184953. lajstromszámú szabadalom • Léghevítő kályha, főleg gravitációs légfűtésre
3 184953 4 A találmány léghevítő kályha, mely fűtőfelületeinek különleges kialakítása miatt alkalmas főleg gravitációs légfűtés üzemeltetésére jó hatásfokkal, gazdaságos tüzelőanyag felhasználással. A találmány szerinti kályha előnyösen alkalmazható családi házak, lakások gravitációs központi légfűtéséhez. Ismeretesek olyan, öntöttvasból készült anyagigényes kivitelű léghevítő kályhák (tűzlégkaloriferek, műhelykályhák), melyek fűtőfülkébe állítva főleg kényszeráramlással mozgatott levegő felmelegítésére alkalmasak. Ezeknél a hőleadás nagyrészben a kályhatest külső palástjának bordázott felületei mentén történik, mely felületek nem elegendőek és megfelelőek a gravitációs légfűtésnél megkívánt hatásos konvektiv hőleadás biztosításához. Ismeretesek továbbá olyan léghevítő kályhák, melyekhez a kályhatesten kívül, a füstelvezető csonk után a jobb hőkihasználás érdekében bonyolult, terjedelmes, anyagigényes pótfűtőfelület csatlakozik, ami miatt ezeknek a kályháknak nagy az alapterületi helyigénye és központi légfűtésnél a nagy alapterületi helyigény miatt tágas fűtőfülkében nem alakul ki a jó hőátszármaztatáshoz szükséges légsebesség a fűtőfelületek mentén. A fűtőfelület növelését és ezáltal az égéstermékek hőjének jobb kihasználását teszik lehetővé a 79 603, a 94 747 és a 113 700 lajstromszámú magyar szabadalmakban leírt megoldások, melyeknél a kályhák belső terében elhelyezkedő vízszintes és függőleges csőcsoportok, illetve vízszintes csatornák szolgálnak a levegő felmelegítésére, és levegővel nem érintkező, tehát hűtetlen, a hőátszármaztatásban részt nem vevő külön vízszintes lemezek, illetve belső falazatok osztják rekeszekre a tűzteret és terelik az égéstermékeket. Ezeknél a megoldásoknál közös hátrány, hogy a vízszintes csövekben, illetve csatornákban nem alakulhat ki a felmelegedett levegő gravitációs feláramlása, stagnál bennük a levegő, sőt káros örvénylések, torlódások is akadályozzák a hatásos hőátszármaztatást. A megfelelő hűtés hiánya és az egyenlőtlen hőterhelés miatt a vízszintes csövek, csatornák és füstterelő lemezek könnyen elégnek. Ezeket a hátrányokat részben kiküszöböli a 94 747 sz. szabadalomban ismertetett megoldás oly módon, hogy bonyolult csatornarendszert alkalmaz a levegő megfelelő hozzávezetése, elosztása és a kedvező áramlási viszonyok kialakítása céljából, a hőátszármaztatás további fokozását pedig a csövek füstgázoldali bordázásával kívánja elérni. Hátránya az említett megoldásnak, hogy a légterelő csatornák a kazántesten kívül helyezkednek el, így nem vesznek részt a hőátszármaztatásban és kedvezőtlenül növelik a kályha vízszintes irányú terjedelmét. A légcirkulációs csövek felületeinek bordázással történő tűztéroldali megnövelése nem eredményez jelentős hőteljesítmény-növekedést, mert a levegőoldali hőátadó felület ezáltal nem változik, így a gravitációs légcirkuláció nem képes a tűztérből felvett hőt a levegőoldalon elszállítani. A kályhatesten áthatoló függőleges csövekben (79 603 és 113 700 sz. szabadalmaknál) kialakul ugyan intenzív gravitációs levegőfeláramlás, azonban a füstterelő lemezek alkalmazása ellenére az égéstermékek útjuk nagy részén függőlegesen felfelé áramlanak, párhuzamosan a csövek belsejében ugyancsak függőlegesen felfelé haladó levegővel és így nem jön létre olyan kedvező hőcsere a füstgáz és a levegő között, mint például keresztirányú áramlásnál. A kályha hosszában elrendezett függőleges csö\ek ugyanakkor feleslegesen nyúlnak le a tűztér azon alsó részébe, amely nem tartozik a hatásos konvektiv hőközlési zónába, szűkítik a kályhának ezt a részét, heljet foglalva el a tüzelőanyagtértől és emiatt növelik a kályha vízszintes irányú terjedelmét. A 89 967 lajstromszámú szabadalomnál a kályha tűzterében kialakított ferde füstcsatornák csak az égéstermékek terelésére szolgálnak, léghevítésre nem alkalmasak. mert felületük nem érintkezik levegővel. A kályhában lévő főzőrekeszek zárt légterűek, így ezek sem alkalmasak a külső levegő felmelegítésére. A hivatkozott számú szabadalmak közös hátránya, hogy a nagy hőhatásnak kitett fűtőfelületeik, a forró égéstermékekkel érintkező alkatrészeik nem cserélhetők ki ígyszerűen. Szerkezeti felépítésük nem teszi alkalmassá őket fűtőfülkében való elhelyezésre, ezáltal gravitációs központi légfűtésnél történő alkalmazásra. A találmány célja az ismert léghevítő kályhák hátrányainak kiküszöbölése és olyan szabad térbe állítható, illetve gravitációs központi légfűtésnél alkalmazható, kis alapterületi helyigényű, szűk fűtőfülkébe helyezhető ká yha kialakítása, mely egyszerű szerkezete miatt ölesen kivitelezhető és amelynél a fűtőfelületek nagysága, elhelyezése és kiképzése biztosítja, hogy e fűtőfelületek mentén a felmelegítendő levegő kedvező áramlása kialakulhasson, és a gravitációs áramlási sebességnél minél jobb hőátadás, ennél fogva optimális kalorikus hatásfok és gazdaságos tüzelőanyag-felhasználás legyen elérhető, a nagy hőhatásnak kitett fűtőfelületek meghibásodás esetén célszerűen kicserélhetők legyenek, továbbá , hogy a kályhát könnyen lehessen mozgatni. A léghevítő kályha találmány szerinti kialakítása azon a felismerésen alapul, hogy ha a kályha tűzterében, ill. a tűztér utáni belső kályhatérben a vízszinteshez képest szög alatt, ferde dőléssel emelkedő, a levegő felőli oldalon nyitott és — célszerűen — bordázott felületű egy v; gy több levegőcsatorna van, akkor ezek a csatornák, miközben a felfelé áramló forró égéstermékeket terelik, a bennük felmelegedő levegő — a csatornák ferde dőléssel emelkedő elhelyezkedése következtében — intenzíven áramlik át a csatornákon közelítőleg keresztirányban az égéstermékekkel, jó hőátszármaztatást biztosítva a légáramlás által hatásosan hűtött, ezért nagy felületi hőterhelést kibíró levegőcsatornák falán át a forró égéstermékek és a levegő között. Mennél nagyobb a csatorna hőterhelése, annál nagyobb mértékben hévül fel és áramlik át rajta a levegő, annál hatásosabb a hűtése. Ez az „önszabályozó” hűtőhatás igen előnyösen biztosítja a hőátszármaztató csatornafelületek túlhevülós elleni védelmét. A tűztérben elhelyezkedő levegőcsatornák a kályha leghatásosabb hőközlési zónájában vannak, ugyanakkor nem foglalnak el helyet a tüzelőanyagtérből. A tűztérben, ill. a tűztér utáni belső kály- 1 atérben elhelyezkedő, ferdén emelkedő irányú nyitott 1 jvegőcsatomák egy célszerű kivitelben egymás fölött párhuzamosan, egymáshoz képest függőleges síkban eltolva helyezkednek el, mely kialakításnál a kályha magassági irányban lesz terjedelmes, míg alapterületi helyigénye kicsi, ami azért kedvező, mert például családi házak, lakások lakóterében történő elhelyezésnél magassági irányban inkább rendelkezésre áll hely, mint alapterületileg. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
