertaistaa laitteen 10 toteutusta varsinkin sellaisessa laitteessa 10, jossa on kaksi toimintoa samassa laitteessa 10. Polttoaineen 35 12 palamisessa muodostunut lämpö välittyy myös levykappaleenAs previously indicated, according to one embodiment, the structure 13 and the associated heat radiating surface 11 are adapted to belong to a body 18.1 adapted to form part 20 of the duct 16 of the earth to enhance the combustion of the gases 14 formed when the fuel 12 burns. In this case, the lower surface of the lower plate piece 18.1 now forms a surface 11 and the plate piece 18.1 itself also a structure 13 which radiates reflecting the heat 25 generated in the combustion of fuel 12 back towards the fuel 12 and other wall structures around the combustion chamber 24. On top of the plate pieces 18.1 having the surface 11 and forming the structure 13, as described above, there are other upper plate pieces 18.2 and between them there is a fire duct space 16. The plate body 30 between the plates 18.1, 18.2 burns flames during combustion. Thus, the structure 13 with its surfaces 11 and part of the ducting 16 can be implemented with the same single component 18.1, which simplifies the implementation of the device 10, especially in a device 10 with two functions in the same device 10. The heat generated by burning the fuel 35 12 is also transmitted to the plate piece.

18.1 vastakkaiselle puolelle kuumentaen myös kanavia 32.1,18.1 on the opposite side, also heating the channels 32.1,

32.2 pinnan 11 ja levykappaleen 18.1 kautta, joka saa aikaan tehokkaan palokaasujen palamisen kanavoinnissa 16 ja/tai kuumenemisen kanavoinnin 16 jälkeen tapahtuvaa mahdollista palo- kaasujen 14 polttoa varten.32.2 through the surface 11 and the plate piece 18.1, which causes efficient combustion of the combustion gases in the ducting 16 and / or heating for possible combustion of the combustion gases 14 after the ducting 16.

20175599 prh 13-11-201820175599 prh 13-11-2018

Erään sovellusmuodon mukaan rakenteeseen 13 kuuluvalla pinnalla 11 on sovitettu muodostettavaksi tulipesään 24 yksi tai useampia polttopisteitä 17.1, 17.2. Periaatekuvassa polttopis10 teitä 17.1, 17.2 muodostuu kaksi. Polttopisteisiin 17.1, 17.2 kohdentunutta lämpösäteilyä kuvataan kuvassa 2a nuolin. Tällöin rakenteen 13 muodostavat levykappaleet 18.1, joihin myös pinta 11 on muodostettu, ovat muodoltaan kaarevia. Levykappaleiden 18.1 kovera puoli on tällöin polttoaineeseen 12 päin, jolle puolelle polttopisteet 17.1, 17.2 muodostuu. Vastaavasti levykappaleen 18.1 kupera puoli on kanavointiin 16 kuuluvan kanavan 32.1, 32.2 puolella. Myös toinen kanavien 35.1, 35.2 vastakkaisella puolella oleva yläpuolinen levykappale 18.2 on tällöin kaareva, jolloin myös kanavointiin 16 kuuluvista kana20 vista 35.1, 35.2 muodostuu kaarevia. On kuitenkin huomattava, että keksintöä ei ole rajoitettu kuvissa esitettyyn kaarevamuotoisen rakenteen 13 omaavaan sovellusesimerkkiin. Yhtä lailla rakenne 13 voi olla myös yksi levykappale. Lisäksi rakenne 13 voi olla myös suora tai jonkin muun muotoinen levy25 kappale. Rakenteesta 13 ja erityisesti säteilyä kohdentavasta pinnasta 11 voidaan puhua myös säteilykuristimena. Kuristimella tarkoitetaan tässä ylöspäin suuntautuvan konvektion kuristamista ja lämmön takaisinheijastamista lämmönlähteeseen eli poltettavan puun 46 suuntaan. Tällöin säteilymäärä muihin suuntiin kuin ylöspäin kasvaa.According to one embodiment, one or more focal points 17.1, 17.2 are arranged on the firebox 24 on the surface 11 belonging to the structure 13. In the schematic diagram, two paths 17.1, 17.2 are formed. The thermal radiation directed at the focal points 17.1, 17.2 is illustrated in Figure 2a by arrows. In this case, the plate pieces 18.1 forming the structure 13, in which the surface 11 is also formed, have a curved shape. The concave side of the plate pieces 18.1 then faces the fuel 12, on which side the focal points 17.1, 17.2 are formed. Correspondingly, the convex side of the plate piece 18.1 is on the side of the channel 32.1, 32.2 belonging to the channelization 16. The second upper plate piece 18.2 on the opposite side of the channels 35.1, 35.2 is then also curved, whereby the channels 35.1, 35.2 belonging to the channeling 16 are also curved. It should be noted, however, that the invention is not limited to the application example of the curved structure 13 shown in the figures. Similarly, the structure 13 can also be a single piece of plate. In addition, the structure 13 may also be a straight or other shaped plate25 body. The structure 13 and in particular the radiation-targeting surface 11 can also be referred to as a radiation choke. By throttle is meant here the throttling of upward convection and the reflection of heat back to the heat source, i.e. in the direction of the wood 46 to be burned. In this case, the amount of radiation in directions other than upwards increases.

Keksinnön myötä biopolttoainetta, jossa poltettava materiaali on esimerkiksi polttopuuta 46, saadaan poltettua energiatehokkaammin kuin perinteisesti polttamalla. Keksinnön myötä pyro35 lyysi ja palokaasujen yhtyminen ilman hapen kanssa tapahtuu puhtaammin ja hallitummin, koska primaarisen palotilan V koko tulipesässä 24 muuttuu, erityisemmin tulipesän 24 palotilan V eli myös polttoaineelle 12 varatun tilan tilavuus pienenee palamisen edetessä ja siten polttoaineen 12 vähetessä tulipesäs5 tä 24.With the invention, biofuel in which the material to be burned is, for example, firewood 46 can be burned more energy-efficiently than by conventional burning. According to the invention, the lysis of pyro35 and the association of the combustion gases with oxygen in the air takes place in a cleaner and more controlled manner because the size of the primary combustion chamber V in the furnace 24 changes, more particularly the volume of the combustion chamber V, i.e. the space reserved for fuel 12

Kuvat 3a ja 3b esittävät puolestaan erästä toteutusesimerkkiä keksinnön mukaisesta laitteesta 10 tulisijan 30 tulipesään 24 asennettuna viistosti päädystä päin tarkasteltuna tulisijan 30 10 luukun 36 ollessa auki. Kuva 3a esittää tilannetta ennen polttoaineen 12 polton aloitusta ja kuva 3b esittää kuvassa 3a esitettyä laitetta 10 polttoaineen 12 polton loppuvaiheessa. Tällöin arinalla on jäljellä enää vain hehkuva hiillos, joka näkyy laitteen 10 rakenteen 13 alla. Laite 10 voi olla valmis15 tettu esimerkiksi metallista tai muusta palamattomasta materiaalista .Figures 3a and 3b, in turn, show an embodiment of the device 10 according to the invention mounted on the firebox 24 of the fireplace 30, viewed obliquely from the end, when the door 36 of the fireplace 30 10 is open. Figure 3a shows the situation before the start of the combustion of the fuel 12 and Figure 3b shows the device 10 shown in Figure 3a at the end of the combustion of the fuel 12. In this case, only the glowing carbon remaining in the grate, which is visible under the structure 13 of the device 10, remains. The device 10 may be made of, for example, metal or other non-combustible material.

20175599 prh 13-11-201820175599 prh 13-11-2018

Kuvista nähdään, että nyt kuvissa 2a ja 2b esitetyn kanavoinnin 16 muodostavien ylempien ja alempien levykappaleiden 18.1,It can be seen from the figures that the upper and lower plate pieces 18.1, now forming the channelization 16 shown in Figures 2a and 2b,

18.2 väli eli kanavat 32.1, 32.2 ja myös alempien rakenteen 13 muodostavien levykappaleiden 18.1 kaareutuva poikkileikkausprojektio on sovitettu suljettavaksi ohjainlevyllä 42 eli yleisemmin päätyrakenteella, jota myös turbulenssipelliksi voidaan kutsua. Tällöin turbulenssi pakottaa palokierron tuli25 pesän 24 edestä eli luukun 36 puolelta taaksepäin eli tulipesän 24 takaseinämää 35.3 kohti, jossa puolestaan ei välttämättä ole laitteen 10 päässä olevaa ohjainlevyä. Lisäksi edessä olevan ohjainlevyn 42 eräs toinen tarkoitus on rajoittaa eteenpäin yläviistoon tulevaa lämpösäteilyä ja heijastaa sitä 30 takaisin polttoaineen 12 päälle, jolloin polttoaineen 12 syttyminen on tehokkaampaa.The gap 18.2, i.e. the channels 32.1, 32.2 and also the curved cross-sectional projection of the plate pieces 18.1 forming the lower structure 13, is adapted to be closed by a guide plate 42, i.e. more generally by an end structure, which can also be called a turbulence damper. In this case, the turbulence forces the fire cycle fire 25 from the front of the housing 24, i.e. from the side of the door 36 backwards, i.e. towards the rear wall 35.3 of the furnace 24, which in turn does not necessarily have a guide plate at the end of the device 10. In addition, another purpose of the front guide plate 42 is to limit forward incident heat radiation and reflect it 30 back onto the fuel 12, making the fuel 12 more efficiently ignited.

Lisäksi kuvasta 3a ja 3b myös nähdään, että laitteen 10 pinnan ja nyt siis myös rakenteen 13 muodostavat rakenteet on so- vitettavissa kattamaan pääosin palamaan sovitetun polttoaineen eli myös tulipesän 24 vaakasuuntaisen poikkileikkausprojektion. Tällöin ohivirtausta laitteen 10, erityisemmin rakenteen ohi ei oleellisesti pääse tapahtumaan. Tehokkaan palamisen ja hiillosvaiheen loppuun viennin lisäksi myös polttoaineen 12 syttyminen tapahtuu nopeasti polttoainetta 12 lähellä olevan rakenteen 13 ja lämpösäteilyä takaisinpäin säteilevän pinnan 11 ansiosta.In addition, it can also be seen from Figures 3a and 3b that the structures forming the surface of the device 10 and now also the structure 13 can be adapted to cover mainly the horizontal cross-sectional projection of the fuel arranged to burn, i.e. also the furnace 24. In this case, the by-passing past the device 10, in particular the structure, cannot substantially take place. In addition to efficient combustion and export to the end of the carbonization stage, the ignition of the fuel 12 also takes place rapidly due to the structure 13 close to the fuel 12 and the surface 11 radiating heat radiation backwards.

Kuvien 3a ja 3b mukainen laite 10 on tuettu tulipesään 24 sen takaseinämän 35.3 yhteyteen järjestetyillä kahdella tolpallaThe device 10 according to Figures 3a and 3b is supported on the firebox 24 by two posts arranged in connection with its rear wall 35.3.

33. Tolpat 33 ovat kiinteästi kiinni esimerkiksi tulipesän 24 alatasossa. Kuvissa näkyy myös kanavointia 16 yläpuolelta rajoittavat levykappaleet 18.2. Laitteen 10 keskellä on ulostulona 21 toimiva rako, johon kanavointiin 16 kuuluvat kanavat 15 32.1, 32.2 päättyvät polttoaineeseen 12 nähden laitteen 10 vastakkaisella puolella B ja josta purkautuu ulos suurelta osin kanavoinnissa 16 jo palaneet palokaasut niiden pakenemiseksi pääsyn 26 kautta tulipesästä 24 ulos tulisijan 30 savukanavakiertoon 27. Kuvissa näkyy myös laitteen 10 keskellä tu20 en kiinnityselin 44, joka kuuluu välineisiin 15 rakenteen 13 ja palamaan sovitetun polttoaineen 12 välisen etäisyyden D pitämiseksi pääasiallisen vakiona palamisen edetessä.33. The posts 33 are fixedly attached, for example, in the lower plane of the furnace 24. The figures also show the plate pieces 18.2 restricting the channelization 16 from above. In the middle of the device 10 there is a slit acting as an outlet 21, in which the ducts 15 32.1, 32.2 belonging to the duct 16 terminate on the opposite side B of the device 10 and from which the combustion gases already burned in the duct 16 escape. The figures also show a fastening member 44 in the middle of the device 10, which is part of the means 15 for keeping the distance D between the structure 13 and the combustion-adapted fuel 12 essentially constant as the combustion progresses.

20175599 prh 13-11-201820175599 prh 13-11-2018

Kuva 4 esittää vielä erästä sovellusesimerkkiä laiteesta 10 periaatteellisena poikkileikkauksena. Tämä laite 10 on säädettävissä erityisesti kanavointinsa 16 osalta. Siten erään sovellusmuodon mukaan kanavoinnin 16 koko on säädettävissä. Tällöin esimerkiksi levyjen 18.1, 18.2 välistä etäisyyttä eli kanavien 32.1, 32.2 poikkileikkausta voidaan muuttaa. Esimerkik30 si metallia olevien levykappaleiden 18.1, 18.2 välissä olevaa palotilaa voidaan siten joko leventää tai kaventaa sen mukaan, paljonko lämpöä halutaan siirtää konvektiolla ilma-/palokaasu/vesihöyrymassan mukana tulisijan 30 savukanaviin 27 tai varaaville pinnoille kauempana palamisesta ja tulipesästä 24.Figure 4 shows another application example of the device 10 in a basic cross-section. This device 10 is adjustable, in particular with regard to its channelization 16. Thus, according to one embodiment, the size of the channelization 16 is adjustable. In this case, for example, the distance between the plates 18.1, 18.2, i.e. the cross section of the channels 32.1, 32.2, can be changed. Thus, the combustion space between the metal plate pieces 18.1, 18.2 can thus be either widened or narrowed depending on how much heat is to be transferred by convection with the air / combustion gas / water vapor mass into the flue ducts 27 or storage surfaces of the fireplace 30 away from combustion and furnace 24.

20175599 prh 13-11-201820175599 prh 13-11-2018

Esitetyssä sovellusmuodossa peltiä olevat levykappaleet 18.1,In the embodiment shown, the sheet metal pieces 18.1,

18.2 on kiinnitetty toisiinsa säädettävillä pulteilla 45, jotka näkyvät myös esimerkiksi kuvissa 3a ja 3b. Peltien välissä on kaksi mutteria 45, joilla peltien välistä etäisyyttä voi- daan säädellä sen mukaan, paljonko kulkeutuvaa lämpöä halutaan siirtää tulipesän 30 kauempana oleviin rakenteisiin virtauksen mukana ja paljonko halutaan säteilyttää suoraan rakenteisiin 35.1 - 35.3 tulisijan 30 tulipesän 24 ympärillä. Mutterit 45 voivat olla esimerkiksi siten, että ne mahdollistavat kana10 vointiin 16 kuuluvien kanavien 32.1, 32.2 korkeuden säädön palokaasujen 14 virtaussuunnassa. Tällöin kanavien 32.1, 32.2 korkeudet voivat erota toisistaan esimerkiksi sisäänmenojen 19 ja ulostulojen 21 välillä.18.2 is fastened to each other by adjustable bolts 45, which are also shown, for example, in Figures 3a and 3b. There are two nuts 45 between the dampers, with which the distance between the dampers can be adjusted according to how much heat is transferred to the distal structures of the furnace 30 with the flow and how much is desired to radiate directly to the structures 35.1 to 35.3 around the hearth 24 of the fireplace 30. The nuts 45 can be, for example, in such a way that they allow the height of the ducts 32.1, 32.2 belonging to the duct 10 to be adjusted in the flow direction of the combustion gases 14. In this case, the heights of the channels 32.1, 32.2 can differ from each other, for example, between the inputs 19 and the outputs 21.

Ylöspäin säteilevää lämpöä voidaan lisätä tekemällä poikkileikkausta katsottuna peltien keskikohtaan reikiä. Rei'istä kuuma palokaasu pääsee nousemaan ylöspäin kiertämättä palokanavan kautta. Edullisempi tapa on kuitenkin kasvattaa peltien välistä etäisyyttä D toisistaan ja ohjata pääosa palokaa20 suista kulkemaan peltien väliin muodostuneen palokanavan kautta .The heat radiating upwards can be increased by making a cross-section when viewed from the center of the dampers with holes. From the holes, the hot combustion gas can rise upwards without circulating through the fire duct. However, a more preferred way is to increase the distance D between the dampers and to direct the majority of the fire ducts to pass through the fire duct formed between the dampers.

Laitteen 10 lisäksi eräs toinen keksinnön kohde on sovitelma, jota selitettiin jo esimerkiksi kuvan 1 yhteydessä tulisijanIn addition to the device 10, another object of the invention is an arrangement, which was already explained, for example, in connection with Figure 1, a fireplace

30 osiin viitaten. Sovitelmaan kuuluu laite 10, joka voi olla jonkin jo edellä esitetyn laitteen 10 mukainen.30 with reference to parts. The arrangement includes a device 10, which may be in accordance with one of the devices 10 already described above.

Sovitelmaa voidaan hyödyntää esimerkiksi tulisijojen 30 ensiasennuksissa. Lisäksi sovitelmaa voidaan hyödyntää myös jäl30 kiasennuksena. Laite 10 voidaan jälkiasentaa yksinkertaisesti esimerkiksi mihin tahansa perinteiseen pystymallin tulisijaan 30 tai avotakkaan. Lisäksi laitetta 10 ja sovitelmaa voidaan yhtä lailla hyödyntää esimerkiksi myös takkasydämissä ja vastaavissa rakenteissa, joiden avulla voidaan toteuttaa tulisija 35 30.The arrangement can be utilized, for example, in the initial installation of fireplaces 30. In addition, the arrangement can also be used as a retrofit. The device 10 can be simply retrofitted to, for example, any conventional vertical fireplace 30 or open fireplace. In addition, the device 10 and the arrangement can equally be utilized, for example, in hearths and similar structures, by means of which a fireplace 35 30 can be realized.

20175599 prh 13-11-201820175599 prh 13-11-2018

Laite 10 voidaan lisätä myös syvyyssuunnassa luukusta 36 perään päin katsottuna hyvin mataliin tulisijoihin, joissa luukun 36 rakenteet ovat kovilla rajun lämpösäteilyn vuoksi. Kun 5 tällaiseen tulisijaan asennetaan esimerkiksi kallistuvasti järjestetty laite, lämpö kohdentuu ja siirtyy kaikkialle muualle paitsi luukkuun 36 ja tulisijan 30 varaus-/luovutuskyky kasvaa entisestään.The device 10 can also be added in the depth direction from the door 36 to the rear to very shallow fireplaces where the structures of the door 36 are hard due to severe heat radiation. When a tilting device is installed in such a fireplace, for example, the heat is directed and transferred everywhere except to the door 36 and the charging / delivery capacity of the fireplace 30 is further increased.

Laitteen 10 ja sovitelman lisäksi keksintö koskee myös tulisijaa 30, takkasydäntä tai vastaavaa, johon kuuluu keksinnön mukainen sovitelma.In addition to the device 10 and the arrangement, the invention also relates to a fireplace 30, a hearth or the like, which includes an arrangement according to the invention.

Edellä olevan lisäksi keksintö koskee myös menetelmää poltto15 aineen 12 polttamiseksi tulisijassa 30. Menetelmässä polttoainetta 12 poltetaan tulisijan 30 tulipesässä 24 panospolttoperiaatteella. Lisäksi menetelmässä tulipesän 24 palotilaa V rajoitetaan polttoaineen 12 palamisen edetessä. Tällöin voidaan lisäksi polttoaineen 12 palamisessa muodostuvaa lämpöä sätei20 lyttää takaisin kohti polttoainetta 12 polttoaineen 12 päälle tulipesän 24 palotilaan V järjestetyllä rakenteella 13, johon kuuluu säteilevä pinta 11. Rakenne 13 pintoineen 11 voi liikkua palavan polttoaineen 12 mukana sen määrän muuttuessa esimerkiksi seuraten sitä ja vielä erityisemmin palavan polttoai25 neen 12 pintaa tulipesän 24 palotilan V kokoa pienentäen.In addition to the above, the invention also relates to a method for burning fuel 15 in a fireplace 30. In the method, fuel 12 is burned in the furnace 24 of the fireplace 30 on the principle of batch combustion. In addition, in the method, the combustion space V of the furnace 24 is limited as the combustion of the fuel 12 progresses. In this case, the heat generated by the combustion of the fuel 12 can further be radiated back towards the fuel 12 on the fuel 12 by a structure 13 arranged in the combustion chamber V of the furnace 24, which includes a radiating surface 11. The structure 13 and its surfaces 11 can move with the combustible fuel 12 the 12 surfaces of the combustible fuel 25, reducing the size V of the combustion chamber 24 of the furnace.

Menetelmän yhteydessä esimerkiksi kiinteästi tulipesään 24 järjestetty laite 10 esimerkiksi nostetaan ylös, polttoaine 12 pakataan laitteen 10 rakenteen 13 alle ja sytytetään päältä.In connection with the method, for example, the device 10 arranged permanently in the furnace 24 is, for example, lifted up, the fuel 12 is packed under the structure 13 of the device 10 and ignited.

Tämän jälkeen rakenne 13 vapautetaan, jolloin rakenne 13 voi laskeutua vapaasti esimerkiksi yhden tai useamman vastepalan varassa polttoaineen 12 yläpinnan mukana palon edetessä. Siten rakenne 13 lähestyy samalla myös tulipesän 24 arinaa. Toisin sanoen, rakenteella 13 samalla pienennetään tulipesän 24 paloThe structure 13 is then released, whereby the structure 13 can descend freely, for example on one or more abutments, with the upper surface of the fuel 12 as the fire progresses. Thus, the structure 13 also approaches the grate of the furnace 24 at the same time. In other words, structure 13 simultaneously reduces the fire in the furnace 24

20175599 prh 13-11-2018 tilaa V, joka jää laitteen 10 ja arinan väliin, jossa polttoaine 12 palaa.20175599 prh 13-11-2018 space V between the device 10 and the grate where the fuel 12 burns.

Lisäksi erään sovellusmuodon mukaan menetelmässä myös poltto5 aineen 12 palamisessa muodostuvia kaasuja 14 poltetaan palavasta polttoaineesta 12 erillään tulipesässä 24. Pitämällä liekit laitteeseen 10 muodostetussa palokanavassa 16 ohi virtaava ilma ei sido itseensä liekeistä lämpöä ja kaikki polttoaine 12 pääsee palamaan ennen jäähtymisen alkamista.In addition, according to one embodiment, the gases 14 formed in the combustion of the fuel 12 are also burned separately from the combustible fuel 12 in the furnace 24. By keeping the flames in the fire duct 16 formed in the device 10, the flowing air does not absorb flame heat and all fuel 12 can burn before cooling.

Keksinnön mukaisella ratkaisulla saadaan esimerkiksi puulämmitteisen tulisijan 30 tehonkuristus muuten kuin ilmamäärää säätelemällä siten, että hiukkaspäästöt pysyvät vähäisinä. Lisäksi on mahdollista saada myös liekin suojaus ohivirtaukselta 15 ja näin ollen puhtaampi palaminen. Rakenteen 13 sekä mahdollisten pinnan 11 ja kanavoinnin 16 avulla hiukkaset palavat tehokkaasti, koko polttoaine 12 syttyy paljon nopeammin ylhäältä alas asti ja näin ollen voidaan savukaasusta imaista suuri määrä lämpöä huoneeseen. Energian säästö on huomattava.With the solution according to the invention, for example, the power constraint of the wood-heated fireplace 30 is obtained other than by regulating the amount of air so that particulate emissions remain low. In addition, it is also possible to obtain flame protection from bypass 15 and thus cleaner combustion. With the help of the structure 13 and the possible surface 11 and ducting 16, the particles burn efficiently, the whole fuel 12 ignites much faster from top to bottom and thus a large amount of heat can be sucked into the room from the flue gas. Energy savings are considerable.

On ymmärrettävä, että edellä oleva selitys ja siihen liittyvät kuvat on tarkoitettu ainoastaan havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Keksintöä ei siten ole rajattu pelkästään edellä esitettyihin tai patenttivaatimuksissa määriteltyihin so25 vellusmuotoihin, vaan alan ammattimiehelle tulevat olemaan ilmeisiä monet erilaiset keksinnön variaatiot ja muunnokset, jotka ovat mahdollisia oheisten patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.It is to be understood that the foregoing description and the accompanying drawings are intended to illustrate the present invention only. Thus, the invention is not limited only to the embodiments set forth above or defined in the claims, but many different variations and modifications of the invention will be apparent to those skilled in the art which are possible within the scope of the inventive idea defined by the appended claims.

Claims

20175599 prh 28 -06- 2018

An apparatus for burning fuel for a fireplace, the fireplace (30) comprising a hearth (24) with a burner

5 a fuel (12) on which the device (10) can be arranged and which device (10) comprises a structure (13) which can be arranged on the fuel (12) adapted to variable limit the combustion space (V) of the furnace (24) as the fuel (12) burns and the structure (13) comprises

10 surface (11) adapted to radiate the heat generated in the combustion of the fuel (12) towards the fuel (12), characterized in that the device (10) further comprises ducting (16) to enhance the combustion of the gases (14) formed in the combustion of the fuel (12).

Device according to claim 1, characterized in that the structure (16) comprises a plate body (18.1) adapted to form said surface (11), which is adapted to form part of the channeling (13).

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the device (10) comprises support means (15) for keeping the distance (D) between the structure (13) and the fuel (12) adapted to burn as essentially constant as the combustion progresses.

Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that one or more focal points (17.1, 17.2) are arranged on the surface (11) of the structure (13) to form in the firebox (24).

Device according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the channeling (16) comprises, in addition to said surface (11) forming a plate body (18.1), a second plate body (18.2) between which the channeling (16) is arranged to form and 18.1, 18.2) is adjustable.

Device according to Claim 5, characterized in that

The structure (13) with its surfaces (11) and structures (18.1, 18.2) forming the channeling (16) is arranged to cover the main part of the horizontal cross-section of the furnace (24) in the furnace (24) to cover the combustible fuel (12).

Device according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the ducting (16) comprises two channels (32.1, 32.2) arranged substantially symmetrically with respect to the center line (31) of the furnace (24) and arranged to coincide with the center of the furnace (24).

15 areas.

20175599 prh 28 -06- 2018

Device according to one of Claims 3 to 10, characterized in that the inlet (19) of the ducting (16) is arranged, the device (10) mounted on the firebox (24), on the edge of the firebox (24).

20 and an outlet (21) in the middle of the furnace (24).

Device according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the device (10) comprises guide means (23) for enabling the structure (13) to lower evenly from the firebox.

25 (24) with the upper surface of the fuel (12), the guide means (23) comprising one or more elongate guides (33) on which the structure (13) is movably arranged to allow vertical movement of the furnace (24) on the structure (13).

Device according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the device (10) comprises means for orienting the structure (13) in a set manner as combustion proceeds, which means comprise means between the firebox (24) and the structure (13).

35 arranged hinges.

20175599 prh 28 -06- 2018

11. Arrangement for burning fuel in a fireplace to which the arrangement belongs

- furnace (24),

5 - a grate structure (25) arranged in the furnace (24), on which the fuel (12) adapted to be burned can be arranged,

- an access (26) arranged at the top of the furnace (24) for discharging the gases (14) formed during combustion

10 furnaces (24), characterized in that the arrangement comprises a device (10) according to one or more of claims 1 to 10.

12. Fireplace, hearth or similar incorporating a patent

An arrangement according to claim 11.

A method of burning fuel in a fireplace, wherein the fuel (12) is burned in the furnace (24) of the fireplace (30) on the principle of batch combustion so that the combustion space of the furnace (24)

20 (V) is limited by the structure (13) as the combustion of the fuel (12) proceeds by radiating with the structure (13) the heat generated in the combustion of the fuel (12) per fuel (12), characterized in that the combustion of the gases (14) (13) with audible25 la channelization (16).