PL 227948 B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 227948 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 413177 (22) Data zgłoszenia: 17.07.2015 (51) Int.Cl. F24H 1/24 (2006.01) F24B 13/04 (2006.01) F23K 3/00 (2006.01) F23L 7/00 (2006.01) (54) Kocioł centralnego ogrzewania z dopalaczem wodnym (43) Zgłoszenie ogłoszono: 30.01.2017 BUP 03/17 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 28.02.2018 WUP 02/18 (73) Uprawniony z patentu: ORZEŁ JERZY FIRMA JERZY ORZEŁ, Zagórze, PL (72) Twórca(y) wynalazku: JERZY ORZEŁ, Zagórze, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Kinga Wernicka
2 PL 227 948 B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest kocioł centralnego ogrzewania z dopalaczem wodnym do spalania bezdymnego i energowydajnego różnego rodzaju paliwa sypkiego (np.: węgiel, eko-groszek, wióry), jak i bel słomy czy większego rozmiaru drewna. Dotychczas nie są znane piece czy kotły centralnego ogrzewania zawierające komorę opałową regulowaną w zależności od rodzaju i ilości materiału opałowego. Nie są też znane piece wykorzystujące dym jako paliwo grzewcze. Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 181610 pt. Piec centralnego ogrzewania, który posiada komorę spalania pierwszego stopnia i komorę spalania drugiego stopnia mające wspólną ściankę, która w dolnej swej części ma co najmniej jedną pionową szczelinę. W górnej strefie komory spalania pierwszego stopnia jest usytuowany poziom zasypowy paliwa. Przedstawiony piec, mimo że jest przykładem pieca dwukomorowego i został przystosowany do spalania różnego rodzaju paliw stałych, nie umożliwia załadunku paliwa o większych rozmiarach i wymaga częstego dokładania paliwa w celu utrzymania pieca w trybie pracy. Inne rozwiązanie zostało przedstawione w polskim wzorze użytkowym nr 66124 pt. Piec do centralnego ogrzewania na paliwo stałe. Jest to przykład pieca, w którym palenisko jest połączone układem podającym paliwo z zasobnikiem paliwa. Konstrukcja pieca nie umożliwia wykorzystania różnorodnego materiału opałowego, co dodatkowo wpływa na zwiększenie ilości dymu. Celem opracowanego rozwiązania jest uzyskanie jak najwyższej sprawności cieplnej kotła oraz ułatwienie korzystania z kotła poprzez możliwość stosowania różnorodnego materiału opałowego (z włączeniem dymu jako produktu spalania) oraz wydłużenie czasu jego pracy bez konieczności ciągłego podkładania paliwa niezbędnego do utrzymania procesu spalania. Kocioł centralnego ogrzewania z dopalaczem wodnym składający się z komory opałowej z drzwiczkami, komory spalania, rusztu wodnego, rusztu ruchomego, ruchomej przegrody tempa spalania, regulatora wpuszczanego powietrza, wlotu zimnej wody, wylotu ogrzanej wody, wyjścia spalin do komina, płaszcza wodnego i wymiennika ciepła charakteryzuje się tym, że w drzwiczkach przednich komory opałowej, na wsuwanych teleskopach, jest zamontowana ruchoma przegroda komory opałowej. Za pionową szczeliną znajdującą się w dolnej części wspólnej ścianki komory opałowej i korpusu ze zbiornika na wodę jest wyprowadzona rurka, która owija zaizolowaną żaroodporną izolacją komorę spalania, a koniec rurki jest wprowadzony do wnętrza komory spalania w postaci dyszy parowej. Korzystnie ruchomą przegrodę tempa spalania stanowi ruchoma zasuwa. Korzystnie ruchoma przegroda tempa spalania jest zamocowana równolegle do dolnej części wspólnej ścianki komory opałowej i korpusu. Korzystnie zbiornik na wodę jest połączony szeregowo z korpusem. Korzystnie wymiennik ciepła ma kształt walca. Korzystnie wymiennik ciepła jest przykryty kopułowym deklem. Korzystnie komora opałowa ma kształt prostopadłościanu. Korzystnie długość komory opałowej wynosi od 500 mm do 1600 mm. Korzystnie długość komory opałowej wynosi 500 mm. Korzystnie szerokość komory opałowej wynosi od 500 mm do 1500 mm. Korzystnie szerokość komory opałowej wynosi 500 mm. Korzystnie wysokość komory opałowej wynosi od 1000 mm do 4500 mm. Korzystnie wysokość komory opałowej wynosi 1600 mm. Korzystnie drzwiczki przednie komory opałowej są zamocowane, korzystnie na zawiasach. Korzystnie na drzwiczkach przednich na wsuwanych teleskopach jest zamocowana ruchoma przegroda komory opałowej. Korzystnie w górnej części komory opałowej znajduje się pokrywa. Korzystnie ruchoma przegroda komory opałowej jest połączona ruchomo z klapą. Korzystnie klapę stanowi uszczelniona blacha. Ruchoma przegroda komory opałowej umożliwia regulację głębokości komory opałowej dzięki czemu komora opałowa jest dostosowywana do wielkości wsadu opałowego. Natomiast za pom o- cą ruchomej przegrody tempa spalania następuje zwiększenie lub zmniejszenie ciągu powietrza, co umożliwia regulację tempa spalania materiału opałowego i przystosowanie kotła d o potrzeb grzewczych.
PL 227 948 B1 3 Woda ze zbiornika wypływa samoczynnie do rurki nawiniętej na komorę spalania dzięki czemu po rozpaleniu kotła w rurce jest wytwarzana przegrzana para wodna, którą do wnętrza komory spalania dostarczają dysze parowe. W końcowej części komory spalania jest uzyskiwana bardzo wysoka temperatura, a dzięki przegrzanej parze wodnej i tlenowi jest możliwe dopalenie wszystkich pozostałości w dymie. Przegrzana para wodna umożliwia zatem dotlenianie przegrzanego paliwa i częściowe spalenie wodoru. Wymiennik ciepła w kształcie walca przykryty kopułowym deklem pozwala na maksymalne przekazanie energii cieplnej. W toku zmniejszania pojemności komory opałowej klapa służy do skierowania ciągu powietrza w stronę komory spalania, a teleskopy pozwalają na regulację ruchomej przegrody komory opałowej. Zaletą kotła centralnego ogrzewania według wynalazku jest jego ekonomiczność i funkcjonalność. Konstrukcja kotła umożliwia załadunek większej ilości paliwa dzięki czemu w toku użytkowania kotła nie ma konieczności uzupełniania go materiałem grzewczym (długotrwałe spalanie jednego załadowania kotła). Konstrukcja kotła umożliwia również wykorzystanie różnego rodzaju paliwa (zarówno mniejszych gabarytów, takich jak: eko-groszek, węgiel, brykiet, jak również paliwa większych rozmiarów, do których zaliczyć można, przykładowo, bele słomy czy duże kłody drewna bez konieczności rąbania. Zadaniem konstrukcji kotła jest także wykorzystanie dymu jako paliwa spalanego w kotle. Budowa kotła według wynalazku sprawia, że proces spalania jest bardzo dokładny dzięki czemu jest wytwarzana mała ilość popiołu, a z komina jest wydalana znikoma ilość dymu. Regulowany zakres mocy umożliwia dostosowanie poziomu ciepła dostarczanego przez kocioł do potrzeb użytkownika. Kocioł centralnego ogrzewania z dopalaczem wodnym może być stosowany zarówno w warunkach domowych, jak i przemysłowych. Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładzie wykonania na rysunku, przedstawiającym kocioł centralnego ogrzewania z dopalaczem wodnym w przekroju poprzecznym. Kocioł centralnego ogrzewania z dopalaczem wodnym jest zbudowany z komory opałowej 1 oraz komory spalania 2, wpuszczonej w korpus 3 zaizolowany zewnętrzną izolacją termiczną 4, pod którą znajduje się płaszcz wodny 5 zakończony wylotem ogrzanej wody 6 oraz wymienniki ciepła 8 o kształcie walca, przykryte kopułowym deklem 7. Komora opałowa 1 jest połączona szeregowo wspólną ścianką 9 z korpusem 3. Komora opałowa 1 o wymiarach 500 mm x 500 mm x 1600 mm jest wyposażona w umieszczone na zawiasach 10 drzwiczki przednie 11, pod którymi znajduje się regulator wpuszczanego powietrza 12. Wierzchnia część komory opałowej 1 jest przykryta pokrywą 13. W dolnej części komory opałowej 1 jest umieszczony ruszt ruchomy 14 i ruszt wodny 15, na które opada materiał opałowy. Materiał opałowy większych gabarytów (np. bele słomy czy drewna) jest dostarczany drzwiczkami przednimi 11 komory opałowej 1, a pokrywą 13 jest wsypywany materiał sypki (np. eko-groszek, brykiet). Na drzwiczkach przednich 11 na wsuwanych teleskopach 16 jest osadzona ruchoma przegroda 17 komory opałowej 1, która umożliwia zmniejszanie pojemności komory opałowej 1. Do dolnej części ruchomej przegrody 17 komory opałowej 1 jest zamocowana w postaci uszczelnionej blachy ruchoma klapa 18. Nad końcową częścią rusztu wodnego 15 pomiędzy komorą opałową 1 a korpusem 3 jest umocowana w postaci zasuwy ruchoma przegroda tempa spalania 19. Za pionową szczeliną 20 znajdującą się w dolnej części wspólnej ścianki 9 komory opałowej 1 i korpusu 3 ze zbiornika na wodę 21 jest wyprowadzona rurka 22, która owija zaizolowaną izolacją żaroodporną 23 komorę spalania 2. Koniec rurki 22 jest wprowadzony do wnętrza komory spalania 2 w postaci dyszy parowej 24. Zbiornik na wodę jest połączony szeregowo z korpusem 3 i znajduje się pod wyjściem 25 spalin do komina, a nad wlotem zimnej wody 26 wykorzystywanej do podgrzania. Strzałki wskazują ciąg powietrza. Zastrzeżenia patentowe 1. Kocioł centralnego ogrzewania z dopalaczem wodnym składający się z komory opałowej z drzwiczkami, komory spalania, rusztu wodnego, rusztu ruchomego, ruchomej przegrody tempa spalania, regulatora wpuszczanego powietrza, wlotu zimnej wody, wylotu ogrzanej wody, wyjścia spalin do komina, płaszcza wodnego i wymiennika ciepła, znamienny tym, że w drzwiczkach przednich (11) komory opałowej (1), na wsuwanych teleskopach (16), jest zamontowana ruchoma przegroda (17) komory opałowej (1), podczas gdy za pionową szczeliną (20) znajdującą się w dolnej części wspólnej ścianki (9) komory opałowej (1) i kor-
4 PL 227 948 B1 pusu (3) ze zbiornika na wodę (21) jest wyprowadzona rurka (22), która owija zaizolowaną żaroodporną izolacją (23) komorę spalania (2), a koniec rurki (22) jest wprowadzony do wnętrza komory spalania (2) w postaci dyszy parowej (24). 2. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że ruchomą przegrodę tempa spalania (19) stanowi ruchoma zasuwa. 3. Kocioł według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że ruchoma przegroda tempa spalania (19) jest zamocowana równolegle do dolnej części wspólnej ścianki (9) komory opałowej (1) i korpusu (3). 4. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że zbiornik na wodę (21) jest połączony szeregowo z korpusem (3). 5. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że wymiennik ciepła (8) ma kształt walca. 6. Kocioł według zastrz. 1 albo 5, znamienny tym, że wymiennik ciepła (8) jest przykryty kopułowym deklem. 7. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że komora opałowa (1) ma kształt prostopadłościanu. 8. Kocioł według zastrz. 1 albo 7, znamienny tym, że długość komory opałowej (1) wynosi od 500 mm do 1600 mm. 9. Kocioł według zastrz. 1 albo 7, albo 8, znamienny tym, że długość komory opałowej (1) wynosi, korzystnie 500 mm. 10. Kocioł według zastrz. 1 albo 7, albo 8, albo 9, znamienny tym, że szerokość komory opałowej (1) wynosi od 500 mm do 1500 mm. 11. Kocioł według zastrz. 1 albo od 7 albo 8, albo 9, albo 10, znamienny tym, że szerokość komory opałowej (1) wynosi, korzystnie 500 mm. 12. Kocioł według zastrz. 1 albo od 7 albo 8, albo 9, albo 10, albo 11, znamienny tym, że wysokość komory opałowej (1) wynosi od 1000 mm do 4500 mm. 13. Kocioł według zastrz. 1 albo 7, albo 8, albo 9, albo 10, albo 11, albo 12, znamienny tym, że wysokość komory opałowej (1) wynosi, korzystnie 1600 mm. 14. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że drzwiczki przednie (11) komory opałowej (1) są zamocowane, korzystnie na zawiasach. 15. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że na drzwiczkach przednich (11) na wsuwanych teleskopach (16) jest zamocowana ruchoma przegroda (17) komory opałowej (1). 16. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że w górnej części komory opałowej (1) znajduje się pokrywa (13). 17. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że ruchoma przegroda (17) komory opałowej (1) jest połączona ruchomo z klapą (18). 18. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że klapę (18) stanowi, korzystnie uszczelniona blacha.
PL 227 948 B1 5 Rysunek
6 PL 227 948 B1 Departament Wydawnictw UPRP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)