Verfahren zum Trennen einer Feuerstelle von der Umgebung mittels eines Lufvorhangs und Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum aerostatischen Trennen der Feuerstelle eines Kamins von der unmittelbaren Umgebung mittels eines Luftvorhangs gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens gemäss der Beschreibung im Oberbegriff des Anspruchs 7. So ein Verfahren bzw. Vorrichtung sind aus der Schrift US-A-5 931 155 bekannt.

[0002] Die Verwendung von Kaminen oder Cheminées mit offener Feuerstelle zum Verbrennen von Holz und ähnlichem Brennmaterial ist weit verbreitet wegen der grossen Annehmlichkeiten bezüglich Wohlbefinden, das ein offenes Feuer dem Anwender vermitteln kann. Allgemein ist jedoch bekannt, dass die normalen, nach vorne offenen Kaminfeuerstellen, welche allein das Vergnügen der direkten Sicht auf das die Flammen bieten, nicht ohne Probleme und Gefahren sind. Von diesen Problemen sind die wichtigsten sicher das Entweichen von Rauch in die Umgebung, mit allen Umwelt- und Gesundheitsproblemen, und vor allem das unkontrollierte Wegspringen von Funken oder glühenden Brennmaterialpartikeln, die ernsthafte Probleme bezüglich Brandgefahr verursachen.

[0003] Aus diesen Gründen sind bereits eine Reihe technisch fortgeschrittener Lösungen vorgeschlagen und patentrechtlich geschützt worden, die darauf ausgerichtet sind, die nähere Umgebung zu schützen, und in Verbindung mit Wärmetauschern auch den Wirkungsgrad des Kaminfeuers zu verbessern.

[0004] Die am häufigsten angewandte Lösung besteht darin, den Feuerraum vollständig einzuschliessen, wobei vorne, d.h. auf der gegen den Raum gerichteten Seite, eine transparente Wand aus Glas oder ähnlichem Material angebracht wird, durch welche man die Flammen sehen kann, die aber den Raum vollständig von der Feuerstelle isoliert. Ein Beispiel einer solchen Lösung ist in der US-4'248'206 dargestellt, wobei zur Verbesserung des Wirkungsgrades der Feuerung im hinter der transparenten Wand gelegenen Teil ein Luftvorhang erzeugt wird, der mittels eines Ventilators mit Aussenluft gespiesen wird, und der diese Wand bestreicht und sich erhitzt. Eine Feuerstelle solcher Art mag einen guten Wärme-Wirkungsgrad aufweisen, aber offensichtlich fehlt der direkte Kontakt zwischen dem Feuer und der Umgebungsluft. Eine solche Konstruktion wird jedoch im Raum als Fremdkörper empfunden, in der Art wie normale Heizöfen aus Gusseisen oder Keramik.

[0005] Eine zur oben beschriebenen analoge Lösung ist auch im Kanadischen Patent Nr. 1127031 beschrieben, bei welcher ein Luftstrom so ausgelegt ist, dass er die Innenfläche einer Abschlusswand der Feuerstelle eines Kamins bestreicht, mit dem Zweck, die Wand aus Glaskeramik zu kühlen.

[0006] Bereits etwas raffinierter erscheint die in EP-A-0033787 gezeigte Lösung, die ein selbstregulierendes Kamin zeigt, das auf einer oder mehreren Seiten offen steht, und in dessen feststehender Haube eine konisch ausgebildete, klappbar bewegliche Haube montiert ist. Die bewegliche Haube berührt in ihrer Ruhestellung den unteren Rand der feststehenden Haube, und während sie sich in ihrer umgeklappten Lage befindet, erstreckt sich zwischen den beiden Hauben eine Durchgangsöffnung, eine Düse, welche die Ausbildung eines Luftvorhangs vor der offenen Feuerstelle erlaubt, der ein Absaugen übermässiger Gas- und Rauchbildung erlaubt. In der Tat wird in diesem Dokument die Ausbildung eines Luftvorhangs auf der offenen Seite eines Kamins ausdrücklich erwähnt. Hingegen ist festzustellen, dass hier das Prinzip des Luftvorhangs falsch angewendet wird, indem die Öffnung dazu dient, die Luft und überschüssigen Rauch abzusaugen, weshalb die Ausbildung eines Luftvorhangs - im Sinn einer aerostatischen Trennung der Feuerstelle von der nähern Umgebung - vor der Öffnung der Feuerstelle ausgeschlossen ist. Eine Ansaugöffnung, im Gegensatz zu einer Blasöffnung, saugt Luft aus allen Richtungen an und kann daher niemals einen in eine einzige Richtung ausgerichteten Luftstrom erzeugen, wie er zum Erzeugen eines Luftvorhangs erforderlich ist. Dies ist nur möglich, wenn Luft genügend stark ausgeblasen wird.

[0007] Ein anderer Gegenstand von gewisse Interesse im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist sodann in der EP-0766046-A2 dargestellt, die einen Gas-Heizapparat mit leicht brennbarer Flüssigkeit zeigt. Solche Kamintypen - die sich nur schon aus diesem Grund nicht vergleichen lassen mit richtigen Kaminen, in welchen Holz verbrannt wird, und auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht - weisen immer noch zwei grundsätzliche Nachteile auf, gegen welche die Erfindung Abhilfe schaffen soll, nämlich dass sie einerseits gesundheitsschädliche Emissionen erzeugen, und dass sie anderseits keinen realistischen Eindruck eines Kamins machen, d.h. dass sie keine direkte Sicht auf die Flamen erlauben. Zur Überwindung dieser Nachteile schlägt die EP-0766046-A2 die Anwendung einer erzwungenen Luftzirkulation vor, die mittels eines Ventilators durch eine Öffnung gepresst wird, die im oberen Teil der Öffnung des Kamins angeordnet ist. Aber auch in diesem Fall bildet die Luft jedoch keinen geschlossenen Luftvorhang, da ein Teil der Luft direkt in die Brennraumzone gelangt, während die restliche aus der Öffnung strömende Luft sich im umgebenden Raum verliert. Der Erfinder bemüht sich dabei nicht, den Luftstrom so zu richten, dass ein "kompakter" Luftvorhang gebildet wird, sondern lässt zu, dass die austretende Luft sich ausbreitet und einen sich verbreiternden Konus bildet, der offensichtlich nicht wieder aufgefangen werden kann, um einen geschlossenen Luftkreislauf zu bilden. Auch wenn im untern Teil des Feuerraums eine breite Lufteintrittsöffnung vorgesehen ist, für Luft, die übrigens auch aus einer zusätzlichen, auf der hintern Seite des Feuerraums vorgesehenen Öffnung eintreten könnte, kann sicher festgestellt werden, dass dieses Dokument keine Ausbildung eines Luftvorhangs vor der Öffnung zeigt, da die in alle Richtungen aus der Öffnung ausgeblasene Luft vor der Öffnung des Kamins bloss eine starke Turbulenz erzeugen kann, welche die Ausbildung eines Luftvorhangs verunmöglicht.

[0008] Schliesslich sei die Bildung eines Luftvorhangs erwähnt, beispielsweise zum Zweck des Brandschutzes, die gemäss dem Stand der Technik bekannt ist, zum Beispiel aus US-4'315'456, welche die physikalischen Bedingungen aufzeigt, unter welchen sich ein solcher Vorhang ausbilden kann. Dieses Dokument gibt jedoch keinerlei Hinweis bezüglich der Verwendung eines solchen Luftvorhangs in einem Kamin in einem Wohnhaus.

[0009] Festzuhalten ist, dass auch andere Dokumente (zum Beispiel DE-2632056) Kamine zeigen, die mit einer Öffnung zur Einspeisung von Luft an der Kaminhaube von oben nach unten versehen sind, wobei die Öffnung auch mehrere Seiten des Kamins umfassen kann. Es handelt sich dabei jedoch um das Erzeugen einer Luftströmung, die zur Speisung des Feuers im Kamin vorgesehen ist. Dabei ist der Zweck dieser Anordnung, wie auch der anderen, analogen Lösungen, ein Einspeisen von Verbrennungsluft, die nicht aus der Umgebung genommen wird, sondern die durch eine separate Zuleitung herangeführt wird, damit dem Raum keine warme Luft entzogen wird.

[0010] Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist, die Nachteile der oben genannten, bekannten Teillösungen zu überwinden, und ist darauf ausgerichtet, eine Atmosphäre des Wohlbefindens zu schaffen dank des brennenden Kaminfeuers im Raum, die hauptsächlichen Nachteile des Kamins mit offener Feuerstelle zu überwinden, nämlich das Austreten von Rauch in den umgebenden Raum und das Funkensprühen mit der entsprechenden Brandgefahr. Darüber hinaus sollen das erfindungsgemässe Verfahren sowie die Vorrichtung zu seiner Ausübung erlauben, einen zufriedenstellenden Wärmewirkungsgrad des Kamins zu erreichen, weil keine Trennwände zwischen der Feuerstelle und dem Raum vorhanden sind, ohne dass aufwändige und heikle Wärmetauschervorrichtungen anzuwenden wären, wie sie bei von der Umgebung mittels einer mehr oder weniger durchsichtigen Wand abgeschlossenen Kaminen unerlässlich sind.

[0011] Alle diese Ziele werden erreicht mit einem Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1, gekennzeichnet durch die Eigenschaften gemäss dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Bezüglich der Vorrichtung werden die Ziele mittels der Eigenschaften gemäss dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 7 realisiert.

[0012] Der erfinderische Gedanke ist nicht jener, einen Luftvorhang als solchen vor der Öffnung der Feuerstelle zu schaffen, da heute das Ausbilden eines Luftvorhangs dem Fachmann auf dem Gebiet aerostatischer Trennung untereinander verbundener Räume eine wohlbekannte Technik darstellt, sondern jener, eine Luftzirkulation in einem geschlossenen Kreislauf zu schaffen, wobei das Konzept eines geschlossenen Kreislaufs nicht im absoluten Sinn zu verstehen ist, dass die Luft in diesem zirkulierenden Kreislauf keinerlei Kontakt mit der Umgebung hat, sondern dass der Hauptanteil der zirkulierenden Luft im Kreislauf verbleibt und diesen mehrmals durchläuft, während sich nur ein kleiner Anteil der Luft mit der Umgebungsluft mischt, nämlich dort, wo der Luftvorhang mit der Umgebung in Berührung steht. Offensichtlich ist dabei hinsichtlich der Frage, wie genau ein Luftvorhang ausgelegt werden kann, wenn die raffiniertesten technischen Mittel angewendet werden, die dem Konstrukteur zur Verfügung stehen, um einen laminaren Luftvorhang ohne Turbulenzen und konstanter Intensität über die ganze Breite zu erreichen - Mittel auf deren Wert hier nicht eingetreten werden soll, da sie zum Wissen jedes Experten der Aerostatik und der Aerodynamik gehören - dass an den Oberflächen des Luftvorhangs, wo die im Luftvorhang zirkulierende Luft mit der stillstehenden Luft der Umgebung in direkte Berührung tritt, sich leichte Turbulenzen in der Form von Wirbeln bilden. Diese Wirbel bewirken, dass sich ein Teil der zirkulierenden Luft in der Umgebung verliert, während der Luftvorhang eine bestimmte Menge Luft aus der Umgebung mit sich zieht. Aus diesem Grund ist das Konzept des geschlossenen Kreislaufs hier im Sinn von "im Wesentlichen geschlossen" zu interpretieren, d.h. in dem Sinn dass nur ein kleiner prozentualer Anteil der zirkulierenden Luft gegen Umgebungsluft, sowohl solcher aus dem Feuerstellenraum als auch aus dem umgebenden Raum, ausgetauscht wird. Festzuhalten ist auch, dass ein gewisser Luftaustausch für die Zufuhr frischer Luft bzw. des nötigen Sauerstoffs zur Feuerstelle nötig ist. Falls der Luftvorhang die Öffnung der Feuerstelle vollständig abschliessen könnte, müsste Verbrennungsluft auf andere Weise, beispielsweise von unten, zugeführt werden. Dies soll betonen, dass ein gewisser Luftaustausch unvermeidlich und auch nützlich ist. Gemäss der vorliegenden Erfindung wird jedoch versucht, diesen Luftaustausch so gering wie möglich zu halten, und die Schutzwirkung des Luftvorhangs gegen das Austreten von Rauch und Funken aus dem Feuerraum zu vergrössern, allenfalls unter Inkaufnahme der Notwendigkeit, dass deswegen eine separate Zufuhr von Verbrennungsluft zur Feuerstelle im Kamin vorgesehen werden muss.

[0013] Die abhängigen Ansprüche 2 bis 6 betreffen sodann Verbesserungen des erfindungsgemässen Grundkonzeptes gemäss dem Anspruch 1, während die abhängigen Ansprüche 7 bis 10 bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens beschreiben und unter Schutz stellen.

[0014] Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden näher beschrieben, unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen, welche verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung schematisch aufzeigen sollen. Es zeigen die

Fig. 1

Ein erfindungsgemässes Kamin oder Cheminée für einen Wohnraum in perspektivischer schematischer Ansicht zur Darstellung der Anordnung der im Rahmen der Erfindung wichtigen Elemente;

Fig. 2

Einen schematischen Querschnitt eines Verbindungskanals, der zwei Öffnungen verbindet, nämlich eine Saugöffnung und eine Blasöffnung des geschlossenen Kreislaufs;

Fig. 3

Das grundsätzliche Schema des erfindungsgemässen geschlossenen Kreislaufs in einer Variante mit zwei Ventilatoren zur Bewegung der Luft;

Fig. 4

Die Lösung gemäss der Fig. 3 von der Seite her gesehen.

[0015] In der Fig. 1 bezeichnen 1 und 2 die seitlichen Wände eines Kamins oder Cheminées für einen Wohnraum, das oben durch eine Haube 3 abgeschlossen ist, in deren Mitte ein Rauchabzugsrohr 4 von der höchsten Stelle der Haube ausgeht. In seinem unteren Teil weist ein solches Kamin normalerweise eine Feuerungsfläche 5 für das Brennmaterial auf, die oft als Gitterrost ausgebildet ist, um die Zufuhr von Verbrennungsluft zum Feuer zu erleichtem. Das Wohnraum-Kamin ist natürlich mit einer hinteren Rückwand 6 versehen, während es nach vorne gegen den Raum hin offen ist, um die Sicht auf die Flammen freizugeben, und auch um das Austreten von Strahlungswärme in den umgebenden Raum zu ermöglichen. Die bis jetzt beschriebenen Elemente bilden den Grundaufbau jedes Wohnraum-Kamins. Selbstverständlich können diese Grundelemente mit weiteren Elementen ergänzt sein, die an sich bekannt sind und in Praxis häufig angewendet werden, wie untere oder seitliche Öffnungen für den Eintritt von Verbrennungsluft unter der Feuerstelle, Luftzirkulationssysteme mit Wärmetauschern, die meist in der Rückwand 6 des Kamins angeordnet sind, und Austrittsöffnungen für heisse Luft in den seitlichen Wänden 1 und/oder 2 oder in der Haube 3. Alle diese Hilfselemente stören die vorliegende Erfindung kaum und werden daher hier nicht weiter behandelt.

[0016] Diese Elemente können ohne weiteres in einem Kamin gemäss der vorliegenden Erfindung vorhanden sein. Eine für das Ausüben des erfindungsgemässen Verfahrens geeignete Vorrichtung ist jedoch in der Fig. 1 dargestellt und umfasst eine Feuerstelle 7, die durch einen Feuerraum mit einem Plattenbelag oder einer Feuerungsfläche 5, eine Decke oder Haube 3, eine Rückwand 6 und zwei Seitenwände 1 und 2 gebildet wird. Der Feuerraum ist nach vorne offen. Die vordere Öffnung der Feuerstelle 7 wird dabei auf ihrer ganzen Höhe und auf ihrer ganzen Breite von einem mit den Pfeilen f angedeuteten Luftstrom bestrichen, der einen Luftvorhang bildet.

[0017] Unter einem Luftvorhang ist dabei ein Luftstrom verstanden, der zwei zusammenhängende Räume im aerostatischen Sinn vollständig voneinander trennt und den Luftaustausch zwischen den beiden Räumen unterbindet.

[0018] Die vorliegende Erfindung sieht deshalb vor, dass auf beiden Seiten neben der vorderen Öffnung der Feuerstelle (Diese Seiten können sowohl die obere und die untere sein, als auch die beiden Seitenwände) mindestens eine Öffnung vorhanden ist, genauer gesagt, eine Luft-Einblasöffnung und eine Luft-Absaugöffnung. Dabei sei insbesondere festgehalten, dass der Begriff Öffnung in diesem Zusammenhang zu verstehen ist als ein Schlitz jeder Art oder eine Mündung, durch welche ein Luftstrom durchtreten kann. Solche Schlitze, die eine Öffnung bilden, können vorteilhafterweise einen Querschnitt aufweisen, der sich eignet, einen in eine Richtung weisenden Luftstrom zu erzeugen, im Fall einer Blasöffnung, oder einer Luftabsaugöffnung, die Luft aus allen Richtungen gleichmässig ansaugt. Im übrigen wird eine solche Öffnung gemäss den Regeln der Aerodynamik in solcher Weise ausgelegt, dass sie an jeder Stelle möglichst konstante Blas- bzw. Saugverhältnisse bietet. Beispielsweise werden mit zunehmender Entfernung von einem Sammelkanal abnehmende Kanalquerschnitte der Öffnungen gewählt, wie dies nach aerodynamischen Prinzipien bekannt ist. Wenn nun eine Öffnung auf jeder Seite mit einem Sammel- oder Verbindungskanal verbunden ist (wie dies im Folgenden unter Bezugnahme auf die in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen erklärt werden soll), wird der Kanal zur Öffnung mit einem auf beiden Seiten gegen die Mitte hin abnehmenden Querschnitt ausgelegt. Dies alles ist Teil der normalen Massnahmen, die dem Fachmann auf dem Gebiet geläufig sind, und die daher an dieser Stelle nicht näher erklärt werden müssen.

[0019] Im speziellen Fall, der im Sinn eines Beispiels in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, wird die Luft-Blasöffnung mit 8 bezeichnet, während die Luft-Absaugöffnung mit 9 angedeutet ist. Die Luft-Blasöffnung 8 ist in dieser Ausführungsform im oberen Teil der Öffnung des Feuerraums angeordnet, während die Absaugöffnung 9 im unteren Teil solchermassen angeordnet ist, dass der Luftvorhang - gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, weil diese am besten erlaubt, den Trenneffekt des Luftvorhangs mit der Luftzufuhr zur Feuerstelle zu kombinieren - sich von oben nach unten erstreckt. In der Fig. 1 ist eine einzige Blasöffnung 8 gezeigt, und eine einzige Absaugöffnung 9, was jedoch keineswegs ausschliesst, dass eine grössere

[0020] Anzahl Blasöffnungen und Absaugöffnungen angebracht sein können, die jede einzeln für sich beaufschlagt werden. Für die Wirkungen der vorliegenden Erfindung ist lediglich wichtig, dass ein zusammenhängender Luftvorhang ausgebildet wird, der sich gleichmässig und ohne Unterbrüche vor der Öffnung des Feuerraums erstreckt. Um den im Wesentlichen geschlossenen Luftkreislauf zu realisieren, der den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung bildet, ist vorgesehen, in der Ausführungsform gemäss den Figuren 1 und 2, dass die Blasöffnung 8 mit der Absaugöffnung 9 mittels eines geschlossenen Verbindungskanals 10 verbunden ist, in welchem mindestens ein Ventilator 11 wirkt, der die Luft im geschlossenen Kreislauf umwälzt, der aus dem Luftvorhang f besteht, der sich von mindestens einer Blasöffnung 8 zu mindestens einer Absaugöffnung 9 bewegt, und dem Verbindungskanal 10.

[0021] In der in den oben beschriebenen Figuren 1 und 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ebenso in der in den Figuren 3 und 4 lediglich schematisch gezeigten Ausführungsform, welche den Erfindungsgedanken noch besser erklären, ist sodann vorgesehen, dass der Verbindungskanal 10 als doppelter Kanal 10' und 10" ausgebildet ist, wobei jeder Halbkanal 10' und 10" das eine Ende von mindestens einer Blasöffnung 8 mit dem entsprechenden Ende von mindestens einer Absaugöffnung 9 verbindet, wobei in jedem der Halbkanäle 10', 10" ein Ventilator 11', 11" angeordnet ist, der die Luft umwälzt (vergleiche die Pfeile f, f' in den Kanälen 10', 10").

[0022] Hier sei festgehalten, dass die besten Resultate der Trennung des Feuerungsraums vom Wohnraum erreicht werden, wenn der Luftstrom des Luftvorhangs f im wesentlichen laminar fliesst. Dies wird erreicht, indem eine angemessene Form der Blasöffnung 8 gewählt und die Austrittsgeschwindigkeit der Luft aus der Austrittsöffnung 8 angepasst wird. Selbstverständlich kann nicht garantiert werden, dass der Luftstrom über die ganze Länge des Luftvorhangs laminar bleibt: Daher wird die Luftströmung in diesem Zusammenhang als im Wesentlichen laminar bezeichnet, was bedeutet, dass der Luftstrom über eine grösstmögliche Länge des Luftvorhangs laminar gehalten werden soll.

[0023] Es kann sich als vorteilhaft erweisen, eine Luftgeschwindigkeit im Luftvorhang, gemessen an der Ausblasöffnung 8, zwischen 0.5 bis 5 m/s zu wählen. Die Luftgeschwindigkeit muss dabei in Abhängigkeit der Abmessungen des Wohnraum-Kamins, und insbesondere des Abstandes zwischen der Blasöffnung 8 und der Absaugöffnung 9 günstig gewählt werden. Dabei kann eine optimale Austrittsgeschwindigkeit an der Ausblasöffnung 8 gefunden werden, die eine möglichst vollständige Ausbildung des Luftvorhangs bei minimalem Luftverlust aus dem geschlossenen Kreislauf sicherstellt: diese Geschwindigkeit wird mittels Berechnungen und geeigneten Versuchen bestimmt; Massnahmen die in den Kompetenzbereich des Fachmanns auf dem Gebiet fallen.

[0024] Für optimales Funktionieren muss der erfindungsgemässe Luftvorhang f so ausgelegt sein, dass die Luftzufuhr zum Luftstrom des Luftvorhangs f aus der Umgebung zwischen 10% und 40% der total zirkulierenden Luftmenge beträgt. Auch hier handelt es sich um eine aus Versuchen gewonnene Angabe, die jedoch zur Auslegung der idealen Parameter sehr nützlich ist, mittels welchen die Abmessungen der erfindungsgemässen Vorrichtung festgelegt werden.

[0025] Viele Varianten für das Erzeugen eines Luftkreislaufs sind vorstellbar, der im Sinn der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen geschlossen ist. So sind beispielsweise Luftzirkulationssysteme denkbar, die einen einzigen Verbindungskanal umfassen, der so breit ist wie alle Absaug- und Ausblasöffnungen, und der mit einem Querstromlüfter der gleichen Breite versehen ist, welche Art von Ventilatoren heute allgemein in elektrischen Heizlüftern eingesetzt werden, oder Anordnungen mit einer Vielzahl von Verbindungsrohren und/oder Blas- und Absaugöffnungen, usw. Alle solchen Varianten sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, deren Zweck das Erzeugen eines Luftvorhangs vor der Öffnung eines Wohnraum-Kamins ist, der in einem im Wesentlichen geschlossenen Luftkreislauf gemäss der oben erwähnten Beschreibung einbezogen ist.

Liste der in den Figuren verwendeten Bezugsziffern

[0026] 

1 Seitenwand

2 Seitenwand

3 Haube

4 Abzugrohr

5 Unterstützungsfläche bzw. Boden

6 Rückwand

7 Feuerstelle

8 Blasöffnung

9 Absaugöffnung

10, 10', 10" Verbindungskanal

11, 11', 11" Ventilator

Ansprüche

1. Verfahren zum aerostatischen Trennen der nach vorne offenen Feuerstelle eines Wohnraum-Kamins von der Umgebung mittels eines Luftvorhangs (f)
dadurch gekennzeichnet, dass
der Luftvorhang (f) mittels der Umwälzung eines Luftstroms in einem geschlossenen Kreislauf erzeugt wird, wobei die einzige Zufuhr zum Luftstrom des Luftvorhangs (f) aus der Umgebung durch den natürlichen Luftaustausch zwischen dem Luftvorhang (f) und der Umgebungsluft bedingt ist.

2. Verfahren gemäss dem Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Luftvorhang (f) im Wesentlichen laminar ist.

3. Verfahren gemäss dem Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Luftvorhang in der Öffnung des Feuerraums von oben nach unten gerichtet ist.

4. Verfahren gemäss dem Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Luftgeschwindigkeit des Luftvorhangs zwischen 0.5 und 5 m/s liegt.

5. Verfahren gemäss dem Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die einzige Zufuhr zum Luftstrom des Luftvorhangs (f) aus der Umgebung zwischen 10% und 40% der gesamten zirkulierenden Luftmenge beträgt.

6. Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Feuerstelle (7), bestehend aus einem Feuerraum mit einem Boden (5), mit einer Decke (3), einer Rückwand (6) und zwei Seitenwänden (1, 2), welche Feuerstelle nach vorne offen ist, und auf deren Boden das Brennmaterial, normalerweise Brennholz, angezündet wird, wobei die vordere Öffnung der Feuerstelle (7) über ihre ganze Höhe und auf ihrer ganzen Höhe und auf ihrer ganzen Breite von einem Luftstrom (f) bestrichen wird, der einen Luftvorhang bildet,
dadurch gekennzeichnet, dass
auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten der vorderen Öffnung (7) mindestens je eine Öffnung vorhanden ist, genauer gesagt, mindestens eine Luft-Blasöffnung (8) und mindestens eine Luft-Absauföffnung (9), wobei die Blasöffnung oder Blasöffnungen (8) sowie die Absaugöffnung oder Absaugöffnungen (9) die Luft über die ganze Länge der Seite der vorderen Öffnung blasen bzw. saugen, und dass mindestens eine Blasöffnung (8) mit mindestens einer Absaugöffnung (9) über einen geschlossenen Verbindungskanal (10) verbunden ist, in welchem mindestens ein Ventilator (11) wirkt, der die Luft im geschlossenen Kreislauf umwälzt, der vom Luftvorhang (f), der von mindestens einer Blasöffnung (8) zur mindestens einen Saugöffnung (9) reicht, und vom Verbindungskanal (10) gebildet wird.

7. Vorrichtung gemäss dem Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass,
falls mehrere Blasöffnungen (8) und mehrere Absaugöffnungen (9) vorhanden sind, diese in solcher Weise miteinander verbunden sind, dass ein zusammenhängender Luftvorhang gebildet wird, d.h. ohne Unterbrechung und von konstranter Intensität über die ganze Länge der Seite der vorderen Öffnung.

8. Vorrichtung gemäss dem Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine Blasöffnung (8) auf der oberen horizontalen Seite der vorderen Öffnung (7) angebracht ist, und dass mindestens eine Absauföffnung (9) auf der unteren horizontalen Seite der vorderen Öffnung (7) angebracht ist, in solcher Weise, dass ein von oben nach unten strömender Luftvorhang gebildet wird.

9. Vorrichtung gemäss dem Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Verbindungskanal (10) als doppelter Kanal ausgebildet ist (10', 10"), wobei jeder seiner Halbkanäle (10', 10") ein Ende der mindestens einen Blasöffnung (8) mit dem entsprechenden Ende der mindestens einen Absaugöffnung (9) verbindet, wobei in jedem der Halbkanäle (10', 10") ein Ventilator (11', 11") angeordnet ist, der die Luft umwälzt.

Claims

1. A method for the aerostatic separation of a hearth of a domestic fireplace open to the front from the environment by means of an air curtain,
characterised in that
the air curtain (f) is produced by means of the recirculation of an airflow in a closed circuit, with the only supply from the environment to the airflow of the air curtain being brought about by the natural air exchange between the air curtain (f) and the environmental air.

2. A method in accordance with claim 1,
characterised in that
the air curtain (f) is essentially laminar.

3. A method in accordance with claim 1,
characterised in that
the air curtain is directed in the opening of the fireplace from the top to the bottom.

4. A method in accordance with claim 1,
characterised in that
the airspeed of the air curtain lies between 0.5 and 5 m/ s.

5. A method in accordance with claim 1,
characterised in that
the only supply to the airflow of the air curtain (f) from the environment amounts to between 10 % and 40 % of the total circulating quantity of air.

6. An apparatus for carrying out the method in accordance with any one of the proceeding claims, having a hearth (7) consisting of a fireplace with a base (5), with a roof (3), a rear wall (6) and two sidewalls (1, 2), said hearth being open to the front, with the combustible material, normally wood for burning, being ignited on the base of hearth, with the front opening of the hearth (7) being swept over, along its full height and over its full height and over its full width, by an airflow (f) which forms an air curtain,
characterised in that
at least one opening is present on two oppositely disposed sides of the front opening (7), stated more precisely, at least one air blowing opening (8) and at least one air suction opening (9), with the blowing opening or blowing openings (8) and also the suction opening or suction openings (9) respectively blowing and sucking the air over the whole length of the side of the front opening, and in that at least one blowing opening (8) is connected to at least one suction opening (9) via a closed connection channel (10) in which at least one fan (11) operates, which circulates the air in the closed circuit which is formed by the air curtain (f) which extends from at least one blowing opening (8) to the at least suction opening (9) and by the connection channel (10).

7. An apparatus in accordance with claim 6,
characterised in that,
in the event that a plurality of blowing openings (8) and a plurality of suction openings (9) are present, these are connected to one another in such a way that a continuous air curtain is formed, i.e. without interruption and of constant intensity over the full length of the side of the front opening.

8. An apparatus in accordance with claim 6,
characterised in that
at least blowing opening (8) is provided at the upper horizontal side of the front opening (7), and in that at least one suction opening (9) is provided at the lower horizontal side of the front opening (7) in such a manner that an air curtain blowing from the top downwardly is formed.

9. An apparatus in accordance with claim 6,
characterised in that
the connection channel (10) is formed as a double channel (10', 10"), with each of its half channels (10', 10") connecting an end of the at least one blowing opening (8) to the corresponding end of the at least one suction opening (9), with a fan (11', 11 "), which circulates the air, being arranged in each of the half channels (10', 10").

Revendications

1. Procédé pour séparer de façon aérostatique de l'atmosphère ambiante le foyer ouvert vers l'avant d'une cheminée d'habitation au moyen d'un rideau (f) d'air,
caractérisé en ce que
on produit le rideau (f) d'air au moyen de la recirculation d'un courant d'air en circuit fermé, l'unique apport d'air au courant d'air du rideau (f) d'air en provenance de l'atmosphère ambiante dépendant de l'échange d'air naturel entre le rideau (f) d'air et l'air ambiant.

2. Procédé suivant la revendication 1,
caractérisé en ce que
le rideau (f) d'air est sensiblement laminaire.

3. Procédé suivant la revendication 1,
caractérisé en ce que
le rideau d'air est dirigé de haut en bas dans l'ouverture de la chambre de foyer.

4. Procédé suivant la revendication 1,
caractérisé en ce que
la vitesse de l'air du rideau d'air est comprise entre 0,5 et 5 m/s.

5. Procédé suivant la revendication 1,
caractérisé en ce que
l'apport unique au courant d'air du rideau (f) d'air en provenance de l'atmosphère ambiante représente entre 10 % et 40 % de la quantité totale d'air en circulation.

6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications précédentes comprenant un foyer (7) constitué d'une chambre de foyer ayant un fond (5), une partie supérieure (333), une paroi (6) arrière et deux parois (1, 2) latérales, ce foyer étant ouvert vers l'avant et de la matière combustible, notamment du bois de combustion, étant allumée sur son fond, l'ouverture avant du foyer (7) étant léchée sur toute sa hauteur et sur toute sa largeur par un courant (f) d'air qui forme un rideau d'air,
caractérisé en ce que
il est prévu sur deux côtés mutuellement opposés de l'ouverture (7) avant au moins, respectivement, une ouverture ou plus précisément au moins une ouverture (8) d'insufflation d'air et au moins une ouverture (9) d'aspiration d'air, l'ouverture d'insufflation ou les ouvertures (8) d'insufflation ainsi que l'ouverture d'aspiration ou les ouvertures (9) d'aspiration insufflant ou aspirant l'air sur toute la longueur du côté de l'ouverture avant et en ce qu'au moins une ouverture (8) d'insufflation communique avec au moins une ouverture (9) d'aspiration par un canal (10) fermé de mise en communication dans lequel agit au moins un ventilateur (11) qui fait recirculer l'air en circuit fermé qui est formé par le rideau (f) d'air qui va d'au moins une ouverture (8) d'insufflation à au moins une ouverture (9) d'aspiration et par le canal (10) de mise en communication.

7. Dispositif suivant la revendication 5,
caractérisé en ce que
dans le cas où il y a plusieurs ouvertures (8) d'insufflation et plusieurs ouvertures (9) d'aspiration, celles-ci communiquent entre elles de façon à former un rideau d'air d'un seul tenant, c'est-à-dire sans interruption, et d'une intensité constante sur toute la longueur du côté de l'ouverture avant.

8. Dispositif suivant la revendication 5,
caractérisé en ce que
au moins une ouverture (8) d'insufflation est pratiquée du côté horizontal supérieur de l'ouverture (7) avant et en ce qu'au moins une ouverture (9) d'aspiration est pratiquée du côté horizontal inférieur de l'ouverture (7) avant de façon à former un rideau d'air s'écoulant de haut en bas.

9. Dispositif suivant la revendication 5,
caractérisé en ce que
le canal (10) de mise en communication est constitué en canal double (10', 10''), chacun de ces demi-canaux (10', 10") faisant communiquer une extrémité de la au moins une ouverture (8) d'insufflation avec l'extrémité correspondante de la au moins une ouverture (9) d'aspiration, un ventilateur (11', 11") étant monté dans chacun des demi-canaux (10', 10") et mettant l'air en recirculation.

Zeichnung