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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Vorrichtungen für elektrisches Feuer und insbesondere eine Vorrichtung, die konfiguriert ist die Flammen- und Rauchbildung beim Brennen eines festen Brennstoffs zu simulieren.
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Hintergrund der Erfindung
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Elektrische Kamine werden als Ersatz für herkömmliche Kamine, die entworfen wurden um Brennstoffe zu verbrennen, verwendet. Im Unterschied zu Brennstoffkaminen wird die durch elektrische Feuer erzeugte Warme beim Einschalten generiert und eine Reinigung ist nicht erforderlich.
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In dem Prozess der Neuentwicklung auf dem Gebiet der Feuerung sind die den Verbrennungsprozess mit austretenden Flammen und Rauch simulierenden Elemente die größte Herausforderung für eine Verbesserung.
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Früher wurde eine flackernde Flamme durch die Verwendung von Streifen aus leichtem Material (Bänder) simuliert, die unter dem Einfluss eines darauf gerichteten Luftstroms oszillierten. Jedoch ist eine solche Simulation bei Weitem nicht geeignet eine realistische Wahrnehmung abzubilden.
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Eine andere auf eine flackernde Flammensimulation gerichtete technische Lösung besteht in der Projektion von aus einer Lichtquelle emittierten Licht über rotierende Ventilatorschaufeln auf einen Bildschirm, wobei besagte Schaufeln als Evolventenkurve ausgebildet sind, was es erlaubt eine bewegliche Front eines brennenden Brennstoffs darzustellen. Diese Lösung ist in der GB Patentschrift Nr.
GB512481 , 18.09.1939 beschrieben. Die wichtigsten strukturellen Elemente von diesem patentierten Feuer sind ein Gitter, auf dem ein Brennstoffsimulator angeordnet ist, eine Lichtquelle, ein Bildschirm und ein Ventilator.
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Eine verbesserte Struktur eines Feuers mit der optischen Simulation eines Feuers ist in der GB Patentschrift Nr.
GB2395550 , 30.08.2006 offenbart, bei der Licht von einer Lichtquelle einem Lichtfilter in Form eines Kamms zugeführt wird und oberhalb des besagten Filters eine drehbare Welle mit Elementen in Form von Blütenblättern angeordnet ist. Sobald das Licht auf die drehbare Welle mit den Blütenblättern fällt erwirbt das Licht einen Bewegungseffekt, und es wird ein intermittierender Bewegungseffekt erzielt wenn es auf die hellen und dunklen Bereiche des Lichtfilters fällt. Die mit geätzten Bereichen ausgestattete Frontscheibe dient als Beugungsgitter, so dass das erzeugte Licht gestreut und noch realistischer wird.
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Es sind Feuerstellen bekannt, bei denen nicht nur die Flamme sondern auch der durch den Brennstoff emittierte Rauch simuliert wird. So offenbart die internationale Anmeldung Nr.
WO2006027272 , publiziert am 16.03.2006, eine Flammensimulationsvorrichtung unter Verwendung von Dampf, der durch eine verdampfende Flüssigkeit, z. B. Glykol, in einem Raucherzeuger hergestellt wird. Der durch Öffnungen in einem simulierten Brennstoffbett austretende Dampf steigt auf und wird durch Lichtquellen bestrahlt, was den Rauch- und Flammeneffekt erzeugt. Diese Konstruktion sorgt für eine Dampferzeugung. Er tritt zwischen den Feuerwänden heraus und kehrt in die Einlassöffnung zurück wo er erneut erwärmt wird und aufsteigt.
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Das
US Patent Nr. 8413358 , publiziert am 09.04.2013, offenbart ein Flammeneffektfeuer umfassend ein Hauptreservoir und ein eine Flüssigkeit enthaltendes Zusatzreservoir, einen Nebelerzeuger, eine Lichtquelle (oder Lichtquellen), einen Ventilator und ein Brennstoffbett mit Brennstoffelementen. Der Nebelerzeuger kann einen oder mehrere Ultraschallwandler umfassen, die durch einen Regler betrieben werden um das Volumen des hergestellten Nebels zu kontrollieren. Besagte Ultraschallwandler können auf dem Boden des die Flüssigkeit aufweisenden Reservoirs angeordnet sein.
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Die zu der beanspruchten Erfindung ähnlichste Lösung ist eine in der Gebrauchsmusteranmeldung der Russischen Föderation Nr.
RU137598 , publiziert am 20.02.2014, offenbarte Flammensimulationsvorrichtung. Diese Vorrichtung umfasst ein einen Nebelerzeuger, der ein Gehäuse mit Austrittsöffnungen aufweist, wobei das Gehäuse mit Ultraschallwandlern zum Versprühen einer Flüssigkeit ausgestattet ist, wodurch die Nebelerzeugung sichergestellt wird, ein Flüssigkeitsreservoir, welches mit dem Nebelerzeuger verbunden ist, Mittel für die Zuführung einer Flüssigkeit von dem Reservoir zu dem Verdampfer, ein Mittel für die Zuführung von Luft (ein Ventilator), der so angeordnet ist, dass er den Nebel über die Erzeugeraustrittsöffnungen herausführen kann, und Lichtquellen (
31), die so angeordnet sind, dass sie den aus dem Erzeuger austretenden Nebel beleuchten können. Die Mittel zur Bereitstellung einer Flüssigkeit sind in Form von Kanälen (
12) ausgebildet, an deren Ausgängen die Ultraschallwandler angeordnet sind und was die Versprühung einer Flüssigkeit sicherstellt.
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Die Nachteile der herkömmlichen Vorrichtungen zur Simulation eines Flammeneffekts sind deren große Abmessungen, hohe Kosten sowie Kontaminationen der Ultraschallsprüher.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Das Ziel der beanspruchten Erfindung ist das Vermeiden der oben beschriebenen Nachteile.
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Der technische Effekt der Erfindung liegt in der verbesserten Gleichförmigkeit eines gebildeten Nebelstroms, einer Reduzierung der Abmessungen der Vorrichtung, einer vereinfachte Konstruktion, einer verbesserte Betriebsstabilität und weniger Kontaminationen des Erzeugers.
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Der vorgenannte technische Effekt wird dadurch erreicht, dass die Vorrichtung zur Simulation eines Flammeneffekts umfasst einen Nebelerzeuger mit einem Gehäuse mit einer Austrittsöffnung für den Nebel und mindestens einen Ultraschallflüssigkeitssprüher, der in dem Gehäuse angeordnet ist und die Erzeugung des Nebels (3) gewährleistet, Mittel zur Impulsversorgung einer Flüssigkeit zu dem Ultraschallsprüher (2), die in dem Nebelerzeuger (1) angeordnet sind, ein Mittel (6) für die Ausgabe des Nebels (3) über eine Austrittsöffnung (10) des Nebelerzeugers und mindestens eine Lichtquelle (8), die so angeordnet ist, dass sie einen aus der Austrittsöffnung (10) des Nebelerzeugers (1) austretenden Strom des Nebels (3) beleuchtet kann um die Simulation des Flammeneffekts zu gewährleisten.
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Auch sind einige besondere Ausführungsformen vorgesehen, gemäß denen:
- – die Vorrichtung des Weiteren ein Reservoir für eine Flüssigkeit umfasst, welches mit dem Nebelerzeuger verbunden ist;
- – die Vorrichtung des Weiteren einen Verteiler für die Bildung eines gerichteten Nebelstroms umfasst, der zu der Austrittsöffnung des Nebelerzeugers ausgerichtet ist;
- – der Nebelerzeuger in einem simulierten Holzscheit in einem künstlichen Brennstoffbett angeordnet ist;
- – das Gehäuse des Nebelerzeugers in Form eines Behälters ausgebildet ist und mit einer Abdeckung in Form eines Radiators versehen ist mit mindestens einer darauf angeordneten Lichtquelle;
- – des Weiteren auf dem Radiator mindestens ein Heizelement angeordnet ist;
- – der Radiator vorspringende Elemente für die Erwärmung der Luft in dem Gehäuse des Nebelerzeugers aufweist;
- – die Austrittsöffnung des Nebelerzeugers in dem Radiator gemacht ist;
- – die Wand des Gehäuses des Nebelerzeugers und der Radiator auf Lücke dazwischen angeordnet sind und Vorsprünge aufweisen, welche die Austrittsöffnung des Nebelerzeugers in Form eines Schlitzes bilden;
- – der Boden des Gehäuses des Nebelerzeugers geneigt und mit mindestens einer Öffnung zur Entleerung von Kondensat ausgestattet ist;
- – eine Ultraschallmembran als Ultraschallsprüher verwendet wird;
- – die Ultraschallmembran horizontal ausgerichtet ist;
- – die Ultraschallmembran vertikal ausgerichtet ist;
- – das Mittel für die Impulsversorgung einer Flüssigkeit so gestaltet ist, dass die Flüssigkeit in Tropfen- oder Strahlform auf die Ultraschallmembran (2) gebracht wird;
- – das Mittel für die Impulsversorgung einer Flüssigkeit mindestens ein Rohr für die Bereitstellung einer Flüssigkeit umfasst, wobei besagtes Rohr mit dem Reservoir für eine Flüssigkeit verbunden ist oder mit einer Flüssigkeitsversorgungsleitung über eine Rohrleitung und/oder einen Kanal verbunden ist;
- – das Mittel zur Impulsversorgung einer Flüssigkeit des Weiteren eine Steuereinheit zum Steuern der Impulsversorgung einer Flüssigkeit umfasst;
- – das Mittel zur Impulsversorgung einer Flüssigkeit mindestens eine Pumpe zum Pumpen einer Flüssigkeit in das Rohr zur Impulsversorgung einer Flüssigkeit umfasst;
- – die Ultraschallmembran auf einer Seite eine Flüssigkeit in einem Kanal, der das Rohr zur Impulsversorgung einer Flüssigkeit und das Reservoir verbindet, kontaktiert und wobei diese so gestaltet ist, dass sie in Oszillation versetzt werden kann zum Zwecke der Sicherstellung des Pumpens einer Flüssigkeit aus dem Reservoir in das Rohr;
- – das Mittel für die Ausgabe des Nebels einen Ventilator zur Verabreichung von Luft in das Gehäuse des Nebelerzeugers über seine Einlassöffnung umfasst.
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Im Unterschied zu analogen Lösungen realisiert die beanspruchte Erfindung eine Impulsversorgung einer Flüssigkeit auf einen Ultraschallsprüher in Form von kleinen Dosierungen (Tropfen, Strahlen und dergleichen) zum Zweck der Nebelbildung.
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Eine Impulsversorgung hat die folgenden Vorteile:
- 1) die Gleichförmigkeit des aus dem Erzeuger austretenden Nebelstroms wird verbessert, was ein realeres Bild gewährleistet, wenn auf den Nebel ein Lichtstrom projiziert wird;
- 2) die Abmessungen des Nebelgenerators werden reduziert, da nur eine minimale Menge einer Flüssigkeit in dem Verteilergebiet des Nebelerzeugers vorliegt, wodurch eine Flüssigkeit nicht das Nutzvolumen des Verteilergebiets belegt und folglich das Verteilergebiet nur minimale Abmessungen aufweisen muss. Minimale Abmessungen des Nebelerzeugers gewährleisten eine flexible Anordnung der gesamten Vorrichtung;
- 3) die Betriebsstabilität des Erzeugers wird verbessert, da eine auf dem Ultraschallsprüher (Membran) zur Verfügung gestellte Flüssigkeit die Membran nicht vor der Verteilung direkt kontaktiert und nicht bei Betrieb der Membran erwärmt wird;
- 4) die Menge an Ansammlungen auf dem Ultraschallsprüher (insbesondere auf dem vertikal angeordneten) wird verringert, was seine Lebensdauer verlängert, da Ultraschallsprüher nicht in dauernden Kontakt mit dem gesamten Volumen der Flüssigkeit sind;
- 5) Kosten werden verringert, da keine Mittel für die Aufrechterhaltung des Füllstands erforderlich sind um die Vorrichtung zur Simulation des Flammeneffekts zu betreiben;
- 6) alle auf die Sprüher kommenden Flüssigkeiten können versprüht werden. D. h. dass nach dem Ausschalten des Systems zur Simulation des Flammeneffekts keine Flüssigkeit enthalten ist, in der sich potentiell Mikroorganismen ausbreiten können.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei:
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1 eine Gesamtansicht der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
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2 eine Draufsicht der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
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3 eine Schnittdarstellung entlang der unteren Grenze der horizontalen Ebene des Vorrichtungsradiators gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
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4 die Vorrichtungsheizung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
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5 die Rückansicht der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
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6 eine Innenansicht des Nebelerzeugergehäuses der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
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7 eine Gesamtansicht der Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
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8 den Nebelerzeuger der Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
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9 and 10 eine Gesamtansicht der Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform zeigen;
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11 eine Draufsicht der Vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt;
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12 und 13 eine spezielle Ausführungsform der Ultraschallmembran und Mittel zur Impulsversorgung einer Flüssigkeit zeigen (Gesamtansicht und Draufsicht).
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Die Bezugszeichen in den Figuren werden wie folgt bezeichnet:
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Nebelerzeuger
- 2
- Ultraschallsprüher für eine Flüssigkeit (Membran)
- 3
- Nebel
- 4
- Einlassöffnung des Nebelerzeugers
- 5
- Einlassschlitz des Nebelerzeugers
- 6
- Mittel für die Ausgabe des Nebels (Ventilator)
- 7
- Radiator
- 8
- Lichtquelle
- 9
- aerodynamische Elemente (Rippen) des Radiators
- 10
- Austrittsöffnung des Nebelerzeugers
- 11
- Vorsprung des Nebelerzeugergehäuses
- 12
- Vorsprung des Radiators
- 13
- Boden des Nebelerzeugergehäuses
- 14
- Ablauföffnung des Nebelerzeugergehäuses
- 15
- simuliertes Kohlebett
- 16
- simulierte Holzscheite
- 17
- Trägerplatte
- 18
- Rohr zur Impulsversorgung einer Flüssigkeit auf die Membranen
- 19
- Einlassarmatur des Nebelerzeugers
- 20
- Auslassarmatur des Nebelerzeugers
- 21
- Gehäuse der Flammensimulationseinheit
- 22
- Verteiler
- 23
- Lichtquellenträger
- 24
- Trennwand
- 25
- Flüssigkeitsreservoir
- 26
- Abdeckung des Flammensimulationseinheitgehäuses
- 27
- Boden des Flammensimulationseinheitgehäuses
- 28
- Pumpe für eine Flüssigkeit
- 29
- Kontrollpanel
- 30
- Rohrleitung (Schlauch)
- 31
- Kanal für die Bereitstellung einer Flüssigkeit.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Die Vorrichtung zur Simulation eines Flammeneffekts gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung (1–6) verwendet ein modulares Konzept und umfasst den Nebelerzeuger (1), dessen Gehäuse ein Streubehälter ist. Das Gehäuse des Nebelerzeugers (1) beherbergt einen oder mehrere Ultraschallflüssigkeitssprüher (2) in Form von Ultraschallmembranen von piezokeramischen Radiatoren. Die Ultraschallmembran (2) ist in dem Gehäuse des Nebelerzeugers (1) vertikal ausgerichtet und so angeordnet, dass ein dabei erzeugter Nebelstrom ein maximal mögliches Volumen des Gehäusebehälters füllt. Ein Beispiel einer solchen Anordnung kann die Anordnung in einem Behälterende sein. Die Ultraschallmembran (2) ist für den Betrieb im Erzeugungsmodus des Nebels (3) angepasst, wenn sie die impulsversorgte (gesprühte) Flüssigkeit in Form von Tropfen oder Strahlen aus einem (nicht gezeigten) Flüssigkeitsreservoir oder mittels einer Rohrleitung (Wasserleitung) erhält. Besagte Versorgung wird durch (nicht dargestellte) Steuerung und Flüssigkeitspräzisionsversorgungsmittel gewährleistet.
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Das Erzeugergehäuse hat einen mit der Einlassöffnung (4) ausgerichteten langen schmalen Schlitz (5) um das Gehäuse mit Luft mit schwachen positiven Druck zu versorgen, die durch das Mittel (6) für die Ausgabe des Nebels in Form eines Ventilators bereitgestellt wird.
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Als Abdeckung für das Nebelerzeugergehäuse wird ein flacher Radiator (7) verwendet, dessen äußere (obere) Oberfläche mit Lichtquellen (8) versehen ist, z. B. in Form von Licht abstrahlenden Dioden, die eine LED-Hintergrundbeleuchtung in einer vorbestimmten Anordnung, die Flammen ähnelt, ist und, bei Bedarf, mit (in den Figuren nicht dargestellten) Heizelementen versehen ist. Der Radiator (7) ist zur Abführung von Wärme von den Licht abstrahlenden Dioden und Heizelementen (sofern installiert) vorgesehen, genauso wie für die Erwärmung der in das Gehäuse kommenden Luft, um aufsteigende Konvektionsströme des erzeugten Nebels (3) zu bilden. Die untere Seite des Radiators (7) kann aerodynamische Elemente (Platten, Lamellen) (9) für eine bessere Übertragung der Wärme auf die in das Gehäuse zugeführte Luft aufweisen, als auch für die Bildung von Luftströmungen, im Inneren des Gehäuses, in einer erforderlichen Anordnung, die es erlaubt eine maximale Menge an Nebel (3) durch die zugeführte Luft zu erfassen.
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Das Gehäuse des Nebelerzeugers (1) ist ebenfalls mit einer Austrittsöffnung (10) in Form eines Schlitzes für den Austritt des Nebels (3) ausgestattet. Besagte Öffnung (10) kann sowohl in dem Radiator (7) selbst, als auch durch eine unvollständige Abdeckung des Nebelerzeugerbehältergehäuses durch den Radiator (7) (d. h. aufgrund einer Verschiebung bzw. Versetzung des Radiators) gebildet sein. Insbesondere wird der Schlitz der Austrittsöffnung (10) durch die Vorsprünge (11) und (12) gebildet, die strukturelle Teile des Gehäusebehälters des Erzeugers (1) und des Radiators (7) sein können und dazu dienen, den Nebelstromfluss aus dem Behälter gerichtet herauszuführen, genauso wie dazu, mehr Hitze abzuführen. Diese Vorsprünge (11, 12) können den Anwender ebenfalls vor der Wirkung der direkten Strahlung der Lichtquellen schützen.
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Der Boden (13) des Gehäuses des Nebelerzeugers (1) kann in Längs- oder Tranversalrichtung geneigt sein und in seinem unteren Teil eine oder mehrere Ablauföffnungen (14) zum Abführen einer Flüssigkeit (Kondensatentleerung) aufweisen.
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Während des Betriebs der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform wird eine dispergierte (versprühte) Flüssigkeit (Wasser oder andere Flüssigkeit, die geeignet ist einen Nebel zu bilden) durch die (nicht dargestellten) Impulsversorgungsmittel in mikroskopischen Dosen auf eine oder mehrere Membranen (2) Nebel(3)-bildend in Form von suspendierten Mikrotröpfchen (Aerosol) präzise aufgebracht. Der Nebel (3) wird durch einen durch die Mittel (6) zur Ausgabe des Nebels (ein Ventilator) durch die Einlassöffnung (4) und länglichen Schlitz (5) erzeugten Luftstrom aufgenommen und verlässt den Behälter durch die Austrittsöffnung (10). Ein durch die auf dem Radiator (7) angeordneten Lichtquellen (8) erzeugter Lichtstrom wird durch die den Behälter verlassenen Teilchen des Nebels (3) gestreut, wodurch der Effekt eines simulierten Flammenflackerns erzielt wird. Die von den Lichtquellen (8) (und durch Heizelemente) produzierte Wärme wird zum Radiator (7) übertragen, der zusätzlich einen Luftstrom erwärmt der das Gehäuse des Nebelerzeugers (1) passiert, wodurch sicher gestellt wird, dass sich durch Konvektion am Ausgang des Nebelerzeugers (1) aufsteigende Aerosolflüsse formieren, was wiederum den Flammenbewegungseffekt erzeugt und die Flammenhöhe visuell erhöht.
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Die Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung (7 und 8) hat ein abnehmbares bzw. demontierbares Konzept. 7 zeigt eine künstliche Brennstoffschicht, die ein Kohlebett (15) und darauf angeordnete Holzscheite (16) in dem Feuerraum simuliert. Einer der simulierten Holzscheite enthält den Nebelerzeuger (1) der beanspruchten Vorrichtung, wie in 8 gezeigt.
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Der Boden (13) des Gehäuses des Nebelerzeugers (1), der als Träger dient, ist mit Ultraschallsprühern (2) für eine Flüssigkeit in Form von Membranen ausgestattet, die durch eine Trägerplatte (17) fixiert sind und die Membrane (2) an den Boden (13) drückt. Die Verdampfungsoberfläche der Membrane (2) ist horizontal ausgerichtet. Das Gehäuse des Nebelerzeugers (1) beherbergt Mittel zur Impulsversorgung einer Flüssigkeit auf die Membrane (2), wobei besagte Mittel als mit dem Flüssigkeitsreservoir verbundene Röhren (18) oder als Rohrleitungen mittels Kanälen ausgebildet sind (nicht dargestellt). Der Boden des Gehäuses des Nebelerzeugers ist mit einer Einlassöffnung (4) mit einer Einlassarmatur/Einlassstutzen (19) ausgestattet, zum Zweck der Verabreichung von Luft unter Verwendung eines (nicht dargestellten) Mittels zur Ausgabe von Nebel, genauso wie mit der Austrittsöffnung (10) mit einer Auslassarmatur (20) zum Zwecke der Ausspeisung einer Luft-Nebel-Mischung.
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Während des Betriebs der Vorrichtung wird ähnlich zu der ersten Ausführungsform eine Flüssigkeit (Wasser) als Tropfen durch eine (nicht dargestellte) Pumpe von dem Reservoir auf die Ultraschallmembranen (2) unter Verwendung einer Impulsversorgungsmittels (Röhren (18)) über Kanäle bereitgestellt. Die Membranen wandeln die auf sie treffenden Flüssigkeitstropfen in Nebel um, der sich in dem Innenraum des Nebelerzeugers ansammelt, der als simulierter Holzscheit (16) ausgebildet ist. Über die Einlassarmatur (19) wird von dem (nicht dargestellten) Ventilator in das Gehäuse des Nebelerzeugers (1) Luft eingebracht, die Luft geht durch die Auslassarmatur (20), nimmt den Nebel mit und bildet Kondensat. Dann geht die Luft-Nebel-Mischung in einen (nicht dargestellten) Verteiler von dem aus die Mischung gleichmäßig durch die Schlitze in einen Raum oberhalb der simulierten Holzscheite geht und die Flammen unter Verwendung von (nicht dargestellten) Lichtquellen simuliert werden. Kondensat, welches in dem Verteiler eingetreten ist, wird zurück in das Wasserreservoir über eine mit einem Schlauch versehene Öffnung zurückgeführt.
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Die Vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung (9–11) hat ein modulares Konzept. 9 zeigt eine künstliche Brennstoffschicht, die ein Kohlebett (15) und Holzscheite (16) simuliert unter denen die Flammensimulationseinheit angeordnet ist.
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Die Flammensimulationseinheit (10–11) umfasst das Gehäuse (21) und den Nebelerzeuger (1) mit den Ultraschallmembranen (2), welcher auf den Gehäuse angeordnet ist, den Verteiler (22), das Mittel für die Ausgabe des Nebels (ein Ventilator) (6), und die Lichtquellen (Hintergrundbeleuchtungslampen) (8), die auf dem Träger (23) befestigt sind. Das Gehäuse (21) der Flammensimulationseinheit ist durch eine horizontale Trennwand (24) in zwei Bereiche aufgeteilt (die Gehäuseendwand ist der Einfachheit halber in 10 nicht dargestellt). Der obere Teil des Gehäuses bildet ein Reservoir (25) für eine Flüssigkeit und ist oben durch eine Abdeckung (26) geschlossen. Der untere Teil des Gehäuses (21) der Simulationseinheit beherbergt auf seinem Boden die elektronischen und mechanischen Komponenten der Vorrichtung, wobei besagte Komponenten zwei Schlauchpumpen (28) und einen die Flüssigkeitsversorgungskontrolleinheit bildenden Satz an Kontrollpanelen (29) umfasst. Die Pumpen (28) sind mit dem Reservoir (25) für eine Flüssigkeit und dem Gehäuse des Nebelerzeugers (1) über Rohrleitungen (Schläuche) verbunden. Der Ventilator (6) ist direkt an dem Gehäuse des Nebelerzeugers befestigt um seine Betriebseffizienz zu verbessern. Der Verteiler (22) ist so an dem Nebelerzeuger angeordnet, dass seine Öffnung oberhalb der Lichtquellen (8) angeordnet ist.
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Im Betrieb der Vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform wird eine Flüssigkeit (Wasser oder eine andere geeignete Flüssigkeit) aus dem Reservoir (25) durch die Pumpen (28) über die Rohrleitungen als mikroskopische Dosen (Tröpfchen) auf die den Nebel bildenden Membranen (2) gebracht. Der Ventilator (6) bringt Luft in das Gehäuse des Nebelerzeugers (1), die den Nebel mitnimmt und über die Öffnung in dem Verteiler (22) entweicht, von den Lampen (8) von unten beleuchtet wird und nach oben durch eine Öffnung in dem simulierten Brennstoffbett geht und dabei den Flammeneffekt bewirkt.
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Gemäß den obigen Ausführungsformen der Vorrichtung können die für die Bildung des Nebels (3) bestimmten Ultraschallmembranen (2) als Pumpen für die Zufuhr der Flüssigkeit an ihre Oberfläche verwendet werden. In einer der Ausführungsformen (12–13) ist die Membran (2) in dem Gehäuse des Nebelerzeugers (1) angeordnet, so dass eine seiner Seiten (die Oberseite der Membran (2) in 12) eine offene Oberfläche für die Bildung des Aerosols hat, und die andere Seite (die Unterseite der Membran (12) in 12) den Mitteln zur Bereitstellung einer Flüssigkeit zugewandt ist. In diesem Fall umfassen die Mittel für die Bereitstellung einer Flüssigkeit die Einlassarmatur (19) und das Rohr (18) für die Bereitstellung einer Flüssigkeit auf der Membran, wobei besagte Armatur und besagtes Rohr durch einen internen Kanal (31) verbunden sind um einen direkten Kontakt der Flüssigkeit mit der unteren Oberfläche der Membran (2) sicher zu stellen. Ebenfalls sind die Einlassarmatur (19) und das Rohr (18) mit entsprechenden (nicht dargestellten) Rückschlagventilen ausgestattet um einen Rückfluss einer Flüssigkeit zu verhindern.
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Während des Betriebs dieser Anordnung oszilliert die Membran (2) in vertikaler Richtung (wie in 12). Wenn sich die Membran (2) nach oben bewegt wird eine bestimmte Menge einer Flüssigkeit über die Einlassarmatur (19) eingezogen und in dem internen Kanal (31) gehalten. Danach bewegt sich die Membran (2) nach unten und das in dem Kanal (31) befindliche Flüssigkeitsvolumen wird aufgrund des an dem an der Armatur (19) angeordneten Rückstoßventils zur Verhinderung des Rückflusses einer Flüssigkeit in den Kanal (18) gedrängt. Wenn sich die Membran (2) erneut nach oben bewegt verhindert das Rückstoßventil an dem Rohr (18) den Rückfluss der Flüssigkeit aus dem Rohr (18) zurück in den internen Kanal (31). Das durch die Membran (2) übertragene Flüssigkeitsvolumen wird durch die Steuerung und Präzisionsversorgungssysteme kontrolliert.
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Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung
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Um den Flammensimulationseffekt zu bewirken wird die Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform (1–6) mit einer vertikal ausgerichteten Membran verwendet, auf welche eine Flüssigkeit (Wasser) über eine Röhre mit einer Fließgeschwindigkeit von 50 bis 100 mL/h als Tropfen impulsversorgt wird. Die Oszillationsfrequenz der Membran beträgt 1,5–1,8 MHz. Es lässt sich die Bildung eines gleichmäßigen und langzeitstabilen feinen Nebelstroms beobachten. Es lässt sich des Weiteren feststellen, dass sich der Nebel am effizientesten dann bildet, wenn der nächste Flüssigkeitstropfen erst auf die Membran trifft, wenn der vorherige Tropfen bereits von der Membran verdampft ist, d. h. wenn der nächste Tropfen einer im Wesentlichen trockenen Membran zugeführt wird. In Bezug auf dieses Merkmal wird ein Rückmeldesystem realisiert, das den aktuellen Status auf der Membran kontrolliert und reagiert wenn die Membran trocken ist.
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Aufgrund der trägen Wirkung der Pumpen in den Mitteln zur Bereitstellung einer Flüssigkeit werden Situationen detektiert, wenn ein Flüssigkeitsstrom an Stelle eines Tropfens der Membran zugeführt wird. Dieses Phänomen führt nicht dazu, dass die Eigenschaften des Nebels beeinträchtigt werden. In einem solchen Fall fließt die überschüssige Flüssigkeit von der Membran und wird über die Auslassöffnung abgelassen.
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Ausführungsbeispiel 2 der Erfindung
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Die Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform (8) wird mit einer horizontalen Membran verwendet, der eine Flüssigkeit (Wasser) als Ströme mit einer Fließgeschwindigkeit von etwa 100 mL/h impulszugeführt wird. Die Oszillationsfrequenz der Membran beträgt 1,6 MHz. Überschüssige, nicht verdampfte Flüssigkeit wird von der Membran aufgrund deren Oszillation abgeführt. Wie in Beispiel 1 ist eine effiziente Ausbildung eines gleichmäßigen und langzeitstabilen Nebelstroms zu beobachten.
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Diese Tests zeigen somit, dass eine Impulsversorgung einer Flüssigkeit in Form von einzelnen Tropfen oder Strömen auf entweder eine horizontale Membran oder eine vertikale Membran ermöglicht einen langzeitstabilen und gleichmäßigen Strom an feinen Nebel zu bilden, der eine noch realistischere Flammensimulation gewährleistet im Vergleich zu bekannten analogen Lösungen, bei denen eine Membran in beständigen Kontakt mit einer Flüssigkeit, beispielsweise eingetaucht in eine Flüssigkeit, ist.
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Die oben beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtung sind zum Zwecke der Veranschaulichung beispielhafter möglicher Konstruktionen bereitgestellt, ohne auf eine Einschränkung des Umfangs der beanspruchten Erfindung abzuzielen. Beliebige Kombinationen der obigen Konzepte, genauso wie andere Ausführungsformen von Vorrichtungsanordnungen sind innerhalb der Gesamtheit der wesentlichen Merkmale gemäß der beanspruchten Erfindung möglich.
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Der Kern der Erfindung sei nachfolgend noch einmal kurz zusammengefasst:
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen für elektrische Feuer, insbesondere eine Vorrichtung die einen Flammeneffekt simuliert.
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Die Vorrichtung umfasst einen Nebelerzeuger (1) mit einem Gehäuse mit einer Austrittsöffnung (10) für Nebel (3); mindestens einen Ultraschallsprüher (2) für eine Flüssigkeit zum Erzeugen von Nebel (3), der in dem Gehäuse angeordnet ist; Mittel zur Impulsversorgung der Flüssigkeit auf den Ultraschallsprüher (2) des Nebelerzeugers (1); Mittel (6) für die Ausgabe des Nebels (3) über die Austrittsöffnung (10) des Nebelerzeugers; mindestens eine Lichtquelle (8), die den aus der Austrittsöffnung (10) des Nebelerzeugers austretenden Strom des Nebels (3) beleuchten kann um die Simulation des Flammeneffekts zu gewährleisten. Der damit einhergehende technische Effekt ist eine verbesserte Gleichförmigkeit eines gebildeten Nebelstroms, kleinere Abmessungen der Vorrichtung, verbesserte Betriebsfestigkeit und geringere Kontaminationen des Erzeugers.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- GB 512481 [0005]
- GB 2395550 [0006]
- WO 2006027272 [0007]
- US 8413358 [0008]
- RU 137598 [0009]
