[0001] Die vorliegenden Erfindung betrifft ein Brenngefäß für einen flüssigen Brennstoff
und insbesondere ein als Kerzennachbildung oder zum Einsatz in kerzenförmige Leuchter
geeignetes, mit einem flüssigen Brennstoff befüllbares bzw. befülltes Brenngefäß.
[0002] Als Kerzennachbildung oder zum Einsatz in kerzenförmige Leuchtkörper dienende, mit
Flüssigwachs gefüllte Brenngefäße sind bekannt. Beispielsweise beschreibt die
DE 36 00 608 A1 eine Kerzennachbildung, die ein mit Flüssigwachs gefülltes Brenngefäß aufweist. Das
Brenngefäß besteht aus einem an der Unterseite geschlossenen zylindrischen Röhrchen,
das einen an der Oberseite nach außen oder innen kegelförmig oder gerade verlaufenden
Abschluss aufweist, in dem zentrisch eine Dochtführung, insbesondere ein Dochtführungsröhrchen,
mit eingezogenem und in das Flüssigwachs reichenden Docht angeordnet ist. Ein solches
Brenngefäß kann beispielsweise in ein weißes, transparentes Kunststoffrohr eingesetzt
werden, das im Inneren eine Halterung zum Einsatz des Brenngefäßes aufweist. Bei solchen
bekannten Kerzennachbildungen sind Öffnungen im Bereich der Dochtführung sind zur
Abdichtung gegen das Auslaufen des flüssigen Brennstoffes mit einer Schicht aus Hartwachs
oder mit einer Kunststofffolie überzogen.
[0004] Es besteht ein Bedarf nach Brenngefäßen, die verbesserte Eigenschaften aufweisen.
[0005] Diese Aufgabe wird durch ein Brenngefäß gemäß Anspruch 1 gelöst.
[0006] Ausführungsbeispiele der Erfindung schaffen ein Brenngefäß mit einem zylindrischen
Brennstoffbehälter zur Aufnahme eines flüssigen Brennstoffes, wobei der zylindrische
Brennstoffbehälter an einem axialen Ende offen ist, und einer Dochtkappe, die in das
offene Ende des zylindrischen Brennstoffbehälters eingesetzt ist, wobei die Dochtkappe
einen sich nach oben verjüngenden Abschnitt aufweist, wobei eine umlaufende Wand des
zylindrischen Brennstoffbehälters nach oben über ein unteres Ende, des sich nach oben
verjüngenden Abschnitts vorsteht.
[0007] Durch die nach oben vorstehende umlaufende Wand kann, falls flüssiger Brennstoff
auf die Dochtkappe gelangt, dieser in einem beckenartigen Bereich, der durch die obere
Oberfläche des sich verjüngenden Abschnitts der Dochtkappe und die vorstehende umlaufende
Wand gebildet wird, aufgefangen werden, so dass verhindert werden kann, dass solcher
Brennstoff außen an dem zylindrischen Brennstoffbehälter hinunterfließt. Somit kann
das Brenngefäß sauber gehalten werden.
[0008] Bei Ausführungsbeispielen ist die Dochtkappe abnehmbar in das offen Ende des zylindrischen
Brennstoffbehälters eingesetzt, so dass die Dochtkappe zum Wiederbefüllen des Brennstoffbehälters
abgenommen und wieder eingesetzt werden kann. Somit kann das Brenngefäß mehrfach einsetzbar
sein.
[0009] Bei Ausführungsbeispielen weist die Dochtkappe unterhalb des sich nach oben verjüngenden
Abschnitts einen zylindrischen Abschnitt auf, der in den zylindrischen Behälter eingesetzt
ist, wobei zwischen der Wand des zylindrischen Behälters und dem zylindrischen Abschnitt
ein Fluiddurchlass gebildet ist, der einen Innenraum des zylindrischen Behälters mit
einem Bereich zwischen der vorstehenden umlaufenden Wand und dem sich nach oben verjüngenden
Abschnitt der Dochtkappe fluidisch verbindet. Ausführungsbeispiele ermöglichen somit,
dass flüssiger Brennstoff, der sich in diesem Bereich sammelt, durch den Fluiddurchlass
in den Innenraum des zylindrischen Brennstoffbehälters zurückgeführt wird.
[0010] Bei Ausführungsbeispielen kann ein solcher Fluiddurchlass auf einfache Weise durch
eine Abflachung in einer äußeren Oberfläche des zylindrischen Abschnitts der Dochtkappe
gebildet sein.
[0011] Bei Ausführungsbeispielen weist die Dochtkappe eine Entlüftungsöffnung auf, die den
Innenraum des zylindrischen Brennstoffbehälters mit der Umgebung fluidisch verbindet,
wobei die Entlüftungsöffnung oberhalb eines oberen Endes der umlaufenden Wand des
zylindrischen Behälters angeordnet ist. Es hat sich gezeigt, dass durch das Vorsehen
einer entsprechenden Entlüftungsöffnung zum einen ein gleichmäßigeres Brennverhalten
erzielt werden kann und zum anderen ein Rückfließen von flüssigem Brennstoff durch
den Fluiddurchlass zwischen dem zylindrischen Brennstoffbehälter und dem zylindrischen
Abschnitt der Dochtkappe möglich wird.
[0012] Bei Ausführungsbeispielen sind Abmessungen des Fluiddurchlasses und/oder der Entlüftungsöffnung
derart auf die Viskosität des flüssigen Brennstoffs abgestimmt, dass bei Raumtemperatur
der flüssige Brennstoff aufgrund seiner Viskosität nicht durch den Fluiddurchlass
und/oder die Entlüftungsöffnung gelangt, wenn sich der Brennstoffbehälter für kurze
Zeit nicht in seiner aufrechten Betriebsposition befindet, beispielsweise beim Anzünden
des Brenngefäßes. Somit kann ohne eine weitere Abdichtung ein Auslaufen von flüssigem
Brennstoff auch dann verhindert werden, wenn das Brenngefäß kurzzeitig nicht in der
dafür bestimmten Ausrichtung positioniert ist. Bei Ausführungsbeispielen ist eine
zusätzliche Abdichtung des Brenngefäßes nicht vorgesehen.
[0013] Bei Ausführungsbeispielen mündet der sich nach oben verjüngende Abschnitt der Dochtkappe
in einen zylindrischen Dochtführungsabschnitt der Dochtkappe, wobei der zylindrische
Dochtführungsabschnitt einen Dochtführungskanal mit einer oberen Dochtöffnung aufweist,
wobei die Entlüftungsöffnung in einem Abstand von der Dochtöffnung angeordnet ist.
Durch eine solche Anordnung kann verhindert werden, dass die Entlüftungsöffnung von
durch die Dochtöffnung austretendem flüssigen Brennstoff verschlossen wird.
[0014] Bei Ausführungsbeispielen ist ein mehrfach geflochtener Docht in den zylindrischen
Dochtführungsabschnitt eingebracht, wobei eine Dochtschlaufe aus der Dochtöffnung
nach oben vorsteht und zumindest ein unteres Ende des Dochts in dem flüssigen Brennstoff
angeordnet ist. Bei Ausführungsbeispielen kann der zylindrische Dochtführungsabschnitt
an einem oberen Ende desselben einen radial nach außen vorstehenden Ring aufweisen,
um ein maschinelles Abnehmen der Dochtkappe von dem zylindrischen Brennstoffbehälter
zu ermöglichen.
[0015] Bei Ausführungsbeispielen weist die innere Oberfläche des Zylindermantels des zylindrischen
Brennstoffbehälters im Bereich des offenen Endes sich nach innen erstreckende Vorsprünge
auf, durch die eine Klemmverbindung mit der Dochtkappe bewirkt wird. Dies ermöglicht
auf einfache Art und Weise ein abnehmbares Anbringen der Dochtkappe an dem zylindrischen
Brennstoffbehälter. Bei Ausführungsbeispielen können die Vorsprünge durch zumindest
einen Ring oder mehrere untereinander angeordnete Ringe gebildet sein. Bei Ausführungsbeispielen
können die Ringe umlaufend sein oder können Unterbrechungen aufweisen. Bei Ausführungsbeispielen
können die Vorsprünge durch Noppen gebildet sein.
[0016] Bei Ausführungsbeispielen ist an einer inneren Oberfläche des Zylindermantels des
zylindrischen Brennstoffbehälters ein Anschlag gebildet, bis zu dem die Dochtkappe
in den zylindrischen Brennstoffbehälter einbringbar ist. Somit kann auf einfache Art
und Weise die Position der Dochtkappe zu dem zylindrischen Brennstoffbehälter festgelegt
werden.
[0017] Bei Ausführungsbeispielen kann der zylindrische Brennstoffbehälter einen Zwischenboden
aufweisen, wobei ein Teil des zylindrischen Brennstoffbehälters oberhalb des Zwischenbodens
mit dem flüssigen Brennstoff befüllt ist. Somit ist es möglich, den zylindrischen
Brennstoffbehälter in Form einer länglichen schmalen Kerze zu gestalten, während gleichzeitig
ein Abbrennen mit gleichmäßiger Flamme möglich ist.
[0018] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Seitenansicht eines Brenngefäßes in Form einer Kerzenattrappe gemäß
einem Ausführungsbeispiel;
- Fig. 2
- eine schematische Querschnittansicht eines zylindrischen Brennstoffbehälters;
- Fig. 3a-3c
- eine schematische perspektivische Ansicht, eine schematische Querschnittansicht und
eine schematische Seitenansicht einer Dochtkappe; und
- Fig. 4
- eine schematische Querschnittansicht der in den Fig. 3a-3c gezeigten Dochtkappe, die
in einen zylindrischen Brennstoffbehälter eingesetzt ist.
[0019] Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich insbesondere auf Brenngefäße
bzw. Kerzenattrappen, die für flüssige Brennstoffe mit erhöhter Viskosität geeignet
sind. Generell wurden als flüssige Brennstoffe für Brenngefäße, insbesondere solche
in Form von Kerzenattrappen, flüssige Wachse und/oder flüssige Paraffine verwendet,
die eine Viskosität deutlich unter einem Grenzwert von 20,5 mm
2/sec bei 40°C aufweisen. Solche dünnflüssigen Brennstoffe unterliegen aufgrund der
Aspirationsgefahr einer speziellen Kennzeichnungspflicht. Durch die Verwendung höher
viskoser Brennstoffe könnte eine solche Kennzeichnungspflicht vermieden werden. Grundsätzlich
wäre es vorteilhaft, einen Brennstoff einsetzen zu können, der für die Gesundheit
unbedenklich und somit nicht kennzeichnungspflichtig ist. Ferner sollte er geruchsneutral
sein und eine geruchsfreie Verbrennung mit gleichmäßiger Flamme ermöglichen. Es wäre
vorteilhaft, wenn der Brennstoff weder beim Transport noch beim Gebrauch aus der Kerzenhülle
auslaufen würde. Ein vollständiges Ausbrennen der Kerze wäre vorteilhaft, wobei nach
dem Erlöschen der Flamme keine Rückstandsmengen des Brennstoffs in oder auf der Hülle
zurückbleiben sollten.
[0020] Es hat sich gezeigt, dass bei herkömmlichen Kerzenattrappen Brennstoff vom Docht
nicht in ausreichender Menge zur Flamme transportiert wurde. Daraus resultieren sowohl
eine kleine und sehr zugluftempfindliche Flamme als auch merkliche Brennstoffrückstandsmengen
im Kerzenkörper nach Erlöschen der Flamme. Außerdem lagen nach dem Erlöschen der Flamme
auch nennenswerte Rückstände des Brennstoffs außen an der Kerzenhülle vor, da sich
bei den herkömmlich verwendeten Kerzenkonstruktionen während des Brennvorgangs der
Brennstoff an der Dochtkappe tropfenförmig ansammelte und schließlich beim Erreichen
einer kritischen Menge an der Kerzenhülle hinabfloss. Ferner zeigte eine sorgfältige
Analyse des Brennvorgangs unter Berücksichtigung der bisher verwendeten Konstruktion
der Flüssigwachskerze, dass der verwendete Docht, der durch die Aufnahme des Brennstoffs
quillt, ein Druckausgleichsloch an der Dochtkappe verstopft. Durch die Berührung kann
aufgrund der Kapillarwirkung der flüssige Brennstoff durch die Druckausgleichsöffnung
austreten. Weiterhin hat sich gezeigt, dass die Brennstoffzufuhr im Verlauf eines
Brennvorgangs kontinuierlich abnahm, wodurch die Flamme immer kleiner wurde.
[0021] Bei bisherigen Kerzenattrappen wurde insbesondere Aluminium als Werkstoff für die
Dochtkappe verwendet. Da Aluminium über eine hohe Wärmeleitfähigkeit verfügt, wird
ein nennenswerter Teil der Wärme der Flamme, die zum Verdampfen des Brennstoffs benötigt
wird, unmittelbar über die Kerzenhülle abgeführt. Es zeigte sich, dass sich der Brennstoff
in flüssiger Form gesammelt hat, bis er schließlich als Tropfen an der Kerzenhülle
hinabgeflossen und dort zu einem fettigen Film erstarrt ist. Neben Problemen bei der
Handhabung des gebrauchten Produkts erhöht ein solcher fettiger Film ferner den Aufwand
beim Reinigen der Kerzenhüllen vor ihrem erneuten Einsatz erheblich.
[0022] Die obigen Erkenntnisse fanden Eingang in Ausführungsbeispiele des hierin offenbarten
Brenngefäßes. Bei Ausführungsbeispielen ist der Brennstoffbehälter (die Kerzenhülle)
ohne aufwändige Reinigung mehrfach einsetzbar. Bei Ausführungsbeispielen kann nach
dem Befüllen des Brennstoffbehälters der Docht zusammen mit der Dochthalterung möglichst
schnell in den Brennstoffbehälter eingeführt werden können, was gleichzeitig ein schnelles
Verschließen des zylindrischen Brennstoffbehälters, d.h. der Kerzenhülle, ermöglicht.
Bei Ausführungsbeispielen ist das Brenngefäß (die Kerze) sowohl beim Transport als
auch beim Gebrauch auslaufsicher und so konstruiert, dass ein Austreten von Brennstoff
in flüssiger Form vermieden wird. Bei Ausführungsbeispielen ist verhindert, dass,
falls sich dennoch flüssiger Brennstoff neben der Dochtschlaufe sammelt, dieser nach
außen an der dem Brennstoffbehälter (der Kerzenhülle) herabfließt und einen fettigen
Film erzeugt. Zu diesem Zweck weisen Ausführungsbeispiele eine Vorrichtung auf, die
den Brennstoff ins Kerzeninnere zurückleitet.
[0023] Nachfolgend werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren Ausführungsbeispiele
erläutert, die die oben dargelegten Vorteile einzeln oder in Kombination ermöglichen.
[0024] Fig. 1 zeigt ein Brenngefäß in Form einer Flüssigbrennstoffkerze in einer aufrechten
Betriebsposition. Diesbezüglich sei darauf hingewiesen, dass die hierin angegebenen
Richtungsangaben, wie z.B. oben und unten, sich jeweils auf diese aufrechte Betriebsposition
eines Brenngefäßes beziehen. Unter Betriebsposition wird die Position betrachtet,
in der sich das Brenngefäß befindet, während es brennt.
[0025] Die in Fig. 1 gezeigte Kerze bzw. Kerzenattrappe weist einen zylindrischen Brennstoffbehälter
10 und eine Dochtkappe 12 auf, die in ein offenes oberes Ende 14 des zylindrischen
Brennstoffbehälters 10 eingesetzt ist.
[0026] Die Ausgestaltung der Dochtkappe 12 wird nachfolgend Bezug nehmend auf die Fig. 3a-3c
näher erläutert. Die Dochtkappe stellt eine Dochthalterung dar, die dazu dient, einen
Docht 16 derart zu halten, dass zumindest ein unteres Ende desselben in einen in dem
zylindrischen Brennstoffbehälter 10 befindlichen flüssigen Brennstoff ragt. Ferner
dient die Dochtkappe 12 dazu, einen Verschluss für das offene obere Ende 14 des zylindrischen
Brennstoffbehälters 10 zu bilden.
[0027] Bei Ausführungsbeispielen kann der Docht 16 ein mehrfach geflochtener Docht sein,
wobei eine Dochtschlaufe 16a dieses mehrfach geflochtenen Dochts nach oben aus der
Dochtöffnung in der Dochtkappe 12 vorsteht und zumindest ein unteres Ende des Dochts
in dem flüssigen Brennstoff angeordnet ist. Das untere Ende kann dabei derart in dem
zylindrischen Brennstoffbehälter 10 angeordnet sein, dass es bis zum Boden des Brennstoffbehälters
10 reicht. Wie nachfolgend erläutert wird, kann der zylindrische Brennstoffbehälter
einen Zwischenboden aufweisen, um das Brennstoffvolumen in dem zylindrischen Brennstoffbehälter
zu begrenzen, beispielsweise falls der zylindrische Brennstoffbehälter eine lange
schmale Form aufweist.
[0028] Eine schematische Querschnittansicht eines Ausführungsbeispiels des zylindrischen
Brennstoffbehälters 10 ist in Fig. 2 gezeigt. Der zylindrische Brennstoffbehälter
weist eine Längsachse LA auf und das offene obere Ende 14 stellt ein axiales Ende
des zylindrischen Brennstoffbehälters 10 dar. Der zylindrische Brennstoffbehälter
10 weist ferner ein zweites axiales unteres Ende 20 auf. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
weist der zylindrische Brennstoffbehälter 10 einen Zwischenboden 22 auf, so dass auch
das untere Ende 20 offen ist. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann das untere
Ende 20 geschlossen sein.
[0029] Der obere Innenraum 24 des zylindrischen Brennstoffbehälters kann mit einem flüssigen
Brennstoff befüllt sein, beispielsweise Flüssigwachs oder Paraffin.
[0030] Im Bereich des oberen Endes 14 weist die innere Mantelfläche des zylindrischen Brennstoffbehälters
10 einen oder mehrere Anschläge 26 auf. Ferner weist die innere Mantelfläche Vorsprünge
28 in Form mehrerer untereinander angeordneter Ringe auf. Bei Ausführungsbeispielen
kann der zylindrische Brennstoffbehälter 10 durch einen Polymerzylinder mit einem
gleichbleibenden Außendurchmesser gebildet sein. Bei alternativen Ausführungsbeispielen
kann der zylindrische Brennstoffbehälter durch ein anderes Material, beispielsweise
gezogenes Aluminium, gebildet sein. Das Implementieren des zylindrischen Brennstoffbehälters
durch einen Polymerzylinder ohne Durchmesserverjüngung ermöglicht ein leichtes Befüllen
und ein einfaches Einführen des Dochts in das Brenngefäß.
[0031] Ein Ausführungsbeispiel der Dochtkappe 12 wird nun anhand der Fig. 3a bis 3c näher
erläutert. Die Dochtkappe 12 weist einen sich nach oben verjüngenden Abschnitt 30
auf, der eine Verjüngung eines unteren zylindrischen Bereichs 32 zu einem oberen zylindrischen
Bereich 34 bewirkt. Die Unterseite 36 der Dochtkappe ist offen und weist einen umlaufenden
unteren Rand 36a auf. Der obere zylindrische Bereich 34 stellt einen Dochtführungsabschnitt
dar, der einen Dochtführungskanal 38 mit einer oberen Dochtöffnung 40 definiert. Am
oberen Ende desselben weist der zylindrische Abschnitt 34 einen flanschartig radial
nach außen vorstehenden Ring 42 auf. Der Ring 42 kann eine glatte untere Oberfläche
aufweisen, um ein manuelles oder maschinelles Greifen der Dochtkappe an dem Ring 42
zu unterstützen.
[0032] Wie in den Fig. 3a und 3c zu sehen ist, weist eine äußere Oberfläche zumindest des
zylindrischen Abschnitts 32 eine Abflachung 44 auf. Bei Ausführungsbeispielen können
zwei Abflachungen auf sich gegenüberliegenden Seiten der offenen Oberfläche des zylindrischen
Abschnitts 32 vorgesehen sein. Wie in Fig. 3b zu sehen ist, weist die Dochtkappe 12
ferner eine Entlüftungsöffnung 46 auf.
[0033] Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Dochtkappe 12 mit Ausnahme der Abflachungen
und der Entlüftungsöffnung rotationssymmetrisch ausgebildet. Wenn die Dochtkappe 12
in den Brennstoffbehälter eingesetzt ist, können eine Mittelachse MA der Dochtkappe
und die Längsachse des Brennstoffbehälters 10 koaxial angeordnet sein. Die innere
Oberfläche der Dochtkappe 12 weist am Übergang von dem zylindrischen Abschnitt 32
zu dem sich nach oben verjüngenden Abschnitt 30 einen konkaven Abschnitt und an dem
Übergang von dem sich nach oben verjüngenden Abschnitt 30 zu dem zylindrischen Abschnitt
34 einen konvexen Abschnitt auf.
[0034] Zur Bildung einer Dochtschleife kann ein mehrfach geflochtener Docht von innen, also
von der Unterseite 36 her, in die Dochtkappe 12 eingefädelt werden. Der Docht ist
in den Fig. 3a bis 3c und 4 nicht dargestellt. Die konische Ausgestaltung der Dochtkappe
12 kann diesen Vorgang erleichtern. Die Dochtkappe kann aus einem Material mit geringer
Wärmeleitfähigkeit hergestellt sein, damit an der Dochtschlaufe eine ausreichend hohe
Temperatur gewährleistet wird, um ein Verdampfen des aufsteigenden flüssigen Brennstoffs
zu ermöglichen. Als Materialien können sich beispielsweise Metalle mit geringer thermischer
Leitfähigkeit (beispielsweise < 200w/mK) oder wärmeresistente Kunststoffe mit hohem
Füllkörperanteil eignen. Bei Ausführungsbeispielen kann die Dochtkappe aus Zink, Aluminium
oder Eisen bestehen.
[0035] Die Abmessungen des zylindrischen Dochtführungsabschnitts 38 sind an den verwendeten
Docht angepasst, so dass dieser stabil in der Dochtkappe fixiert werden kann und eine
Dochtschlaufe 16a (Fig. 1) aus dem oberen Ende 40 der Dochtkappe 12 vorsteht.
[0036] Die entsprechend mit einem Docht versehene Dochtkappe kann in den befüllten zylindrischen
Brennstoffbehälter 10 eingesetzt werden, wobei durch eine Übermaßpassung eine mechanisch
feste, auslaufsichere Klemmverbindung zwischen dem zylindrischen Brennstoffbehälter
10 und der Dochtkappe 12 erzeugt wird. Diese Klemmverbindung kann beispielsweise durch
die in Fig. 2 gezeigten umlaufenden Ringe 28 bewirkt werden. Bei alternativen Ausführungsbeispielen
können statt umlaufender Ringe unterbrochene Ringe bzw. Noppen vorgesehen sein, durch
die die Klemmwirkung erreicht wird.
[0037] Beim Einsetzen der Dochtkappe 12 trifft der untere Rand 36a der Dochtkappe 12 auf
die Vorsprünge 26, so dass eine vorbestimmte Positionsbeziehung zwischen dem zylindrischen
Brennstoffbehälter 10 und der Dochtkappe 12 erreicht wird. Fig. 4 zeigt das obere
Ende des zylindrischen Brennstoffbehälters 10, in den die Dochtkappe 12 eingesetzt
ist, wobei aus Übersichtlichkeitsgründen jedoch der Docht in Fig. 4 nicht dargestellt
ist. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, sitzt der untere Rand 36a auf den Vorsprüngen 26 auf.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, steht die umlaufende Wand 50 des zylindrischen Brennstoffbehälters
10 nach oben über ein unteres Ende 30a des sich nach oben verjüngenden Abschnitts
30 vor. Dadurch wird zwischen der äußeren Oberfläche des sich verjüngenden Abschnitts
30 und der inneren Mantelfläche der umlaufenden Wand 50 ein Fluidbereich 52 definiert,
in dem sich flüssiger Brennstoff, der beispielsweise über die Öffnung 40 auf die Außenseite
der Dochtkappe gelangt, gesammelt werden kann.
[0038] Um zu ermöglichen, dass Brennstoff, der sich in dem Fluidbereich 52 sammelt, in den
Innenraum des zylindrischen Brennstoffbehälters zurückgelangt, ist bei Ausführungsbeispielen
der Erfindung ein Fluiddurchlass zwischen der inneren Oberfläche des zylindrischen
Brennstoffbehälters 10 und der äußeren Oberfläche des zylindrischen Abschnitts 32
der Dochtkappe 12 vorgesehen. Bei Ausführungsbeispielen ist dieser Fluiddurchlass
durch die in den Fig. 3a und 3c gezeigte Abflachung 44 implementiert. Bei alternativen
Ausführungsbeispielen könnte eine Ausbuchtung in der inneren Oberfläche des zylindrischen
Brennstoffbehälters 10 vorgesehen sein. Es bedarf keiner weitergehenden Erläuterung,
dass die Vorsprünge 26 derart vorgesehen sind, dass sie den Fluiddurchlass nicht verschließen.
Ferner bedarf es keiner weitergehenden Erläuterung, dass die Vorsprünge, durch die
die Klemmpassung zwischen der Dochtkappe und dem zylindrischen Brennstoffbehälter
erreicht wird, derart vorgesehen sind, dass sie den Fluiddurchlass nicht verschließen.
[0039] Da das untere Ende 36 der Dochtkappe offen ist, sind ein Innenraum des zylindrischen
Brennstoffbehälters 24 und ein Innenraum 54 der Dochtkappe nach dem Einbringen der
Dochtkappe in den zylindrischen Brennstoffbehälter fluidisch verbunden und bilden
einen gemeinsamen Innenraum. Nach dem Einbringen ragt der in dem Dochtführungsabschnitt
38 angeordnete Docht in den Innenraum 24 des zylindrischen Brennstoffbehälters 10,
vorzugsweise bis zu einem Boden dieses Innenraums. Dadurch ist es möglich, über den
Docht den gesamten in dem Innenraum 24 befindlichen Brennstoff zur aus der Öffnung
44 vorstehenden Dochtschlaufe zu befördern und dort zu verbrennen.
[0040] Die Klemmverbindung zwischen Dochtkappe 12 und zylindrischem Brennstoffbehälter 10
lässt sich nach Gebrauch des Brenngefäßes (der Flüssigbrennstoffkerze) lösen. Der
zylindrische Brennstoffbehälter kann dann erneut befüllt werden. Somit ermöglichen
Ausführungsbeispiele der Erfindung eine erneute Verwendung des zylindrischen Brennstoffbehälters.
Bei Ausführungsbeispielen kann auch die Dochtkappe mit dem eingeführten Docht mehrfach
verwendet werden.
[0041] Bei Ausführungsbeispielen sind in die Dochtkappe vertikale Fluiddurchlässe eingearbeitet,
beispielsweise durch eine oder mehrere Abflachungen 44, wie sie oben Bezug nehmend
auf die Fig. 3a und 3c beschrieben wurden. Solche Fluiddurchlässe, die im Innenraum
des zylindrischen Behälters mit einem Bereich oberhalb des sich nach oben verjüngenden
Abschnitts 30 der Dochtkappe 12 fluidisch verbinden, können zum einen als Druckausgleichsöffnungen
dienen, die verhindern, dass während des Brennvorgangs im Inneren des zylindrischen
Brennstoffbehälters ein Unterdruck entsteht, der den Transport des Brennstoffs erschweren
würde. Zum anderen können die Fluiddurchlässe konstruktionsbedingt gleichzeitig den
Rückfluss von Brennflüssigkeit ermöglichen, falls diese beim Brennvorgang an der Dochtschlaufe
nicht verdampfen sollte.
[0042] Bei Ausführungsbeispielen weist die Dochtkappe den sich nach oben verjüngenden Abschnitt
30 und den zylindrischen Dochtführungsabschnitt 34 auf. Durch den zylindrischen Dochtführungsabschnitt
34 kann eine Verlängerung der Dochtführung erreicht werden, durch die wiederum ein
ausreichender Abstand des Dochts zu den Fluiddurchlässen gewährleistet werden kann,
so dass der Docht, der mit dem flüssigen Brennstoff gesättigt ist, die Fluiddurchlässe
nicht blockieren kann. Dadurch kann ein stetiger Druckausgleich während des Transports,
der Lagerung und des Brennvorgangs sichergestellt werden.
[0043] Bei Ausführungsbeispielen erstrecken sich die Fluiddurchlässe, beispielsweise die
Abflachung 44, von der Unterseite der Dochtkappe vertikal zumindest bis zum oberen
Ende des zylindrischen Abschnitts 32, d.h. bis zum unteren Ende des sich nach oben
verjüngenden Abschnitts 30. Falls ein solcher Fluiddurchlass bzw. mehrere solche Fluiddurchlässe
mit flüssigem Brennstoff gefüllt sind, kann es möglich sein, dass dieser nicht mehr
in den Innenraum fließt. Um auch in einem solchen Fall zu ermöglichen, dass flüssiger
Brennstoff zurück in den Innenraum des zylindrischen Brennstoffbehälters fließt, können
eine oder mehrere zusätzliche Entlüftungsöffnungen 46 vorgesehen sein. Wie gezeigt
ist, können diese Entlüftungsöffnungen in einem Abstand von der Dochtöffnung 40 vorgesehen
sein, um zu verhindern, dass die Entlüftungsöffnung durch den Docht blockiert wird.
Ferner kann, wie insbesondere in Fig. 4 gezeigt ist, die Entlüftungsöffnung 46 oberhalb
eines oberen Endes der umlaufenden Wand 50 des zylindrischen Behälters 10 angeordnet
sein, um zu verhindern, dass die Entlüftungsöffnung 46 blockiert wird, wenn sich flüssiger
Brennstoff in dem Fluidbereich 52 zwischen der umlaufenden Wand 50 und dem sich nach
oben verjüngenden Abschnitt 30 der Dochtkappe 12 befindet.
[0044] Ausführungsbeispiele der Erfindung ermöglichen die Verwendung einer Vielzahl unterschiedlicher
Brennstoffe und Dochtmaterialien, wobei einzelne konstruktive Merkmale jeweils an
unterschiedliche Brennstoffe und Dochtmaterialien angepasst sein können. Beispielsweise
können die Abmessungen der beschriebenen Fluiddurchlässe und Entlüftungsöffnungen
auf die Viskosität des flüssigen Brennstoffs abgestimmt sein, um zu verhindern, dass
bei Raumtemperatur der flüssige Brennstoff durch diese Öffnungen gelangen kann. Im
Betrieb kann eine Erwärmung des flüssigen Brennstoffs, der in Kontakt mit der Dochtkappe
ist, stattfinden, so dass seine Viskosität reduziert wird und er durch den Fluiddurchlass
bzw. die Fluiddurchlässe in den Innenraum des zylindrischen Brennstoffbehälters gelangen
kann.
[0045] Somit können durch ein Zusammenspiel zwischen Brennstoff, Docht und Kerzenkonstruktion
eines Brenngefäßes bei Ausführungsbeispielen gewünschte Produktanforderungen erreicht
werden. Bei Ausführungsbeispielen sind Brennstoff, Dochtmaterial, Dochtaufbau und
Materialen der Dochtkappe und des Brennstoffbehälters derart gewählt, dass durch die
Viskosität und die Oberflächenspannung des Brennstoffs ein kontinuierlicher Transport
durch den Docht zur Dochtschlaufe erreicht werden kann und dass an der Dochtschlaufe
während der Verbrennung eine ausreichend hohe Temperatur gewährleistet ist, damit
der Brennstoff vollständig verdampft und mit dem Luftsauerstoff in der Flamme gleichmäßig
reagieren kann.
[0046] Bei Ausführungsbeispielen weist der Fluiddurchlass solche auf die Viskosität des
flüssigen Brennstoffs abgestimmte Abmessungen auf, dass bei Raumtemperatur der flüssige
Brennstoff aufgrund seiner Viskosität nicht durch den Fluiddurchlass gelangt, wenn
sich das Brenngefäß für kurze Zeit, beispielsweise 30 Sekunden oder weniger, nicht
in der aufrechten Betriebsposition befindet. Bei Ausführungsbeispielen weist auch
die Entlüftungsöffnung bzw. weisen die Entlüftungsöffnungen solche auf die Viskosität
des flüssigen Brennstoffs abgestimmte Abmessungen auf, dass bei Raumtemperatur der
flüssige Brennstoff aufgrund seiner Viskosität nicht durch die Entlüftungsöffnung
gelangt, wenn sich das Brenngefäß für kurze Zeit, beispielsweise 30 Sekunden oder
weniger, nicht in der aufrechten Betriebsposition befindet. Somit kann verhindert
werden, dass z.B. beim Anzünden der Flüssigbrennstoffkerze flüssiger Brennstoff durch
den Fluiddurchlass bzw. die Entlüftungsöffnungen ausläuft. Falls das Brenngefäß für
einen längeren Zeitraum nicht in der aufrechten Betriebsposition ist, z.B. liegt,
kann es möglich sein, dass flüssiger Brennstoff über den Docht austritt, wenn keine
zusätzliche Abdichtung vorgesehen ist. In einem solchen Fall ist das Brenngefäß in
der aufrechten Betriebsposition zu lagern, wenn es mit dem flüssigen Brennstoff gefüllt
ist.
[0047] Bei Ausführungsbeispielen ist der Brennstoffbehälter mit einem flüssigen Brennstoff
befüllt bzw. befüllbar. Bei Ausführungsbeispielen ist der flüssige Brennstoff Paraffin.
Bei Ausführungsbeispielen ist der flüssige Brennstoff Flüssigwachs. Bei Ausführungsbeispielen
ist der flüssige Brennstoff zähflüssig, wobei unter zähflüssig hierin eine Viskosität
von mehr als 20,5 mm
2/sek bei 40°C verstanden werden kann.
[0048] Es hat sich gezeigt, dass durch Ausführungsbeispiele der hierin offenbarten Brenngefäße
bzw. Kerzenattrappen, bei denen eine Dochtkappe in einen zylindrischen Brennstoffbehälter
eingesetzt ist, eine gleichmäßig brennende Flüssigbrennstoffkerze implementiert werden
kann, wobei das Äußere des zylindrischen Brennstoffbehälters im Wesentlichen frei
von flüssigem Brennstoff bleiben kann.
[0049] Bei Ausführungsbeispielen ist das Brenngefäß eine Flüssigbrennstoffkerze bzw. Flüssigbrennstoffkerzenattrappe.
Bei Ausführungsbeispielen weist der zylindrische Brennstoffbehälter eine längliche
zylindrische Form auf, deren Länge mehr als zweimal oder fünfmal größer ist als deren
Durchmesser. Bei Ausführungsbeispielen weist die Dochtkappe ebenfalls eine zylindrische
Form mit variablem Durchmesser auf. Bei Ausführungsbeispielen sind der zylindrische
Brennstoffbehälter und die Dochtkappe koaxial zueinander angeordnet. Bei Ausführungsbeispielen
ist eine Dochtöffnung, durch die ein Docht vorsteht, zentral auf den Achsen der zylindrischen
Körper angeordnet. Bei Ausführungsbeispielen steht eine Dochtschlaufe durch die Dochtöffnung
vor. Bei Ausführungsbeispielen steht eine einfaches Dochtende (keine Schlaufe) durch
die Dochtöffnung vor.
1. Brenngefäß mit folgenden Merkmalen:
einem zylindrischen Brennstoffbehälter (10) zur Aufnahme eines flüssigen Brennstoffes,
wobei der zylindrische Brennstoffbehälter (10) an einem axialen Ende (14) offen ist;
eine Dochtkappe (12), die in das offene Ende (14) des zylindrischen Brennstoffbehälters
(10) eingesetzt ist, wobei die Dochtkappe (12) einen sich nach oben verjüngenden Abschnitt
(30) aufweist, wobei eine umlaufende Wand (50) des zylindrischen Brennstoffbehälters
(10) nach oben über ein unteres Ende (30a) des sich nach oben verjüngenden Abschnitts
(30) vorsteht,
wobei die Dochtkappe (12) unterhalb des sich nach oben verjüngenden Abschnitts (30)
einen zylindrischen Abschnitt (32) aufweist, der in den zylindrischen Brennstoffbehälter
(10) eingesetzt ist, und
wobei zwischen der Wand des zylindrischen Brennstoffbehälters (10) und dem zylindrischen
Abschnitt (32) ein Fluiddurchlass (44) gebildet ist, der den Innenraum (24) des zylindrischen
Brennstoffbehälters (10) mit einem Bereich (52) zwischen der vorstehenden umlaufenden
Wand und dem sich nach oben verjüngenden Abschnitt (30) fluidisch verbindet.
2. Brenngefäß nach Anspruch 1, bei dem die Unterseite (36) der Dochtkappe (12) offen
ist, wobei der Innenraum (24) des zylindrischen Brennstoffbehälters (10) und der Innenraum
(54) der Dochtkappe (12) fluidisch verbunden sind und einen gemeinsamen Innenraum
definieren.
3. Brenngefäß nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Fluiddurchlass (44) durch eine Abflachung
(44) in einer äußeren Oberfläche des zylindrischen Abschnitts (32) der Dochtkappe
(12) gebildet ist.
4. Brenngefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der sich nach oben verjüngende
Abschnitt (30) der Dochtkappe (12) in einen zylindrischen Dochtführungsabschnitt (34)
der Dochtkappe (12) mündet, wobei der zylindrische Dochtführungsabschnitt (34) einen
Dochtführungskanal (38) mit einer oberen Dochtöffnung (40) aufweist.
5. Brenngefäß nach Anspruch 4, bei dem die Dochtkappe (12) eine Entlüftungsöffnung (46)
aufweist, die den Innenraum (24) des zylindrischen Brennstoffbehälters (10) mit der
Umgebung fluidisch verbindet, wobei die Entlüftungsöffnung (46) oberhalb eines oberen
Endes der umlaufenden Wand (50) des zylindrischen Brennstoffbehälters (10) angeordnet
ist, wobei die Entlüftungsöffnung (46) in einem Abstand von der Dochtöffnung (40)
angeordnet ist.
6. Brenngefäß nach Anspruch 4 oder 5, bei dem ein Docht (16) in den zylindrischen Dochtführungsabschnitt
(38) eingebracht ist, wobei eine Dochtschlaufe oder eine Dochtende des Dochts aus
der Dochtöffnung (40) nach oben vorsteht und zumindest ein unteres Ende des Dochts
in dem flüssigen Brennstoff angeordnet ist.
7. Brenngefäß nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem der zylindrische Dochtführungsabschnitt
(34) an einem oberen Ende desselben einen radial nach außen vorstehenden Ring (42)
aufweist.
8. Brenngefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die innere Oberfläche des Zylindermantels
des zylindrischen Brennstoffbehälters (10) im Bereich des offenen oberen Endes (14)
sich nach innen erstreckende Vorsprünge (28) aufweist, durch die eine Klemmverbindung
mit der Dochtkappe (12) bewirkt wird.
9. Brenngefäß nach Anspruch 8, bei dem die Vorsprünge (28) durch zumindest einen Ring
oder mehrere untereinander angeordnete Ringe gebildet sind.
10. Brenngefäß nach Anspruch 9, bei dem die Ringe umlaufend sind, oder bei dem einer oder
mehrere der Ringe Unterbrechungen aufweisen.
11. Brenngefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem an einer inneren Oberfläche
des Zylindermantels des zylindrischen Brennstoffbehälters (10) ein Anschlag (26) gebildet
ist, bis zu dem die Dochtkappe (12) in den zylindrischen Brennstoffbehälter (10) einbringbar
ist.
12. Brenngefäß nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem der zylindrische Brennstoffbehälter
(10) einen Zwischenboden (20) aufweist, wobei ein Teil des zylindrischen Brennstoffbehälters
(10) oberhalb des Zwischenbodens (20) mit dem flüssigen Brennstoff befüllt ist.