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EP 1 617 142 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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08.08.2012 Patentblatt 2012/32 |
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Anmeldetag: 15.07.2005 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Brenner
Burner
Brûleur
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE
SI SK TR |
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Priorität: |
16.07.2004 CH 12072004
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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18.01.2006 Patentblatt 2006/03 |
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Patentinhaber: Härri, Urs |
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8840 Einsiedeln (CH) |
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Erfinder: |
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- Härri, Urs
8840 Einsiedeln (CH)
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Vertreter: Luchs, Willi |
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Luchs & Partner AG
Patentanwälte
Schulhausstrasse 12 8002 Zürich 8002 Zürich (CH) |
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Entgegenhaltungen: :
DE-U1- 20 109 633 GB-A- 152 239 US-A- 3 627 463
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DE-U1- 29 905 190 US-A- 421 543 US-A- 4 544 348
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner mit einem Brennerkörper.
[0002] Bei einem gattungsmässigen Brenner nach der Druckschrift
US-421,543 ist ein innerer Zylinder vorgesehen, der mit einem wollartigen nicht brennbaren Material
ausgestattet und mit Petrol oder einem andern flüssigen Kohlenwasserstoff-Präparat
vermischt wird. Dieses Petrol oder ähnliches steigt dann durch die seitliche Perforierung
bei dem Zylinder zusammen mit der zirkulierenden Luft an der Aussenwand hoch, vermischt
sich mit der zirkulierenden Luft und strömt anschliessend nach oben zu dem eigentlichen
Brenner, wo dieses Luft-Petrol-Gemisch bei den oberen Öffnungen des Brenners durchfliesst
und dann zündet. Diese Perforierung beim inneren Zylinder ist dort angeordnet, wo
sich dieser ringförmige Raum zwischen dem Zylinder und dem Behälter befindet. Der
Zylinder ist überdies an dem diesen umgebenden Behälter befestigt, wie dies in Fig.
1 mit diesen Nieten an der Unterseite des Zylinders veranschaulicht ist. Auf der Oberseite
ist beim Zylinder auch während dem Brennvorgang ein an sich wegnchmbarer Deckel aufgesetzt,
der mit Öffnungen für den Austritt von Dämpfen versehen ist. Dieser Deckel deckt nur
diesen Zylinder ab, nicht jedoch den Luftzufuhrkanal. Mit diesem Brenner ergibt sich
damit insgesamt ein relativ komplizierter Aufbau insbesondere wegen diesem notwendigerweise
separaten Brenner oben auf dem Behälter.
[0003] Auch bei dem Brenner nach der Druckschrift DE-Gbm-A-299 05 190 ist eine Mineralwollc
oder ähnlichem in dem Füllrohr enthalten, welche dann mit einem Brennspiritus gefüllt
wird. Es ist weder eine Luftzirkulation generell noch eine solche in dem als Standrohr
vorgesehenen unteren Teil bei diesem Kerzenbrenner vorgesehen.
[0004] Mit der Erfindung soll ein neuartiger Brenner geschaffen werden, der sich im Freien,
aber auch im Hausinnern aufstellen lässt, eine lange Brenndauer hat, als Notbeleuchtung
dienen kann oder auch dekorative Zwecke erfüllt.
[0005] Die Erfindung ist dadurch gelöst, dass eine mit einem selbstbrennenden Medium gefüllte
Dose in eine zentrale Öffnung des Brennerkörpers eingesetzt ist, derart, dass zwischen
der Öffnung und dem Aussenumfang der Dose Abstand zur Bildung eines Luftzirkulationskanals
vorhanden ist, dass oberhalb der Dose und des Luftzirkulationskanals ein Deckel mit
einer zentralen Brennöffnung angeordnet ist, unterhalb dem eine Mischkammer gebildet
ist, und dass Luftzufuhröffnungen im Deckel und/oder in der Seitenwand des Brennerkörpers
vorhanden sind. Der Gesamtöffnungsbereich der Deckel-Luftzufuhröffnungen annähernd
gleich gross oder grösser als die zentrale Brenneröffnung ist, wobei sich auf dem
Boden des Brennerkörpers eine Zufuhröffnung für Frischluft befindet, die mit dem Luftzirkulationskanal
in Durchflussverbindung steht.
[0006] Mit dieser Brenneranordnung kann insbesondere gegenüber konventionellen Öl-Brennern
mit einem Docht eine grössere Flamme erzielt und dabei eine lang andauernde, annähernd
russfreie Flamme mit einer Dosenfüllung erzielt werden.
[0007] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- in vereinfachter Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einem erfindungsgemässen
Brenner im Längsschnitt;
- Fig. 2
- der Brenner nach Fig. 1 in Draufsicht; und
- Fig. 3
- ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Brenners im Längsschnitt.
[0008] Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemässen Brenner mit einem Brennerkörper 1, der beispielsweise
aus Beton, Stahl, Holz oder Glas bestehen kann. In diesen Brennerkörper 1 ist eine
mit einem selbstbrennenden Medium gefüllte Dose 2 eingesetzt. Der Doseninhalt kann
ein handelsübliches Feuergel 3, das Alkoholgase abgibt, oder ein anderes flüssiges
oder auch ein festes selbstbrennendes Medium sein.
[0009] Zwischen einer zentralen Öffnung 1a des Brennerkörpers 1 und dem Aussendurchmesser
der Dose 2 besteht ein breiter gleichmässiger (bspw. ca. 1 cm) Luftzirkulationskanal
5. Auf dem Boden des Brennerkörpers 1 befindet sich eine Zufuhröffnung 6 für Frischluft,
die mit dem Luftzirkulationskanal 5 in Durchflussverbindung steht. Damit ist auch
eine Kühlung der Dose 2 gewährleistet, so dass sich diese mit der Zeit nicht zu stark
erwärmt. Ausserdem kann eine Trocknung des gegebenenfalls mit Feuchtigkeit oder Wasser
beaufschlagten Luftzirkulationskanals 5 erreicht werden.
[0010] Auf der Oberseite ist ein über der Dose 2 angeordneter Deckel 7 vorhanden, der auch
den Luftzirkulationskanal 5 begrenzt. Das Material des Deckels 7 ist vorzugsweise
rostfreier Stahl. Im Deckel 7 befinden sich mehrere, mit der Aussenluft in Verbindung
stehende Öffnungen. Es handelt sich vorzugsweise um mehrere halbrunde, randoffene
Luftzufuhröffnungen 8, deren Gesamtöffnungsbereich annähernd gleich gross oder grösser
ist als eine zentrale Brennöffnung 9 im Deckel 7. Es soll eine möglichst optimale
Auslegung der Abmessungen der Öffnungen hinsichtlich der Brenndauer und des Russbildes
erzielt werden.
[0011] Durch Versuche hat sich herausgestellt, dass fünf randoffene Luftzufuhröffnungen
8 mit einem Durchmesser von 20 bis 40 mm und einer zentralen Brennöffnung von etwa
38 bis 60 mm besonders gute Ergebnisse erzielt werden. Auf der Unterseite des Deckels
7 bildet sich eine Brennkammer 12, in welcher sich die vom selbstbrennenden Medium
3 abgegebenen Gase mit der Luft zu einem brennbaren Gemisch vermischen, welches durch
ein Zündholz oder dergleichen entzündet werden kann. Es entsteht eine Flamme, die
im wesentlichen keine Russemissionen verursacht.
[0012] Um die Luftzufuhr über die randoffenen Luftzufuhröffnungen 8 regulieren zu können,
ist es möglich, diese Öffnungen 8 oder die Brennöffnung 9 mit einzeln oder gemeinsam
verschiebbaren Klappen (nicht dargestellt) zu versehen.
[0013] Die Luftzufuhröffnungen 8 könnten anstelle von denen im Deckel und/oder zusätzlich
auch in der Seitenwand, vorteilhaft im oberen Teil des Brennerkörpers 1 ausgebildet
sein. Auch die Zuführöffnung(en) beim Luftzirkulationskanal 5 könnte statt von unten
in der Seitenwand ausgebildet sein.
[0014] Vorteilhaft ist im unteren Teil des Brennerkörpers 1 eine Kammer 15 für ein Luftpolster
gebildet, damit es dort nicht zu einer Überhitzung kommt. Ausserdem wird auch ein
Teil der Luft von oben in die Dose geleitet, damit ein Ausgleich des Volumens des
in der Dose befindlichen festen zu dem flüssigen Pastenanteil erfolgt.
[0015] Ein solcher Brenner nach der Erfindung eignet sich auch für kleinere Cheminées, Kamine
oder ähnliches, bei welchen anstelle von Holz vorzugsweise mehrere Brenner eingesetzt
werden.
[0016] Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemässen Brenner, (die
aus Fig. 1 und 2 bekannten Teile sind wiederum mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet),
ist um die Dose 2 herum ein Ring 22 angeordnet, der einen oberen Luftzirkulationskanal
5' von einer unteren, zwischen dem Dosenumfang und der zentralen Öffnung 1a des Brennerkörpers
1 gebildeten Luftkammer 23 im wesentlichen dichtend trennt. Die Luftzufuhr zu dem
ringförmig ausgebildeten Luftzirkulationskanal 5' erfolgt über oberhalb des Ringes
22 liegende, seitliche Öffnungen 20 im Brennerkörper 1. Die untere Luftkammer 23 steht
mit einem Luftzufuhr- und Wasserablaufkanal 21 im Boden des Brennerkörpers 1 in Verbindung.
[0017] Die über die Öffnungen 20 zugeführte Luft kühlt die Dose 2 im oberen Bereich, wodurch
die Flamme während der Verbrennung des selbstbrennenden Mediums 3 aus dem oberen Dosenbereich
verkleinert wird. Sobald der Pegel des Mediums unter das Niveau des Ringes 22 absinkt,
wird durch die Verbrennung der untere Teil der Dose 2 und somit auch die Luft in der
Luftkammer 23 erwärmt. Dadurch erwärmt sich die Restflüssigkeit bzw. der Restgel in
der Dose 2, und die Abgabe von brennbaren Gasen wird entsprechend erhöht, so dass
die Flamme wieder grösser wird.
[0018] Die vorstehend beschriebene Ausführung eignet sich insbesondere für Brenner mit grossen
Dosen bzw. Kannen (z.B. 500 ml) und sorgt dafür, dass die Flamme auch nach längerer
Brenndauer (z.B. 3-4 h) nicht kleiner wird, da auch bei tieferem Flüssigkeit- bzw.
Gelpegel des Mediums durch die zusätzliche Erwärmung mehr Flüssigkeit bzw. Gel vergast
und eine ausreichende Gasmenge an die Brennöffnung 9 gelangt.
[0019] Die Höhe, in welcher der Ring 22 angeordnet ist, wird empirisch festgelegt und ist
abhängig von der Konstruktion und Beschaffenheit des Brennerkörpers 1.
[0020] Mit Vorteil ist die Dose 2, die zentrale Öffnung 1a des Brennerkörpers sowie der
Aussenumfang des Brennerkörpers 1 im Querschnitt rund ausgebildet, was jedoch nicht
zwingend notwendig ist.
[0021] Der Brennerkörper kann aus verschiedenen Materialien und Formen hergestellt sein.
So kann der Luftzirkulationskanal 5 im Querschnitt betrachtet nicht nur ringförmig,
sondern auch andersförmig ausgebildet sein kann.
1. Brenner, mit einem Brennerkörper (1) und einer in einer Öffnung (1a) des Brennerkörpers
vorhandenen, mit einem selbstbrennenden Medium (3) gefüllten Dose (2), wobei zwischen
der Öffnung (1a) und dem Aussenumfang der Dose (2) ein Abstand zur Bildung eines Luftzirkulationskanals
(5; 5') vorhanden ist und oberhalb der Dose (2) und des Luftzirkulationskanals (5;
5') ein Deckel (7) mit einer zentralen Brennöffnung (9) angeordnet ist, unterhalb
dem eine Mischkammer (12) gebildet ist, wobei der Deckel (7) mehrere randoffene Luftzufuhröff-nungen
(8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
der Gesamtöffnungsbereich der Luftzufuhröffnungen (8) annähernd gleich gross oder
grösser als die zentrale Brennöffnung (9) ist, und die Luftzirkulation im Luftzirkulationskanal
(5; 5') zur Kühlung der Dose (2) dient, wobei sich auf dem Boden des Brennerkörpers
(1) eine Zufuhröffnung (6) für Frischluft befindet, die mit dem Luftzirkulationskanal
(5) in Durchflussverbindung steht.
2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftzirkulationskanal (5) ringförmig ausgebildet ist
3. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Luftzufuhr zu dem ringförmig ausgebildeten Luftzirkulationskanal (5') der
Brennerkörper (1) mit seitlichen Öffnungen (20) versehen ist.
4. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Deckel (7) mehrere halbkreisförmige Luftzufuhröffnungen (8) mit einem Durchmesser
von 20 bis 40 mm vorhanden sind und die Brennöffnung (9) im Bereich zwischen 30 und
60 mm liegt.
5. Brenner nach einem der Ansprüche 1. bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dosendurchmesser (2) im Verhältnis zu der Dosenhöhe ca. 1.0 bis 1.2 beträgt.
6. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenntzeichnet, dass zwischen dem
Deckel (7) und der Dose (2) ein Spalt von mindestens 2 mm bis annähernd 15 mm gebildet
ist.
7. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennerkörper (1) aus Beton, Stahl oder Glas und der Deckel (7) aus rostfreiem
Stahl oder anderen nicht brennbaren Materialien besteht.
8. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die am Rand des Deckels (7) angeordneten Luftzufuhröffnungen (8) und/oder die Brennöffnung
(9) mit Schieben versehen sind, zur Veränderung ihrer wirksamen Grösse.
9. Brenner nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der seitlichen Öffnungen (20) im Brennerkörper (1) ein Ring (22) um die
Dose (2) herum angeordnet ist, der einen oberen Luftzirkulationskanal (5') von einer
unteren, zwischen dem Dosenumfang und der zentralen Öffnung des Brennerkörpers (1)
gebildeten Luftkammer (23) im wesentlichen dichtend trennt.
1. Burner, with a burner body (1) and a dose (2), which is inserted in an opening (1a)
of the burner body and filled with a self burning medium (3), whereby a space is existing
between the opening (1a) and the outer circumference of the dose (2), and a cap (7)
with a central burner opening (9) is arranged above the dose (2) and the air circulation
channel (5; 5'), below of it a mixing chamber (12) is formed, whereby the cap (7)
having several air supply openings (8), characterized in that the entire opening space of the air supply openings (8) is approximately with the
same size or larger than the burner opening (9), and the air circulation in the air
circulation channel (5; 5') serves for cooling the dose (2), whereby a supplying hole
(6) for fresh air is arranged on the bottom of the burner body (1), which is in discharge
flow-through with the air circulation channel (5).
2. Burner according to claim 1, characterized in that the air circulation channel (5) is formed ring-shaped.
3. Burner according to claim 1, characterized in that the burner body (1) is provided with lateral openings (20) for the air supply to
the ring-shaped formed air circulation channel (5').
4. Burner according to any one of the claims 1 to 3, characterized in that several semi-circle air supply openings (8) with a diameter of 20 to 40 mm in the
cap (7) are existing and the burner opening (9) is in the range between 30 and 60
mm.
5. Burner according to any one of the claims 1 to 4, characterized in that the diameter of the dose (2) amounts in relation to the height of the dose approximately
1.0 till 1.2.
6. Burner according to any one of the claims 1 to 5, characterized in that a space of at least 2 mm until nearly 15 mm is formed between the cap (7) and the
dose (2).
7. Burner according to any one of the claims 1 to 6, characterized in that the burner body (1) is made of concrete, steel or glass, and the cap (7) is made
of stainless steel or other not burnable materials.
8. Burner according to any one of the claims 1 to 7, characterized in that the air supply openings (8), arranged at the boundary of the cap (7), and/or the
burner opening (9) are provided with sliders for changing their effecting size.
9. Burner according to any one of the claims 3 to 8, characterized in that a ring (22) surrounding the dose (2) is arranged below the lateral openings (20)
in the burner body (1), which in essential sealing divide an upper air circulation
channel (5') from a lower formed air chamber (23) between the periphery of the dose
and the central opening of the burner body (1).
1. Brûleur, comprenant un corps (1) de brûleur et une boite (2) présente dans une ouverture
(1a) du corps de brûleur et emplie d'un milieu (3) auto-inflammable, une distance
pour la formation d'un canal (5; 5') de circulation d'air étant présente entre l'ouverture
(1a) et le pourtour extérieur de la boîte (2) et, au-dessus de la boite (2) et du
canal (5; 5') de circulation d'air, est disposé un couvercle (7) ayant une ouverture
(9) centrale de combustion, couvercle en dessous duquel est formée une chambre (12)
de mélange, le couvercle (7) ayant plusieurs ouvertures (8) d'apport d'air ouvertes
vers le bord, caractérisé en ce que
toute la zone d'ouverture des ouvertures (8) d'apport d'air a une dimension à peu
près égale ou supérieure à celle de l'ouverture (9) centrale de combustion et la circulation
d'air dans le canal (5; 5') de circulation d'air sert à refroidir la boîte (2), une
ouverture (6) d'apport d'air frais qui est en communication avec le canal (5) de circulation
d'air se trouvant sur le fond du corps (1) du brûleur.
2. Brûleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le canal (5) de circulation d'air est de forme annulaire.
3. Brûleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (1) de brûleur est pourvu d'ouvertures (20) latérales pour l'apport d'air
au canal (5') de circulation d'air constitué de manière annulaire.
4. Brûleur suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, dans le couvercle (7), il y a plusieurs ouvertures (8) hémicirculaires d'apport
d'air d'un diamètre de 20 à 40 mm et l'ouverture (9) de combustion a une dimension
comprise entre 30 et 60 mm.
5. Brûleur suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le diamètre (2) de la boite par rapport à la hauteur de la boîte est d'environ 1,0
à 1,2.
6. Brûleur suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un intervalle d'au moins 2 mm à à peu près 1,5 mm est formé entre le couvercle (7)
et la boite (2).
7. Brûleur suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le corps (1) du brûleur est en béton, en acier ou en verre et le couvercle (7) est
en acier inoxydable ou en d'autres matériaux non combustibles.
8. Brûleur suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les ouvertures (8) d'apport d'air disposées au bord du couvercle (7) et/ou l'ouverture
(9) de combustion sont munies de coulisseaux pour la modification de leur grandeur
efficace.
9. Brûleur suivant l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que, en dessous des ouvertures (20) latérales du corps (1) du brûleur, un anneau (22)
est monté tout autour de la boîte (2), anneau qui sépare d'une manière sensiblement
étanche un canal (5') supérieur de circulation d'air d'une chambre (3) d'air inférieure
formée entre le pourtour de la boite et l'ouverture centrale du corps (1) du brûleur.
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