FI73072C

FI73072C - LUFTVAERMARE.

Info

Publication number: FI73072C
Application number: FI851829A
Authority: FI
Inventors: Mikko Koivisto
Original assignee: Mikko Koivisto
Priority date: 1985-05-08
Filing date: 1985-05-08
Publication date: 1987-08-10
Also published as: DE3614885A1; FI73072B; FI851829L; SE8601911L; FI851829A0; SE8601911D0

Description

73072 Lämminilmakehitin - Luftvärmare73072 Heat Exchanger - Luftvärmare

Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdannossa määriteltyyn, kiinteällä polttoaineella toimivaan lämminilmakehitti-meen.The invention relates to a solid fuel hot air generator as defined in the preamble of claim 1.

US-patenttijulkaisusta 4 470 400 tunnetaan lämminilmakehitin, 5 jonka tulisijan sivuille molemmin puolin on sijoitettu puhal lin. Puhaltimien yhteydessä olevaan ilmanvirtauskanavaan on sijoitettu säätöelin. Tämän tapaisella lämminilmakehittimellä ei lämmitystehoa voida kuitenkaan tyydyttävästi säätää.U.S. Pat. No. 4,470,400 discloses a warm air generator 5 in which a fan is arranged on both sides of the fireplace. A control element is placed in the air flow duct connected to the fans. However, with such a warm air generator, the heating power cannot be satisfactorily adjusted.

Tämän keksinnön tarkoituksena on esittää parannus kiinteällä .0 polttoaineella toimivaan lämminilmakehittimeen erityisesti lämmitystehon säädettävyyden osalta. Tarkoituksen saavuttamiseksi keksinnölle on pääasiassa tunnusomaista patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa esitetyt piirteet.It is an object of the present invention to provide an improvement in a solid fuel hot air generator, particularly in terms of controllability of heating power. In order to achieve its object, the invention is mainly characterized by the features set forth in the characterizing part of claim 1.

Tämän keksinnön mukaisessa lämminilmakehittimessä on kaksi .5 ryhmää puhaltimia tai vastaavia. Ilman virtauskanavistoon on sijoitettu säätöelin ja ensimmäinen puhallinryhmä on päällä silloin, kun lämpötila ilmanvirtauskanavistossa ylittää säätö-elimen asetusarvon. Toinen ryhmä on päällä säätöelimen asetus-arvon ylittyessä ja lämmitettävään tilaan sijoitetun toisen !0 säätöelimen kuten termostaatin ohjaamana. Tällä ratkaisulla saavutetaan hyvä lämmitystehon säädettävyys. Kun tulipesään sytytetään tuli, ilmanvirtauskanavistoon sijoitettu säätöelin tunnustelee lämpötilaa ilmanvirtauskanavistossa ja lämpötilan ylittäessä säätöelimen asetusarvon puhallinryhmät alkavat pu-?5 haltaa lämmitettävää ilmaa ilmanvirtauskanavistoon. Toisen pu-hallinryhmän osalta tämä tapahtuu sillä ehdolla, että lämmitettävässä tilassa olevan toisen säätöelimen, kuten termostaatin asetusarvo on suurempi kuin lämmitettävän tilan lämpötila. Sen jälkeen, kun lämmitettävän tilan lämpötila on saavuttanut 30 termostaatin asetusarvon, pysähtyy toinen puhallinryhmä ja lämmitettävän tilan lämpötilan ylläpito tapahtuu ensimmäisen 2 73072 puhallinryhmän avulla. Mikäli puhallintehot molemmissa puhal-linryhmissä ovat yhtä suuret, putoaa siis lämmitysteho puoleen. Tämä riittää useimmissa tapauksissa lämmitettävän tilan lämpöhäviöiden korvaamiseen.The hot air generator of the present invention has two .5 groups of fans or the like. A control member is located in the air flow duct and the first fan group is on when the temperature in the air flow duct exceeds the set value of the control member. The second group is on when the setpoint of the control element is exceeded and controlled by another control element, such as a thermostat, placed in the space to be heated. This solution achieves good controllability of the heating power. When a fire is ignited in the firebox, the control member located in the airflow duct senses the temperature in the airflow duct and when the temperature exceeds the setpoint of the control member, the fan groups start blowing heated air into the airflow duct. For the second group of pu controllers, this takes place on the condition that the setpoint of the second control element, such as the thermostat, in the space to be heated is higher than the temperature of the space to be heated. After the temperature of the room to be heated has reached the set value of the thermostat 30, the second fan group stops and the temperature of the room to be heated is maintained by means of the first 2 73072 fan groups. If the fan outputs in both fan groups are equal, the heating output will halve. This is sufficient in most cases to compensate for the heat loss of the space to be heated.

5 Keksinnön säätövaikutusta voidaan vielä tehostaa siten, että ilmanvirtauskanaviston siihen osaan, johon lämmitettävään tilaan sijoitettuun säätöelimeen kytketyn puhallinryhmän ilmavirtaus vaikuttaa, on sijoitettu lämpötilaa tunnusteleva elin, joka on yhdistetty tulipesän palamisilman tulon säätäjään. 10 Tällä ratkaisulla saadaan aikaan se vaikutus, että lämmitettävän tilan lämpötilan saavutettua huonetermostaatin asetusarvon ja toisen puhallinryhmän toiminnan katkettua siinä ilmanvirtauskanaviston osassa, jonka kautta toisen puhallinryhmän kautta kulkeva ilmavirtaus kulkee normaalisti, alkaa lämpötila 15 kohota koska lämpöä ei enää siirry siinä määrin ilmavirtauksen mukana pois lämminilmakehittimestä. Tämä lämpötilan nousu vaikuttaa lämpötilaa tunnustelevaan elimeen, joka on kytketty tulipesän palamisilman tulon säätäjään siten, että lämpötilan nousu pienentää palamisilman tuloa tulipesään. Näin ollen tu-; 20 lipesässä tapahtuva kiinteän polttoaineen palaminen hidastuu, '· mikä puolestaan pienentää tulipesässä syntyvää lämpötehoa ja '.·.· edelleen alentaa ensimmäisen puhallinryhmän lämmitettävään ti- laan puhaltaman ilman lämpötilaa. Mikäli edellä mainitusta on : : seurauksena se, että lämmitettävän tilan lämpötila putoaa huo- ::.-25 netermostaatin asetusarvon alapuolelle, kytkeytyy toinen pu- hallinryhmä, jolloin puolestaan lämpötilaa tunnustelevan elimen kohdalla lämpötila laskee, koska tulipesässä syntyvää lämpöä siirtyy myös lämpötilaa tunnustelevan elimen kohdalta vir-taavaan ilmaan toisen puhallinryhmän käynnistyttyä. Lämpötilaa ", , 30 tunnusteleva elin saa aikaan tällöin palamisilman tulon säätä- *·*·’ jän sellaisen liikkeen, joka lisää tulipesään tapahtuvaa pala- : misilman virtausta. Tämä taas puolestaan lisää tulipesän pala- mistehoa ja nostaa lämmitettävään tilaan puhallettavan ilman lämpötilaa molempien puhallinryhmien ollessa päällä.The control effect of the invention can be further enhanced by placing a temperature sensing member connected to the combustion air supply regulator of the furnace in the part of the air flow duct affected by the air flow of the fan group connected to the control element located in the heated space. 10 This solution has the effect that when the temperature of the room to be heated reaches the room thermostat setpoint and the second fan group is interrupted in the part of the airflow duct through which the airflow passes normally, the temperature 15 starts to rise because heat is no longer transferred by the airflow. This temperature rise acts on a temperature sensing member connected to the furnace combustion air inlet regulator so that the temperature rise reduces the combustion air supply to the furnace. Thus, tu-; The combustion of solid fuel in the 20 furnaces slows down, which in turn reduces the heat output of the furnace and further lowers the temperature of the air blown into the space to be heated by the first group of fans. If the above:: results in the temperature of the space to be heated falling below the setpoint of the net thermostat, a second group of fans is switched on, which in turn decreases the temperature at the temperature sensing element, because the heat generated in the furnace is also transferred at the temperature sensing element into the flowing air after the second fan group has started. The temperature sensing member then provides a movement of the combustion air supply control that increases the flow of combustion air to the furnace. This in turn increases the combustion efficiency of the furnace and raises the temperature of the air to be blown into the space to be heated by both fan groups. while on.

3 730723,73072

Edellisessä kappaleessa esitettyjen puhallinryhmäkohtaisten lämpötilavyöhykkeiden aikaansaaminen ilmanvirtauskanavistoon voidaan toteuttaa erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti siten, että ensimmäisen puhallinryhmän ilmanvirtauskanaviston 5 yhteydessä oleva säätöelin ja toisen puhallinryhmän ilmanvir tauskanaviston yhteydessä oleva lämpötilaa tunnusteleva elin on sijoitettu tulipesän vastakkaisille sivuille sijoittuviin ilmanvirtauskanaviston osiin. Tällöin saadaan aikaan tarpeeksi suuressa määrin erillään pysyvät ensimmäisen ja toisen puhal--0 linryhmän lämminilmavirtaukset.The provision of the fan group-specific temperature zones shown in the previous paragraph in the air flow duct can be realized according to a preferred embodiment so that the control member connected to the first fan group air flow duct 5 and the In this case, the warm air flows of the first and second fan groups, which remain sufficiently separate, are obtained.

Muita keksinnölle edullisia suoritusmuotoja on esitetty oheisissa epäitsenäisissä vaatimuksissa.Other preferred embodiments of the invention are set out in the appended dependent claims.

Keksintöä on lähemmin havainnollistettu seuraavassa selityksessä, jossa on viitattu oheisten piirustusten esittämiin suo-.5 ritusmuotoihin. Piirustuksissa kuva 1 esittää perspektiivisenä kaaviokuvana keksinnön mukaista lämminilmakehitintä takaa yläviistosta nähtynä ja lämminilmakehittimen sähkökaaviota, kuva 2 esittää yläviistosta perspektiivikuvantona pystyleik-0 kausta kuvan 1 mukaisesta lämminilmakehittimestä ja kuva 3 esittää yläviistosta vaakaleikkauksena ja perspektiivikuvantona tulipesää, savukaasun virtauskanavistoa sekä lämpötilan tunnustelijaa ja tulipesän palamisilman tulon säätäjää.The invention is further illustrated in the following description, in which reference is made to the embodiments shown in the accompanying drawings. In the drawings, Fig. 1 is a perspective schematic rear view of the hot air generator according to the invention and an electrical diagram of the hot air generator, Fig. 2 is a

5 Piirustusten esittämä lämminilmakehitin käsittää tulipesän 1, jonka täyttöluukku 2 on tulipesän yläosassa. Tulipesä 1 on arinalla 3 varustettu alapaloinen tulipesä ja arinan 3 alapuolella on tuhkatila 4. Lämminilmakehitin on varustettu tuhkan-poisto- ja huoltoluukulla 5 ja tuhkatilassa 4 olevalla tuhka- 0 laatikolla 6, joka on poistettavissa luukun 5 kautta. Tulipe sän 1 alaosassa on tulipesää kolmelta sivulta kiertävä 4 73072 vaakasuora ohjauskammio 7, jonka yläpintaan on tulipesän 1 ulkopuolelle kiinnitetty savukaasujen virtauskanaviston muodostava pystysuora putkisto 8. Putkisto 8 liittyy lämminilmake-hittimen yläosassa savukaasujen kokoojakammioon 9, johon on 5 yhdistetty säätimellä 10 varustettu yhde 11, josta lämminilma- kehitin kytketään savupiippuun.The warm air generator shown in the drawings comprises a furnace 1, the filling hatch 2 of which is at the top of the furnace. The firebox 1 is a lower firebox with a grate 3 and an ash space 4 below the grate 3. The hot air generator is provided with an ash removal and maintenance hatch 5 and an ash box 6 in the ash chamber 4, which can be removed through the hatch 5. In the lower part of the firebox 1 there is a horizontal control chamber 7 73072 rotating on three sides of the firebox, on the upper surface of which a vertical piping 8 forming a flue gas duct is attached outside the firebox 1. The piping 8 is connected to a flue gas collector chamber 9 at the top of the hot air from which the hot air generator is connected to the chimney.

Edellä esitettyä tulipesän 1 ja savukaasujen virtauskanaviston 7, 8, 9 muodostamaa yhdistelmää ympäröi lämminilmakehittimen pinnoitelevystön 12 rajoittama llmanvirtauskanavisto 13. Läm-10 mitettävä ilma virtaa puhallinryhmien 14, 15 vauhdittamana lämminilmakehittimen sivuilla olevien säleikköjen 16 kautta lämminilmakehittimeen. Säleiköltä 16 (toinen esitetty piirustuksessa 1) ilmavirtaus suuntautuu pystysuoran ohjausseinämän 17 suuntaamana alaspäin ja sieltä vaakasuoraa virtaustietä 15 pitkin puhallinryhmille 14, 15, jotka suuntaavat ilmavirtauk sen ylöspäin. Savukaasujen virtausputkiston 8 alaosassa on oh-jainlevyt 18, 19, jotka suuntaavat puhaltimilta tulevan ilmavirtauksen tulipesän 1 ulkopintaan ja putkiston 8 kohdalle. Tästä lämpiävä ilma virtaa ylöspäin savukaasujen kokoojakam-. 20 mion ulkopuolelle muodostettuun lämminilmavirtauksen ohjausti- ; ' laan 20, jota rajoittaa ylhäältä ja sivuilta pinnoitelevystön ·’’ 12 osa ja alapuolelta tulipesän 1 yläosa. Savukaasujen kokoo- jakammio 9 on lämminilmavirtauksen ohjaustilassa 20, jonka : kohdalle pinnoitelevystöön 12 on muodostettu oh j aussäleiköt, : 25 joista lämminilmavirtaus suuntautuu lämmitettävään tilaan. Ko konaisuudessaan edellä esitetty lämminilmavirtaus lämminilmakehittimen läpi on esitetty nuolilla 21.The above combination of furnace 1 and flue gas flow ducts 7, 8, 9 is surrounded by an air flow duct 13 delimited by the coating plate 12 of the heat generator. The air to be measured flows under the grilles 16 on the sides of the heat generator, driven by fan groups 14, 15. From the grille 16 (the second one shown in Figure 1), the air flow is directed downwards as directed by the vertical guide wall 17 and from there along a horizontal flow path 15 to the fan groups 14, 15 which direct the air flow upwards. At the bottom of the flue gas flow piping 8 there are guide plates 18, 19 which direct the air flow from the fans to the outer surface of the furnace 1 and to the piping 8. From this, the warming air flows upwards into the flue gas collector chamber. 20 outside the warm air flow control; 'lane 20, bounded at the top and sides by the part of the coating plate ·' '12 and below by the top of the firebox 1. The flue gas collecting chamber 9 is located in the warm air flow control space 20, at which: control grilles are formed in the coating plate 12, from which the hot air flow is directed to the space to be heated. Overall, the warm air flow through the warm air generator described above is indicated by arrows 21.

:·. Piirustusten esittämässä suoritusmuodossa puhallinryhmät 14 ja . . 15 käsittävät kumpikin yhden kappaleen puhaltimia. Luonnolli- V 30 sesti puhaltimia voi olla molemmissa tai jommassa kummassa ryhmässä useampiakin. Erityisesti kuvaan 1 viitaten ensimmäi-: ; sen puhallinryhmän 14 kehittämän ilmavirtauksen kohdalle il- -- manvirtauskanavistoon 13 on sijoitettu säätöelin 22, joka voi olla normaali on/off-säädin, joka kytkeytyy päälle lämpötilan 5 73072 ylittäessä tietyn lämpötilan, esim. 40°C. Kuten kuvan 1 mukaisesta sähkökaaviosta käy ilmi, säätöelin 22 on kytketty puhal-linryhmän 14 sähköiseen piiriin 23. Samoin säätöelin 22 on kytketty toisen puhallinryhmän 15 sähköiseen piiriin 24 huone-5 termostaatin 25 kanssa sarjaan. Näin ollen pääkytkimen 26 ollessa päällä ensimmäinen puhallinryhmä 14 on samoin päällä il-manvirtauskanavistossa 13 olevan säätöelimen 22 säätörajan ylittyessä. Samoin toinen puhallinryhmä 15 on päällä, mikäli edellisen ehdon lisäksi lämmitettävän tilan lämpötila on al-10 haisempi kuin huonetermostaatin asetusarvo. Toisen puhallin ryhmän 15 kehittämän ilmavirtauksen kohdalle on ilmanvirtaus-kanavistoon 13 sijoitettu lämpötilaa tunnusteleva elin 27, joka on yhdistetty tulipesän palamisilman tulon säätäjään 28. Laitteistoon kuuluu lisäksi tehonsäätötermostaatti 29. Säätäjä .5 28 on kytketty toimintaan siten, että lämpötilan noustessa toisen puhallinryhmän 15 kohdalla ilmanvirtauskanavistossa 13 palamisilman määrä pienenee ja päinvastoin. Palamistapahtuman ylläpitämiseksi voidaan perusilman tuonti järjestää nuolten 30 mukaisesti luukun 5 kautta tulipesään. Tällöin säätäjä 28 voi !0 esim. sulkea putkimaisen palamisilman tulokanavan 31 kokonaan. Voidaan myös järjestää niin, että minimivirtaus tapahtuu aina tulokanavan kautta myös säätäjän pienimmässä asennossa.·. In the embodiment shown in the drawings, the fan groups 14 and. . 15 each comprise one-piece fans. Of course, there may be more than one fan in either or both groups. With particular reference to Figure 1, the first:; at the air flow generated by its fan group 14, a control element 22 is arranged in the air flow duct 13, which may be a normal on / off control which switches on when the temperature 5 73072 exceeds a certain temperature, e.g. 40 ° C. As can be seen from the electrical diagram of Figure 1, the control element 22 is connected to the electrical circuit 23 of the fan group 14. Likewise, the control element 22 is connected to the electrical circuit 24 of the second fan group 15 in series with the room-5 thermostat 25. Thus, when the main switch 26 is on, the first fan group 14 is also on when the control limit of the control member 22 in the air flow duct 13 is exceeded. Likewise, the second fan group 15 is on if, in addition to the previous condition, the temperature of the room to be heated is lower than the set value of the room thermostat. At the air flow generated by the second fan group 15, a temperature sensing member 27 is located in the air flow duct 13, which is connected to the furnace combustion air supply regulator 28. The apparatus further includes a power control thermostat 29. The controller. 13 the amount of combustion air decreases and vice versa. In order to maintain the combustion event, the supply of base air can be arranged according to the arrows 30 through the door 5 to the furnace. In this case, the controller 28 can, for example, close the inlet duct 31 of the tubular combustion air completely. It can also be arranged that the minimum flow always takes place via the inlet channel, even in the smallest position of the regulator.

Jotta saataisiin aikaan puhallinryhmäkohtaiset lämpötilavyö-hykkeet, on edullista muodostaa ilmanvirtauskanavisto tulipe-5 sän poikkileikkauksen suunnassa katsottuna pääasiassa U-muo- toiseksi, jolloin tulipesän sivut ja takaosa muodostavat ilma-virtauskanaviston kolme sivua. Tällöin säätöelin 22 ja lämpötilaa tunnusteleva elin 27 on sijoitettu tulipesän vastakkaisille sivuille sijoittuviin ilmavirtauskanaviston 13 osiin.In order to provide temperature groups specific to the fan group, it is preferable to form the air flow duct in the cross-sectional direction of the firebox as viewed in a substantially U-shape, with the sides and rear of the firebox forming three sides of the air flow duct. In this case, the control member 22 and the temperature sensing member 27 are located in the parts of the air flow duct 13 located on opposite sides of the furnace.

0 Luonnollisesti ilmanvirtauskanavisto voidaan muodostaa ainoastaan tulipesän vastakkaisille sivuille tai kaikille neljälle sivulle tulipesän poikkileikkaukseltaan esimerkiksi pääasiassa suorakulmion muotoisen tulipesän kaikille sivuille. Vastakkaisille sivuille tapahtuvalla sijoittumisella saadaan aikaan 5 tarvittava puhallinryhmäkohtainen lämpötilavyöhykejako, jol loin lämminilmakehittimen tehon säätö tapahtuu edellä esitetyllä tavalla.0 Naturally, the air flow duct system can be formed only on opposite sides of the furnace or on all four sides of the furnace with a cross-section, for example on all sides of a substantially rectangular furnace. The arrangement on opposite sides provides the necessary fan group-specific temperature zone division, whereby the power control of the warm air generator takes place as described above.

Claims

73072 6 The hot air generator naturally comprises a frame structure on which the furnace 1 with its flow channels 9-11, the coating 12 and the fan groups 14, 15 and other parts are supported. The solid fuel may preferably be halos, wood chips and the like, but other fuels such as coal, peat, etc. may also be considered. In general, fuels that require some degree of continuous maintenance of the combustion event are preferred because the control of their combustion power in previous structures has been resolved unsatisfactorily.

A solid fuel hot air generator comprising a furnace (1), a flue gas flow duct (7, 8, 9), an air flow duct (13) in heat transfer communication with a flue gas flow duct (7) and / or a flue gas flow duct (7, 8, 9) in an air flow duct comprising two groups (14, 15) of fans or the like and a control element (22) arranged in the air flow duct (13), characterized in that the first fan group (14) is adapted to be switched on as known when the temperature in the air flow duct (13) exceeds the control element *: '"20 (22) setpoint and that the second fan group (15) is adapted to be switched on when the setpoint of the control element (22) is exceeded: and a second control element (25) placed in the space to be heated, such as controlled by a thermostat.

A warm air generator according to claim 1, characterized in that the air flow duct (13) is connected thereto. a temperature sensing member (27) is located in the part affected by the air flow of the second fan group (15) connected to the control element * '· "(25) located in the heated space, which is:" · connected to the combustion air supply regulator (28) of the furnace (1) ). 7 73072

Hot air generator according to Claims 1 and 2, characterized in that a control element 5 (22) connected to the first fan group (14) and a temperature sensing element (27) connected to the air flow duct 27 of the second fan group (15) for providing fan group-specific temperature zones to the airflow duct (13) is located in the parts of the air flow duct (13) located on opposite sides of the furnace (1).

Hot air generator according to Claims 1 to 3, characterized in that the air flow duct (13) is formed on at least three sides of a substantially rectangular firebox (1) and that the flue gas flow duct is formed by parallel vertical pipes (8) connected between the control chamber (7) at the bottom of the furnace -5 (1) and the collector chamber (9) above the furnace.

Hot air generator according to Claim 4, characterized in that the collecting chamber is arranged in a hot air flow control space (20) above the firebox (1), provided with control grilles or the like and delimited at the top and sides by a part of the heat generator cover plate (12).

Hot air generator according to Claim 2, characterized in that the combustion air supply regulator (28) of the firebox (1) is provided with a power control thermostat (29). 73072 8