EP4067741A1 - Feuersäule - Google Patents

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EP4067741A1
EP4067741A1 EP22175431.0A EP22175431A EP4067741A1 EP 4067741 A1 EP4067741 A1 EP 4067741A1 EP 22175431 A EP22175431 A EP 22175431A EP 4067741 A1 EP4067741 A1 EP 4067741A1
Authority
EP
European Patent Office
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guide elements
outer shell
column
fire
base part
Prior art date
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Granted
Application number
EP22175431.0A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP4067741B1 (de
EP4067741C0 (de
Inventor
Thomas Kaiser
Christian Wassermann
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Fire Friends & Co Kg GmbH
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP4067741A1 publication Critical patent/EP4067741A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4067741B1 publication Critical patent/EP4067741B1/de
Publication of EP4067741C0 publication Critical patent/EP4067741C0/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B60/00—Combustion apparatus in which the fuel burns essentially without moving
    • F23B60/02—Combustion apparatus in which the fuel burns essentially without moving with combustion air supplied through a grate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C3/00—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber
    • F23C3/002—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber the chamber having an elongated tubular form, e.g. for a radiant tube
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/002—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D5/00—Burners in which liquid fuel evaporates in the combustion space, with or without chemical conversion of evaporated fuel
    • F23D5/02—Burners in which liquid fuel evaporates in the combustion space, with or without chemical conversion of evaporated fuel the liquid forming a pool, e.g. bowl-type evaporators, dish-type evaporators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/03009—Elongated tube-shaped combustion chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
    • F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
    • F23D14/24—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other at least one of the fluids being submitted to a swirling motion

Definitions

  • FIG. 8 clearly shows the inflow of air and the turbulent flame zone.
  • the glass cylinder is placed on the base (as with the U.S. 2014/0290643 A1 ) and can therefore e.g. B. easily knocked over by playing children. The risk of accidents and injuries is therefore considerable, especially since the outer shell, which begins here at the height of the brazier, can become relatively hot.
  • a second concentric glass cylinder was used for this purpose, which, however, significantly increased the construction effort.
  • the U.S. 2013/0011800 A1 discloses a pillar of fire composed of a multitude of parts. The construction cost is therefore relatively high.
  • the invention is therefore based on the object of improving such a fire column in terms of safety and construction costs. This object is achieved by a column of fire according to claim 1. Expedient refinements are the subject matter of the dependent claims.
  • the outer shell cools the outer shell (in particular the inner wall of the glass cylinder) through increased flow speed, so that the lower area of the glass cylinder (and possibly the middle area at the level of the flame exit above the fuel tank) remains relatively cool. This minimizes the risk of burns and the outer shell can be removed by grasping the lower, cool area without gloves to extinguish the flame.
  • the guide elements can be manufactured in a cost-saving manner together with the base part (incl. fuel receptacle) as a cast part, with the guide elements also being produced in one production step for the preferred formation of air vortices in oblique or helical form can become.
  • the outer shell preferably consists of refractory glass, in particular in the form of a cylinder with an open end.
  • Such tubes can be manufactured with high precision (to ensure the above-mentioned loose fit) and are relatively inexpensive due to the series production (e.g. for use in the chemical industry).
  • other shapes and materials are also possible, e.g. B. a metal tube with windows in the manner of a lamp or a metal grid or metal mesh.
  • the lower end of the outer shell preferably rests on a plurality of radially aligned pins which are fastened to a base part which surrounds the fuel container. This can also be designed for fuel paste or used to hold wood pellets or other fuels.
  • the base part is preferably made of metal in order to ensure the necessary stability together with a relatively heavy base plate, especially in the version as a so-called table fire.
  • the fire column can also be arranged higher, in order to increase the lighting effect, in particular with a holder in the form of a so-called patio heater for the terrace area or with a support, e.g. B. in the manner of a ground spike for the garden area.
  • the above pins can also be at the lower end of the z. B. three guide elements can be formed or attached, so that the number of components is further reduced.
  • the pins can be adjustable in height for adjusting the supply air cross-section, in particular they can be designed as eccentric pins, so that the flame pattern can be varied.
  • the outer shell can also have a wavy or stepped shape at the lower end in order to regulate the air gap by rotating it about the vertical axis.
  • Perforated discs in a horizontal orientation or perforated rings that can be rotated in opposite directions are also conceivable in order to regulate the supply air or to smother the fire in the fire column when the slots provided therein are closed.
  • the invention relates to a fire column according to a further aspect of the invention, the flame of which is fed by a fuel container, in particular for bio-ethanol, and is surrounded by an outer shell, with supply air flowing in largely axially in the lower area of the outer shell via a number of guide elements and is preferably set in a helical rotation to form a vortex flame, the outer shell being slipped over the guide elements.
  • the skin of outer edges of the vanes is preferably centered in the upright position.
  • the guide elements preferably surround the fuel tank.
  • the guide elements are attached in particular to this.
  • the lower end of the outer casing preferably rests on a plurality of pins, in particular radially aligned pins.
  • the pins are preferably attached to a base surrounding the fuel container.
  • the base part preferably has a base plate.
  • the base plate is preferably made of metal.
  • the base plate is esp. Detachably connected.
  • the base is preferably mounted on an elevated mount or support.
  • the pins are preferably formed or attached to the respective lower end of the guide elements.
  • the guide elements are preferably formed in one piece on the base part, in particular as a cast part with three guide elements offset by 120°.
  • a fuel container provided for the fire column may be provided to hold wood pellets or fuel.
  • the pins are preferably adjustable in their height and in particular designed as an eccentric.
  • the outer shell is preferably designed as a one-piece glass cylinder, in particular as a refractory tube, or made of metal with openings, in particular as a mesh.
  • the lower inner edge of the outer shell is preferably ground and/or melted conically.
  • a perforated plate is preferably used, under which air inlet openings are provided.
  • the fuel container provided for the fire column preferably has a partial cover (9) that is open in the center, which is in particular shaped like a roof or a truncated cone. Additional air inlet openings are preferably provided in the upper region of the fuel tank, with the fuel tank preferably being double-walled on its circumference.
  • a fire column 1 is shown with a base part 2, which has a fuel container 2a and a base plate 2b.
  • a plurality of guide elements 3 are arranged on the base part 2, which are designed here as helical metal sheets in order to generate an air turbulence in an outer shell 4 placed over it.
  • This is preferably designed as a transparent glass cylinder and thus allows a view of the base part 2 here.
  • the flame enclosed by the outer shell 4 on the periphery is fed with fuel (of any consistency possible), in particular bio-ethanol or fuel paste from the (recessed) fuel container 2a and receives the required amount of air via an air inlet opening 6 (in the form of an annular gap) in the lower Area of the fire column 1, more precisely at the lower end of the outer shell 4, which is open at the front.
  • fuel of any consistency possible
  • bio-ethanol or fuel paste from the (recessed) fuel container 2a and receives the required amount of air via an air inlet opening 6 (in the form of an annular gap) in the lower Area of the fire column 1, more precisely at the lower end of the outer shell 4, which is open at the front.
  • the inflowing air is deflected by the guide elements 3 into a vortex or flow with a twist.
  • the amount of air can be varied over the cross section of the air inlet opening 6, where z. B. pins 5 are adjusted in their altitude.
  • the cross section over the base plate 2b corresponds approximately to the passage volume between the base part 2 and the outer shell 4, with the guide elements 3, which are relatively thin here, hardly reducing the passage.
  • Those on pins 5 here three Piece with a pitch of 120 ° on the circumference of the base part
  • seated outer shell 4 is slipped with a tight fit or slight clearance over the guide elements 3 and touches them at least in some places.
  • the column of fire 1 is shown in an elevated version, namely in Fig. 2a with a frame-like support 2c to z. B. to be placed on a terrace.
  • the support 2c is designed in the manner of a rod or spear in order to be anchored in the garden soil with this holder in the manner of a ground spear.
  • In 3 is the Pillar of Fire according to 1 shown in perspective. From this, the helical course of the guide elements 3 is clearly visible, as is the upper opening in the base part 2, in order to form a fuel tank 2a there.
  • the flame fed from this indicated schematically, also rises rotating or at least flickers in the glass cylinder 4 due to the targeted air vortices.
  • the achievable height, e.g. B. up to 3 ⁇ 4 of the outer shell 4 can be adjusted in particular by the combustion behavior of the fuel (preferably ethanol) and by the air supply.
  • FIG. 4 two side views of the base part 2 are shown, each of which has four guide elements 3 here, ie with a 90° division.
  • the guide elements 3 are here largely aligned in the axial direction (to the vertical axis) and have a shape that widens upwards in order to form four nozzle channels on the circumference of the base part 2 and to accelerate the supply air from the opening 6 .
  • the outer shell 4 is slipped over the guide elements 3 with a tight fit, so that their outer edges 3a almost touch the inner wall of the outer shell.
  • the inner edge 4 ′ is preferably ground conically, so that the outer casing 4 can be placed in a self-centering manner in order to then be supported on the pins 5 .
  • the pins 5 are formed here on the lower end of the guide elements 3, in particular cast in one piece.
  • the guide elements 3 are inclined to the dash-dotted vertical axis and have thin extensions 3' in the form of so-called winglets. These can easily be glued or soldered onto the guide elements 3 in order to increase the turbulence.
  • the pins 5 are attached here separately from the guide elements 3 on the base part, preferably by means of eccentric bushings 5', in order to vary the height of the glass cylinder 4 and the supply air cross section in relation to the base plate 2b.
  • the fire column is designed for the combustion of wood pellets, whereby the principle of the wood gasifier is applied.
  • a perforated plate 7 is used in the lower area of the fuel tank 2a, under which several air inlet openings 8 (here in the form of perforations or slits) are provided.
  • air inlet openings 8 here in the form of perforations or slits
  • the air inlet openings 8 can also be placed in the bottom or standing plate 2b, so that the pellets in the fuel tank 2a flow evenly through and the desired wood gas is formed by carbonization or pyrolysis (sub-stoichiometric partial combustion). This is mixed at the upper end of the fuel tank 2a with the secondary air swirled over the guide elements 3 and then burns (depending on the air supply) with a lower or higher flame.
  • the air supply is controlled by (ring) slides (not shown) on the air inlet openings 8 (or also 6 and/or 8' in Figure 5b ) adjustable.
  • the fuel tank 2a has a hood or partial cover 9 which is open in the center and which is shaped in particular like a roof or a truncated cone. This can also extend beyond the upper edge of the fuel tank 2a, as indicated by dashed lines, in order to allow air to be supplied inwards, namely via upper air inlet openings 8'.
  • Figure 5b provided, namely annularly in the upper region of the fuel tank 2a, wherein the fuel tank 2a is preferably double-walled at its periphery.
  • the small number of components results in a puristic design with low manufacturing costs.
  • the stable construction increases safety and simplifies operation.
  • various versions are also possible outdoors, whereby the light output or the heat supply can be varied more depending on requirements, especially when using wood pellets.

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Abstract

Zur Schaffung einer sicheren und einfach aufgebauten Feuersäule, deren Flamme von einem Brennstoffbehälter, insbesondere für Bio-Ethanol gespeist wird, und von einer Außenhülle (4) umgeben ist, wobei Zuluft im unteren Bereich der Außenhülle über mehrere Leitelemente (3) weitgehend axial einströmt und bevorzugt zur Bildung einer Wirbelflamme in eine schraublinienförmige Drehung versetzt wird, wird vorgeschlagen, dass die Außenhülle (4) über die Leitelemente (3) gestülpt ist. Bevorzugt wird dabei die Außenhülle (4) von Außenkanten (3a) der Leitelemente (3) in aufrechter Stellung zentriert.

Description

  • Bei derartigen Feuersäulen, meist mit einem Glaszylinder als Außenhülle, wird die Flamme mit verwirbelter Luft in Drehung versetzt, so dass sich aufgrund des "tornadoartigen" Erscheinungsbildes eine besondere optische Anziehung für die Betrachter ergibt. Im US- Patent 7,097,448 wird dieses Flammenbild als "korkenzieherförmig" bezeichnet. Bei Einsatz von Bio-Ethanol und ähnlichen Brennstoffen sind solche Feuer- oder Flammensäulen auch in Wohnungen geeignet und dienen vorwiegend der Dekoration, aber auch der Erholung der Bewohner, wie häufig offenen Kaminen (oder nachgebildeten Kaminfeuern auf Monitoren) zugesagt wird. Zudem werden solche Feuersäulen im Outdoor-Bereich, z. B. auf Terrassen eingesetzt, wobei diese dann an kälteren Abenden als Licht- und Wärmespender dienen.
  • Aus der US 8,641,413 ist eine derartige Feuersäule bekannt, bei der am unteren Ende des Glaszylinders ein durchmessergleicher Sockel angeordnet ist, in dem eine Vielzahl von Schaufel-Leitelementen helix- bzw. schraublinienförmig angeordnet sind, In Fig. 8 wird die Lufteinströmung und turbulente Flammenzone anschaulich dargestellt. Der Glaszylinder ist dabei auf dem Sockel aufgesetzt (ebenso bei der US 2014/0290643 A1 ) und kann daher z. B. von spielenden Kindern leicht umgestoßen werden. Die Unfall- und Verletzungsgefahr ist somit erheblich, zumal die hier auf Höhe der Brennschale beginnende Außenhülle relativ heiß werden kann. Bei der US 2014/0290643 wurde hierzu ein zweiter konzentrischer Glaszylinder verwendet, der den Bauaufwand jedoch wesentlich erhöht.
  • Der Bauaufwand ist auch bei der US 8,641,413 relativ hoch, da die einzeln befestigten Leitelemente mit einem Metallring zusammengefasst werden. Zudem ist dieser Leitapparat zweigeteilt, um durch Ausschwenken einer Hälfte z. B. beim Anzünden oder Löschen der Flamme Zugang zur Brennschale zu erhalten. Dies ist auch der Tatsache geschuldet, dass der Glaszylinder relativ heiß ist, so dass dieser nur mit Handschuhen abgehoben werden sollte. Bei der US 7,097,448 soll die Außenhülle durch mehrere tangentiale Einströmspalte relativ kalt bleiben, jedoch ist hierbei die Hülle zumindest zweiteilig und damit relativ aufwändig zu fertigen bzw. zu montieren.
  • Die US 2013/0011800 A1 offenbart eine Feuersäule, die aus einer Vielzahl von Teilen besteht. Der Bauaufwand ist folglich relativ hoch.
  • Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine derartige Feuersäule hinsichtlich Sicherheit und Bauaufwand zu verbessern. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Feuersäule gemäß Anspruch 1. Zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Durch das vorgeschlagene Überstülpen der Außenhülle über die Leitelemente wird eine sichere Halterung erreicht, da die Innenwand der Außenhülle mit geringer Spielpassung die Leitelemente umgreift. Diese axiale Überlappung beträgt bevorzugt ca. 20 % der Höhe der Außenhülle, so dass in Kombination mit einem relativ massiven Fuß- oder Basisteil ein unbeabsichtigtes Umstoßen des Glaszylinders kaum möglich ist. Durch die Überlappung ergibt sich als weiterer Vorteil, dass die Außenkanten der Leitelemente von der Außenhülle umschlossen sind, so dass kein separates Bauteil zur Begrenzung der einzelnen Luftkanäle zwischen den Leitelementen erforderlich ist. Durch die angesprochene Spielpassung wird somit ein Übertritt von Zuluft von einem Luftkanal zum benachbarten Luftkanal weitgehend ausgeschlossen, jedoch noch ein leichtes, senkrechtes Abheben der Außenhülle ermöglicht. Vorteilhaft ist hierbei, dass die Vielzahl der Luftkanäle (z. B. sechs bei sechs Leitelementen) die Außenhülle (insbesondere die Innenwand des Glaszylinders) durch erhöhte Strömungsgeschwindigkeit kühlt, so dass der untere Bereich des Glaszylinders (und ggf. der mittlere Bereich auf Höhe des Flammenaustritts über dem Brennstoffbehälter) relativ kühl bleibt. Somit wird die Verbrennungsgefahr minimiert und die Außenhülle kann durch Ergreifen am unteren, kühlen Bereich auch ohne Handschuhe abgenommen werden, um die Flamme zu löschen.
  • Damit entsteht nicht nur im oberen Bereich der Feuersäule aufgrund der Thermik ein Kamineffekt, sondern auch in den einzelnen Luftkanälen zwischen den Leitelementen. Diese können auch düsenförmig ausgebildet sein, um die Strömungsgeschwindigkeit zu Kühlzwecken zu steigern. Ein Gebläse oder Ventilator (wie beim o.g. Stand der Technik) ist somit nicht erforderlich, was den Bauaufwand weiter reduziert und die Einsetzbarkeit im Garten (Outdoor) erhöht. Zudem können die Leitelemente in kostensparender Weise zusammen mit dem Basisteil (inkl. Brennstoffaufnahme) als Gußteil gefertigt werden, wobei auch die Leitelemente zur bevorzugten Bildung von Luftwirbeln in Schräg- oder Schraublinienform in einem Herstellungsschritt produziert werden können. Bei axialer Hauptausrichtung der Leitschaufeln können diese zusammen mit der Brennstoffaufnahme auch in Art eines Kühlkörper-Rohrs stranggepresst werden, wodurch die Fertigungskosten (bei höheren Stückzahlen) erheblich sinken können. Derartiger Strangpreß- oder Stranggussteile weisen zudem eine hohe Maßhaltigkeit auf, die die o.g. Spielpassung auch ohne spanende Bearbeitung sicherstellen können.
  • Die Erzeugung eines um die Hochachse der Feuersäule rotierenden Luftwirbels wird durch die genannten schraublinienförmigen Luftleitelemente besonders intensiv, aber auch bei nur leicht schrägstehenden Schaufelflächen wird bereits eine intensive Verwirbelung erreicht, da die zunächst axiale, weitgehend laminare Luftströmung im Bereich der Flamme zunehmend turbulenter wird. Selbst bei rein axialer Zuströmung vom unteren Teil der Feuersäule aus ist aufgrund dieses Kamineffekts (mit guter Kühlung des unteren Bereichs der Innenwand der Feuersäule) auf Höhe der Flamme somit eine Verwirbelung in Art eines flackernden Feuers möglich. Da das Flammenbild auch von der zugeführten Luftmenge abhängt, ist bevorzugt der untere Zuluftquerschnitt (vor Eintritt zu den Leitelementen) veränderbar.
  • Die Außenhülle besteht bevorzugt aus Feuerfest-Glas, insbesondere in Form eines Zylinders mit offener Stirnseite. Solche Rohre können mit hoher Präzision (zur Sicherstellung der o.g. Spielpassung) gefertigt werden und sind aufgrund der Serienfertigung (z. B. für den Einsatz in der chemischen Industrie) relativ preiswert. Es sind jedoch auch andere Formen und Materialien möglich, z. B. ein Metallrohr mit Fenstern in Art einer Lampe oder ein Metall-Gitter bzw. Metallnetz. Die Außenhülle liegt bevorzugt stirnseitig an ihrem unteren Ende auf mehreren, radial ausgerichteten Stiften auf, die an einem Basisteil befestigt sind, das den Brennstoffbehälter umgibt. Dieser kann auch für Brennpaste ausgelegt sein oder zur Aufnahme von Holzpellets oder anderen Brennstoffen dienen.
  • Das Basisteil ist vorzugsweise aus Metall gefertigt, um zusammen mit einer relativ schweren Standplatte die erforderliche Standsicherheit zu gewährleisten, insbesondere in der Ausführung als sog. Tischfeuer. Die Feuersäule kann auch erhöht angeordnet werden, um die Lichtwirkung zu steigern, insbesondere mit einer Halterung in Art eines sog. Heizpilzes für den Terrassenbereich oder mit einer Abstützung, z. B. in Art eines Erdspießes für den Gartenbereich. Die vorstehend genannten Stifte können auch am jeweils unteren Ende der z. B. drei Leitelemente angeformt oder befestigt sein, so dass sich die Bauteil-Anzahl weiter verringert. Die Stifte können zur Einstellung des Zuluftquerschnitts in ihrer Höhenlage verstellbar sein, insbesondere als Exzenter-Stifte ausgebildet sein, so dass das Flammenbild variiert werden kann. Die Außenhülle kann auch am unteren Ende wellig oder stufig geformt sein, um über ein Verdrehen um die Hochachse den Luftspalt zu regulieren. Ebenso sind Lochscheiben in horizontaler Ausrichtung oder gegeneinander drehbare, gelochte Ringe denkbar, um die Zuluft zu regulieren, bzw. beim Schließen der darin vorgesehenen Schlitze das Feuer in der Feuersäule zu ersticken.
  • Die Erfindung betrifft zur Lösung der Aufgabe gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung eine Feuersäule, deren Flamme von einem Brennstoffbehälter, insbesondere für Bio-Ethanol gespeist wird, und von einer Außenhülle umgeben ist, wobei Zuluft im unteren Bereich der Außenhülle über mehrere Leitelemente weitgehend axial einströmt und bevorzugt zur Bildung einer Wirbelflamme in eine schraublinienförmige Drehung versetzt wird, wobei die Außenhülle über die Leitelemente gestülpt ist. Die Außenhülle von Außenkanten der Leitelemente ist in aufrechter Stellung vorzugsweise zentriert. Die Leitelemente umgeben vorzugsweise den Brennstoffbehälter. Die Leitelemente sind insbesondere an diesem befestigt. Die Außenhülle liegt vorzugsweise stirnseitig an ihrem unteren Ende auf mehreren, insbesondere radial ausgerichteten Stiften auf. Die Stifte sind vorzugsweise an einem Basisteil befestigt, das den Brenristoffbehälter umgibt. Das Basisteil weist vorzugsweise eine Standplatte auf. Die Standplatte ist bevorzugt aus Metall. Die Standplatte ist insbes. lösbar verbunden. Das Basisteil ist vorzugsweise auf einer erhöhten Halterung oder Abstützung befestigt. Die Stifte sind vorzugsweise am jeweils unteren Ende der Leitelemente angeformt oder befestigt. Die Leitelemente sind vorzugsweise einstückig am Basisteil angeformt, insbesondere als Gußteil mit drei um 120° versetzten Leitelementen. Ein für die Feuersäule vorgesehener Brennstoffbehälter kann zur Aufnahme von Holzpellets oder Brennstoffen vorgesehen sein. Die Stifte sind vorzugsweise in ihrer Höhenlage verstellbar und insbesondere als Exzenter ausgebildet. Die Außenhülle ist vorzugsweise als einstückiger Glaszylinder ausgebildet, insbesondere als Feuerfest-Rohr, oder aus Metall mit Durchbrüchen, insbesondere als Netz hergestellt. Die untere Innenkante der Außenhülle ist vorzugsweise konisch geschliffen und/oder angeschmolzen. Im unteren Bereich des Brennstoffbehälters ist vorzugsweise ein Lochblech eingesetzt, unter dem Zuluftöffnungen vorgesehen sind. Der für die Feuersäule vorgesehene Brennstoffbehälter weist vorzugsweise eine im Zentrum offene Teilabdeckung (9) auf, die insbesondere dach- oder kegelstumpfartig geformt ist. Im oberen Bereich des Brennstoffbehälters sind vorzugsweise weitere Zuluftöffnungen vorgesehen, wobei der Brennstoffbehälter an seinem Umfang bevorzugt doppelwandig ausgeführt ist.
  • Nachfolgend werden mehrere Ausführungsformen anhand der Zeichnungen erläutert.
  • Hierbei zeigen:
    • Fig. 1 eine Feuersäule im Schnitt;
    • Fig. 2 (a) und (b) je eine Feuersäule in erhöhter Ausführung;
    • Fig. 3 eine Feuersäule gemäß Fig. 1 in Perspektivansicht;
    • Fig. 4 (a) und (b) je eine Schnittdarstellung mit verschiedenen Leitelementen; und
    • Fig. 5 (a) und (b) je eine Ausführung eines Brennstoffbehälters für Pellets.
  • In Fig. 1 ist eine Feuersäule 1 mit einem Basisteil 2 dargestellt, das einen Brennstoffbehälter 2a und eine Standplatte 2b aufweist. Am Basisteil 2 sind mehrere Leitelemente 3 angeordnet, die hier als schraublinienförmige Bleche ausgeführt sind, um einen Luftwirbel in einer darüber gestülpten Außenhülle 4 zu erzeugen. Diese ist bevorzugt als transparenter Glaszylinder gestaltet und gibt hier somit die Ansicht auf das Basisteil 2 frei. Die von der Außenhülle 4 am Umfang umschlossene Flamme wird durch Brennmaterial (jeglicher Konsistenz möglich), insbesondere Bio-Ethanol oder Brennpaste aus dem (vertieft angeordneten) Brennstoffbehälter 2a gespeist und erhält die erforderliche Luftmenge über eine Zuluftöffnung 6 (in Form eines Ringspalts) im unteren Bereich der Feuersäule 1 , genauer am unteren, stirnseitig offenen Ende der Außenhülle 4.
  • Die zuströmende Luft wird durch die Leitelemente 3 zu einem Wirbel bzw. Strömung mit Drall abgelenkt. Die Luftmenge kann über den Querschnitt der Zuluftöffnung 6 variiert werden, wobei z. B. Stifte 5 in ihrer Höhenlage verstellt werden. In der hier gezeigten Einstellung entspricht der Querschnitt über der Standplatte 2b etwa dem Durchlassvolumen zwischen Basisteil 2 und der Außenhülle 4, wobei die hier relativ dünnen Leitelemente 3 den Durchlass kaum mindern. Die auf den Stiften 5 (hier drei Stück mit einer Teilung von 120° am Umfang des Basisteils) aufsitzende Außenhülle 4 ist mit enger Passung bzw. leichter Spielpassung über die Leitelemente 3 gestülpt und berührt diese an zumindest einigen Stellen.
  • In Fig. 2 ist die Feuersäule 1 in erhöhter Ausführung gezeigt, nämlich in Fig, 2a mit einer gestellartigen Abstützung 2c, um z. B. auf einer Terrasse aufgestellt zu werden. In Fig. 2b ist die Abstützung 2c stab- bzw. spießartig ausgebildet, um mit dieser Halterung in Art eines Erdspießes im Gartenboden verankert zu werden.
  • In Fig. 3 ist die Feuersäule gemäß Fig. 1 perspektivisch dargestellt. Hieraus ist der schraublinienförmige Verlauf der Leitelemente 3 gut ersichtlich, ebenso die obere Öffnung im Basisteil 2, um dort einen Brennstoffbehälter 2a zu bilden. Die hieraus gespeiste, schematisch angedeutete Flamme steigt auch hier durch die gezielten Luftwirbel rotierend oder zumindest flackert in dem Glaszylinder 4 auf. Die erreichbare Höhe, z. B. bis ¾ der Außenhülle 4 lässt sich insbesondere durch das Abbrandverhalten des Brennstoffes (vorzugsweise Ethanol) und durch die Luftzufuhr einstellen.
  • In Fig. 4 sind zwei Seitenansichten des Basisteils 2 gezeigt, das hier jeweils vier Leitelemente 3 aufweist, also mit einer 90° Teilung. Die Leitelemente 3 sind hier weitgehend in Axialrichtung (zur Hochachse) ausgerichtet und weisen eine sich nach oben verbreiternde Form auf, um so vier Düsenkanäle am Umfang des Basisteils 2 zu bilden und die Zuluft von der Öffnung 6 her zu beschleunigen. In Fig. 4a ist die Außenhülle 4 mit enger Passung über die Leitelemente 3 gestülpt, so dass deren Außenkanten 3a die innere Wand der Außenhülle nahezu berühren. Um das Überstülpen trotz dieser Spielpassung zu erleichtern, ist die Innenkante 4' bevorzugt konisch geschliffen, so dass die Außenhülle 4 in sich selbst zentrierender Weise aufgesetzt werden kann, um dann auf den Stiften 5 abgestützt zu sein. Die Stifte 5 sind hier an das untere Ende der Leitelemente 3 angeformt, insbesondere einteilig angegossen.
  • In Fig. 4b sind die Leitelemente 3 zur strichpunktierten Hochachse geneigt und weisen hier dünne Verlängerungen 3' in Art von sog. Winglets auf. Diese können in einfacher Weise auf die Leitelemente 3 aufgeklebt oder aufgelötet sein, um die Verwirbelung zu erhöhen. Die Stifte 5 sind hier separat von den Leitelementen 3 am Basisteil befestigt, vorzugsweise mittels Exzenterbuchsen 5', um so die Höhenlage des Glaszylinders 4 und den Zuluftquerschnitt gegenüber der Standplatte 2b zu variieren.
  • In Fig. 5a ist die Feuersäule für die Verbrennung von Holzpellets ausgelegt, wobei das Prinzip des Holzvergasers Anwendung findet. Hierzu ist im unteren Bereich des Brennstoffbehälters 2a ein Lochblech 7 eingesetzt, unter dem mehrere Zuluftöffnungen 8 (hier in Form von Lochungen oder auch Schlitzen) vorgesehen sind. Hierdurch strömt Primärluft noch unterhalb den Stiften 5 in den Brennstoffbehälter 2a ein und durch die sich auf dem Lochblech 7 aufgeschütteten Pellets (hier nicht dargestellt, da dieser handelsübliche Brennstoff für den Betrieb von Pelletsöfen gebräuchlich ist). Die Zuluftöffnungen 8 können auch in der Boden- oder Standplatte 2b eingebracht sein, so dass die Pellets im Brennstoffbehälter 2a gleichmäßig durchströmt werden und sich durch Verschwelung bzw. Pyrolyse (unterstöchiometrische Teilverbrennung) das erwünschte Holzgas bildet. Dieses wird am oberen Ende des Brennstoffbehälter 2a mit der über die Leitelemente 3 verwirbelten Sekundärluft vermischt und verbrennt (je nach Luftzufuhr) dann mit niedriger oder höherer Flamme. Die Luftzufuhr ist hierbei durch nicht dargestellte (Ring-) Schieber an den Zuluftöffnungen 8 (bzw. auch 6 und/oder 8' in Fig. 5b) einstellbar.
  • Um die Flamme zentral zu halten, weist der Brennstoffbehälter 2a hier eine im Zentrum offene Haube bzw. Teilabdeckung 9 auf, die insbesondere dach- oder kegelstumpfartig geformt ist. Diese kann sich auch über den oberen Rand des Brennstoffbehälters 2a hinaus erstrecken, wie in Strichlinien angedeutet ist, um eine Luftzufuhr nach innen zu ermöglichen, nämlich über obere Zuluftöffnungen 8'. Diese sind ausgeprägter auch in der Ausführung gemäß Fig. 5b vorgesehen, nämlich ringförmig im oberen Bereich des Brennstoffbehälters 2a, wobei der Brennstoffbehälter 2a an seinem Umfang bevorzugt doppelwandig ausgeführt ist. Hierdurch gelangt ein Teil-Luftstrom entlang der Umfangsfläche gezielt nach oben, um dann radial nach innen in die Brennzone geführt zu werden. Damit wird eine effektive und relativ saubere Verbrennung der Pellets erzielt, da insbesondere die Haube 9 die Flamme stabilisiert.
  • Zusammenfassend wird durch die geringe Anzahl an Bauteilen ein puristisches Design bei geringen Herstellungskosten erzielt. Durch die stabile Bauweise wird die Sicherheit erhöht und die Bedienung vereinfacht. Zudem sind verschiedene Ausführungen auch im Außenbereich möglich, wobei je nach Bedarf mehr die Lichtausbeute oder die Wärmelieferung variiert werden kann, insbesondere bei Einsatz von Holzpellets.
  • Ebenso ist der Innen-Einsatz als sog. "Tischfeuer" möglich, da Bio-Ethanol weitgehend geruchs- und rußfrei verbrennt, wozu auch die Verwirbelung der Flamme beitragen kann.

Claims (15)

  1. Feuersäule, deren Flamme von einem Brennstoffbehälter, insbesondere für Bio-Ethanol, gespeist werden kann, mit einer Außenhülle, die eine Flamme der Feuersäule umgeben kann, mit einem Basisteil (2), mit an dem Basisteil angeordneten Leitelementen (3), wobei Zuluft im unteren Bereich der Außenhülle über die Leitelemente (3) weitgehend axial einströmen und zur Bildung einer Wirbelflamme in eine schraublinienförmige Drehung versetzt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülle (4) über die Leitelemente (3) gestülpt ist.
  2. Feuersäule nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitelemente (3) einstückig am Basisteil (2) angeformt sind und nur drei um 120° versetzte Leitelemente (3) vorhanden sind und die Außenhülle (4) als einstückiger Glaszylinder ausgebildet ist.
  3. Feuersäule nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (2) und die Leitelemente (3) ein Gussteil sind.
  4. Feuersäule nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Leitelemente (3) schraubenlinienförmig über den halben Umfang des Basisteils (2) erstrecken.
  5. Feuersäule nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülle (4) die Leitelemente (3) an zumindest einigen Stellen berührt.
  6. Feuersäule nach einem der vier vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Außenhülle (4) über die Leitelemente (3) gestülpt ist, wodurch die Innenwand der Außenhülle die Leitelemente (3) umgreift und die Leitelemente (3) Außenkanten aufweisen, wobei die Außenhülle (4) von den Außenkanten (3a) der Leitelemente (3) in aufrechter Stellung zentriert ist, wobei die Außenkanten (3a) von der Außenhülle (4) so umschlossen sind, dass kein separates Bauteil zur Begrenzung der einzelnen Luftkanäle zwischen den einzelnen den Leitelementen (3) erforderlich ist und ein Übertritt von Zuluft von einem Luftkanal zum benachbarten Luftkanal weitgehend ausgeschlossen ist, jedoch ein leichtes senkrechtes Anheben der Außenhülle (4) möglich ist.
  7. Feuersäule nach einem der fünf vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuersäule aus dem Basisteil (2) und der Außenhülle besteht.
  8. Feuersäule nach einem der sechs vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand der Außenhülle (4) mit geringer Spielpassung oder enger Passung die Leitelemente (3) umgreift.
  9. Feuersäule nach einem der sieben vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Überlappung zwischen der Innenwand der Außenhülle (4) und den Leitelementen (3) ca. 20% der Höhe der Außenhülle (4) beträgt, so dass ein unbeabsichtigtes Umstoßen der Außenhülle (4) kaum möglich ist.
  10. Feuersäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Leitelemente (3) schraubenlinienförmig über den halben Umfang des Basisteils (2) der Feuersäule erstrecken.
  11. Feuersäule nach Anspruch 1 oder dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass nur drei um 120° versetzte Leitelemente (3) oder nur vier um 90° versetzte Leitelemente (3) vorhanden sind.
  12. Feuersäule nach einem der Ansprüche 1, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitelemente (3) einstückig am Basisteil (2) angeformt sind.
  13. Feuersäule nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (2) und die Leitelemente (3) ein Gussteil sind.
  14. Feuersäule nach einem der Ansprüche 1, 10, 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die die Außenhülle (4) über die Leitelemente (3) gestülpt ist, wodurch die Innenwand der Außenhülle (4) die Leitelemente (3) umgreift und die Leitelemente (3) Außenkanten (3a) aufweisen, wobei die Außenhülle (4) von den Außenkanten (3a) der Leitelemente (3) in aufrechter Stellung zentriert ist, wobei die Außenkanten (3a) von der Außenhülle (4) so umschlossen sind, dass kein separates Bauteil zur Begrenzung der einzelnen Luftkanäle zwischen den einzelnen den Leitelementen (3) erforderlich ist und ein Übertritt von Zuluft von einem Luftkanal zum benachbarten Luftkanal weitgehend ausgeschlossen ist, jedoch ein leichtes senkrechtes Anheben der Außenhülle (4) möglich ist.
  15. Feuersäule nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülle (4), die die Leitelemente (3) umgreift, als einstückiger Glaszylinder ausgebildet ist.
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