EP2129968B1 - Abzugsfreier kamin für das russfreie abbrennen eines feuermittels zur generierung einteiliger feuerwände - Google Patents

Abzugsfreier kamin für das russfreie abbrennen eines feuermittels zur generierung einteiliger feuerwände Download PDF

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EP2129968B1
EP2129968B1 EP08715498.5A EP08715498A EP2129968B1 EP 2129968 B1 EP2129968 B1 EP 2129968B1 EP 08715498 A EP08715498 A EP 08715498A EP 2129968 B1 EP2129968 B1 EP 2129968B1
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EP
European Patent Office
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fuel
fireplace
wick
stainless steel
burning
Prior art date
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EP08715498.5A
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Inventor
Kai Schumann
Volker Hausmann
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Kaminfabrik Schumann und Hausmann GbR
Original Assignee
Kaminfabrik Schumann und Hausmann GbR
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Publication date
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C5/00—Stoves or ranges for liquid fuels
    • F24C5/02—Stoves or ranges for liquid fuels with evaporation burners, e.g. dish type
    • F24C5/04—Stoves or ranges for liquid fuels with evaporation burners, e.g. dish type wick type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D3/00—Burners using capillary action
    • F23D3/02—Wick burners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/03082—Wick made of specific material, e.g. ceramic

Definitions

  • fireplaces are devices that serve for heating. For some time, they have been used in particular because of their subtle - the eyes hardly incriminating - lighting and the flames game.
  • the fireplace of the prior art consists of an enclosed by masonry or iron plates, completely in the wall or partially protruding from the same space in which burns the fuel or the fire on a grate. During the firing process, combustion gases, soot and particulate matter are produced, which essentially escape directly into the chimney.
  • Closed fireplaces are a technical development of open fireplaces with a high efficiency, which is realized by convection or water.
  • the firebox is enclosed with closed fireplaces by a refractory pane, preferably a glass, to the fireplace room.
  • the air ducts of fresh air and flue gas are optimized in the closed fireplaces.
  • the double-walled side debris, the grate and the flue gas pockets in the combustion chamber are water-cooled, whereby the water can act as an energy source.
  • the heated water is preferably passed through a heating network in living rooms and used there for heating or hot water.
  • the traditional fireplaces consist of a ventilation grille, a cornice, tile and plastering material, the shelf, the base parts, the recirculating air opening, the undercounter, the fireplace insert, the sim part, tile and plaster lintel, the apron part, the insulation board and possibly the ornamental tiles.
  • the resulting flame image was unsatisfactory because many flames were generated side by side, moving fast and high, and thus did not meet the fire safety regulations. Furthermore, the fuel or the fuel was used up quickly and the shells warped very strong and were very hot. Due to the high temperatures, the fuel continued to burn heavily even after extinguishing the flames, creating a danger of deflagration.
  • document DE 1 451 384 describes a burner in which liquid fuel is transported through a plurality of wicks in an annular groove. Each wick is arranged in a wick tube.
  • the object of the invention was therefore to provide a fireplace, which does not have the disadvantages of the prior art and allows a simple, safe and effective burning of fuel or fire products with long burning time and high security.
  • a chimney comprising a stainless steel tub having a fire agent, which is operatively connected to fiber cords or fiberglass tape and wherein the firing agent is selected from the group comprising bioalcohol, Brenngel or ethanol or high-percentage alcohol, wherein in the sense alcoholic solution of the invention is more than 40%, more than 50%, more than 60%, more than 70%, in particular more than 80%, more preferably 90% and most preferably more than 95% or more than 97%, 98%, 99% alcohol.
  • Actively connected in the sense of the invention means that the fiber cords or the fiberglass tape are able to transport the fire agent, for example alcohol, in such a way that at the location where the fire agent is ignited - preferably at the end of the wick, the on or at the firing surface is positioned - a substantially soot-free flame is formed, over which a safe and effective burning of the fire agent is possible.
  • the fiber cords may be preferable, for example, for the fiber cords to extend to the bottom of the stainless steel tub or to protrude only so deeply that they dip into or touch the firing means or are positioned in the vicinity of the firing means, such that the firebox is picked up is possible.
  • the fiber cords or the fiberglass not dive directly into the fire, but not, for example, just in this not protrude, would not speak within the meaning of the invention that fiber cords and fire means are connected - rather, in this case, the situation that Fiber cords or fiberglass tape are operatively connected to the fire agent.
  • the fiber cords or the fiber wicks the number determines the transport amount of ethanol or other fuels, transport the transported amount of fuel in a range, for example, in FIG. 3 is described as wick cover / fixation. This is preferably essentially one above the Tanks positioned gutter, in which the wick protrudes from the tank into the wick cover area. This area is part of the dome according to the invention.
  • the upper part of the dome is preferably designed as an elongated trough in which ceramic fiber mats, for example, are preferably positioned, which receive the fuel material transported by the wicks so that the burning of a fire agent or fuel material is possible over these ceramic fiber mats. Accordingly, in the preferred embodiment of the invention, this range is in FIG. 3 Also referred to as Abbrenn Design.
  • the flue-free chimney according to the invention comprises a stainless steel pan and a wick system comprising at least two domes having at least one wick, the domes forming at the end remote from the stainless steel pan a firing surface for the firing agent and the fire agent comprises alcohol and / or fuel gel.
  • the domes of the fireplace according to the invention are positioned in rows on the stainless steel pan with a distance of 5 to 150 mm between two domes. The mentioned preferred embodiments allow the formation of a uniform Flame image, which controlled, with high safety and long burning time and quiet burns.
  • the wick or wicks are in a dome, which is designed essentially as a tube, led into the Abbrenn operation (see FIG. 3 and FIG. 2 ).
  • these domes are formed as a wick system comprising at least two domes, preferably at least 5, more preferably 5 to 20 domes comprising a wick system.
  • This wick system may preferably be constructed so that there is a distance of 5 cm between the domes in particular.
  • the above-mentioned wicks are guided so that they supply the glass fiber mat or the ceramic fiber mat, which is preferably incombustible, with firing means from the tank.
  • the ceramic fiber mat covers the wicks.
  • the wicks may be any fiber or other capillary material, including glass and metal fibers capable of transporting, for example by capillary action, a fire agent such as ethanol to the burning site or to the vicinity of the burn-off area.
  • a fire agent such as ethanol to the burning site or to the vicinity of the burn-off area.
  • the term proximity in this case means that the wick is still led to the burning surface so far that an efficient and safe burning of the fire agent is possible.
  • the teaching according to the invention can also be understood as a combination invention in which several elements interact to achieve overall technical success, the elements interacting functionally, resulting in a surprising effect.
  • the above-mentioned, structurally united by the invention elements work towards a common goal, ie they cooperate. They influence and complement each other and thus bring about the overall success of a surprisingly safe, effective and largely soot-free burning of a fire agent.
  • This uniform technical success is based on the effects of the constructively connected elements, it is, so to speak, the staple of the combination.
  • the prior art did not give the person of ordinary skill in the art any idea of having the elements according to the invention interact.
  • the ceramic fiber mat or glass mat or glass wadding can be safely and efficiently supplied with fuel via a dome or wick system, if the individual domes have a distance of preferably 5 to 150 mm and the tank length of the stainless steel tub has a length of 30 to 20,000 mm.
  • the wick preferably does not burn away and thus is not a wear agent in this preferred embodiment.
  • the fireplace according to the invention has the advantage that with him a one-piece flame can be generated, which burns calm and wavy and controlled. Since the fireplace has no wearing parts, it guarantees a high level of safety. Due to the combination of stainless steel tub, fiberglass tape and bio-alcohol and / or Brenngel takes place surprisingly a very long burning time, with only low temperatures in the stainless steel tub, which may be preferably designed as a tank arise.
  • the flame is designed in the fireplace according to the invention so that it can be easily deleted with a lid or commercial water sprayer / atomizer, the flame immediately - without explosion or risk of deflagration - is re-ignitable.
  • the stainless steel tub may be formed in a preferred embodiment as a dense tank with a positive or negative pressure opening. These stainless steel trays can be positioned variably in length so that 20 m long, uniformly acting flames can be produced.
  • the heat released into the living space amounts to approx. 1 to 2 kW per l / h per stainless steel tub or tank.
  • the tanks are designed so that they are still easy to transport even with a residual content.
  • fiber cords or fiber wicks can be determined by the exact number of individual fiber cords, which amount of fuel is transported as a fire, such as ethanol.
  • the fiber cords are preferably covered in the region of the Abbrenn preparation with glass fiber cords or mats, which are substantially 1 mm to 10 mm thick. This configuration of the glass fiber cords or the ceramic mats, a surprisingly good fixation of the cords and seal is achieved; Furthermore, this embodiment allows a particularly long burning time.
  • fiber-braided glass fiber walls can also be used in the wick system.
  • the said agents are preferably non-burning agents and can absorb and transport such amounts of bio-alcohol or fuel, so that a new and single flame image can be created.
  • the resulting exhaust gases which arise in the clean combustion, consist essentially only of water and carbon dioxide, so that the fireplaces invention can be placed in any room without smoke extraction. If a usual wick of woven textile material is used according to the prior art, no sufficient amounts of fuel or fire means are transported or this burns down completely, so that toxic gases. Furthermore, after the extinguishing and repeated lighting of the flame, there is a deflagration of escaping residual gases. With fiber-braided fiberglass ribbons and / or fiber cords as a wick in particular, the flame pattern can be increased or reduced almost arbitrarily with the shape remaining the same.
  • sealing cords were used as a wick, which were previously known in the art only for sealing of furnace doors, such as the preferred for the cover and seal ceramic fiber mat, which is preferably used for thermal insulation. It was surprising that such sealing cords, especially if they are designed as a fiber-braided fiberglass tape and / or fiber cords, are used as a vertical wick and also absorb the required larger amounts of fuel, if the flame was ignited and not so large amounts in non-burning flame let the fuel or fuel degas that there is a risk of deflagration. The wick caused the flame to burn calmly, forming a one-piece fire wall, thus eliminating the danger of fires from adjacent materials.
  • the fireplace according to the invention is a closed, elongated, substantially rectangular pan, which has openings at its upper cover - preferably around 10 mm with a distance of preferably 50 mm - on which the dome preferably with Abbrenn design separated from the tank sitting.
  • the separation surprisingly prevents the temperature transfer to the tank.
  • the preferred distance is 3 cm.
  • the fiber wicks extend.
  • the fuel is transported from the tank into the small burn-off area.
  • Stainless steel is a poor conductor of heat, so the part of the dome that connects the tank and the fuel surface is made with a low surface area.
  • the hot surface transfers only low temperatures to the tank.
  • the wicking fibers are fixed by covering with a ceramic fiber or mat and the dome is sealed. As a result, emerging gases can no longer escape uncontrollably and the flame does not burn into the tank.
  • the exhaust gas In the unlit, so-called cold state only a saturation of the wick takes place and the exhaust gas is reduced to a harmless minimum. If the fireplace is not working - d. H. if no flame is burning, therefore, hardly any gaseous bio-alcohol or any other fuel is released into the environment. In contrast to the known chimneys, not so much gaseous fuel diffuses into the immediate environment of the chimney that deflagration can occur. The o. G. So the minimum of the exhaust gas refers to an amount that is below what would be required for a deflagration. This amount may vary depending on the chimney, fuel used, temperature, humidity or oxygen content of the environment.
  • the bioalcohol according to the invention is preferably about 99% highly filtered agar-alcohol or commercial high-percentage ethanol (98%) for a particularly realistic flame play.
  • the alcohol, in particular bioalcohol is preferably mixed with a minimum amount of bittering agent in order to render it unsuitable for consumption.
  • the bioalcohol may be, for example, pure ethanol.
  • the fireplace according to the invention may be designed so that it can be introduced into an elongated, horizontal recess of a room wall.
  • the fireplace according to the invention would preferably have only an extension of a few, for example, 10 cm in width as well as in height, with a certain safety distance above the flame or the flames must be considered.
  • the To design the fireplace so that it is the size of a classic fireplace with a height and a width of 1 to 2 m or more.
  • the invention also relates to the use of the fireplace for the flammable burning of a fuel. It further relates to the use of the fireplace to generate a safe flame image, preferably of one-piece fire walls.
  • the advantageous embodiments of the invention have at least one or more of the advantages mentioned.
  • the example is based on three figures ( Fig. 1 . 2 and 3 ) explained.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen abzugsfreien Kamin zum verpuffungsfreien Abgasen eines Feuermittels oder Brennstoffes (= Brennmittels), und die Verwendung des Kamins zur Generierung einteiliger Feuerwände.
    Kamine sind Vorrichtungen, die zum Heizen dienen. Seit einiger Zeit werden sie insbesondere wegen ihrer dezenten - die Augen kaum belastenden - Beleuchtung und des Flammenspiels verwendet. Der Kamin des Standes der Technik besteht aus einem von Mauerwerk oder Eisenplatten umschlossenen, vollständig in der Wand liegenden oder teilweise aus derselben hervorspringenden Raum, in welchem das Brennmaterial bzw. das Feuermittel auf einem Rost verbrennt. Während des Brennprozesses entstehen Verbrennungsgase, Ruß und Feinstaub, die im wesentlichen direkt in den Schornstein entweichen. Da zahlreiche Kamine offene Kamine sind, dringen die Verbrennungsgase, der Ruß und der Feinstaub aber auch in die direkte und weitere Umgebung eines Kamins.
    Bei dem offenen Kamin wirkt das Feuer direkt durch Wärmestrahlung. Die Heizwirkung von offenen Kaminen ist begrenzt. Derartige offene Kamine sind aber in milden Klimaten, zunehmend jedoch auch in Design-geprägten Wohnungen Nord- und Mitteleuropas sehr beliebt, weil der Anblick des Feuers den Eindruck der Wohnlichkeit hervorruft.
  • Geschlossene Kamine sind eine technische Weiterentwicklung der offenen Kamine mit einem hohen Wirkungsgrad, der über Konvektion oder Wasser realisiert wird. Der Feuerraum wird bei geschlossenen Kaminen durch eine feuerfeste Scheibe, bevorzugt eine Glasscheibe, zum Kaminzimmer abgegrenzt. Die Luftführungen von Frischluft und Rauchgas sind in den geschlossenen Kaminen optimiert. Bei wasserführenden Kamineinsätzen gilt, dass die doppelwandigen Seitenreste, der Feuerrost und die Rauchgastaschen im Feuerraum wassergekühlt sind, wobei das Wasser als Energieträger wirken kann. Das erwärmte Wasser wird bevorzugt über ein Heizungsnetz in Wohnräume geleitet und dient dort zum Heizen oder zur Heißwasserversorgung. Die traditionellen Kamine bestehen aus einem Lüftungsgitter, einem Obersims, Kachel- und Putzmaterial, dem Regal, den Sockelteilen, der Umluftöffnung, dem Untersims, dem Kamineinsatz, dem Simsteil, Kachel- und Putzsturz, dem Schürzenteil, der Dämmplatte und ggf. den Zierkacheln.
  • Insbesondere das "Nachrüsten" von bereits bestehendem, beispielsweise Neubauwohnraum mit Kaminen bereitet Schwierigkeiten, da diese oft nicht an die erforderlichen Schornsteine angeschlossen werden können, da neuere Wohnbauten diese nicht mehr in ausreichender Anzahl oder gar nicht besitzen. Aus diesem Grunde wurden so genannte Deko-Kamine, aber auch Elektrokamine entwickelt. Elektrokamine weisen ein Elektrofeuer mit Echtflammeffekt auf. Diese Feuer sollen von überzeugender Ästhetik sein und die Illusion eines realen Feuers bieten. Derartige Kamine konnten sich aber beim Verbraucher aufgrund ihrer zahlreichen Nachteile nicht durchsetzen, da die Verbraucher echte Flammen mit einem ausgeprägten Flammenbild wünschen. Um diese Nachteile zu beheben, wurden abzugsfreie Kamine mit echten Flammen, aber ohne den erforderlichen Schornsteinanschluss entwickelt. Solche Kamine werden wahlweise mit Brenngel oder Bioalkohol betrieben. Derartige Kamine brennen mit echter Flamme, benötigen aber keinen Schornsteinanschluss; sie besitzen aber zahlreiche Nachteile. Da die Kamine des Standes der Technik mehrere Verschleißteile besitzen, sind sie nicht ausreichend sicher für den Betrieb innerhalb von Räumen. Es ist in ihnen technisch außerdem nicht möglich, einteilige Flammen zu generieren, die außerdem ruhig und wellenförmig brennen, insbesondere wenn diese Flammen eine Breite von 50 cm oder mehr aufwesen sollen, z. B. bei zusammengestellten Kaminen bis auf 20 m Flammenbreite und mehr. Vor allem ist die Brenndauer auch bei großem Einsatz von Ethanol oder Methanol sehr begrenzt. Es ist weiterhin nicht möglich, in den Kaminen des Standes der Technik ein kontrolliertes Abbrennen der Feuermittel bzw. des Brennmaterials zu ermöglichen. Nachteilhafterweise erwärmt sich der Kamin des Standes der Technik aufgrund des Feuers sehr stark, so dass umfangreiche Brandschutzvorschriften beachtet werden müssen. Nach dem Löschen des Feuers ist dieses nicht sofort wieder anzündbar, da es keinen Schutz gegen mögliches Verpuffen oder Explodieren von entweichenden brennbaren Gasen gibt. Das Abbrennen des Feuers direkt im Brennstoffbehälter erwärmt nachteilhafterweise den gesamten Brennstoff so stark, dass dieser nach dem Löschen eine Gefahr darstellen kann, da der noch vorhandene Brennstoff weiter stark abgast, was bei einem erneuten Anzünden bzw. bei Funkenschlag oder ähnlichem zu einer Explosion oder Verpuffung führen kann. Dies gilt umso mehr, da auch im kalten Zustand so viel Alkohol kontinuierlich abgast - insbesondere durch die große Öffnung der Brennkammer -, dass die Gefahr der Explosion oder Verpuffung auch in diesem Falle besteht.
    Es hat weiterhin Versuche im Stand der Technik mit länglichen Schalen gegeben, die die Brennmittel umfassen, um die o. g. Nachteile zu beseitigen. Das entstandene Flammenbild war nicht zufriedenstellend, da viele Flammen nebeneinander generiert wurden, die sich schnell und hoch bewegten und demgemäß den Brandschutzbestimmungen nicht genügten. Weiterhin war der Brennstoff bzw. das Brennmittel schnell aufgebraucht und die Schalen verzogen sich sehr stark und wurden sehr heiß. Durch die hohen Temperaturen gaste der Brennstoff auch nach dem Löschen der Flammen sehr stark, wodurch eine Verpuffungsgefahr bestand.
  • Dokument DE 1 451 384 beschreibt einen Brenner, bei dem flüssiger Brennstoff durch mehrere Dochte in eine ringförmige Rinne transportiert wird. Jeder Docht ist in einem Dochtrohr angeordnet. Aufgabe der Erfindung war es daher, einen Kamin bereitzustellen, der die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist und ein einfaches, sicheres und effektives Abbrennen von Brennmaterial bzw. Feuermitteln mit langer Brenndauer und hoher Sicherheit ermöglicht.
    Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch einen Kamin, der eine Edelstahlwanne aufweisend ein Feuermittel umfasst, die mit Faserschnüren oder Glasfaserband wirkverbunden ist und wobei das Feuermittel ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Bioalkohol, Brenngel bzw. Ethanol oder hochprozentigen Alkohol, wobei im Sinne der Erfindung hochprozentiger Alkohol jede alkoholische Lösung ist, die mehr als 40%, mehr als 50%, mehr als 60%, mehr als 70%, insbesondere mehr als 80%, besonders bevorzugt 90% und ganz besonders bevorzugt mehr als 95% bzw. mehr als 97%, 98%, 99% Alkohol umfasst. Wirkverbunden im Sinne der Erfindung heißt, dass die Faserschnüre oder das Glasfaserband in der Lage sind, das Feuermittel, beispielsweise Alkohol, so zu transportieren, dass an dem Ort, an welchem das Feuermittel entzündet wird - bevorzugt am Ende des Dochtes, der auf oder an der Abbrennfläche positioniert ist - eine im wesentlichen rußfreie Flamme entsteht, über die ein sicheres und effektives Abbrennen des Feuermittels möglich ist. Hierzu kann es beispielsweise bevorzugt sein, dass die Faserschnüre bis auf den Boden der Edelstahlwanne reichen oder aber nur so tief in diese hineinragen, dass sie in das Feuermittel eintauchen oder dieses berühren oder so in die Nähe des Feuermittels positioniert sind, dass eine Aufnahme des Feuermittels möglich ist. Insbesondere wenn die Faserschnüre oder das Glasfaserband nicht direkt in das Feuermittel eintauchen, sondern beispielsweise nur knapp in dieses nicht hineinragen, würde man im Sinne der Erfindung nicht davon sprechen, dass Faserschnüre und Feuermittel verbunden sind - vielmehr liegt in diesem Falle die Situation vor, dass Faserschnüre bzw. Glasfaserband mit dem Feuermittel wirkverbunden sind. Bevorzugt ist es, dass die Faserschnüre bzw. die Faserdochte, deren Anzahl die Transportmenge an Ethanol oder anderen Brennstoffen festlegt, die transportierte Brennstoffmenge in einem Bereich transportieren, der beispielsweise in Figur 3 als Dochtabdeckung/Fixierung beschrieben ist. Hierbei handelt es sich bevorzugt im wesentlichen um eine oberhalb des Tanks positionierte Rinne, in die der Docht von dem Tank kommend in den Dochtabdeckungsbereich hineinragt. Dieser Bereich ist erfindungsgemäße ein Teil des Domes. Der obere Teil des Domes ist bevorzugt als längliche Wanne ausgestaltet, in welcher beispielsweise bevorzugt Keramikfasermatten positioniert sind, die das von den Dochten transportierte Brennmaterial aufnehmen, so dass über diesen Keramikfasermatten das Abbrennen eines Feuermittels bzw. Brennmaterials möglich ist. Demgemäß ist dieser Bereich in der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung in Figur 3 auch als Abbrennfläche bezeichnet.
  • Die Erfindung betrifft also einen abzugsfreien Kamin nach Anspruch 1. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der erfindungsgemäße abzugsfreie Kamin eine Edelstahlwanne und ein Dochtsystem aus mindestens zwei mindestens einen Docht aufweisenden Domen, wobei die Dome an dem von der Edelstahlwanne abgewandten Ende eine Abbrennfläche für das Feuermittel bilden und das Feuermittel Alkohol und/oder Brenngel umfasst.
    In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Dome des erfindungsgemäßen Kamins reihenförmig auf der Edelstahlwanne mit einem Abstand von 5 bis 150 mm zwischen zwei Domen positioniert. Die genannten bevorzugten Ausführungsformen erlauben die Bildung eines einheitlichen Flammenbildes, welches kontrolliert, mit hoher Sicherheit und langer Brenndauer sowie ruhig brennt.
  • Der Docht bzw. die Dochte werden in einem Dom, der im wesentlichen als Rohr ausgebildet ist, in die Abbrennfläche geführt (siehe Figur 3 und Figur 2).
  • Wie in der bevorzugten Ausführungsform gemäß Figur 2 ersichtlich, sind diese Dome als Dochtsystem ausgebildet, welches mindestens zwei Dome umfasst, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt 5 bis 20 Dome, die ein Dochtsystem umfassen. Dieses Dochtsystem kann bevorzugt so aufgebaut sein, dass zwischen den Domen insbesondere ein Abstand von 5 cm besteht.
  • Durch die bevorzugt 5 bis 20, ganz besonders bevorzugt 10 bis 20 Dome werden die oben genannten Dochte geführt, so dass sie die Glasfasermatte bzw. die Keramikfasermatte, welche bevorzugt unbrennbar ist, mit Feuermitteln aus dem Tank versorgen.
  • Bevorzugt deckt die Keramikfasermatter die Dochte ab. Bei den Dochten kann es sich um alle Fasern oder anderes kapillares Material handeln, so auch Glas- und Metallfasern, die in der Lage sind, beispielsweise über Kapillarwirkung ein Feuermittel wie Ethanol zum Abbrennort oder in die Nähe der Abbrennfläche zu transportieren. Der Begriff der Nähe bedeutet in diesem Falle, dass der Docht noch so weit an die Abbrennfläche geführt wird, dass ein effizientes und sicheres Abbrennen des Feuermittels möglich ist.
  • Die erfindungsgemäße Lehre kann demgemäß auch als Kombinationserfindung aufgefasst werden, bei der mehrere Elemente zur Erreichung eines technischen Gesamterfolges zusammenwirken, wobei die Elemente funktionell wechselwirken, so dass ein überraschender Effekt entsteht. Die oben genannten, durch die Erfindung konstruktiv vereinigten Elemente wirken auf ein gemeinsames Ziel hin, d. h. sie kooperieren. Sie beeinflussen und ergänzen sich gegenseitig und führen so den Gesamterfolg eines überraschend sicheren, effektiven und weitestgehend rußfreien Abbrennen eines Feuermittels herbei. Dieser einheitliche technische Erfolg beruht auf den Wirkungen der konstruktiv verbundenen Elemente, er ist sozusagen die Klammer der Kombination. Der Stand der Technik gab dem Durchschnittsfachmann keine Anregung, gerade die erfindungsgemäßen Elemente zusammenwirken zu lassen. Es war völlig überraschend, dass die erfindungsgemäße Kombination des Zusammenwirkens aus Tank, Docht und Dom und zusätzlich aus Dochtabdeckung und Fixierung und Ausbildung einer Abbrennfläche die Möglichkeit eröffnet, Feuermittel wie beispielsweise Alkohol mit einer sehr langen Brenndauer kontrolliert abzubrennen, wobei eine im wesentliche einteilig aussehende Flamme entsteht, die sicher und wellenförmig brennt. Es war völlig überraschend, dass ein Dochtsystem, welches über Dome realisiert wird, wobei eine Glasmatte bzw. eine Keramikfasermatte so mit Feuermitteln versorgt, dass ein kontrolliertes, langes und sicheres Abbrennen in Form einer einteiligen, wellenförmigen, im wesentlichen ruhigen Flamme ermöglicht wird. Es lag für den Fachmann nicht nahe, dass ein System aus mindestens zwei Domen, bevorzugt im wesentlichen fünf Domen, besonders bevorzugt 10 bis 20 Domen zu diesem überraschenden Effekt führt.
  • Weiterhin war es völlig überraschend, dass die Keramikfasermatte oder Glasmatte bzw. Glaswatte über einen Dom bzw. Dochtsystem sicher und effizient mit Brennmittel versorgt werden kann, wenn die einzelnen Dome einen Abstand von bevorzugt 5 bis 150 mm aufweisen und die Tanklänge der Edelstahlwanne eine Länge von 30 bis 20.000 mm beträgt. In dieser Anordnung brennt der Docht bevorzugt nicht weg und ist damit in dieser bevorzugten Ausführungsform kein Verschleißmittel.
  • Es hat sich überraschend gezeigt, dass eine Rinnenbreite von 5 bis 50 mm zu einer einteiligen Flamme führt, die besonders kontrolliert und mit überraschend langer Brenndauer abbrennt.
  • Der erfindungsgemäße Kamin hat den Vorteil, dass mit ihm eine einteilige Flamme generiert werden kann, die ruhig und wellenförmig sowie kontrolliert abbrennt. Da der Kamin keine Verschleißteile aufweist, garantiert er eine hohe Sicherheit. Aufgrund der Kombination von Edelstahlwanne, Glasfaserband und Bioalkohol und/oder Brenngel erfolgt überraschenderweise eine sehr lange Brenndauer, wobei nur geringe Temperaturen in der Edelstahlwanne, die bevorzugt als Tank ausgebildet sein kann, entstehen. Die Flamme ist bei dem erfindungsgemäßen Kamin so gestaltet, dass sie problemlos mit einem Deckel oder handelsüblichen Wassersprüher / Zerstäuber gelöscht werden kann, wobei die Flamme sofort - ohne Explosions- oder Verpuffungsgefahr - wieder anzündbar ist.
  • Die Edelstahlwanne kann in einer bevorzugten Ausführungsform als dichter Tank mit einer Über- bzw. Unterdrucköffnung ausgebildet sein. Diese Edelstahlwannen können in der Länge variabel aneinander positioniert werden, so dass 20 m lange, einheitlich wirkende Flammen erzeugt werden können. Die Wärmeabgabe in den Wohnraum beträgt pro Edelstahlwanne bzw. Tank ca. 1 bis 2 kW pro l/h. Vorteilhafterweise sind die Tanks so gestaltet, dass sie auch mit einem restlichen Inhalt noch gut transportabel sind.
  • Bei der Verwendung von Faserschnüren bzw. Faserdochten kann durch die genaue Anzahl der einzelnen Faserschnüre festgelegt werden, welche Menge des Brennstoffes als Feuermittel, wie beispielsweise Ethanol, transportiert wird. Die Faserschnüre sind im Bereich der Abbrennfläche bevorzugt mit Glasfaserschnüren oder Matten abgedeckt, die im wesentlichen 1 mm bis 10 mm dick sind. Durch diese Ausgestaltung der Glasfaserschnüre bzw. der Keramikmatten wird eine überraschend gute Fixierung der Schnüre und Dichtung erreicht; weiterhin ermöglicht diese Ausgestaltung eines besonders lange Brenndauer. Weiterhin können auch faserumflochtene Glasfaserwände in dem Dochtsystem verwendet werden. Die genannten Mittel sind bevorzugt nicht brennende Mittel und können solche Mengen an Bioalkohol oder Brenngehl aufsaugen und transportieren, so dass ein neues und einziges Flammenbild geschaffen werden kann. Die entstehenden Abgase, die bei der sauberen Verbrennung entstehen, bestehen im wesentlichen nur aus Wasser und Kohlendioxid, so dass die erfindungsgemäßen Kamine in jedem Raum ohne Rauchabzug aufgestellt werden können. Wenn ein üblicher Docht aus gewebtem Textilmaterial gemäß des Standes der Technik eingesetzt wird, werden keine ausreichenden Mengen an Brennmittel bzw. Feuermittel transportiert bzw. dieser brennt vollständig ab, so dass Giftgase entstehen. Weiterhin kommt es nach dem Löschen und wiederholten Anzünden der Flamme zu einer Verpuffung von entweichenden Restgasen. Mit insbesondere faserumflochtenen Glasfaserbändern und/oder Faserschnüren als Docht kann das Flammenbild bei gleich bleibender Form nahezu beliebig vergrößert oder verkleinert werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wurden als Docht Dichtungsschnüre verwendet, die dem Fachmann bisher nur zum Abdichten von Feuerraumtüren bekannt waren, so wie die für die Abdeckung und Dichtung bevorzugt benutzte Keramikfasermatte, die bevorzugt zur Wärmedämmung benutzt wird. Es war überraschend, dass derartige Dichtschnüre, insbesondere wenn sie als faserumflochtenes Glasfaserband und/oder Faserschnüre ausgebildet sind, als senkrechter Docht einsetzbar sind und außerdem die erforderlichen größeren Mengen an Brennmitteln aufsaugen, sofern die Flamme gezündet wurde und bei nicht brennender Flamme nicht so große Mengen des Brennmittels oder Brennstoffes abgasen lassen, dass eine Verpuffungsgefahr besteht. Der Docht führte dazu, dass die Flamme ruhig brannte und eine einteilige Feuerwand bildete und so die Gefahr von Bränden von benachbarten Materialien ausgeschlossen wurde. Es konnte weiterhin überraschend festgestellt werden, dass die höhere Sicherheit und das kontrollierte Abbrennen mit einer langen Brenndauer verbunden war und die Ausbildung von dichten Tanks mit einer Über- bzw. Unterdrucköffnung ermöglichte. Da das Feuer oberhalb des Dochtes ruhig abbrennt, werden geringere Temperaturen im Tank selber erzeugt. Nach dem Löschen der Flamme ist diese sofort wieder anzündbar, ohne dass eine Explosions- oder Verpuffungsgefahr besteht. Der erfindungsgemäße Kamin ist so auch mit Resttankinhalt gut transportabel und weist weiterhin keine Verschleißteile auf.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform stellt der erfindungsgemäße Kamin eine geschlossene, längliche, im wesentlichen rechteckige Wanne dar, die an ihrer oberen Abdeckung Öffnungen aufweist - bevorzugt rund 10 mm mit einem Abstand von bevorzugt 50 mm -, auf denen die Dome bevorzugt mit Abbrennfläche getrennt vom Tank sitzt. Die Trennung verhindert überraschend die Temperaturübertragung an den Tank. Der bevorzugte Abstand beträgt 3 cm. In den bevorzugt verwendeten Röhrchen, die dicht am Tank und an der Brennfläche befestigt sind, verlaufen die Faserdochte. Der Brennstoff wird aus dem Tank in die kleine Abbrennfläche transportiert. Edelstahl ist ein schlechter Wärmeleiter, daher wird der Teil des Doms, der Tank und Brennfläche verbindet, mit geringer Oberfläche ausgeführt. So überträgt die heiße Brennfläche nur geringe Temperaturen an den Tank. In der Brennfläche werden die Dochtfasern durch abdecken mit einer Keramikfaser oder Matte fixiert und der Dom gedichtet. Dadurch können entstehende Gase nicht mehr unkontrolliert austreten und die Flamme nicht in den Tank hineinbrennen.
  • Es war überraschend, dass diese konstruktive Anordnung ein unkontrolliertes Austreten der entstehenden Gase verhindert. Es war dem Fachmann nicht bekannt, dass durch diese Ausgestaltung der Erfindung verhindert wird, dass die Flamme in den Tank hineinbrennt.
  • Im nicht angezündeten, so genannten kalten Zustand findet nur eine Sättigung des Dochtes statt und das Abgasen reduziert sich auf ein unschädliches Minimum. Wenn der Kamin nicht in Betrieb ist - d. h. wenn keine Flamme brennt - wird daher kaum gasförmiger Bioalkohol oder ein anderes Brennmittel in die Umgebung abgegeben. Im Gegensatz zu den bekannten Kaminen diffundiert nicht so viel gasförmiges Brennmaterial in die direkte Umgebung des Kamins, dass Verpuffungen auftreten können. Das o. g. Minimum des Abgasens bezieht sich also auf eine Menge, die unterhalb dessen liegt, was für eine Verpuffung erforderlich wäre. Diese Menge kann je nach Kamin, verwendetem Brennmittel, Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder Sauerstoffgehalt der Umgebung variieren.
  • Bei dem Bioalkohol nach der Erfindung handelt es sich bevorzugt um ca. 99%igen hoch filtrierten Agar-Alkohol bzw. handelsüblichen hochprozentigen Ethanol (98%) für ein besonders realistisches Flammenspiel. Der Alkohol, insbesondere Bioalkohol ist bevorzugt mit einem minimalen Anteil an Bitterstoff versetzt, um ihn für den Verzehr ungeeignet zu machen. Bei dem Bioalkohol kann es sich beispielsweise um reines Ethanol handeln.
  • Der erfindungsgemäße Kamin kann so ausgebildet sein, dass er in eine längliche, horizontale Aussparung einer Zimmerwand eingebracht werden kann. In diesem Falle hätte der erfindungsgemäße Kamin bevorzugt nur eine Ausdehnung von wenigen, beispielsweise 10 cm in der Breite wie auch in der Höhe, wobei ein gewisser Sicherheitsabstand oberhalb der Flamme bzw. der Flammen berücksichtigt werden muss. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, den Kamin so zu gestalten, dass er der Größe eines klassischen Kamins mit einer Höhe und einer Breite von 1 bis 2 m oder mehr entspricht.
    Die Erfindung betrifft auch die Verwendung des Kamins zum verpuffungsfreien Abbrennen eines Brennmittels. Sie betrifft weiterhin die Verwendung des Kamins zur Generierung eines sicheren Flammenbildes, bevorzugt von einteiligen Feuerwänden.
  • Die anmeldungsgemäße Lehre zeichnet insbesondere in ihren bevorzugten Ausgestaltungsformen sich durch folgende Merkmale aus:
    • Abkehr vom technisch Üblichen
    • neue Aufgabenstellung
    • Vorliegen eines seit langem ungelösten dringenden Bedürfnisses für die Lösung des mit der Erfindung gelösten Problems
    • bisheriges vergebliches Bemühen der Fachwelt
    • die Einfachheit der Lösung spricht für erfinderische Tätigkeit, insbesondere da sie kompliziertere Lehren ersetzt
    • Entwicklung der wissenschaftlichen Technik ging in eine andere Richtung
    • entwicklungsstraffende Leistung
    • Fehlvorstellungen der Fachwelt über die Lösung des entsprechenden Problems (Vorurteil)
    • technischer Fortschritt, wie z. B.: Verbesserung, Leistungssteigerung, Verbilligung, Ersparnis an Zeit, Material, Arbeitsstufen, Kosten oder schwer beschaffbaren Rohstoffen, erhöhte Zuverlässigkeit, Beseitigung von Fehlern, Qualitätshebung, Wartungsfreiheit, größere Effektivität, höhere Ausbeute, Vermehrung der technischen Möglichkeiten, Bereitstellung eines weiteren Mittels, Eröffnung eines zweiten Weges, Eröffnung eines neuen Gebietes, erstmalige Lösung einer Aufgabe, Reservemittel, Alternativen, Möglichkeit der Rationalisierung, Automatisierung oder Miniaturisierung
    • glücklicher Griff, da aus einer Vielzahl von Möglichkeiten eine bestimmte gewählt wurde, deren Ergebnis nicht vorausgesagt werden konnte, daher handelt es sich um ein patentwürdigen glücklichen Griff
    • Irrtum in Entgegenhaltungen
    • junges Gebiet der Technik
    • Kombinationserfindung, d.h. mehrere bekannte Elemente werden zu einer Kombination zusammengeführt, die einen überraschenden Effekt aufweist
    • Lizenzvergabe
    • Lob der Fachwelt und
    • wirtschaftlicher Erfolg.
  • Insbesondere die vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung weisen mindestens einen oder mehrere der genannten Vorteile auf.
  • Im Folgenden soll der erfindungsgemäße Kamin anhand eines Beispiels näher erläutert werden, ohne auf dieses Beispiel beschränkt zu sein.
  • Das Beispiel wird anhand von drei Figuren (Fig. 1, 2 und 3) erläutert.
    • Legende:
    • Fig. 1:
      • Zeigt einen erfindungsgemäßen Kamin oder Brenner im Schnitt. Der Tank füllt den gesamten unteren Bereich aus und wird bis max. 80% mit dem Brennstoff, wie z.B. Ethanol, gefüllt (siehe Wellenlinie). In den Tank hinein liegen die Dochte. Der Docht besteht aus Glas oder Keramikfaserund ist am oberen Ende über die gesamte Abbrennfläche mit einem nicht brennbaren Faserdocht oder einer Matte abgedeckt und dient der Abdichtung des Doms und zur Fixierung des Dochtes.
    • Fig. 2:
      • Zeigt den Brenner oder Kamin in der Seitenansicht. Das Dochtsystem liegt bevorzugt mittig des Tanks. In den Dom wird der Docht eingeführt.
    • Fig. 3:
      • Zeigt die Vorderansicht des Brenners. Im unteren Bereich sieht man den Tank. Der obere Bereich ist der Dom-Schacht, der aufgesetzt ist. Auf den Tank aufgesetzt sieht man den Einfüllstutzen mit einem Tankverschluss. In dem Tankverschluss ist eine Bohrung von 1 mm für den Druckausgleich.

Claims (6)

  1. Abzugsfreier Kamin für das russfreie Abbrennen eines Feuermittels, wobei der Kamin eine Edelstahlwanne, ein Dochtsystem aus mindestens zwei mindestens einen Docht aufweisenden Domen umfasst, wobei eine rinnenförmige Abbrennfläche auf dem von der Edelstahlwanne abgewandten Ende der Dome positioniert ist und mindestens ein Docht durch jeweils einen Dom geführt wird, wobei der Docht in die Edelstahlwanne so hineinragt, dass er das Feuermittel aufnehmen kann und durch den Dom in die rinnenförmige Abbrennfläche leitet dadurch gekennzeichnet, dass die Dochte in der rinnenförmigen Abbrennfläche mit einer Keramikfasermatte oder Glasfaserschnüren abgedeckt sind.
  2. Abzugsfreier Kamin nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Kamin eine Edelstahlwanne und ein Dochtsystem aus mindestens zwei mindestens einen Docht aufweisenden Domen umfasst, wobei die Dome an dem von der Edelstahlwanne abgewandten Ende eine Abbrennfläche für das Feuermittel bilden und das Feuermittel Alkohol und/oder Brenngel umfasst.
  3. Kamin nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Dome reihenförmig auf der Edelstahlwanne mit einem Abstand von 5 bis 150 mm zwischen zwei Domen positioniert sind.
  4. Verwendung des Kamins nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zum im wesentlichen verpuffungsfreien Abbrennen eines Feuermittels.
  5. Verwendung nach dem vorhergehenden Anspruch zur Generierung eines sicheren Flammenbildes.
  6. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Flammenbild mindestens 1 cm, bevorzugt 50 cm bis 20 m lang ist.
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