PL 227064 B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 227064 (21) Numer zgłoszenia: 417926 (22) Data zgłoszenia: 02.07.2014 (62) Numer zgłoszenia, z którego nastąpiło wydzielenie: 408739 (13) B1 (51) Int.Cl. F24H 9/18 (2006.01) F23M 5/08 (2006.01) F23D 14/66 (2006.01) F23D 14/14 (2006.01) (54) Komora spalania dla opalanego gazem wymiennika ciepła (43) Zgłoszenie ogłoszono: 04.01.2016 BUP 01/16 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.10.2017 WUP 10/17 (73) Uprawniony z patentu: AIC SPÓŁKA AKCYJNA, Gdynia, PL (72) Twórca(y) wynalazku: TOMASZ SIEMIEŃCZUK, Gdańsk, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Grażyna Pomianek
2 PL 227 064 B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest komora spalania dla opalanego gazem wymiennika ciepła. Obecnie w opalanych gazem wymiennikach ciepła komora spalania jest izolowana termicznie albo chłodzona jest cieczą użytkową. Z dokumentu patentowego PL 205 535 B1, znane jest urządzenie do opalanego gazem podgrzewacza wody. W urządzeniu tym, komora spalania jest wykonana z materiału izolacyjnego, takiego jak ceramika, a wymiennik ciepła jest przynajmniej częściowo wykonany z metalu, takiego jak miedź lub aluminium. Komora spalania i wymiennik ciepła są ze sobą połączone. Komora spalania jest wyposażona w szczeliny a elementy grzewcze przechodzą przez przeciwne ściany komory spalania, właśnie przez te szczeliny. Kolektory w wymienniku ciepła, które są wykorzystywane do łączenia ze sobą oddzielnych elementów grzewczych, znajdują się na zewnątrz ścian komory spalania. Z dokumentu patentowego PL 172 025 B1 znany jest kocioł do podgrzewania wody, w którym komora spalania umieszczona jest wewnątrz dwuściennej rury, której zewnętrzna ściana u dołu utworzona jest przez płaski wymiennik ciepła, z którego woda, poprzez liczne otwory, przedostaje się pomiędzy obie ściany rury. Ze zgłoszenia patentowego P.396460 znany jest wymiennik ciepła do bojlera kondensacyjnego zaopatrzony w płaszcz zewnętrzny, wewnątrz którego w górnej części znajduje się komora spalania, pod którą znajduje się zespół pionowych elementów rurowych zamocowanych na swych końcach z obu stron w ścianach sitowych, przy czym górna ściana sitowa stanowi dno komory spalania a przestrzeń pomiędzy boczną ścianą komory spalania a płaszczem zewnętrznym oraz przestrzeń pod komorą spalania wokół zespołu elementów rurowych są ze sobą połączone i tworzą komorę cieczy. Z międzynarodowego dokumentu patentowego WO 2012070746 A1, znana jest konstrukcja do chłodzenia komory spalania. Komora spalania zwiera korpus zaopatrzony w chłodzący kanał, w którym to korpusie usytuowany jest palnik. Palnik wyposażony jest w przewód doprowadzający powietrze oraz w przewód doprowadzający gaz. Kanał chłodzący jest usytuowany tak, że powietrze wdmuchiwane z dmuchawy powietrza jest kierowane wzdłuż tego kanału chłodząc komorę spalania przy czym samo podlega ogrzaniu. Z niemieckiego dokumentu patentowego DE 102008055981 A1, znany jest układ powierzchni palnika na paliwo ciekłe lub gazowe, zapewniający zmniejszenie emisji zanieczyszczeń zwłaszcza tlenku węgla oraz tlenków azotu. W dokumencie tym ujawnione są różne kształty powierzchni palnika, które wpływają na proces spalania paliwa. Z koreańskiego dokumentu patentowego KR 100383115 A, znany jest ceramiczny palnik intensywnej wymiany ciepła, w którym wydajność energetyczna jest zwiększona w wyniku wykorzystania wtórnego promieniowania podczerwonego. Palnik zaopatrzony jest w rurę doprowadzającą gaz, cylindryczny korpus główny oraz główny korpus ramowy. Mieszanka paliwowa dostarczana jest do palnika ceramicznego zaopatrzonego w liczne otwory, usytuowanego w głównym korpusie cylindrycznym. Z międzynarodowego dokumentu patentowego WO 2013023127 A1, znany jest palnik zawierający rurę zewnętrzną oraz rurę wewnętrzną o dowolnym przekroju, zaopatrzoną w otwory. Pomiędzy rurami utworzony jest kanał dla przepływu mieszanki paliwowej, przy czym powierzchnia zewnętr z- na rury wewnętrznej jest ukształtowana tak, że mieszanka paliwowa wiruje względem osi centralnej palnika. Z japońskiego dokumentu patentowego JPH 10160126 A znany jest palnik o niezawodnym zapłonie. Palnik ma kształt pierścienia. Elektroda zapłonowa umieszczona jest we wgłębieniu, którego dolna część zamknięta jest całkowicie przez płytę. Szczególne usytuowanie elektrody zapłonowej zapewnia niezawodny zapłon paliwa. Komora spalania dla opalanego gazem wymiennika ciepła otwarta z jednej strony oraz zaopatrzona w płaszcz zewnętrzny i płaszcz wewnętrzny, pomiędzy którymi utworzona jest przestrzeń na mieszankę gazowo-powietrzną, oraz w palnik zaopatrzony w perforowaną ścianę, przy czym do płaszcza zewnętrznego jest zamontowany wentylator oraz zawór gazowy, według wynalazku charakteryzuje się tym, że komora spalania jest otwarta od dołu, zaś wyznaczający wnętrze komory spalania płaszcz wewnętrzny zawiera perforowany obszar stanowiący wspomnianą perforowaną ścianę palnika, przy czym wentylator jest zamontowany z boku komory spalania. Korzystnie, perforowana ściana palnika wykonana jest w górnej części płaszcza wewnętrznego. Korzystnie, perforowana ściana palnika wykonana jest na całej powierzchni płaszcza wewnętrznego.
PL 227 064 B1 3 Korzystnie, płaszcz zewnętrzny i/lub płaszcz wewnętrzny zaopatrzony jest w kołnierz do montażu komory spalania z pakietem wymiennika ciepła. Korzystnie, perforowana ściana palnika wykonana jest z materiału odpornego na wysoką temperaturę, korzystnie z perforowanej blachy i/albo siatki i/albo plecionki i/albo włókniny. Konstrukcja komory spalania według wynalazku zapewnia równomierne wtłaczanie mieszanki gaz-powietrze przez otwory perforowanej ściany płaszcza wewnętrznego do wnętrza komory spalania oraz regulację przepływu mieszanki, pozwalającą na uzyskanie żądanych parametrów spalania, w tym wielkości płomienia oraz prowadzenia procesu spalania tylko w obszarze wnętrza komory spalania. Ponadto gaz oraz zimne powietrze wprowadzane do przestrzeni pomiędzy płaszczem zewnętrznym a wewnętrznym, omywając płaszcz wewnętrzny zapewnia właściwe chłodzenie komory spalania. Dowolność kształtu komory spalania pozwala na jej współpracę z pakietami wymienników ciepła o dowolnych kształtach. Wynalazek przedstawiono w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 i fig. 3 przedstawia widok komory spalania w rzucie aksonometrycznym z uwidocznionym wnętrzem, zamontowanej na pakiecie wymiennika ciepła, a fig. 2 i fig. 4 przekrój osiowy komory spalania uwidocznionej odpowiednio na fig. 1 i fig. 3. Komora spalania dla opalanego gazem wymiennika ciepła, otwarta jest z jednej strony, od której montowana jest z pakietem 6 wymiennika ciepła. Komora posiada płaszcz wewnętrzny 2, który wyznacza jej wnętrze, oraz płaszcz zewnętrzny 1, pomiędzy którymi utworzona jest przestrzeń 3 na mieszankę gazowo-powietrzną doprowadzaną do palnika. W płaszczu zewnętrznym 1 zamontowany jest wentylator 5 oraz zawór gazowy. W płaszczu wewnętrznym 2 wykonana jest perforowana ściana 4 palnika, poprzez którą doprowadzana jest mieszanka gazowo-powietrzna do wnętrza 7 komory spalania. W jednym wykonaniu wynalazku, przedstawionym na fig. 1 i fig. 2, perforowana ściana 4 palnika wykonana jest w górnej części płaszcza wewnętrznego 2. W innym wykonaniu wynalazku, przedstawionym na fig. 3 i fig. 4 perforowana ściana 4 palnika wykonana jest na całej powierzchni płaszcza wewnętrznego 2. W wyżej opisanych przykładach wynalazków, płaszcz zewnętrzny 1 i/albo płaszcz wewnętrzny 2 zaopatrzony jest w kołnierz 9 do montażu komory spalania z pakietem wymiennika ciepła 6. W wyżej opisanych przykładach, perforowana ściana 4 palnika wykonana jest z materiału odpornego na wysoką temperaturę, korzystnie z perforowanej blachy i/albo siatki, i/albo plecionki, i/albo włókniny. Komorę spalania montuje się na pakiecie wymiennika ciepła 6 za pomocą kołnierza 9. Do przestrzeni 3, utworzonej pomiędzy płaszczem zewnętrznym 1 a płaszczem wewnętrznym 2 wprowadza się przez wentylator 5 powietrze oraz przez zawór gazu gaz. Powstała mieszanka gazowo- -powietrzna równomierne wtłaczana jest przez otwory perforowanej ściany 4 palnika do wnętrza 7 komory spalania, gdzie następuje jej spalanie na przykład w wyniku przeskoku iskry pomiędzy elektrodą 8 a elektrodą masową. Doprowadzana mieszanka do przestrzeni 3 pomiędzy płaszczem zewnętrznym 1, a wewnętrznym 2, omywając płaszcz wewnętrzny 2, chłodzi płaszcz wewnętrzny 2 i zewnętrzny 1 komory spalania, natomiast gorące spaliny przedostają się do pakietu wymiennika ciepła 6, gdzie oddają ciepło do ogrzewanego czynnika. Zastrzeżenia patentowe 1. Komora spalania dla opalanego gazem wymiennika ciepła otwarta z jednej strony oraz zaopatrzona w płaszcz zewnętrzny i płaszcz wewnętrzny, pomiędzy którymi utworzona jest przestrzeń na mieszankę gazowo-powietrzną, oraz w palnik zaopatrzony w perforowaną ścianę, przy czym do płaszcza zewnętrznego jest zamontowany wentylator oraz zawór gazowy, znamienna tym, że komora spalania jest otwarta od dołu, zaś wyznaczający wnętrze komory spalania płaszcz wewnętrzny (2) zawiera perforowany obszar stanowiący wspomnianą perforowaną ścianę (4) palnika, przy czym wentylator (6) jest zamontowany z boku komory spalania. 2. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że perforowana ściana (4) palnika wykonana jest w górnej części płaszcza wewnętrznego (2).
4 PL 227 064 B1 3. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że perforowana ściana (4) palnika wykonana jest na całej powierzchni płaszcza wewnętrznego (2). 4. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że płaszcz zewnętrzny (1) i/lub płaszcz wewnętrzny (2) zaopatrzony jest w kołnierz (9) do montażu komory spalania z pakietem wymiennika ciepła (6). 5. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że perforowana ściana (4) palnika wykonana jest z materiału odpornego na wysoką temperaturę, korzystnie z perforowanej blachy i/albo siatki, i/albo plecionki, i/albo włókniny.
PL 227 064 B1 5 Rysunki
6 PL 227 064 B1
PL 227 064 B1 7
8 PL 227 064 B1 Departament Wydawnictw UPRP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)