NL8000781A - Middel in open haard, kachel, tegelkachel of dergelijke. - Google Patents

Description

8O306 vA/mm * t

Titel : Middel in een open haard, kachel, tegelkachel of dergelijke.

De uitvinding heeft betrekking op een middel in een open haard, kachel, tegelkachel of dergelijke, waarbij het vuurhaardgebied met rookgaskanaal wordt omsloten door een ruimte, terwijl warmte van het vuurhaardgebied en van het 5 rookgaskanaal naar deze ruimte wordt toegevoerd. Dankzij verschillende constructies kan er lucht door deze ruimte stromen, welke lucht tijdens zijn doorgang warmte ontvangt vanaf het vuurhaardgebied en het rookgaskanaal. Deze lucht wordt daarna op verschillende wijze gebruikt voor het ver- 10 warmen van andere opjecten. Het doel is daardoor het gebruikmaken van de warmte die wordt toegevoerd aan de lucht welke door de kachel of tegelkachel passeert. Bij voorkeur zijn het rookgaskanaal en het vuurhaardgebied omgeven door twee mantels, die tezamen de omsluitende ruimte vormen.

15 De buitenmantel is in dit geval geïsoleerd met een geschikt isolatiemateriaal, zoals minerale wol. De omsluitende ruimte is op zodanige wijze gevormd, dat er gas bovenwaarts langs de omsluitende ruimte kan stromen en vervolgens wordt omgebogen en benedenwaarts langs de omsluitende ruimte stroomt, 20 waarna de lucht, die naar beneden is gestroomd, wordt afgevoerd en verder gebruikt. De warmte-inhoud van de lucht die de kachel verlaat kan dikwijls een waarde hebben welke groter is dan die welke voor zijn verdere gebruik noodzakelijk is.

25 Het doel van de uitvinding is het onttrekken van warmte-energie aan de lucht die door de kachel passeert, zodat wanneer deze lucht de kachel verlaat hij een warmte-energie heeft welke voldoende is voor het doel waarvoor de lucht moet worden gebruikt na zijn doorgang door de kachel.

8000781 2

V

s

Volgens de uitvinding kan hierdoor een deel van de energie die aan de lucht wordt toegevoerd tijdens zijn doorgang door de kachel worden gebruikt, door het aanbrengen van buiswik-kelingen voor een vloeistof, zoals water, in het deel met 5 bovenwaartse stroming of het deel met benedenwaartse stroming van de kachel, of in beide delen. Het is eveneens mogelijk om een eenheid buiten de kachel aan te brengen welke buiswikkelingen vpor vloeistof bevat, waardoorheen de lucht uit de kachel kan passeren. De vloeistof absorbeert warmte-10 energie uit de lucht en de verwarmde cloeistof kan op verschillende wijzen : worden gebruikt, zoals voor warm water in het gebouw of voor het verwarmen van andere gebieden door middel van een centraal verwarmingsstelsel. De buiswikkelingen kunnen eveneens worden verbonden met een verwarmings-15 stelsel voor een gebouw dat gebruikmaakt van een normale ketel met daarmede verbonden radiatoren waar water doorheen stroomt.

Volgens de uitvinding zijn de verschillende buiswikkelingen aan de uitlaateinden verbonden met een thermostaat, 20 die de temperatuur meet van de uitstromende vloeistof. Vanneer deze temperatuur te hoog stijgt wordt de luchtstroom door de omsluitende ruimte rondom het vuurhaardgebied en het rookgaskanaal beperkt. Dit kan bijvoorbeeld worden bereikt door middel van een smoorklep die samenwerkt met de omslui-25 tende ruimte of door het regelen van een ventilator welke de luchtstroom door de ruimte beïnvloedt.

Volgens de uitvinding is deze thermostaat op zodanige wijze ontworpen, dat de temperatuur van de vloeistof in de buiswikkelingen niet hoger is dan 100°C, 30 Verder wordt volgens de uitvinding eveneens een ther mostaat gebruikt voor het meten van de temperatuur van de lucht die energie heeft afgegeven aan een buiswikkeling welke vloeistof bevat. Deze thermostaat regelt de lucht die door de omsluitende ruimte in de kachel stroomt op zodanige wijze, 35 dat de lucht welke energie aan de vloeistof heeft afgegeven niet warmer is dan 80°C.

Verdere kenmerken van de onderhavige uitvinding zijn in de onderstaande conclusies beschreven.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan 4 8000781

V

Λ 3 de hand van de bijgaande tekening van enkele uitvoerings-voorbeelden.

Figuur 1 toont een open haard voorzien van een om-sluitende ruimte, die in twee delen is onderverdeeld, waar-5 bij in één van deze delen een buiswikkeling is aangebracht.

Figuur 2 toont dezelfde open haard als in figuur 1, gezien vanaf de achterzijde en voorzien van een buiswikke-ling in het andere deel van de omsluitende ruimte.

Figuur 3 toont een dwarsdoorsnede over een open haard 10 volgens figuur 1, waarbij in zowel het eerste als het tweede deel van de omsluitende ruimte een warmtewikkeling is aangebracht .

Figuur 4 toont een langsdoorsnede over een open haard volgens figuur 1, waarbij de langsdoorsnede een aanzicht 15 geeft vanaf de voorzijde.

Figuur 5 toont een afzonderlijke eenheid die in de nabijheid is geplaatst van een open haard volgens figuur 1, welke eenheid is voorzien van een buiswikkeling voor vloeistof.

20 Figuur 6 toont een vertikale dwarsdoorsnede van een kachel volgens figuur 1, waarbij de buiswikkelingen evenals in figuur 5 in een afzonderlijke eenheid zijn aangebracht .

Figuur 1 toont een open haard 1 voorzien van een 25 binnenmanteloppervlak 2 voor het vuurhaardgebied 33 van het vuur (zie figuur 4). Het binnenmanteloppervlak mondt uit in een rookgaskanaal 32 (zie figuur 4) gevormd door een binnenmanteloppervlak 3» hit binnenmanteloppervlak 3 wordt naar de bovenzijde wijder, zoals in figuur 1 zichtbaar is.

30 Het binnenmanteloppervlak 2 en 3 wordt omgeven door een buitenmanteloppervlak dat op een bepaalde afstand is geplaatst van het binnenmanteloppervlak. Het buitenmanteloppervlak wordt gevormd door een ondergedeelte 4, dat het feitelijke vuurhaardgebied omgeeft, en een bovengedeelte 5» 35 dat het rookgaskanaal omgeeft. De buiten-en binnenmantelop-pervlakken zijn aan de bovenzijde afgesloten door (niet weergegeven) middelen, zodat er slechts een opening overblijft voor het rookgaskanaal 32. De twee mantels 2, 3 en 4, 5 zijn aan de onderzijde gesloten. De ruimte die rondom 8000781 4 ' de binnenmantel is gevormd wordt in twee ruimten onderverdeeld door scheidingswanden, waarvan er een met 9 wordt aangeduid. De andere scheidingswand, welke niet zichtbaar is, is identiek. Het is duidelijk, dat er maar een scheidings-5 wand kan worden toegepast wanneer deze aan de bovenzijde is verdeeld voor het overlaten van ruimte voor het verwijden van het rookgaskanaal 32. Een achterruimte 10 is aan de rechterzijde van de scheidingswand 9 gevormd. De ruimte aan de voorzijde van de scheidingswand is met 11 aangegeven. 10 Als gevolg van het vuurhaardgebied 33 is het voorgebied rondom de féitelijke vuurhaard in twee secties onderverdeeld, een rechtersectie 13 en een linkersectie 12. Aan de onderzijde van elk van deze secties bevindt zich een uitlaat-opening 16, die door een verschuifbare smoorklep wordt ge-15 regeld door middel van een klephefboom 15· Een overeenkomstige opening, smoorklep en hefboom kunnen eveneens in de linkersectie worden gevonden. De buitenmantel kan aan de bovenzijde worden voorzien van een (niet weergegeven) smoorklep die kan worden geopend. De twee scheidingswanden, 20 waarvan de zichtbare met 9 is aangeduid, verlopen niet geheel tot de bovenzijde van de kachel, wat betekent dat de achterruimte 10 in verbinding staat met de voorruimte 11 in het bovengedeelte van de kachel.

Zoals in figuur 4 zichtbaar is, staat de uitlaatope-25 ning 16 in verbinding met een uitlaatbuis 18 terwijl de uitlaat opening 20 in verbinding staat met een uitlaatbuis 19·

De open haard die in figuur 1 is weergegeven is voorzien van twee deuren 21 ën 22 aan scharnieren, die door middel van een vasthoudmiddel 23 gesloten kunnen worden gehou-30 den.

De buitenmantel 4 en 5 is aan de achterzijde voorzien van een isolatielaag 8 van geschikt bekend isolatiemateriaal. De laag 8 kan aan de buitenzijde van een dekplaat worden voorzien. Dit zelfde is het geval met de zijoppervlak-35 ken evenals de voorzijde van de open haard. De isolatielaag is aan de voorzijde aangeduid met 24 (figuur 6).

De open haard is aan de onderzijde voorzien van een ventilator 25 (zie figuur 6), waarbij een verbindingsbuis 26 aan het uitlaateinde is aangebracht voor de verbinding » 8000781 5 van de ventilator met de achterruimte 10. Een buiswikkeling 35 is aangebracht in de voorruimte 11-en kan zijn voorzien van naar buiten gerichte flenzen 36 voor het vergroten van het warmte-absorberende oppervlak van de buiswikkeling.

5 De buiswikkeling is voorzien van een inlaataansluiting 34 en een uitlaataansluiting 38· Een thermostaat is aangebracht voor de uitlaataansluiting 38 voor het meten van de temperatuur van de vloeistof die door de buiswikkeling passeert.

De vloeistof die als eerste keuze voor de buiswikkeling 10 wordt gebruikt is water. De aansluitingen 34 en 38 kunnen worden verbonden met een aantal verbruiksbronnen die verwarmd water nodig hebben. Zij kunnen bijvoorbeeld worden verbonden met een warm water stelsel of zij kunnen worden verbonden met een centraal verwarmingsstelsel voor het ge-15 bouw, dat water gebruikt als middel van transport voor de warmte-energie.

De beschreven kachel werkt op de volgende wijze: er wordt aangenomen, dat er bij de aansluiting 34 water wordt toegevoerd en bij de aansluiting 38 verwarmd water 20 wordt afgevoerd, terwijl er zich in de vuurhaard 33 een verbrandingsproces afspeelt. Voorts wordt er lucht toegevoerd aan de achterruimte 10, welke eerst bovenwaarts stroomt en daarna benedenwaarts langs de voorruimte 11 en vervolgens wordt getransporteerd naar de uitlaatbuizen 18 en 19, zoals 25 in figuur 4 is weergegeven. Voor het bevorderen van dit luchttransport is een ventilator 25 aangebracht, zoals tevoren werd vermeld. De ventilator 25 kan lucht ontvangen vanaf verschillende punten, zoals de kamer waarin de kachel is geplaatst. Tijdens zijn verplaatsing door de achterruimte 30 10 en de voorruimte 11 wordt de lucht verwarmd en de verwarmde lucht draagt warmte-energie over aan de buiswikkeling 35· Hierdoor wordt het door de buiswikkeling stromende water verwarmd. Daar het overdrachtsmedium lucht is wordt voorkomen dat de in de buiswikkeling stromende vloeistof tot 35 een te hoge temperatuur wordt verwarmd. Teneinde echter aan de veilige zijde te blijven is een thermostaat 37 aangebracht, die zodanig is ingesteld, dat de vloeistof geen temperatuur van 100°C overschrijdt. ¥anneer deze temperatuur wordt overschreden kan de thermostaat, bijvoorbeeld, zijn 8000781 6 aangesloten voor het eerder openen van de bovengenoemde regelklep, of kan deze de ventilator uitschakelen, waardoor de stroomsnelheid van de lucht in de ruimten 10 en 11 wordt verlaagd. Vanzelfsprekend kan de thermostaat ook deze beide 5 voorzorgsmaatregelen tegelijkertijd nemen.

Figuur 5 toont een open haard of kachel waarbij de buiswindingen aan de buitenzijde van de kachel zelf zijn geplaatst. Er is een speciale eenheid 44 aangebracht, die aan de buitenzijde kan zijn geïsoleerd, zoals bijvoorbeeld 10 met mineraal wol. De eenheid is met 44 aangeduid en is geheel gesloten. De beide uitlaatbuizen 18 en 19 van de kachel zijn aangesloten op de eenheid 44, terwijl de eenheid 44 eveneens is voorzien van een uitlaatleiding 45 die een thermostaat 46 bevat. Een buiswikkeling 48 is in de 1 5 eenheid aangebracht, bij voorkeur voorzien van buitenwaarts gerichte omtreksflenzen 49. De buiswikkeling heeft een in-laataansluiting 47 en een uitlaataansluiting 51· Een thermostaat 50 is aan de voorzijde van de uitlaataansluiting 51 aangebracht. Deze inrichting werkt als volgt: 20 De eenheid 44 wordt via de uitlaatbuizen 18 en 19 voorzien van verwarmde lucht vanaf de open haard, welke de buiswikkeling passeert en de door de wikkeling stromende vloeistof verwarmt, welke in de meeste gevallen water is. Wanneer de verwarmde lucht de wikkeling heeft gepasseerd be-2^ weegt hij naar een uitlaatleiding 45» die bestemd is voor de verbruikte lucht, welke eventueel, ondanks alles, een bepaalde hoeveelheid warmte bevat welke voor andere doeleinden kan worden gebruikt. Een thermostaat 46 is in de uit-laatbuis 45 aangebracht en meet de temperatuur van de uit-50 stromendelucht. Deze thermostaat is bij voorkeur zodanig ingesteld, dat geen lucht warmer dan 80°C kan passeren. Indien tegengesteld aan de verwachtingen de lucht warmer is dan 80°C, zal de ventilator 25 worden uitgeschakeld of de in figuur 3 met 7 aangeduide regelklep worden geopend. De wik-55 keling 48 is eveneens voorzien van een thermostaat die de regelklep en de ventilator beïnvloedt wanneer de temperatuur van het water hoger is dan 100°C.

Figuur 6 toont tenslotte een voorbeeld op welke wijze de eenheid 44' kan worden opgesteld bij een open haard.

8000781 7

Figuur 1 toont een buiswikkeling 35 die in het bovengedeelte van de voorruimte 11 is aangebracht. In plaats van * een -wikkeling 35 kan het onder bepaalde omstandigheden praktisch zijn om twee wikkelingen te bezitten, in welk 5 geval één daarvan is opgesteld in de linkerruimte 12 en de andere in de rechterruimte 13· Deze plaatsing vermindert het gevaar van oververhitting van de vloeistof in de buiswikke-lingen, daar de warmte in het vuurhaardgebied 33 eerder in bovenwaartse richting straalt dan in zijdelingse richting.

10 Daar de wikkelingen volgens de uitvinding niet in aanraking komen met of wel rookgas of de vlam wordt het gevaar van oververhitting en explosie verminderd. Alle wikkelingen volgens de uitvinding komen slechts in aanraking met lucht of gas dat verwarmd is door rookgas of vlammen 15 van het vuurhaardgebied.

8 0 0 0 7 3 1

Claims (3)

1. Middel in een open haard, kachel, tegelkachel of dergelijke, waarbij het vuurhaardgebied met rookgaskanaal wordt omsloten door een binnen en een buitenmantel, zodat rondom het vuurhaardgebied en het rookgaskanaal een ruimte 5 wordt verkregen, die in twee of meer secties is onderverdeeld zodat een gasvormig medium in de ene sectie kan stromen in de richting van de uitlaat van het rookgaskanaal en in een ander deel dat samenwerkt met het laatstgenoemde deel, in de tegenovergestelde richting kan stromen, welke 10 omsluitende ruimte een inlaatopening en een uitlaatopening heeft, waarbij de uitlaatopening is verbonden met eenheden die de warmte gebruiken dat het gasvormige medium kan absorberen bij zijn doorgang door de omsluitende ruimte, met het kemmerk, dat de één of meer delen van de omsluiten-15 de ruimte en/of de eenheden individuele buizenstelsels voor vloeistof omvatten, welke buizenstelsels zijn voorzien van een inlaat en een uitlaataansluiting.

2. Middel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de verschillende buizenstelsels met elkaar zijn ver- 20 bonden, zoals bijvoorbeeld in serie of parallel.

3· Middel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat elk buizenstelsel is voorzien van een temperatuurrege-laar, zoals een thermostaat, welke regelaar de middelen beïnvloedt die de stroom regelen van het gasvormige medium 25 in de omsluitende ruimte en in de eenheden, zodat de temperatuur van de vloeistof in het buizenstelsel geen voorafbepaalde waarde overschrijdt. 8000781 4