PL215376B1 - Sposób spalania paliwa płynnego w biokominku i urządzenie do tego sposobu - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób spalania paliwa płynnego w biokominku i urządzenie do tego sposobu przeznaczone, zwłaszcza do domowych urządzeń do ogrzewania pomieszczeń w postaci tak zwanych biokominków grzewczych i dekoracyjnych, takich jak na przykład kominki grzewcze zasilane paliwem płynnym w postaci ekologicznego alkoholu etylowego lub dekoracyjne ogniska domowe, które też są zasilane w podobny sposób.

W znanych urządzeniach grzewczych w postaci kominków zasilanych paliwem płynnym, co przedstawiono w opisie patentowym EP 2028420 A1 sposób spalania paliwa płynnego polega na tym, że paliwo płynne jest w sposób regulowany doprowadzane przewodem do paleniska, mającego postać otwartego naczynia z przesłoną regulacyjną i spalania paliwa płynnego następowało w wyniku powstania i spalania powstałych gazów palnych nad powierzchnią paleniska. Ten sposób spalania paliwa płynnego wymagał stosowania skomplikowanych systemów sterowania i nadzoru procesu spalania, co opisuje w/w zgłoszenie patentowe. Bez zastosowania tych systemów sposób spalania paliwa płynnego w urządzeniach grzewczych ma szereg wad np. w przypadku przechylenia przenośnego urządzenia grzewczego, powstaje niebezpieczeństwo wylania się płonącego paliwa poza palenisko, co może doprowadzić do pożaru. Poza tym np. przy stosowaniu długich palenisk koniecznym jest idealne wypoziomowanie przenośnego urządzenia grzewczego, aby uniknąć gromadzenia się paliwa w palenisku po jednej jego stronie, co może doprowadzić też do przelania się płonącego paliwa poza obszar paleniska. W znanym sposobie spalania regulacja wielkości płomienia jest realizowana przez przesłanianie części paleniska, ponad lustrem paliwa, przesłoną, co wpływało na niekorzystną zmianę emisji spalin związaną z ograniczonym dostępem tlenu niezbędnego do prawidłowego procesu spalania. Poza tym w znanych rozwiązaniach palenisko nagrzewało się do bardzo wysokich temperatur, co było niebezpieczne w przypadku jego dotknięcia. Również w znanych rozwiązaniach występuje efekt niekontrolowanego obłoku ognia w przypadku ponownego rozpalania chwilę po wygaszeniu procesu palenia, co jest spowodowane nadmiernym nagromadzeniem się oparów przy rozgrzanym palenisku. Wadą znanych rozwiązań jest również brak możliwości zapalenia paliwa w sposób automatyczny za pomocą iskry elektrycznej, gdy temperatura otoczenia jest niższa od 15°, gdyż przy niższych temperaturach nie występuje zjawisko odpowiedniego parowania paliwa, aby stężenie par było możliwe do zapalenia przeskokiem iskry elektrycznej. Znane urządzenia z paleniskiem otwartym nie są też odporne na nagłe podmuchy powietrza, co może spowodować niekontrolowany wzrost płomienia i przerzut ognia na inne przedmioty w sąsiedztwie. Wadą tych znanych urządzeń jest też fakt, że przy zakończeniu procesu palenia paliwa płynnego następowało spalanie ciężkich frakcji, które powodowało emisję toksycznych i wonnych gazów.

Znane jest też z opisu wzoru użytkowego CN2387393 urządzenie grzewcze na paliwo płynne przeznaczone jako urządzenie do gotowania i smażenia potraw, które bazuje na spalaniu oparów paliwa. Zawiera ono zbiornik paliwa, komorę odparowującą do wytwarzania oparów paliwa, rurę podgrzewającą doprowadzane opary paliwa, kompresor do zasilania powietrzem oparów paliwa i palenisko z otworami nad którymi po zapaleniu oparów paliwa powstają płomienie o wysokiej temperaturze potrzebne do gotowania lub smażenia.

Sposób spalania oparów paliwa, jak opisano w/w wzorze użytkowym nie był dotychczas wykorzystany w biokominkach, ze względu na inne wymagania z zakresie uzyskiwanych płomieni, które oprócz uzyskiwanej temperatury muszą mieć regulowaną wysokość i estetyczny wygląd, przy czym biokominki muszą spełniać też szereg ostrych wymagań w zakresie bezpieczeństwa użytkowania.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie wymienionych wad, jakie stwarza sposób spalania paliwa płynnego w kominkach domowych opalanych paliwem płynnym w postaci alkoholu etylowego, przez opracowanie nowego sposobu spalania oraz opracowanie urządzenia wykorzystującego ten nowy sposób spalania.

Nieoczekiwanie okazało się, że postawiony cel można zrealizować poprzez eliminację procesu spalania na powierzchni paliwa, jak stosowano dotychczas i wprowadzenie spalania wyłącznie oparów paliwa płynnego.

Postawione zadanie w zakresie sposobu spalania w biokominku opalanym alkoholem etylowym zawierającym zbiornik paliwa połączony przewodem rurowym doprowadzającym paliwo do wzdłużnego paleniska zawierającego licznie ukształtowane otwory, w którym spala się wyłącznie opary paliwa płynnego po doprowadzeniu iskry elektrycznej, charakteryzuje się tym według istoty wynalazku, że opary paliwa płynnego uzyskuje się w komorze grzewczej, stanowiącej część przewodu rurowego,

PL 215 376 B1 którą podgrzewa się zainstalowanym na komorze grzewczej regulowanym elektrycznym elementem grzejnym, przy czym powstałe opary paliwa płynnego pod wpływem powstałego ciśnienia na skutek ogrzewania przemieszczają się przewodem rurowym do wzdłużnego paleniska i po wyjściu przez ukształtowane otwory, korzystnie w podłużnym kształcie w formie szczelin, spalają się w strefie spalania, którą stanowi powierzchnia wzdłużnego paleniska, przy czym wysokość płomienia reguluje się zwiększając ciśnienie w komorze grzewczej za pomocą regulacji elementu grzejnego.

Również sposób charakteryzuje się tym, że regulację elementu grzejnego przeprowadza się regulując jego czas podgrzewania lub regulując jego moc.

Postawione zadanie w zakresie urządzenia do spalania paliwa płynnego, zwłaszcza w kominkach opalanych paliwem płynnym składające się ze zbiornika paliwa, z wylotem połączonym przewodem rurowym z komorą grzewczą, która połączona jest z komorą rozprowadzającą z uformowanymi licznymi otworami, przy czym zbiornik z paliwem wyposażony jest w części górnej w otwór do wlewania paliwa, zamykany nakrętką z otworem odpowietrzającym, charakteryzuje się tym według istotnych cech wynalazku, że w dnie zbiornika z paliwem osadzony jest wylot, wyposażony w wężyk, którym paliwo doprowadzane jest do komory grzewczej wyposażonej w grzałkę elektryczną z termoelementem, przy czym komora grzewcza połączona jest bezpośrednio z komorą rozprowadzającą w kształcie zamkniętej z obu stron rury zawierającej w części górnej liczne otwory, zaś zbiornik z paliwem usytuowany jest tak względem komory grzewczej, aby grzanie paliwa w komorze grzewczej było poniżej lustra paliwa.

Przedstawiony sposób spalania paliwa płynnego i urządzenie do tego sposobu przynosi znaczne korzyści głównie w zakresie bezpieczeństwa użytkowania urządzeń grzewczych, zwłaszcza kominków domowych opalanych paliwem płynnym. Główne zalety nowego sposobu spalania i urządzenia do tego sposobu w stosunku do znanych urządzeń według tradycyjnego spalania to:

- przede wszystkim eliminacja możliwości przepełnienia naczynia paleniska, które występowało w znanych urządzeniach, gdyż użytecznego nowym sposobie spaleniu ulegają wyłącznie opary paliwa - nie ma naczynia paleniska

- w związku z tym, że spalanie następuje poza naczyniem wyeliminowane jest osadzanie się sadzy, co wpływa korzystnie na czystość procesu spalania,

- umożliwienie szybszego wyłączania procesu spalania, gdyż nie musi się dopalić do końca zgromadzone paliwo w palenisku

- płynność regulacji wielkości płomienia jest bardziej komfortowa, gdyż nie trzeba czekać na przestudzenie się paleniska. Ponadto brak elementów ruchomych znacząco wpływa na trwałość i niezawodność urządzenia,

- wyeliminowanie efektu nieprzyjemnego zapachu jaki wydostawał się z urządzenia przy zakończeniu palenia w którym stosowane było palenisko, gdyż charakterystyka nowego sposobu spalania jest stała przez cały czas, użytecznego nowym sposobie spalania odparowywane są na bieżąco również frakcje ciężkie i spalane w całym procesie, a nie jak do tej pory na samym końcu palenia i jako osady spalając się w niższych temperaturach powodowały emisję toksycznych i wonnych gazów,

- wyeliminowano praktycznie całkowicie przedostawanie się oparów paliwa do pomieszczenia w przypadku zagaszenia urządzenia przed wyczerpaniem się paliwa w palenisku (dotyczy to manualnych palenisk).

Dodatkową korzyścią użytecznego zastosowania nowego sposobu spalania, zwłaszcza w urządzeniach typu kominki domowe opalane paliwem płynnym, to możliwość prawie dowolnego kształtowania linii ognia, może być linia ukośna, łukowa, falista. Wcześniejsze znane rozwiązania pozwalały na tworzenie tylko linii prostych równoległych do podłoża. Dalszą korzyścią jest brak konieczności długiego oczekiwania na przestygnięcie paleniska przed ponownym uruchomieniem. Również korzystną cechą nowego sposobu jest możliwość zapalania iskrą elektryczną nawet, gdy w pomieszczeniu temperatura jest poniżej 15°.

Przykłady użytecznego wykorzystania wynalazku w zakresie sposobu uwidocznione są na rysunku, na którym na fig. 1 schematycznie przedstawiono proces spalania paliwa płynnego według istoty wynalazku, a na fig. 2 - schematycznie urządzenie do spalania paliwa płynnego według nowego sposobu.

Przedstawiony na fig. 1 przykład sposobu spalania, zwłaszcza w domowych kominkach opalanych paliwem płynnym w postaci alkoholu etylowego, polega na tym, że po napełnieniu paliwem płynnym zbiornika paliwa 1 paliwo płynne ze zbiornika 1 przewodem 2 doprowadza się do komory grzewczej 3. W tej komorze podgrzewa się je, najkorzystniej wbudowanym elektrycznym elementem grzej4

PL 215 376 B1 nym 4 do temperatury 70° - 80°, co powoduje uzyskania oparów. Opary te pod wpływem powstającego ciśnienia przedostają się przewodem rurowym 5 do strefy spalania 6, którą stanowi powierzchnia 7 komory rozprowadzającej 8. Ma ona postać rury z licznymi ukształtowanymi otworami 9, z których opary po wydostaniu się z komory spalania 8 spalają się, po doprowadzeniu iskry elektrycznej, tworząc płomień. Płomień ten reguluje się zwiększając ciśnienie w komorze grzewczej 3 przez regulację czasu podgrzewania wbudowanego elementu grzejnego 4 lub przez regulację mocy elementu grzejnego 4.

Przedstawione na fig. 2 urządzenie do spalania według istoty wynalazku zawiera zbiornik z paliwem 1 wyposażonym w części górnej w otwór 10 do wlewania paliwa, przy czym otwór 10 zamykany jest nakrętką z otworem odpowietrzającym 11, natomiast w dnie 12 zbiornika z paliwem 1 osadzony jest wylot 13 wyposażony w wężyk 14, którym paliwo doprowadzane jest do komory grzewczej 3 wyposażonej w grzałkę elektryczną z termoelementem 15, przy czym komora grzewcza 3 połączona jest bezpośrednio z komorą rozprowadzającą 8 w kształcie zamkniętej z obu stron rury zawierającej w części górnej liczne otwory 9, przy czym zbiornik z paliwem 1 usytuowany jest tak względem komory grzewczej 3, aby grzanie paliwa w komorze grzewczej było poniżej lustra paliwa 16. Działanie urządzenia do spalania przebiega zgodnie z opisem sposobu spalania. Przedstawiony na fig. 2 schemat urządzenia jest korzystny w budowie, gdyż paliwo płynne ze zbiornika paliwa 1 przepływa do komory grzewczej 3 pod wpływem grawitacji. W komorze tej następuje podgrzanie paliwa do temperatury wrzenia, co osiąga się przez zainstalowaną grzałkę elektryczną z termoelementem 15, której moc grzania jest realizowana poprzez zmianę napięcia prądu doprowadzanego przewodem elektrycznym 17. Następnie odparowane paliwo z komory grzewczej 3 przechodzi do komory rozprowadzającej 8, a wydostające się z niej opary poprzez otwory 9 ulegają zapaleniu dając efekt ognia. Wielkość płomienia jest zależna od stopnia nagrzania komory grzewczej 3. Im większa jest ilość dostarczanego tam ciepła tym więcej oparów paliwa wydostaje się z otworów 9.

Grzanie paliwa w tym rozwiązaniu następuje zawsze poniżej poziomu paliwa 16, co zaznaczo₁ no linią przerywaną, a najniższy poziom zaznaczoną linią przerywaną 16¹. Przy braku paliwa w komorze grzewczej 3 zainstalowana grzałka z termoelementem 15 wyłącza się.

Przedstawiony w przykładzie sposób i urządzenie do spalania paliw płynnych, według istotnych cech wynalazku, nie wyczerpuje wszystkich możliwych odmian jego realizacji. Te szczegółowe przykłady nie powinny być interpretowane jako ograniczające jego ideę wynalazczą. Dla znawcy z dziedziny do której należy wynalazek jest oczywiste, że może on być poddany wielu modyfikacjom, które jednak, o ile wykorzystują istotne cechy wynalazku, stanowić będą zawsze tylko jego dalszą odmianę realizacji.

Claims (3)

1. Sposób spalania paliwa płynnego w biokominku opalanym alkoholem etylowym zawierającym zbiornik paliwa połączony przewodem rurowym doprowadzającym paliwo do wzdłużnego paleniska zawierającego licznie ukształtowane otwory, w którym spala się wyłącznie opary paliwa płynnego po doprowadzeniu iskry elektrycznej, znamienny tym, że opary paliwa płynnego uzyskuje się w komorze grzewczej (3), stanowiącej część przewodu rurowego (5), którą podgrzewa się zainstalowanym na komorze grzewczej (3) regulowanym elektrycznym elementem grzejnym (4), przy czym powstałe opary paliwa płynnego pod wpływem powstałego ciśnienia na skutek ogrzewania przemieszczają się przewodem rurowym (5) do wzdłużnego paleniska (8) i po wyjściu przez ukształtowane otwory (9), korzystnie w podłużnym kształcie w formie szczelin, spalają się w strefie spalania (6), którą stanowi powierzchnia (7) wzdłużnego paleniska (8), przy czym wysokość płomienia reguluje się zwiększając ciśnienie w komorze grzewczej (3) za pomocą regulacji elementu grzejnego (4).

2. Sposób spalania paliwa płynnego według zastrz. 1, znamienny tym, że regulację elementu grzejnego (4) przeprowadza się regulując jego czas podgrzewania lub regulując jego moc.

3. Urządzenie do spalania paliwa płynnego, zwłaszcza w kominkach opalanych paliwem płynnym, składające się ze zbiornika paliwa, z wylotem połączonym przewodem rurowym z komorą grzewczą, która połączona jest z komorą rozprowadzającą z uformowanymi licznymi otworami, przy czym zbiornik z paliwem wyposażony jest w części górnej w otwór do wlewania paliwa, zamykany nakrętką z otworem odpowietrzającym, znamienne tym, że w dnie zbiornika (12) z paliwem osadzony jest wylot (13), wyposażony w wężyk (14), którym paliwo doprowadzane jest do komory grzewczej (3)

PL 215 376 B1 wyposażonej w grzałkę elektryczną z termoelementem (15), przy czym komora grzewcza (3) połączona jest bezpośrednio z komorą rozprowadzającą (8) w kształcie zamkniętej z obu stron rury zawierającej w części górnej liczne otwory (9), zaś zbiornik z paliwem (1) usytuowany jest tak względem komory grzewczej (3), aby grzanie paliwa w komorze grzewczej (3) było poniżej lustra paliwa (16).