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Technisches
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine mobile Feuerstelle mit einem
Brenner, einem Brennstoffbehälter
und einem Mantel.
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Stand der
Technik
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Häufig sind
Feuerstellen wie z. B. Cheminées
(Kaminfeuerstellen), Herde und/oder Öfen fest in Gebäuden eingebaut
und typischerweise mit einem ebenfalls fest im Gebäude eingebauten
Rauchrohr oder einem Kamin versehen, durch welche hindurch im Feuerungsbetrieb
Rauch und heisse Verbrennungsgase abströmen. Aufgrund der durch Kamine
oder Rauchrohre abströmenden
Verbrennungsgase wird eine Luftströmung erzeugt, die in der Regel für eine gute
und vollständige
Verbrennung des Brennstoffs sorgt, mit dem die Feuerstelle betrieben wird.
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Neben
stationären
Feuerstellen sind auch mobile Feuerstellen bekannt wie z. B. Petroleumöfen oder
Gasöfen,
die auf einfache Art von Hand transportierbar sind. Diese mobilen
Feuerstellen werden typischerweise nicht an einen Kamin oder an
ein Rauchrohr angeschlossen. Sie werden mit Brennstoffen betrieben,
die im Falle eines optimalen Brennvorgangs eine saubere Verbrennung
gewährleisten und
können
problemlos von einem Zimmer in ein anderes Zimmer disloziert werden,
um sie stets dort zu platzieren, wo gerade Wärme benötigt wird.
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Die
bisher bekannten mobilen Feuerstellen weisen den Nachteil auf, dass
sie – wenn
der Brennvorgang nicht optimal verläuft – die Räume, in denen sie betrieben
werden, mit unangenehmen und teilweise sogar gefährlichen Emissionen in Form
von Verbrennungsdämpfen,
Verbrennungsgasen und/oder Rauch belasten. Aufgrund von mangelhaftem
Brennstoff, Verunreinigungen des Brenners in der Feuerstelle oder
ungünstigen
Luftströmungen
im Bereich der Feuerstelle sind suboptimale Brennvorgänge im Falle
von mobilen Feuerstellen recht häufig.
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Darstellung
der Erfindung
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine dem eingangs genannten technischen Gebiet
zugehörende mobile
Feuerstelle zu schaffen, mit der die vom Brenner verursachten Emissionen
vermindert werden können.
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Die
Lösung
der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung
ist eine mobile Feuerstelle mit einem zur Aufnahme und Speicherung
eines Brennstoffs ausgebildeten Brennstoffbehälter, einem zum Verbrennen des
Brennstoffs geeigneten Brenner und einem Mantel versehen. Der Mantel
ist nach oben offen. Im Brennbetrieb, d. h. in einem Betriebszustand
mit in der Feuerstelle brennendem Brennstoff, umschliesst der Mantel
den Brennstoffbehälter
und den Brenner entlang einer geschlossenen horizontalen Umfangslinie
flammdicht. Im Brennbetrieb umfassen die durch den Mantel gebildeten
Mantel- oder Seitenwände den
Brenner und den Brennstoffbehälter
vollständig, so
dass während
dem Brennvorgang die Umgebung der Feuerstelle von den in der Feuerstelle
erzeugten offenen Flammen abgeschirmt ist. Die durch die Verbrennung
des Brennstoffs in der Feuerstelle erwärmte Luft und die gas- und/oder
dampfförmigen
Verbrennungsprodukte strömen
aus dem oben offenen Mantel nach oben weg. Die erfindungsgemässe Feuerstelle
zeichnet sich dadurch aus, dass der Mantel zu einem überwiegenden
Teil aus einem durchsichtigen Material gefertigt ist.
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Aufgrund
des durchsichtigen Materials ist es möglich, das in der Feuerstelle
brennende Feuer bzw. dessen Flammen durch den durchsichtigen Mantel
hindurch zu beobachten und somit rein optisch zu überwachen.
Dies erlaubt es, einen suboptimalen Brennvorgang frühzeitig
zu erkennen und sofort Massnahmen in die Wege zu leiten, um wieder
einen optimalen Brennvorgang herzustellen. Dadurch können die
durch mangelhafte Brennvorgänge
erzeugten Emissionen erheblich vermindert werden, was die Feuerstelle
auch für
den Einsatz im Wohnungen, Büros
und geschlossenen Ausstellungsräumen geeignet
macht, wo besonders hohe Anforderungen hinsichtlich eines behaglichen
Raumklimas zu erfüllen
sind.
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Der
zu einem überwiegenden
Teil aus einem durchsichtigen Material gefertigte Mantel muss zumindest
derart ausgebildet sein, dass die Flammen des in der Feuerstelle
brennenden Feuers durch den durchsichtigen Anteil des Mantels hindurch
von aussen gut sichtbar sind. Der Mantel kann z. B. derart ausgebildet
sein, dass mehr als 75% der Mantelfläche, vorzugsweise mehr als
95% der Mantelfläche, insbesondere
sogar mehr als 98% der Mantelfläche durchsichtig
sind. Der Mantel kann sogar vollständig aus durchsichtigem Material
gefertigt sein, so dass die gesamte Mantelfläche durchsichtig ist.
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Das
durchsichtige Material, aus dem der Mantel gefertigt ist, kann insbesondere
Glas sein. Anstelle von Glas können
aber auch andere durchsichtige oder durchscheinende Materialien
verwendet werden, die eine zur Eindämmung der Flammen ausreichende
Hitzebeständigkeit
aufweisen.
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Der
Mantel der mobilen Feuerstelle hat vorzugsweise eine zylindrische
Form, insbesondere die Form eines geraden Kreiszylinders. Solche
Mantelformen sind besonders einfach in der Herstellung und verleihen
zudem der Feuerstelle insgesamt ein in ästhetischer Hinsicht vorteilhaftes
Erscheinungsbild. Dabei kann die obere Deckenfläche des kreiszylinderförmigen Mantels
vollständig
fehlen, so dass der Mantel insgesamt die Form eines oben vollständig offenen
Kreiszylinders hat.
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Grundsätzlich sind
im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch auch andere, nichtzylindrische
Mantelformen möglich,
die nach oben wenigstens teilweise offen sind.
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Ein
Mantel mit einer kreiszylindrischen Form kann insbesondere aus drei
Mantelteilen zusammengesetzt sein, die je die Form eines Kreiszylindermantelsegments
aufweisen und bis auf die Randpartien, die zur Verbindung der drei
Mantelteile miteinander ausgebildet sind, zueinander identisch ausgebildet sind.
Ein solcher Mantel ist besonders einfach und kostengünstig herstellbar.
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Es
sind aber auch anders gestaltete zylinderförmige Mäntel möglich, insbesondere auch einstückige Mäntel mit
Zylinderform.
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Im
Falle eines aus drei Mantelteilen zusammengesetzten Mantels ist
vorzugsweise wenigstens ein erstes der Mantelteile um eine vertikale
Scharnierachse schwenkbar an einem zweiten der Mantelteile derart
angelenkt, dass das erste Mantelteil eine Schwenkflügeltüre des Mantels
bildet, die wahlweise geöffnet
und geschlossen werden kann. Durch das Öffnen der Schwenkflügeltüre kann
dann ein einfacher Zugang durch die in der Mantelfläche ausgebildete
Türöffnung hindurch
zum Brenner und zum Brennstoffbehälter geschaffen werden, was
hilfreich sein kann für
die Wartung des Brenners und/oder das Nachfüllen von Brennstoff in den
Brennstoffbehälter. Bei
geschlossener Schwenkflügeltüre schirmt der Mantel
nach wie vor die Umgebung der Feuerstelle entlang einer geschlossenen
Umfangslinie um den Brenner und den Brennstoffbehälter herum
flammdicht ab.
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Gemäss einer
bevorzugten Ausführungsart der
Erfindung sind der Brennstoffbehälter
für die
Aufnahme und Speicherung von flüssigem
Brennstoff und der Brenner zum Verbrennen von flüssigem Brennstoff ausgebildet.
Flüssige
Brennstoffe sind besonders einfach in der Handhabung und ermöglichen eine
saubere und weitgehend rauchfreie Verbrennung. Darüber hinaus
haben flüssige
Brennstoffe auch eine vergleichsweise hohe Energiedichte, was insofern
von Vorteil ist, weil dann die mit flüssigem Brennstoff betriebene
Feuerstelle weniger häufig
mit neuen Brennstoff versorgt werden muss als im Falle einer Feuerstelle,
die mit einem Brennstoff mit geringerer Energiedichte betrieben
wird. Als für
die erfindungsgemässe
Feuerstelle geeignete Brennstoffe haben sich z. B. Spiritus und
Paraffin erwiesen. Vorzugsweise ist weiter der Brenner ein dochtloser
Brenner. Als besonders geeignet haben sich insbesondere Brenner
erwiesen, wie sie in der Druckschrift DE-B4-101 07 065 (Deussl)
beschrieben sind.
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Vorteilhafterweise
ist der zur Aufnahme und Speicherung von flüssigem Brennstoff ausgebildete Brennstoffbehälter als
nach oben offener Flüssigkeitsbehälter ausgebildet.
Die nach oben offene Behälterform
ermöglicht
ein einfaches Nachfüllen
von flüssigem
Brennstoff, indem dieser einfach von oben in den Brennstoffbehälter gegossen
werden kann. Ein nach oben offener Behälter kann insbesondere schalenförmig oder
kelchförmig
ausgebildet sein.
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Weiter
wird bevorzugt, dass der Brenner innerhalb des nach oben offenen
Brennstoffbehälters angeordnet
ist. Zum einen wird dadurch gewährleistet,
dass der Brennstoffbehälter
zugleich als Auffangbehälter
für allfällig aus
dem Brenner ausfliessenden Brennstoff dient. Zum andern wird durch
die Anordnung des Brenners im Brennstoffbehälter die Möglichkeit geschaffen, dass
auf die Verwendung von Brennstoffleitungen zur Versorgung des Brenner
mit Brennstoff gänzlich
verzichtet werden kann.
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Im
Falle eines Brennstoffbehälters,
der die Form eines nach oben offenen Flüssigkeitsbehälters hat,
in welchem zudem der Brenner angeordnet ist, wird weiter bevorzugt,
dass der Brennstoffbehälter
einen oberen Rand hat, der deutlich unterhalb eines oberen Randes
des Mantels angeordnet ist. Vorzugsweise ist der obere Rand des
Brennstoffbehälters
unterhalb eines Niveaus angeordnet, welches auf 3/4 der Höhe des Mantels
liegt. Der obere Rand des Brennstoffbehälters kann insbesondere sogar
ungefähr
auf halber Höhe
des Mantels angeordnet sein. In diesem Fall liegt ungefähr die Hälfte des
vom Mantel seitlich umfassten Raums oberhalb vom Brennstoffbehälter und
ist frei vom Brenner und vom Brennstoffbehälter. Dadurch werden in dem
vom Mantel seitlich umschlossenen Innenraum gute Luftströmungsverhältnisse
für eine
saubere Verbrennung geschaffen.
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Weiter
sind vorteilhafterweise der Brennstoffbehälter und der Brenner in dem
vom Mantel seitlich umschlossenen Raum auf einem vom Mantel unabhängigen,
freistehenden Sockel derart angeordnet, dass über die gesamte Höhe des Sockels
und des Brennstoffbehälters
ein Zwischenraum zwischen dem Aussenumfang des Sockels bzw. des
Brennstoffbehälters
und dem Innendurchmesser des diese seitlich umschliessenden Mantels
besteht. Insgesamt sind der Sockel und der auf diesem angeordnete
Brennstoffbehälter
wie eine freistehende Säule
in der unteren Hälfte
des Innenraums eines Hohlzylinders angeordnet, wobei der Zylindermantel
dieses Hohlzylinders durch den Mantel der Feuerstelle gebildet wird.
Durch diese Anordnung werden besonders günstige Strömungsverhältnisse für eine optimale Verbrennung
in der Feuerstelle geschaffen.
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Als
Alternative zu einem auf einem freistehenden Sockel angeordneten
Brensstoffbehälter kann
letzterer aber auch vom Mantel der Feuerstelle getragen werden (mitsamt
dem im Brennstoffbehälter aufgenommenen
Brenner). So ist es z. B. möglich, den
Brennstoffbehälter
mittels einer geeigneten Aufhängevorrichtung
am oberen Rand des Mantels aufzuhängen. Es ist auch möglich, den
Brennstoffbehälter
auf einer Stützvorrichtung
anzuordnen, die am Mantel befestigt und von diesem getragen ist.
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Gemäss einer
weiteren bevorzugten Ausführungsart
der Erfindung weist die Feuerstelle zusätzlich eine Bodenplatte auf,
auf welcher der Mantel aufrecht stehend angeordnet ist. In diesem
Falle lässt sich
die gesamte Feuerstelle auf einfache Art als mobile Einheit transportieren,
indem die Bodenplatte mitsamt dem darauf angeordneten Rest der Feuerstelle
transportiert wird.
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Vorzugsweise
sind die Bodenplatte und der Mantel derart ausgebildet und angeordnet,
dass zwischen dem auf der Bodenplatte stehenden Mantel und der Bodenplatte
Durchgänge
gebildet sind, durch welche hindurch Luft von der äusseren
Umgebung des Mantels in den vom Mantel und von der Bodenplatte umgrenzten
Innenraum hinein strömen kann.
Dadurch werden die Luftströmungsverhältnisse
in der Feuerstelle weiter verbessert, um eine optimale Verbrennung
zu erreichen. Für
diesen Zweck kann der Mantel z. B. an seinem unteren Rand mit nach
unten vorstehenden Füssen
versehen sein, mit welchen der Mantel auf der Bodenplatte steht.
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Aus
der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich
weitere vorteilhafte Ausführungsformen
und Merkmalskombinationen der Erfindung.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
zur Erläuterung
des Ausführungsbeispiels
verwendete Zeichnungen (1) zeigt eine mobile Feuerstelle
gemäss
einer bevorzugten Ausführungsart
der Erfindung in einer vereinfachten perspektivischen Ansicht.
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Wege zur Ausführung der
Erfindung
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Die
in 1 dargestellte mobile Feuerstelle umfasst einen
Brennstoffbehälter 10,
einen Brenner (nicht dargestellt), einen Mantel 20 und
einen Bodenplatte 30.
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Die
Bodenplatte 30 ist als flache Kreisscheibe ausgebildet.
Sie ist aus Chromstahl gefertigt und im Wesentlichen horizontal
angeordnet.
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Der
Brennstoffbehälter 10 ist
zur Aufnahme und Speicherung von flüssigem Brennstoff, insbesondere
Spiritus, ausgebildet. Er hat ungefähr die Form der unteren Hälfte einer
Kugelschale, deren obere Hälfte
weggeschnitten ist. Der Brennstoffbehälter 10 hat somit
die Form einer nach oben offenen Kugelhalbschale, wobei die Öffnungsfläche ungefähr der Äquatorebene
der Kugel entspricht.
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Der
Brennstoffbehälter 10 ist
mittig auf einem freistehenden, kreiszylinderförmigen Sockel 12 angeordnet,
der seinerseits mit vertikaler Zylinderachse aufrecht auf dem Zentrum
der Bodenplatte 30 steht.
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Der
Mantel 20 der in 1 dargestellten
mobilen Feuerstelle hat im Wesentlichen die Form des Mantels eines
geraden Kreiszylinders, der mit einer durch das Zentrum der Bodenplatte 30 hindurch
führenden
vertikalen Zylinderachse aufrecht auf der Bodenplatte 30 steht
und nach oben vollständig
offen ist. Das Verhältnis
der Höhe
zum Durchmesser des Mantels 20 beträgt ungefähr 2:1, wobei die Höhe des Mantels 20 ungefähr 110 cm
misst. Der Durchmesser der kreisscheibenförmigen Bodenplatte 30 ist
ungefähr
10% grösser
als der Durchmesser des Mantels 20. Damit ist gewährleistet,
dass der Mantel 20 sicher auf der Bodenplatte 30 stehen
kann.
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Der
Mantel 20 ist aus drei Mantelteilen 21, 22, 23 zusammengesetzt,
die je die Form eines Kreiszylindermantelsegments aufweisen, das
sich in Umfangsrichtung über
ungefähr
1/3 des Zylinderumfangs erstreckt. Die drei Mantelteile 21, 22, 23 sind identisch
zueinander ausgebildet und aus durchsichtigem, feuerfestem Glas
gefertigt. Um den Mantel 20 zu bilden, sind die Mantelteile 21, 22, 23 nicht
direkt miteinander verbunden. Vielmehr weist der Mantel 20 weiter
drei lange, dünne
Aluminiumstangen 24, 25, 26 auf, von
denen jede jeweils zwischen zwei benachbarten Mantelteilen 21, 22, 23 angeordnet
ist und sich vertikal stehend über
die gesamte Höhe
des Mantels 20 erstreckt. Der Durchmesser der Aluminiumstangen 24, 25, 26 misst
ungefähr
1% des Durchmessers des Mantels 20. Die Mantelteile 21, 22, 23 sind
nun entlang ihrer beiden Seitenränder
je mit den an diese Seitenränder
angrenzenden Aluminiumstangen 24, 25, 26 verbunden,
so dass jeweils zwei Mantelteile 21, 22, 23 indirekt
unter Zwischenschaltung einer dieser Aluminiumstangen 24, 25, 26 miteinander
verbunden sind, um den insgesamt in Umfangsrichtung geschlossenen
kreiszylindermantelförmigen
Mantel 20 zu bilden.
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Nach
unten stehen die Aluminiumstangen 24, 25, 26 um
etwa 1/25 der Mantelhöhe über den
unteren Rand der Mantelteile 21, 22, 23 hinaus
vor. Die nach unten vorstehenden Partien 27, 28 der
drei Aluminiumstangen 24, 25, 26 bilden
Mantelfüsse 27, 28, mit
denen der Mantel 20 insgesamt auf der Bodenplatte 30 steht.
Somit sind in Umfangsrichtung des Mantels 20 zwischen diesen
drei Mantelfüssen 27, 28 insgesamt
drei schlitzförmige Durchgänge gebildet, die
oben von den Mantelteilen 21, 22, 23 und
unten von der Bodenplatte 30 begrenzt sind, wobei die Schlitzbreite
(in vertikaler Richtung gemessen) ungefähr 4 mm misst. Durch diese
Durchgänge
hindurch kann Luft von der äusseren
Umgebung des Mantels 20 in den vom Mantel 20 und
von der Bodenplatte 30 umgrenzten Innenraum hinein strömen.
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Weitere
durch den Mantel 20 hindurch führende Durchgänge sind
entlang der Seitenränder
der drei Mantelteile 21, 22; 23 gebildet,
indem diese jeweils nicht auf ihrer ganzen Länge, sondern bloss abschnittsweise
mit den angrenzenden Aluminiumstangen 24, 25, 26 verbunden
sind. Dadurch sind zwischen den Verbindungsabschnitten Schlitze
gebildet, die sich in vertikaler Richtung erstrecken und eine Schlitzbreite
(in horizontaler Richtung gemessen) von ungefähr 3 mm haben. Auch durch diese
Schlitze hindurch kann Luft von der äusseren Umgebung des Mantels 20 in
den vom Mantel 20 und von der Bodenplatte 30 umgrenzten
Innenraum hinein strömen.
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Der
Brenner (nicht dargestellt) ist vollständig innerhalb des Brennstoffbehälters 10 angeordnet.
Es handelt sich um einen dochtlosen Brenner des Typs, wie er in
der Druckschrift DE-B4-101 07 065 (Deussl) beschrieben ist.
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Der
Sockel 12 und der Brennstoffbehälter 10 sind derart
bemessen, dass der obere Rand des Brennstoffbehälters 10 ungefähr auf halber
Höhe des Mantels 20 angeordnet
ist. Der Durchmesser des Brennstoffbehälters 10 an seinem
oberen Rand (d. h: am Äquator
der durch die Aussenform des Brennstoffbehälters 10 definierten
Halbkugelschale) misst ungefähr
70% des Durchmessers des Mantels 20. Somit gibt es auf
der Höhe
des oberen Randes des Brennstoffbehälters 10 einen ringförmigen Zwischenraum
zwischen dem Innenumfang des Mantels 20 und dem Aussenumfang
des Brensstoffbehälters 10. Dieser
Zwischenraum gewährleistet
eine gute Luftzirkulation in dem vom Mantel 20 und von
der Bodenplatte 30 umgrenzten Innenraum.
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Zusammenfassend
ist festzustellen, dass eine mobile Feuerstelle geschaffen wird,
mit der Emissionen, die bei suboptimalen Brennvorgängen entstehen,
vermindert werden können.