PL240614B1

PL240614B1 - Biokominek oraz sposób tankowania paliwa w biokominku i wygaszania paleniska biokominka

Info

Publication number: PL240614B1
Application number: PL431517A
Authority: PL
Inventors: Przemysław Zubik
Original assignee: Zubik Przemyslaw
Priority date: 2019-10-18
Filing date: 2019-10-18
Publication date: 2022-05-09
Also published as: WO2021075987A1; PL431517A1; DE112020004998T5

Description

PL 240 614 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest biokominek oraz sposób tankowania paliwa w biokominku i wygaszania paleniska biokominka.

Znane są powszechnie biokominki, posiadające palenisko do spalania paliwa płynnego. W znanych rozwiązaniach paliwo płynne wlewane jest bezpośrednio do paleniska, bądź też magazynowane jest w zbiorniku z którego w trakcie użytkowania biokominka tłoczone jest do paleniska. Ręczne wlewanie płynnego paliwa bezpośrednio do paleniska związane jest z ryzykiem jego rozlania, a także niewłaściwego napełnienia paleniska tj. napełnienia paleniska w ilości niewystarczającej lub zbyt dużej. Z kolei w znanych rozwiązaniach wykorzystujących zbiornik na paliwo płynne, w celu jego podawania do paleniska stosuje się powszechnie pompę perystaltyczną lub pompę paliwową. Rozwiązania takie są kłopotliwe jak chodzi o regulacje podawania paliwa, a także bardzo nietrwałe - wymagają bowiem regularnego wymieniania zużywającego się wewnętrznego wężyka ciśnieniowego pompy perystaltycznej. Z kolei pompy paliwowe, z uwagi na ich bezpośredni kontakt z paliwem, cechuje krótsza żywotność, ale także relatywnie duże zapotrzebowanie na energię elektryczną oraz ograniczone możliwości regulacji wydajności. Są to zatem rozwiązania mało efektywne oraz drogie w utrzymaniu.

Z polskiego opisu patentowego PAT.221451 pod tytułem „Sposób i urządzenie do spalania paliwa ciekłego, zwłaszcza w biokominkach” znane jest rozwiązanie polegające na doprowadzaniu paliwa za pomocą zainstalowanej na przewodzie paliwowym pompki paliwowej samozasysającej i samohamownej, określonej również jako perystaltyczna. Rozwiązanie to jest drogie w utrzymaniu ze względu na zastosowanie w nim wymagającego częstej wymiany wewnętrznego wężyka pompy perystaltycznej.

Z polskiego opisu patentowego PAT.232059 pod tytułem „Sposób oraz zespół do napełniania i opróżniania zbiornika paliwa zwłaszcza zbiornika paliwa biokominka” znane jest rozwiązanie polegające na zastosowaniu dwóch pomp paliwa, z których jedna jest pompą ręczną, druga pompą elektryczną. Pompa ręczna służy do zasysania niewielkiej ilości płynnego paliwa do obwodu pompy elektrycznej uruchamiając jej dalszą pracę.

W dotychczas stosowanych rozwiązaniach paliwo płynne tłoczone było za pomocą mało precyzyjnej pompy paliwowej, bądź w ogóle nie posiadały one systemu dozowania paliwa. W przypadku rozwiązań z automatycznym systemem dozowania paliwa, zastosowane pompy są nieprecyzyjne, głośne i drogie w eksploatacji. Ponadto, w stosowanych rozwiązaniach paliwo płynne znajdujące się w palenisku, po zakończeniu użytkowania biokominka pozostaje w nim, do czasu odparowania. Takie rozwiązanie jest nie tylko mało oszczędne ze względu na straty paliwa, ale także niebezpieczne z uwagi na możliwość samozapłonu paliwa pozostającego w palenisku i szkodliwe ze względu na przedostające się do pomieszczenia opary paliwa.

Celem wynalazku jest zapewnienie rozwiązania pozwalającego na bezpieczne i efektywne tankowanie paliwa do biokominka, z wykorzystaniem trwałych i niedrogich elementów, a także usprawnienie jego wygaszania, zapewnienie bezpieczeństwa oraz oszczędność paliwa po zakończeniu jego spalania w biokominku.

Biokominek wyposażony w układ sterowania, układ tankowania paliwa z zewnętrznego źródła do wewnętrznego zbiornika, a także palenisko zaopatrzone w zabezpieczającą siatkę, gniazdo króćca zewnętrznego przewodu do tankowania paliwa oraz element zapłonowy, charakteryzuje się tym, że wewnętrzny zbiornik paliwa połączony jest przewodami powietrza z co najmniej jedną pompą powietrza oraz przewodem paliwowym z paleniskiem, a jednocześnie zaopatrzony jest w dwa elektrozawory. Charakterystyczną cechą biokominka według wynalazku jest wykorzystanie wytwarzanego przez pompę powietrza podciśnienia oraz nadciśnienia powietrza w zbiorniku paliwa, w celu wymuszania obiegu paliwa, w trakcie tankowania do wewnętrznego zbiornika oraz wygaszania paleniska, a także jego podawania do paleniska biokominka. Przy czym, w przypadku wytwarzania podciśnienia pompa powietrza pracuje jako pompa próżniowa. W trakcie podawania paliwa do paleniska biokominka jeden z elektrozaworów pozostaje zamknięty, drugi zaś otwarty umożliwiając wypychanie płynnego paliwa przewodem paliwowym w kierunku paleniska biokominka. Z kolei podczas tankowania paliwa z zewnętrznego źródła do wewnętrznego zbiornika paliwa jeden z elektrozaworów pozostaje otwarty, umożliwiając zasysanie paliwa przewodem paliwowym do wewnętrznego zbiornika, drugi elektrozawór pozostaje zamknięty, uszczelniając wewnętrzny zbiornik paliwa. W czasie niekorzystania z biokominka, obydwa elektrozawory korzystnie pozostają zamknięte, uszczelniając wewnętrzny zbiornik paliwa, zapewniając bezpieczeństwo oraz ograniczając straty paliwa w wyniku jego niekontrolowanego odparowywania.

PL 240 614 B1

Sposób tankowania paliwa charakteryzuje się tym, że do transmisji paliwa z zewnętrznego źródła do wewnętrznego zbiornika wykorzystuje się podciśnienie wytwarzane przez pompę powietrza. W trakcie pracy pompy powietrza jeden z elektrozaworów jest otwarty umożliwiając zasysanie powietrza z wewnętrznego zbiornika, drugi zaś elektrozawór pozostaje zamknięty. Wytwarzane w ten sposób podciśnienie powoduje zasysanie paliwa i jego transmisję z zewnętrznego źródła. Przy czym, zewnętrzne źródło paliwa łączy się z wewnętrznym zbiornikiem poprzez zewnętrzny i wewnętrzny przewód paliwowy. Po napełnieniu wewnętrznego zbiornika do żądanego poziomu, bądź też po wcześniejszym opróżnieniu zewnętrznego źródła, układ sterowania wyłącza pompę zatrzymując proces tankowania. Podciśnienie w wewnętrznym zbiorniku paliwa wykorzystywane jest również do wygaszania paleniska biokominka. W takim przypadku nie podłącza się zewnętrznego przewodu paliwowego co powoduje zasysanie paliwa z paleniska aż do jego całkowitego opróżnienia.

Rozwiązanie według wynalazku podnosi bezpieczeństwo i komfort użytkowania biokominka, obniża koszty eksploatacji, redukuje wydzielanie się szkodliwych oparów paliwa do pomieszczenia, zmniejsza straty paliwa w trakcie nieużywania biokominka, a także usprawnia precyzję podawania paliwa do paleniska biokominka.

Rozwiązanie według wynalazku przedstawiono w przykładach wykonania oraz na rysunku na którym Fig. 1 zawiera ogólny schemat biokominka z paleniskiem, układem sterowania, układem tankowania paliwa, wewnętrznym zbiornikiem paliwa, a także dwoma pompami powietrza oraz dwoma elektrozaworami, Fig. 2 przedstawia ogólny schemat biokominka, przy zastosowaniu jednej pompy powietrza oraz dwóch elektrozaworów trójdrożnych, Fig. 3 przedstawia ogólny schemat wytwarzania podciśnienia podczas tankowania oraz wygaszania biokominka (strzałka czarna wskazuje kierunek przepływu paliwa do wewnętrznego zbiornika, strzałki białe wskazują kierunek przepływu powietrza), natomiast Fig. 4 przedstawia ogólny schemat elementów biokominka po wygaszeniu paleniska (korzystny stan spoczynkowy biokominka).

Oznaczenia na rysunku dotyczą następujących elementów: 1 - pompa powietrza, 2 - druga pompa powietrza, 3 - pierwszy elektrozawór, 4 - drugi elektrozawór, 5 - wewnętrzny zbiornik paliwa, 6 - pierwszy przewód powietrza, 7 - drugi przewód powietrza, 8 - wewnętrzny przewód paliwowy, 9 układ sterowania, 10 - palenisko, 11 - element zapłonowy, 12 - zewnętrzny przewód paliwowy, 13 zewnętrzny zbiornik paliwa, 14 - pierwszy elektrozawór trójdrożny, 15 - drugi elektrozawór trójdrożny.

P r z y k ł a d 1

Podczas tankowania biokominka króciec zewnętrznego przewodu paliwowego 12 umieszczony jest w gnieździe w palenisku 10, pierwszy elektrozawór 3 pozostaje zamknięty, nie pracuje pompa powietrza 1, otwarty jest drugi elektrozawór 4, druga pompa powietrza 2 zasysa powietrze z wewnętrznego zbiornika paliwa 5 wytwarzając w nim podciśnienie, które powoduje zasysanie paliwa wewnętrznym przewodem paliwowym 8 oraz zewnętrznym przewodem paliwowym 12 z zewnętrznego źródła paliwa 13. Po uzyskaniu odpowiedniego poziomu paliwa w wewnętrznym zbiorniku paliwa 5, bądź po wcześniejszym opróżnieniu zewnętrznego zbiornika paliwa 13, układ sterowania 9 wyłącza drugą pompę powietrza 2 oraz korzystnie zamyka drugi elektrozawór 4. Po uruchomieniu biokominka otwarty jest pierwszy elektrozawór 3, drugi elektrozawór 4 pozostaje zamknięty, nie pracuje druga pompa powietrza 2, pompa powietrza 1 wtłacza powietrze przewodem powietrza 6 bezpośrednio do wewnętrznego zbiornika paliwa 5, wytwarzając w nim nadciśnienie, które powoduje wypychanie paliwa wewnętrznym przewodem paliwowym 8 z wewnętrznego zbiornika paliwa 5, do paleniska biokominka 10. Po uzyskaniu odpowiedniego poziomu w palenisku 10, układ sterowania 9 uruchamia element zapłonowy 11. Wygaszenie paleniska biokominka następuje poprzez zatrzymanie pracy pompy powietrza 1, zamknięcie pierwszego elektrozaworu 3, uruchomienie drugiej pompy powietrza 2, która przy otwartym drugim elektrozaworze 4 zasysa powietrze z wewnętrznego zbiornika paliwa 5 wytwarzając w nim podciśnienie powodujące zasysanie paliwa wewnętrznym przewodem paliwowym 8 z paleniska 10. Po opróżnieniu paleniska 10 układ sterowania 9 wyłącza drugą pompę powietrza 2, korzystnie zamyka jednocześnie drugi elektrozawór 4.

P r z y k ł a d 2

Podczas tankowania biokominka króciec zewnętrznego przewodu paliwowego 12 umieszczony jest w gnieździe w palenisku 10, pierwszy elektrozawór trójdrożny 14 otwarty jest w pozycji B-C, drugi elektrozawór trójdrożny 15 otwarty jest w pozycji A-B, pracuje pompa powietrza 1, która zasysa powietrze z wewnętrznego zbiornika 5 wytwarzając w nim podciśnienie, które powoduje zasysanie paliwa wewnętrznym przewodem paliwowym 8 oraz zewnętrznym przewodem paliwowym 12 z zewnętrznego źródła paliwa 13. Po uzyskaniu odpowiedniego poziomu paliwa w wewnętrznym zbiorniku paliwa 5,

Claims

PL 240 614 B1 bądź po wcześniejszym opróżnieniu zewnętrznego zbiornika paliwa 13, układ sterowania 9 wyłącza pompę powietrza 1 oraz korzystnie otwiera pierwszy elektrozawór 14 w pozycji A-B. Po uruchomieniu biokominka pierwszy elektrozawór 14 ustawiony jest w pozycji A-B, drugi elektrozawór 15 ustawiony jest w pozycji B-C, pracuje pompa powietrza 1, wtłaczając powietrze drugim przewodem powietrza 7 bezpośrednio do wewnętrznego zbiornika paliwa 5, wytwarzając w nim nadciśnienie, które powoduje wypychanie paliwa wewnętrznym przewodem paliwowym 8 z wewnętrznego zbiornika paliwa, do paleniska 10. Po uzyskaniu odpowiedniego poziomu paliwa w palenisku 10 układ sterowania 9 uruchamia element zapłonowy 11. Wygaszanie paleniska biokominka następuje poprzez otwarcie pierwszego elektrozaworu 14 w pozycji B-C, drugi elektrozawór trójdrożny 15 otwarty jest w pozycji A-B, pompa powietrza 1 zasysa powietrze z wewnętrznego zbiornika 5 wytwarzając w nim podciśnienie, które powoduje zasysanie paliwa wewnętrznym przewodem paliwowym 8 z paleniska 10 do wewnętrznego zbiornika paliwa 5. Po opróżnieniu paleniska 10 układ sterowania 9 wyłącza pompę powietrza 1, korzystnie otwiera jednocześnie pierwszy elektrozawór trójdrożny 14 w pozycji A-B.

Zastrzeżenia patentowe

1. Biokominek wyposażony w układ sterowania, układ tankowania paliwa, jak również palenisko zaopatrzone w zabezpieczającą siatkę, gniazdo króćca zewnętrznego przewodu paliwowego oraz element zapłonowy, znamienny tym, że wewnętrzny zbiornik paliwa (5) połączony jest z pompą powietrza (1) poprzez pierwszy elektrozawór (3) oraz pierwszy przewód powietrza (6) lub poprzez pierwszy elektrozawór trójdrożny (14) oraz pierwszy przewód powietrza (6), przy czym wewnętrzny zbiornik paliwa (5) łączy się poprzez drugi przewód powietrza (7) z drugim elektrozaworem (4) oraz drugą pompą powietrza (2) lub z drugim elektrozaworem, trójdrożnym (15) oraz pompą powietrza (1).
2. Biokominek, według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy elektrozawór (3), drugi elektrozawór (4), pierwszy elektrozawór trójdrożny (14), drugi elektrozawór trójdrożny (15), pompa powietrza (1) oraz druga pompa powietrza (2) są połączone elektrycznie z układem sterowania (9).
3. Biokominek, według zastrz. 1, znamienny tym, że druga pompa powietrza (2) połączona z drugim elektrozaworem (4) pracuje jako pompa próżniowa.
4. Biokominek, według zastrz. 1, znamienny tym, że pompa powietrza (1) połączona z pierwszym elektrozaworem trójdrożnym (14) otwartym w pozycji B-C oraz z drugim elektrozaworem trójdrożnym (15) otwartym w pozycji A-B, pracuje jako pompa próżniowa.
5. Sposób tankowania paliwa w biokominku, znamienny tym, że tankowanie paliwa do wewnętrznego zbiornika paliwa (5), odbywa się poprzez wytworzenie podciśnienia w wewnętrznym zbiorniku paliwa (5), powodującego zasysanie paliwa wewnętrznym przewodem paliwowym (8) oraz zewnętrznym przewodem paliwowym (12) z zewnętrznego zbiornika (13), przy czym zewnętrzny przewód paliwowy (12) łączy się na czas tankowania z wewnętrznym przewodem paliwowym (8), przy czym podciśnienie w wewnętrznym zbiorniku paliwa (5) wytwarzane jest przez pompę powietrza pracującą jako pompa próżniowa.
6. Sposób wygaszania paleniska biokominka, znamienny tym, że wygaszanie paleniska (10) odbywa się poprzez wytworzenie podciśnienia w wewnętrznym zbiorniku paliwa (5) powodującego zasysanie paliwa wewnętrznym przewodem paliwowym (8) z paleniska (10) w kierunku wewnętrznego zbiornika paliwa (5), przy czym podciśnienie w wewnętrznym zbiorniku paliwa (5) wytwarzane jest przez pompę powietrza pracującą jako pompa próżniowa.