NL2011992C2 - Houtkachel met een voorraadkoker voor houtblokken. - Google Patents

Description

Houtkachel met een voorraadkoker voor houtblokken BESCHRIJVING:

Gebied van de uitvinding

De uitvinding heeft betrekking op een houtkachel omvattende een behuizing met daarin een verbrandingskamer en voorzien van een luchttoevoeropening, een afvoeropening voor verbrandingsgassen, en ten minste één in de bovenzijde van de behuizing aanwezige toevoeropening voor hout, welke houtkachel voorts ten minste een aan beide uiteinden open voorraadkoker voor houtblokken omvat, die met een uiteinde is aangesloten op de toevoeropening en zich vanaf de toevoeropening in een in hoofdzaak verticale richting naar boven uitstrekt.

Stand van de techniek

Een dergelijke houtkachel is bekend uit US 4 413 571 A. Deze bekende houtkachel heeft één verticale voorraadkoker met een dusdanige doorsnede dat diverse stapels houtblokker naast elkaar aanwezig kunnen zijn. Door de voorraadkoker hoeft men niet telkens hout in de kachel te gooien maar kan de houtkachel relatief lange tijd op het hout in de voorraadkokers branden. Naarmate de in de verbrandingskamer aanwezig houtblokken meer verbranden zakken de daarboven aanwezige houtblokken langzaam naar beneden. Er vindt hierdoor dus een automatische aanvoer van houtblokken plaats, waardoor niet telkens als een houtblok opgebrand is handmatig een nieuw houtblok ingebracht hoeft te worden.

Het kan voorkomen dat een of meer stapels omvallen bij het naar beneden zakken van de houtblokken De omgevallen houtblokken kunnen schranken in de voorraadkoker.

Samenvatting van de uitvinding

Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een houtkachel van de in de aanhef omschreven soort die beter brandt dan de bekende houtkachel. Hiertoe is de houtkachel volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat de houtkachel naast de genoemde voorraadkoker ten minste één verdere voorraadkoker omvat die is aangesloten op een verdere toevoeropening in de bovenzijde van de behuizing en zich vanaf de verdere toevoeropening in een in hoofdzaak verticale richting naar boven uitstrekt.

De voorraadkokers en daarin aanwezige houtblokken zijn zodanig op elkaar afgestemd dat er geen twee houtblokken naast elkaar aanwezig kunnen zijn en dat de houtblokken niet kunnen omvallen in de voorraadkokers. De voorraadkoker is bij voorkeur een lange smalle koker, en dient bij voorkeur gevuld te worden met langwerpige houtblokken die enkel in lengterichting in de voorraadkoker passen. Bij voorkeur is de speling tussen de houtblokken en de wand van de koker niet te groot zodat de houtblokken bij scheefstand niet kunnen schranken.

Bovendien zal opstijgende lucht langs de buitenwanden van de voorraadkokers voor betere koeling zorgen, zodat de temperatuur binnen de voorraadkokers niet zodanig hoog oploopt dat de in de voorraadkoker aanwezige houtblokken te veel uitdrogen. Bij te veel drogen drupt vocht uit het hout op het vuur waardoor de verbranding negatief beïnvloed wordt. Doordat de voorraadkokers relatief nauw zijn, zal de lucht in de voorraadkokers niet of minder circuleren om de houtblokken waardoor deze minder verhit worden en ook weer minder of geen vocht uit de houtblokken op het vuur druppelt.

De hoek tussen de hartlijn van de voorraadkokers en de verticale richting is bij voorkeur maximaal 20 graden en meer nog bij voorkeur maximaal 5 graden.

Een uitvoeringsvorm van de houtkachel volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat de houtkachel ten minste drie voorraadkokers omvat waaronder de genoemde voorraadkoker en verdere voorraadkoker.

Om een betere circulatie van opstijgende lucht rond de voorraadkokers te verkrijgen, zijn de voorraadkokers bij voorkeur op afstand van elkaar en parallel aan elkaar aanwezig zijn.

Om de kans op schranken van houtblokken in de kokers verder te verkleinen hebben de voorraadkokers bij voorkeur een naar onderen toe wijder wordende conische vorm.

Het andere, tweede uiteinde van de voorraadkoker is bij voorkeur afgesloten door een verwijderbaar deksel. Hierdoor kunnen de verbrandingsgassen niet via de voorraadkoker ontsnappen waardoor de houtblokken in de voorraadkoker te veel opgewarmd zouden worden, en kan tevens geen verse lucht via de voorraadkoker aangezogen worden waardoor de verbranding moeilijker controleerbaar zou worden.

Het deksel is bij voorkeur voorzien van een afdruprand die zich in gesloten stand van het deksel binnen de voorraadkoker bevindt. In open gedraaide stand van het deksel waarin het deksel met een rand op de koker staat en met de tegenoverliggende rand naar boven gericht is, zal door de aanwezigheid van de druprand langs de binnenzijde van het deksel naar beneden sijpelend condensvocht niet in de voorraadkoker druppen maar door de druprand naar de zijden buiten de voorraadkoker worden weggeleid.

Een verdere uitvoeringsvorm van de houtkachel volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat de houtkachel een in verticale richting verplaatsbare scheidingsplaat omvat die tussen de beide voorraadkokers aanwezig is en verplaatsbaar is tussen een niet actieve stand, waarin de scheidingsplaat volledig of nagenoeg volledig tussen de voorraadkokers aanwezig is, en een actieve stand, waarin de scheidingsplaat zich deels of volledig in de verbrandingskamer uitstrekt en een deel hiervan afschermt van de brandhaard. Door de scheidingsplaat naar beneden te laten, wordt het gedeelte van de verbrandingskamer dat aan de van de afvoeropening afgekeerde zijde van de scheidingskamer aanwezig is aan de verbrandingsruimte onttrokken. De kachel wordt hierdoor op een lagere stand gezet zonder de luchttoevoer te smoren.

Normaal gesproken wordt de hitte van het vuur geregeld door de luchttoevoer te smoren. Dit heeft echter tot gevolg dat de temperatuur van de brandhaard naar beneden gaat, gassen uit het hout gedampt worden die niet geheel verbranden, en er niet voldoende zuurstof aanwezig is om de gassen volledig te laten verbranden. Hierdoor gaat het rendement van een normale kachel sterk terug als hij op een lagere stand gezet wordt.

Door gebruikt te maken van een verticaal beweegbare scheidingsplaat worden de houtblokken van elkaar gescheiden waardoor het deel wat door de scheidingsplaat afgeschermd wordt niet meer deel neemt aan de verbranding. Het hout wordt afgeschermd waardoor straling van het hete vuur het niet meer verwarmt. De brandhaard wordt hierdoor kleiner terwijl er nog wel voldoende zuurstof aanwezig is. De kleinere brandhaard brandt nog steeds fel, en verbrandt volledig, maar de kachel straalt wel minder warmte uit naar de omgeving omdat de brandhaard kleiner is. Het rendement blijft nog wel hoog, en het vuur brandt constanter. Er worden hierdoor geen brandbare gassen uit het hout gedampt die nutteloos via de schoorsteen zouden verdwijnen zoals bij het smoren van het vuur het geval zou zijn.

Nog een verdere uitvoeringsvorm van de houtkachel volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat de afvoeropening nabij de bodem van de verbrandingskamer in een zijwand van de verbrandingskamer aanwezig is en dat houtkachel voorts een op de afvoeropening aangesloten pijp omvat. De pijp fungeert zo als vlampijp. Deze concentreert de vlam waardoor alle gassen maximaal verhit worden en isoleert de vlam waardoor in dit stadium van de verbranding nog geen warmte aan de omgeving wordt afgestaan maar wordt gebruikt voor verhitting van de te verbranden gassen.

De onderste gedeelten van de zijwanden van de verbrandingskamer lopen bij voorkeur taps naar de afvoeropening toe en de bodem van de verbrandingskamer loopt bij voorkeur schuin naar beneden naar de afvoeropening toe. Hierdoor worden de houtblokken dicht bij elkaar gehouden en het vuur geconcentreerd. De vlam wordt zodoende snel geconcentreerd in de vlampijp, zodat menging van de vlam met deels verbrande gassen plaatsvindt daar waar de temperatuur het hoogst is.

Beknopte omschrijving van de tekeningen

Hieronder zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van een in de tekeningen weergegeven uitvoeringsvoorbeeld van de houtkachel volgens de uitvinding. Hierbij toont:

Figuur 1 de houtkachel in doorsnede met de scheidingsplaat in de onderste stand;

Figuur 2 de houtkachel met de scheidingsplaat in de bovenste stand;

Figuur 3 de houtkachel in zijaanzicht;

Figuur 4 de houtkachel in vooraanzicht;

Figuur 5 de houtkachel in bovenaanzicht; en

Figuur 6 de houtkachel in perspectief.

Gedetailleerde omschrijving van de tekeningen

In de figuren 1 en 2 is een uitvoeringsvorm van de houtkachel volgens de uitvinding in doorsnede weergegeven met de scheidingsplaat in onderste respectievelijk bovenste stand. De houtkachel 1 heeft een behuizing 3 met daarin een verbrandingskamer 5. In een zijwand 7 van de verbrandingskamer is een afvoeropening 9 aanwezig voor afvoer van verbrandingsgassen. Deze afvoeropening is op geringe afstand boven de bodem 11 van de verbrandingskamer aanwezig.

Op de afvoeropening 9 is een pijp 13 aangesloten. Deze pijp vormt een vlampijp die uitmondt in een rookgas afvoerkanaal 15. De pijp 13 concentreert de vlam 16, zie figuur 2, waardoor alle gassen maximaal verhit worden.

In de bovenzijde 17 van de verbrandingskamer zijn drie toevoeropeningen 19 voor hout aanwezig. Op elke toevoeropening is een aan beide uiteinden open voorraadkoker 21a-c voor houtblokken 23 aangesloten welke zich in verticale richting naar boven uitstrekt. Doordat het vuur de onderste houtblokken weg brandt, zakt de toren met blokken automatisch naar beneden en voert zo nieuwe brandstof naar het vuur toe. Het is dus een op zwaartekracht werkend vulsysteem.

De bovenste uiteinden van de voorraadkokers zijn afgesloten door verwijderbare deksels 25a-c. De deksels zijn voorzien van een afdruprand 26 die zich in gesloten stand van het deksel binnen de voorraadkoker bevindt (zie figuur 1). In open gedraaide stand van het deksel (met onderbroken lijnen aangegeven in figuur 1), waarin het deksel met een rand op de koker staat en met de tegenoverliggende rand naar boven gericht is, zal door de aanwezigheid van de druprand 26, langs de binnenzijde van het deksel naar beneden sijpelend condensvocht niet in de voorraadkoker druppen maar door de druprand naar de zijden buiten de voorraadkoker worden weggeleid.

De houtkachel heeft een aantal slanke voorraadkokers 21a-c en niet een dikke koker waar lukraak houtblokken in geplaatst worden, omdat het belangrijk is dat de houtblokken zo koel mogelijk blijven. Als de houtblokken in de voorraadkokers te ver opwarmen dampt er zoveel water uit dat het vuur niet meer goed brandt. Dus warmte toevoer naar de houtblokken moet voorkomen worden. Dit geschiedt door de houtblokken 23 in de voorraadkokers 21a-c te stapelen, waarbij de houtblokken rondom door de voorraadkokers omsloten zijn. De voorraadkokers zorgen zo voor een verkoelende omgeving. De houtblokken 23 worden niet warm omdat ze omsloten worden door de koude voorraadkokers. Gassen welke in de voorraadkokers opstijgen verwarmen niet de houtblokken omdat de voorraadkokers 21a-c deze gassen afkoelen.

Een ander voordeel van afzonderlijke voorraadkokers 21a-c is de doorstroming van het hout. De houtblokken 23 moeten netjes op elkaar gestapeld blijven en mogen niet langs elkaar zakken, dan kunnen ze als een wig gaan werken en zichzelf vast klemmen in de koker waardoor de doorstroming zou stoppen.

De voorraadkokers 21a-c lopen licht taps naar boven toe, een halve graad lossend, zodat klemming minder voorkomt.

Tussen de voorraadkokers 21a-c is een verticale richting verplaatsbare scheidingsplaat 27 aanwezig. Deze scheidingsplaat heeft een T-vormige dwarsdoorsnede (zie figuur 5) en is verplaatsbaar tussen een niet actieve stand (figuur 2), waarin de scheidingsplaat 27 volledig of nagenoeg volledig tussen de voorraadkokers 21a-c aanwezig is, en een actieve stand (figuur 1), waarin de scheidingsplaat 27 zich deels in de verbrandingskamer 5 uitstrekt en een deel hiervan afschermt van de brandhaard.

Voorts zijn in de zijwanden 29 van de verbranding skamer luchttoevoeropeningen 31 aanwezig. In de wand van de behuizing 3 bevinden zich door schuiven 33 afsluitbare luchtopeningen 35, zie figuren 3 en 4, die in verbinding staan met de luchttoevoeropening 31 in de verbrandingskamer 5.

De onderste gedeelten 37 van de zijwanden 29 van de verbrandingskamer lopen taps naar de afvoeropening 9 toe en de bodem 11 van de verbrandingskamer loopt schuin naar beneden naar de afvoeropening 9 toe. De bodem 9 is gevormd door een rooster waar doorheen as naar beneden kan vallen in een aslade 39. In een zijwand 41 van de behuizing 3 is een deur 43 aanwezig, zie figuur 3, via welke de aslade uitgenomen kan worden. In de behuizing 3 is voorts een verdere deur 45 aanwezig, zie figuur 4, via welke aanmaakhout in de verbrandingskamer gebracht kan worden.

Ter illustratie is in figuur 6 de houtkachel 1 in perspectief weergegeven. Aan de scheidingsplaat is een arm 47 bevestigd, via welke de scheidingsplaat tussen de voorraadkokers 21 naar boven en naar beneden geschoven kan worden. De arm 47 steekt tussen twee voorraadkokers 21 naar buiten. Een kam 49 voor het vastzetten van de arm is draaibaar aan een van de voorraadkokers opgehangen. Door de kam 49 van de tussen de voorraadkokers aanwezige spleet 51 weg te draaien, kan de arm 37 en daarmee de scheidingsplaat naar beneden verplaatst worden. Door daarna de kam 49 weer naar de verticale stand terug te draaien wordt de arm 47 tussen twee andere tanden van de kam in een lagere positie gefixeerd.

Hoewel in het voorgaande de uitvinding is toegelicht aan de hand van de tekeningen, dient te worden vastgesteld dat de uitvinding geenszins tot de in de tekeningen getoonde uitvoeringsvorm is beperkt. De uitvinding strekt zich mede uit tot alle van de in de tekeningen getoonde uitvoeringsvorm afwijkende uitvoeringsvormen binnen het door de conclusies gedefinieerde kader.

Claims (11)

1. Houtkachel (1) omvattende een behuizing (3) met daarin een verbrandingskamer (5) en voorzien van een luchttoevoeropening (31), een afvoeropening (9) voor verbrandingsgassen, en ten minste één in de bovenzijde (17) van de behuizing aanwezige toevoeropening (19) voor hout, welke houtkachel voorts ten minste een aan beide uiteinden open voorraadkoker (21a) voor houtblokken omvat, die met een uiteinde is aangesloten op de toevoeropening en zich vanaf de toevoeropening in een in hoofdzaak verticale richting naar boven uitstrekt, met het kenmerk, dat de houtkachel (1) naast de genoemde voorraadkoker (21a) ten minste één verdere voorraadkoker (21b, 21c) omvat die is aangesloten op een verdere toevoeropening (32) in de bovenzijde (17) van de behuizing (3) en zich vanaf de verdere toevoeropening in een in hoofdzaak verticale richting naar boven uitstrekt.

2. Houtkachel (1) volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de hoek tussen de hartlijn van de voorraadkokers (21a-c) en de verticale richting maximaal 20 graden is.

3. Houtkachel (1) volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de hoek tussen de hartlijn van de voorraadkokers (21a-c) en de verticale richting maximaal 5 graden is.

4. Houtkachel (1) volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de houtkachel ten minste drie voorraadkokers omvat waaronder de genoemde voorraadkoker (21a) en verdere voorraadkoker (21b, 21c).

5. Houtkachel (1) volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de voorraadkokers (21a-c) op afstand van elkaar en parallel aan elkaar aanwezig zijn.

6. Houtkachel (1) volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de voorraadkokers (21a-c) een naar onderen toe wijder wordende conische vorm hebben.

7. Houtkachel (1) volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het andere uiteinde van de voorraadkokers (21a-c) elk zijn afgesloten door een verwijderbaar deksel (25).

8. Houtkachel (1) volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het deksel (25) is voorzien van een afdruprand (26) die zich in gesloten stand van het deksel binnen de voorraadkoker (21a-c) bevindt.

9. Houtkachel (1) volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de houtkachel een in verticale richting verplaatsbare scheidingsplaat (27) omvat die tussen de beide voorraadkokers aanwezig is en verplaatsbaar is tussen een niet actieve stand, waarin de scheidingsplaat (27) volledig of nagenoeg volledig tussen de voorraadkokers (21) aanwezig is, en een actieve stand, waarin de scheidingsplaat (27) zich deels of volledig in de verbrandingskamer (5) uitstrekt en een deel hiervan afschermt van de brandhaard.

10. Houtkachel (1) volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de afvoeropening (9) nabij de bodem (11) van de verbrandingskamer (5) in een zijwand (7) van de verbrandingskamer aanwezig is en dat houtkachel voorts een op de afvoeropening aangesloten pijp (13) omvat.

11. Houtkachel (1) volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de onderste gedeelten (37) van de zijwanden (29) van de verbrandingskamer (5) taps naar de afvoeropening (9) toelopen en de bodem (11) van de verbrandingskamer schuin naar beneden naar de afvoeropening (9) toe loopt.