GR20160100564A - Νεου τυπου σομπα-λεβητας - Google Patents

Abstract

Η επινόηση αναφέρεται σε νέου τύπου σόμπα - λέβητα, που λειτουργεί χωρίς τη χρήση ηλεκτρισμού. Η σόμπα διαθέτει δεξαμενή καύσης (1) με εστία καύσης (8) και δεξαμενή αποθήκευσης (6) για το πέλλετ. Οιδύο δεξαμενές συνδέονται μεταξύ τους μέσω αγωγού (7) ώστε η τροφοδοσία του πέλλετ να γίνεται με εκμετάλλευση του φαινομένου των συγκοινωνούντων δοχείων. Η καύση του πέλλετ γίνεται με τροφοδοσία αέρα μέσω θυρίδων εισόδου θερμού αέρα (3) ενώ δευτερογενής καύσης πραγματοποιείται μέσω αέρα, που εισέρχεται από θυρίδες εισόδου (10) στα καυσαέρια, που διέρχονται από τον σωλήνα (9), μέσω των οπών (11). Οθερμός αέρας διοχετεύεται στο περιβάλλον από θυρίδες εξόδου (4) που ρυθμίζονται με γρίλιες (5).

Description

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ

"ΝΕΟΥ ΤΥΠΟΥ ΣΟΜΠΑ - ΛΕΒΗΤΑΣ"

ΤΟ ΠΕΔΙΟ ΤΗΣ ΤΕΧΝΙΚΗΣ

            Η εφεύρεση αναφέρεται στο πεδίο της τεχνικής των σομπών οικιακής χρήσης για στερεά καύσιμα και πιο συγκεκριμένα σε νέου τύπου σόμπα για τη χρήση συσσωματωμάτων ξύλου, γνωστών ως πέλλετ.

ΤΟ ΙΣΤΟΡΙΚΟ ΤΗΣ ΕΦΕΥΡΕΣΕΩΣ

            Η αποκαλυπτόμενη στην παρούσα εφεύρεση νέου τύπου σόμπαλέβητας για τη χρήση πέλλετ δεν έχει παρουσιαστεί στην προηγούμενη τεχνολογία.

            Οι σόμπες αποτελούν ακόμα και σήμερα τη βασική επιλογή σε πολλές χώρες, τόσο για τη θέρμανση των κατοίκων, όσο και για το μαγείρεμα. Ειδικά σε χώρες, όπου το φυσικό αέριο ή το πετρέλαιο παρουσιάζουν αυξημένα κόστη ή σε χώρες που υπάρχει μεγάλη παραγωγή ξυλείας, οι σόμπες επιλέγονται πολύ συχνά, ως οικονομικός και εύκολος τρόπος θέρμανσης. Οι τύποι των σομπών μπορεί να διαφέρουν, με αποτέλεσμα να υπάρχουν ξυλόσομπες, σόμπες πέλλετ, ηλεκτρικές σόμπες, σόμπες υγραερίου ή κηροζίνης.

            Όλες οι γνωστές σόμπες, παρουσιάζουν πλήθος μειονεκτημάτων που δεν τις καθιστούν ως ιδανικές επιλογές για χρήση σε μεγάλη κλίμακα. Γ ια παράδειγμα οι σόμπες κηροζίνης παρουσιάζουν αυξημένο κόστος καύσιμης πρώτης ύλης, με αποτέλεσμα να μην αποτελούν βασική επιλογή για τους καταναλωτές. Ομοίως οι σόμπες υγραερίου, αν και είναι οικονομικότερες, παρουσιάζουν ως μεγάλο μειονέκτημα την ασφάλεια. Αν και τα τελευταία χρόνια έχει συντελεστεί πρόοδος στον τομέα αυτό, εξακολουθούν να παραμένουν ως επιλογή για τη θέρμανση κυρίως εξωτερικών χώρων, όπως τα εστιατόρια ή οι καφετέριες και όχι τα οικήματα. Οι ηλεκτρικές σόμπες παρουσιάζουν μια σχετική κάμψη στις πωλήσεις τους, καθώς το κόστος απόκτησής τους μπορεί να είναι χαμηλό, αλλά η λειτουργία τους απαιτεί σημαντική κατανάλωση ηλεκτρικού ρεύματος. Επιπροσθέτως, η απόδοση μιας ηλεκτρικής σόμπας είναι περιορισμένη και τοπική, ενώ ο χώρος δεν θερμαίνεται ουσιαστικά, αναγκάζοντας τον καταναλωτή που θέλει να διατηρείται ζεστός να την έχει συνεχώς σε λειτουργία.

             Οι σόμπες στερεών καυσίμων, όπως είναι οι ξυλόσομπες ή οι σόμπες πέλλετ, που κυκλοφορούν ως σήμερα στην αγορά παρουσιάζουν ομοίως σημαντικά μειονεκτήματα. Οι σόμπες ξύλου αέρα ή νερού βασίζονται στην χειροκίνητη τροφοδοσία με ξύλο, ανά τακτά χρονικά διαστήματα 1 έως 3 ωρών και ταυτόχρονα στην εισαγωγή αέρα. Ο αέρας δύναται να εισάγεται μηχανικά ή χειροκίνητα, ελεγχόμενος με θυρίδα ή θερμοστατικά, ελεγχόμενος με θυρίδα ή με τη χρήση ανεμιστήρα προσαγωγής αέρα καύσης, ελεγχόμενος με τη βοήθεια ηλεκτρονικού controller ή με ανεμιστήρα απαγωγής καυσαερίων.

            Η διαχείριση της παραγόμενης θερμικής ενέργειας και η προώθηση της στον χώρο επιτυγχάνεται με ανεμιστήρα απαγωγής ή με αντλία νερού για σόμπες λέβητες - νερού και η προώθηση της παραγόμενης θερμότητας στον χώρο γίνεται μέσω δικτύου σωληνώσεων και θερμαντικών σωμάτων. Η αρχική έναυση της καύσης επιτυγχάνεται χειροκίνητα, με προσάναμμα ή σε ειδικές περιπτώσεις μέσω ηλεκτρικής αντίστασης, που ελέγχεται από το ηλεκτρονικό ελεγκτή. Η ισχύς, ο έλεγχος και η λειτουργία της σόμπας μπορεί να γίνει χειροκίνητα ή μέσω θερμοστάτη σε μοντέλα με ανεμιστήρα και ελεγκτή, σε πραγματικό χρόνο. Με την τεχνολογία αυτή επιτυγχάνεται ανεκτή, αλλά όχι ελεγχόμενη, καύση. Τα βασικότερα μειονεκτήματα έγκεινται περαιτέρω στην ανεξέλεγκτη τροφοδοσία με ξύλο, όταν αυτή διεξάγεται χειροκίνητα ενώ παράλληλα δεν υπάρχει δεδομένη απόδοση, αφού τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του ξύλου, όπως επί παραδείγματι η υγρασία και η θερμογόνος δύναμή του, ενδέχεται να διαφέρουν. Περαιτέρω για να παραμένει σε συνεχή λειτουργία η σόμπα απαιτείται επάρκεια καυσίμου ξύλου, ενώ πρέπει να γίνεται συχνός καθαρισμός της εστίας καύσης και του δοχείου στάχτης και ανά διαστήματα 15 - 30 ημερών πρέπει να πραγματοποιείται και ο καθαρισμός του εσωτερικού της σόμπας.

            Ακόμα ένα μειονέκτημα είναι η ανάγκη χρήσης ηλεκτρικού ρεύματος και αυτοματισμών για τις σόμπες - λέβητες ξύλου, με αυξημένες πιθανότητες βλαβών σε αυτές, είτε από διακοπές στην τροφοδοσία του ηλεκτρισμού, είτε από φθορά των αυτοματισμών. Η συντήρηση, η επισκευή και η αντικατάσταση αυτοματισμών, απαιτούν ειδικευμένο τεχνικό και προφανώς έχουν τις ανάλογες χρεώσεις ενώ τα συστήματα αυτής της τεχνολογίας δεν έχουν δεδομένη απόδοση. Τέλος, στα αρνητικά αυτής της τεχνολογίας πρέπει να προσμετρηθούν η μεγάλη, μη ελεγχόμενη, κατανάλωση ξύλου και ο κίνδυνος καταστροφής της σόμπας εξαιτίας της υπερτροφοδότησης της εστίας, που έχει σαν αποτέλεσμα τη λειτουργία πάνω από την δυνατότητα ισχύς της και από πολύ μεγάλη έξοδο καυσαερίων.

            Από την πλευρά τους, οι σόμπες πέλλετ που διατίθενται ως σήμερα στην αγορά παρουσιάζουν ομοίως σοβαρά μειονεκτήματα, αφού απαιτείται η χρήση ηλεκτρικού ρεύματος και αυτοματισμών με την πιθανότητα βλάβης αυτών, είτε από διακοπές στην τροφοδοσία του ηλεκτρισμού, είτε από φθορά των αυτοματισμών. Παράλληλα και εδώ η συντήρηση, η επισκευή και η αντικατάσταση αυτοματισμών απαιτούν ειδικευμένο τεχνικό και ανάλογες χρεώσεις. Επιπλέον πρέπει η εστία καύσης και το δοχείο στάχτης να καθαρίζονται ανά μία με τρεις ημέρες ενώ το εσωτερικό της σόμπας πρέπει να καθαρίζεται σε διάστημα μεταξύ 30 και 90 ημερών.

            Αποτελεί έτσι αντικείμενο της παρούσης εφευρέσεως να αντιμετωπίσει πλεονεκτικά τα προαναφερθέντα μειονεκτήματα και ελλείψεις της προηγούμενης τεχνολογίας προτείνοντας νέου τύπου σόμπα -λέβητα για την καύση πέλλετ.

            Περαιτέρω αντικείμενο της παρούσης εφευρέσεως είναι να προσφέρει μια σόμπα - λέβητα για την καύση πέλλετ, η οποία διαθέτει φυσικά ελεγχόμενη ροή πέλλετ, μέσω της βαρύτητας, χωρίς την χρήση ηλεκτρικής ενέργειας.

            Περαιτέρω αντικείμενο της παρούσης εφευρέσεως είναι να προσφέρει μια σόμπα - λέβητα για την καύση πέλλετ, όπου το καύσιμο πέλλετ αποθηκεύεται σε ειδική δεξαμενή και προωθείται στον χώρο καύσης, μέσω ειδικού ανοξείδωτου αγωγού.

Περαιτέρω πλεονέκτημα της εφευρέσεως, προκειμένου να καταστήσει χρήσιμη την ανωτέρω σόμπα - λέβητα για την καύση πέλλετ, είναι η δυνατότητα αδιάλειπτης τροφοδοσίας πέλλετ και η συνεχής λειτουργία της σόμπας - λέβητα, με την εκμετάλλευση του φαινομένου των συγκοινωνούντων δοχείων, χωρίς την χρήση ηλεκτρικής ενέργειας.

             Περαιτέρω αντικείμενο της εφευρέσεως αποτελεί η παρουσίαση μιας σόμπας - λέβητα, όπου η παροχή αέρα καύσης ελέγχεται μέσω ρυθμιζόμενων θυρίδων καθώς και με τη βοήθεια του ελκυσμού της καπνοδόχου.

            Άλλο πλεονέκτημα της εφευρέσεως είναι ότι η καύση επιτυγχάνεται σε ειδικά κατασκευασμένη εστία, με παροχή πρωτεύοντα και δευτερεύοντα αέρα, ώστε η ποιότητα καύσης να παραμένει ιδιαιτέρως υψηλή. Αντικείμενο της παρούσης εφευρέσεως είναι επίσης η παρουσίαση μιας σόμπας - λέβητα για την καύση πέλλετ, όπου η μεταφορά της παραγόμενης θερμότητας, από το σώμα της σόμπας στον χώρο, επιτυγχάνεται με φυσικό τρόπο και χωρίς την χρήση ηλεκτρικής ενέργειας.

            Πλεονέκτημα της παρούσης εφευρέσεως είναι επίσης η παρουσίαση μιας σόμπας - λέβητα πέλλετ, όπου ή λειτουργία της μπορεί να είναι συνεχής, ενώ απαιτείται ο καθαρισμός της εστίας καύσης και του δοχείου στάχτης κατά διαστήματα 1⁄2 -1 ημερών. Ο καθαρισμός του εσωτερικού της σόμπας γίνεται σε διάστημα 60 120 ημερών. Λόγω της χαμηλής πίεσης του αέρα καύσης, τα υπολείμματα καύσης παραμένουν στην εστία και στο δοχείο στάχτης και δεν επιβαρύνουν το εσωτερικό της σόμπας - λέβητα, με αποτέλεσμα τα διαστήματα συντήρησης να επιμηκύνονται σημαντικά.

             Τέλος, δεν πρέπει να παραγνωριστούν πλεονεκτήματα, όπως η ευκολία χρήσης, αλλά και η δυνατότητα επισκευής από τον ίδιο τον χρήστη, η μηδενική ανάγκη ανταλλακτικών, η δυνατότητα συνεχούς λειτουργίας χωρίς την ανάγκη συνεχούς τροφοδοσίας ξύλου ή την ανάγκη μηχανικής -ηλεκτρικής τροφοδοσίας πελλετ και φυσικά ο πολύ υψηλός βαθμός απόδοσης της σόμπας, λόγω δευτερογενούς καύσης και σταθερών χαρακτηριστικών του πέλλετ.

            Αυτά και έτερα αντικείμενα, χαρακτηριστικά και πλεονεκτήματα της εφευρέσεως θα γίνουν εμφανή στην εν συνεχεία αναλυτική περιγραφή.

ΣΥΝΤΟΜΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΣΧΕΔΙΩΝ

            Η εφεύρεση θα καταστεί εμφανής στους εξειδικευμένους στην τεχνική με αναφορά στα συνοδευτικά σχέδια στα οποία απεικονίζεται με ενδεικτικό μη περιοριστικό τρόπο.

            Το Σχήμα 1 παρουσιάζει σε πρόσοψη τη νέα τύπου σόμπα - λέβητα για την καύση πέλλετ, σύμφωνα με την παρούσα επινόηση, ενώ το Σχήμα 2 παρουσιάζει τη σόμπα σε πλάγια όψη.

            Το Σχήμα 3 παρουσιάζει σε τομή τη νέα τύπου σόμπα - λέβητα, όπου είναι προφανής ο τρόπος καύσης του πέλλετ και η διοχέτευση του ζεστού αέρα στον χώρο.

             ΛΕΠΤΟΜΕΡΗΣ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΠΡΟΤΙΜΩΜΕΝΗΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ

             Αναφερόμενοι τώρα στα συνοδευτικά σχέδια θα περιγράφουμε ενδεικτικές εφαρμογές της νέας τύπου σόμπας - λέβητα, σύμφωνα με την παρούσα επινόηση.

            Η σόμπα της επινόησης αποτελείται από δύο τμήματα, όπου στο ένα πραγματοποιείται η καύση του πέλλετ και στο έτερο η αποθήκευσή του. Η κατασκευή της σόμπας είναι μεταλλική, με τη δεξαμενή καύσης (1), Σχ. 1, να διαθέτει κεραμικό τζάμι (2), στην εμπρόσθια πλευρά της, για τη σχετική παρακολούθηση της καύσης. Επιπρόσθετα στο εμπρόσθιο μέρος της δεξαμενής καύσης, όσο και στο πλάγιο, υπάρχουν θυρίδες εισόδου αέρα (3), από τις οποίες εισάγεται ο αέρας και πραγματοποιείται η τροφοδοσία για την καύση, ενώ θυρίδες εξόδου θερμού αέρα (4) ευρίσκονται στο άνω τμήμα της σόμπας. Οι θυρίδες εξόδου θερμού αέρα (4) ρυθμίζονται μέσω γριλιών (5), ώστε να κατευθύνεται ο αέρας στον χώρο, κατά τον επιθυμητό τρόπο για τον χρήστη.

            Η νέου τύπου σόμπα - λέβητας της επινόησης διαθέτει επιπρόσθετα δεξαμενή αποθήκευσης (6), Σχ. 3, εντός της οποίας αποθηκεύεται το πέλλετ. Η δεξαμενή αποθήκευσης (6) λειτουργεί και ως αυτόματος τροφοδότης της δεξαμενής καύσης (1), καθώς λόγω της βαρύτητας, το πέλλετ διοχετεύεται στη δεξαμενή καύσης (1), μέσω αγωγού (7). Η αρχή λειτουργίας βασίζεται στο φαινόμενο των συγκοινωνούντων δοχείων με το ένα άκρο, την εστία καύσης (8) και το άλλο άκρο την άνω στάθμη της δεξαμενής, ο αγωγός (7) λειτουργεί σαν αγωγός ισορροπίας τους. Η ένταση της φλόγας και της ισχύος καύσης επιταχύνει την τροφοδοσία υλικού καυσίμου pellet, ενώ αντίστοιχα ο έλεγχος της έντασης της φλόγας και της ισχύος καύσης επιβραδύνουν την τροφοδοσία του καυσίμου pellet.

            Κάτω από το καύσιμο υπάρχει εστία (8), η οποία τροφοδοτείται με αέρα μέσω των θυρίδων εισόδου θερμού αέρα (3). Χαρακτηριστικό πλεονέκτημα της επινόησης είναι η δευτερογενής καύση των αερίων, αφού διερχόμενα μέσα από σωλήνα (9), τροφοδοτούνται ξανά με αέρα από θυρίδες εισόδου (10), που βρίσκονται τόσο στην εμπρόσθια πλευρά της σόμπας όσο και στην πλάγια πλευρά, Σχ. 2 και έτσι πραγματοποιείται δευτερογενής καύση του αέρα που διέρχεται από τις οπές (11). Με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνεται καλύτερης ποιότητας καύση, ενώ ο ζεστός αέρας μεταφέρεται προς το χώρο με φυσικό τρόπο. Η σόμπα στο άνω μέρος της διαθέτει καπνοδόχο (12) για τον ελκυσμό των καυσαερίων. Ο έλεγχος της έντασης της φλόγας και της ισχύος καύσης επιτυγχάνεται από τις θυρίδες εισόδου θερμού αέρα (3), όπου εισάγεται ο αέρας πρωτογενώς και από τις θυρίδες (10) όπου εισάγεται δευτερογενώς. Συνεπώς, μέσω της ρύθμισης της ροής του αέρα στις θυρίδες (3), (10) μπορούμε να αυξομειώσουμε την ένταση και την ισχύ της καύσης, άρα εν τέλει την παραγόμενη θερμική ενέργεια. Για τον επιπλέον έλεγχο της έντασης καύσης ή ακόμα και την πλήρη διακοπή της καύσης, η σόμπα εξοπλίζεται με χειροκίνητα, μέσω μοχλού (16), ρυθμιζόμενο αποσβεστήρα (15).

            Στην εμπρόσθια πλευρά της σόμπας βρίσκεται χερούλι (13), με το οποίο ανοίγει η πόρτα (14) αυτής και αποκτά πρόσβαση ο χρήστης στην εστία καύσης (8). Με τον τρόπο αυτό υπάρχει δυνατότητα καθαρισμού εσωτερικά της σόμπας. Όπως καθίσταται προφανές σε εναλλακτική εφαρμογή της επινόησης η μεταφορά της θερμότητας από τη σόμπα στο χώρο, μπορεί να μεγιστοποιηθεί με τη χρήση ανεμιστήρων, ενώ η συνεχής καύση εξαρτάται αποκλειστικά και μόνο από την τροφοδοτούμενη ποσότητα με πέλλετ.

            Σε μία περαιτέρω εναλλακτική εφαρμογή της επινόησης μπορεί να χρησιμοποιηθεί και νερό ως μέσο θέρμανσης, οπότε θα έχουμε έναν λέβητα νερού. Η λειτουργία ενός τέτοιου λέβητα θα εκμεταλλεύεται το θερμοσιφωνικό φαινόμενο. Η μεγιστοποίηση της αποδιδόμενης ενέργειας μπορεί να επιτευχθεί κατά τα γνωστά με τη χρήση κυκλοφορητή, ενώ η προώθησή της γίνεται μέσου του δικτύου σωληνώσεων και αντίστοιχων θερμαντικών σωμάτων.

            Συμπερασματικά, θα πρέπει να τονιστεί η εκμετάλλευση των φυσικών στοιχείων, όπως του βάρους του υλικού τροφοδοσίας, ο έλεγχος τροφοδοσίας που εξαρτάται φυσικά από την ένταση της καύσης, ο φυσικός ελκυσμός αέρα της καπνοδόχου (12), η δευτερογενής καύση μέσω του σωλήνα (9) συντελούν στην καθαρή καύση, χωρίς ρύπους, στην παράλληλη μετάκαυση των καυσαερίων, με πολύ υψηλό βαθμό απόδοσης, χαμηλούς ρύπους και οικονομία στο καύσιμο. Παράλληλα, λόγω της ιδιαίτερης μηχανολογικής κατασκευής η σόμπα εξασφαλίζει την φυσική λειτουργία, χωρίς την χρήση ηλεκτρικών βοηθημάτων.

            Στο σημείο αυτό πρέπει να σημειωθεί ότι η περιγραφή της εφευρέσεως πραγματοποιήθηκε με αναφορά σε ενδεικτικά παραδείγματα εφαρμογής, στα οποία δεν περιορίζεται. Συνεπώς οποιαδήποτε μεταβολή ή τροποποίηση σε ότι αφορά το σχήμα, τη μορφολογία, τα χρησιμοποιούμενα υλικά και εξαρτήματα κατασκευής και συναρμολογήσεως, εφόσον δεν αποτελούν νέο εφευρετικό βήμα και δεν συντελούν στην τεχνική εξέλιξη του ήδη γνωστού, θεωρούνται εμπεριεχόμενα στους σκοπούς και στις βλέψεις της παρούσης επινοήσεως.

Claims (1)

ΑΞΙΩΣΕΙΣ

1.         Νέου τύπου σόμπα - λέβητας, αποτελούμενη από δεξαμενή καύσης (1) με εστία καύσης (8), δεξαμενή αποθήκευσης (6), συνδεόμενες μέσω αγωγού (7), σωλήνα (9) με οπές (11) και από θυρίδες εισόδου θερμού αέρα (3), θυρίδες εξόδου θερμού αέρα (4) με ρυθμιζόμενες γρίλιες (5) και θυρίδες εισόδου (10), χαρακτηριζόμενη από το ότι το καύσιμο συσσωμάτωμα ξύλου, τροφοδοτείται, χωρίς τη χρήση ηλεκτρισμού, από τη δεξαμενή αποθήκευσης (6) στην εστία καύσης (8), μέσω του φαινομένου των συγκοινωνούντων δοχείων, όπου πραγματοποιείται η καύση με αέρα τροφοδοτούμενο μέσω των θυρίδων (3) και τα καυσαέρια διερχόμενα από τον σωλήνα (9), μέσω των οπών (11) καίγονται δευτερογενώς μέσω αέρα που τροφοδοτείται από τις θυρίδες εισόδου (10), ενώ ο θερμός αέρας διοχετεύεται μέσω των θυρίδων εξόδου (4).