FI61087C - Saett att utfoera eldning med fast braensle i ett slutet eldstadsutrymme jaemte kamin foer utfoerande av saettet - Google Patents

Description

ΓβΙ m,KUULUTUSjULKAISU ζ'-ιποπ w <11> utlAggningsskrift o I UÖ / 4t£S|SsP C .. Patentti syynne tty 10 05 1902 *<h£o~v!I ^ Patent oeldelat ^ v ^ (SI) Kv.ik.3/tnt.ci.3 F 24 B 11/00, 5/02 S U O M I —FI N L AN D (21) P»t*nttlh»k«mut —P*t«ntin*eknln| 78l860 (22) H»k*mi«piivi — Amttknlnftdag 09-06.78 (23) Alkupilvt—GUtlghrtadag 09.06.78 (41) Tullut JulklMlc·! — Blivlt offentllg 11.12 .7 8

Patentti- ja r«ki*twihallitus .... ...... ... . . .....

• (44) Nlhtlviktlpanon |t kuuLjullultun pvm. —

Patent- och registaratyralsan 7 Antöktn utligd och utl.*krift«n publicurad 29.01.82 (32)(33)(31) Pyydetty «tuolkau· —Begird prlorltet 10.06.77

Ruotsi-Sverige(SE) 7706797-3 (71) Luftkonditionering AB, Industrigatan 2, S-150 13 Trosa, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Hugo Larsson, Bromma, Ruotsi-Sverige(SE) (7U) Berggren Oy Ab (5^) Tapa suorittaa lämmitys kiinteällä polttoaineella suljetussa tuli-pesätilassa sekä kamiina tavan soveltamista varten - Sätt att ut-föra eldning med fast bränsle i ett slutet eldstadsutrymme jämte kamin för utförande av sättet

Esillä olevan keksinnön kohteena on tapa suorittaa lämmitys kiinteällä polttoaineella tuloilmakanavalla varustetussa, suljetussa ja ympäröivästä huoneistosta erotetussa tulipesätilassa, joka on tarkoitettu lämminilmaläramitykseen, jolloin palamisnopeutta säädetään ainakin yhdellä tuloilmakanavaan sovitetulla pellillä ja kierto-ilman lämpötilaa rajoitetaan niin, että se nousee korkeintaan ennalta määrättyyn enimmäisarvoon.

Puulla ja vastaavilla kiinteillä polttoaineilla tapahtuvassa lämmityksessä tulipesän tehoa ei voida säätää kuten koksilämmityksessä kuristamalla jatkuvasti tuloilman syöttöä, koska tällöin on suurena vaarana, että epätäydellinen palaminen toisaalta johtaa palamattoman hiilioksidin epätaloudelliseen ylijäämään ja toisaalta tervan ja noen muodostumiseen, mikä aiheuttaa savupiippupalovaaran ja pienentää käytettyjen lämmönvaihtimien tehoa eristävien karstoitusten takia.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on mu. saada aikaan edellä maini- 2 61087 tunlainen lämmitystäpä, jossa mainitut vakavat epäkohdat on poistettu ja joka sitä paitsi mahdollistaa tulipesän syötön kerrallaan suuremmalla polttoainemäärällä ilman, että tämä polttoainemäärä palaa nopeammin kuin tarvitaan tietyn säädetyn lämpötilan ylläpitämiseksi lämmitetyssä tilassa, vedenkuumentimessa tms.

Ruotsalaisessa patenttijulkaisussa 110.379 kuvataan lämmityskattilaa, jota käytetään puulla tapahtuvassa lämmityksessä ja jossa on impulssi-säädin kattilaan kuuluvan vetoluukun sulkemista ja vastaavasti avaamista varten. Sovitelma on suhteellisen mutkikas eikä täytä nykyaikaisia turvallisuus- ja luotettavuusvaatimuksia.

Muita samantapaisia, ennestään tunnettuja sovitelmia kuvataan saksalaisessa patenttijulkaisussa 235.019, 311.494, 352.252, 498.226, 647.750 ja 1.230.957. Mikään näistäkään ei kuitenkaan esitä kaikissa suhteissa tyydyttävää ratkaisua. Mitään niistä ei esimerkiksi voida käyttää tapauksissa, joissa ei voida turvautua sähkövirran saantiin termostaatti-säätöä varten.

Keksinnön mukainen tapa on laajimmassa merkityksessään tunnettu siitä, että yksi tai useampi ohjauselin, kuten termostaatti, aikarele tai sentapainen ohjaa pellin liikkeitä siten, että pelti on joko täysin avatussa tai täysin suljetussa asennossa, jossa tuloilman syöttö tulipesään keskeytetään, että palaminen jaksoittain lähes lakkaa, mutta polttoaine säilyttää riittävän korkean lämpötilan, jotta palamisprosessi jälleen alkaa, kun pelti avataan uudelleen, samalla kun ylläpidetään haluttua ennalta määrättyä lämpötilaa kiertoil-malla lämmitetyssä tilassa tai savukaasujen kuumentamassa esineessä, kuten uunissa, keittolevyssä, vedenkuumentimessa tms.

Pellin ollessa auki palaminen tapahtuu mahdollisimman hyvällä hyötysuhteella, jolloin polttoaine palaa ilman noen ja tervan muodostumista. Välillä tulipesän palamisprosessi katkaistaan, niin että siinä kehitetään vain vähän lämpöä. Tulipesää voidaan tällöin syöttää suurella polttoainemäärällä, joka mahdollistaa optimaalisen palamisprosessin pitkän ajan kuluessa.

Samalla päästään mahdollisimman hyvään turvallisuuteen, koska tulipesän enimmäislämpötilaa ei ylitetä. Pellin asetuttua suljettuun asentoon tulipesätilan lämpötila laskee vähitellen, mikä tapahtuu tietyllä viivästyksellä jäljellä olevan lämmön takia. Sen jälkeen pelti avautuu 1 >· ' 3 61087 jälleen ja uusi palamisvaihe aloitetaan mahdollisimman suurella hyötysuhteella. Suoritetuissa kokeissa on todettu, ettei polttoaineen lämpötila melko pitkienkään säätöjaksojen (10 - 60 min) aikana suljetulla pellillä laske alemmaksi kuin että uudelleensytytys voi nopeasti tapahtua, kun pelti jälleen avataan. Kuvattu palamisvaihe alkaa tällöin uudelleen suurella hyötysuhteella. Jos välit tavallisia huonetermostaat-teja käytettäessä muodostuisivat liian pitkiksi, voivat erityiset mekaaniset tai sähköiset aikareleet varmistaa pellin avautumisen, niin että palamisprosessi käynnistyy.

Niiden jaksojen aikana, jolloin pelti on suljetussa asennossa, polttoaineen lämpötilaa voidaan ylläpitää uudelleensytytystä varten rajoittamalla tulipesästä luovutettua lämpötehoa. Tämä voi tapahtua rajoittamalla ilman kiertoa tulipesän ympäri. Samanaikaisesti pellin sulkevan impulssin kanssa annetaan tällöin sopivasti impulssi kiertotuulettimen sulkemista varten.

Käytännössä on edullista, että ennalta määrätyn arvon ylittävässä lämpötilassa ainakin yksi termostaatti kehittää tai sähkökäyttöelimien avulla ohjaa mekaanista liikettä, joka nopeasti ja pääasiassa kokonaan sulkee pellin.

Tämä estää täysin ylikuumenemisen silloinkin, kun esim. virran katkoksen takia normaali termostaattitoiminta jäisi pois. Tapaa voidaan erityisen hyvin käyttää sellaisten huoneistojen ja muiden tilojen lämmitykseen, joista puuttuu liitäntä sähkönjakeluverkkoon.

Parhaan toiminnan varmistamiseksi on edullista, että mekaaninen tai sähköinen käyttöelin avaa ja pitää sen auki aikavälejä, joilla on riittävä kesto, jotta tulipesän tuli kehittää ylläpitolämpöä.

Mekaaninen elin voi olla esim. aikakello. Sähköelin voi esim. olla tavanomaista tyyppiä oleva viivepiiri, johon kuuluu kondensaattori ja vastus. Mainitut elimet varmistavat osaltaan, että palamisprosessi kaikissa olosuhteissa tapahtuu jaksoittain edellä kuvatulla tavalla.

Erityisiä etuja voidaan saavuttaa, jos erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti lämpösähkögeneraattori saatetaan toimimaan yhdessä yhden tai useamman sähkötermostaatin kanssa siten, että kun lämpösähkögeneraattori tulipesän ollessa kylmänä ei luovuta energiaa, pelti pidetään kokonaan auki, kun taas tulipesän lämpötilan ja niin ollen generaattorin 4 61087 antotehon saavuttaessa määrätyn halutun arvon tämä sulkee säätölaitteilla pellin, mikäli vähintään yksi termostaatti ei edellytä lämpöä.

Tällainen lämpögeneraattori voidaan sovittaa tulipesän rajoittavan lämpimän pinnan ja esim. palamisilmakanavan pinnan väliin. Käyttämällä tällaista lämpögeneraattoria voidaan kaikissa olosuhteissa varmistaa jaksottaisen palamisprosessin automaattinen säätö, mikä on erittäin tärkeää monissa eri sovellutustapauksissa.

Lisäetuja voidaan saavuttaa, jos erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti termostaatti sijoitetaan tulipesään, lämmitettyyn kier-toilmaan tai tulipesään kuuluvaan savutorveen ja sovitetaan siten, että pelti automaattisesti avautuu, kun lämpötila alittaa ennalta määrätyn arvon, jolloin tuli syttyy uudelleen vain hetkellisesti, mikäli toinen termostaatti ei edellytä lämpöä.

Palamisprosessin sovittamiseksi eri polttoaineiden mukaan on sopivaa, että pellin liikkeiden automaattisen ohjauksen lisäksi käytetään jonkintyyppistä käsisäätöä, jonka avulla mainittu sovitus eri polttoaineiden mukaan voidaan saada aikaan. Tässä yhteydessä on erityisen tärkeää mahdollistaa sen ylijäämäilmamäärän säätö, joka sopii käytettyihin erilaisiin polttoaineisiin.

Keksinnön kohteena on myös kamiina kiinteällä polttoaineella tapahtuvaa lämmitystä varten yllämainitun tavan soveltamiseksi, jolloin kamiinan tunnusmerkit on esitetty patenttivaatimuksen 5 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön mukaisella kamiinalla on erittäin suuri hyötysuhde, ja samalla sillä saavutetaan hyvä säätö ja varmuus ylikuumenemista vastaan. Kamiina on ensisijaisesti tarkoitettu lämmitettäväksi kiinteällä polttoaineella, esim. puulla, turpeella, hiilellä, koksilla yms., mutta myös nestemäistä polttoainetta, esim. lämmitysöljyä tai paloöljyä voidaan käyttää ilman mainittavia, hintaa nostavia lisälaitteita. Kamiinaan voidaan lisäksi yksinkertaisesti liittää lisälaitteita sekä suoraa että varaavaa sähkölämmitystä varten. Kamiinaa voidaan sen tähden käyttää sekä varalämmönlähteenä että lietenä sähkökatkosten aikana ja/tai 5 61087 urheiluna jo jen, huviloiden ja rivitalojen ainoana lämmönlähteenä. Kamiina sopii myös lisälämmönlähteeksi lämpöpumppu- ja aurinkolämpölai-toksiin, joissa käytetään jonkinlaista lämmönvarausta.

Keksinnön mukaiseen kamiinaan verrattuna avotakka on epätaloudellinen, ennen muuta koska se luovuttaa pääasiallisen lämpönsä säteilylämpönä, minkä lisäksi se palaa hyvin suurella ilmaylijäämällä, joka huonontaa hyötysuhdetta. Yritykset pienetää tätä ilmaylijäämää savutorvessa olevien peltien avulla johtavat useimmiten siihen, että takka savuaa sisään, tai pahimmassa tapauksessa häkämyrkytykseen. Keksinnön mukaisessa kamiinassa on avotakasta poiketen suljettava luukku, joka erottaa tulipesätiian tarkoin ympäristöstä. Erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti käytetään karkaistusta lasista valmistettua etuluukkua, jolle voidaan antaa huomattavat mitat, jolloin se samanaikaisesti säilyttäää joitakin avotakan viihtyvyysvaikutuksia, ennen muuta että takkaa voidaan katsella ja että myös säteilylämpöä voidaan käyttää hyväksi.

Keksinnön mukaisesti kamiinan tehon säätö tapahtuu säätämällä sisään-johdettua palamisilmaa tuloilmakanavassa sijaitsevan pellin avulla.

Tällä tavoin päästään huomattavasti suurempaan hyötysuhteeseen ja huomattavasti parempaan suojaan häkämyrkytystä vastaan verrattuna tavanomaiseen säätöön savuhormissa olevan pellin avulla.

Hyötysuhdetta voidaan vielä parantaa käyttämällä erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti ns. tasapainotettua vetoa, jolloin palamisilman lämpötilaa nostetaan savukaasujen kanssa tapahtuvalla lämmönvaihdolla. Savukaasun lämpötila määrää saavutettavan hyötysuhteen rajan. Savupiip-puvaikutuksen saavuttamiseksi tämän on ylitettävä palamisilman lämpötila n. 50-80°C:lla, jos halutaan välttyä erityiseltä savukaasutuuletti-melta.

Jotta kamiinan hyviä ominaisuuksia voitaisiin käyttää hyväksi erityisesti alhaisissa ulkoilman lämpötiloissa ilman ylikuumenemisvaaraa korkeammissa ulkolämpötiloissa, käytetään eräässä suoritusmuodossa termostaatin ohjaamaa peltiä, joka esim. 50°C:ssa sekoittaa n. 20-asteista huoneilmaa palamisilmaan. Jos talo on tiivis, esilämmitettyä tuoreil-maa virtaa sisään korvauksena, jonka ansiosta hyvä hyötysuhde säilyy.

Yksinkertaisten, mekaanisesti tai sähköisesti termostaateilla tai käsin 4 ’ * 6 61 087 säädettävien peltien avulla eräs kamiinan suoritusmuoto voi joko nopeasti lämmittää kiertävää huoneilmaa tai varastoida lämpöenergiaa sen ilmakanavaan liitettyyn kivivarastoon, ns. kivipohjaan. Tällaisen varaajan varaamiseen ja purkamiseen tarvitaan tuuletinta. Tämä kamiina toimii kuitenkin myös ilman tuuletinta huoneilman suorassa pikalämmi-tyksessä - joskin hieman pienemmällä teholla ja huonommalla hyötysuhteella. Tällä tavoin varmistetaan, että kamiinaa voidaan käyttää vara-energianlähteenä, esim. sähkökatkosten aikana.

f-ämmönvarausmahdollisuus helpottaa huomattavasti käyttöä ja lisää viih-tyvyysarvoa. Illan aikana voidaan esim. polttaa useita tulia peräkkäin ilman, että huoneiden lämpötila nousee liian korkealle, minkä jälkeen varaajaan johdettua lämpöä tunnetulla tavalla käytetään hyväksi seuraa-van yön aikana.

Edellä esitetyn jaksottaisen, termostaatilla ohjatun, keksinnön mukaisen palamisprosessin ansiosta kamiina voidaan varustaa suurella polttoainevarastolla, joka voidaan täyttää kokonaan, niin että yksi takkatuli riittää 8-10 tunnin lämmitykseen. Puulämmitys ei sen tähden muodostu erityisen rasittavaksi, ja suuren hyötysuhteen ansiosta puun kulutus on huomattavan rajoitettua verrattuna tähän asti tunnettuihin, tavanomaisiin lämmityslaitteisiin.

Kiertoilmakamiinan erästä suoritusmuotoa voidaan käyttää ruoanvalmistukseen sähkökatkosten aikana, ja se on tätä tarkoitusta varten varustettu vaakasuoralla osalla, joka on tehty keittolevyksi tai keitto- ja paistoliedeksi. Liesi voidaan asentaa kamiinan osan sisään, jolloin saadaan paisto- tai leivinuuni. Uunin lämpötilaa voidaan yhdessä peltien ja termostaattien kanssa säätää yksinkertaisin välinein laajojen rajojen puitteissa.

Kun kamiinaa käytetään esim. urheilumajoissa tms., joissa ei ole sähkövirtaa, se voidaan erään suoritusmuodon mukaisesti varustaa vedenkuu-mentimella, jonka tilavuus on esim. 50-100 1. Ylikuumeneminen estetään termostaatilla yhdessä edellä kuvatun peltisäätöjärjestelmän kanssa. Myös vedenkuumennin toimii savukaasuihin kohdistamansa jäähdytysvaiku-tuksen ansiosta tehokkaana ylikuumennussuojana. Samanlainen haluttu varaus saman periaatteen mukaisesti kuin kaakeliuunissa voidaan myös helposti saada aikaan, jos lämmönvaihtimen ja ulkovaipan välinen tila täytetään lämpöä varaavalla aineella, esim. hiekalla.

7 61087

Kamiinan toiminnan kannalta tärkeitä osia kuten tulipesää, lämmönvaih-dinta ja peltilaitteita voidaan markkinoida yhtenä yksikkönä, joka asennetaan esim. muurattuun avotakkaan. Tasapainotettu veto voidaan tällöin järjestää esim. muurattuun savukaasukanavaan sijoitetun, edullisesti ruostumattomasta aineesta valmistetun, pyöreän savutorven avulla, jolloin palamisilma johdetaan alas savutorven ympärillä olevan tilan läpi. Tavanomaisen ulkopuolisen, muuratun savupiipun sijasta voidaan käyttää samaa savupiippua sekä lämmönvaihdinta, joita käytetään keksinnön mukaisessa yhdistelmäkamiinassa, jolloin alhaisessa savukaasun lämpötilassa esiintyvät korroosio-ongelmat jäävät pois.

Suoritetut kokeet osoittavat, että suuressakin talossa päästään hyvään lämmönjakeluun, koska kaikki lämpö päästetään ulos kattotasolla. Jakelu viereisiin huoneisiin varmistetaan tällöin katon ja lattian tasossa sijaitsevilla, ääniloukuilla varustetuilla aukoilla. Yhdistelmäka-miina voidaan lisäksi varustaa erityisellä lisälaitteella sähkölämmitystä varten, mikä edullisesti tapahtuu sijoittamalla kamiinan ylimpään osaan suojatermostaateilla varustettuja sähkölämpöelementtejä. Kierto-tuuletin sekä suodatin sovitetaan edullisesti kamiinan alaosaan. Tämä pienentää myös oleellisesti suodattimen palovaaraan, joka on suhteellisen suuri tavanomaisissa laitteissa.

Keksinnön erästä suoritusmuotoa selitetään seuraavassa lähemmin viitaten oheiseen kaaviolliseen piirustukseen.

Kuvio 1 on osittain leikattu etukuva keksinnön mukaisesta kamiinasta. Kuvio 2 esittää sivuleikkauksena kuvion 1 mukaista kamiinaa.

Kuvio 3 havainnollistaa takkatulen palamisprosessia erilaisissa lämmön tarpeissa, jolloin kuvio 3a esittää pientä ja kuvio 3b suurta lämmön tarvetta.

Kuvio 4 esittää osittain leikattuna kaaviollisena sivukuvana kamiinan muunneltua suoritusmuotoa, jota käytetään yhdessä kivivaraston muodostaman lämmönvaraajän kanssa.

Kuviot 5 ja 6 ovat leikkauksia kuvion 4 viivoja 5-5 ja 6-6 pitkin.

Kamiina 1 kiinteällä polttoaineella tapahtuvaa jaksottaista lämmitystä varten muodostuu tulipesästä 2. Tulipesän 2 yläosa 5 on tehty savupiipuksi 6 muuttuvan lämmönvaihtimen sisäpuoleksi. Tulipesää sekä sen yläosaa 5 ympäröi tämä lämmönvaihdin kiertoilmakanavineen 7, jonka kautta johdetaan kiertoilmaa 7 tulipesän alle sovitetun, moottorin 10a käyttämän tuulettimen LO avulla.ffycs savupiipussa 6 sijaitsevan savutorven 5a yläosaa ympäröi pa- 8 61 087 lamisilman lämmÖnvaihdin 12, jonka tuloaukko päättyy suunnilleen savupiipun 6 poistoaukon alueelle, jolloin saadaan aikaan ns. tasapainotettu veto. Kamiinan tuloilmakanavaa on merkitty viitenumerolla 13.

Tulipesätilaa 2 rajoittaa kamiinan etupuolella karkaistusta lasista tehty suljettava luukku 15. Kuten piirustuksesta käy ilmi, luukulla 15 on suhteellisen suuret mitat, jolloin takkatulen näkemisen ja sätei-lylämmön antama viihtyvyysvaikutelma säilyy.

Luukku 15 on sovitettu mahdollistamaan tulipesätilan tarkka sulkeminen ia rajoittaminen ympäröivästä huoneesta, jolloin kamiinan palamisprosessi ei ole riippuvainen paineen vaihteluista sisällä eikä ulkona, esim. tuulesta tai ikkunoiden avaamisesta tms. Tuuletin 10 imee kier-toilman sisään ristikon 17 tai kamiinan alaosassa olevan raon kautta, minkä jälkeen ilma kulkee suodattimen 18 läpi, ennenkuin lämmönvaihto tapahtuu ilman kulkiessa tulipesätilan läpi kanavan 19 kautta. Kierto-ilma poistuu sen jälkeen kaminan yläosassa olevan ristikon 20 kautta, joka on esitetyssä suoritusmuodossa tehty sen huoneen katon alueelle, jossa kamiina sijaitsee.Ristikko 20 muodostaa ulkorajan kamiinan yläosaa ympäröivälle moduulille 21, joka voi mahdollisesti ottaa kaminaan sähkö-toiminnat, joita selitetään seuraavassa lähemmin. Moduulin 21 ja huoneen katon 22 välille voidaan sijoittaa suojalevy ylikuumennusvaaran pienentämiseksi.

Tuloilmakanavassa 13 on pelti 29, jolla palamisnopeutta säädetään. Tämä pelti on sovitettu säädettäväksi useiden termostaattien ja aikare-leiden muodostamien, säätöelimien esim.. 51, 52 ja käyttöelimien (ei esitetty) avulla joko oleellisesti täysin avatun tai oleellisesti täysin suljetun asennon välillä. Viimeksi mainitussa asennossa tuloilman syöttö tulipesään 2 suljetaan. Palaminen lakkaa tällöin jaksottain kokonaan.

Säätöelimet huolehtivat kuitenkin samanaikaisesti siitä, että polttoaine säilyttää riittävän korkean lämpötilan, jotta palamisprosessi voi jälleen alkaa, kun pelti 29 taas avataan. Säätöelimet huolehtivat edelleen automaattisesti siitä, että ennalta määrätty lämpötila säilyy lämmitetyssä huoneessa tai tulipesän 2 päällä sijaitsevassa keittolevyssä 8. Lisäksi huolehditaan automaattisesti siitä, että kamiinan luovuttama teho tai kiertoilman lämpötila rajoitetaan viranomaisten määräämään enimmäisarvoon.

Jaksoina, jolloin läppä 29 on suljetussa asennossa, polttoaineen ' Ί 9 61087 lämpötila säilytetään rajoittamalla tulipesästä luovutettua lämpötehoa. Ensisijaisesti tämä tapahtuu sulkemalla kiertoilmatuuletin 10. Vaihtoehtoisesti voidaan sen lisäksi tulipesän ympäri tapahtuvaa· ilmankiertoa rajoitttaa sopivalla tavalla kierto ilmakanavaan 7 esim. ristikon 20 kohdalle sijoitetun pellin avulla, jota ei ole esitetty.

Yksi tai useat termostaatit 50, 51 ohjaavat peltiä 29. Näistä yksi viitenumerolla 50 merkitty termostaatti voi olla savukaasun lämpötilaa tunnusteleva varmuustermostaatti, joka on sovitettu ennalta määrätyn arvon ylittävässä lämpötilassa kehittämään tai sähkökäyttöelimien avulla ohjaamaan mekaanista liikettä, joka nopeasti ja pääasiassa täysin sulkee pellin 29'tai vastaavan pellin.

Toinen viitenumerolla 51 merkitty termostaatti on huonetermostaatti, joka sulkee pellin 29, kun ennalta määrätty huoneen lämpötila on saavutettu.

Lisäksi sama tai mekaaninen tai sähköinen lisäkäyttöelin, jota ei ole esitetty, voi avata pellin 29 aikaväleinä, joilla on riittävä kesto, jotta tulipesän tuli kehittää ylläpitolämpöä.

Takkatulen palamisprosessia eri lämmön tarpeiden kohdalla havainnollistetaan kuviossa 3. Kuvio 3a esittää tällöin pientä ja kuvio 3b suurta lämmön tarvetta, jolloin pystypylväiden leveys esittää niiden jaksojen kestoa, joiden aikana palaminen tapahtuu täydellä teholla. Niiden pylväiden väliset tilat havainnollistavat ajanjaksoja, joiden aikana palaminen kamiinassa oleellisesti lakkaa.

Tulipesätilassa 2 tai savutorvessa 5a sijaitseva termostaatti 50 tai esittämättä jätetty lisätermostaatti on sovitettu avaamaan pelti 29 automaattisesti, kun savukaasun lämpötila alittaa ennalta määrätyn arvon, vaikka huonetermostaatti haluaisikin pitää pellin 29 suljettuna. Tällöin tuli syttyy uudelleen vain hetkellisesti tavalla, jota kapeat pylväät kuviossa 3a esittävät. Viitenumerolla 32 merkitään lämpösähkögeneraattoria, jonka toista puolta pyyhkivät tulipesän 5 lämpimät savukaasut, kun taas kylmää puolta jäähdyttää ulkoa tuleva palamisilma. Generaattori toimii yhdessä yhden tai useamman sähkötermostaatin kanssa siten, että kun lämpösähkögeneraattori tulipesän ollessa kylmänä ei luovuta energiaa, pelti 29 pidetään kokonaan auki, jolloin tulipesän lämpötila ja niin ollen generaattorin 32 lähtöteho saavuttavat tietyn korkeimman arvon. Huonetermostaatti 51 voi sitä ennen sulkea pellin esittämättä jä" 61087 10 tettyjen säätöelimien avulla. Tämä varmistaa kamiinan luotettavan toiminnan, silloinkin kun erillinen lämmityshuolto puuttuu tai keskeytyy tilapäisesti. Sähkögeneraattori 32 voi tietyissä tapauksissa toimia pelkästään energianlähteenä ja ohjata termostaattia edellä esitetyllä tavalla.

Tuloilmakanavassa 13 voi lisäksi olla esittämättä jätetty lisä-pelti, jonka avulla eri polttoainelajeja varten sopiva ilmamäärä säädetään käsin. Vaihtoehtoisesti pelti 29 voidaan sovittaa mahdollistamaan tällainen vaikutus.

Kamiinan yläosaa ympäröivässä moduulissa 21 voi ristikkoon 20 liittyen olla sähkölämpöelementtejä 24. Tällöin kiertoilmaa voidaan lämmittää myös sähköisesti, ts. kamiinasta tulee kiinteän polttoaineen ja sähköenergian yhdistelmäkamiina.

Kiertoilmakanavan 7 ja kamiinan ulkovaipan välinen tila 40 voidaan mahdollisesti täyttää painavalla aineella, esim. hiekalla, jotta lämpöä voitaisiin varata lyhyessä ajassa.

Keittolevyä 8 voi ympäröidä kamiinaan kuuluva vaippaosa la, jossa on luukku Ib, jolloin muodostuu uunitila, jonka pohjan muodostaa keittolevy 8. Keittolevyn ja uunin tasainen lämpötila saadaan aikaan esittämättä jätettyjen termostaattien avulla, jotka ohjaavat palamisprosessia pellin 29 välityksellä.

Tuuletin 10 on sovitettu toimimaan yhdessä suodattimen 18 kanssa siten, että tuulettimen toimiessa ilmaa imetään sisään suodattimen kautta, kun taas tuulettimen pysähdyttyä suodatin käännetään automaattisesti sivulle, niin että ilmaa voidaan johtaa kierto-ilmakanavaan 19 sen kulkematta suodattimen läpi.

Moduulin 21 yhteydessä voi lisäksi olla pelti 27, joka on sopivasti tehty kaksimetallista ja joka esilänmitetyn, ulkoatulevan palamisilman ylit- 11 61087 taessa määrätyn arvon esim. 50° automaattisesti saa aikaan pellin 27 avautumisen, niin että n. 20°:n lämpöistä huoneilmaa sen sijaan imetään sisään tulipesän palamisilmaksi. Jos rakennus on niin tiivis, että tällöin saadaan alipaine, sisään imetty ilma korvataan automaattisesti ulkoapäin lämmönvaihdon avulla sisään tulevalla esilämmitetyllä ulkoilmalla .

Kuviot 4-6 esittävät muunneltua suoritusmuotoa, jossa kaminaa 1 käytetään yhdessä lämmönvaraajän kanssa, joka esimerkin mukaisesti muodostuu kivivarastosta 45. Tässä tapauksessa ilma saatetaan sopivien pelti-laitteiden 41, 42 ja 43 avulla kulkemaan kivivaraston varaamisen aikana ensin tulipesän 2 etupuolen ohi ja sen jälkeen tulipesän yläosan läpi, koska pelti 42 on suljettu, ja virtaamaan kamiinan takasivua pitkin alas kivivarastoon 45.

Tämän suoritusmuodon eräänä etuna on se, että lämmönvaihdosta tulee entistä tehokkaampi, koska savukaasujen ja lämmitetyn huoneilman välinen lämmönvaihto tapahtuu vastavirtaperiaatteen mukaisesti, ts. ilma kohtaa juuri ennen varaajaan 45 joutumistaan tulipesän kuumimman osan. Tässä tapauksessa viranomaisten määräyksistä johtuvilla lämpötilan mahdollisilla rajoituksilla ei ole mitään merkitystä, koska ilma voi kulkea varaajaan joutumatta kosketukseen rakennuksen minkään osan kanssa.

Sen sijaan että kiertoilma - kun kamiinaa käytetään suora lämmitykseen - kulkisi tulipesätilan läpi yhdensuuntaisina virtoina alhaalta ylöspäin kanavien 19a ja 19b kautta, jota on merkitty täytetyillä nuolilla kuviossa 4, ja sen jälkeen ulos ympäröivään huoneeseen kamiinan yläosasta, se pakotetaan lämmön varaamista vastaavassa pellin säädössä alas tulipesätilan takasivulle kiertokulkuna, jossa liike ylöspäin tapahtuu kanavassa 19a ja liike alaspäin kanavassa 19b. Tätä kulkua on merkitty täyttämättömillä nuolilla kuviossa 4. Varaamisen aikana kuviossa 5 esitetyt pellit 41a avautuvat peltien 41b sulkeutuessa. Tämän peliyhdistelmän ansiosta kamiina 2 saa eri käyttöalueita. Se voi niin ollen nopeasti lämmittää tilan, esim. asumattoman urheilumajan sen ansiosta, ettö kaikki lämpö välittömästi johdetaan rakennukseen. Vaihtoehtoisesti lämpö voidaan lämmityksen aikana sen sijaan varastoida varaajaan, josta lämpöä otetaan sinänsä tunnetulla tavalla erityisillä laitteilla. Tietysti peltien toiminta voidaan sovittaa siten, että ympäröivän huoneen lämmitys tapahtuu samanaikaisesti varaajan varaamisen kanssa.

Tietyissä tapauksissa on sopivaa järjestää kamiinan sähkötoiminnat muu- 12 61 087 hun kohtaan kuin moduuliin 21, esim. kamiinan alaosaan.

Savukaasutermostaatti 50 voidaan joissakin tapauksissa korvata toisella termostaatilla, jota ei ole esitetty ja joka on sijoitettu savutorven ulkopuolelle ja tunnustelee lämpötilaa, joka on riippuvainen savukaasun lämpötilasta.

Kiertoilman enimmäislämpötila saa nousta korkeintaan arvoon, joka on riippuvainen kyseisessä paikassa voimassa olevista paloturvallisuusmääräyksistä. Useissa tapauksissa kiertoilman enimmäislämpötilaa ei saa ylittää 200 - 210°C:ta. Jos tämä varmuusarvo saavutetaan, peltiin 29 tai muuhun vastaavaan peltiin vaikutetaan välittömästi, niin että palamis-ilman syöttö tulipesään keskeytyy.

Claims (6)

13 61 087

1. Sätt att med fast bränsle utföra eldning i ett med en tillufts-kanal försett slutet, och frän omgivande lokal avskilt eldstadsut-rymme avsett för varmluftuppvärmning, varvid förbränningen regleras medelst ätminstone ett i tilluftskanalen anordnat spjäll och cirku-lationsluftens temperatur begränsas, sä att den högst uppgär tili ett förutbestämt maximivärde, kännetecknat av att ett eller flera styrorgan,säsom termostat, tidrelä eller liknande,styr spjäl-lets rörelser sa, att spjället är i ett antingen helt öppet eller helt slutet läge, i vilket tillförseln av tilluft tili eldstaden avstänges, att förbränningen periodvis i det närmaste upphör men bränslet bibehäl-ler tillräckligt hög temperatur för att förbränningsförloppet äter skall päbörjas da spjället äter öppnas, samtidigt som önskad för-utbestämd temperatur upprätthälles i ett medelst cirkulationsluf- ten uppvärmt utrymme eller av rökgaserna uppvärmt föremäl,säsom ugn, kokplatta, varmvattenberedare eller dylikt.

1. Tapa suorittaa lämmitys kiinteällä polttoaineella tuloilmakana-valla varustetussa, suljetussa ja ympäröivästä huoneistosta erotetussa tulipesätilassa, joka on tarkoitettu lämminilmalämmityk-seen, jolloin palamista säädetään ainakin yhdellä tuloilmakana-vaan sovitetulla pellillä ja kiertoilman lämpötilaa rajoitetaan niin, että se nousee korkeintaan ennalta määrättyyn enimmäisarvoon, tunnettu siitä, että yksi tai useampi ohjauselin, kuten termostaatti, aikarele tai sentapainen ohjaa pellin liikkeitä siten, että pelti on,joko täysin avatussa tai täysin suljetussa asennossa, jossa tuloilman syöttö tulipesään keskeytetään, että palaminen jak-sottain lähes lakkaa, mutta polttoaine säilyttää riittävän korkean lämpötilan, jotta palamisprosessi jälleen alkaa, kun pelti avataan uudelleen, samalla kun ylläpidetään haluttua ennalta määrättyä lämpötilaa kiertoilmalla lämmitetyssä tilassa tai savukaasujen kuumentamassa esineessä, kuten uunissa, keittolevyssä, vedenkuumen-timessa tms.

2. Sätt enligt krav 1,kännetecknat av att under de perioder da spjället är i ett slutet läge, bibehälles bränslets temperatur genom att den frän eldstaden avgivna värmeeffekten begränsas, t.ex. genom att luftcirkulationen kring eldstaden begränsas. 1 2 Sätt enligt krav 2, kännetecknat av att ett meka- 2 niskt eller elektriskt drivorgan öppnar resp. försluter spjället 16 61 087 under tidsintervall av tillräcklig varaktighet för att brasan i eldstaden skall generera underhällsvärme.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tapa, tunnettu siitä, että niiden jaksojen aikana, jolloin pelti on suljetussa asennossa, polttoaineen lämpötilaa ylläpidetään rajoittamalla tulipe-sästä luovutettua lämpötehoa, esim. rajoittamalla ilman kiertoa tulipesän ympäri.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen tapa, tunnettu siitä, että mekaaninen tai sähköinen käyttöelin avaa ja vastaavasti sulkee pellin aikaväleinä, joilla on riittävä kesto, jotta tulipesän tuli kehittää ylläpitolämpöä.

4. Sätt enligt krav 1, kännetecknat av att en ter-moelektrisk generator pä sadant sätt bringas att samverka med en eller flera elektriska termostater, att da vid kail eldstad termo-el-generatorn ej avger energi, spjället halles helt öppet, under det att da eldstadstemperaturen och därmed uteffekten frän gene-ratorn uppnär visst önskat värde, denna via ställdon försluter spjället, savida atminstone en termostat ej kallar pä värme.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tapa, tunnettu siitä, että lämpösähkögeneraattori saatetaan toimimaan yhdessä yhden tai useamman sähkötermostaatin kanssa siten, että kun lämpösähkögeneraattori tulipesän kylmänä ollessa ei luovuta energiaa, pelti pidetään kokonaan auki,kun taas tulipesän lämpötilan ja generaattorin antotehon saavuttaessa määrätyn halutun arvon tämä sulkee pellin säätölaitteiden avulla, mikäli vähintään yksi termostaatti ei edellytä lämpöä. 1 2 3 Kamiina kiinteällä polttoaineella tapahtuvaa lämmitystä var 2 ten patenttivaatimuksen 1 mukaisen tavan soveltamiseksi, johon ka 3 miinaan kuuluu 14 61 08 7 ympäristöstä erotettu, suljettu tulipesätila (2), ainakin yksi suljettava luukku (15), joka mahdollistaa polttoaineen täytön tulipesätilaan ja on sovitettu mahdollistamaan tu-lipesätilan tarkan sulkemisen ja erottamisen ympäristöstä, vähintään yhdellä pellillä (29) varustettu, tulipesätilaan johtava tuloilmakanava (13), elimet (5; 10) kiertoilman avulla tapahtuvaa lämmönvaihtoa varten, ja ohjauselimet (esim. 50, 51) pellin (29) liikkeitä varten, tunnettu siitä, että ohjauselimet käsittävät elimet (50, 51), jotka on tarkoitettu ohjaamaan pellin (29) liikkeitä niin, että se joko avautuu tai sulkeutuu täysin, jolloin palaminen tulipesässä (2) tapahtuu joko täydellä teholla tai ajoittain loppuu ja elimet, jotka varmistavat, että polttoaine säilyttää tarpeeksi korkean lämpötilan palamisprosessin uudelleen alkamiseksi, kun pelti taas avautuu, jolloin ohjauselimet ovat sen lisäksi tarkoitetut pitämään yllä haluttua ennalta määrättyä, kiertoilman avulla lämmitetyn tilan tai savukaasujen lämmittämän kohteen, kuten uunin, keittolevyn, lämminvesivaraajän tai sellaisen, lämpötilaa.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kamiina, tunnettu siitä, että elimet (10a, 17), jotka varmistavat riittävän korkean polttoaineen lämpötilan, on tarkoitettu rajoittamaan tulipesästä (2) luovutettua lämpötehoa rajoittamalla ilman kiertoa tulipesän ympärillä, kun pelti (29) on sulkeutunut.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen kamiina, tunnettu siitä, että ohjauselimiin kuuluu yksi tai useampia sähkötermostaatteja, jotka on sovitettu toimimaan yhdessä lämpösähkögeneraattorin (32) kanssa siten, että kun lämpösähkögeneraattori tulipesän ollessa kylmänä ei luovuta energiaa, pelti pidetään kokonaan auki, kun taas tulipesän lämpötilan ja niin ollen generaattorin antotehon saavuttaessa määrätyn halutun arvon tämä sulkee säätölaitteilla pellin, mikäli vähintään yksi termostaatti ei edellytä lämpöä. 1 Patenttivaatimuksen 5 mukainen kamiina, tunnettu siitä, että tuloilmakanava (13), joka sisältää pellin, johon ohjauselimet vaikuttavat, on sovitettu ns. tasapainotettua vetoa varten tulipesästä (2) poistuvan savukaasukanavan (5a) kanssa tapahtuvan läm-mönvaihdon avulla. 15 61 087

9. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kamiina, jossa kiertoilma on sovitettu imettäväksi sisään kamiinan alaosasta ja poistumaan läm-mönvaihdon jälkeen kamiinan yläosan alueella, tunnettu siitä, että kiertoilma imetään sisään kamiinan alaosan alueelle sovitetulla tuulettimella (10), joka on sovitettu toimimaan yhdessä suodattimen (18) kanssa siten, että tuulettimen (10) toimiessa ilmaa imetään sisään suodattimen kautta, kun taas tuulettimen pysähdyttyä suodatin käännetään automaattisesti sivulle, niin että ilmaa voidaan johtaa sisään sen kulkematta suodattimen läpi.

10. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kamiina, tunnettu siitä, että ohjauselimet on asetettu vaikuttamaan tuloilmakanavassa (13) sijaitsevaan ylimääräiseen peltiin (27), joka korkeiden ulko-ilmalämpötilojen vallitessa on sovitettu sekoittamaan huoneen lämpötilan omaavan ilman tuloilmaan.

5. Ramin för eldning med fast bränsle för utförande av sättet enligt krav 1, innefattande ett frän omgivningen avskilt slutet eldstadsutrynune (2) , atminstone en förslutbar lucka (15) för att medge päfyllning av bränsle i eldstadsutrymmet och som är anordnad att medge noggrann förslutning och avgränsning av eldstadsutrymmet (2) frän omgivningen, en med atminstone ett spjäll (29) försedd tilluftskanal (13) tili eldstadsutrymmet, organ (5; 10) för värmeväxling med cirkulerande luft, och styrorgan (t.ex. 50, 51) för spjällets (29) rörelser, kännetecknad av att styrorganen innefattar organ (50, 51. som är inrättade att styra spjällets (29) rörelser sä att det intar antingen helt öppet eller helt slutet läge, varvid förbrän-ningen i eldstaden (2) antingen sker med full effekt eller period-vis upphör, och organ som tillförsäkrar att bränslet bibehäller tillräckligt hög temperatur för att medge att förbränningsförlop-pet äterupptages, da spjället äter intar öppet läge, varvid styrorganen dessutom är inrättade att upprätthälla önskad förutbe-stämd temperatur i ett medelst cirkulationsluften uppvärmt utrym-me eller av rökgaserna uppvärmt föremä1, säsom ugn, kokplatta, varm-vattenberedare eller dylikt.

6. Kamin enligt krav 5, kännetecknad av att organen (10a, 17) som tillförsäkrar tillräckligt hög bränsletemperatur är inrättade att begränsa den frän eldstaden (2) avgivna värmeeffek-ten genom begränsning av luftcirkulationen kring eldstaden, dä spjället (29) är slutet. 1 Kelmin enligt krav 6, kännetecknad av att styr-