IT201800006598A1

IT201800006598A1 - BIOMASS POWERED HEATING EQUIPMENT WITH A DOUBLE COMBUSTION CHAMBER WITH COMBUSTION AIR CONVEYOR SYSTEM

Info

Publication number: IT201800006598A1
Application number: IT102018000006598A
Authority: IT
Priority date: 2018-06-22
Filing date: 2018-06-22
Publication date: 2019-12-22

Description

Descrizione di un brevetto per invenzione avente per titolo: “Apparecchio per il riscaldamento alimentato a biomassa avente doppia camera di combustione con sistema di convogliamento dell’aria comburente" Description of a patent for an invention entitled: "Biomass-powered heating appliance with double combustion chamber with combustion air conveyance system"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad un apparecchio per il riscaldamento alimentato a biomassa (legna, pellet) avente doppia camera di combustione con sistema di convogliamento dell’aria comburente e più in particolare ad una valvola per il convogliamento di aria comburente in un apparecchio per il riscaldamento alimentato a biomassa ed avente doppia camera di combustione. The present invention refers to a biomass-fueled (wood, pellet) heating appliance having a double combustion chamber with a combustion air conveying system and more particularly to a valve for conveying combustion air in an appliance for the biomass fueled heating with double combustion chamber.

Esistono apparecchio per il riscaldamento che possono funzionare sia legna che a pellet utilizzando la stessa camera di combustione. There are heating appliances that can operate both wood and pellets using the same combustion chamber.

Scopo della presente invenzione è quello di provvedere ad un apparecchio per il riscaldamento funzionante a legna ed a pellet di maggiore efficienza. The object of the present invention is to provide a more efficient heating appliance operating with wood and pellets.

Altro scopo è quello di provvedere ad un apparecchio per il riscaldamento funzionante a legna ed a pellet sicuro per l’operatore. Another purpose is to provide a wood and pellet heating appliance that is safe for the operator.

In accordo con la presente invenzione, tali scopi ed altri ancora vengono raggiunti da un apparecchio per il riscaldamento funzionante a legna ed a pellet comprendente: una prima camera di combustione per la legna; una seconda camera di combustione per i pellet; detta seconda camera di combustione essendo separata da detta prima camera di combustione; caratterizzata dal fatto di comprendere un convogliatore dell’aria comburente che riceve in ingresso un unico ingresso dell’aria comburente per detta prima e seconda camera di combustione; un primo ingresso per l’aria comburente di detta prima camera di combustione; un secondo ingresso per l’aria comburente di detta seconda camera di combustione; detto convogliatore comprende una prima uscita dell’aria comburente collegata a detto primo ingresso per l’aria comburente di detta prima camera di combustione per la legna; detto convogliatore comprende una seconda uscita dell’aria comburente collegata a detto secondo ingresso per l’aria comburente di detta seconda camera di combustione per i pellet; detta prima uscita e detta seconda uscita essendo selettivamente selezionate mediante una prima valvola; detta prima camera di combustione per la legna e detta seconda camera di combustione dei pellet comprendono un unico dispositivo di raccoglimento dei fumi in uscita da detta prima camera di combustione e da detta seconda camera di combustione. In accordance with the present invention, these objects and others are achieved by a wood and pellet heating appliance comprising: a first combustion chamber for the wood; a second combustion chamber for the pellets; said second combustion chamber being separated from said first combustion chamber; characterized in that it includes a combustion air conveyor that receives a single combustion air inlet for said first and second combustion chamber; a first inlet for the combustion air of said first combustion chamber; a second inlet for the combustion air of said second combustion chamber; said conveyor comprises a first combustion air outlet connected to said first combustion air inlet of said first combustion chamber for wood; said conveyor comprises a second combustion air outlet connected to said second combustion air inlet of said second combustion chamber for pellets; said first outlet and said second outlet being selectively selected by means of a first valve; said first combustion chamber for the wood and said second combustion chamber for pellets comprise a single device for collecting the fumes leaving said first combustion chamber and said second combustion chamber.

Ulteriori caratteristiche della presente invenzione sono descritte nelle rivendicazioni dipendenti. Further characteristics of the present invention are described in the dependent claims.

I vantaggi di questa soluzione rispetto alle soluzioni dell’arte nota sono diversi. The advantages of this solution compared to the solutions of the known art are different.

L’invenzione trova il suo utilizzo in tutti gli apparecchi atti al riscaldamento domestico, in cui è possibile bruciare pellet di legno e legna, in due camere di combustione separate, una per ogni combustibile. The invention finds its use in all appliances suitable for domestic heating, in which it is possible to burn wood pellets and wood, in two separate combustion chambers, one for each fuel.

In tali stufe, aventi un singolo raccordo di uscita in cui confluiscono i fumi dovuti dalla combustione provenienti dalle due camere, come in tutte le stufe in cui vi è una combustione, c’è la necessità di fornire aria comburente. Questa può essere fornita mediante l’utilizzo di un ingresso aria per singola camera di combustione. Questa soluzione presenta però degli inconvenienti. In such stoves, having a single outlet fitting into which the combustion fumes from the two chambers converge, as in all stoves in which there is combustion, there is the need to supply combustion air. This can be provided by using an air inlet for a single combustion chamber. However, this solution has some drawbacks.

Quando l’apparecchio per il riscaldamento è in regime di funzionamento con uno dei due combustibili, per la presenza dei fumi caldi all’interno della canna fumaria, fuori dall’apparecchio per il riscaldamento, si innesca un naturale tiraggio all’interno di quest’ultima. Questa depressione, che dovrebbe favorire l’ingresso di aria comburente all’interno della camera di combustione in funzione, porta però ad una parzializzazione di tale apporto, in quanto, una parte di aria comburente, passa per la camera di combustione non in funzione, e soprattutto libera da perdite di carico dovute dalla presenza del combustibile. Si ottiene così una combustione non corretta con riduzione del rendimento del prodotto in funzione ed aumento di emissioni inquinanti. When the heating appliance is operating with one of the two fuels, due to the presence of hot fumes inside the flue, outside the heating appliance, a natural draft is triggered inside this last. This depression, which should favor the entry of combustion air into the combustion chamber in operation, however, leads to a partialization of this contribution, since a part of the combustion air passes through the combustion chamber that is not in operation, and above all free from pressure drops due to the presence of fuel. In this way an incorrect combustion is obtained with a reduction in the efficiency of the product in operation and an increase in polluting emissions.

Quando uno dei due combustibili è in fase di accensione, la canna fumaria è fredda e quindi è possibile che, essendoci un raccordo di fumi in comune, una parte dei fumi della combustione fluisca verso l’altra camera di combustione, fino ad utilizzare l’ingresso dell’aria comburente, per uscire dall’apparecchio per il riscaldamento e propagarsi all’interno dell’utenza, creando quindi situazione di pericolo per l’utente. When one of the two fuels is in the ignition phase, the flue is cold and therefore it is possible that, since there is a joint flue gas connection, a part of the combustion flue gas flows towards the other combustion chamber, until the flue is used. combustion air inlet, to exit the heating appliance and spread inside the user, thus creating a dangerous situation for the user.

Utilizzando invece la presente invenzione, si riescono a risolvere questi due problemi. Difatti, avendo un unico ingresso per l’aria comburente, e potendo veicolare l’aria comburente in una sola camera di combustione chiudendo uno dei due canali, si evita sia il ritorno di fumo che la partizione di aria comburente. Using the present invention instead, it is possible to solve these two problems. In fact, having a single inlet for the combustion air, and being able to convey the combustion air in a single combustion chamber by closing one of the two channels, both the return of smoke and the partition of combustion air are avoided.

Le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una sua forma di realizzazione pratica, illustrata a titolo di esempio non limitativo negli uniti disegni, nei quali: The characteristics and advantages of the present invention will become evident from the following detailed description of a practical embodiment thereof, illustrated by way of non-limiting example in the accompanying drawings, in which:

la figura 1 mostra schematicamente una vista frontale di un apparecchio per il riscaldamento, in accordo alla presente invenzione; Figure 1 schematically shows a front view of a heating apparatus, according to the present invention;

la figura 2 mostra schematicamente una vista posteriore e aperta di un apparecchio per il riscaldamento, in accordo alla presente invenzione; Figure 2 schematically shows an open rear view of a heating apparatus, according to the present invention;

la figura 3 mostra schematicamente un dispositivo per convogliare l’aria comburente ad un apparecchio per il riscaldamento, in una prima vista in prospettiva, in accordo alla presente invenzione; Figure 3 schematically shows a device for conveying the combustion air to a heating appliance, in a first perspective view, in accordance with the present invention;

la figura 4 mostra schematicamente un dispositivo per convogliare l’aria comburente ad un apparecchio per il riscaldamento, in una seconda vista in prospettiva, in accordo alla presente invenzione; Figure 4 schematically shows a device for conveying the combustion air to a heating appliance, in a second perspective view, in accordance with the present invention;

la figura 5 mostra schematicamente un dispositivo per convogliare l’aria comburente ad un apparecchio per il riscaldamento, in una terza vista in prospettiva, in accordo alla presente invenzione; Figure 5 schematically shows a device for conveying the combustion air to a heating appliance, in a third perspective view, in accordance with the present invention;

la figura 6 mostra schematicamente un dispositivo per convogliare l’aria comburente ad un apparecchio per il riscaldamento, aperto, con una valvola in una prima posizione, in accordo alla presente invenzione; Figure 6 schematically shows a device for conveying the combustion air to a heating appliance, open, with a valve in a first position, in accordance with the present invention;

la figura 7 mostra schematicamente un dispositivo per convogliare l’aria comburente ad una apparecchio per il riscaldamento, aperto, con una valvola in una seconda posizione, in accordo alla presente invenzione. Figure 7 schematically shows a device for conveying the combustion air to a heating appliance, open, with a valve in a second position, in accordance with the present invention.

Riferendosi alle figure allegate, un apparecchio per il riscaldamento 10, o stufa, funzionante a legna ed a pellet, in accordo alla presente invenzione, comprende due camere di combustione rispettivamente indicate con i riferimenti numerici 11 e 12. With reference to the attached figures, a heating appliance 10, or stove, operating with wood and pellets, according to the present invention, comprises two combustion chambers respectively indicated with the numerical references 11 and 12.

La stufa 10 può essere realizzata utilizzando una unica struttura 13, come rappresentato nelle figure, ed avente le due camere di combustione 11 e 12 affiancate e poste nella stessa struttura 13, oppure può essere realizzata affiancando due stufe una a legna ed una a pellet, poste anche in locali differenti. In ogni modo le due camere di combustione sono separate e distinte tra loro. The stove 10 can be made using a single structure 13, as shown in the figures, and having the two combustion chambers 11 and 12 side by side and placed in the same structure 13, or it can be made by placing two stoves side by side, one with wood and one with pellets, also placed in different rooms. In any case, the two combustion chambers are separate and distinct from each other.

La stufa 10 comprende un serbatoio 14 dei pellet, un ingresso 15 dell’aria comburente alla camera di combustione 12 dei pellet, un estrattore dei fumi 16, una canna 17 dei fumi di uscita dalla camera di combustione 12 dei pellet, un dispositivo 18 di raccoglimento dei fumi in uscita, e quanto altro necessita una stufa a pellet. The stove 10 comprises a pellet tank 14, an inlet 15 of the combustion air to the combustion chamber 12 of the pellets, a fume extractor 16, a flue 17 of the fumes coming out of the combustion chamber 12 of the pellets, a device 18 of collection of outgoing fumes, and anything else a pellet stove needs.

La stufa 10 comprende, oltre alla camera di combustione 11 per la legna, di una canna dei fumi di uscita dalla camera di combustione 11 della legna, non mostrata che si collega al dispositivo 18 di raccoglimento dei fumi in uscita e di un ingresso 19 dell’aria comburente alla camera di combustione 11 della legna, e quanto altro necessita una stufa a legna. The stove 10 comprises, in addition to the combustion chamber 11 for the wood, a flue for the outlet fumes from the combustion chamber 11 for the wood, not shown which is connected to the device 18 for collecting the outgoing fumes and an inlet 19 of the combustion air to the wood combustion chamber 11, and whatever else a wood stove requires.

Dal dispositivo 18 di raccoglimento dei fumi parte una canna fumaria, non mostrata, che può uscire dalla stufa 10 dal foro 20 dall’alto, o dal foro 21 posteriore. A flue pipe starts from the smoke collection device 18, not shown, which can come out of the stove 10 from the hole 20 from above, or from the rear hole 21.

La stufa 10 comprende un convogliatore 25 dell’aria comburente unico per le due camere di combustione 11 e 12. The stove 10 comprises a single combustion air conveyor 25 for the two combustion chambers 11 and 12.

Il convogliatore 25 comprende un ingresso unico 30 dell’aria comburente, proveniente da un tubo, non mostrato, che preleva aria dall’esterno. The conveyor 25 includes a single inlet 30 for the combustion air, coming from a pipe, not shown, which draws air from the outside.

Il convogliatore 25 comprende una prima uscita 31 che è accoppiata all’ingresso 15 dell’aria comburente alla camera di combustione 12 dei pellet The conveyor 25 includes a first outlet 31 which is coupled to the combustion air inlet 15 to the pellet combustion chamber 12

Il convogliatore 25 comprende una seconda uscita 32 che è accoppiata all’ingresso 19 dell’aria comburente alla camera di combustione 11 della legna. The conveyor 25 includes a second outlet 32 which is coupled to the combustion air inlet 19 to the wood combustion chamber 11.

Il convogliatore 25, per via della struttura della stufa 10 ha una forma sostanzialmente di due parallelepipedi connessi tra loro con un angolo di 90°, a formare una struttura ad L, ma può avere qualsia forma e comunque deve essere un convogliatore con un ingresso dell’aria e due uscite. The conveyor 25, due to the structure of the stove 10, has a shape substantially of two parallelepipeds connected to each other at an angle of 90 °, to form an L-shaped structure, but it can have any shape and in any case it must be a conveyor with an inlet of the air and two outlets.

L’ingresso 30 si trova su un lato esterno lungo della L, sostanzialmente perpendicolare al lato corto della L. Entrance 30 is located on a long outer side of the L, substantially perpendicular to the short side of the L.

L’uscita 31 si trova su un estremo del lato esterno corto della L. Exit 31 is located on one end of the short outer side of L.

L’uscita 32 si trova su un estremo del lato interno lungo della L. Exit 32 is located on one end of the long internal side of L.

Alla seconda uscita 32, della camera di combustione 11 della legna, è posta una valvola parzializzatrice 35, preferibilmente, movimentata manualmente mediante ad esempio un asta 36, per regolare la quantità di aria comburente in ingresso alla camera di combustione 11 della legna, proveniente dall’ingresso unico 30 dell’aria comburente. At the second outlet 32, of the wood combustion chamber 11, there is a throttle valve 35, preferably manually moved by means of a rod 36, for example, to regulate the quantity of combustion air entering the wood combustion chamber 11, coming from the single inlet 30 of combustion air.

All’interno del convogliatore 25, e in prossimità dell’ingresso unico 30, che tra l’altro si trova dove il convogliatore 25 forma un angolo di 90°, è posta una valvola selettiva 40 che devia il flusso del l’aria comburente. Inside the conveyor 25, and near the single inlet 30, which among other things is where the conveyor 25 forms an angle of 90 °, there is a selective valve 40 which diverts the flow of the combustion air.

Quindi l’aria comburente proveniente dall’ingresso unico 30 può essere incanalata selettivamente ed in maniera esclusiva, in uno dei due lati del convogliatore 25 e quindi in una delle due camere di combustione 11 e 12. Therefore the combustion air coming from the single inlet 30 can be selectively and exclusively channeled into one of the two sides of the conveyor 25 and then into one of the two combustion chambers 11 and 12.

Più precisamente l’aria può essere convogliata o verso il lato corto della L o verso il lato lungo della L. More precisely, the air can be conveyed either towards the short side of the L or towards the long side of the L.

La valvola 40 consiste in un po rte I lino che può ruotare su se stesso mediante un attuatore 41 comandato elettricamente. The valve 40 consists of a port which can rotate on itself by means of an electrically controlled actuator 41.

La valvola 40 ha due posizioni di lavoro. Una prima posizione, mostrata in figura 6, in cui chiude la porzione del convogliatore 25 in cui si trova la prima uscita 31. The valve 40 has two working positions. A first position, shown in Figure 6, in which the portion of the conveyor 25 in which the first outlet 31 is located closes.

Una seconda posizione, mostrata in figura 7, in cui chiude la porzione del convogliatore 25 in cui si trova la seconda uscita 32. A second position, shown in Figure 7, in which the portion of the conveyor 25 in which the second outlet 32 is located closes.

Il movimento della valvola 40 è controllato da un sensore di posizione 42. The movement of the valve 40 is controlled by a position sensor 42.

Esso garantisce, mediante un segnale elettrico, la corretta posizione della valvola. In tal modo, possono essere prevenuti eventuali anomalie di funzionamento. It guarantees, by means of an electrical signal, the correct position of the valve. In this way, possible malfunctions can be prevented.

Il movimento della valvola 40 è automatico e gestito elettronicamente, da una scheda elettronica, in funzione della temperatura dei fumi, controllati con appositi sensori alTinterno delle camere di combustione 11 e 12. Il sensore di posizione 42 informa la scheda elettronica della posizione della valvola 40, dando modo quindi di gestire, in autonomia e sicurezza, la combustione. The movement of the valve 40 is automatic and electronically managed, by an electronic board, according to the temperature of the fumes, controlled with special sensors inside the combustion chambers 11 and 12. The position sensor 42 informs the electronic board of the position of the valve 40 , thus allowing combustion to be managed autonomously and safely.

La scheda elettronica controlla la gestione di tutto l’apparecchio e i sensori. The electronic board controls the management of the entire device and sensors.

Il funzionamento della presente invenzione appare evidente per il tecnico del ramo da quanto è stato descritto e in particolare è il seguente. The operation of the present invention appears evident to the person skilled in the art from what has been described and in particular is the following.

A seconda della volontà di accendere la porzione di stufa a legna o a pellet si caricano le rispettive camere di combustione in modo noto. According to the desire to ignite the portion of the wood or pellet stove, the respective combustion chambers are loaded in a known way.

La valvola 40, in posizione di riposo, è sempre in posizione mostrata in figura 6, in cui chiude la porzione del convogliatore 25 in cui si trova la prima uscita 31. Questo per garantire, in assenza di alimentazione elettrica dell’attuatore, il riscaldamento dell’utenza con la camera di combustione 11 , mediante funzionamento a legna. Alla richiesta di accensione del pellet, la scheda elettronica, dopo verifica di assenza di fiamma nella camera di combustione 11 , mediante sensore di temperatura, abilita la rotazione della valvola 40, per portarsi in posizione, mostrata in figura 7, in cui chiude la porzione del convogliatore 25 in cui si trova la seconda uscita 32. The valve 40, in the rest position, is always in the position shown in Figure 6, in which it closes the portion of the conveyor 25 in which the first outlet 31 is located. This is to ensure, in the absence of electrical power to the actuator, heating of the user with the combustion chamber 11, by operation with wood. Upon request for ignition of the pellet, the electronic board, after checking that there is no flame in the combustion chamber 11, by means of a temperature sensor, enables the rotation of the valve 40, to move to the position, shown in figure 7, in which it closes the portion of the conveyor 25 in which the second outlet 32 is located.

Nel caso di funzionamento della camera di combustione per la legna è possibile regolare la quantità di aria comburente in entrata mediante razionamento della valvola 35. In the case of operation of the combustion chamber for wood, it is possible to regulate the quantity of incoming combustion air by rationing the valve 35.

Claims

CLAIMS 1. Heating appliance operating with wood and pellets comprising: a first combustion chamber for the wood; a second combustion chamber for the pellets; said second combustion chamber being separated from said first combustion chamber; characterized in that it includes a combustion air conveyor that receives a single combustion air inlet for said first and second combustion chamber; a first inlet for the combustion air of said first combustion chamber; a second inlet for the combustion air of said second combustion chamber; said conveyor comprises a first combustion air outlet connected to said first combustion air inlet of said first combustion chamber for wood; said conveyor comprises a second combustion air outlet connected to said second combustion air inlet of said second combustion chamber for pellets; said first outlet and said second outlet being selectively selected by means of a first valve; said first combustion chamber for the wood and said second combustion chamber for pellets comprise a single device for collecting the fumes leaving said first combustion chamber and said second combustion chamber.

2. Heating apparatus according to claim 1 characterized in that said first valve selects said first outlet and said second outlet by means of an electrical command.

3. Heating apparatus according to one of the preceding claims characterized in that it comprises a first temperature sensor in said first combustion chamber, and a second temperature sensor in said second combustion chamber; said first valve is selectively operated on the basis of the temperature values measured by said first and said second temperature sensors.

4. Heating apparatus according to claim 3 characterized in that if said first combustion chamber for the wood is ignited, said first valve selects said first outlet by closing said second outlet; if said second combustion chamber for the pellets is switched on, said first valve selects said second outlet by closing said first outlet.

5. Heating apparatus according to one of the preceding claims characterized in that the movement of said first valve is controlled by a position sensor.

6. Heating apparatus according to one of the preceding claims characterized in that it comprises a second throttling valve located between said second outlet of said conveyor and said first combustion chamber for the wood.

7. Heating apparatus according to claim 6 characterized in that said second valve can be operated manually by means of a rod.