FI60434C - Flamugn foer fast braensle - Google Patents

Description

RSr7! [B] (11)kuu,lutusiulkaisu 60434

flgiA lJ 'r^ UTLÄGGN INGSSKRIFT

C Patentti myönnetty il 01 1982 ^ Patent aeddelat ^ ~ ^ (51) Kv.ik?/int.ci.3 F 25 B 1/36 SUOMI — FINLAND (21) •’•«"«'►»•kermi* — P»t«ntan*ttknlng 70159^ (22) H»k*ml*pllyi — Anföknlngtdtf 19-05-78 ^ ^ (23) AlkupUvt —GUtlghetsdig 19 · 05 · 78 (41) Tullut Julkiseksi — Bllvlt ofT«ntll| l8.12 - 78

Patentti- ja rekisterihallitus ,,,. ......... . . .... .

_ , . (44) Nlhtivikslpenon ja kuutjulkslsun pvm. — n.

Patent- och registerstyrelsen ' 7 Ansöksn uthgd och utl.*krtft«n pubikend 30 - 09 · oi (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prlorltet 17-06-77

Sveitsi-Schweiz(CH) 7^5^/77 (71)(72) Hans Grossniklaus', Garage, 3855 Brienz, Sveitsi-Schveiz(CH) (7*0 Oy Kolster At) (5U) Tulipesä kiinteälle polttoaineelle - ELamugn för fast bränsle

Keksintö liittyy kiinteälle polttoaineelle, erityisesti puulle tarkoitettuun tulipesään, jossa on pystytason suhteen kulmaan kallistettu polttokammio, jossa on ilma-aukot primääri- ja sekundääri-ilmaa varten ja jonka ylempi päätysivu on avoin.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan kiinteän polttoaineen sekä kiinteän polttoaineen termisessä hajoamisessa syntyvien kaasujen täydellinen, mahdollisimman savuton palaminen.

Keksinnön mukaan voidaan tämä saada aikaan siten, että poltto-kammion alempi päätysivu on liitetty polttoaineen syöttökanavaan, että polttokammion seinämän alaosa rajoittaa primääri-ilmakammion yläosaa, on kourun muotoinen ja on varustettu primääri-ilmaa varten ilma-aukoilla, jotka on suunnattu ylöspäin polttokammion tilasta, jotta mitkään polttoaineen osat tai palamisjäänteet eivät pääse pri-määri-ilmakammioon, ja jotka avautuvat polttokammion ylemmän, avoimen päädyn suunnassa pienenevälle etäisyydelle kourumaisen seinämän alareunasta, että polttokammion seinämän yläosa rajoittaa sekundääri-ilmakammion alaosaa ja on varustettu ilma-aukoilla sekundääri-ilmaa varten, ja että on muodostettu puhallusilman syöttövälineet ilman 60434 syöttämiseksi primääri- ja sekundääri-ilmakammioon.

Primääri-ilmaksi kutsutaan ilmaa, joka virtaa kiinteässä polttoaineessa tai sen pinnalla tapahtuvaa palamista varten ja se-kundääri-ilma ilmaa, joka virtaa polttoaineen yläpuolella oleviin liekkeihin kiinteän polttoaineen termisessä hajaantumisessa syntyvien kaasujen polttamiseksi.

Polttokammion seinämän yläosa on edullisesti ylöspäin kape-neva. Molempien polttokammioon avautuvien ilma-aukkojen etäisyys polttokammion alasivusta pienenee tarkoituksenmukaisesti poltto-kammion avoimeen päähän päin. Tällä saavutetaan se, että primääri-ilma tunkeutuu täydellisesti kaiken polttoaineen läpi, jolloin ilma virtaa syöttökanavaan liitetyn polttokammionpäädyn kohdalla polttoaineen ylemmän kerroksen läpi ja avoimen päädyn suunnassa vähitellen keskimääisen ja alimman polttoainekerroksen läpi, minkä johdosta polttoaine palaa täydellisesti.

Seuraavassa kuvataan erästä keksinnön suoritusmuotoa lähemmin oheiseen piirustukseen viitaten. Siinä kuvio 1 on pituusleikkaus tulipesästä ja kuvio 2 laitteen polttokammion poikkileikkaus kuvion 1 koh-sadda II-II.

Tulipesässä on pitkänomainen, kulmassa a=65° pystysuoran suhteen kalteva polttokammio 1 (kuvio 2). Polttokammio 1 on toisesta päädystään 2 yhdistetty polttokammion 1 suuntaan laajenevaan polttoaineen syöttökanavaan 3, toisen päädyn 4 ollessa avoin. Polttokam-miota 1 ympäröivät 4 sivuseinää 5, 6, 7, 8 (kuvio 2), ja se on muodoltaan kulmallaan seisova neliö. Ylemmät sivuseinät 5, 6 muodostaa kulmarauta. Kulmaraudan 5, 6 yläpuolella on U-rauta 9, jonka vapaiden sivujen päät on hitsattu kulmaraudan 5, 6 vapaiden kylkien päihin. Kulmarauta 5, 6 ja U-rauta 9 muodostavat sekundääri-ilmakammion 10, johon kuvion 1 oikeanpuoleisessa päädyssä liittyy puhallusilman syöttökanava 11. Kaksi yhdensuuntaista, limittäistä levyä 12, 13 tai 14, 15 muodostavat alemmat sivuseinät 7, 8, jolloin alempina levyinä 13, 15 ovat kulmaraudan sivut. Sivuseinien alla on U-rauta 16, jonka vapaiden sivujen päät on hitsattu levyjen 12, 14 yläreunoihin. Sivu-seinät 7, 8 ja U-rauta 16 ympäröivät primääri-ilmakammiota 17, johon kuvion oikeanpuoleisessa päädyssä on liitetty puhallusilman syöttö-kanava 18. Sivuseinissä 5, 6 on polttokammion 1 akselin suuntaisesti sijoitetut reiät 19 sekundääri-ilmaa varten. Levyt 12, 13 tai 14, 15 muodostavat limittäisyysalueellaan raon 20 tai 21 (kuvio 2), joiden kautta primääri-ilma virtaa primääri-ilmakammiosta poltto-kammioon 1, kulmaraudan 13,15 kärkireunan suunnassa.Levyjen 12,14 ala- 3 60434 reunat 23,24 kulkevat vinosti, niin että niiden etäisyys kärkireu-nasta 22 pienenee päädystä 2 päätyyn 4 mentäessä. Kummassakin päädyssä 2,4 on kumpaankin U rautoihin 9,16 sivuseiniin 5,6 ja levyihin 12,13,14,15 jolloin levyssä 25 on aukot syöttökanavaa 3 ja puhallus-ilman syöttökanavia 11,18 varten,sekä levyssä 26, polttokammion poikkileikkausta vastaava, neliönmuotoinen aukko. Puhallusilman syöttö-kanavat 11,18 on yhdistetty yhteiseen puhaltimeen 27 ja ne on varustettu kuristusläpillä 28,29 puhallusilman säätöä varten. Syöttöka-nava 3 polttokammiosta 1 poispäin olevassa päässä on syöttölaite 30. Syöttölaite 30, jota ei ole piirustuksessa lähemmin kuvattu, käsittää säiliön 31 jonka etuseinän 32 alaosassa on aukko, jonka sisään on asennettu renkaanmuotoinen matriisi 33, jossa on kartionmuotoinen aukko 34, joka avautuu syöttökanavaan 3. Syöttökanavan 3 suuntainen, säiliösää 31 olevan käyttölaitteen edestakaisin liikuttama työnnin ulottuu työiskunsa lopulla aukkoon 34. Syöttölaitetta 30 ja sen toimintatapaa on kuvattu yksityiskohdittain sveitsiläisessä patenttihakemuksessa n:o 4 347/77 6.4.1977."palamistilan riippumattomalla syötöllä varustettu puulämmityslaite". Jalusta 36 kannattaa syöttölaitetta 30 ja syöttökanavaa 3. Säätölaite (ei näy) joka määrää polttokammion 1 avoimessa päädyssä 4 olevan termoelementin 37 avulla polttokammiossa 1 olevan palamislämpötilan, ohjaa syöttölaitteen 30 syöttömäärää, niin että palamislämpötila on vakio.

Syöttökanavassa 3 syttyvän palon sammuttamiseksi on syöttö-kanavan yläpinnassa olevaan aukkoon liitetty vesijohto 38, jonka liitoskohdassa oleva termostaatin käyttämä venttiili sulkee. Termostaatti käsittää umpinaisen aaltoputkiosan 40, jossa on helposti kiehuvaa nestettä, esimerkiksi metanolia, joka lämpötilan noustessa höyrystyy ja venyttää jousto-osaa 40. Tästä on seurauksena, että venttiili 39 avautuu ja vesi virtaa vesijohdosta syöttökanavaan 3, jolloin jousto-osa, jonka ympärillä vesi virtaa, vetäytyy kokoon ja sulkee jälleen venttiilin 39 tietyn ajan kuluttua.

Päädyssä 4 on (ei näy) polttokammioon 1 suunnattu sytytyslai-te, esimerkiksi öljynpoltin, hehkulanka tai kaasupoltin jota valo-ilmaisimella tai lämpötilanaistimella varustettu ohjauslaite ohjaa, niin että se syttyy palamisen tai polttoaineen hehkumisen polttokammiossa loppumista osoittavien veloilmaisimien tai lämpötilan-aistimissignaalien vaikutuksesta ja toimii ennaltamäärätyn ajan.

Polttokammion 1 päädyn 4 alla on (ei näy) kuonasanko eteen-päintunkeutuvan polttoaineen polttokammiosta 1 työntämää kuonaa tai 4 60434 tuhkaa varten. Kuona voidaan johtaa kuonasankoon levyyn 26 kiinnitettyä, kulmaraudan 13, 15 alaosaan liittyvää kuonakourua tai levyyn 26 ja U-rautaan 16 muodostettua kuonakanavaa myöten.

Seuraavassa kuvataan tulipesän to imintaa.Laitetta voidaan käyttää erityisesti keskuslämmityksessä, jolloin polttokammio sijoitetaan keskuslämmityskattilan alle. Kun tulipesä sytytetään, mikä voi tapahtua keskuslämmityskattilan termostaattien avulla, käynnistyvät syöttölaite 30 ja puhallin 27 sekä, edellyttäen, että valo-ilmaisin tai lämpötilanaistin eivät anna mitään merkkiä polttoaineen palamisesta tai hehkumisesta polttokammiossa i, sytytyslaite. Edestakaisin liikkuva työnnin 35 työntää työvaiheessaan polttoainetta säiliöstä 31 syöttökanavaan 3, jolloin syöttökanavassa 3 ja poltto-kammiossa 1 oleva polttoaine siirtyy eteenpäin. Kuristusläpän 29 säätämä, primääri-ilmakammioon 17 virtaava puhallusilma lämpiää seinillä 7,8 ja joutuu rakojen 20,21 kautta polttokammioon 1. Tällöin tunkeutuu primääri-ilma päädyssä 2 polttoaineen ylempään vyöhykkeeseen ja päädyn 4 suunnassa vähitellen polttoaineen alempaan vyöhykkeeseen, jonka vuoksi polttoaine palaa täydellisesti.Kuristusläpän 28 säätämä sekundääri-ilmakammioon 10 virtaava puhallusilma lämpiää seinillä 5,6 ja joutuu reikien 19 kautta polttokammioon 1. Koska seinät rajoittavat polttokammion 1 yläosaa, kuumenevat ne ja niiden mukana polttokammioon 1 virtaava ilma voimakkaasti. Tällä aikaansaadaan se että sekundääri-ilraan lämpötila on korkeampi kuin polttoaineen termisessä hajaantumisessa syntyvien kaasujen syttymis-lämpötila. Johtuen sivuseinien 5,6 toisiinsa nähden vinosta, ylöspäin suppenevasta asennosta, kulkee sivuseinän 5 aukoista tuleva se-kundääri-ilmavirta ristiin sivuseinän 6 aukoista tulevan sekundääri-ilmavirran kanssa, niin että syntyy pyörre, jolloin kuuma sekundää-ri-ilma sekoittuu parhaalla mahdollisella tavalla poltettaviin kaasuihin ja ne palavat täydellisesti.

Jos termoelementti 37 osoittaa, että haluttu palamislämpötila on ylitetty, pysäyttää säätölaite syöttölaitteen 30 ja käynnistää sen uudelleen vasta, kun annettu palamislämpötila alitetaan. Tällä tavoin voi palamislämpövirta olla tasainen silloinkin, kun käytetään polttoaineita, joiden lämpöarvo on erilainen,kuten sahajauhoa, puuta hiiltä jne.

Keksinnön eräässä toisessa suositusmuodossa voidaan termoelementillä 37 varustettu säätölaite kytkeä käsikäyttöisellä kytkimel-lä tai lämmityslaitteen termostaatilla ensimmäisestä asennosta toi- 5 60434 seen. Kytkimen ollessa suljettu, toimivat syöttölaite 30 ja puhallin 27 ja säätölaite on ensimmäisessä asennossa. Kytkimen ollessa auki ovat syöttölaite 30 ja puhallin 27 pysähdyksissä ja säätölaite on toisessa asennossa. Ensimmäisessä asennossa säätää säätölaite syöttölaitteen 30 tehon, niin että polttokammion 1 palamislämpötila ei ylitä annettua arvoa, jolloin, jos arvo ylitetään, pysähtyy syöttölaite 30 joksikin aikaan. Toisessa asennossa kytkee ohjauslaite syöttölaitteen 30 ja puhaltimen 27 jälleen toimimaan, jos lämpötila polttokammiossa 30 laskee annetun arvon alapuolelle. Ennaltamäärätyn ajan kuluttua tai lämpötilan noustua ennaltamäärättyyn arvoon, pysäyttää säätölaite jälleen syöttölaitteen 30 ja puhaltimen 27. Annettu alempi lämpötila ja ennaltamäärätty aika tai ennaltamäärätty lämpötilan nousu on valittu niin, että tulen tai hiilloksen sammuminen palamiskammiossa estetään. Tässä suoritusmuodossa voidaan ohjauslaitteen ohjaama sytytyslaite jättää pois, koska polttoaine voidaan laitetta käynnistettäessä sytyttää esimerkiksi käsin, jonka jälkeen ohjauslaite estää tulen sammumisen.

Termoelementin 37 sijasta voidaan myös käyttää palamisesta aiheutuvaa infrapunasäteilyä mittaavaa valoilmaisinta, esimerkiksi va-lovastusta.

Claims (2)

6 60434

1. Tulipesä kiinteää polttoainetta erityisesti puuta varten, jossa tulipesässä on pystytason suhteen kulmaan (a) kallistettu polt-tokammio (1), jossa on ilma-aukot primääri- ja sekundääri-ilmaa varten ja jonka ylempi päätysivu (4) on avoin, tunnettu siitä, että polttokammion (1) alempi päätysivu (2) on liitetty polttoaineen syöttökanavaan (3), että polttokammion seinämän (5, 6, 7, 8) alaosa (7, 8) rajoittaa primääri-ilmakammion (17) yläosaa, on kourun muotoinen ja on varustettu primääri-ilmaa varten ilma-aukoilla (20, 21), jotka on suunnattu ylöspäin polttokammion tilasta, jotta mitkään polttoaineen osat tai palamisjäänteet eivät pääse primääri-ilmakam-mioon (17), ja jotka avautuvat polttokammioon (1) polttokammion (1) ylemmän, avoimen päädyn (4) suunnassa pienenevälle etäisyydelle kou-rumaisen seinämän (7, 8) alareunasta (22), että polttokammion seinämän (5, 6, 7, 8) yläosa (5, 6) rajoittaa sekundääri-ilmakammion (10) alaosaa ja on varustettu ilma-aukoilla (19) sekundääri-ilmaa varten, ja että on muodostettu puhallusilman syöttövälineet (11, 18, 27) ilman syöttämiseksi primääri- ja sekundääri-ilmakammioon (17, 10).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tulipesä, tunnettu siitä, että polttokammion seinämän (5, 6, 7, 8) yläosa on ylöspäin kapeneva.