(19)
(11) EP 0 382 107 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
16.08.1990  Patentblatt  1990/33

(21) Anmeldenummer: 90102044.6

(22) Anmeldetag:  02.02.1990
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)5F24B 1/19, F24B 1/193
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE DE FR GB IT LU NL

(30) Priorität: 09.02.1989 CH 441/89

(71) Anmelder: HAUSKAMINBAU AKTIENGESELLSCHAFT VADUZ
FL-9490 Vaduz (LI)

(72) Erfinder:
  • Schädler, Norbert
    CH-4104 Oberwil (CH)

(74) Vertreter: Fillinger, Peter, Dr. 
Dr. P. Fillinger Patentanwalt AG, Gotthardstrasse 53 Postfach 6940
8023 Zürich
8023 Zürich (CH)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Cheminéeeinsatz


    (57) Der Cheminéeeinsatz dient der Verbesserung der Verbrennung. Er weist eine durch mindestens drei Punkte definierte Auflage­ebene (9) auf, mit der er auf den Cheminéeboden (1) aufgestellt wird und ist mit einem Luftkanal (2) versehen. Dessen Luft­austrittende (5) ist mit Abstand über der Auflageebene (9) angeordnet, derart dass es im Zentrum eines Cheminéefeuers angeordnet werden kann, wogegen das Lufteintrittende (3) ausserhalb des Cheminéefeuers liegt. Zur weiteren Verbesse­rung kann ein Rahmen mit Abstand um den Luftkanal angeordnet sein um die Kerntemperatur zu verbessern und zu erhalten bzw. um eine Abkühlung zu verhindern und um die Verbrennungsluft besser zu führen.




    Beschreibung


    [0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Cheminéeein­satz zur Verbesserung der Verbrennung.

    [0002] Der Begriff Cheminée bezeichnet eine offene Feuerstelle, über der ein Kamin für den Rauchabzug vorhanden ist. Cheminées ge­hören zu den ursprünglichen Heizeinrichtungen in Wohnräumen und sind seit Jahren als Zweitheizung im gehobenen Wohnungsbau gebräuchlich. Bei solchen Cheminées kann der Zug ungenügend sein (infolge Luftmangel, zu kleinem Kaminquerschnitt, zu geringer Kaminhöhe, etc.), so dass das Holz zu langsam bzw. unvollständig verbrennt oder ein Teil der Rauchgase in den Wohnraum austritt anstatt durch den Kamin abzuströmen. Um den ungenügenden Zug eines fertiggestellten Cheminées zu verbessern sind verschiedene Cheminéeeinsätze (wie z.B. Feuerroste) bekannt geworden, die teilweise zu einer Verbesserung beitragen können, in den meisten Fällen aber nicht genügen. Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen Cheminéeeinsatz zu schaffen, der auch bei Cheminées mit einem ausgesprochen schlechten Zug, aus welchen Gründen auch immer, die Verbrennung des Holzes wesentlich verbessert und den Austritt von Rauch­gasen in den Raum verhindert.

    [0003] Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe gelöst durch die kenn­zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

    [0004] Durch die Erfindung wird unter anderem die primäre Verbrennungs­luft vorgewärmt, wodurch sich im Verbrennungszentrum höhere Temperaturen einstellen. Durch die hohe Hitzeentwicklung im Zentrum werden die Rauchgase vollständiger verbrannt und da­durch der Schadstoffanteil reduziert. Die höheren Verbrennungs­temperaturen bewirken gleichzeitig, dass die Rauchgase sowie die Umgebungsluft thermisch beschleunigt werden, was einer­seits einen guten Rauchabzug gewährleistet und anderseits einen thermischen Unterdruck erzeugt, der das Nachströmen der Ver­brennungsluft begünstigt. Die Wärmerückgewinnung wird ver­bessert und der Holzverbrauch kann entsprechend reduziert werden.

    [0005] Anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung wird die Er­findung beispielsweise erläutert. Es zeigen:

    Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungs­beispiels eines Cheminéeeinsatzes,

    Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungs­beispiels,

    Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungs­beispiels,

    Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines vierten Ausführungs­beispiels,

    Fig. 5 eine perspektivische Exploxionsdarstellung eines fünften

    Ausführungsbeispiels,

    Fig. 6 eine Frontansicht zu Fig. 5,

    Fig. 7 eine Seitenansicht zu Fig. 6 und

    Fig. 8 eine Draufsicht auf die Fig. 6 und 7.



    [0006] Der Cheminéeeinsatz gemäss Fig. 1 ist unter dem nicht darge­stellten Kaminabzug auf den Cheminéeboden 1 gelegt. Er weist einen Luftkanal 2 auf, dessen horizontaler Abschnitt 2′ aus einem im Querschnitt U-förmig gebogenen Blech 8 besteht, der auch nach unten durch eine Blechwand geschlossen sein kann, im dargestellten Ausführungsbeispiel aber durch den Cheminée­boden 1 abgeschlossen ist. Der Luftkanal 2 weist ein offenes Lufteintrittende 3 auf. An seinem inneren Ende ist er mit einem nach oben wegführenden, kaminartigen Stutzen 4 versehen, der das Luftaustrittende 5 bildet. Mit Abstand zum Luftaus­trittende 5 ist ein Deckel 6 vorgesehen, der durch einzelne Stifte 7 fest mit dem Stutzen 4 verbunden ist und einen Luft­austrittschlitz 8 frei lässt. Der Luftkanal 2 muss neben dem Luftaustrittende 5 wenigstens ein Lufteintrittende 3 aufweisen. Mehrere Lufteintrittenden sind möglich, z.B., wenn zwei oder drei horizontale, auf dem Cheminéeboden 1 aufliegende Ab­schnitte 2′ T- oder kreuzförmig zum Stutzen 4 führen. Das Lufteintrittende 3 (bzw. weitere Lufteintrittenden) und das Luftaustrittende 5 müssen in horizontaler Erstreckung so weit auseinander liegen, dass das Luftaustrittende 5 im Kern eines Feuers angeordnet werden kann, wogegen das Lufteintrittende 3 ausserhalb des Bereichs des Feuers liegen muss, damit es weder durch das Brennmaterial, noch durch Glut oder Asche ver­stopft werden kann. Weiter muss sicher gestellt sein, dass das Luftaustrittende 5 sich in genügendem Abstand über der Auflageebene 9 des Cheminéeeinsatzes befindet, damit es im Kern eines Feuers angeordnet und gehalten werden kann.

    [0007] Im vorliegenden Fall wird der Abstand des Luftaustrittendes 5 vom Cheminéeboden 1 sowie dessen Lage in einem Feuer durch den U-förmig gebogenen, horizontalen Abschnitt 2′ gesichert, der eine genügende Standfestigkeit aufweist. Eine weitere Verbesserung der Lagesicherung und der verbrennungsfördernden Wirkung des Cheminéeeinsatzes wird (wie später mit Bezug auf die Fig. 4 bis 8 beschrieben) durch einen mit dem Luftkanal 2 fest verbundenen, in der Draufsicht rechteckigen Rahmen erreicht, in dem das Brennholz aufgeschichtet und das Feuer entfacht wird.

    [0008] Der Cheminéeeinsatz gemäss Fig. 2 weist im wesentlichen eine pyramidenstumpfförmige Schale 10 auf, die sich nach oben ver­breitert. In der Bodenmitte befindet sich eine kreisrunde Durchbrechung 3, an die ein oben offener Stutzen 4 anschliesst. Der Stutzen 4 bildet den Luftkanal 2 und die Durchbrechung 3 das Lufteintrittende. Das obere Stutzenende ist das Luft­austrittende 5. Das Brennmaterial wird in der Schale 10 auf­geschichtet und das Feuer darin entfacht. Das Luftaustritt­ende 5 kommt dabei im wesentlichen in den Kern des Feuers zu liegen.

    [0009] Die Schale 10 steht auf zwei parallelen bügelförmigen Füssen 10, welche die Auflageebene 9 bilden und den Schalenboden in genügendem Abstand vom Cheminéeboden 1 halten, damit dem Luft­kanal 2 aus der Umgebung genügend primäre Verbrennungsluft zuströmen kann. Ein Schutz des Luftaustrittendes 5 gegen ein­fallende Glut oder Asche ist hier nicht vorgesehen und nicht erforderlich. Soweit Glut und Asche in den Luftkanal 2 fällt, häuft sie sich darunter auf dem cheminéeboden 1 und kann, wenn sie den Lufteintritt behindern sollte, mit einem zwischen den Füssen 11 hindurchzuschiebenden Feuerhaken oder Stocher entfernt werden. Die Schale 10 kann an einer oder mehreren ihrer geneigten Seitenwände mit Durchbrechungen 12 für sekun­däre Verbrennungsluft versehen sein.

    [0010] Da die Schale 10 u.a. die Funktion hat, das Lufteintrittende gegen das Feuer abzuschirmen ist die Höhe der Füsse 11 und jene des Stutzens 4 so zu wählen, dass das Luftaustrittende 5 in die Mitte des Feuers zu liegen kommt und der Zutritt primärer Verbrennungsluft möglichst unbehindert ist. Die Schale 10 umgrenzt bei längerem Feuern den sich um das Luftaustritt­ende 5 bildenden Gluthaufen. Die durch den Luftkanal 2 direkt dem Gluthaufen zufliessende primäre Verbrennungsluft bewirkt dort eine vergleichsweise hohe Kerntemperatur. Durch diese wird das Abströmen der Rauchgase und das Nachsaugen primärer Verbrennungsluft begünstigt und es kann auch nicht vollständig getrocknetes Holz mühelos verbrannt werden. Die geneigten Seitenwände 10 haben eine günstige Lenkung der sich daran erwärmenden sekundären Verbrennungsluft zur Folge, wodurch sich der Flammenkamm des Feuers zwiebelartig gegen den Rauch­abzug einschnürt. Die hohe Temperatur erzeugt zudem eine ent­ sprechend hohe Rauchgasgeschwindigkeit, welche den Kaminabzug bzw. den Rauchabzug verbessert.

    [0011] Das Beispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich vom vorangehenden nur in der Form der Schale 10, welche von oben gesehen konkav gewölbt erscheint. Sie steht mit vier Füssen 11 auf dem Cheminée­boden 1, die sie in für den Luftzutritt zureichendem Abstand halten. Im übrigen ist die Funktionsweise dieselbe. Die Stirn­seiten der Schale 10 können (wie gezeigt) offen oder mit ge­raden Stirnwänden geschlossen sein.

    [0012] Gemäss dem Beispiel nach Fig. 4 kann das Luftaustrittende 5 des Luftkanals 2 während der ganzen Dauer eines Feuers durch einen in der Draufsicht rechteckigen Rahmen 13 in oder nahe dessen Kern gehalten werden. In diesem wird das Brennholz auf­geschichtet und das Feuer entfacht. Der Rahmen 13 umgrenzt den sich bei längerem Feuern bildenden Gluthaufen und hält das Luftaustrittende 5 des als Rohr gestalteten Luftkanals 2 in oder nahe dem Kern eines Feuers. Der Luftkanal 2 erstreckt sich diametral durch den Rahmen 13. Dessen Frontseite wird durch eine Wand 14 in Form eines ebenen Blechs gebildet, das mit einer Ausnehmung 15 versehen ist, in die der Luftkanal 2 mit seinem ersten Lufteintrittende 3 mündet. Weitere Durch­brechungen 16 dienen dem frontseitigen Sekundärluftzutritt zum Feuer. Die Seitenwände 17 bestehen aus zwei von aussen gesehen konkaven Blechen, die mit der Frontwand 14 fest ver­bunden sind. Die Rückseite des Rahmens 13 wird durch eine zur Frontwand 14 parallele Rückwand 18 gebildet, deren Enden mit den Seitenwänden 17 verbunden sind und deren Mitte eine Durch­brechung 12′ aufweist in der das zweite Lufteintrittende 3′ des Luftkanals 2 mündet. Die Seitenwände 17 wie auch die Front- und Rückwand 14 bzw. 18 sind an ihrer Unterseite mit fussartigen Distanzhaltern 19 versehen, welche zwischen dem Rahmen 13 und dem Cheminéeboden 1 schmale Luftzutrittschlitze 20 frei lassen. Die von aussen gesehen konkav gewölbten Seiten­wände 17 haben auch hier vorteilhafte Wirkung auf Vorwärmung und Lenkung der sekundären Verbrennungsluft.

    [0013] Zwischen dem Beispiel nach den Fig. 5 bis 8 und jenem in Fig. 4 bestehen im wesentlichen zwei Unterschiede. Erstens, der Rahmen 13 und der Luftkanal 2 sind nicht fest miteinander ver­bunden. Der Rahmen 13 kann von dem auf dem Cheminéeboden 1 aufliegenden Luftkanal 2 abgehoben bzw. über diesen gestellt werden. Zweitens, der Luftkanal 2 weist vier aus U-förmig abgekanteten Blechen gebildete, kreuzförmig gegen die Mitte laufende, horizontale Abschnitte 2′, 2˝, 2‴ und 2IV auf, die gegen den Cheminéeboden 1 offen (bzw. durch diesen be­grenzt) sind und je ein Lufteintrittende 3, 3′, 3˝ bzw. 3‴ bilden. Die horizontalen Abschnitte münden in der Mitte in einen vertikalen Stutzen 4 dessen Luftaustrittende 5 sich mit Abstand über dem Cheminéeboden 1 befindet und der gegen ein­fallende Asche oder Glut durch einen von Stiften 7 getragenen Deckel 6 geschützt ist. Die Wände 14, 17, 18 sind unterseitig mit in den Luftschlitzen 20 angebrachten und dem Querschnitt der horizontalen Abschnitte des Luftkanals 2 angepassten Aus­nehmungen 21 versehen, die bei aufgesetztem Rahmen 13 die horizontalen Abschnitte 2′, 2˝, 2‴, 2IV umgreifen und den Stutzen 4 mit Bezug auf den Rahmen 13 zentrieren. Die Seiten­wände 17 sind von aussen gesehen ebenfalls konkav. Der Rahmen 13 kann aber auch pyramidenstumpfförmig nach oben verbreitert sein, analog den Wänden der Schale 10 in Fig. 2. Eine oder mehrere seiner Wände 14, 17, 18 können von runden oder schlitz­förmigen Durchbrechungen durchsetzt sein, die der Zufuhr sekundärer Verbrennungsluft dienen.


    Ansprüche

    1. Cheminéeeinsatz zur Verbesserung der Verbrennung, der eine durch mindestens drei Punkte definierte Auflage­ebene (9) aufweist, mit der er auf den Cheminéeboden (1) auf­gestellt wird, gekennzeichnet durch einen Luftkanal (2) mit einem Lufteintrittende (3) und einem Luftaustrittende (5), wobei das Luftaustrittende (5) mit Abstand über der Auflage­ebene (9) angeordnet und der Luftkanal (2) derart gestaltet ist, dass das Luftaustrittende (5) im Bereich des Zentrums eines Cheminéefeuers und das Lufteintrittende (3) ausserhalb diesem angeordnet werden kann.
     
    2. Cheminéeeinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, dass Mittel (10, 13) vorhanden sind, um das Luft­eintrittende (3) gegen das Cheminéefeuer abzuschirmen.
     
    3. Cheminéeeinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftaustrittende (5) mit einem Schutz (6) gegen herabfallende Glut oder Asche versehen ist, ohne im Betriebszustand die erhöhte Luftgeschwindigkeit infolge des thermischen Unterdrucks zu beeinträchtigen.
     
    4. Cheminéeeinsatz nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (10, 13) eine mit Füssen (11) versehene, das Cheminéefeuer aufnehmende Schale (10) aufweisen, welche die Schale (10) mit Abstand über der Auflageebene (9) halten, wobei die Schale mittig mit einer das Lufteintrittende (3) bildenden Durchbrechung versehen ist, an welche der Luft­kanal (2) vertikal nach oben anschliesst.
     
    5. Cheminéeeinsatz nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, dass die Mittel (10, 13) einen Rahmen (13) aufweisen, und dass das Luftaustrittende (5) im wesentlichen in der Mitte des Rahmens (13) angeordnet ist.
     
    6. Cheminéeeinsatz nach Anspruch 5, dadurch gekenn­zeichnet, dass das Lufteintrittende (3) an der Rahmenaussenseite mündet.
     
    7. Cheminéeeinsatz nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass am unteren Rahmenrand Lufteintrittschlitze (20) vorgesehen sind.
     
    8. Cheminéeeinsatz nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Luftkanal (2) radial­strahlig von wenigstens einer Rahmenseite zur Rahmenmitte erstreckt und ein oder mehrere Lufteintrittenden (3, 3′, 3˝, 3‴) aufweist, und dass das Luftaustrittende (5) näherungs­weise in der Rahmenmitte angeordnet ist.
     
    9. Cheminéeeinsatz nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (13) rechteckig ausgebildet ist und an einer Seite Durchbrechungen (16) für den Lufteintritt aufweist.
     
    10. Cheminéeeinsatz nach Anspruch 9, dadurch gekenn­zeichnet, dass ein Eintrittende (3) des Luftkanals (2) in der mit den Durchbrechungen (16) versehenen Rahmenseite (10) ange­ordnet ist.
     
    11. Cheminéeeinsatz nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwei gegenüberliegende Rahmen­seiten (12) aussenseitig konkav ausgebildet sind, zum Zweck, die Umgebungsluft und somit die Rauchgase gezielt in Richtung Kamin abzuweisen.
     




    Zeichnung
















    Recherchenbericht