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Patent Searching and Data


Title:
CHIMNEY STARTER AND CATALYST UNIT FOR A CHIMNEY STARTER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/182811
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a chimney starter (1) for carbon-containing fuel (2), comprising a housing (3), a lower combustion chamber (4) formed in the housing (3) for highly flammable fire starters (5), an upper combustion chamber (6) formed in the housing (3) for the carbon-containing fuel (2), wherein when ready for use, the upper combustion chamber (6) is arranged above the lower combustion chamber (4) and the lower combustion chamber (4) and the upper combustion chamber (6) are separated from one another by a gas-permeable separating element (7), wherein the upper side (8) of the separating element (7), facing the upper combustion chamber (6), forms a receiving location for the fuel (2), wherein the separating element (7) is designed such that, fire starter exhaust gases (9) occurring when the fire starter (5) is ignited pass through the separating element (7) and reach the fuel (2) resting on the separating element (7). The risk of carbon monoxide poisoning from exhaust gases when burning the (carbon-containing) fuel is significantly reduced with the chimney starter, by the provision of a catalyst (11) for catalysing the oxidation of carbon monoxide to form carbon dioxide using oxygen, above the receiving location for the fuel (2), such that the fuel exhaust gases (12) occurring when the fuel (2) is ignited are directed at least in part to the catalyst (11), or through the catalyst (11), and at least part of the carbon monoxide in the fuel exhaust gases (12) is oxidised to form carbon dioxide.

Inventors:
BRUDER RENÉ (DE)
Application Number:
EP2020/056348
Publication Date:
September 17, 2020
Filing Date:
March 10, 2020
Export Citation:
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Assignee:
INOXAIR GMBH (DE)
International Classes:
A47J37/07; B01D53/86
Foreign References:
US9863634B12018-01-09
US5469835A1995-11-28
Attorney, Agent or Firm:
GESTHUYSEN PATENT- UND RECHTSANWÄLTE (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Anzündkamin (1) für kohlenstoffhaltigen Brennstoff (2), mit einem Gehäuse (3), einem in dem Gehäuse (3) ausgebildeten unteren Brennraum (4) für leicht entzündlichen Anzünder (5), mit einem in dem Gehäuse (3) aus gebildeten oberen Brennraum (6) für den kohlenstoffhaltigen Brennstoff (2), wobei im betriebsfertigen Zustand der obere Brennraum (6) über dem unte ren Brennraum (4) angeordnet ist und der untere Brennraum (4) und der obe re Brennraum (6) durch ein gasdurchlässiges Trennelement (7) voneinander getrennt sind, wobei die obere Seite (8) des Trennelements (7), die dem obe ren Brennraum (6) zugewandt ist, einen Aufnahmeort für den Brennstoff (2) bildet, wobei das Trennelement (7) so ausgebildet ist, dass die im entzünde ten Zustand des Anzünders (5) entstehenden Anzünderabgase (9) durch das Trennelement (7) hindurchtreten und auf den auf dem Trennelement (7) ruh enden Brennstoff (2) treffen,

dadurch gekennzeichnet,

dass oberhalb des Aufnahmeortes für den Brennstoff (2) ein Katalysator (11) zur Katalyse der Oxidation von Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid durch Sauerstoff so angeordnet ist, dass die im entzündeten Zustand des Brennstof fes (2) entstehenden Brennstoffabgase (12) zumindest teilweise zu dem Kata lysator (11) oder durch den Katalysator (11) geleitet werden und zumindest ein Teil des in den Brennstoffabgasen (12) vorhandenen Kohlenmonoxids zu Kohlendioxid oxidiert wird.

2. Anzündkamin (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator (11) so angeordnet oder ausgestaltet ist, dass im Betriebszustand bei entzündetem Brennstoff (2) der zur Katalyse der Oxidation von Kohlen monoxid zu Kohlendioxid erforderliche Sauerstoff durch Umgebungsluft (13) bereitgestellt ist.

3. Anzündkamin (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator (11) durchströmbar ist, wobei im bestimmungsgemäßen Betriebszustand bei entzündetem Brennstoff (2) und von den Brennstoffabga sen (12) durchströmten Katalysator (11) der Katalysator (11) zwischen der Einströmseite (14) und der Ausströmseite (15) einen so geringen Strömungs widerstand hat, dass sich ein Druckabfall von höchsten 15 Pa, bevorzugt von höchstens 1 Pa, bevorzugt von höchstens 0,5 Pa, besonders bevorzugt von höchstens 0,05 Pa einstellt.

4. Anzündkamin (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass der Katalysator (11) so ausgelegt ist, dass die vom entzündeten Brennstoff (2) freigesetzte Energie ausreicht, um die Brennstoffabgase (12) durch den Katalysator (11) zu treiben.

5. Anzündkamin (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass der Katalysator (11) zumindest teilweise aus einer beschichte ten, offenporigen Schwammkeramik gebildet ist, wobei die Beschichtung zu- mindest teilweise aus Metalloxiden gebildet ist, insbesondere aus Übergangs metallen und/oder Edelmetallen.

6. Anzündkamin (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass der Katalysator (11) so zu dem Aufnahmeort für den Brenn stoff (2) angeordnet ist, dass im Betriebszustand bei entzündetem Brennstoff (2) die durch den entzündeten Brennstoff (2) zum Katalysator (11) transpor tierte Energie ausreicht, um die für die zu bewirkende Katalyse von Kohlen monoxid zu Kohlendioxid erforderliche Katalysatortemperatur zu erzielen.

7. Anzündkamin (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator (11) eine erforderliche Katalysatortemperatur von höchstens 800 °C, insbesondere von höchstens 400 °C, insbesondere von höchstens

300 °C, insbesondere von höchstens 200 °C, bevorzugt von höchstens 100 °C aufweist.

8. Anzündkamin (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, dass in oder an dem Gehäuse (3) eine Halterung (16) für den Kata- lysator (11) ausgebildet ist, insbesondere im oberen Bereich des oberen Brennraums (6), wobei der Katalysator (11) von der Halterung (16) gehalten wird, insbesondere lösbar von der Halterung (16) gehalten wird.

9. Anzündkamin (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, dass im Gehäuse (3) im seitlichen Bereich des oberen Brennraums (6) eine Öffnung (18) ausgebildet ist, über die der Brennstoff (2) in den obe ren Brennraum (6) einbringbar ist und aus dem oberen Brennraum (6) ent nehmbar ist, insbesondere ohne den Katalysator (11) vorher zu entfernen, insbesondere wobei die Öffnung (18) mit einem Verschlusselement (19) ver schließbar ist.

10. Anzündkamin (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, dass der Katalysator (11) Bestandteil einer Katalysatoreinheit (20) mit einem Tubus (21) ist und der Katalysator (11) in dem Tubus (21) gehal ten wird, wobei sich der Tubus (21) zwischen einer ersten Tubusöffnung (22) und einer zweiten Tubusöffnung (23) erstreckt, wobei im Montagezustand der Katalysatoreinheit (20) die erste Tubusöffnung (22) unterhalb der zwei ten Tubusöffnung (23) angeordnet ist, wobei der Katalysator (11) in dem Querschnitt des Tubus (21) mit einer Haltevorrichtung (24) zwischen der ers ten Tubusöffnung (22) und der zweiten Tubusöffhung (23) gehalten wird, wobei zur Erzielung des Montagezustandes der Katalysatoreinheit (20) der Tubus (21) im Bereich des oberen Brennraums (6) in das Gehäuse (3) einge steckt wird oder über das Gehäuse (3) übergestülpt wird. 11. Anzündkamin (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator (11) mindestens 99 %, bevorzugt mindestens 95 %, insbeson dere mindestens 85 %, bevorzugt mindestens 75 % des Querschnitts des Tu bus (21) einnimmt.

12. Anzündkamin (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeich- net, dass die Haltevorrichtung (24) der Katalysatoreinheit (20) in dem Tubus

(21) als zumindest teilweise umlaufender Kragen ausgebildet ist, insbesonde re wobei der Kragen Unterbrechungen aufweist, auf dem sich der Katalysa tor (11) im Montagezustand aufgrund seiner Gewichtskraft abstützt.

13. Katalysatoreinheit (20) für einen Anzündkamin (1) für kohlenstoffhal- tigen Brennstoff (2) mit einem Katalysator (11) zur Katalyse der Oxidation von Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid durch Sauerstoff, wobei der Anzünd kamin (1) ein Gehäuse (3), einen in dem Gehäuse (3) ausgebildeten unteren Brennraum (4) für leicht entzündlichen Anzünder (5), einen in dem Gehäuse (3) ausgebildeten oberen Brennraum (6) fär den kohlenstoffhaltigen Brenn- Stoff (2) aufweist, wobei im betriebsfertigen Zustand der obere Brennraum (6) über dem unteren Brennraum (4) angeordnet ist und der untere Brenn raum (4) von dem oberen Brennraum (6) durch ein gasdurchlässiges Trenn element (7) voneinander getrennt sind, wobei die obere Seite (8) des Trenn elements (7), die dem oberen Brennraum (6) zugewandt ist, einen Aufhahme- ort für den Brennstoff (2) bildet, wobei das Trennelement (7) so ausgebildet ist, dass die im entzündeten Zustand des Anzünders (5) entstehenden Anzün derabgase (9) durch das Trennelement (7) hindurchtreten und auf den auf dem Trennelement (7) ruhenden Brennstoff (2) treffen, wobei die Katalysa toreinheit (20) den Katalysator (11) und einen Tubus (21) umfasst und der Katalysator (11) in dem Tubus (21) gehalten wird, wobei sich der Tubus (21) zwischen einer ersten Tubusöffnung (22) und einer zweiten Tubusöffnung (23) erstreckt, wobei im Montagezustand der Katalysatoreinheit (20) die ers te Tubusöffnung (22) unterhalb der zweiten Tubusöffhung (23) angeordnet ist, wobei der Katalysator (11) in dem Querschnitt des Tubus (21) mit einer Haltevorrichtung (24) zwischen der ersten Tubusöffhung (22) und der zwei ten Tubusöffnung (23) gehalten wird, wobei zur Erzielung des Montagezu standes der Katalysatoreinheit (11) der Tubus (21) im Bereich des oberen Brennraums (6) in das Gehäuse (3) einsteckbar ist oder über das Gehäuse (3) überstülpbar ist. 14. Katalysatoreinheit (20) nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch die

Merkmale wenigstens eines Kennzeichnungsteils der Ansprüche 1 bis 12.

Description:
Anzündkamin und Katalysatoreinheit für einen Anzündkamin

Die Erfindung betrifft einen Anzündkamin für kohlenstoffhaltigen Brenn stoff, mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse ausgebildeten unteren Brennraum für leicht entzündlichen Anzünder, mit einem in dem Gehäuse ausgebildeten oberen Brennraum für den kohlenstoffhaltigen Brennstoff, wo bei im betriebsfertigen Zustand der obere Brennraum über dem unteren Brennraum angeordnet ist und der untere Brennraum und der obere Brenn raum durch ein gasdurchlässiges Trennelement voneinander getrennt sind, wobei die obere Seite des Trennelements, die dem oberen Brennraum zuge wandt ist, einen Aufhahmeort für den Brennstoff bildet, wobei das Trennele ment so ausgebildet ist, dass die im entzündeten Zustand des Anzünders ent stehenden Anzünderabgase durch das Trennelement hindurchtreten und auf den auf dem Trennelement ruhenden Brennstoff treffen. Darüber hinaus be trifft die Erfindung auch eine Katalysatoreinheit für einen derartigen An zündkamin mit einem Katalysator zur Katalyse der Oxidation von Kohlen monoxid zu Kohlendioxid durch Sauerstoff

Anzündkamine der zuvor beschriebenen Art sind seit Langem bekannt. Es handelt sich um Anzündhilfen für kohlenstoffhaltigen Brennstoff, meist in Form von Kohle. Typische Anwendungsbereiche sind das Anzünden von Kohlen für Grills, zunehmend aber auch von Kohlen für den Gebrauch mit Wasserpfeifen.

Die kalten, noch zu entzündenden Kohlen werden in den oberen Brennraum gegeben, die Kohlen kommen auf dem Trennelement zwischen dem oberen und dem unteren Brennraum zum liegen. Zur weiteren Verwendung wird dann der Anzünder meist auf eine feuerfeste Unterlage gelegt und dort ent zündet. Der Anzündkamin wird dann so auf den Anzünder gestellt, dass die ser in dem unteren Brennraum aufgenommen wird und ungestört weiterbren nen kann. Wenn hier von "oben" und "unten" die Rede ist, dann ist damit das landläufige Verständnis gemeint, nämlich das der Orientierung des Erd schwerefeldes, dessen Kraftwirkung nach "unten" weist; die entgegengesetz te Richtung ist demzufolge "oben". Die heißen Anzünderabgase steigen kon vektiv nach oben auf, durch das gasdurchlässige Trennelement - beispiels weise ein gelochtes Blech - und strömen dann den Brennstoff im oberen Brennraum an, der sich dann entzündet. Das Gehäuse des Anzündkamins wird oft durch einen Metalltubus gebildet, in dem sich praktisch nur das Trennelement befindet. Der Tubus ist also nach oben und unten offen und über die Öffnungen sind der obere Brennraum und der untere Brennraum zugänglich. Im einsatzfähigen Zustand steht der An- zündkamin mit der Berandungskontur der Öffnung des unteren Brennraums auf einem - vorzugsweise feuerfesten - Untergrund. Wenn der Brennstoff im oberen Brennraume entzündet ist, kann er aus der Öffnung im oberen Brenn - raum entnommen werden, beispielsweise in einzelnen Stücken mit einer Zan ge, der Brennstoff kann aber auch einfach ausgekippt werden. Ein ernst zu nehmendes Problem geht von den Brennstoffabgasen aus, die der Brennstoff im entzündeten Zustand erzeugt. Insbesondere ist das in den Abgasen enthaltene Kohlenstoffmonoxid (häufig einfach als Kohlenmonoxid bezeichnet, mit der Summenformel CO) problematisch, da es extrem toxisch ist, gleichwohl aber für Menschen nicht wahrnehmbar ist, da es färb-, ge- rach- und geschmacklos ist. Es entsteht typischerweise bei der unvollständi gen Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Brennstoffen - wie beispielsweise den im Regelfall zum Einsatz kommenden Kohlestückchen. Insbesondere wenn Anzündkamine in geschlossenen oder unzureichend belüfteten Räu men betrieben werden, besteht die akute Gefahr einer Kohlenmonoxid- Ver- giftung. Dies kann beispielsweise auftreten bei der Vorbereitung einer Mehr zahl an Kohlestücken zur Verwendung mit Wasserpfeifen, was beispielswei se in entsprechenden Innenräumen von Shisha-Bars praktiziert wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen Anzünd kamin bzw. eine Zusatzeinrichtung für einen Anzündkamin anzugeben, bei dem bzw. bei der die Gefahr einer Kohlenstoffmonoxid- Vergiftung durch Ab gase beim Verbrennen des (kohlenstoffhaltigen) Brennstoffs erheblich ver mindert wird.

Die zuvor hergeleitete Aufgabe ist bei dem eingangs dargestellten Anzündka min zunächst und im Wesentlichen dadurch gelöst, dass oberhalb des Auf- nahmeortes für den Brennstoff ein Katalysator zur Katalyse der Oxidation von Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid durch Sauerstoff so angeordnet ist, dass die im entzündeten Zustand des Brennstoffes entstehenden Brennstoff abgase zumindest teilweise zu dem Katalysator oder durch den Katalysator geleitet werden und zumindest ein Teil des in den Brennstoffabgasen vorhan- denen Kohlenmonoxids zu Kohlendioxid oxidiert wird. Durch Anordnung des Katalysators oberhalb des Aufnahmeortes für den Brennstoff wird bewirkt, dass die das giftige Kohlenmonoxid enthaltenden Brennstoffabgase zu dem bzw. durch den Katalysator geführt werden und mit dem Katalysator zumindest teilweise in Kontakt geraten und so der Anteil von Kohlenstoffmonoxid in den Brennstoffabgasen effektiv reduziert wird. Hierbei muss es sich nicht um eine aktive Führung der Brennstoffabgase han deln, also beispielsweise durch entsprechende gegenständliche Führungsele mente, die Brennstoffabgase können auch einfach durch den sich ausbilden den vertikalen Konvektions ström zum Katalysator geführt werden. Ein derart ausgestalteter Anzündkamin hat den Vorteil, dass mit sehr einfachen Mitteln ein maßgebliches Problem bei der Verwendung von Anzündkaminen besei tigt wird. Bei geschickter Auslegung des Katalysators kann der Kohlenstoff monoxid-Gehalt in den Brennstoffabgasen zum überwiegenden Teil durch den zum Einsatz kommenden katalytischen Prozess beseitigt werden. Die Verwendung von Anzündkaminen wird damit in geschlossenen Räumen ganz erheblich sicherer, insbesondere sinken dadurch auch die Anforderungen an entsprechende Be- und Entlüftungsanlagen.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Katalysator so angeordnet oder ausgestaltet ist, dass im Betriebszustand bei entzündetem Brennstoff der zur Katalyse der Oxidation von Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid erforderliche Sauerstoff durch Umgebungsluft bereitgestellt ist. Dies hat den Vorteil, dass zur Katalyse der Oxidation nicht separat Sauer stoff bereitgestellt werden muss. Dadurch verringert sich zwar der Sauer- stofifgehalt in der Umgebungsluft, da dieser bei der Oxidation von Kohlen- monoxid zu Kohlendioxid gebunden wird, jedoch ist Kohlendioxid an sich nicht toxisch, jedenfalls nicht in den hier entstehenden Konzentrationen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Kata lysator durchströmbar ist, wobei im bestimmungsgemäßen Betriebszustand bei entzündetem Brennstoff und von den Brennstoffabgasen durchströmten Katalysator der Katalysator zwischen der Einströmseite und der Ausström- seite einen geringen Strömungswiderstand hat. Der Strömungswiderstand sollte so gewählt werden, dass sich ein Druckabfall zwischen der Einström seite und der Ausströmseite des Katalysators von höchstens 15 Pa, bevorzugt von höchstens 1 Pa, bevorzugt von höchstens 0,5 Pa, weiter bevorzugt von höchsten 0,05 Pa einstellt. Je geringer der Strömungs wider stand ist, desto einfacher können die Brennstoffabgase durch den Katalysator hindurchtre- ten, es werden also Stauungseffekte an der Einströmseite des Katalysators vermieden. Der Strömungswiderstand kann nicht beliebig klein gemacht wer den, da der Katalysator natürlich auch eine hinreichend große Oberfläche im Strom der Brennstoffabgase bereitstellen muss, damit der gewünschte Anteil an Kohlenmonoxid aus den Brennstoffabgasen durch Katalyse in Kohlendi oxid umgewandelt wird.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Kata lysator so ausgelegt ist, dass die vom entzündeten Brennstoff freigesetzte Energie ausreicht, um die Brennstoffabgase durch den Katalysator zu treiben. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass keine Zusatzvorrichtung vorgese hen werden muss, um die Brennstoffabgase durch den Katalysator zu treiben. Der Gasstrom wird also durch die vom entzündeten Brennstoff freigesetzte Energie selbst angetrieben. Der maßgebliche Effekt besteht hier in der Verur sachung eines Konvektionsstroms, sodass also heiße und damit weniger dich- te Brennstoffabgase in der kühleren und damit dichteren Umgebungsluft nach oben aufsteigen und so automatisch ihren Weg durch den Katalysator finden, der ja oberhalb des Aufhahmeortes für den Brennstoff angeordnet ist.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Katalysator zumindest teilweise aus einer beschichteten, offenporigen Schwammkeramik gebildet ist, wobei die Beschichtung zumindest teilweise aus Metalloxiden gebildet ist, insbesondere aus Übergangsmetallen und/oder Edelmetallen. Derartige Katalysatoren haben sich als sehr widerstandsfähig herausgestellt. Zudem weisen sie den Vorteil auf, dass sie vergleichsweise leicht gereinigt werden können, beispielsweise mit einem moderaten Druckluftstrom. Bevorzugt ist der Katalysator so zu dem Aufnahmeort für den Brennstoff an geordnet, dass im Betriebszustand bei entzündetem Brennstoff die durch den entzündeten Brennstoff zum Katalysator transportierte Energie ausreicht, um die für die zu bewirkende Katalyse von Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid er forderliche Katalysatortemperatur zu erzielen. Auch diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Anzündkamins bzw. des dort verwendeten Katalysators ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil auf eine separate Energiezufuhr zur Beheizung des Katalysators vollständig verzichtet werden kann, der Kataly sator erreicht seine Anspringtemperatur also alleine durch Energiezufuhr von dem entzündeten Brennstoff (Wärmestrahlung) und durch die dadurch be- wirkten Brennstoffabgase (Konvektion). Der Wärmeeintrag geschieht hier ei- nerseits durch den heißen konvektiven Strom der Brennstoffabgase durch den Katalysator, andererseits aber auch durch direkte Wärmestrahlung des entzündeten Brennstoffs.

Vorzugsweise wird ein derartiger Katalysator ausgewählt, der eine erforderli- che Katalysatortemperatur (Anspringtemperatur) von höchstens 800 °C, be vorzugt von höchstens 400 °C, bevorzugt von höchsten 300 °C, besonders bevorzugt von höchstens 200 °C und weiter bevorzugt von höchsten 100 °C aufweist. Katalysatoren mit einer niedrigen Anspringtemperatur haben den Vorteil, dass sie schneller ihre Betriebstemperatur erreichen und sich so der gewünschte Effekt der Katalyse von Kohlenmonoxid in Kohlendioxid schneller einstellt. Verschiedene Versuche haben ergeben, dass verschiedene Katalysatoren auch unterhalb ihrer angegebenen Anspringtemperatur den ka talytischen Effekt aufweisen, also die Aktivierungsenergie der gewünschten Oxidation herabsetzen. Bei einer bevorzugten Weiterbildung des Anzündkamins ist vorgesehen, dass in oder an dem Gehäuse eine Halterung für den Katalysator ausgebildet ist, insbesondere im oberen Bereich des oberen Brennraums, wobei der Kataly sator von der Halterung gehalten wird, insbesondere lösbar von der Halte rung gehalten wird. Die Halterung kann beispielsweise in einem einfachen umlaufenden Steg an der Innenwandung des Gehäuses bestehen, auf dem der Katalysator lose aufliegt. Der Katalysator kann dann zum Zuführen und zum Entnehmen des Brennstoffs in den und aus dem oberen Brennraum entnom men werden.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass im Ge- häuse im seitlichen Bereich des oberen Brennraums eine Öffnung ausgebil det ist, über die der Brennstoff in den oberen Brennraum einbringbar ist und aus dem oberen Brennraum entnehmbar ist, insbesondere ohne den Katalysa tor vorher zu entfernen, insbesondere wobei die Öffnung mit einem Ver schlusselement verschließbar ist. In diesem Fall muss der Katalysator nicht unbedingt lösbar von der Halterung gehalten werden.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass der Katalysator Be standteil einer Katalysatoreinheit mit einem Tubus ist und der Katalysator in dem Tubus gehalten wird, wobei sich der Tubus zwischen einer ersten Tu busöffnung und einer zweiten Tubusöffnung erstreckt, wobei im Montagezu stand der Katalysatoreinheit die erste Tubusöffnung unterhalb der zweiten Tubusöffnung angeordnet ist, wobei der Katalysator in dem Querschnitt des Tubus mit einer Haltevorrichtung zwischen der ersten Tubusöffnung und der zweiten Tubusöffhung gehalten wird, wobei zur Erzielung des Montagezu standes der Katalysatoreinheit der Tubus im Bereich des oberen Brennraums in das Gehäuse eingesteckt wird oder über das Gehäuse übergestülpt wird. Mit einer solchen Katalysatoreinheit ist es möglich, auch aus dem Stand der Technik bekannte Anzündkamine mit einem Katalysator auszustatten. Es muss lediglich dafür gesorgt werden, dass eine entsprechende mechanische Anpassung gegeben ist, sodass zur Erzielung des Montagezustandes der Ka talysatoreinheit der Tubus im Bereich des oberen Brennraums in das Gehäu se einsteckbar ist oder über das Gehäuse überstülpbar ist.

Der Katalysator soll insbesondere mindestens 99 %, insbesondere mindes tens 95 %, bevorzugt mindestens 85 %, bevorzugt mindestens 75 % oder so gar nur mindestens 40 % des Querschnitts des Tubus einnehmen. Je größer die Querschnittsfläche ist, die der Katalysator im Tubus abdeckt, desto gerin ger sind mögliche Staueffekte in der Strömung. Auf der anderen Seite wird der Katalysator nur in dem Bereich wirksam, durch den Brennstoffabgase hindurchströmen. Bei der Auslegung der Größe des Katalysators ist also eine Abwägung zu treffen zwischen den unterschiedlichen Kosten von unter- schiedlich großen Katalysatoren und den einzustellenden strömungstechni schen Randbedingungen.

Vorzugsweise ist die Haltevorrichtung der Katalysatoreinheit in dem Tubus als zumindest teilweise umlaufender Kragen ausgebildet. Der Kragen muss nicht vollständig umlaufen, er kann auch verschiedene Unterbrechungen auf- weisen. Wichtig ist jedenfalls, dass sich der Katalysator im Montagezustand aufgrund seiner Gewichtskraft auf dem Kragen im Inneren des Tubus abstüt zen kann.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass zwischen der Wandung des Tubus und dem Katalysator Strömungsöffnungen ausgebildet sind, insbesondere Strömungs- Öffnungen mit einem freien Querschnitt. Diese Strömungsöffnungen wirken funktional wie ein Bypass zur Umgehung des Strömungspfades durch den Katalysator. Da die Strömungsöffnungen zwischen der Wandung des Tubus und dem Katalysator vorgesehen sind, also außerhalb des zentralen Strö mungsbereiches der Brennstoffabgase, werden diese Strömungsöffnungen verstärkt nur dann genutzt, wenn der eigentliche Strömungspfad der Brenn- stoffabgase durch den Katalysator blockiert ist, beispielsweise durch entspre chende Verschmutzungen.

Eine solche Ausgestaltung der Katalysatoreinheit ist ganz besonders gut ge eignet als separates Zubehörteil für einen Anzündkamin, da es auch für An- zündkamine verwendbar ist, die noch nicht mit einem Katalysator oder einer Katalysatoreinheit ausgestattet sind.

Die erfindungsgemäße Aufgabe ist ferner durch eine Katalysatoreinheit für einen Anzündkamin gelöst. Die Katalysatoreinheit wird hier als separates Bauteil gesehen, das zur Verwendung mit einem Anzündkamin hergerichtet ist. Es handelt sich also um eine separate Katalysatoreinheit mit den Eigen schaften der Katalysatoreinheit, die zuvor im Zusammenhang mit dem be schriebenen Anzündkamin dargestellt worden ist. Es geht also um eine Kata lysatoreinheit für einen Anzündkamin für kohlenstoffhaltigen Brennstoff mit einem Katalysator zur Katalyse der Oxidation von Kohlenmonoxid zu Koh- lendioxid durch Sauerstoff, wobei der Anzündkamin ein Gehäuse, einen in dem Gehäuse ausgebildeten unteren Brennraum für leicht entzündlichen An zünder, einen in dem Gehäuse ausgebildeten oberen Brennraum für den koh lenstoffhaltigen Brennstoff aufweist, wobei im betriebsfertigen Zustand der obere Brennraum über dem unteren Brennraum angeordnet ist und der untere Brennraum von dem oberen Brennraum durch ein gasdurchlässiges Trennele ment voneinander getrennt sind, wobei die obere Seite des Trennelements, die dem oberen Brennraum zugewandt ist, einen Aufnahmeort für den Brenn stoff bildet, wobei das Trennelement so ausgebildet ist, dass die im entzünde ten Zustand des Anzünders entstehenden Anzünderabgase durch das Trenn- element hindurchtreten und auf den auf dem Trennelement ruhenden Brenn - Stoff treffen, wobei die Katalysatoreinheit den Katalysator und einen Tubus umfasst und der Katalysator in dem Tubus gehalten wird, wobei sich der Tu bus zwischen einer ersten Tubusöffnung und einer zweiten Tubusöffnung er streckt, wobei im Montagezustand der Katalysatoreinheit die erste Tubusöff- nung unterhalb der zweiten Tubusöffnung angeordnet ist, wobei der Kataly sator in dem Querschnitt des Tubus mit einer Haltevorrichtung zwischen der ersten Tubusöffnung und der zweiten Tubusöffnung gehalten wird, wobei zur Erzielung des Montagezustandes der Katalysatoreinheit der Tubus im Be reich des oberen Brennraums in das Gehäuse einsteckbar ist oder über das Gehäuse überstülpbar ist. Alle Merkmale, die vorstehend in Zusammenhang mit der Katalysatoreinheit des Anzündkamins erörtert worden sind, sind selbstverständlich gleichermaßen anwendbar auf die vorgenannte Katalysa toreinheit.

Im Einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, den erfindungsge mäßen Anzündkamin und die erfindungsgemäße Katalysatoreinheit auszuge- stalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die den unab hängigen Schutzansprüchen nachgeordneten Schutzansprüche als auch auf die nachfolgende Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 schematisch einen Anzündkamin mit Katalysatoreinheit, Fig. 2 einen Anzündkamin mit einer seitlichen Öffnung im Gehäuse im oberen Brennraum und mit einer Katalysatoreinheit und

Fig. 3 schematisch eine Katalysatoreinheit mit einem nur teilweise an gedeuteten Gehäuse eines Anzündkamins.

In den Fig. 1 und 2 ist jeweils ein vollständiger Anzündkamin 1 dargestellt. Der Anzündkamin 1 dient der einfachen Entzündung von kohlenstoffhalti gem Brennstoff 2. Der Anzündkamin 1 weist ein Gehäuse 3 auf, ein in dem Gehäuse 3 ausgebildeten unteren Brennraum 4 für leicht entzündliche An zünder 5 und einen in dem Gehäuse 3 ausgebildeten oberen Brennraum 6 für den kohlenstoffhaltigen Brennstoff 2. Bei dem kohlenstoffhaltigen Brenn - Stoff 2 handelt es sich um Kohlen, so wie sie für den Betrieb eines Grills oder auch für den Betrieb einer Wasserpfeife geeignet sind. Im betriebsferti gen Zustand ist der obere Brennraum 6 über dem unteren Brennraum 4 ange ordnet und der untere Brennraum 4 und der obere Brennraum 6 sind durch ein gasdurchlässiges Trennelement 7 voneinander getrennt. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem gasdurchlässigen Trennelement 7 um ein geloch tes Blech. Die obere Seite 8 des Trennelements 7, die dem oberen Brenn raum 6 zugewandt ist, bildet einen Aufnahmeort für den Brennstoff 2. Das Trennelement 7 ist so ausgebildet, dass die im entzündeten Zustand des An zünders 5 entstehenden Anzünderabgase 9 durch das Trennelement 7 hin- durchtreten und auf den auf dem Trennelement 7 ruhenden Brennstoff 2 tref fen.

In Fig. 2 ist eine Alternative zu einem entflammbaren Anzünder 5 darge- stellt. Hier sorgt ein elektrisches Heizelement 10 für die erforderliche Hitze- entwicklung, um den Brennstoff 2 im oberen Brennraum 3 zu entzünden. Zum Anschluss des elektrischen Heizelements 10 an eine elektrische Ener giequelle ist ein elektrisches Anschlusselement 27 an dem Gehäuse 3 des An zündkamins 1 vorgesehen. Der untere Brennraum 4 muss also nicht zwin- gend einen Anzünder 5 aufnehmen, es kann sich um eine beliebige, geeigne te Hitzequelle handeln.

Zur Handhabung des Anzündkamins 1 ist seitlich an dem Gehäuse ein Griff 25 mit einem Hitzeschild 26 vorgesehen.

Oberhalb des Aufnahmeortes für den Brennstoff 2 ist ein Katalysator 11 vor- gesehen, der der Katalyse der Oxidation von Kohlenmonoxid zu Kohlendi oxid durch Sauerstoff dient. Entsprechend ist der Katalysator 11 so angeord net, dass die im entzündeten Zustand des Brennstoffes 2 entstehenden Brenn- stofifabgase 12 zumindest teilweise zu dem Katalysator 11 oder durch den Katalysator 11 geleitet werden und zumindest ein Teil des in den Brennstoff- abgasen 12 vorhandenen Kohlenmonoxids zu Kohlendioxid oxidiert wird.

Kohlenstoffmonoxid-Gas entsteht bei der vor allem unvollständigen Verbren nung des kohlenstoffhaltigen Brennstoffs 2. Kohlenmonoxid ist für den Men schen toxisch und führt ab einer gewissen Atemluftkonzentration zur Ersti ckung. Das Kohlenmonoxid ist vor allem Bestandteil des im entzündeten Zu- stand des Brennstoffes 2 entstehenden Brennstoffabgases 12. Die Emission des Kohlenmonoxids stellt ein massives Problem dar, besonders wenn An zündkamine 1 in geschlossenen Räumen betrieben werden. Hier werden nicht selten unzulässige Kohlenmonoxid-Konzentrationen erreicht, weil für eine ausreichende Be- und Entlüftung der Räumlichkeiten nur unzureichend gesorgt ist.

Zur Lösung dieses Problems ist oberhalb des Aufnahmeortes für den Brenn stoff 2 - und damit oberhalb des Brennstoffes 2 - ein Katalysator 11 ange ordnet. Der Katalysator 11 dient der Katalyse der Oxidation von Kohlenmo noxid zu Kohlendioxid durch Sauerstoff. Der Katalysator 11 ist so angeord- net, dass die im entzündeten Zustand des Brennstoffes 2 entstehenden Brenn stoffabgase 12 zumindest teilweise durch den Katalysator 11 geleitet werden und zumindest ein Teil des in den Brennstoffabgasen 12 vorhandenen Koh lenmonoxids zu Kohlendioxid oxidiert wird. Im Folgenden geht es also im Wesentlichen um die Ausgestaltung des Katalysators 11 oder auch einer se- paraten Katalysatoreinheit 20, die in den Fig. 3 dargestellt ist. Allen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass der Katalysator 11 so an geordnet oder ausgestaltet ist, dass im Betriebszustand, also bei entzündetem Brennstoff 2 der zur Katalyse der Oxidation von Kohlenmonoxid zu Kohlen dioxid erforderliche Sauerstoff durch die Umgebungsluft 13 bereitgestellt ist. Dadurch kann auf eine separate Sauerstoffversorgung des Katalysators 11 verzichtet werden, der Katalysator 11 ist also unabhängig von einer separaten Sauerstoffversorgung einsatzfähig. Dazu werden zum Teil konstruktive Maß nahmen ergriffen, die weiter unten beschrieben werden. In den Figuren sind die Strömungswege der Umgebungsluft 13 teilweise angedeutet. In allen Ausführungsbeispielen ist der Katalysator 11 von einem Gas durch- strömbar, wobei im bestimmungsgemäßen Betriebszustand bei entzündetem Brennstoff 2 und von den Brennstoffabgasen 12 durchströmten Katalysator 11 der Katalysator 11 zwischen der Einströmseite 14 und der Ausströmseite 15 einen sehr geringen Strömungs wider stand hat. Der Strömungswiderstand ist hier so eingestellt, dass sich im Betriebszustand und im Strömungsgleich gewicht höchstens eine Druckdifferenz zwischen der Einströmseite 14 und der Ausströmseite 15 des Katalysators 11 von maximal 0,5 Pa einstellt.

Allen dargestellten Ausführungsbeispielen ist ebenfalls gemeinsam, dass der Katalysator 11 so ausgelegt ist, dass (bei relativ normalen Umgebungsbedin- gungen) die vom entzündeten Brennstoff 2 freigesetzte Energie ausreicht, um die Brennstoffabgase 12 durch den Katalysator 11 zu treiben. Auch diese Maßnahme trägt erkennbar dazu bei, dass der Katalysator 11 autark betreib bar ist.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Katalysator 11 aus einer beschichteten, offenporigen Schwammkeramik gebildet. Zur Erzielung der katalytischen Wirkung ist die Schwammkeramik mit Metall oxiden beschich tet, hier aus Übergangsmetallen und Edelmetallen. In den dargestellten Aus- fährungsbeispielen ist der Katalysator 11 so zu dem Aufnahmeort für den Brennstoff 2 und damit auch zu dem Brennstoff 2 selbst angeordnet, dass im Betriebszustand bei entzündetem Brennstoff 2 bzw. bei aktiver elektrischer Heizvorrichtung 10 die durch den entzündeten Brennstoff 2 bzw. die durch die elektrische Heizvorrichtung 10 zum Katalysator 11 transportierte Energie ausreicht, um die für die zu bewirkende Katalyse von Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid erforderliche Katalysatortemperatur zu erzielen. In den darge- stellten Ausführungsbeispielen hat der Katalysator 11 eine erforderliche Ka- talysatortemperatur von 350 °C. Es hat sich in Experimenten jedoch heraus gestellt, dass der katalytische Effekt auch schon bei erheblich geringeren Temperaturen oberhalb von 150 °C die Oxidation von Kohlenmonoxid mit Luftsauer Stoff zu Kohlendioxid befördert. Im Ergebnis kann der in den Figuren dargestellte Katalysator 11 vollkommen autark betrieben werden. Es ist weder die Zufuhr von separatem Sauerstoff erforderlich (es reicht der in der Umgebungsluft 13 vorhandene Luftsauer- stofil), der Katalysator 11 muss nicht zwangsbelüftet werden (es reicht der durch die Verbrennung des Brennstoffes 2 bewirkte konvektive Luftstrom bzw. Strom der Brennstoffabgase 12) und der eingesetzte Katalysator 11 be darf keiner Energiezufuhr außer der, die er ohnehin durch seine Anordnung über dem entzündeten Brennstoff 2 erhält. Der Katalysator 11 kann also bei spielsweise auch einfach auf einen schon vorhandenen konventionellen An zündkamin gesetzt werden, also einen Anzündkamin, die noch über keine Ausstattung mit einem Katalysator 11 verfügt, sodass der Problematik der Emission von Kohlenmonoxid sehr schnell und ohne Umbaumaßnahmen ab geholfen werden kann.

In den Fig, 1 und 2 ist gezeigt, dass in oder an dem Gehäuse 3 eine Halterung 16 für den Katalysator 11 ausgebildet ist, nämlich im oberen Bereich des oberen Brennraums 6, wobei der Katalysator 11 von der Halterung 16 gehal ten wird, vorliegend lösbar von der Halterung 16 gehalten wird. In Fig. 1 liegt der Katalysator 11 lose auf der Halterung 16 auf. Mittels eines Halte winkels 17 kann der Katalysator 11 einfach gehandhabt werden, also von der Halterung 16 entfernt werden und auf der Halterung 16 platziert werden. In Fig. 2 wird der Katalysator 11 zusätzlich durch ein feuerfestes Kaminband 28 im Gehäuse 3 des Anzündkamins 1 gehalten.

In Fig. 2 ist ferner dargestellt, dass im Gehäuse 3 im seitlichen Bereich des oberen Brennraums 6 eine Öffnung 18 ausgebildet ist, über die der Brenn stoff 2 in den oberen Brennraum 6 einbringbar ist und aus dem oberen Brennraum 6 entnehmbar ist; dazu muss der Katalysator 11 vorher nicht ent fernt werden. Die Öffnung 18 ist mit einem Verschlusselement 19 in Form ei ner Klappe verschließbar. Dies hat den Vorteil, dass der Katalysator 11 nicht aus dem Gehäuse 3 des Anzündkamins 1 entnehmbar sein muss.

In Fig. 3 ist der obere Teil eines Anzündkamins 1 dargestellt, wobei der Ka- talysator 11 Bestandteil einer Katalysatoreinheit 20 mit einem Tubus 21 ist und der Katalysator 11 in dem Tubus 21 gehalten wird, wobei sich der Tubus 21 zwischen einer ersten Tubusöffnung 22 und einer zweiten Tubusöffnung 23 erstreckt, wobei im Montagezustand der Katalysatoreinheit 20 die erste Tubusöffnung 22 unterhalb der zweiten Tubusöffnung 23 angeordnet ist, wo- bei der Katalysator 11 in dem Querschnitt des Tubus 21 mit einer Haltevor- richtung 24 zwischen der ersten Tubusöffnung 22 und der zweiten Tubusöff nung 23 gehalten wird, wobei zur Erzielung des Montagezustandes der Kata lysatoreinheit 20 der Tubus 21 im Bereich des oberen Brennraums 6 über das Gehäuse 3 übergestülpt wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel nimmt der Katalysator 11 über 90 % des Querschnitts des Tubus 21 ein.

In Fig. 3 ist die Haltevorrichtung 24 der Katalysatoreinheit 21 in dem Tubus 21 als zumindest teilweise umlaufender Kragen ausgebildet, wobei der Kra gen Unterbrechungen aufweist. Auf dem Kragen bzw. den Kragenelementen stützt sich der Katalysator 11 im Montagezustand aufgrund seiner Gewichts kraft ab, ferner ist der Katalysator 11 formschlüssig gehalten in der Haltevor- richtung 24, sodass er sicher in der Haltevorrichtung 24 gehalten wird und nicht aus ihr herausfallen kann, selbst wenn die Katalysatoreinheit 20 von dem Gehäuse 3 des Anzündkamins 1 entfernt und bewegt wird.

Bezugszeichen

1. Anzündkamin

2. Brenn Stoff

3. Gehäuse

4. unterer Brennraum

5. Anzünder

6. oberer Brennraum

7. Trennelement

8. obere Seite des Trennelements

9. Anzünderabgase

10. elektrisches Heizelement

11. Katalysator

12. Brennstoffabgase

13. Umgebungsluft

14. Einströmseite des Katalysators

15. Ausströmseite des Katalysators

16. Halterung

17. Haltewinkel

18. Öffnung

19. Verschlusselement

20. Katalysatoreinheit

21. Tubus

22. erste Tubusöffhung

23. zweite Tubusöfifnung

24. Halte Vorrichtung

25. Griff

26. Hitzeschild

27. elektrisches Anschlusselement

28. feuerfestes Kaminband