FI129332B - Palamisilmakasetti, tulisija palamisilmakasetilla, menetelmä palamisilman syöttämiseksi ja palamisilmakasetin jälkiasennussarja - Google Patents
Palamisilmakasetti, tulisija palamisilmakasetilla, menetelmä palamisilman syöttämiseksi ja palamisilmakasetin jälkiasennussarja Download PDFInfo
- Publication number
- FI129332B FI129332B FI20205176A FI20205176A FI129332B FI 129332 B FI129332 B FI 129332B FI 20205176 A FI20205176 A FI 20205176A FI 20205176 A FI20205176 A FI 20205176A FI 129332 B FI129332 B FI 129332B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- air
- combustion
- cartridge
- cassette
- primary
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24B—DOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
- F24B5/00—Combustion-air or flue-gas circulation in or around stoves or ranges
- F24B5/02—Combustion-air or flue-gas circulation in or around stoves or ranges in or around stoves
- F24B5/021—Combustion-air or flue-gas circulation in or around stoves or ranges in or around stoves combustion-air circulation
- F24B5/026—Supply of primary and secondary air for combustion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
- F23B60/00—Combustion apparatus in which the fuel burns essentially without moving
- F23B60/02—Combustion apparatus in which the fuel burns essentially without moving with combustion air supplied through a grate
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
- F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L1/00—Passages or apertures for delivering primary air for combustion
- F23L1/02—Passages or apertures for delivering primary air for combustion by discharging the air below the fire
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L15/00—Heating of air supplied for combustion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L9/00—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel
- F23L9/02—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel by discharging the air above the fire
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24B—DOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
- F24B1/00—Stoves or ranges
- F24B1/18—Stoves with open fires, e.g. fireplaces
- F24B1/185—Stoves with open fires, e.g. fireplaces with air-handling means, heat exchange means, or additional provisions for convection heating ; Controlling combustion
- F24B1/189—Stoves with open fires, e.g. fireplaces with air-handling means, heat exchange means, or additional provisions for convection heating ; Controlling combustion characterised by air-handling means, i.e. of combustion-air, heated-air, or flue-gases, e.g. draught control dampers
- F24B1/19—Supplying combustion-air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24B—DOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
- F24B1/00—Stoves or ranges
- F24B1/18—Stoves with open fires, e.g. fireplaces
- F24B1/191—Component parts; Accessories
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
- F23C2900/06041—Staged supply of oxidant
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
- Air Supply (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Abstract
Keksintö kohdistuu palamisilmakasettiin (10), joka johtaa palamisilmaa eri korkeuksille tulisijan tulipesään. Palamisilmakasetti (10) käsittää onton primaari-ilmakasetin (11) ja primaari-ilmakasettiin ilmanvirtauksellisesti kytketyn ainakin yhden onton sekundaari-ilmakasetin (12), sekä ilmanottoaukon (35). Ilmanottoaukon (35) kautta palamisilmaa on järjestetty virtaamaan primaari-ilmakasetin (11) sisään ja edelleen tulipesän alaosaan primaari-ilmakasetin (11) päälle järjestettävän puupanoksen alle primaari-ilmansyöttörei’istä (15) sekä ainakin yhden sekundaari-ilmakasetin (12) sisään esilämpenemään, ja josta sekundaari-ilmakasetista (12) esilämmitetty sekundaari-ilma on järjestetty virtaamaan tulipesään ainakin niistä sekundaari-ilmansyöttörei’istä (16), jotka ovat primaari-ilmakasetin (11) päällä palavan puupanoksen yläpalotilan korkeudella. Keksintö kohdistuu lisäksi tulisijaan (50), joka käsittää palamisilmakase15 tin (10), menetelmään palamisilman syöttämiseksi tulisijan (50) tulipesässä palavalle puupanokselle eri korkeuksille tulipesää palamisilmakasetilla (10) sekä tulisijan (50) palamisilmakasetti-jälkiasennussarjaan.
Description
Palamisilmakasetti, tulisija palamisilmakasetilla, menetelmä palamisilman syöttämiseksi ja palamisilmakasetin jälkiasennussarja Tekniikan ala
Nyt esillä oleva keksintö koskee palamisilmakasettia tulisijaa varten, tulisijaa, joka käsittää keksinnön mukaisen palamisilmakasetin, menetelmää palamisil- man syöttämiseksi tulisijan tulipesässä palavalle puupanokselle eri korkeuk- sille tulipesää, sekä keksinnönmukaisen tulisijan palamisilmakasetti-jälkiasen- — nussarjaa.
Taustaa Puun polttamisesta tulisijoissa aiheutuvia päästöjä on pyritty vakavasti rajoit- — tamaan ilman laadun parantamiseksi.
Kun tulisijassa käytetään tavanomaista arinaa ja arinalle sijoitetaan poltettavaksi puupanos, esimerkiksi pilkottuja polt- topuita, ainoa palamisilma on usein primaari-ilma, joka kulkee puupanoksen alapuolelle järjestetyn arinan läpi.
Tästä puupanoksesta vapautuvat kaasut pa- lavat puupanoksen mukana; mikä edelleen lisää puupanoksen lämpöä, joka — puolestaan lisää kaasuuntumista.
Tämän vuoksi primaari-ilma ei riitä poltta- maan kaikkia vapautuneita kaasuja, ja näin ollen suuri määrä hiilivetyjä ja no- kea jää palamatta tulisijassa.
Tällainen riittämättömällä hapensaannilla poltta- minen voi synnyttää toivottua suurempia puun polttamisesta aiheutuvia pääs- töjä.
Puun polttamisesta johtuva päästöongelma on vieläkin suurempi, kun —puupanosta lisätään hehkuvan hiilloksen päälle puun palamisprosessin ai- N kana. & S On olemassa myös ratkaisuja, joissa palamisilma käsittää primaari-ilman li- 3 säksi sekundaari-ilmaa, joka tuodaan puupanoksen yläpuolelle erillisillä put- z 30 — kisto- tai kasettiratkaisuilla.
Tällaisilla ratkaisulla on voitukin vähentää tulisijo- c jen pienhiukkas- ja häkäpäästöjä sekä palamattomien orgaanisten aineiden = päästöjä.
Ilmaston kannalta tulisijojen tuottamien pienhiukkaspäästöjen; häkä- S päästöjen sekä palamattomien orgaanisten aineiden määrän entistä suurempi N vähentäminen olisi edullista.
Julkaisussa F1123547 on kuvattu kiinteän kappalemaisen polttoaineen poltin, joka poltin käsittää rungon, rungon yläosassa olevan ainakin yhden palokaa- sujen poistoaukon palokaasujen poistamiseksi, arinan, polttoainealueen ari- nan yläpuolella ja paloalueen polttoainealueen yläpuolella ja joka poltin on si- —joitettavissa tulisijaan sekä menetelmä kiinteän polttoaineen polttamiseksi polttimessa.
GB548026 kuvaa laitteen ilman syöttämiseksi takkoihin.
Laite käsittää putki- maisen runko -osan, joka on sijoitettu arinan päälle ja jonka toinen pää on si- — joitettu niin, että ilma pääsee laitteen sisään takan edestä.
Ilma lämpenee lait- teessa ja virtaa lämmenneenä tulipesään.
CH 240716 kuvataan menetelmä ja laite lämmitetyn palamisilman syöttä- miseksi tulisijan tulipesässä palavalle polttoainepanokselle tulipesän (F) eri — korkeuksille.
Yhteenveto Nyt on keksitty palamisilmakasetti tulisijaa varten johtamaan palamisilmaa tu- — lisijaan; primaari-ilmaa johdetaan puupanoksen alta tulisijan alaosaan pala- misilmakasetin primaari-ilmakasetista ja palamisilmakasetin sekundaari-ilma- kasetista johdetaan siellä esilämmitettyä sekundaari-ilmaa ylempään osaan tulisijan tulipesää, kulloisenkin yläpalotilan korkeudelle, joko yhdeltä, kahdelta tai kolmelta tulisijan sivulta.
Sekundaari-ilman johtaminen useille eri korkeuk- — sille tulipesän sisällä palavan puupanoksen yläpalotilan korkeuden mukaan N mahdollistaa riittävän hapensyötön palavan puupanoksen päälle koko poltto- N prosessin ajan; puunpolton alkuvaiheesta lähtien, kun tuli sytytetään ja kun 3 puupanos on korkea, aina puunpolton loppuvaiheeseen, kun puupanos on pa- 3 lanut matalaksi hiillokseksi.
Palamisilmakasetti käsittää lisäksi ilmansäätimen, z 30 joka on sovitettu säätämään primaari-ilmansyöttöreikien kokoa niin, että tuli- c pesään syötettävän primaari-ilman määrä vähenee sekä sulkemaan primaari- = ilmansyöttöreiät kokonaan, jotta tulipesään palamisilmakasetista syötettävä S palamisilma on ainoastaan esilämmitettyä sekundaari-ilmaa.
Keksintö koskee N myös menetelmää palamisilman syöttämiseksi tulisijaan, tulisijaa, joka käsit- — tää palamisilmakasetin, sekä palamisilmakasetti-jälkiasennussarjaa.
Keksintö kohdistuu palamisilmakasettiin, joka johtaa palamisilmaa eri korkeuk- sille tulisijan tulipesään.
Palamisilmakasetti käsittää onton primaari-ilmakase- tin ja primaari-ilmakasettiin ilmanvirtauksellisesti kytketyn ainakin yhden onton sekundaari-ilmakasetin.
Palamisilmakasetin alaosan ilmanottoaukon kautta —palamisilmaa on järjestetty virtaamaan primaari-ilmakasetin sisään ja edelleen tulipesän alaosaan primaari-ilmakasetin päälle järjestettävän puupanoksen alle primaari-ilmansyöttörei'istä sekä ainakin yhden sekundaari-ilmakasetin si- sään esilämpenemään.
Sekundaari-ilmakasetista esilämmitetty sekundaari- ilma virtaa tulipesään ainakin niistä sekundaari-ilmansyöttörei'istä, jotka ovat — primaari-ilmakasetin päällä palavan puupanoksen yläpalotilan korkeudella.
Palamisilmakasetti käsittää lisäksi ilmansäätimen, joka on sovitettu säätämään primaari-ilmansyöttöreikien kokoa niin, että tulipesään syötettävän primaari-il- man määrä vähenee sekä sulkemaan primaari-ilmansyöttöreiät kokonaan, jotta tulipesään palamisilmakasetista syötettävä palamisilma on ainoastaan — esilämmitettyä sekundaari-ilmaa.
Erään suoritusmuodon mukaan sekundaari-ilmansyöttöreikiä on järjestetty se- kundaari-ilmakasettiin ainakin kahdelle eri korkeudelle.
Erään suoritusmuodon mukaan sekundaari-ilmansyöttöreikiä on järjestetty sekundaari-ilmakasettiin — usealle eri korkeudelle.
Erään suoritusmuodon mukaan sekundaari-ilmansyöt- töreikiä on järjestetty sekundaari-ilmakasettiin usealle eri korkeudelle, sekun- daari-ilmakasetin alaosasta sekundaari-ilmakasetin yläosaan asti.
Erään suo- ritusmuodon mukaan, palamisilmakasetin ilmanottoaukko on järjestetty pri- maari-ilmakasetin alle tai alaosaan.
Erään suoritusmuodon mukaan palamisil- — makasetin ilmanottoaukko käsittää ainakin yhden rajoittimen rajoittamaan pri- N maari-ilmakasettiin virtaavan ilman määrää.
Erään suoritusmuodon mukaan N palamisilmakasetti käsittää kaksi tai kolme sekundaari-ilmakasettia, jotka on 3 ilmanvirtauksellisesti kytketty primaari-ilmakasettiin siten, että palamisilma vir- 3 taa primaari-ilmakasetista mainittuun kahteen tai kolmeen sekundaari-ilmaka- z 30 — settiin.
Erään suoritusmuodon mukaan palamisilmakasetti käsittää korotuksen c sekundaari-ilmakasetin alla. ™~ S Keksintö kohdistuu lisäksi tulisijaan, joka käsittää keksinnön ja sen eri suori- N tusmuotojen mukaisen palamisilmakasetin.
Keksintö kohdistuu vielä lisäksi menetelmään palamisilman syöttämiseksi tuli- sijan tulipesässä palavalle puupanokselle, eri korkeuksille tulipesää. Mene- telmä käsittää seuraavia vaiheita: vastaanotetaan palamisilmaa palamisilma- kasettiin palamisilmakasetin alaosaan järjestetyn ilmanottoaukon kautta. Pa- lamisilmakasetissa palamisilma jakautuu primaari-ilmaan ja sekundaari-il- maan, primaari-ilmaa syötetään puupanoksen alle primaari-ilmakasetin pri- maari-ilmansyöttöreikien kautta, sekundaari-ilmaa esilämmitetään sekundaari- ilmakasetissa ja esilämmitetty sekundaari-ilma syötetään tulisijaan ainakin nii- den ilmansyöttöreikien kautta, jotka ovat palavan puupanoksen yläpalotilan — korkeudella. Menetelmässä lisäksi säädetään primaari-ilmansyöttöreikien ko- koa palamisilmakasetin ilmansäätimellä niin, että tulipesään syötettävän pri- maari-ilman määrä vähenee tai niin, että tulipesään palamisilmakasetista syö- tettävä palamisilma on ainoastaan esilämmitettyä sekundaari-ilmaa.
— Erään suoritusmuodon mukaan menetelmässä lisäksi kierrätetään sekun- daari-ilmaa sekundaari-ilmakasetin ilmanjakajan ympäri lämmitettäessä se- kundaari-ilmaa sekundaari-ilmakasetissa ennen sekundaari-ilman syöttämistä tulipesässä palavan puupanoksen yläpalotilaan. Erään suoritusmuodon mu- kaan menetelmässä lisäksi vaihdetaan esilämmitetyn sekundaari-ilman syöt- — tämisessä käytettävät ilmansyöttöreiät ilmansyöttöreikiin, jotka ovat tasolla, joka vastaa tulipesässä palavan puupanoksen kulloistakin yläpalotilaa. Erään suoritusmuodon mukaan menetelmässä lisäksi suljetaan palamisilmakasetin primaari-ilmansyöttöreiät, ja jatketaan ainoastaan sekundaari-ilman syöttöä.
— Keksintö kohdistuu vielä edellisten lisäksi tulisijan palamisilmakasetti-jälki- N asennussarjaan, jossa palamisilmakasetti-jälkiasennussarja käsittää keksin- N nön ja sen eri suoritusmuotojen mukaisen palamisilmakasetin.
3 = Piirustusten lyhyt kuvaus E 30 o Keksinnön eri suoritusmuotoja selostetaan seuraavassa tarkemmin viittaa- = malla oheisiin piirustuksiin, joissa
S N kuva 1a esittää yläviistosta keksinnön erään suoritusmuodon mukaista pa- lamisilmakasettia perspektiivikuvana,
kuva 1b esittää yläviistosta keksinnön erään suoritusmuodon mukaista pa- lamisilmakasettia perspektiivikuvana, kuva 2a esittää perspektiivikuvana ylhäältäpäin erään suoritusmuodon 5 mukaista palamisilmakasettia, kun primaari-ilmansyöttöreiät ovat auki, kuva 2b esittää kuvan 2a palamisilmakasettia, kun primaari-ilmansyöttö- reiät ovat kiinni, kuva 3a esittää ylhäältäpäin keksinnön erään suoritusmuodon mukaista palamisilmakasettia, kuva 3b esittää poikkileikkauskuvan kuvan 3a palamisilmakasetista linjan A-A kohdalta, kuva 3c esittää poikkileikkauskuvan kuvan 3a palamisilmakasetista linjan B-B kohdalta, kuva 3d esittää alhaaltapäin kuvan 3a palamisilmakasetista erään suori- tusmuodon, kuva 3e esittää poikkileikkauskuvan kuvan 3d palamisilmakasetista linjan C-C kohdalta, N kuva 3f esittää alhaaltapäin kuvan 3a palamisilmakasetista toisen vaihto- N ehtoisen suoritusmuodon, = s kuvat 4a-f esittävät kukin perspektiivikuvana yläviistosta keksinnön erään z 30 suoritusmuodon mukaista palamisilmakasettia, a
O = kuva 5a esittää edestäpäin tulisijaa, joka käsittää keksinnön erään suori-
LO S tusmuodon mukaisen palamisilmakasetin,
N kuva 5b esittää keksinnön kuvan 5a tulisijan poikkileikkauksen linjaa D-D pitkin,
kuvat 6a—d esittävät kukin poikkileikkauskuvana sivusuunnasta puupanoksen palamisprosessia keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen pa- lamisilmakasetin yhteydessä; kuva 7a esittää edestäpäin keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen palamisilmakasetin ja sen ilmavirtoja, kuva 7b esittää ylhäältäpäin kuvan 7a palamisilmakasetin ja sen ilmavir- toja, kuva 8 esittää poikkileikkauskuvana keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen palamisilmakasetin vastaavasta kohdasta kuin kuvassa 3a esitetty linja B-B, kuva 9a esittää perspektiivikuvana etuviistosta keksinnön erään suoritus- muodon mukaisen palamisilmakasetin arinattomalle tulisijalle, kuva 9b esittää perspektiivikuvana etuviistosta keksinnön erään suoritus- muodon mukaisen palamisilmakasetin arinattomalle tulisijalle, Kuva 9c — esittää perspektiivikuvana etuviistosta kuvan 9a suoritusmuodon mukaisen palamisilmakasetin, Kuva9d — esittää perspektiivikuvana etuviistosta kuvan 9c suoritusmuodon N mukaisen palamisilmakasetin,
N 3 kuva 10 esittää erään menetelmän palamisilman syöttämiseksi tulisijaan 3 eri korkeuksille, E 30 o kuva 11a — esittää perspektiivikuvana yläviistosta keksinnön erään suoritus- = muodon mukaista palamisilmakasettia kiukaalle,
S | kuva 11b — esittää perspektiivikuvana yläviistosta keksinnön erään suoritus- muodon mukaista palamisilmakasettia kiukaalle, ja kuva 11c — esittää perspektiivikuvana yläviistosta keksinnön erään suoritus- muodon mukaista palamisilmakasettia kiukaalle. — Yksityiskohtainen kuvaus Tulisija voi tarkoittaa tavallisia tulisijoja, lämpöä varaavia tulisijoja, kamiinoita, takkasydämiä, avotakkoja ja kiukaita, joita käytetään omakotitalojen tai muiden rakennusten tai tilojen lämmittämiseen. Puiden polttaminen tulisijoissa aiheut- taa kuitenkin puun palamisesta syntyviä päästöjä ja hiukkasia, joskus jopa merkittäviä määriä, jos puupanokselle ei ole saatavilla riittävää määrä ilmaa eli happea. Ilmaston kannalta katsottuna puun palaessa, etenkin ei-puhtaasti, syntyvät — päästöt ja hiukkaset sekä ilma ilmastonmuutosta kiihdyttävä musta hiili, ovat tulisijojen. puunpolttoprosessien ei-toivottu sivutuote. Esimerkiksi kun tuli- sijassa käytetään tavanomaista rakoarinaa ja tuolle arinalle sijoitetaan puupa- nos, esimerkiksi polttopuita, voi puupanoksen alle sijoitetun arinan läpi kulkeva primaari-ilma olla ainoa puunpolttoprosessin palamisilma. Tällöin puupanok- — sesta vapautuvat kaasut palavat puupanoksen mukana, mikä edelleen lisää puupanoksen lämpöä, joka puolestaan lisää kaasuuntumista. Eikä primaari- ilma yleensä riitä kaikkien näiden vapautuneiden kaasujen polttamiseen. Päästöongelma vielä kasvaa entisestään, kun uutta polttopuuta lisätään kuu- man puupanoksen hiilloksen päälle palamisprosessin aikana.
N Järjestämällä puupanoksen polttamiselle riittävä määrä ilmaa, paitsi puupa- N noksen alle (primaari-ilma), myös erityisesti juuri puupanoksen yläpuolelle eli 3 ns. tulen yläpalotilaan, missä liekit ovat ja missä puun kaasuuntuneiden ainei- 3 den palaminen tapahtuu (sekundaari-ilma), voidaan puun palamisesta synty- E 30 — vien hiukkasten määrää vähentää jopa 90 %. Tällainen palamisilman johtami- c nen sinne, missä sitä kulloinkin eniten tarvitaan, voidaan toteuttaa nyt esillä = olevan keksinnön suoritusmuotojen mukaisella palamisilmakasetilla, joka toi- S mittaa palamisilmaa, joka koostuu sekä primaari- että sekundaari-ilmasta, eri | korkeuksille tulipesään. Palamisilmakasetti käsittää vaakasuuntaisen esim. ra- — koarinan päälle sijoitettavan onton primaari-ilmakasetin, jonne palamisilmaa virtaa palamisilmakasetin alta esim. rakoarinan aukoista palamisilmakasetin ilmanottoaukon/-aukkojen kautta, joka/jotka on järjestetty primaari-ilmakasetin alapuolelle ja/tai alaosaan.
Primaari-ilman osuus palamisilmakasettiin virran- neesta palamisilmasta poistuu primaari-ilmakasetista. primaari-ilmansyöttö- reikien kautta, jotka on järjestetty primaari-ilmakasetin yläpintaan, jonka päällä puupanosta poltetaan.
Primaari-ilmakasetista ei virtaa primaari-ilmaa tuli- pesään muualta kuin sen yläpinnan ilmansyöttörei'istä, ei esim. primaari-ilma- kasetin sivuilta tai etuosasta.
Vaakatasossa olevan primaari-ilmakasetin lisäksi palamisilmakasetti käsittää ainakin yhden yleensä pystysuoran onton sekun- daari-ilmakasetin, jonne sekundaari-ilman osuus palamisilmasta virtaa esiläm- — piämään esimerkiksi primaari-ilmakasetin läpi.
Sekundaari-ilmakasetti tai -ka- setit voi olla myös kulmassa primaari-ilmakasettiin nähden siten, että kasetti tai kasetit kallistuvat poispäin primaari-ilmakasetista eli palamisilmakasetin keskiosasta.
Sekundaari-ilmakasetissa on sekundaari-ilmansyöttöreikiä eri korkeuksilla sekundaari-ilmakasetin niin sanotussa etupinnassa, joka on kohti — tulipesää, kun palamisilmakasetti on tulipesässä, ja näin sekundaari-ilmaka- setti pystyy aina johtamaan turbulenttista ilmavirtaa/happea palavan puupa- noksen tulen yläpalotilan tasolle, jonka korkeus siis riippuu puun palamispro- sessin vaiheesta sekä/tai primaari-ilmakasetin päällä olevan polttopuupanok- sen määrästä.
Esilämmitetyllä sekundaari-ilman syötöllä varmistetaan pala- — vasta puupanoksesta syntyvien kaasujen mahdollisimman täydellinen palami- nen, järjestämällä kaasuille yläpalotilaan oikea/riittävä määrä happea palaa.
Mitä turbulenttisempaa sekundaari-ilmavirtaus on, sitä paremmin kaasut ja pa- lamisilma sekoittuvat tulipesässä ja sitä puhtaampaa palaminen on.
Näin ollen nyt esillä olevan keksinnön suoritusmuotojen mukainen palamisilmakasetti ha- — pettaa puun palamisprosessia entistä tehokkaammin, jolloin syntyy entistä vä- N hemmän päästöjä ja hiukkasia, koska puupanos palaa tehokkaammin ja puh- N taammin, kun ilmaa johdetaan paitsi puupanoksen alta, myös tulen yläpaloti- 3 laan, liekkeihin.
Ilmansyöttöreikien halkaisija voi olla sekä primaari- että se- 3 kundaari-ilmakaseteissa esimerkiksi 2-30mm, esimerkiksi 10mm, 15mm tai z 30 20mm.
Ilmansyöttörei'illä voi myös joissain suoritusmuodoissa olla kaulukset c kasettien pinnasta poispäin.
Lisäksi joissain suoritusmuodoissa, kasettien il- = mansyöttöref'illä voi olla eri halkaisija kuin muilla ilmansyöttöref'illä tai ilman- S syöttörei'illä, jotka ovat eri korkeudella sekundaari-ilmakasetissa.
Sekundääri- | ilmakasetin ilman syöttöreikien pinta-alan tulee olla pienempi tai yhtä suuri kuin —sekundaari-ilmakasetin alaosan ilmanottoaukon, jonka kautta ilma virtaa se-
kundaari-ilmakasettiin, pinta-ala, jotta saadaan aikaseksi palamisilman ja kaa- sujen sekoittuminen tulipesässä, sekundaari-ilman tehokas esilämmitys se- kundaari-ilmakasetissa, sekä tarpeeksi suuri tilavuusvirta sekundaari-ilmaka- settiin.
Näin ilman virtaus sekundaari-ilmakasetin läpi kiihtyy ja tulipesään saa- daan riittävä sekundaari-ilmamäärä oikeaan paikkaan palamisprosessia kulla-
kin palamisprosessin palamishetkellä.
Nyt esillä olevan keksinnön suoritusmuotojen mukaisen palamisilmakasetin toiminta perustuu siis palamisprosessin hapettamiseen polton vaiheen mu- — kaan eli polton vaiheistukseen, palamisilman ja -kaasujen turbulenttiseen se- koittamiseen, ilman tehokkaaseen toimittamiseen yläpaloalueelle, sekä sekun- daari-ilman esilämmitykseen.
Nämä yhdessä oikealla tavalla optimoituina alentavat kokonaispäästöjä, kaasujen, hiukkasten ja mustan noen määrää.
Polton vaiheistuksella tarkoitetaan primaari- ja sekundaari-ilmavirtojen syöttö- — jen suhdetta paloalueelle ja se voidaan toteuttaa palamisilmakasetin primaari- ilmakasetin ja ainakin yhden sekundaari-ilmakasetin avulla, jonka sisällä ole- vaa sekundaari-ilmaa lämmitetään paloprosessin avulla ennen sekundaari-il- man syöttöä tulipesään.
Esilämmitetty sekundaari-ilma vähentää osaltaan puun poltossa syntyviä päästöjä.
Primaari-ilmakasetin päällä tapahtuvasta pa- —loprosessista vapautuva lämpöenergia lämmittää sekundaari-ilmakasettien si- sällä olevaa ilmamassaa säteilylämmöllä, sekä konvektiolla.
Suurempi ja no- peutunut ilmavirtaus sekundaari-ilmakasettiin johtuu lämpötilamuutoksen ai- heuttamasta ilman tilavuuden lämpölaajenemisesta sekundaari-ilmakasetissa, hormi-ilmiön aiheuttamasta alipaineesta koko tulipesässä sekä näiden yhteis- — vaikutuksesta ja siksi sekundaari-ilmakasetin syöttöreikien pinta-alan suh- N teella sekundaari-ilmakasetin alaosan ilmanottoaukon pinta-alaan on merkit- N tävä vaikutus ilman nopeuteen sekundaari-ilmakasetin sisällä.
Tämä luo 3 paine-eroa tulipesän ja sekundaari-ilmakasetin välille, sekä sekundaari-ilma- 3 kasetin ja sen ilmanottoaukon eli sekundaari-ilmakasetin alaosan, välille.
Sää- z 30 tamalla sekundaari-ilmakasetin ilmanottoaukon eli sekundaari-ilmakasetin ala- c osassa olevan reiän, josta ilma virtaa sekundaari-ilmakasettiin, pinta-alan suh- = detta primaari-ilmakasetin ilmaottoaukon eli palamisilmakasetin ilmanottoau- S kon pinta-alaan, sekä säätämällä näiden pinta-alojen suhdetta sekundaari-il- N makasetin ja tulipesän lämpötilojen muutokseen, voidaan polttoprosessia op-
timoida entistä vähäpäästöisemmäksi. Ilmamäärien säätäminen polttoproses- sille on helpompaa, kun käytössä on rakoarinan sijaan keksinnön mukainen primaari-ilmakasetti.
—Ilmavirran turbulenttisuus lisääntyy voimakkaammin palamisilmakasettien su- pistuksissa, jotka myös nopeuttavat ilmavirtausta. Palamisilmakasetilla ja -ka- setissa ilmavirtaa voidaan kuristaa ilmanottokanavassa eli primaari-ilmakase- tin ilmanottoaukolla, järjestämällä sen pinta-ala pienemmäksi kuin primaari-il- makasetin poikkileikkauksen pinta-ala. Ilmaa voidaan kuristaa edelleen sekä — primaari-, että sekundaari-ilmansyöttöreti'illä. Kuristusten avulla voidaan siis vahvistaa ilmavirran turbulenttisuutta ja lisätä ilmavirran nopeutta, mikä edes- auttaa puunpoltossa syntyvien kaasujen ja palamisilman sekoittumista keske- nään tulipesässä ja siten osaltaan vähentää päästöjen muodostumista.
— Ilman toimittaminen tulipesään tapahtuu primaari- ja sekundaari-ilmansyöttö- rei'istä, joiden avulla voidaan toimittaa riittävästi happea useaan yksittäiseen polttopisteeseen tulipesässä. Ilmansyöttöreiät sijaitsevat palamisilmakase- tissa X- ja Y- akselien suuntaisesti, jolloin ilmaa pystytään syöttämään koko- naisvaltaisesti koko puupanoksen alueelle. Eli palamisilmakasetti johtaa ilmaa — tulisijan tulipesän alaosaan puupanoksen alle primaari-ilmakasetin ilmansyöt- töref'illä ja eri korkeuksille tulipesään ainakin yhden sekundaari-ilmakasetin useille eri korkeuksille järjestetyillä ilmansyöttörei'illä. Kyky tuoda primaari-il- maa puupanoksen alle tulisijan eli tulipesän sisällä mahdollistaa ilman ja ha- pen riittävän syötön puupanoksen sytyttämisen yhteydessä. Ja kyky tuoda se- — kundaari-ilmaa eri korkeuksille tulisijan eli tulipesän sisällä mahdollistaa ilman N ja hapen riittävän syötön tulen yläpalotilaan eli polttopuukasan päälle koko N puunpolttovaiheen eli palamisprosessin ajan. Sekundaari-ilmakasetilla voi- 3 daan siis tuoda ilmaa puupanoksen päälle yläpalotilaan, puunpolttovaiheen 3 alusta lähtien, kun tuli sytytetään ja kun kasa on korkea, puunpolttovaiheen z 30 — loppuvaiheeseen, kun puupanos on palanut melkein hiillokseksi. Sekundaari- c ilmakasetti voi myös tuoda ilmaa polttopuupanoksen koko korkeudelle, jos pa- = nosta ei ole sijoitettu sekundaari-ilmansyöttöreikiä vasten, vaikka tehokkaim- S min ilmaa virtaa aina tulen yläpalotilaan. Nyt esillä olevan keksinnön suoritus- | muotojen mukainen palamisilmakasetti voi myös olla jälkiasennus- eli sanee- — raussarja tulisijalle, kun palamisilmakasetti nostetaan olemassa olevan arinan päälle siten, että primaari-ilmakasetti sijoittuu arinan päälle ja sekundaari-ilma- kasetti tai -kasetit tulipesän seiniä vasten, yhdelle, kahdelle tai kolmelle sivulle. Puupanoksen polttotila säilyy arinan kohdalla, mutta primaari-ilmakasetin päällä arinan sijaan. Keksinnon suoritusmuotojen mukainen palamisilmaka- — setti voi olla jälkiasennus- eli saneeraussarja myös arinattomalle tulisijalle. Täl- löin palamisilmakasetti on varustettu korotuksilla ja kasetti sijoitetaan tulisijan pohjalle. Tulee kuitenkin huomata, että keksinnön suoritusmuotojen mukainen palamisilmakasetti voi olla myös valmiiksi integroitu osa tulisijaa.
— Kuten edellä on jo mainittukin, kun puuta poltettaessa riittävä määrä ilmaa tuo- daan saataville juuri puupanoksen yläpuolelle, hiukkasten määrää voidaan vä- hentää jopa 90 %. Vaikka sekundaari-ilmakasetissa on useita ilmaänsyöttö- reikiä, joita puupanos ei peitä, tulen yläpalotila on se pääalue, johon sekun- daari-ilmaa pääasiassa johdetaan, koska tulen yläpalotilan pyörre tempaa se- — kundaari-ilman virtaamaan juuri niistä sekundaari-ilmansyöttöaukoista, jotka ovat sillä korkeudella tulipesää. Näin ollen sekundaari-ilmakasetin rakenne, jossa on useita ilmansyöttöreikiä järjestettyinä eri korkeuksille, soveltuu ilman tuottamiseen tulen yläpalotilaan kaikissa puun polton vaiheissa, alusta lop- puun, saaden näin palamisprosessin tehokkaammaksi ja puhtaammaksi. Se- — kundaari-ilmansyöttöreikien halkaisija voi olla esimerkiksi 2-30mm, esimerkiksi 10mm, eli ne ovat varsin pistemäisiä. Jos ilmansyöttöreiät ovat hyvin suuria tai pystysuorassa pitkänomaisia ei sekundaari-ilma välttämättä virtaa juuri täs- mälleen oikealle korkeudelle tulipesään ja/tai tarpeeksi turbulenttisena ja/tai nopeana ja/tai halutun lämpöisenä, jotta palamisprosessi saataisiin mahdolli- simman puhtaaksi, vaikka palamisprosessi tuottaisikin vähemmän päästöjä N myös isompia tai pitkänomaisia reikiä käytettäessä.
N 3 Seuraavassa selostetaan keksinnön suoritusmuotoja kuvien 1-8 yhteydessä. 3 On kuitenkin huomattava, että keksintö ei rajoitu pelkästään esitettyihin suori- z 30 —tusmuotoihin. Itse asiassa eri suoritusmuotoja voidaan yhdistää ja soveltaa c missä tahansa ympäristössä, missä palamisilmakasettia voidaan käyttää, = vaikka saunan kiukaassa tai pihagrillissä. Osa kuvien palamisilmakaseteista S on esitetty poikkileikkauskuvina, jotta ilmanottoaukkojen ja ilmansyöttöreikien N sijainti palamisilmakaseteissa näkyisi selkeämmin.
Kuva 1a esittää perspektiivikuvana yläviistosta keksinnön erään suoritusmuo- don mukaisen palamisilmakasetin 10. Palamisilmakasetissa 10 on ontto runko ja se koostuu ainakin vaakasuuntaisesta primaari-ilmakasetista 11 sekä siihen ilmanvirtauksellisesti kytketystä kolmesta pystysuuntaisesta sekundaari-ilma- — kasetista 12. Palamisilmakasetissa 10 on ilmanottoaukko (ei esitetty) ensim- mäisessä osassa kasettia 10, joka on kasetin 10 alaosa, ilman ottamiseksi pa- lamisilmakasetin 10 onton rungon sisään niin, että ilmaa virtaa sekä primaari- ilmakasettiin 11, että siihen kytkettyyn sekundaari-ilmakasettiin 12 primaari- ilmakasetin 11 kautta. Esimerkkejä ilmanottoaukoista on esitetty esimerkiksi — kuvissa 3d ja 3f. Palamisilmakasetissa 10 on sekä useita primaari-ilmansyöt- töreikiä 15 primaari-ilman johtamiseksi ulos primaari-ilmakasetin 11 rungosta primaari-ilmakasetin 11 päälle järjestettyä puupanosta varten, että sekundaari- ilmansyöttöreikiä 16 sekundaari-ilman johtamiseksi ulos sekundaari-ilmakase- tin 12 rungosta primaari-ilmakasetin 11 päälle järjestetylle puupanokselle. Pri- — maari-ilmansyöttöreiät 15 on järjestetty primaari-ilmakasetin 11 yläpintaan ja sekundaari-ilmansyöttöreiät 16 on järjestetty sekundaari-ilmakasetin 12 etu- pintaan niin että reiät 16 ovat tulipesän puolella kasettia 12. Kasetit 11 ja 12 on kytketty toisiinsa nähden niin, että primaari-ilmakasetin 11 ja sekundaari- ilmakasettien 12 tulisijaa kohden olevat ilmansyöttöreiälliset 15, 16 pinnat ovat — toisiinsa nähden noin 90 asteen kulmassa. On kuitenkin mahdollista järjestää sekundaari-ilmansyöttöreikiä myös esimerkiksi sekundaari-ilmakasetin niille sivuille, jotka eivät ole kohti tulipesää ja palavaa puupanosta. Ilmansyöttö- reikien 15, 16 lukumäärä ja niiden sijainnit/sijaintikorkeudet voidaan valita va- paasti esimerkiksi tulisijan mukaan, mutta oleellisesti niitä on useassa eri koh- dassa kasettien 11 tai 12 yhtä pintaa.
N N Palamisilmakasetti 10 on järjestetty sijoitettavaksi tulisijan sisään siten, että 3 sen sekundaari-ilmakasetit 12 sijoittuvat tulipesän seinämiä vasten/läheisyy- 3 teen/kohden, tässä kolmen sekundaari-ilmakasetin 12 suoritusmuodossa sekä z 30 — tulisijan tulipesän taka- ja sivuseinämiä vasten ja primaari-ilmakasetti 11 siten, c että primaari-ilmakasetti 11 on tulisijan arinan päällä ja ilmanottoaukko on alas- = päin, jotta ilma voi virrata ilmanottoaukosta palamisilmakasettiin 10 ja edelleen S kasettien läpi 11, 12 ilmansyöttörei'istä 15, 16 tulipesään. Primaari-ilmakasetin N 11 primaari-ilmansyöttöreiät 15 on järjestetty kooltaan säädettäviksi, ne voi- daan sulkea kokonaan tai niiden aukioloa voidaan rajoittaa käyttämällä pala-
misilmakasetin 10 ilmansäädintä 18, jonka asentoa säätämällä metallilevy siir- tyy primaari-ilmakasetissa 11 reikien 15 eteen joko osittain tai kokonaan.
Pri- maari-ilman sulkeminen voi olla tarpeen esimerkiksi silloin, kun palamisilmaa ja palotapahtumaa halutaan rajata alaosan kautta tulevalla primaari-ilmamää- —rällä, kun puupanos on jo syttynyt.
Onton sekundaari-ilmakasetin 12 rungon sisällä ilma esilämpiää, kun arinan päällä olevan primaari-ilmakasetin 11 päällä poltetaan puupanosta.
Sekun- daari-ilmakasetin 12 sekundaari-ilmansyöttöreikien 16 kautta esilämmitetty se- — kundaari-ilma on järjestetty virtaamaan sekundaari-ilmakasetista 12 tulisijaan ja primaari-ilmakasetin 11 päälle järjestetyn palavan puupanoksen yläpuolelle ja yläpalotilaan.
Eri korkeuksille tulisijan pohjasta järjestettyjen ilmansyöttö- reikien 12 ajatuksena on se, että esilämmitettyä sekundaari-ilmaa voidaan aina palamisen vaiheesta ja/tai puupanoksen korkeudesta riippumatta johtaa —puupanoksen yläosan tasolle, liekkeihin.
On mahdollista, että esilämmitettyä sekundaari-ilmaa johdetaan myös muille korkeuksille, mutta pääasiassa aina- kin puupanoksen yläosan korkeudelle.
Palamisilmakasetti 10 ja sen toisio- ja primaari-ilmakasetit 12, 11 voivat olla valmistettuja esimerkiksi ruostumatto- masta teräksestä tai mustaraudasta.
Materiaalin paksuus voi olla esimerkiksi 1-10mm.
On lisäksi mahdollista, että palamisilmakasetissa 10 on useampi kuin yksi il- manottoaukko, ilmanottoaukko on jaettu osiin tai että ainakin yksi ilmanotto- aukko on jossain muussa osaa kasettia kuin kasetin 10 alaosassa.
Kasetti 10 — voi esimerkiksi käsittää ainakin yhden ilmanottoaukon kasetin 10 takaosassa N tai kasetin 10 yhdessä tai kahdessa reunassa, esimerkiksi kasetin 10 ala- N osassa.
Lisäksi on mahdollista, että ilma tuodaan kasettiin 10 ulkopuolelta sitä 3 tilaa missä tulisija on. 3 z 30 — Kuva 1b esittaa keksinnön erään suoritusmuodon mukaista palamisilmakaset- c tia 19 perspektiivikuvana yläviistosta.
Tämän suoritusmuodon palamisilmaka- = setti 19 eroaa kuvan 1a palamisilmakasetista 10 siinä, että sen sekundaari- S ilmansyöttöreiät 16 ovat pitkulaiset eli pitkänomaiset ja pystysuorassa, jolloin N palamisilmakasetti 19 pystyy tuottamaan sekundaari-ilmaa useille korkeuk- — sille, vaikka reikiä ei olekaan usealla eri korkeudella.
Kuvan 1b sekundaari-
ilmansyöttöreiät 16 voivat olla muotonsa takia pinta-alaltaan isommat kuin ku- van 1a sekundaari-ilmansyöttöreiät 16 yhteensä, mikä saattaa hidastaa se- kundaari-ilman virtasnopeutta tulipesään sekä vähentää turbulenttisuutta ku- van 1a suoritusmuotoon nähden, koska ilman kuristus jää vähäisemmäksi — isoilla ref'illä. Tässä kuvan 1b suoritusmuodossa myös primaari-ilmakasetin 11 primaari-il- mansyöttöreiät 15 ovat pitkänomaiset, mutta ne voisivat olla myös vastaavat kuin kuvan 1a palamisilmakasetissa 10. Palamisilmakasetin 19 primaari-ilman- — syöttöreiät 15 voidaan puunpanoksen sytyttämisen jälkeen myös sulkea koko- naan tai niiden aukioloa voidaan rajoittaa käyttämällä palamisilmakasetin 19 ilmansäädintä 18, jonka asentoa säätämällä metallilevy siirtyy primaari-ilma- kasetissa 19 aukkojen 15 eteen joko osittain tai kokonaan.
— Kuva 2a esittää erään suoritusmuodon mukaisen palamisilmakasetin 20 per- spektiivikuvana ylhäältä, kun primaari-ilmansyöttöreiät 21 ovat auki ja kuva 2b esittää kuvan 2a palamisilmakasettia 20, kun primaari-ilmansyöttöreiät 21 ovat primaari-ilman virtauksen estämiseksi kiinni, jolloin palamisilmakasetista 20 virtaava palamisilma on ainoastaan sekundaari-ilmaa. Sulkeminen on suori- — tettu liikuttamalla reiällistä/aukollista säätölevyä palamisilmakasetin 20 pri- maari-ilmakasetin sisällä ilmansäätimen 22 avulla. Ilmansyöttöreikien 21 ko- koa voidaan supistaa tai ne voidaan sulkea kokonaan. Kun säätölevyn reiät ovat täysin kohdakkain ilmansyöttöreikien 21 kanssa, niin reiät 21 ovat täysin auki, kun säätölevyn reiät ovat osittain kohdakkain ilmansyöttöreikien 21 — kanssa, niin reiät 21 ovat osittain auki/kiinni ja tulipesään virtaavan primaari- N ilman määrä on pienempi, ja kun säätölevyn reiät eivät ole ollenkaan kohdak- N kain ilmansyöttöreikien 21 kanssa, niin reiät 21 ovat täysin kiinni eli primaari- 3 ilmaa ei virtaa ollenkaan tulipesään. On myös mahdollista, että ilmansäätimen 3 22 ja säätölevyn avulla voidaan sulkea/säätää vain osaa rei'istä, esimerkiksi E 30 = niitä reikiä 21, jotka ovat keskellä primaari-ilmakasettia 23, ja joiden päälle c puupanos pääasiassa asetetaan tai juuri ne keskellä olevat reiät voidaan jättää = sulkematta/säätämättä.
S N Kuva 3a esittää ylhäältäpäin erään suoritusmuodon mukaisen palamisilmaka- — setin 30. Palamisilmakasetissa 30 on yksi primaari-ilmakasetti 31 ja kolme pri- maari-ilmakasetista 31 pystysuoraan nousevaa, toisistaan erillistä sekundaari-
ilmakasettia 32. Ilmaa ei virtaa sekundaari-ilmakasetista 32 toiseen, vain aino- astaan palamisilmakasetin 30 ilmanottoaukosta (35 kuvissa 3b-3f) primaari- ilmakasettiin 31 ja primaari-ilmakasetista 31 primaari-ilmansyöttöreikien 33 kautta tulipesään sekä primaari-ilmakasetista 31 sekundaari-ilmakasetteihin 32 ja sekundaari-ilmakaseteista 32 edelleen sekundaari-ilmansyöttöreikien 34 kautta tulipesään puupanoksen kulloiseenkin yläpalotilaan. Kuvat 3b esittää poikkileikkauskuvan kuvan 3a palamisilmakasetista 30 linjan A-A kohdalta. Tässä kuvakuvakulmassa ilmanottoaukko 35 on alhaalla. Tuli- — pesän sivuseinämiä vasten tarkoitetut sekundaari-ilmakasetit 32 nousevat kohtisuorasti ylöspäin primaari-ilmakasetin 31 reuna-alueilta. Myös osa pri- maari-ilmansyöttörei'istä 33 ja sekundaari-ilmansyöttörei'istä 34 on esitetty tässä kuvassa 3b. — Kuvat 3c esittää poikkileikkauskuvan kuvan 3a palamisilmakasetista 30 linjan B-B kohdalta. Tässäkin kuvakuvakulmassa ilmanottoaukko 35 on alhaalla. Pri- maari-ilmakasetista 31 tulipesän takaseinälle tarkoitettu sekundaari-ilmaka- setti 32 lähtee kohtisuorasti ylöspäin. Myös osa primaari-ilmansyöttörei'istä 33 ja sekundaari-ilmansyöttörei'istä 34 on esitetty tässä kuvassa 3c.
Kuva 3d esittää erään vaihtoehtoisen suoritusmuodon kuvan 3a palamisilma- kasetin 30 alaosalle alhaalta päin eli pohjan suunnasta. Primaari-ilmakasetin 31 pohjassa olevan ilmanottoaukon 35 kautta näkyvät alhaaltapäin myös pri- maari-ilmansyöttöreiät 33. Palamisilmakasetin 30 ilmanottoaukon 35 pinta-ala on pienempi kuin primaari-ilmakasetin 31 poikkileikkauksen pinta-ala.
N N Kuva 3e esittää poikkileikkauskuvan kuvan 3d palamisilmakasetista 30 linjan 3 C-C kohdalta. Tässä kuvakuvakulmassa ilmanottoaukko 35 on esitetty ylhäällä 3 ja sekundaari-ilmakasetit 32 lähtevät kohtisuorasti alaspäin primaari-ilmakase- z 30 — tista 31. Myös osa primaari-ilmansyöttörei'istä 33 ja sekundaari-ilmansyöttö- c rei'istä 34 on esitetty tässä kuvassa 3e.
R S Kuva 3f esittää alhaalta päin erään vaihtoehtoisen suoritusmuodon kuvan 3a | palamisilma-kasetin 30 alaosalle alhaalta päin eli pohjan suunnasta. Primaari- —ilmakasetin 31 ilmanottoaukon 35 pinta-alan kokoa on tässä suoritusmuo- dossa rajattu sulkemalla ilmanottoaukon 35 nurkka-alueet eli estämällä ilman kulku ilmanottoaukon 35 nurkkien kohdalta palamisilmakasettiin 30. Näitä me- tallisia kappaleita, jotka peittävät osan tai osia ilmanottoaukosta 35 voidaan kutsua ilmanoton rajoittimiksi 36. Ilmanottoaukon 35 kautta näkyvät myös pri- maari-ilmansyöttöreiät 33. Tässä suoritusmuodossa palamisilmakasetin 30 il- —manottoaukon 35 pinta-ala on suhteessa vieläkin pienempi kuin primaari-ilma- kasetin 31 poikkileikkauksen pinta-ala, kun vertaa kuvaan 3d. Rajoittimia 36 voi olla eri määrä ja ne voivat olla eri kohdassa ilmanottoaukkoa 35 kuin mitä tässä suoritusmuodossa on esitetty.
— Kuvat 4a-e esittävät kukin yläviistosta keksinnön erään suoritusmuodon mu- kaisen palamisilmakasetin perspektiivikuvana. Kuvan 4a palamisilmakase- tissa 40 on vaakatasossa primaari-ilmakasetti ja pystysuorassa kaksi primaari- ilmakasettiin ilmanvirtauksellisesti kytkettyä sekundaari-ilmakasettia, joista toi- nen on tarkoitettu tulipesän sivuseinälle ja toinen takaseinälle. Sekundaari-il- —makasettien kulmien välillä/välissä on kulman mallinen ohjuri 47, joka on tar- koitettu estämään sekundaari-ilman virtaaminen pois kasettien välistä tai väli- seltä alueelta esim. palamisilmakasetin 40 taakse. Ohjurin 47 rakenne ei ole ontto, joten kaseteista ei virtaa sen kautta ilmaa toisiinsa tai ilmaa ohjuriin 47. Ohjuri 47 voi myös olla muun mallinen eli se voi yhdistää kasetit toisiinsa ilman — kulmaa.
Kuvan 4b palamisilmakasetissa 41 on vaakatasossa primaari-ilmakasetti ja pystysuorassa kaksi primaari-ilmakasettiin kytkettyä sekundaari-ilmakasettia, jotka on tarkoitettu tulipesän vastakkaisille sivuseinille. Sekundaari-ilmakaset- — tien välillä ei ole ohjuria tässä suoritusmuodossa, vaan sekundaari-ilmakasetit N ovat toisistaan erilliset ja ne on kytketty ja kiinnitetty vain primaari-ilmakasettiin N ilman virrankulkeutumisen mahdollistamiseksi primaari-ilmakasetista sekun- 3 daari-ilmakasetteihin.
XY E 30 — Kuvan 4c palamisilmakasetissa 42 on vaakatasossa primaari-ilmakasetti ja c pystysuorassa yksi primaari-ilmakasettiin kytketty sekundaari-ilmakasetti. Se- = kundaari-ilmakasetti on tässä suoritusmuodossa tarkoitettu tulipesän (oikealle) S sivuseinalle.
Kuvan 4d palamisilmakasetissa 43 on vaakatasossa primaari-ilmakasetti ja pystysuorassa yksi primaari-ilmakasettiin kytketty sekundaari-ilmakasetti. Se- kundaari-ilmakasetti on tässä suoritusmuodossa tarkoitettu tulipesän takasei- nälle.
Kuvan 4e palamisilmakasetissa 44 on vaakatasossa primaari-ilmakasetti ja kaksi primaari-ilmakasettiin kytkettyä sekundaari-ilmakasettia, jotka on tarkoi- tettu tulipesän vastakkaisille sivuseinille. Sekundaari-ilmakasettien välillä/vä- lissä on lähes tulipesän takaseinämän kokoluokkaa oleva ohjuri 48, jonka on — myös tarkoitettu estää sekundaari-ilman virtaaminen pois kasettien välistä tai väliseltä alueelta esim. palamisilmakasetin 44 taakse ja ohjata ilmaa itse palo- tapahtumaan. Tämänkään ohjurin 48 rakenne ei ole ontto, joten sekundaari- ilmakaseteista ei virtaa sen kautta ilmaa toisiinsa tai ilmaa ohjuriin 48. Ohjuri 48 voi myös olla muun mallinen kuin kuvassa eli se voi yhdistää kasetit toi- — siinsa esim. loivalla kaarella. Kuvan 4f palamisilmakasetissa 45 on vaakatasossa primaari-ilmakasetti ja pystysuorassa kolme primaari-ilmakasettiin kytkettyä sekundaari-ilmakasettia, jotka on tarkoitettu tulipesän vastakkaisille sivuseinille ja takaseinälle. Sekun- — daari-ilmakasettien välillä ei ole ohjuria tässä suoritusmuodossa, vaan sekun- daari-ilmakasetit ovat toisistaan erilliset ja ne on kytketty ja kiinnitetty vain pri- maari-ilmakasettiin ilman virrankulkeutumisen mahdollistamiseksi primaari-il- makasetista sekundaari-ilmakasetteihin. Kuva 5a esittää edestäpäin tulisijaa 50, joka käsittää erään suoritusmuodon N mukaisen palamisilmakasetin 51. Palamisilmakasetti 51 on järjestetty tulisijan N 50 tulipesään 53 siten että sen sekundaari-ilmakasetit 57 ovat tulipesän 53 3 seiniä vasten tai niiden lähdeisyydessä. Primaari-ilmakasetti 55 on järjestetty 3 tulipesän 53 rakoarinan (ei esitetty) päälle. Sillä sivulla, missä on tulipesän 53 z 30 — (luukku 59 (esitetty kuvassa 5b), ei ole sekundaari-ilmakasettia, vaan siitä ta- c pahtuu puupanoksen syöttö ja sytyttäminen primaari-ilmakasetin 55 (esitetty = kuvassa 5b) primaari-ilmansyöttöreikien päälle. Palamisilmaa voi virrata pala- S misilmakasettiin 51 ympäröivästä huoneesta tai suoraan talon ulkopuolelta esi- N merkiksi tuhkaluukun 52 kautta. Palamisilmakasetin 51 sisällä osa arinan auk- — kojen/rakojen kautta palamisilmakasettiin 51 virranneesta palamisilmasta eli sekundaari-ilma esilämpiää sekundaari-ilmakaseteissa 57 ennen kuin se vir- taa palamisilmakasetin 51 sekundaari-ilmansyöttöreikien 54 kautta liekkeihin ja tulen kulloiseenkin yläpalotilaan. Muu osa palamisilmasta eli primaari-ilma taas virtaa ilman suurempaa lämpiämistä primaari-ilmakasetin 55 primaari-il- —mansyöttöreikien 58 (esitetty kuvassa 5b) kautta tulipesän 53 alaosaan, puu- panoksen alle, useaan kohtaan, kun puupanosta sytytetään. Kuvassa 5b on esitetty vaakasuuntainen poikkileikkaus kuvan 5a tulisijasta 50 ja palamisilmakasetista 51 linjaa D-D pitkin. Kuvassa 5b on esitetty primaari- — ilmakasetti 55 ja sen primaari-ilmansyöttöreiät 58. Tässä suoritusmuodossa syöttöreiät 58 ovat pyöreitä, kuten sekundaari-ilmakasettienkin 57 ilmansyöt- töreiät 54, mutta ne voivat olla myös esimerkiksi ovaaleita, pitkänomaisia tai suorakaiteen muotoisia. Syöttöreikien 54, 58 koko voi myös olla eri toisiinsa nähden tai samassa kasetissa voi olla eri kokoisia reikiä tai pitkänomaisia rei- kia voi olla vain yhdellä (tai useammalla) sekundaari-ilmakasetin korkeusta- solla. On myös huomattava, että palamisilmakasetin 51 korkeus ja leveys sekä se- kundaari-ilmakasettien 57 määrä voidaan valita vapaasti, esimerkiksi tulisijan 50 tulipesän 53 koon ja/tai muodon perusteella. Lisäksi sekundaari-ilmakasetit 57 voivat olla keskenään eri kokoisia. Kuvissa 6a—6d on esitetty puupanoksen palamisprosessia keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen palamisilmakasetin 60 yhteydessä. Palamisilmaka- — setti 60 on järjestetty arinan (ei esitetty) päälle tulisijaan ja palamisilmakasetin N 60 primaari-ilmakasetin 62 päälle on järjestetty puupanokseksi kasa poltto- N puita 61. Puiden 61 yläpuolella on liekkejä 63. Kuvissa 6a—6d on esitetty sel- 3 keyden vuoksi vai yhden sekundaari-ilmakasetin 64 poikkileikkauskuva, vaikka 3 sekundaari-ilmakasetteja voisi olla 2-3. Palamisilman tulo palamisilmakasettiin E 30 60 on esitetty kuvassa 6a—6d nuolilla 67.
O = Kuvassa 6a palamisprosessi on juuri alkamassa, alkuvaiheessa, puupanosta S ollaan sytyttämässä ja puupanoksena toimiva polttopuukasa 61 on korkea. N Liekki 63 on todella pieni ja matala vielä. Sekundaari-ilmaa ei vielä virtaa juu- — rikaan sekundaari-ilmakasetista 64, koska palava puupanos ei ole vielä läm-
mittänyt sekundaari-ilmakasetin 64 ilmaa paljoakaan.
Ohuet nuolet sekun- daari-ilmakasetin 64 ilmansyöttörei'istä 66 kertovat pienestä sekundaari-ilma- virtauksesta koko puupanoksen alueelle.
Koska palamisprosessi on juuri alka- nut, toimitetaan primaari-ilmaa puupanoksen alle useaan eri kohtaan primaari- —ilmakasetista 62, primaari-ilmakasetin 62 ilmansyöttöreikien 62a kautta.
Use- alla eri primaari-ilman toimituskohdalla voidaan varmistaa riittävä hapensaanti sytytysvaiheessa ja koko puupanoksen syttyminen heti palamisprosessin alussa.
Jos primaari-ilmaa johdetaan syötettäväksi vain tulipesän luukun lähei- syydestä eli tullipesän etuosasta, niin koko puupanoksen alue ei välttämättä — saa riittävää määrää primaari-ilmaa.
Primaari-ilmamäärä on säädettävissä primaari-ilmakasetin 62 ilmansäätimellä 69 niin, että sen määrää puupanokselle voidaan rajoittaa palamisprosessin edetessä ja näin estää puupanoksesta vapautuvien kaasujen palaminen puu- — panoksen mukana, mikä edelleen lisää puupanoksen lämpöä, joka puolestaan lisää kaasuuntumista, jolloin tulen saama palamisilma ei riitä polttamaan kaik- kia palavasta puupanoksesta vapautuneita kaasuja, ja näin ollen suuri määrä hiilivetyjä ja nokea jää palamatta ja voi syntyä toivottua suurempia puun polt- tamisesta aiheutuvia päästöjä.
Primaari-ilman toimitus eli primaari-ilmakasetin 62 ilmansyöttöaukot 62a voidaan sulkea ilmansäätimellä 69, jonka avulla rei'itettyä metallilevyä 69a voidaan siirtää primaari-ilmakasetin 62 sisällä il- mansyöttöreikien 62a eteen, sen jälkeen, kun esilämminnyt sekundaari-ilma on lähtenyt virtaamaan tulipesään sekundaari-ilmakasetista 64. Primaari-ilman määrää voidaan pienentää säätämällä eli pienentämällä primaari-ilmakasetin — 62 ilmansyöttöreikien 62a kokoa ilmansäätimellä 69. Tällöin palaminen on pa- N loprosessin edetessä täydellisempää ja puhtaampaa, kun se tapahtuu ainakin N pääasiassa sekundaari-ilmakasetin 64 kautta esilämmitetyllä sekundaari-il- 3 malla, koska tällöin kaikki palamisilmakasettiin 60 virrannut palamisilma syö- 3 tetään palamisprosessiin esilämmitettynä sekundaari-ilmana.
E 30 o Kuvassa 6b palamisprosessi on edennyt ja palamisprosessi on täydenpalon- = vaiheessa.
Sekundaari-ilma on esilämmennyt ja sitä virtaa tulipesään.
Tätä S suurinta sekundaari-ilmailmavirtauskohtaa on merkitty nuolella 65, pienemmat nuolet sekundaari-ilmakasetin 64 ilmansyöttörei'istä 66 kertovat pienemmästä —sekundaari-ilmavirtauksesta, jota voidaan syöttää koko puupanoksen alueelle.
Primaari-ilman määrää on jo vähennetty säätämällä eli pienentämällä pri- maari-ilmakasetin 62 ilmansyöttöreikien 62a kokoa ilmansäätimellä 69, jonka avulla rei'itettyä metallilevyä 69a voidaan siirtää primaari-ilmakasetin 62 sisällä osittain ilmansyöttöreikien 62a eteen.
Kuvassa 6c palamisprosessi on edennyt keskivaiheeseen ja puupanos on ma- talampi. Palamisprosessi on keskivaiheessa. Palamisilma johdetaan tässä tu- len yläpalotilaan sekundaari-ilmana ja alemmasta sekundaari-ilmansyöttörei- ästä 66 verrattuna kuvaan 6b. Tätä suurinta sekundaari-ilmavirtausta on mer- — kitty jälleen nuolella 65. Primaari-ilman syöttö on jo suljettu kokonaan sulke- malla primaari-ilmakasetin 62 ilmansyöttöreiät 62a ilmansäätimellä 69, jonka avulla rei'itettyä metallilevyä 69a on siirretty primaari-ilmakasetin 62 sisällä ko- konaan ilmansyöttöreikien 62a eteen.
— Kuvassa 6d palamisprosessi on edennyt edelleen ja puupanos on palanut mel- kein kokonaan. Palamisprosessi on loppuvaiheessa. Palamisilma on edelleen esilämmitettyä sekundaari-ilmaa ja siitä suurin määrä johdetaan tässäkin tulen yläpalotilaan, mutta entistä alemmasta sekundaari-ilmansyöttöreiästä 66. Tätä sekundaari-ilmavirtausta on merkitty jälleen nuolella 65.
Kuva 7a esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen paloilmakasetin 70 edestäpäin ja sen ilmavirtoja. Paloilmakasetti 70 käsittää primaari-ilmaka- setin 72 ja kolme sekundaari-ilmakasettia 71. Palamisilma 75a virtaa palamis- ilmakasettiin 70 ilmanottoaukon 75 eli ilmanottokanavan kautta. Palamisilma — voi virrata palamisilmakasettiin 70 ympäröivästä huoneesta tai suoraan talon N ulkopuolelta esimerkiksi tuhkaluukun kautta. Palamisilmakasetin 70 primaari- N ilmakasetissa 72 palamisilma 75a jakautuu primaari-ilmakasetin 72 päälle jär- 3 jestettavan puupanoksen (ei esitetty) alta primaari-ilmansyöttöreikien 74 3 kautta tulipesään virtaavaksi primaari-ilmaksi 74a ja sekundaari-ilmakasetissa z 30 71 esilämmitettäväksi ja sieltä tulipesään puupanoksen yläpalotilaan sekun- c daari-ilmansyöttöreikien 73 kautta virtaavaksi sekundaari-ilmaksi 73a. Tässä = suoritusmuodossa primaari-ilman 74a nuolet keskenään ja sekundaari-ilman S 73a nuolet keskenään ovat yhtä vahvoja ja pitkiä, vaikka tulipesään syötettä- | vien primaari- ja sekundaari-ilmamäärien suhteet ja määrät voivat vaihdella — paloprosessin eri vaiheessa ja kasettien eri kohdissa riippuen mm. puupanok-
sen sijainnista, paloprosessin vaiheesta, puupanoksen korkeudesta, lämpöti- lasta yms.
Esimerkiksi palamisprosessin alkuvaiheessa, sytytysvaiheen jäl- keen, primaari-ilman 74a määrä voi olla 80% tai enemmän palamisilmasta (pri- maari-ilman syöttöreiät 74 ovat täysin auki), mutta taas voimakkaimman palo- — vaiheen aikana sekundaari-ilman 73a määrä kasvaa, se voi olla esimerkiksi 50-90% tai enemmänkin, jos primaari-ilman syöttöreikien 74 kokoja on pienen- netty tai ne on suljettu säätimellä 76 (esitetty kuvassa 7b), ja palovaiheen lo- pussa sekundaari-ilman 73a määrä on 100%, jos primaari-ilman syöttöreiät 74 on suljettu.
Prosenttimäärät eri paloprosessin vaiheissa voivat vaihdella pal- — jonkin riippuen edellä mainituista seikoista.
Kuva 7b esittää kuvan 7a mukai- sen paloilmakasetin 70 ylhäältä päin ja sen ilmavirtoja.
Kuva 8 esittää poikkileikkauskuvana keksinnön erään suoritusmuodon mukai- sen palamisilmakasetin 80 vastaavasta kohdasta kuin kuvassa 3a esitetty linja B-B.
Tässä palamisilmakasetissa 80 on esitetty sekundaari-ilmakasettien 82 sisällä olevat ilmanjakajat 86. Tällainen ilmanjakaja 86 jakaa sekundaari-ilma- kasetin 82 kahteen osaan, jolloin kasettiin 82 tuleva ilma kulkee niissä pidem- män matkan ja siten siihen kohdistuu myös enemmän lämmitystä, sekundaari- ilmalla on sekundaari-ilmakaseteissa 82 ns. tuplakierto.
Ilma virtaa sekun- — daari-ilmakasetteihin 82 tässäkin tapauksessa primaari-ilmakaseteista 81, joi- hin se on virrannut ilmanottoaukosta 85. Sekundaari-ilma kulkee kaseteissa 82 ylös kasettien 86 ulkoreunaa kasetin 82 ulkoreunan ja ilmanjakajan 86 vä- lissä eli sitä reunaa, missä ei ole sekundaari-ilmansyöttöreikiä 84. Saavuttaes- saan sekundaari-ilmakasetin 82 yläosan, jossa ilmanjakaja 86 päättyy, sekun- — daari-ilma kääntyy virtaamaan kasettia 82 alaspäin ja poistuu sekundaari-ilma- N kasetista 82 paloprosessin kannalta sopivassa kohdassa olevasta/olevista il- N mansyöttörei'istä 84 tulipesään.
On mahdollista, että paloilmakasetin 80 kai- 3 kissa sekundaari-ilmakaseteissa 82 on ilmanjakaja tai vain osassa sekundaari- 3 ilmakaseteista 82. E 30 o Kuva 9a esittää perspektiivikuvana etuviistosta keksinnön erään suoritusmuo- = don mukaisen palamisilmakasetin 90 arinattomalle tulisijalle kuten avotakalle S tai vastaavalle.
Tämä palamisilmakasetti 90 käsittää primaari-ilmakasetin 91 N ja sekundaari-ilmakasettien 92 lisäksi korotuksen 93. Suoritusmuodon mukai- nen palamisilmakasetti 90 on järjestetty sijoitettavaksi erityisesti arinattoman tulisijan pohjan päälle.
Korotus 93 mahdollistaa palamisilman ilmanoton pala- misilmakasetin 90 alapään kautta, primaari-ilmakasetin 91 alta.
Tässä suori- tusmuodossa jokaisen sekundaari-ilmakasetin 92 alla on erillinen korotusosa, mutta korotus 93 voi myös olla yhtenäinen kaikille sekundaari-ilmakaseteille 92, tällainen korotus on esitetty kuvassa 9b.
Kuvan 9a korotusosien edessä eli kasetin 90 keskustaa kohti olevat seinät eivät ole ylös asti ja siten palamisil- maa virtaa palamisilmakasettiin 90 primaari-ilmakasetin 91 alla olevan ilman- ottoaukon (ei esitetty kuvassa 9a) lisäksi korotuksen 96 ilmanottoaukoista 94 esim. 45 * kulmassa.
Kulma voi olla myös pienempi.
Kun ilma ei tule palamis- — ilmakasettiin 90 90° kulmassa niin se virtaa kasettiin 90 helpommin ja virtaus on tehokkaampaa.
Jos palamisilmakasettiin 90 virtaava palamisilma törmää 90* kulmassa kasetin 90 seinään voi aiheutua vastapainetta ja kasetti 90 ei toimi toivotulla tehokkuudella tai ollenkaan.
Myös muihin osiin korotusta 93 voidaan järjestää ilmanottoaukko nyt esitettyjen ilmanottoaukkojen 94 lisäksi — tai sijaan.
Kuva 9b esittää perspektiivikuvana etuviistosta keksinnön erään suoritusmuo- don mukaisen palamisilmakasetin 90a niin ikään arinattomalle tulisijalle kuten avotakalle.
Tämä palamisilmakasetti 90a käsittää primaari-ilmakasetin 91, se- — kundaari-ilmakasetit 92 sekä korotuksen 95. Tässä suoritusmuodossa kaikki palamisilma tulee palamisilmakasettiin 90a siitä suunnasta, johon on jätetty korotukseen 95 aukko, tässä suoritusmuodossa palamisilmakasetin 90a etu- osan kautta.
Tällöin palamisilman virtausta palamisilmakasettiin 90a voidaan helpottaa järjestämällä korotus 95 niin korkeaksi, että palamisilma pääsee vir- taamaan loivassa kulmassa kasettiin 90a.
Jos korotus 95 on hyvin matala, N esim. alle 3cm, niin palamisilma ei virtaa kasettiin 90a niin sujuvasti kuin edel- N lisen kuvan 9a suoritusmuodossa tai korkealla korotuksella, eikä palamisilma- 3 kasetti 90a toimi välttämättä niin tehokkaasti. < z 30 — Kuva 9c esittää perspektiivikuvana etuviistosta kuvan 9a suoritusmuodon mu- c kaisen palamisilmakasetin 90. Tämä palamisilmakasetti 90 käsittää primaari- = ilmakasetin 91, sekundaari-ilmakasettien 92 sekä korotuksen 93 lisäksi pala- S misilmakasetin 90 sekundaari-ilmakasetittomalla sivulla eli avoimella sivulla la- N sin 96. Lasin 96 tarkoitus on kasvattaa palamisilmakasettiin 90 muodostuvaa — alipainetta kasetin 90 ympäristöön verrattuna ja näin mahdollistaa palamisil-
makasetin 90 mahdollisimman tehokas toiminta. Karkaistun lasin 96 sijaan voi- daan käyttää mitä tahansa muuta sopivaa materiaalia, mutta lasi materiaalina mahdollistaa palamisprosessin seuraamisen.
Kuva9desittää perspektiivikuvana etuviistosta kuvan 9c suoritusmuodon mu- kaisen palamisilmakasetin 90. Tämä palamisilmakasetti 90 käsittää primaari- ilmakasetin 91, sekundaari-ilmakasettien 92, korotuksen 93 sekä palamisilma- kasetin 90 sekundaari-ilmakasetittomalla sivulla olevan lasin 96 lisäksi pala- misilmakasetin 90 päällä huuvan 97. Huuvan 97 tarkoitus on edelleen lisätä — palamisilmakasettiin 90 muodostuvaa alipainetta kasetin ympäristöön verrat- tuna ja näin mahdollistaa palamisilmakasetin 90 mahdollisimman tehokas toi- minta. Huuvaa 97 voidaan käyttää myös ilman lasia 96, kuten lasia 96 voidaan käyttää ilman huuvaa 97.
— Kuvien 9a-9d palamisilmakasettien 90, 90a primaari-ilmakasettien 91 ilman- syöttöreiät ovat niin ikään säätimellä säädettäviä primaari-ilman syötän rajoit- tamiseksi tai sulkemiseksi, kun halutaan käyttää palamisilmana pääasiassa tai ainoastaan sekundaari-ilmaa. Kuvissa 9c-9d esitetyt korotukset voivat olla eri mallisia kuin mitä kuvissa on esitetty, kunhan ne vain mahdollistavat palamis- — ilmakasetin palamisilmansaannin. Myös kuvan 9d huuva 97 on vain esimerkki mahdollisesta huuvamallista. Myös kuvan 9b palamisilmakasetin 90a kanssa voidaan käyttää lasia 96 ja/tai huuvaa 97.
Kuva 10 esittää menetelmää 100 palamisilman syöttämiseksi tulisijaan eri kor- — keuksille palamisilmakasetin primaari-ilmakasetin ilmansyöttöreikien sekä ai- N nakin yhteen sekundaari-ilmakasettiin eri korkeuksille järjestettyjen ilmansyöt- N töreikien kautta. Syötetyn sekundaari-ilman korkeus riippuu tulisijassa palavan 3 puupanoksen tasosta ja sekundaari-ilmaa syötetään palavan puupanoksen 3 yläpalotilaan. Primaari-ilma syötetään puupanoksen alle. Vaiheessa 101, pa- E 30 —lamisilmaa virtaa palamisilmakasettiin palamisilmakasetin alaosaan järjestetyn c ilmanottoaukonkautta, jossa kasetissa palamisilma jakautuu primaari-ilmaan = ja primaari-ilmakasetista sekundaari-ilmakasettiin virtaavaan sekundaari-il- S maan. Toisin sanoen vaiheessa 101, palamisilmakasetti vastaanottaa pala- | misilmaa. Vaiheessa 102, primaari-ilmaa syötetään puupanoksen alle pri- — maari-ilmakasetin yläpinnan ilmansyöttöreikien kautta. Vaiheessa 103 sekun- daari-ilma esilämpenee sekundaari-ilmakasetissa. Menetelmässä voi olla myös vaihe 103a, jossa sekundaari-ilma kiertää/kierrätetään sekundaari-ilma- kasetin ilmanjakajan ympäri, jos sellainen sekundaari-ilmakasetissa on, eli esi- lämmitettäessä sekundaari-ilmaa sekundaari-ilmakasetissa sekundaari-ilma tekee ns. tuplakierron. Vaiheessa 104, esilämmitetty sekundaari-ilma syöte- tään tulisijaan ainakin niiden sekundaari-ilmansyöttöreikien kautta, jotka ovat palavan puupanoksen yläpalotilan korkeudella. Menetelmän 100 jatkovai- heissa, kun puupanos palaa ja sen seurauksena madaltuu, niin vaihdetaan esilämmitetyn sekundaari-ilman syöttämisessä käytettävät ilmansyöttöreiät il- mansyöttöreikiin, jotka ovat tasolla, joka vastaa tulipesässä palavan puupa- — noksen kulloistakin yläpalotilaa. Toisin sanoen sekundaari-ilmansyöttöreiät vaihtuvat reikiin, joita on järjestetty alemmalle tasolle sekundaari-ilmakasettia, kun puupanoksen korkeus alenee paloprosessin edetessä. Ainakin osa mene- telmän 100 vaiheista voi tapahtua myös samanaikaisesti, kun palamisprosessi etenee. Kun palavaan puupanokseen lisätään puita ja puupanoksen korkeus — kasvaa, niin palamisilmakasetissa otetaan taas käyttöön sekundaari-ilmaka- setin ylemmällä tasolla olevat ilmansyöttöreiät sekundaari-ilman syöttämiseksi korkeammalla sijaitsevaan yläpalotilaan.
Kuva 11a esittää perspektiivikuvana yläviistosta keksinnön erään suoritus- muodon mukaista palamisilmakasettia 110 käytettäväksi kiukaan tulipesässä ja kuva 11b esittää perspektiivikuvana yläviistosta keksinnön erään toisen suo- ritusmuodon mukaista palamisilmakasettia 111 kiukaalle. Kuvan 11b palamis- ilmakasetin 111 kiukaan tulipesän sivuseinille tarkoitetuissa sekundaari-ilma- kaseteissa on mutka. Kuvan 11c palamisilmakasetin 112 sivusekundaari-ilma- — kasetit ovat rakenteeltaan mutkattomat, mutta lähtevät primaari-ilmakasetista N vinosti ulospäin eli eivät kohtisuorasti ylöspäin, jolloin palamisilmakasetin poik- N kileikkauksesta tulee oleellisesti v-mallinen. Myös näissä kiukaan palamisilma- 3 kaseteissa 110, 111, 112 primaari-ilmakasettien päällä olevistaan syöttöau- 3 koista tulipesään syöttämä primaari-ilmamäärä on säädettävissä tai kokonaan z 30 — suljettavissa säätimillä 113. Kiukaiden palamisilmakasetit, kuten tarvittaessa c myös muiden tulisijojen palamisilmakasetit, voivat olla koottavia (modulaarisia) = eli olla koottavissa kahdesta tai useammasta osasta palamisilmakasetin muo- S toiseksi. Tämä voi olla tarpeen esimerkiksi kiukaissa siksi, että kiukaiden tai N muiden tulipesien luukut voivat ovat melko pieniä ja niistä voi olla hankala — saada palamisilmakasettia käyttövalmiissa muodossa tulipesään.
On selvää, että nyt esillä oleva keksintö ei rajoitu pelkästään edellä esitettyihin suoritusmuotoihin vaan sitä voidaan muunnella oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Myös palamisilmakasettien eri kuvissa esitettyjä suoritusmuotoja voidaan yhdistää. Esimerkiksi yksi palamisilmakasetti voi käsittää 1-3 eri mal- — lisia ja/tai kokoista sekundaari-ilmakasettia, eri mallisia ja/tai kokoisia ilman- syöttöreikiä sekundaari-ilmakaseteissa ja/tai primaari-ilmakasetissa, rajoitetun tai rajoittamattoman ilmanottoaukon eli -kanavan, yhden tai useamman ohju- rin, olla ilman ohjureita, käsittää korotuksen ilmanottoaukolla, -aukoilla tai il- man, vaikka sitä käytettäisiin arinallisessa tulisijassa, kuten takassa tai kiu- — kaassa. yms.
N o
I <
I a a
Claims (16)
1. Palamisilmakasetti johtamaan palamisilmaa eri korkeuksille tulisijan tuli- pesään, joka palamisilmakasetti (10) käsittää onton primaari-ilmakasetin (11) ja primaari-ilmakasettiin (11) ilmanvirtauksellisesti kytketyn ainakin yhden on- ton sekundaari-ilmakasetin (12), ja ilmanottoaukon (35), jonka kautta palamisilmaa on järjestetty virtaamaan pri- maari-ilmakasettiin (11), ja primaari-ilmakasetista (11) tulipesän alaosaan pri- maari-ilmakasetin (11) yläpinnan primaari-ilmansyöttörei'istä (15) sekä ainakin — yhteen sekundaari-ilmakasettiin (12) esilämpenemään, ja josta sekundaari-il- makasetista (12) esilämmitetty sekundaari-ilma on järjestetty virtaamaan tuli- pesään ainakin niistä sekundaari-ilmansyöttörei'istä (16), jotka ovat primaari- ilmakasetin (11) päällä palavan puupanoksen yläpalotilan korkeudella, tun- nettu siitä, että palamisilmakasetti (10) käsittää lisäksi ilmansäätimen (18), — joka on sovitettu säätämään primaari-ilmansyöttöreikien (15) kokoa niin, että tulipesään syötettävän primaari-ilman määrä vähenee sekä sulkemaan pri- maari-ilmansyöttöreiät (15) kokonaan, jotta tulipesään palamisilmakasetista (10) syötettävä palamisilma on ainoastaan esilämmitettyä sekundaari-ilmaa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen palamisilmakasetti, jossa sekundaari-il- mansyöttöreikiä (16) on järjestetty sekundaari-ilmakasettiin (12) ainakin kah- delle eri korkeudelle.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen palamisilmakasetti, jossa sekundaari-il- —mansyöttöreikiä (16) on järjestetty sekundaari-ilmakasettiin (12) usealle eri N korkeudelle. & S
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen palamisilmakasetti, jossa sekundaari-il- 3 mansyöttöreikiä (16) on järjestetty sekundaari-ilmakasettiin (12) usealle eri E 30 — korkeudelle sekundaari-ilmakasetin (12) alaosasta sekundaari-ilmakasetin © (12) ylaosaan. S
5. Patenttivaatimuksen 1-4 mukainen palamisilmakasetti, jossa ilmanotto- N aukko (35) on järjestetty primaari-ilmakasetin (11) alle.
6. Jonkun patenttivaatimuksen 1-5 mukainen palamisilmakasetti, jossa ilman- ottoaukko (35) käsittää ainakin yhden rajoittimen (36) rajoittamaan primaari- ilmakasettiin (11) virtaavan ilman määrää.
7. Patenttivaatimuksen 1-6 mukainen palamisilmakasetti, joka käsittää kaksi tai kolme sekundaari-ilmakasettia (12), jotka on ilmanvirtauksellisesti kytketty primaari-ilmakasettiin (11) siten, että palamisilma virtaa primaari-ilmakasetista (11) mainittuun kahteen tai kolmeen sekundaari-ilmakasettiin (12).
— 8. Patenttivaatimuksen 1-7 mukainen palamisilmakasetti, jossa palamisilma- kasetti (10) käsittää korotuksen (93) sekundaari-ilmakasetin (12) alla.
9. Patenttivaatimuksen 1-7 mukainen palamisilmakasetti, jossa palamisilma- kasetti (10) käsittää korotuksen (93) palamisilmakasetin (10) alaosassa ja joka — palamisilmakasetti (10) on järjestetty sijoitettavaksi tulisijan pohjan päälle.
10. Tulisija, tunnettu siitä, että tulisija käsittää jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukaisen palamisilmakasetin (10).
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen tulisija, jonne palamisilmakasetti (10) on järjestetty niin, että sekundaari-ilmakasetti (12) on joko tulipesän sivu- tai ta- kaseinällä.
12. Menetelmä palamisilman syöttämiseksi tulisijan tulipesässä palavalle puu- — panokselle tulipesän eri korkeuksille, joka menetelmä käsittää N vastaanotetaan palamisilmaa palamisilmakasettiin (10) palamisilmakasetin N (10) alaosaan järjestetyn ilmanottoaukon (35) kautta, jossa palamisilmakase- 3 tissa (10) palamisilma jakautuu primaari-ilmakasetin (11) primaari-ilmaan ja 3 sekundaari-ilmakasetin (12) sekundaari-ilmaan, E 30 — syötetään primaari-ilmaa tulipesään primaari-ilmakasetin (11) yläpinnan pri- c maari-ilmansyöttöreikien (15) kautta, = esilämmitetään sekundaari-ilmaa sekundaari-ilmakasetissa (12), ja S syötetään esilämmitetty sekundaari-ilma tulisijaan ainakin niiden sekundaari- N ilmansyöttöreikien (16) kautta, jotka ovat palavan puupanoksen yläpalotilan — korkeudella, tunnettu siitä, että menetelmässä lisäksi säädetään primaari-ilmansyöttöreikien (15) kokoa palamisilmakasetin (10) il- mansäätimellä (18) niin, että tulipesään syötettävän primaari-ilman määrä vä- henee tai niin, että tulipesään palamisilmakasetista (10) syötettävä palamis- ilma on ainoastaan esilämmitettyä sekundaari-ilmaa.
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, jossa menetelmässä lisäksi kierrätetään sekundaari-ilmaa sekundaari-ilmakasetissa (12) ilmanjakajan (86) ympäri sekundaari-ilmaa esilämmitettäessä ennen esilämmitetyn sekun- daari-ilman syöttämistä tulipesän yläpalotilaan.
14. Patenttivaatimuksen 12 tai 13 mukainen menetelmä, jossa menetelmässä lisäksi vaihdetaan esilämmitetyn sekundaari-ilman syöttämisessä käytettävät ilmansyöttöreiät (16) ilmansyöttöreikiin (16), jotka ovat tasolla, joka vastaa tu- lipesässä palavan puupanoksen kulloistakin yläpalotilaa.
15. Jonkun patenttivaatimuksen 12 - 14 mukainen menetelmä, jossa jatketaan ainoastaan sekundaari-ilman syöttöä palavan puupanoksen yläpalotilaan, kun palamisilmakasetin (10) primaari-ilmansyöttöreiät (15) on suljettu.
16. Tulisijan palamisilmakasetti-jälkiasennussarja, tunnettu siitä, että pala- misilmakasetti-jälkiasennussarja käsittää jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mu- kaisen palamisilmakasetin (10).
N
O
N o <Q +
I a a
O
N
LO
O
N
O
N
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20205176A FI129332B (fi) | 2020-02-21 | 2020-02-21 | Palamisilmakasetti, tulisija palamisilmakasetilla, menetelmä palamisilman syöttämiseksi ja palamisilmakasetin jälkiasennussarja |
PCT/FI2021/050117 WO2021165578A1 (en) | 2020-02-21 | 2021-02-18 | A combustion air cassette, a fireplace with a combustion air cassette, a method for supplying combustion air, and a kit for retrofitting a combustion air cassette |
EP21757228.8A EP4107431A4 (en) | 2020-02-21 | 2021-02-18 | COMBUSTION AIR CASSETTE, FIREPLACE PROVIDED WITH A COMBUSTION AIR CASSETTE, METHOD FOR SUPPLYING COMBUSTION AIR AND KIT FOR FITTING AN EXISTING COMBUSTION AIR CASSETTE |
JP2022550679A JP2023515119A (ja) | 2020-02-21 | 2021-02-18 | 燃焼空気カセット、燃焼空気カセットを備えた暖炉、燃焼空気を供給するための方法、および燃焼空気カセットを後付けするためのキット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20205176A FI129332B (fi) | 2020-02-21 | 2020-02-21 | Palamisilmakasetti, tulisija palamisilmakasetilla, menetelmä palamisilman syöttämiseksi ja palamisilmakasetin jälkiasennussarja |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20205176A1 FI20205176A1 (fi) | 2021-08-22 |
FI129332B true FI129332B (fi) | 2021-12-15 |
Family
ID=77390460
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20205176A FI129332B (fi) | 2020-02-21 | 2020-02-21 | Palamisilmakasetti, tulisija palamisilmakasetilla, menetelmä palamisilman syöttämiseksi ja palamisilmakasetin jälkiasennussarja |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP4107431A4 (fi) |
JP (1) | JP2023515119A (fi) |
FI (1) | FI129332B (fi) |
WO (1) | WO2021165578A1 (fi) |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB547383A (en) * | 1941-05-02 | 1942-08-25 | Patrick Joseph Tuohy | Improvements in domestic fire-places and fire-grates |
GB548026A (en) * | 1941-05-22 | 1942-09-22 | Herbert Metcalfe | Improvements in or relating to means for introducing air into domestic fire places |
CH240716A (de) * | 1943-10-04 | 1946-01-15 | Wartburg Wilhelm Von | Vorrichtung zur Verbesserung des Heizeffektes von Heizanlagen. |
GB638458A (en) * | 1948-02-09 | 1950-06-07 | Edgar Harold Bracewell | Improvements in domestic grates |
NL8303987A (nl) * | 1983-11-18 | 1985-06-17 | Haaras B V | Kachel voor vaste brandstof. |
DE9211822U1 (de) * | 1992-09-02 | 1992-11-19 | Saarbergwerke AG, 6600 Saarbrücken | Feuerstätte zur wahlweisen Verfeuerung von Holz oder Kohleprodukten |
FI123547B (fi) * | 2010-05-06 | 2013-06-28 | Pasi Sillanpaeae | Kiinteän polttoaineen poltin ja menetelmä kiinteän polttoaineen polttamiseksi |
DE202010008890U1 (de) * | 2010-10-25 | 2010-12-16 | DPU Profirenovierer UG (haftungsbeschränkt) | Brennstoffeinsatz für die Benutzung in Kamin- und Kachelöfen, Heizkaminen, Kamineinsätzen und Feuerkassetten |
DE202015101389U1 (de) * | 2015-03-18 | 2015-03-26 | Denis Thum | Kaminkassette mit verbesserter Luftführung |
-
2020
- 2020-02-21 FI FI20205176A patent/FI129332B/fi active IP Right Grant
-
2021
- 2021-02-18 JP JP2022550679A patent/JP2023515119A/ja active Pending
- 2021-02-18 EP EP21757228.8A patent/EP4107431A4/en active Pending
- 2021-02-18 WO PCT/FI2021/050117 patent/WO2021165578A1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4107431A1 (en) | 2022-12-28 |
FI20205176A1 (fi) | 2021-08-22 |
JP2023515119A (ja) | 2023-04-12 |
EP4107431A4 (en) | 2024-03-13 |
WO2021165578A1 (en) | 2021-08-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4766876A (en) | Wood stove | |
US4319556A (en) | Catalytic stove | |
US5113843A (en) | Combustion device for stoves and fireplaces | |
US4201186A (en) | Solid-fuel burner | |
US4510890A (en) | Infrared water heater | |
KR100917787B1 (ko) | 고체연료용 열풍기 | |
KR101524436B1 (ko) | 화목겸용 펠렛난로 | |
US4111181A (en) | Combustion air system | |
US4856491A (en) | High efficiency solid fuel burning stove | |
PL224288B1 (pl) | Kocioł centralnego ogrzewania | |
WO2000050817A1 (en) | Fireplace insert | |
US9945563B2 (en) | Very shallow heating apparatus with very high yield and a wide view | |
FI129332B (fi) | Palamisilmakasetti, tulisija palamisilmakasetilla, menetelmä palamisilman syöttämiseksi ja palamisilmakasetin jälkiasennussarja | |
RU2242679C1 (ru) | Отопительное устройство | |
US4383518A (en) | Heating stove | |
RU110820U1 (ru) | Дымоход для отвода продуктов сгорания | |
RU2417341C2 (ru) | Способ обеспечения горения топлива | |
US5333601A (en) | Masonry heater | |
KR20180001236A (ko) | 외부 공기조절이 용이한 난로 | |
FI84856B (fi) | Eldstad foer eldning av fast braensle. | |
KR200294583Y1 (ko) | 벽난로용 다중 연소장치 | |
KR20150118692A (ko) | 화목 및 펠릿 겸용 이동식 구들보일러 | |
RU2282790C2 (ru) | Печь отопительно-варочная | |
KR200475915Y1 (ko) | 화목난로용 연소장치 | |
RU2503889C1 (ru) | Способ обеспечения горения топлива в печи и печь для реализации указанного способа |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: NPI-ENGINEERING OY |
|
FG | Patent granted |
Ref document number: 129332 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |