EE01657U1 - Saunaahi - Google Patents

Abstract

Leiutise objektiks on saunaahi, mis sisaldab põlemiskambri 10 ülemisse ossa paigutatud astmelist lage, mis on moodustatud sekundaarõhuavasid 15 sisaldavast astmelisest plaadist 14 ja selle kohal asuvast laeplaadist 8. Astmeline lagi tagab põlemisõhu ning suitsugaaside piisavalt hea segunemise, vähendades kahjulike heitmete hulka ning aidates saavutada suure kasuteguriga puhast põlemisprotsessi.

Description

 Tehnikavaldkond

Leiutis kuulub küttekollete konstruktsioonielementide valdkonda. Põhiline kasutusala on saunad ehk tegemist on saunaahjuga. Täpsemalt puudutab leiutis saunaahju õhuvõttu.

Tehnika tase

Tehnika tasemest on tuntud erinevad saunaahjud, mida iseloomustab enamasti see, et põlemisõhk võetakse saunaahju alaosast tuhasahtli juures asuva luugi kaudu ning ka põlemisprotsess toimub seal. See aga ei võimalda küttematerjalil (näiteks küttepuud) täielikult põleda. Täielik, 100% tõhus põlemisprotsess tähendab, et kogu küttepuudes leiduv põlev materjal muundatakse soojuseks, CO2-ks ja veeauruks. Mittetäielik põlemisprotsess aga tähendab, et osa süsinikust ja vesinikust jääb põlemata ja tekivad kahjulikud osakesed, mis paisatakse korstna kaudu õhku ning mis tekitavad keskkonda õhusaastet. Leiutise eesmärk on kahjulike suitsugaaside ja tahmaosakeste heitmete minimeerimine ja põlemisõhu tõhusam kasutamine saunaahjus.

Tehnika tasemes on erinevaid saunaahjusid, kus põlemisprotsess on lahendatud saunaahju ülemises osas asuvate torude abil. Nende saunaahjude puhul juhitakse põlemisõhk põlemiskambrisse ülevalt mööda torusid ning torude peale on tihti paigutatud ka keraamiline laeplaat. Põlemisõhu juhtimine torude kaudu aga ei tekita niivõrd head täieliku põlemise efekti ning lisaks on tootmise mõttes torudega lahendus kallim.

Lähim lahendus on kirjeldatud Eesti kasuliku mudeli dokumendis EE 01533 U1. Leiutise eesmärk on vähendada keskkonda minevate suitsugaaside ja tuhaosakeste hulka. EE 01533 U1 kirjeldab saunaahju, mis sisaldab põhja, õhuklappi, tagaseina, õhuavasid, tuhasahtlit, ust, põlemiskambrit, puhastusluuke, korstnajalga. Põlemiseks vajalik sekundaarõhk on suunatud saunaahju ülemisse ossa sekundaarõhutorude abil ning primaarõhk on suunatud põlemiskambrisse läbi tuhasahtli ning läbi kasutusele võetud lisaplaatide. Selle lahenduse puhul ei ole

täieliku põlemise efekt nii kõrge, kui käesoleva leiutise puhul, sest põlemiskambri ülemises osas puudub astmeline lagi, mis tagab hea põlemisõhu ja suitsugaaside segunemise.

Leiutise olemus

Leiutise eesmärk on küttepuude puhas ja täielik põlemisprotsess saunaahjus. See saavutatakse põlemiskambri ülemises osas paikneva astmelise lae abil. Lae astmelisus tekitab hea põlemisõhu ning suitsugaaside segunemise, mille tõttu on tahma peenosakeste ja süsinikmonooksiidide (СО) ning lämmastikmonooksiidide (NO) heide suitsugaasides väga madal ja seda kõrge kasuteguri juures (tõhus hapnikukasutus). Lämmastikmonooksiidide ja süsinikmonooksiidide kõrge sisaldus suitsugaasides on mittetäieliku põlemise üks tunnuseid ja need on keskkonda sattudes saasteained.

Saunaahi sisaldab põhja, saunaahju põhjas põlemiskambri all paiknevat õhuklappi, saunaahju alumises osa paiknevat tuhasahtlit, esiseina, ust, põlemiskambrit ja selles paiknevat tagaseina, põlemiskambri tagaseinas paiknevaid primaarõhuavasid, põlemiskambri tagaseinas asuvat õhukanalit, põlemiskambri ülemises osas paiknevat laeplaati, saunaahju ülemises osas paiknevaid järelpõlemiskambrit, puhastusluuke, korstnajalga ja põlemiskambri ülemisse ossa paigutatud astmelist lage, mis on moodustatud sekundaarõhuavasid sisaldavast astmelisest plaadist ja selle kohal asuvast laeplaadist.

Tuhasahtel on lisaks tuha hoidmisele ette nähtud ka primaarõhu liikumiseks küttepuude süütamise faasis (lõpus vajadusel ka süte põlemise faasis). Peamises kütte- ja põlemisrežiimis on tuhasahtel kinni. Primaarõhu pääsemiseks põlemiskambrisse küttepuude süütamise järgselt on ette nähtud saunaahju põhja paigutatud õhuklapp ja põlemiskambri tagaseina paigutatud õhukanal. Põlemiskambri tagaseinas asuvad primaarõhuavad, mis on ette nähtud küttepuude põlemiseks vajaliku primaarõhu pääsemiseks põlemiskambrisse.

Põlemiskambril on astmeline lagi, mis koosneb astmelisest plaadist ja laeplaadist. Sekundaarõhk liigub astmelise plaadi ja selle kohal asetseva laeplaadi vahel.

Astmelises plaadis on sekundaarõhuavad, mis on ette nähtud sekundaarõhu liikumiseks põlemiskambrisse.

Astmelise lae ja järelpõlemiskambri vahele, astmelise plaadi otsa, on lisaks ette nähtud õhukanal põlemisõhu ja suitsugaaside liikumiseks järelpõlemiskambrisse. Suitsugaasid ja ettekuumutatud põlemisõhk väljuvad põlemiskambrist astmelise plaadi saunaahju ukse poolsest otsast õhukanali kaudu ning seejärel liiguvad need järelpõlemiskambrisse, kus toimub täiendav põlemine, mis on oluline jääkainete täielikuks ära põlemiseks.

Astmelises plaadis olevad sekundaarõhuavad ja tagaseinas olevad primaarõhuavad on ette nähtud põlemisõhu doseerimiseks ühtlaselt kogu põlemiskambri ulatuses. Lae astmelisus tagab, et küttepuude põlemiseks vajaminev põlemisõhk ning suitsugaasid segunevad piisavalt hästi ning väga väikese kahjulike ainete heitmete hulgaga on võimalik saavutada suure kasuteguriga puhas põlemisprotsess.

Illustratsioonide loetelu

Leiutist selgitatakse üksikasjalikumalt lisatud jooniste abil, kus

joonisel fig 1 on saunaahju üldvaade;

joonisel fig 2 on lõige saunaahjust, mis näitab konstruktsioonielementide paigutust ja põlemisõhu liikumist;

joonisel fig 3 on vertikaalne pikilõige saunaahju sisemusest;

joonisel fig 4 on ristlõige astmelisest laest;

joonisel fig 5 on astmeline lagi aksonomeetrias.

Leiutise teostamise näide

Joonistel fig 1 ja 2 on kujutatud saunaahju, mis sisaldab põhja 1, õhuklappi 2, tagaseina 3, primaarõhuavasid 4, esiseina 5, tuhasahtlit 6, ust 7, laeplaati 8, õhukanalit 9, põlemiskambrit 10, järelpõlemiskambrit 11, puhastusluuke 12, korstnajalga 13, astmelist plaati 14, sekundaarõhuavasid 15.

Saunaahju põhja 1 all asub õhuklapp 2, mis on ette nähtud põlemise intensiivsuse reguleerimiseks. Sealt liigub primaarõhk mööda põlemiskambri tagaseinas 3 asuvat õhukanalit 9 ülesse. Põlemiskambri 10 tagaseinas 3 asuvad primaarõhuavad 4, mis on ette nähtud põlemiskambrisse peamiselt primaarõhu andmiseks. Astmelises plaadis 14 olevad sekundaarõhuavad 15 on ette nähtud põlemiskambrisse sekundaarõhu andmiseks. Põlemiskambris toimub primaarne ja sekundaardne põlemisprotsess.

Saunaahju oluliseim täiendav element ehk astmeline lagi koosneb roostevabast lehtmetallist laserlõigatud ja painutatud astmelisest plaadist 14 ning selle kohal asuvast laeplaadist 8. Astmeline plaat 14 ja laeplaat 8 on omavahel liidetud keevitamise teel. Astmelise plaadi 14 ja laeplaadi 8 vahele on tekitatud osaliselt suletud kamber. See on ühendatud põlemiskambri tagaseinas oleva õhukanaliga, kust sekundaarne põlemisõhk liigub astmelise plaadi 14 ja selle kohal asetseva laeplaadi 8 vahele ning sealt edasi astmelises plaadis 14 asetsevate sekundaarõhuavade 15 kaudu põlemiskambrisse 10. Suitsugaasid ja põlemisõhk väljuvad põlemiskambrist 10 järelpõlemiskambrisse 11 õhukanali kaudu, mis asetseb astmelise plaadi 14 saunaahju ukse 7 poolses otsas astmelise lae ja järelpõlemiskambri 11 vahel.

Saunaahi sisaldab järelpõlemiskambrit 11, mis on ette nähud täiendavaks põlemisprotsessiks. Järelpõlemiskambrist liiguvad suitsugaasid saunaahju kõige ülemise ossa, kus toimub nende jahtumine. Suitsugaasid väljuvad korstnajala 13 kaudu.

Kõik saunaahju detailid peale astmelise plaadi 14, mis on kujutatud joonistel 4 ja 5, on valmistatud süsinikterasest. Astmeline plaat 14 on valmistatud roostevabast terasest.

Lae kaudu saab põlemisõhku anda laiale põlemispindalale. Lae astmelisus tekitab pöörised ja väga tõhusa põlemisõhu ärakasutamise (kõrge kasutegur) ning samal ajal väga madalad kahjulike suitsugaaside ja tahmaosakeste heitmed. Põlemiskambri ülemisse ossa paigutatud astmelisel lael on põlemisprotsessi puhtuses kõige määravam roll.

Tähistuste loetelu

1 - põhi

2 - õhuklapp

3 - tagasein

4 - primaarõhuavad

5 - esisein

6 - tuhasahtel

7 - uks

8 - laeplaat

9 - õhukanal

10 - põlemiskamber

11 - järelpõlemiskamber

12 - puhastusluugid

13 - korstnajalg

14 - astmeline plaat

15 - sekundaarõhuavad

Claims (3)

1. 1. Saunaahi, mis sisaldab põhja (1), saunaahju põhjas põlemiskambri all paiknevat õhuklappi (2), saunaahju alumises osas paiknevat tuhasahtlit (6), esiseina (5), ust (7), põlemiskambrit (10) ja selles paiknevat tagaseina (3), põlemiskambri (10) tagaseinas (3) paiknevaid primaarõhuavasid (4), põlemiskambri tagaseinas paiknevat õhukanalit (9), põlemiskambri ülemises osas paiknevat laeplaati (8), saunaahju ülemises osas paiknevaid järelpõlemiskambrit (11), puhastusluuke (12) ja korstnajalga (13) ning sekundaarõhuavasid (15), mis erineb selle poolest, et põlemiskambri (10) ülemisse ossa on paigutatud astmeline lagi, mis on moodustatud sekundaarõhuavasid (15) sisaldavast astmelisest plaadist (14) ja selle kohal asuvast laeplaadist (8).
2. 2. Saunaahi vastavalt eelnevale nõudluspunktile, mis erineb selle poolest, et astmeline plaat (14) on valmistatud roostevabast terasest.
3. 3. Saunaahi vastavalt eelnevatele nõudluspunktidele, mis erineb selle poolest, et astmeline plaat (14) ja laeplaat (8) on omavahel liidetud keevitamise teel.