PL226864B1 - Biokominek isposób tankowania, sterowania izakanczania spalania w biokominku - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest biokominek oraz tankowania, sterowania i zakańczania spalania w biokominku przeznaczonego do celów, ozdobnych a także grzewczych oraz jako palenisko różnego rodzaju piecyków wolnostojących, podgrzewaczy kuchenek.

Znane są różnego rodzaju biokominki napełniane paliwem płynnym. W znanych rozwiązaniach napełnianie biokominka paliwem polega na ręcznym wlewaniu paliwa z butelki do zbiornika przez otwór służący do tankowania. Rozwiązanie to jest mało ergonomiczne i wiąże się z niebezpieczeństwem rozlania paliwa oraz jego zapłonem. Stosowany w znanych rozwiązaniach sposób nalewania paliwa sprzyja powstawaniu dużej ilości oparów paliwa, które ulatniają się do pomieszczenia, w którym znajduje się biokominek. Ręczny sposób tankowania paliwa wymaga dużej uwagi osoby napełniającej, z powodu możliwości nalania zbyt dużej ilości paliwa, która może wylać się na zewnątrz biokominka. W przypadku zbyt wysokiej temperatury paleniska biokominka, istnieje ryzyko niekontrolowanego zapłonu paliwa podczas tankowania.

Z polskiego opisu patentowego Pat.221451 pod tytułem „Sposób i urządzenie do spalania paliwa ciekłego, zwłaszcza w biokominkach”, znane jest rozwiązanie jest urządzenie spalające paliwa ciekłe oraz sposób jego działania. Urządzenie to charakteryzuje się tym, że w komorze odparowującej zainstalowana jest co najmniej jedna metalowa rurka, doprowadzająca ciekłe paliwo przewodem paliwowym ze zbiornika paliwa.

Rurka ta ma uformowane ma liczne otwory i otoczona jest materiałem higroskopijnym. Na przewodzie paliwowym zainstalowana jest pompka paliwowa samozasysająca oraz samohamowna, która połączona jest z układem elektronicznego sterowania urządzenia spalającego. Układ ten połączony jest manipulatorem obsługi, a pod komorą odparowującą zainstalowany jest element akumulacyjny ciepła połączony z elementem grzejnym, natomiast w przestrzeni spalania zainstalowany jest element zapłonowy działający na zasadzie żarnika.

Sposób działania charakteryzuje się tym, że paliwo doprowadza się do metalowej rurki w komorze odparowania listwy paleniskowej za pomocą zainstalowanej na przewodzie paliwowym pompki paliwowej, samozasysającej i samohamownej, którą steruje się układem elektronicznym połączonym z manipulatorem obsługi urządzenia spalającego.

Dotychczas stosowane rozwiązania dozowania paliwa posiadają mało precyzyjne pompy, służące do podawania paliwa lub nie posiadają żadnego systemu dozowania paliwa. Brak precyzji przy dozowaniu paliwa oraz ograniczone sterowanie płomieniem powoduje niekontrolowane, niebezpieczne skoki poziomu płomienia. W przypadku automatycznych systemów dozowania paliwa, stosowane pompy są mało precyzyjne oraz głośne. Powoduje to obniżony komfort użytkowania. Z powodu niskiej precyzji stosowanych pomp, istnieje ograniczona ilość poziomów wielkości płomienia.

Celem wynalazku jest rozwiązanie pozwalające na bezpieczne i automatyczne tankowanie i dozowanie paliwa do kominka, regulowanie wielkości płomienia oraz automatyczne obsługiwanie biokominka.

Biokominek wyposażony w wewnętrzny system dozowania i zapłonu paliwa, posiadający pompę paliwową, korzystnie perystaltyczną, zamontowaną na przewodzie łączącym palenisko ze zbiornikiem oraz zapłonowy element, przy czym pompa paliwowa i zapłonowy element są połączone z układem sterowania, charakteryzuje się tym, że jest dodatkowo wyposażony w system tankowania paliwa w postaci wykonanego w palenisku gniazda, które jest połączone wspomnianym przewodem poprzez pompę paliwową ze zbiornikiem. Na czas tankowania zbiornika w gnieździe jest umieszczony króciec paliwa, który jest zamontowany na zewnętrznym przewodzie. Króciec paliwa posiada wyprofilowaną głowicę z kanalikiem dla paliwa i zewnętrznym występem, który w czasie tankownia jest zagłębiony w wybraniu, w wykonanym wyprofilowanym otworze gniazda. W gnieździe jest zamontowany termometr oraz korzystnie zapłonowy element. Korzystnie, wyprofilowany otwór gniazda i dopasowana do niego wyprofilowana głowica króćca paliwa mają kształt częściowo walcowy zakończony częścią stożkową, przy czym wybranie i występ są usytuowane w części walcowej.

Korzystnie, zapłonowy element jest zamontowany w gnieździe poziomo. Korzystnie, zapłonowy element jest połączony elektrycznie z układem sterowania zapłonem.

Korzystnie, w zbiorniku zamontowany jest czujnik.

Korzystnie, pompa paliwowa, czujnik oraz sterujący zapłonem układ podłączone są elektrycznie z komputerem.

PL 226 864 B1

Korzystnie, komputer jest połączony elektrycznie z akumulatorem. Korzystnie, komputer, pompa paliwowa i sterujący zapłonem układ są połączone elektrycznie z włącznikiem.

Korzystnie, palenisko jest podłączone przelewowym przewodem ze zbiornikiem.

Sposób tankowania, sterowania spalaniem i zakończenia spalania w biokominu charakteryzuje się tym, że umieszczenie krócica w gnieździe i włączenie zasilania włącznikiem, powoduje automatyczny pomiar temperatury i poziomu paliwa. Przy temperaturze nie wyższej niż 55°C i braku paliwa lub jego niedostatecznej ilości następuje automatyczne dozowanie paliwa przez uruchomienie systemu zasilania. Za pomocą króćca umieszczonego w gnieździe oraz perystaltycznej pompy z silnikiem krokowym, po napełnieniu zbiornika wewnętrznego i usunięciu króćca, następnym wybraniu programu biokominka, uruchamia się perystaltyczna pompa dozując paliwo, a następnie zapala się kominek za pomocą zapłonowego elementu umieszczonego w gnieździe i/lub układu zapłon umieszczonego poza gniazdem. Wyłącznie biokominka następuje przez całkowite wypompowanie paliwa z paleniska do zewnętrznego zbiornika za pomocą perystaltycznej pompy z silnikiem krokowym, przez automatyczne lub manualne uruchomienie opcji wyłącz na klawiaturze komputera lub za pomocą pilota. Automatyczna kontrola działania biokominka, jego włączenie lub wyłączenie, dozowanie paliwa sterowane jest za pomocą komputera wyposażonego w akumulator.

W rozwiązaniu według wynalazku tankowanie paliwa przebiega w sposób całkowicie automatyczny dzięki zastosowaniu gniazda do dozowania i tankowania paliwa. Dzięki zastosowaniu gniazda według wynalazku, użytkownik przed uruchomieniem kominka umieszcza króciec w gnieździe dozowania i tankowania paliwa. Natomiast drugi koniec rurki do tankowania w zbiorniku zewnętrznym paliwa (butelce, kanistrze). W rozwiązaniu według wynalazku został zastosowany komputer sterujący, który dzięki programowi przeznaczonemu do tego celu sprawdza temperaturę biokominka za pomocą termometru umieszczonego w gnieździe i zezwala na automatyczne tankowanie wyłącznie w przypadku gdy temperatura mieści się w bezpiecznym zakresie. Jeżeli ten warunek jest spełniony rozpoczyna się automatyczne tankowanie poprzez króciec i uruchomienie systemu komputerowego, za pomocą klawiatury dotykowej komputera lub pilota. Podczas procesu automatycznego tankowania, system układu na bieżąco monitoruje poziom paliwa w zbiorniku wewnętrznym.

Uruchomienie tankowania powoduje, iż precyzyjna pompa perystaltyczna z silnikiem krokowym zasysa paliwo ze zbiornika zewnętrznego do zbiornika wewnętrznego biokominka. Po osiągnięciu maksymalnego, bezpiecznego poziomu paliwa w zbiorniku wewnętrznym, komputer sterujący automatycznie kończy proces tankowania i informuje użytkownika za pomocą sygnału dźwiękowego oraz na wyświetlaczu komputera.

W przypadku stwierdzenia przez system komputera, że zbiornik zewnętrzny jest pusty, wówczas automatycznie kończy się proces tankowania, informując użytkownika o tym fakcie na wyświetlaczu i za pomocą sygnału dźwiękowego.

Stosując rozwiązanie według wynalazku istnieje możliwość kontroli ilości dozowanego paliwa, przy jednoczesnej eliminacji niekontrolowanych skoków wielkości płomienia oraz znacznej redukcji poziomu hałasu.

Rozwiązanie poprawia bezpieczeństwo użytkowania biokominka poprzez redukcję ryzyka rozlania paliwa na zewnątrz oraz automatyczne wygaszenie kominka w przypadku awarii lub zaniku zasilania. Zastosowanie gniazda dozowania i tankowania paliwa umożliwia szybką i precyzyjną modulację wielkości płomienia oraz nieograniczoną ilość poziomów wielkości płomienia (nawet co 1% lub mniej).

W trakcie pracy biokominka użytkownik może w każdym momencie zmienić parametry, np. wielkość płomienia (moc biokominka) za pomocą klawiatury dotykowej na panelu komputera lub pilotem. Zastosowanie pompy perystaltycznej z silnikiem krokowym oraz komputera sterującego wyposażonego w akumulator, pozwala na automatyczne, bezpieczne wygaszenie kominka w przypadku awarii lub zaniku zasilania.

W wariancie wykonania rozwiązania według wynalazku gniazdo do dozowania i tankowania paliwa jest bez elementu zapłonowego. Element zapłonowy znajduje się w innym miejscu paleniska lub nie jest instalowany. W takim przypadku gniazdo do dozowania i tankowania paliwa pełni jedynie funkcje dozująco-tankującą.

Rozwiązanie według wynalazku może być także stosowane w podgrzewaczach wody, kuchniach i kuchenkach, grillach zewnętrznych i stosowanych wewnątrz pomieszczeń, w podgrzewaczach do aromaterapii i palnikach.

Rozwiązanie według wynalazku dzięki z automatyzowaniu procesu cechuje się prostotą i ergonomią tankowania, bez ryzyka rozlania paliwa i znacznej redukcji ilości oparów paliwa.

PL 226 864 B1

Dzięki rozwiązaniu według wynalazku eliminuje się ryzyko nalania do biokominka zbyt dużej ilości paliwa (przelania), oraz automatyczne blokowanie możliwości tankowania przy zbyt wysokiej temperaturze biokominka, a tym samym eliminuje się ryzyko samozapłonu paliwa przy tankowaniu.

Zastosowanie rozwiązania według wynalazku umożliwia uruchomienie automatyczne tankowania za pomocą klawiatury dotykowej lub pilota oraz uzyskanie po zakończeniu tankowania informacji wizualnej i dźwiękowej.

Rozwiązanie według wynalazku zostało przedstawione w przykładach wykonania nie ograniczających realizacji wynalazku oraz na rysunkach, na których Fig. 1 przedstawia: ogólny schemat działania biokominka z system automatycznego, napełniania zbiornika paliwa oraz automatycznego, precyzyjnego dozowania biopaliwa do paleniska, zaś Fig. 2 pokazuje gniazdo dozowania i tankowania paliwa z elementem zapłonowym, Fig. 3 gniazdo dozowania bez elementu zapłonowego. Na Fig. 4 przedstawiono schemat działania automatycznego tankowania biokominka, na zaś Fig. 5 schemat działania automatycznego, precyzyjnego systemu dozowania paliwa do paleniska, na Fig. 6 pilot zdalnego sterowania.

Oznaczenia na rysunkach dotyczą: 1 - gniazda dozowania i tankowania paliwa, 2 - otworu gniazda, 3 - króćca, 4 - profilowanego podcięcia gniazda, 5, 5' - wypływu i wpływu paliwa, 6 - termometru, 7 - głowicy króćca, 8 - kanaliku głowicy, 9 - profilowanego występu głowicy, 10 - elementu zapłonowego, 11 - zasilania energii, 12 - pompy perystaltycznej, 13 - wewnętrznego zbiornika biokominka, 14 - układu zapłonowego, 15 - paleniska, 16 - zewnętrznego zbiornika biokominka, 17 komputera, 18, 18' - pilota i klawiatury, 19 - akumulatora komputera, 20 - dozującego paliwo przewodu, 21 - zamontowanego w zbiorniku jest czujnika, 22 - przewodu przelewowego.

P r z y k ł a d 1

W palenisku 15 wykonane jest gniazdo 1, które posiada profilowany otwór 2 dla króćca 3, m ocowanego w otworze 2 tak, że paliwa wypływ 5 i paliwa wpływ 5' przystają do siebie. W gnieździe 1 zamontowany jest poziomo zapłonowy element 10 oraz termometr 6. Króciec 3 posiada głowicę 7 zapatrzoną w kanalik 8 wypływu 5 oraz obwodowy występ 9. W profilowanym otworze 2 wykonane jest obwodowe wybranie 4 odpowiadające obwodowemu występowi 9 na króćcu paliwa 3. Zapłonowy element 10 zaopatrzony jest w sterujący zapłonem układ 14. Paliwa wypływ 5 połączony jest przewodem 20 z pompą 12 zasilającą zbiornik 13. W zbiorniku 13 zamontowany jest czujnik 21. Pompa 12, czujnik 21 oraz sterujący zapłonem układ 14 podłączone są do komputera 17. Komputer 17 zasilany jest akumulatorem 19. Komputer 17 z akumulatorem 19 a także pompa 12 oraz sterujący zapłonem układ 14 są zasilane za pomocą włącznika 11. Palenisko 15 jest podłączone przelewowym przewodem 22 z wewnętrznym zbiornikiem 13.

P r z y k ł a d 2

Uruchomienie biokominka następuje przez włączenie zasilania 11 sieciowego. Tankowanie ro zpoczyna się od umieszczenia króćca 3 do tankowania paliwa w otworze 2 gniazda 1 dozowania i tankowania paliwa. Wybranie 4, w którym umieszczony jest wykonany na króćcu 3 występ stabilizuje umieszczony króciec 3 w otworze gniazda 2. Wolny koniec przewodu do tankowania umieszcza się w zbiorniku zewnętrznym 16 w kanistrze, z którego tankuje się (zasysa) paliwo. Proces automatycznego tankowania uruchamia użytkownik wybierając odpowiednią funkcję na dotykowej klawiaturze 18' komputera sterującego 17. Przed uruchomieniem tankowania, system sterujący sprawdza temperaturę biokominka za pomocą termometru 6 umieszczonego w gnieździe 1 i zezwala na automatyczne tankowanie wyłącznie w przypadku gdy temperatura mieści się w bezpiecznym zakresie tj. poniżej 55°C. Równolegle sprawdzany jest za pomocą czujnika 21 aktualny poziom paliwa w wewnętrznym zbiorniku 13. Jeżeli wewnętrzny zbiornik 13 jest pełny lub przekroczona jest bezpieczna temperatura, automatyczne tankowanie nie uruchomi się, a na wyświetlaczu pojawia się stosowna informacja. Dozowanie (pompowanie) paliwa do kominka przebiega przez kanalik głowicy 8 w sposób automatyczny za pomocą pompy perystaltycznej 12 z silnikiem krokowym. Sterowanie pompą odbywa się poprzez komputer 17 zgodnie z programem wybranym przez użytkownika za pomocą dotykowej klawiatury 18'. Sterujący komputer 17 tak dobiera parametry i tryby pracy pompy 12 aby ograniczyć do minimum szum wynikający z pracy pompy przy jednoczesnym właściwym dawkowaniu paliwa. W efekcie urządzenie pracuje praktycznie bezgłośnie, znacząco podwyższając komfort użytkowania. Po wybraniu odpowiedniego programu, biokominek rozpoczyna pracę. Pompa perystaltyczna 12 z silnikiem krokowym precyzyjnie dozuje paliwo do paleniska 15. Przy odpowiednim poziomie paliwa w palenisku 15 i usunięciu króćca 3 automatycznie następuje zapłon za pomocą elementu zapłonowego 10. układu 17 wyświetlane są parametry pracy np. wielkość płomienia (moc biokominka), poziom paliwa,

PL 226 864 B1 temperatura pracy oraz parametry, które oblicza komputer np. czas pracy. Wyłączenie biokominka następuje za pomocą dotykowej klawiatury 18'. Wyłączenie (wygaszenie) biokominka powoduje całkowite wypompowanie paliwa z paleniska 15 do zewnętrznego zbiornika paliwa 16 przez pompę 12 perystaltyczną. Zdalnie sterowanie działaniem kominka dokonuje się za pomocą komputera 17 i pilota 18.

P r z y k ł a d 3

Postępując jak w przykładzie 3 do uruchamiania biokominka stosuje się układ zapłonowy 14 z elementem zapłonowym 10 usytuowanym poza urządzeniem.

Claims (10)

1. Biokominek wyposażony w wewnętrzny system dozowania i zapłonu paliwa, posiadający pompę paliwową, korzystnie perystaltyczną, zamontowaną na przewodzie łączącym palenisko ze zbiornikiem oraz zapłonowy element, przy czym pompa paliwowa i zapłonowy element są połączone z układem sterowania, znamienny tym, że jest dodatkowo wyposażony w system tankowania paliwa w postaci wykonanego w palenisku (15) gniazda (1), które jest połączone wspomnianym przewodem (20) poprzez pompę paliwową (12) ze zbiornikiem (13), przy czym na czas tankowania zbiornika (13) w gnieździe (1) jest umieszczony króciec paliwa (3), który jest zamontowany na zewnętrznym przewodzie (20), ponadto króciec paliwa (3) posiada wyprofilowaną głowicę (7) z kanalikiem (8) dla paliwa i zewnętrznym występem(9), który w czasie tankownia jest w zagłębiony w wybraniu (4), wykonanym w wyprofilowanym otworze (2) gniazda (1), ponadto w gnieździe (1) jest zamontowany termometr (6) oraz korzystnie zapłonowy element (10).

2. Biokominek, według zastrz. 1, znamienny tym, że wyprofilowany otwór (2) gniazda (1) i dopasowana do niego wyprofilowana głowica (7) króćca paliwa (3) mają kształt częściowo walcowy zakończony częścią stożkową, przy czym wybranie (4) i występ (9) są usytuowane w części walcowej.

3. Biokominek według zastrz. 1, znamienny tym, że zapłonowy element (10) jest zamontowany w gnieździe (1) poziomo.

4. Biokominek według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, że zapłonowy element (10) jest połączony elektrycznie z układem sterowania zapłonem (14).

5. Biokominek według zastrz. 1, znamienny tym, że w zbiorniku zamontowany jest czujnik (21).

6. Biokominek według zastrz. 1, albo 4, albo 5, znamienny tym, że pompa paliwowa (12), czujnik (21) oraz sterujący zapłonem układ podłączone są elektrycznie z komputerem (17).

7. Biokominek według zastrz. 6, znamienny tym, że komputer (17) jest połączony elektrycznie z akumulatorem (19).

8. Biokominek według zastrz. 7, znamienny tym, że komputer (17), pompa paliwowa (12) i sterujący zapłonem układ (14) są połączone elektrycznie z włącznikiem (11).

9. Biokominek według zastrz. 1, znamienny tym, że palenisko (15) jest podłączone przelewowym przewodem (22) ze zbiornikiem (13).

10. Sposób tankowania, sterowania spalaniem i zakończenia spalania w biokominu, znamienny tym, że umieszczenie krócica (3) w gnieździe (1) i włączenie zasilania włącznikiem (11), powoduje automatyczny pomiar temperatury i poziomu paliwa, przy czym przy temperaturze nie wyższej niż 55°C i braku paliwa lub jego niedostatecznej ilości następuje automatyczne dozowanie paliwa przez uruchomienie systemu zasilania, kolejno za pomocą króćca (3) umieszczonego w gnieździe (1) oraz perystaltycznej pompy (12) z silnikiem krokowym, po napełnieniu zbiornika wewnętrznego (13) i usunięciu króćca (3), następnym wybraniu programu biokominka, uruchamia się perystaltyczna pompa (12) dozując paliwo, a następnie zapala się kominek za pomocą zapłonowego elementu (10) umieszczonego w gnieździe (1) i/lub układu zapłoni (14) umieszczonego poza gniazdem (1), zaś wyłącznie biokominka następuje przez całkowite wypompowanie paliwa z paleniska (15) do zewnętrznego zbiornika (16) za pomocą perystaltycznej pompy (12) z silnikiem krokowym przez automatyczne lub manualne uruchomienie opcji wyłącz na klawiaturze komputera (17) lub za pomocą pilota (18), przy czym automatyczna kontrola działania biokominka, jego włączenie lub wyłączenie, dozowanie paliwa sterowane jest za pomocą komputera (17) wyposażonego w akumulator (19).