RU2436015C2 - Solid fuel fired furnace with improved combustion process - Google Patents

Solid fuel fired furnace with improved combustion process Download PDF

Info

Publication number
RU2436015C2
RU2436015C2 RU2009102232/03A RU2009102232A RU2436015C2 RU 2436015 C2 RU2436015 C2 RU 2436015C2 RU 2009102232/03 A RU2009102232/03 A RU 2009102232/03A RU 2009102232 A RU2009102232 A RU 2009102232A RU 2436015 C2 RU2436015 C2 RU 2436015C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
combustion chamber
stove
side part
air flow
air
Prior art date
Application number
RU2009102232/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009102232A (en
Inventor
ДЕР СЛЕЙС Пауль ВАН (NL)
ДЕР СЛЕЙС Пауль ВАН
Original Assignee
Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Publication of RU2009102232A publication Critical patent/RU2009102232A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2436015C2 publication Critical patent/RU2436015C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24BDOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
    • F24B1/00Stoves or ranges
    • F24B1/20Ranges
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24BDOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
    • F24B5/00Combustion-air or flue-gas circulation in or around stoves or ranges
    • F24B5/02Combustion-air or flue-gas circulation in or around stoves or ranges in or around stoves
    • F24B5/021Combustion-air or flue-gas circulation in or around stoves or ranges in or around stoves combustion-air circulation
    • F24B5/025Supply of secondary air for completing combustion of fuel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/04Cyclic processes, e.g. alternate blast and run
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20Apparatus; Plants
    • C10J3/22Arrangements or dispositions of valves or flues
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20Apparatus; Plants
    • C10J3/22Arrangements or dispositions of valves or flues
    • C10J3/24Arrangements or dispositions of valves or flues to permit flow of gases or vapours other than upwardly through the fuel bed
    • C10J3/26Arrangements or dispositions of valves or flues to permit flow of gases or vapours other than upwardly through the fuel bed downwardly
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23BMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B1/00Combustion apparatus using only lump fuel
    • F23B1/30Combustion apparatus using only lump fuel characterised by the form of combustion chamber
    • F23B1/36Combustion apparatus using only lump fuel characterised by the form of combustion chamber shaft-type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23BMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B3/00Combustion apparatus which is portable or removable with respect to the boiler or other apparatus which is heated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23BMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B60/00Combustion apparatus in which the fuel burns essentially without moving
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L9/00Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel 
    • F23L9/02Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel  by discharging the air above the fire
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L9/00Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel 
    • F23L9/06Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel  by discharging the air into the fire bed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24BDOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
    • F24B1/00Stoves or ranges
    • F24B1/20Ranges
    • F24B1/202Ranges specially adapted for travelling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24BDOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
    • F24B5/00Combustion-air or flue-gas circulation in or around stoves or ranges
    • F24B5/02Combustion-air or flue-gas circulation in or around stoves or ranges in or around stoves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0956Air or oxygen enriched air
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/129Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Solid-Fuel Combustion (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)

Abstract

FIELD: power industry.
SUBSTANCE: solid fuel fired furnace includes the following: combustion chamber having lower side part for fuel arrangement in it and open upper side part, blasting station for air flow supply to combustion chamber, guiding devices for guiding air flow to combustion chamber. Guiding device guides air flow from open upper side part to lower side part, includes many holes made in the wall of combustion chamber at open upper side part and many holes in lower side part of combustion chamber. Guiding devices establish air flow in lower side part of combustion chamber. The major part of air is supplied through multiple holes at open upper side part.
EFFECT: reduction of emission of harmful gaseous combustion products and condensed volatile organic compounds.
8 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к кухонным печкам с улучшенным сгоранием. В частности, настоящее изобретение относится к кухонным печкам, выполненным с возможностью сжигания твердых топлив, таких, как древесина, с использованием принудительной циркуляции воздуха в камере сгорания.The invention relates to improved combustion stoves. In particular, the present invention relates to kitchen stoves configured to burn solid fuels, such as wood, using forced air circulation in the combustion chamber.

По оценкам, приблизительно 2,5 миллиарда человек в мире сжигают древесину для готовки. Известные печки и процессы, как правило, неэффективны и имеют неполное сгорание, которое приводит к существенным дымовыделениям и вносит вклад в процесс глобального потепления. На счет таких загрязняющих дымовыделений каждый год можно отнести многие смерти. Кроме того, малоэффективные дровяные печки потребляют больше естественных древесных ресурсов, вследствие чего происходит вырубка леса.An estimated 2.5 billion people in the world burn wood for cooking. Known stoves and processes, as a rule, are inefficient and have incomplete combustion, which leads to significant smoke emissions and contributes to the global warming process. At the expense of such polluting smoke emissions, many deaths can be attributed every year. In addition, inefficient wood stoves consume more natural wood resources, resulting in deforestation.

При сгорании древесины в быту происходит загрязнение из-за неполного сгорания летучих веществ, выделяющихся из древесины. Летучие органические соединения выделяются из древесины при столь низких температурах, как комнатная температура, но существенное быстрое выделение начинается лишь тогда, когда начинаются экзотермические реакции (250°С). Летучие вещества образуют сложную смесь горючих газов. Температура воспламенения этой смеси горючих газов составляет приблизительно 600°С. Многие из несгоревших летучих веществ, выделившихся из древесины, будут конденсироваться, образуя частицы, при охлаждении до температур, близких к температуре окружающей среды. Это то, что мы наблюдаем как дымление древесины. Неполное сгорание летучих веществ происходит по нескольким причинам. Когда подкладывают партию дров, тепло от углей и самой печки вскоре вызывает выделение газов из древесины. При разведении огня, это тепло обеспечивают бумага для розжига и лучина. Если летучие вещества не подвергаются воздействию источника высокой температуры (пламени или раскаленного слоя древесного угля), они не воспламенятся, а просто пройдут вверх в вытяжную или дымовую трубу, вызывая загрязнение. Если газ воспламеняется, его можно погасить, если охладить с помощью холодной поверхности (например, металлических стенок холодной топочной камеры) или холодного воздуха для горения. Если горючий газ не является хорошо смешанным с воздухом (кислородом), то он не сгорит. Если количество воздуха для горения снижают, чтобы уменьшить скорость горения, то для полного сгорания может быть недостаточно кислорода.When wood is burned in the home, pollution occurs due to incomplete combustion of volatile substances released from the wood. Volatile organic compounds are released from wood at temperatures as low as room temperature, but significant rapid release begins only when exothermic reactions begin (250 ° C). Volatile substances form a complex mixture of combustible gases. The ignition temperature of this combustible gas mixture is approximately 600 ° C. Many of the unburnt volatile substances released from the wood will condense, forming particles, when cooled to temperatures close to ambient temperature. This is what we observe as wood smoke. Incomplete combustion of volatile substances occurs for several reasons. When a batch of firewood is planted, the heat from the coals and the stove itself soon causes the release of gases from the wood. When lighting a fire, ignition paper and splinter provide this heat. If volatiles are not exposed to a high temperature source (flame or a hot layer of charcoal), they will not ignite, but simply pass up into a fume or chimney, causing pollution. If the gas ignites, it can be extinguished if it is cooled using a cold surface (for example, the metal walls of a cold combustion chamber) or cold combustion air. If the combustible gas is not well mixed with air (oxygen), then it will not burn. If the amount of combustion air is reduced to reduce the burning rate, then oxygen may not be sufficient for complete combustion.

В документе GB 2125160 описана кухонная печка, имеющая воздушную камеру сгорания, в которую холодный воздух для горения всасывается снаружи печки либо посредством естественной конвекции, либо посредством ручного воздушного насоса, или посредством их сочетания. Воздух поступает в камеру сгорания через одно или более отверстий в дне камеры.GB 2125160 describes a kitchen stove having an air combustion chamber into which cold combustion air is sucked from the outside of the stove either by natural convection, or by means of a hand-held air pump, or a combination thereof. Air enters the combustion chamber through one or more openings in the bottom of the chamber.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы разработать печку, работающую на твердом топливе, которая обеспечивает чистый процесс сгорания.An object of the present invention is to provide a solid fuel stove that provides a clean combustion process.

В соответствии с настоящим изобретением, предложена дровяная печка, работающая на твердом топливе, содержащая:In accordance with the present invention, there is provided a wood-fired stove operating on solid fuel, comprising:

камеру сгорания, предназначенную для содержания в ней сгораемого топлива, которая имеет нижнюю боковую часть для заключения в ней топлива и открытую верхнюю боковую часть,a combustion chamber designed to contain combustible fuel, which has a lower side for enclosing fuel and an open upper side,

дутьевой узел, выполненный с возможностью обеспечивать воздушный поток, поступающий в камеру сгорания, в рабочем состоянии,a blast assembly configured to provide an air stream entering the combustion chamber in working condition,

направляющие средства для направления воздушного потока в камеру сгорания,guiding means for directing the air flow into the combustion chamber,

при этом направляющие средства направляют воздушный поток от открытой верхней боковой части к нижней боковой части,wherein the guiding means direct the air flow from the open upper side to the lower side,

при этом направляющие средства содержат множество отверстий, предусмотренных в стенке камеры сгорания в открытой верхней боковой части,wherein the guiding means comprise a plurality of holes provided in the wall of the combustion chamber in the open upper side part,

при этом направляющие средства устанавливают воздушный поток в нижней боковой части камеры сгорания,while the guiding means set the air flow in the lower side of the combustion chamber,

при этом направляющие средства содержат множество отверстий в нижней боковой части камеры сгорания, иwherein the guiding means comprise a plurality of holes in the lower side of the combustion chamber, and

при этом большинство воздуха поступает через множество отверстий в открытой верхней боковой части.however, most of the air enters through many holes in the open upper side.

Печка, соответствующая настоящему изобретению, проявила себя как обеспечивающая очень чистый процесс сгорания. Более чистый процесс сгорания снижает выброс и вредных газообразных продуктов сгорания, таких, как монооксид углерода (СО), и конденсированных летучих органических соединений. Специальный воздушный поток, создаваемый направляющими средствами, обеспечивает полное сгорание горючих газов в камере сгорания до того, как они, в конце концов, покидают камеру сгорания, и тем самым повышает чистоту процесса сгорания. Когда в камере сгорания устанавливается поперечный или направленный вверх воздушный поток, существует риск, что такой воздушный поток увлечет за собой горючие газы наружу из камеры сгорания до того, как горючие газы полностью сгорят. В частности, это происходит, когда такие газы достигают верхней части камеры сгорания, где температура является относительно низкой. Воздушный поток в соответствии с изобретением создает разновидность турбулентной воздушной смеси, что явно выгоднее в контексте полного сгорания. Горючие газы в камере сгорания имеют больше времени для полного сгорания прежде, чем они, в конце концов, покидают камеру сгорания. Вообще говоря, как известно, полное сгорание означает чистое сгорание. Подробные измерения, проведенные с помощью печей, соответствующих настоящему изобретению, указывают на сниженные уровни остаточного задымления и летучих органических веществ. Дополнительное преимущество заключается в том, что языки пламени больше не касаются кухонной емкости, стоящей на печке, обеспечивая значительное снижение уровней сажи на кухонных емкостях. Направляющие средства могут иметь относительно простую конструкцию, которая не усложняет конструкцию печки. Конечно, помимо дутьевого узла, есть и другие источники, из которых воздух может поступать в камеру сгорания, например, это может быть воздух, поступающий сквозь (частично) открытую верхнюю боковую часть посредством естественной конвекции. Если воздушный поток при горении направлен, по существу, от верхней боковой части к нижней боковой части, то процесс сгорания будет очень чистым, как показали несколько экспериментов.The stove in accordance with the present invention has proven to provide a very clean combustion process. A cleaner combustion process reduces the emission of both harmful gaseous products of combustion, such as carbon monoxide (CO) and condensed volatile organic compounds. The special air flow created by the guiding means ensures the complete combustion of combustible gases in the combustion chamber before they finally leave the combustion chamber, and thereby increase the purity of the combustion process. When a transverse or upward flow of air is established in the combustion chamber, there is a risk that such an air flow will entrain the combustible gases outward from the combustion chamber before the combustible gases are completely burnt. In particular, this occurs when such gases reach the top of the combustion chamber, where the temperature is relatively low. The air flow in accordance with the invention creates a kind of turbulent air mixture, which is clearly more advantageous in the context of complete combustion. Combustible gases in the combustion chamber have more time for complete combustion before they finally leave the combustion chamber. Generally speaking, as you know, complete combustion means pure combustion. Detailed measurements made with furnaces of the present invention indicate reduced levels of residual smoke and volatile organic substances. An additional advantage is that the flames no longer touch the kitchen container standing on the stove, providing a significant reduction in soot levels in kitchen containers. The guide means may have a relatively simple design that does not complicate the design of the stove. Of course, in addition to the blower unit, there are other sources from which air can enter the combustion chamber, for example, it can be air entering through the (partially) open upper side part by means of natural convection. If the air flow during combustion is directed essentially from the upper side to the lower side, the combustion process will be very clean, as several experiments have shown.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, направляющие средства содержат множество отверстий, предусмотренных в стенке камеры сгорания в верхней боковой части. Предусматривая эти отверстия, можно получить простые, да еще и эффективные направляющие средства. Предпочтительно, в частности, чтобы верхний край отверстия был наклонен внутрь относительно камеры сгорания, а нижний край отверстия был наклонен наружу относительно камеры сгорания. Эта конструкция выгодна в связи с технологичностью в случае относительно тонкой стенки, поскольку упрощается деформация стенки вокруг отверстий. В еще одном предпочтительном варианте осуществления, отверстия представляют собой просверленные отверстия, имеющие угол наклона относительно стенки. Такие отверстия проще проделывать в случае относительно толстой стенки.According to a preferred embodiment, the guiding means comprise a plurality of holes provided in the wall of the combustion chamber in the upper side. By providing these holes, you can get simple, and even effective guiding means. Preferably, in particular, the upper edge of the hole is inclined inward relative to the combustion chamber, and the lower edge of the hole is inclined outward relative to the combustion chamber. This design is advantageous due to manufacturability in the case of a relatively thin wall, since the deformation of the wall around the holes is simplified. In another preferred embodiment, the holes are drilled holes having an angle of inclination relative to the wall. Such holes are easier to make in the case of a relatively thick wall.

Кроме того, предпочтительно, чтобы отверстия были, по существу, равномерно распределены по контуру камеры сгорания. Это имеет преимущество, заключающееся в том, что противоположные потоки воздуха будут встречаться где-то в центре камеры сгорания, результатом чего станет турбулентное смешивание воздуха с одновременным улучшением процесса сгорания.In addition, it is preferred that the openings are substantially uniformly distributed along the contour of the combustion chamber. This has the advantage that opposing air flows will occur somewhere in the center of the combustion chamber, resulting in turbulent mixing of air while improving the combustion process.

Также выгодно, если каждое отверстие расположено на расстоянии от верхней боковой части. Это имеет преимущество, заключающееся в том, что языки пламени не будут непосредственно контактировать с кухонной утварью, стоящей на плите, вследствие чего предотвращается образование сажи на такой утвари.It is also advantageous if each hole is located at a distance from the upper side. This has the advantage that the flames will not directly contact the cooking utensils standing on the stove, which prevents the formation of soot on such utensils.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления, направляющие средства устанавливают воздушный поток в нижней боковой части камеры сгорания. С этой целью, направляющие средства предпочтительно содержат множество отверстий в нижней боковой части камеры сгорания. Эксперименты доказали, что введение воздушного потока в нижней боковой части камеры сгорания будет способствовать превращению в газ компонентов, которые обычно трудно превратить в газ, таких как древесный уголь. Это будет способствовать процессу сгорания.According to another preferred embodiment, the guiding means sets the air flow in the lower side of the combustion chamber. To this end, the guiding means preferably comprise a plurality of holes in the lower side of the combustion chamber. Experiments have proven that introducing airflow into the lower side of the combustion chamber will help to convert components into gas that are usually difficult to convert to gas, such as charcoal. This will facilitate the combustion process.

Предпочтителен вариант, когда вокруг камеры сгорания расположена камера подогрева, которая обеспечивает передачу воздушного потока из дутьевого узла в камеру сгорания и содержит воздухораспределитель, включающий в себя теплоотражатели, выполненные с возможностью отражения тепла, излучаемого из камеры сгорания, обратно в камеру сгорания. Воздухораспределитель направляет воздушный поток и отражает тепло обратно к камере сгорания. Воздух, поступающий в камеру сгорания, подогревается, а у внешней поверхности остается при работе достаточно холодный воздух, чтобы можно было без опаски касаться этой поверхности.It is preferable that a heating chamber is located around the combustion chamber, which provides air flow from the blast assembly to the combustion chamber and includes an air distributor including heat deflectors configured to reflect the heat emitted from the combustion chamber back into the combustion chamber. An air distributor directs the air flow and reflects heat back to the combustion chamber. The air entering the combustion chamber is heated, and enough cold air remains at the outer surface during operation so that it can safely be touched.

В предпочтительном варианте осуществления, предусмотрены перезаряжаемый источник электропитания для привода дутьевого узла и термоэлектрический элемент, причем термоэлектрический элемент выполнен с возможностью подачи питания в дутьевой узел и в перезаряжаемый источник питания. Это дает больше свободы применительно к подаче (электро)питания для привода дутьевого узла и делает дровяную печку независимой от подключения к сети питания или к внешней батарее. Более того, это весьма выгодно применительно к общему потреблению энергии, особенно - с учетом того, что дровяные печки в соответствии с изобретением в типичном случает запитываются перезаряжаемым источником энергии, таким как пусковая батарея. Дровяная печка с термоэлектрическим элементом подробно описана в не публиковавшейся ранее заявке IB2006/050902, которая упоминается здесь для справок.In a preferred embodiment, a rechargeable power source for driving the blower assembly and a thermoelectric element are provided, the thermoelectric element being configured to supply power to the blower assembly and to the rechargeable power source. This gives more freedom in relation to the supply of (electric) power for the drive of the blower assembly and makes the wood stove independent of the connection to the power supply or to an external battery. Moreover, this is very advantageous in relation to the total energy consumption, especially since the wood stoves of the invention are typically fed with a rechargeable energy source, such as a starting battery. A wood-burning stove with a thermoelectric element is described in detail in the previously unpublished application IB2006 / 050902, which is mentioned here for reference.

Следует осознать, что вышеописанные варианты осуществления или их аспекты могут быть объединены.It should be understood that the above described embodiments or aspects thereof may be combined.

Теперь, в качестве примера и со ссылками на прилагаемые чертежи, будет приведено описание вариантов осуществления настоящего изобретения. На чертежах:Now, by way of example and with reference to the accompanying drawings, a description will be given of embodiments of the present invention. In the drawings:

фиг.1 - вид в перспективе печки, работающей на твердом топливе, пригодной для готовки;FIG. 1 is a perspective view of a solid fuel stove suitable for cooking; FIG.

фиг.2 - вид в поперечном сечении, схематически иллюстрирующий внутреннее строение печки согласно фиг.1; иfigure 2 is a view in cross section, schematically illustrating the internal structure of the stove according to figure 1; and

фиг.3 - схематический вид сбоку в поперечном сечении по линии I-I с фиг.2.figure 3 is a schematic side view in cross section along line I-I of figure 2.

Согласно фиг.1, печка 10, работающая на твердом топливе, содержит, по существу, цилиндрический корпус 11, камеру 12 сгорания, образованную в пределах верхней части корпуса и имеющую в целом открытую верхнюю боковую часть 15 для использования в качестве поверхности для готовки. В целом открытая верхняя боковая часть 15 включает в себя некоторое количество опорных стоек 13 или аналогичных средств для поддержания сверху них кухонной утвари, такой, как кастрюля. В целом открытая верхняя боковая часть 15 может быть, по меньшей мере, частично закрыта сеткой, решеткой или другой открытой конструкцией (не показана) для дополнительного поддержания кухонного сосуда, по-прежнему обеспечивая при этом достаточный выход тепла в направлении вверх. Печка 10 предпочтительно установлена на плоской и устойчивой поверхности 5.1, a solid fuel-fired stove 10 comprises a substantially cylindrical body 11, a combustion chamber 12 formed within the upper part of the body and having a generally open upper side portion 15 for use as a cooking surface. In general, the open upper side portion 15 includes a number of support posts 13 or similar means for supporting kitchen utensils from above, such as a pan. In general, the open upper side portion 15 may be at least partially covered by a net, grill or other open structure (not shown) to further support the kitchen vessel, while still providing a sufficient upward heat output. The stove 10 is preferably mounted on a flat and stable surface 5.

Расположенная напротив открытой верхней боковой части 15 нижняя боковая часть 17 (показанная пунктирной линией на фиг.1) камеры 12 сгорания обеспечивает заключение в ней твердого топлива. Топливо, как правило, забрасывают в камеру 12 сгорания через открытую верхнюю боковую часть 15 вручную каждый раз, когда необходима свежая порция топлива. Следует отметить, что термины «верхняя боковая часть» и «нижняя боковая часть» употребляются здесь лишь для того, чтобы внести различие между типичными частями камеры сгорания, когда она расположена в обычном вертикальном рабочем положении, как показано на фиг.1.Located opposite the open upper side part 15, the lower side part 17 (shown by the dashed line in FIG. 1) of the combustion chamber 12 ensures that solid fuel is enclosed therein. Fuel, as a rule, is thrown into the combustion chamber 12 through the open upper side portion 15 manually each time a fresh portion of fuel is needed. It should be noted that the terms “upper side part” and “lower side part” are used here only to distinguish between typical parts of the combustion chamber when it is located in the normal vertical operating position, as shown in FIG.

Корпус 11 включает в себя группу воздухозаборных отверстий 14 у своего нижнего конца, предназначенных для впуска воздуха, который используется для принудительной воздушной конвекции через камеру 12 сгорания, как будет описано ниже. Печка 10 предпочтительно является переносной печкой и поэтому может быть снабжена съемной ручкой для переноски (не показана), которую можно крепить к кронштейнам (они тоже не показаны) на корпусе 11. На фиг.1 также видна группа верхних отверстий 23 камеры сгорания.The housing 11 includes a group of air inlets 14 at its lower end for air intake, which is used for forced air convection through the combustion chamber 12, as will be described below. The stove 10 is preferably a portable stove and therefore can be equipped with a removable carrying handle (not shown), which can be attached to the brackets (they are also not shown) on the housing 11. The group of upper openings 23 of the combustion chamber is also visible in FIG.

На фиг.2 показаны внутренняя компоновка согласно предпочтительному варианту осуществления печки 10. Камеру 12 сгорания ограничивает внутренняя стенка 21. Направляющие средства 40 камеры 12 сгорания содержат группу нижних отверстий, которые также можно назвать воздуховыпускными отверстиями 22, и группу верхних отверстий, которые также можно назвать воздуховыпускными отверстиями 23. Верхние отверстия имеют такую форму, что воздух, текущий в камеру сгорания, направляется от открытой верхней боковой части к нижней боковой части, т.е. вниз - к несущей поверхности 5. Эти отверстия создают, по меньшей мере, составляющую воздушного потока, направленную от верхней боковой части к нижней боковой части. Далее, что касается этой направленной вниз составляющей, то скорость воздушного потока в камере сгорания в предпочтительном варианте также будет иметь составляющую скорости, которая направлена от стенки 21 к центру камеры.Figure 2 shows the internal arrangement according to a preferred embodiment of the stove 10. The combustion chamber 12 is delimited by the inner wall 21. The guide means 40 of the combustion chamber 12 comprise a group of lower openings, which can also be called air outlet openings 22, and a group of upper openings, which can also be called air outlets 23. The upper openings are shaped so that air flowing into the combustion chamber is directed from the open upper side to the lower side, i.e. down to the bearing surface 5. These holes create at least a component of the air flow directed from the upper side to the lower side. Further, with respect to this downward-directed component, the air velocity in the combustion chamber will also preferably have a velocity component that is directed from the wall 21 to the center of the chamber.

С учетом того, что воздух поступает в камеру сгорания через верхние и нижние отверстия, соответственно оказывается предпочтительным, если большинство воздуха поступает через верхние отверстия. Благоприятным распределением является то, при котором 75% воздуха поступают через верхние отверстия, а остальные 25% поступают через нижние отверстия. Это распределение можно легко установить, выбирая надлежащее соотношение между суммарными поверхностями отверстий в верхней боковой части и нижней боковой части, соответственно.Given that air enters the combustion chamber through the upper and lower openings, it is accordingly preferable if most of the air enters through the upper openings. A favorable distribution is that in which 75% of the air enters through the upper openings and the remaining 25% enters through the lower openings. This distribution can be easily established by choosing the appropriate ratio between the total surfaces of the holes in the upper side and lower side, respectively.

Верхние отверстия 23 расположены в 2 ряда по контуру камеры 12 сгорания. В предпочтительном варианте, отверстия в ряду распределены по контуру, по существу, равномерно. Кроме того, предпочтительно, если отверстия в обоих рядах обеспечивают некую разновидность чередующейся перфорации, как показано на фиг.1 и яснее показано на фиг.2. Это оказалось выгодно применительно к воздуху, который выходит из камеры сгорания. Более того, это также благоприятствует возможности иметь как можно больше отверстий на малой поверхности.The upper holes 23 are arranged in 2 rows along the contour of the combustion chamber 12. In a preferred embodiment, the openings in the row are distributed substantially uniformly along the contour. In addition, it is preferable if the holes in both rows provide some kind of alternating perforation, as shown in figure 1 and more clearly shown in figure 2. This turned out to be beneficial in relation to the air that exits the combustion chamber. Moreover, this also favors the possibility of having as many holes as possible on a small surface.

Между цилиндрической стенкой 21 и корпусом 11 образовано кольцевое пространство 18, которое действует как камера подогрева. Это кольцевое пространство заполнено воздухораспределителем 24, который предпочтительно содержит группу цилиндрических металлических листов 24а с выбитыми ребрами 24b, поддерживающими разделение между листами для обеспечения воздуховодов. Металлические листы 24а направляют воздушный поток и отражают тепло обратно в камеру 12 сгорания, подогревая воздух, который поступает в камеру сгорания через верхние воздуховыпускные отверстия 23, и гарантируя, что внешняя поверхность корпуса 11 остается достаточно холодной при работе, чтобы можно было без опаски касаться этой поверхности. Цилиндрические металлические листы поддерживаются на месте несущей конструкцией 24с.An annular space 18 is formed between the cylindrical wall 21 and the housing 11, which acts as a heating chamber. This annular space is filled with an air distributor 24, which preferably comprises a group of cylindrical metal sheets 24a with embossed ribs 24b supporting separation between the sheets to provide air ducts. The metal sheets 24a direct the air flow and reflect heat back into the combustion chamber 12, heating the air that enters the combustion chamber through the upper air outlets 23, and ensuring that the outer surface of the housing 11 remains cold enough during operation so that you can safely touch this surface. Cylindrical metal sheets are supported in place by a supporting structure 24c.

У нижней боковой части 27 располагается несущая поверхность 29 для поддержания твердого топлива.At the lower side 27 is a bearing surface 29 for maintaining solid fuel.

Воздушный поток в камере сгорания таков, что возникает регулярный процесс сгорания твердых частиц. Эти частицы могут принадлежать твердому материалу любого типа, но предпочтительно используются дрова. Настоящее изобретение не связано с процессами сгорания типа тех, которые предусматривают наличие псевдоожиженного слоя.The air flow in the combustion chamber is such that a regular process of combustion of solid particles occurs. These particles may belong to any type of solid material, but firewood is preferably used. The present invention is not related to combustion processes such as those involving a fluidized bed.

Основание цилиндрического сосуда 21 включает в себя термоизоляционную конструкцию 25, которая действует как тепловой экран, уменьшая излучение тепла вниз к промежуточной камере 26 и нижней камере 27 корпуса 11. Промежуточная камера 26 и нижняя камера 27 разделены стенкой 28, имеющей отверстия (не показаны). Рядом с этими отверстиями установлен дутьевой узел 50, предпочтительно имеющий центральный электродвигатель 52 и встроенные излучающие наружу лопасти 53, образующие крыльчатку, для направления воздуха через отверстия в стенке 28. Центральный электродвигатель 52 предпочтительно защищен дополнительным теплоэкранирующим элементом 51, который может представлять собой тонкий слой теплоотражающего материала, такого как алюминиевая фольга, расположенная на электродвигателе. Нижняя камера 27 ограничена корпусом 11, который включает в себя воздухозаборные отверстия 14.The base of the cylindrical vessel 21 includes a heat-insulating structure 25, which acts as a heat shield, reducing heat radiation down to the intermediate chamber 26 and the lower chamber 27 of the housing 11. The intermediate chamber 26 and the lower chamber 27 are separated by a wall 28 having openings (not shown). Next to these openings is a blast assembly 50, preferably having a central electric motor 52 and integrated impeller blades 53 forming an impeller, for directing air through the openings in the wall 28. The central electric motor 52 is preferably protected by an additional heat-shielding element 51, which may be a thin layer of heat-reflecting material, such as aluminum foil, located on an electric motor. The lower chamber 27 is bounded by a housing 11, which includes air inlets 14.

При эксплуатации, дутьевой узел 50 всасывает воздух через воздухозаборные отверстия 14 и продувает его через отверстия стенки 28 в промежуточную камеру 26. Промежуточная камера 26 действует как распределительная камера для подачи воздуха в кольцевое пространство 18 и воздухораспределитель 24. Воздух течет между листами 24а воздухораспределителя 24, вследствие чего воздух подогревается, и направляя его к нижним и верхним воздухозаборным отверстиям 22, 23 камеры 12 сгорания.During operation, the blower assembly 50 draws in air through the air inlet openings 14 and blows it through the openings of the wall 28 into the intermediate chamber 26. The intermediate chamber 26 acts as a distribution chamber for supplying air to the annular space 18 and the air distributor 24. Air flows between the sheets 24a of the air distributor 24. as a result, the air is heated, and directing it to the lower and upper air intake holes 22, 23 of the combustion chamber 12.

В одном варианте осуществления, дутьевой узел или вентилятор 50 содержит бесщеточный вентилятор постоянного тока мощностью 1 Вт, приводимый в действие источником питания напряжением 3-7 В (не показан), совместимый с электродвигателем, номинал напряжения которого составляет 5 В. В другом варианте осуществления, вентилятор, номинал напряжения которого составляет 12 В, приводится в действие источником питания напряжением 6-14 В. Источником питания в типичном случае является устанавливаемая внутри батарея, доступная со стороны основания печки. В альтернативном варианте, можно пользоваться внешним источником всякий раз, когда появляется такая возможность. Тесты показали, что печка 10 способна вскипятить литр воды за 4 минуты без значительного образования сажи и дыма при температуре сгорания свыше 1000°С. Пищу можно готовить на медленном огне в более низком диапазоне напряжений или кипятить в более высоком диапазоне напряжений, тем самым обеспечивая хорошее управление готовкой.In one embodiment, the blower assembly or fan 50 comprises a 1 W brushless DC fan driven by a 3-7 V power supply (not shown) compatible with an electric motor whose voltage rating is 5 V. In another embodiment, a fan with a voltage rating of 12 V is driven by a 6-14 V power supply. The power source is typically a battery installed inside and accessible from the base of the stove. Alternatively, you can use an external source whenever the opportunity arises. Tests showed that the stove 10 is able to boil a liter of water in 4 minutes without significant formation of soot and smoke at a combustion temperature above 1000 ° C. Food can be cooked over low heat in a lower voltage range or boiled in a higher voltage range, thereby providing good cooking control.

Промежуточная камера 26 предпочтительно оснащена термоэлектрическим элементом 31, который имеет первую активную поверхность в непосредственной близости к камере 12 сгорания, и вторую активную поверхность, расположенную с возможностью получения охлаждения от дутьевого узла 50. В показанной предпочтительной компоновке вторая активная поверхность промежуточной термоэлектрического элемента находится в непосредственной термической связи с радиаторным приспособлением 32, которое охлаждается вентилятором, или образует часть этого приспособления. Первая активная поверхность термоэлектрического элемента может находиться в плотном непосредственном контакте с нижней стенкой камеры 12 сгорания или изоляционной конструкцией 25. Термоэлектрический элемент 31 может быть внедрен в изоляционную конструкцию 25 для повышения температуры, которой можно достичь на первой активной поверхности. Ввиду эффектов теплового экранирования термоэлектрического элемента 31 и радиатора 32, при этой компоновке отдельный тепловой экран для электродвигателя 52 может и не потребоваться.The intermediate chamber 26 is preferably equipped with a thermoelectric element 31, which has a first active surface in close proximity to the combustion chamber 12, and a second active surface arranged to receive cooling from the blower assembly 50. In the preferred arrangement shown, the second active surface of the intermediate thermoelectric element is in direct thermal connection with the radiator device 32, which is cooled by a fan, or forms part of this device Lenia. The first active surface of the thermoelectric element can be in close direct contact with the bottom wall of the combustion chamber 12 or the insulating structure 25. The thermoelectric element 31 can be embedded in the insulating structure 25 to increase the temperature that can be achieved on the first active surface. Due to the effects of thermal shielding of the thermoelectric element 31 and the radiator 32, with this arrangement a separate heat shield for the motor 52 may not be necessary.

Термоэлектрический элемент 31 представляет собой любое подходящее устройство, которое преобразует тепловую энергию в электрическую энергию, таким, как термопара или элемент Пельтье. Такие термоэлектрические элементы обычно генерируют напряжение на основании температурного градиента на устройстве между его первой и второй активными поверхностями. Термоэлектрический элемент обеспечивает электроэнергию для дутьевого узла 50. При эксплуатации, дутьевой узел 50 обеспечивает воздушный поток к радиатору 32 и термоэлектрическому элементу 31, а также к воздухораспределителю 24. Таким образом, вторая активная поверхность термоэлектрического элемента поддерживается при существенно более низкой температуре, чем та, которая могла бы быть в ином случае, что увеличивает отдаваемую мощность, которую можно получить от этого элемента, и тем самым увеличивает имеющийся воздушный поток, идущий в камеру 12 сгорания.The thermoelectric element 31 is any suitable device that converts thermal energy into electrical energy, such as a thermocouple or a Peltier element. Such thermoelectric elements typically generate voltage based on the temperature gradient on the device between its first and second active surfaces. The thermoelectric element provides electric power for the blower assembly 50. During operation, the blower assembly 50 provides air flow to the radiator 32 and the thermoelectric element 31, as well as to the air diffuser 24. Thus, the second active surface of the thermoelectric element is maintained at a significantly lower temperature than that which could otherwise be, which increases the power output that can be obtained from this element, and thereby increases the available air flow in the chamber ru 12 combustion.

Электронный блок 33 управления управляет дутьевым узлом или вентилятором и тоже заключен в нижней камере 27, где он также защищен от тепла печки. Электронный блок 33 управления включает в себя аккумуляторную батарею и контроллер, выполненный с возможностью приводить печку в действие. Термоэлектрический элемент обеспечивает электроэнергию для вентилятора 50 и аккумуляторной батареи, тем самым продляя срок службы этой батареи. В предпочтительном варианте осуществления, электронный блок управления адаптирован к автоматическому последовательному прохождению через каждый из имеющихся режимов дровяной печки, таких, как режим пуска или отключения. Электронный блок управления предпочтительно адаптирует последовательные этапы к воспринимаемым рабочим условиям, например, к теплу от огня. Для определения теплоты сгорания можно использовать датчик температуры (не показан), или это параметр можно снимать с электрического выхода термоэлектрического элемента 31.The electronic control unit 33 controls the blowing unit or fan and is also enclosed in the lower chamber 27, where it is also protected from the heat of the stove. The electronic control unit 33 includes a battery and a controller configured to drive the stove. The thermoelectric element provides electricity for the fan 50 and the battery, thereby extending the life of this battery. In a preferred embodiment, the electronic control unit is adapted to automatically pass sequentially through each of the available wood stove modes, such as a start or shutdown mode. The electronic control unit preferably adapts the successive steps to the perceived operating conditions, for example, to the heat of the fire. To determine the calorific value, a temperature sensor (not shown) can be used, or this parameter can be removed from the electrical output of the thermoelectric element 31.

Обычно аккумуляторную батарею часто используют для подачи питания в фазе пуска. При нормальной работе, после этого - для следующего пуска - достаточно будет перезарядить батарею с помощью термоэлектрического элемента.Typically, a battery is often used to supply power during the start-up phase. During normal operation, after this - for the next start - it will be enough to recharge the battery with the help of a thermoelectric element.

На фиг.3 показано схематическое поперечное сечение по линии I-I с фиг.2, подробнее иллюстрирующее одно из отверстий. Здесь подробно изображена часть цилиндрической стенки и показано, что верхний край 61 отверстий наклонен внутрь относительно камеры сгорания. Нижний край 62 наклонен наружу относительно камеры сгорания. Цилиндрическая стенка предпочтительно содержит теплостойкий металлический лист, такой, как лист нержавеющей стали. Это обеспечивает ситуацию, в которой любой воздушный поток, поступающий через отверстие, будет направляться вниз, т.е. от верхней боковой части камеры сгорания к ее нижней боковой части. Это особенно выгодно в случае относительно тонкой стенки, упрощая деформацию стенки вокруг отверстий. Когда стенка несколько толще, отверстия могут представлять собой просверленные отверстия, имеющие угол наклона относительно стенки. В таком случае стенка камеры сгорания останется, по существу, плоской.Figure 3 shows a schematic cross-section along the line I-I of figure 2, illustrating in more detail one of the holes. Here, a part of the cylindrical wall is shown in detail and it is shown that the upper edge 61 of the holes is inclined inward with respect to the combustion chamber. The lower edge 62 is inclined outward relative to the combustion chamber. The cylindrical wall preferably comprises a heat-resistant metal sheet, such as a stainless steel sheet. This provides a situation in which any air flow entering through the hole will be directed downward, i.e. from the upper side of the combustion chamber to its lower side. This is especially advantageous in the case of a relatively thin wall, simplifying the deformation of the wall around the holes. When the wall is slightly thicker, the holes can be drilled holes having an angle of inclination relative to the wall. In this case, the wall of the combustion chamber will remain substantially flat.

Альтернативный преимущественный вариант осуществления предусматривает наличие направляющих средств, содержащих сопла, имеющих выпускное отверстие, направленное от верхней боковой части к нижней боковой части. Выпускное отверстие сопла может проходить сквозь стенку камеры сгорания. В качестве альтернативы, такие сопла могут быть расположены снаружи камеры сгорания - у ее верхней боковой части.An alternative advantageous embodiment provides for guiding means comprising nozzles having an outlet directed from the upper side to the lower side. The nozzle outlet may extend through the wall of the combustion chamber. Alternatively, such nozzles may be located outside the combustion chamber - at its upper side.

Когда воздушный поток А, показанный на фиг.3, сталкивается с воздушным потоком В, текущим сквозь противоположное отверстие, оба потока будут взаимно влиять друг на друга, создавая турбулентную воздушную смесь, которая предполагается имеющей форму тора. Эксперименты показали, что воздушный поток вносит значительный вклад в более чистый процесс сгорания.When air flow A, shown in FIG. 3, collides with air flow B flowing through the opposite opening, both flows will mutually influence each other, creating a turbulent air mixture, which is assumed to have a torus shape. Experiments have shown that airflow makes a significant contribution to a cleaner combustion process.

Простейшим путем создания отверстия, показанного на фиг.3, является удар инструментом, таким, как металлический стержень, для пробивки отверстия, имеющего прямые края. После этого инструмент наклоняют, и при этом его часть, находящуюся снаружи камеры сгорания, наклоняют кверху. Наряду с этим происходит пластическая деформация краев отверстия. Диаметр металлического стержня несколько меньше, чем диаметр отверстия. Это обеспечивает простой и надежный способ создания подходящих отверстий.The simplest way to create the hole shown in FIG. 3 is to strike with a tool, such as a metal rod, to punch a hole with straight edges. After that, the tool is tilted, and at the same time its part located outside the combustion chamber is tilted up. Along with this, plastic deformation of the edges of the hole occurs. The diameter of the metal rod is slightly smaller than the diameter of the hole. This provides a simple and reliable way to create suitable holes.

Чтобы создать требуемый воздушный поток, предпочтительны определенные размеры и количество отверстий. Учитывая тот факт, что печка предназначена для готовки, желательная тепловая мощность находится в диапазоне 2-5 кВт. В свою очередь, это определяет скорость сгорания, выражаемую в граммах древесины в минуту. А это, в свою очередь, определяет требуемый воздушный поток. Для гарантии чистого сгорания используется весьма значительный избыток воздуха. После тщательных экспериментов обнаружено, что требуемый воздушный поток должен находиться в диапазоне 100 л/мин при задании малой мощности и 200 л/мин при задании большой мощности. Приблизительно 75% этого воздуха используется в качестве вторичного воздуха для горения.To create the required air flow, certain sizes and number of holes are preferred. Given the fact that the stove is designed for cooking, the desired heat output is in the range of 2-5 kW. In turn, this determines the rate of combustion, expressed in grams of wood per minute. And this, in turn, determines the required air flow. A very significant excess of air is used to guarantee clean combustion. After careful experiments, it was found that the required air flow should be in the range of 100 l / min when setting low power and 200 l / min when setting high power. Approximately 75% of this air is used as secondary combustion air.

Большее количество малых отверстий предпочтительнее малого количества больших отверстий. Обнаружено, что оптимум соответствует 64-м отверстиям диаметром 2,5 мм.A larger number of small holes is preferable to a small number of large holes. It was found that the optimum corresponds to 64 holes with a diameter of 2.5 mm.

Небольшое улучшение свойств сгорания обнаружено при использовании двух рядов по 32 отверстия, расположенных через несколько миллиметров по вертикали. Каждый ряд расположен на некотором расстоянии от верхней боковой части. Оба ряда предпочтительно расположены в чередующейся конфигурации. Эта компоновка привела к еще лучшему смешиванию горючих газов с имеющимся воздухом. Типичные внешние размеры дровяной печки таковы: высота - 30 сантиметров, а диаметр - 20 сантиметров.A slight improvement in combustion properties was found when using two rows of 32 holes located vertically a few millimeters. Each row is located at some distance from the upper side. Both rows are preferably arranged in an alternating configuration. This arrangement has led to even better mixing of combustible gases with the available air. Typical external dimensions of a wood-burning stove are as follows: height - 30 centimeters, and diameter - 20 centimeters.

Дровяные печки в соответствии с настоящим изобретением, как правило, применяются для готовки в доме, при этом пользователь получает выгоду от чистого процесса сгорания. Однако дровяную печку также можно применять на открытом воздухе, например, в кемпинге, поскольку она обычно может работать на (аккумуляторных) батареях. Другой возможной областью применения являются зоны бедствий, когда людям (в аварийной ситуации) нужно быстро развести огонь в связи с приготовлением пищи и обеспечением тепла.Wood stoves in accordance with the present invention are typically used for cooking in the home, and the user benefits from a clean combustion process. However, a wood-burning stove can also be used outdoors, for example, in camping, since it can usually work on (rechargeable) batteries. Another possible area of application is disaster zones, when people (in an emergency) need to quickly light a fire in connection with cooking and providing heat.

Значительное преимущество конструкции вышеописанной печки заключается в том, что вентилятор, по существу, защищен от источника непосредственного тепла, так что можно использовать дешевый, массово изготавливаемый электродвигатель с пластмассовыми компонентами, даже несмотря на то, что он находится на малом расстоянии от камеры сгорания; результатом является компактная печка. Расположение электродвигателя в потоке подаваемого воздуха означает самоохлаждение электродвигателя, и этим потоком также можно с удобством воспользоваться для охлаждения холодной стороны термоэлектрического элемента.A significant advantage of the design of the stove described above is that the fan is essentially protected from a direct heat source, so that you can use a cheap, mass-produced electric motor with plastic components, even though it is located at a small distance from the combustion chamber; the result is a compact stove. The location of the electric motor in the air flow means self-cooling of the electric motor, and this flow can also be conveniently used to cool the cold side of the thermoelectric element.

Хотя изобретение проиллюстрировано и подробно описано на чертежах и в вышеизложенном описании, такие чертежи и описание следует считать иллюстративными или возможными, а не ограничительными, так что изобретение не ограничивается описанными вариантами осуществления. Изучив чертежи, описание и прилагаемую формулу изобретения, специалисты в данной области техники в процессе практического воплощения изобретения смогут внести другие изменения в описанные варианты осуществления. В формуле изобретения слово «содержащая» («содержащий») не исключает другие элементы или этапы, а признак единственного числа не исключает множественности. Единственный процессор или иной блок может выполнять функции нескольких компонентов, указанных в формуле изобретения. Простой факт указания определенных мер во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения не означает, что нельзя с выгодой использовать совокупность этих мер. Никакие ссылочные позиции в формуле изобретения не следует считать ограничивающими его объем.Although the invention is illustrated and described in detail in the drawings and in the foregoing description, such drawings and description should be considered illustrative or possible, and not restrictive, so that the invention is not limited to the described embodiments. Having studied the drawings, description and the attached claims, specialists in the art in the process of practical embodiment of the invention will be able to make other changes to the described embodiments. In the claims, the word “comprising” (“comprising”) does not exclude other elements or steps, and the singular does not exclude plurality. A single processor or other unit can perform the functions of several components specified in the claims. The mere fact that certain measures are indicated in mutually different dependent claims does not mean that it is impossible to take advantage of the combination of these measures. No reference position in the claims should not be considered limiting its scope.

Изобретение относится к печке, работающей на твердом топливе, содержащей камеру (12) сгорания, предназначенную для содержания в ней сгораемого топлива, и дутьевой узел (50), выполненный с возможностью обеспечивать воздушный поток, поступающий в камеру сгорания в рабочем состоянии. Когда направляющие средства (40) устанавливают воздушный поток, поступающий в камеру сгорания, по существу, в направлении вниз, процесс сгорания является очень чистым и эффективным.The invention relates to a solid fuel stove containing a combustion chamber (12) for containing combustible fuel, and a blast assembly (50) configured to provide air flow to the combustion chamber in working condition. When the guiding means (40) set the air flow entering the combustion chamber substantially in the downward direction, the combustion process is very clean and efficient.

Claims (8)

1. Печка (10), работающая на твердом топливе, содержащая:
камеру (12) сгорания, предназначенную для размещения в ней сгораемого топлива и имеющую нижнюю боковую часть (17) для размещения в ней топлива и открытую верхнюю боковую часть (15),
дутьевой узел (50), выполненный с возможностью приведения воздушного потока, поступающего в камеру сгорания, в рабочее состояние,
направляющие средства (40) для направления воздушного потока в камеру сгорания, при этом:
направляющие средства (40) направляют воздушный поток от открытой верхней боковой части к нижней боковой части,
направляющие средства (40) содержат множество отверстий (23), выполненных в стенке (21) камеры (12) сгорания у открытой верхней боковой части (15),
направляющие средства (40) устанавливают воздушный поток в нижней боковой части (17) камеры (12) сгорания,
направляющие средства (40) содержат множество отверстий (22) в нижней боковой части (17) камеры (12) сгорания, и
большинство воздуха поступает через множество отверстий (23) у открытой верхней боковой части (15).
1. A solid fuel-fired stove (10), comprising:
a combustion chamber (12) designed to accommodate combustible fuel in it and having a lower side part (17) for placing fuel in it and an open upper side part (15),
a blast assembly (50), configured to bring the air flow entering the combustion chamber into working condition,
guide means (40) for directing the air flow into the combustion chamber, wherein:
guide means (40) direct the air flow from the open upper side to the lower side,
the guiding means (40) contain a plurality of holes (23) made in the wall (21) of the combustion chamber (12) at the open upper side part (15),
guide means (40) set the air flow in the lower side part (17) of the combustion chamber (12),
the guiding means (40) comprise a plurality of holes (22) in the lower side part (17) of the combustion chamber (12), and
most air enters through multiple openings (23) at the open upper side part (15).
2. Печка (10) по п.1, в которой верхний край (61) отверстия наклонен внутрь относительно камеры (12) сгорания, а нижний край (63) отверстия наклонен наружу относительно камеры сгорания.2. The stove (10) according to claim 1, in which the upper edge (61) of the hole is tilted inward relative to the combustion chamber (12), and the lower edge (63) of the hole is tilted outward with respect to the combustion chamber. 3. Печка (10) по п.1, в которой отверстия (23) представляют собой просверленные отверстия, имеющие угол наклона относительно стенки (21).3. The stove (10) according to claim 1, in which the holes (23) are drilled holes having an angle of inclination relative to the wall (21). 4. Печка (10) по п.1, в которой отверстия (23), по существу, равномерно распределены по контуру камеры сгорания.4. The stove (10) according to claim 1, in which the holes (23) are substantially uniformly distributed along the contour of the combustion chamber. 5. Печка (10) по п.1, в которой вокруг камеры сгорания расположена камера (18) подогрева, которая обеспечивает передачу воздушного потока из дутьевого узла в камеру сгорания и содержит воздухораспределитель (24), включающий в себя теплоотражатели (14а), выполненные с возможностью отражения тепла, излучаемого из камеры (12) сгорания, обратно к камере сгорания.5. The stove (10) according to claim 1, in which a heating chamber (18) is located around the combustion chamber, which ensures the transfer of air flow from the blast assembly to the combustion chamber and comprises an air distributor (24) including heat reflectors (14a) made with the possibility of reflection of the heat radiated from the combustion chamber (12), back to the combustion chamber. 6. Печка (10) по п.1, в которой предусмотрены перезаряжаемый источник электропитания для привода дутьевого узла и термоэлектрический элемент (31), причем термоэлектрический элемент выполнен с возможностью подачи питания в дутьевой узел и в перезаряжаемый источник питания.6. The stove (10) according to claim 1, in which a rechargeable power supply for driving the blower assembly and a thermoelectric element (31) are provided, the thermoelectric element being configured to supply power to the blower assembly and to the rechargeable power source. 7. Печка (10) по п.1, в которой дутьевой узел (50) содержит бесщеточный электродвигатель (52) постоянного тока и связанную с ним крыльчатку (53).7. The stove (10) according to claim 1, in which the blast assembly (50) comprises a brushless DC motor (52) and an impeller (53) associated with it. 8. Печка (10) по п.1, в которой предусмотрен электронный блок (33) управления, выполненный с возможностью подачи изменяемого питания привода в дутьевой блок (50) для управления температурой сгорания в печке. 8. The stove (10) according to claim 1, in which an electronic control unit (33) is provided, configured to supply variable power to the blower unit (50) to control the combustion temperature in the stove.
RU2009102232/03A 2006-06-26 2007-06-20 Solid fuel fired furnace with improved combustion process RU2436015C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06116050.3 2006-06-26
EP06116050 2006-06-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009102232A RU2009102232A (en) 2010-08-10
RU2436015C2 true RU2436015C2 (en) 2011-12-10

Family

ID=38713429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009102232/03A RU2436015C2 (en) 2006-06-26 2007-06-20 Solid fuel fired furnace with improved combustion process

Country Status (14)

Country Link
US (1) US20090165769A1 (en)
EP (1) EP2035751A2 (en)
JP (2) JP2009541710A (en)
KR (1) KR101423479B1 (en)
CN (1) CN101479533B (en)
AP (1) AP2535A (en)
BR (1) BRPI0713368A8 (en)
CA (1) CA2656187A1 (en)
EG (1) EG26627A (en)
MA (1) MA30538B1 (en)
MX (1) MX2008015818A (en)
RU (1) RU2436015C2 (en)
WO (1) WO2008001276A2 (en)
ZA (1) ZA200900557B (en)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1987287A4 (en) * 2006-02-16 2012-03-28 Martin Rheault Portable stove
IE20070094A1 (en) 2007-02-15 2008-12-10 Francis Donal Duignan A combustion chamber for burning solid fuels
US7866311B2 (en) * 2007-03-19 2011-01-11 Warner Jon A High speed solid cooking fuel igniter
US20110056475A1 (en) * 2007-07-13 2011-03-10 Chiou-Fu Chang Windproof stove
US8297271B2 (en) * 2008-10-07 2012-10-30 Biolite Llc Portable combustion device utilizing thermoelectrical generation
ITTO20080823A1 (en) * 2008-11-07 2010-05-08 Nathaniel Mulcahy DEVICE AND PROCESS OF GASIFICATION AND / OR PYROLYSIS, OR VAPORIZATION OF A COMBUSTIBLE MATERIAL
US8899222B2 (en) * 2009-04-10 2014-12-02 Colorado State University Research Foundation Cook stove assembly
DE102009039920A1 (en) 2009-09-03 2011-03-10 Karl-Heinz Tetzlaff Method and apparatus for using oxygen in the steam reforming of biomass
IN2012DN05128A (en) * 2009-11-16 2015-10-23 Univ Colorado State Res Found
CN103574590A (en) * 2012-07-26 2014-02-12 朱宏锋 Biomass fuel combustor
WO2014149368A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Research Triangle Institute Biomass combustion device with a thermoelectric-powered control
ITBO20130460A1 (en) * 2013-08-09 2015-02-10 Amantini Projects S N C BURNER DEVICE FOR SOLID FUELS
CN103629702B (en) * 2013-11-08 2015-12-16 中国人民解放军总后勤部建筑工程研究所 A kind of ring-shaped flue gas-radiator
CN103629701B (en) * 2013-11-08 2015-12-09 中国人民解放军总后勤部建筑工程研究所 A kind of forced-ventilated cooking stove
USD777667S1 (en) 2014-01-21 2017-01-31 Biolite Llc Portable combustion device utilizing thermoelectrical generation
WO2015112606A1 (en) * 2014-01-21 2015-07-30 Biolite Llc Portable combustion device utilizing thermoelectrical generatiion
NL2012403B1 (en) * 2014-03-11 2015-11-26 Walker Holdings B V Portable heater for solid fuels.
KR101671308B1 (en) * 2014-05-19 2016-11-01 주식회사 노나메기 A camping stove
US9884773B2 (en) 2014-05-29 2018-02-06 Paul O'Donnell Systems and methods of providing micro-renewable electrical energy
US20160076774A1 (en) * 2014-09-11 2016-03-17 Colorado State University Research Foundation Side-Feed Forced-Air Biomass Burning Cookstove
GB2531608A (en) * 2014-10-24 2016-04-27 Rigsby Innovations Ltd Electricity generation device with a thermoelectric generator and container of compressed fluid
US20160215986A1 (en) * 2014-10-27 2016-07-28 II Frank D. Vogel Log slide for stove
CN104654363B (en) * 2015-02-10 2017-01-11 成都乐马多创新科技有限公司 Internal combustion type camping wood-burning oven
WO2016128608A1 (en) 2015-02-13 2016-08-18 Hawupro Oy Portable heat and electricity generating device
US9867496B2 (en) 2015-08-23 2018-01-16 Frederick Douglas Heuchling Collapsible secondary-burn biomass stove and associated embodiments
ITUB20155566A1 (en) * 2015-11-13 2017-05-13 Sida Pirolisi S R L S PYROLYTIC STOVE
GB201701323D0 (en) * 2017-01-26 2017-03-15 Padesigns Pty Ltd Combustion apparatus
US20180220830A1 (en) * 2017-02-03 2018-08-09 Mainstream Engineering Corporation Heat conserving pot support and method of using for stoves
IT201700030939A1 (en) * 2017-03-21 2018-09-21 Cecilia Filippo Antonio Di POLYCOMBUSTIBLE PYROLYSIS SYSTEM APPLICABLE TO: ECONOMIC KITCHENS, OUTDOOR STOVES, PELLET STOVES, BARBECUE STOVES, BIOMASS STOVES, BIOMASS BOILERS, IN SYNTHESIS OF ALL THOSE EQUIPMENT THAT NEED A DIRECT SOURCE OF HEAT.
CN106931467B (en) * 2017-04-09 2023-07-21 贵州大学 Graded air supply and flue gas recirculation system of return air furnace
DK3404323T3 (en) * 2017-05-18 2022-05-23 Blank Max Gmbh Combustion granulate heater
CN110701603A (en) * 2019-11-19 2020-01-17 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 Straw bundle burning boiler with independent air distribution system
RU2737255C1 (en) * 2020-04-22 2020-11-26 Мунхбаатар Церендорж Device for repeated burning of furnace combustion products
USD1021031S1 (en) * 2021-11-08 2024-04-02 Xuneng He Firepit
CN219976402U (en) * 2023-05-08 2023-11-07 田川 Secondary combustion furnace with combustion rate adjusting function
USD1006968S1 (en) * 2023-06-19 2023-12-05 Li Chen Smokeless stove
USD1022172S1 (en) * 2023-08-18 2024-04-09 Shanghai Eunhoo Electronic Commerce Limited Fire pit

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE74368C (en) * R. ZEILLER in München, Theresienstr. 83 Combustion system with downward flaming flame
FR900525A (en) * 1943-12-13 1945-07-02 Stove, especially for the outdoors
JPS4033827Y1 (en) * 1964-06-19 1965-11-26
US3279452A (en) * 1964-09-14 1966-10-18 Z Z Corp Forced draft solid carbon fuel burning cooker
US3746205A (en) * 1970-07-30 1973-07-17 A Helguera Thermic pot
US3868943A (en) * 1974-06-21 1975-03-04 Hottenroth Fred William Portable forced draft solid fuel burning cooker
US3982522A (en) * 1975-03-31 1976-09-28 Hottenroth Fred William Portable forced draft cooker
JPS52124235A (en) * 1976-04-12 1977-10-19 Daikin Ind Ltd Forming process of air hole in burner
US4265214A (en) * 1978-04-05 1981-05-05 Henry Rasmussen Heater
JPS5926501U (en) * 1982-08-11 1984-02-18 コロナ工業株式会社 Solid fuel stove with easy attachment and detachment of burner part
JPS6163536U (en) * 1984-09-25 1986-04-30
SE460737B (en) * 1986-05-12 1989-11-13 Konstantin Mavroudis PANNA FOR FIXED BRAENSLEN, SUPPLIED WITH DEVICES FOR SUPPLY OF SECOND AIR
US4730597A (en) * 1986-07-25 1988-03-15 Hottenroth Fred William Biomass stove
FR2752915A1 (en) * 1996-08-29 1998-03-06 Miquee Max Double combustion heater with inverted draught
US5850830A (en) * 1997-01-07 1998-12-22 Smith; Richard D. Heat reflector for use with fireplace grate for high temperature combustion
DE29705521U1 (en) * 1997-03-27 1997-05-28 Mann Wilhelm Dipl Ing Small capacity boilers for solid fuels with exhaust gas recirculation to the ember bed
EP0977965B1 (en) * 1997-04-24 2002-07-17 Dell-Point Combustion Inc. Solid fuel burner for a heating apparatus
WO2000075564A1 (en) * 1999-06-08 2000-12-14 Nunez Suarez, Mario Pressurized combustion and heat transfer process and apparatus
DE10236945B4 (en) * 2002-08-12 2007-03-08 Klaus Keck Portable universal oven
US6817354B2 (en) * 2002-09-30 2004-11-16 Patricia A. Laitinen Wood burning furnace
US20050037303A1 (en) * 2003-08-15 2005-02-17 Bachinski Thomas J. Generation of electricity in a fireplace using thermoelectric module
US9219213B2 (en) * 2005-03-29 2015-12-22 Koninklijke Philips N.V. Cooking stoves
CA2530236C (en) * 2005-12-15 2010-03-16 Mark Drisdelle High efficiency cyclone gasifying combustion burner to produce thermal energy and devices and method of operation

Also Published As

Publication number Publication date
EP2035751A2 (en) 2009-03-18
BRPI0713368A2 (en) 2012-03-13
BRPI0713368A8 (en) 2015-10-13
ZA200900557B (en) 2010-03-31
WO2008001276A2 (en) 2008-01-03
WO2008001276A3 (en) 2008-03-06
CN101479533A (en) 2009-07-08
MA30538B1 (en) 2009-06-01
RU2009102232A (en) 2010-08-10
US20090165769A1 (en) 2009-07-02
JP2009541710A (en) 2009-11-26
KR101423479B1 (en) 2014-07-28
KR20090026194A (en) 2009-03-11
MX2008015818A (en) 2009-01-12
AP2009004748A0 (en) 2009-02-28
JP5938455B2 (en) 2016-06-22
AP2535A (en) 2012-12-19
CA2656187A1 (en) 2008-01-03
JP2015014453A (en) 2015-01-22
EG26627A (en) 2014-04-13
CN101479533B (en) 2013-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2436015C2 (en) Solid fuel fired furnace with improved combustion process
US5092313A (en) Gas log fireplace with high heat output
CN106471314B (en) Portable combustion device utilizing thermoelectric power generation
AU739705B2 (en) Electric cooking oven with infrared gas broiler
US20060225724A1 (en) Solid-fueled cooking or heating device
KR101271748B1 (en) Pellet stove
EP1521543B1 (en) Wood fed barbecue apparatus
US20100282238A1 (en) Jet type gas cooker
JP4453907B2 (en) Gas stove
RU46561U1 (en) BATH FURNACE
JP3218622U (en) Wood pellet primary combustion device and wood pellet combustion device combining it with a heater body
US20030194671A1 (en) Recreational cyclonic burner
JP4312756B2 (en) Smokeless pottery
CN1240910A (en) Electric cooking oven with infrared gas broiler
KR101224417B1 (en) Pellet stove
KR101918730B1 (en) Stove
WO2011131037A1 (en) Combustion furnace
KR20020056337A (en) Inner case structure for gas radiation oven range
RU13420U1 (en) OVEN OF SMALL HEAT CAPACITY
GB2608169A (en) Portable combustion device
JP2023087825A (en) combustor
GB2466035A (en) A fan blowing air over a stove body
JP2019007645A (en) Stove
JP2000245625A (en) Gas grill
CZ200043A3 (en) Method of reducing CO and NOx emissions in incinerating plant and apparatus for making the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170621