NL2012403B1

NL2012403B1 - Portable heater for solid fuels.

Info

Publication number: NL2012403B1
Application number: NL2012403A
Authority: NL
Inventors: Louis Maurits Walker Ruben; Keith Walker Daniel
Original assignee: Walker Holdings B V
Priority date: 2014-03-11
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2015-11-26
Also published as: NL2012403A; WO2015137800A1

Description

Draagbare kachel voor vaste brandstoffenPortable heater for solid fuels

De uitvinding heeft betrekking op een kachel voor vaste brandstoffen, omvattende: een door een behuizing gedefinieerde verbrandingskamer voor het houden van vaste brandstof, waarbij een onderste deel van de behuizing is ingericht voor het dragen van vaste brandstof en een bovenzijde van de behuizing samenstel in hoofdzaak open is uitgevoerd. De uitvinding heeft tevens betrekking op een behuizing van een verbrandingskamer ten gebruike in een kachel overeenkomstig de uitvinding.The invention relates to a heater for solid fuels, comprising: a combustion chamber defined by a housing for holding solid fuel, a lower part of the housing being adapted to carry solid fuel and a top side of the housing assembly substantially open. The invention also relates to a housing of a combustion chamber for use in a stove according to the invention.

Volgens schatting gebruiken circa 2,5 miljard mensen hout om te koken. De bekende kachels zijn veelal inefficiënt en verbranden het hout slechts onvolledig, waardoor een aanzienlijke rookontwikkeling ontstaat die niet alleen giftig is voor mensen, maar tevens bijdraagt aan het broeikaseffect. Naar verwachting sterven jaarlijks 4 miljoen mensen aan vergiftiging door rookontwikkeling. Bij onvolledige verbranding van hout vindt met name onvolledige verbranding van vluchtige stoffen uit het hout plaats. Deze vluchtige stoffen ontsnappen reeds bij lage temperaturen uit het hout, maar ontsnappen significant sneller bij verhoogde temperaturen (>250°C). Vanaf circa 600°C zullen de vrijgekomen vluchtige stoffen verbranden en worden omgezet in minder schadelijke componenten. Echter, in veel kachels wordt deze hoge ontbrandingstemperatuur niet gehaald en/of is onvoldoende zuurstof aanwezig, waardoor de vluchtige stoffen niet of nauwelijks worden verbrand, hetgeen leidt tot een giftige rookontwikkeling.It is estimated that around 2.5 billion people use wood for cooking. The known stoves are often inefficient and only burn the wood incompletely, resulting in a considerable smoke development that is not only toxic to humans, but also contributes to the greenhouse effect. Every year 4 million people are expected to die from smoke poisoning. In the case of incomplete combustion of wood, in particular incomplete combustion of volatile substances from the wood takes place. These volatile substances already escape from the wood at low temperatures, but escape significantly faster at elevated temperatures (> 250 ° C). From around 600 ° C the released volatile substances will burn and be converted into less harmful components. However, in many heaters this high ignition temperature is not achieved and / or insufficient oxygen is present, as a result of which the volatile substances are not or hardly burned, which leads to toxic smoke development.

Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een verbeterde kachel waarmee een relatief schone verbranding kan worden gerealiseerd.An object of the invention is to provide an improved stove with which a relatively clean combustion can be realized.

De uitvinding verschaft daartoe een kachel van het in aanhef genoemde type, omvattende: een door een behuizing gedefinieerde verbrandingskamer voor het houden van vaste brandstof, waarbij een onderste deel van de behuizing is ingericht voor het dragen van vaste brandstof en een bovenzijde van de behuizing samenstel in hoofdzaak open is uitgevoerd, en waarbij een zijwand van de behuizing is voorzien van meerdere luchtinlaatopeningen, ten minste één ventilator voor het opwekken van een luchtstroom, en ten minste één geleidingsstructuur voor het geleiden van de door de ventilator opgewekte luchtstroom via de luchtinlaatopeningen tot in de verbrandingskamer, waarbij de behuizing van de verbrandingskamer een draagframe omvat, en meerdere met het draagframe gekoppelde vuurvaste tegels, waarbij de tegels ten minste een deel van de zijwand van de behuizing vormen. De kachel overeenkomstig de uitvinding is ingericht voor het realiseren van een relatief schoon (volledig) verbrandingsproces van vaste brandstoffen, waarbij de uitstoot van schadelijke stoffen, zoals koolstofmonoxide en gecondenseerde vluchtige stoffen, aanzienlijk kan worden beperkt. De vaste brandstoffen hierbij worden bij voorkeur gevormd door biomassa, zoals hout, plantenresten, dierlijke resten, of kolen, doch het is tevens denkbaar andersoortige vaste brandstoffen te verbranden in de kachel overeenkomstig de uitvinding. Deze verbeterde verbranding wordt veroorzaakt door een tweetal aspecten. Een eerste aspect dat bijdraagt aan een verbeterde verbranding is de geforceerde luchtcirculatie die wordt toegepast in de kachel, waarbij middels de ten minste ene ventilator een luchtstroom wordt opgewekt die via de geleidingsstructuur en de luchtinlaatopeningen in de verbrandingskamer wordt geleid. Hierdoor wordt de verbrandingskamer geforceerd voorzien van aanvullende zuurstof, hetgeen het verbrandingsproces ten goede komt.To this end, the invention provides a heater of the type mentioned in the preamble, comprising: a combustion chamber defined by a housing for holding solid fuel, wherein a lower part of the housing is adapted to carry solid fuel and an upper side of the housing assembly is substantially open, and wherein a side wall of the housing is provided with a plurality of air inlet openings, at least one fan for generating an air flow, and at least one guide structure for guiding the air flow generated by the fan through the air inlet openings the combustion chamber, wherein the housing of the combustion chamber comprises a supporting frame, and a plurality of refractory tiles coupled to the supporting frame, wherein the tiles form at least a part of the side wall of the housing. The stove according to the invention is adapted to realize a relatively clean (complete) combustion process of solid fuels, wherein the emission of harmful substances, such as carbon monoxide and condensed volatile substances, can be considerably reduced. The solid fuels herein are preferably formed by biomass, such as wood, plant remains, animal remains, or coal, but it is also conceivable to burn other types of solid fuels in the stove according to the invention. This improved combustion is caused by two aspects. A first aspect that contributes to improved combustion is the forced air circulation that is used in the stove, whereby an air flow is generated by means of the at least one fan which is guided through the guide structure and the air inlet openings in the combustion chamber. This forces the combustion chamber to be supplied with additional oxygen, which benefits the combustion process.

Een tweede aspect dat bijdraagt aan het realiseren van een verbeterde verbranding is de toepassing van de vuurvaste tegels als wand van de verbrandingskamer. De tegels definiëren ten minste een deel van een de verbrandingskamer omsluitende zijwand, en staan derhalve in direct contact met de te verbranden vaste brandstoffen. De tegels zijn doorgaans vervaardigd uit een klei(mineraal) omvattend materiaal, zoals chamotte en vermiculiet. De tegels kenmerken zich door een relatief hoge warmtecapaciteit, waardoor deze warmte die ontstaat in de verbrandingskamer relatief lang kunnen vasthouden, waardoor de verbrandingskamer relatief lang op hoge temperatuur kan worden gehouden, hetgeen (het rendement van) de verbranding van onder meer de vrijgekomen vluchtige stoffen ten goede komt, waardoor minder schadelijke stoffen in de geproduceerde rookgassen aanwezig zullen zijn. De kachel is bij voorkeur draagbaar uitgevoerd en bij nadere voorkeur voorzien van één of meerdere handgrepen voor het kunnen verplaatsen van de kachel. Dit maakt het mogelijk om de relatief schone kachel overeenkomstig de uitvinding relatief eenvoudig te verplaatsen en te installeren.A second aspect that contributes to the realization of improved combustion is the use of the refractory tiles as a wall of the combustion chamber. The tiles define at least a part of a side wall enclosing the combustion chamber and are therefore in direct contact with the solid fuels to be burned. The tiles are usually made from a clay (mineral) material, such as chamotte and vermiculite. The tiles are characterized by a relatively high heat capacity, as a result of which this heat generated in the combustion chamber can retain a relatively long time, whereby the combustion chamber can be kept at a high temperature for a relatively long time, which (the efficiency of) the combustion of, among other things, the released volatile substances benefits, so that fewer harmful substances will be present in the produced flue gases. The stove is preferably designed to be portable and more preferably provided with one or more handles for being able to move the stove. This makes it possible to move and install the relatively clean stove according to the invention relatively easily.

De geleidingsstructuur sluit aan op zowel de ten minste ene ventilator alsook op de luchtinlaatopeningen. Daar de luchtinlaatopeningen met name in een zijwand van de behuizing van de verbrandingskamer zijn aangebracht is het voordelig ingeval de behuizing ten minste gedeeltelijk, of zelfs volledig, wordt omsloten door de geleidingsstructuur. Het is voordelig ingeval de behuizing losneembaar is opgenomen in de geleidingstructuur, waardoor de behuizing uit de geleidingsstructuur kan worden genomen. Deze modulaire opbouw van de kachel maakt het vervangen van (delen van) de behuizing relatief eenvoudig. Hierbij zal de geleidings structuur doorgaans fungeren als mand of korf voor de - tevens mandvormige - behuizing van de verbrandingskamer. Hierbij is het voordelig ingeval tussen een buitenwand van de geleidingsstructuur en een buitenwand van de behuizing van de verbrandingskamer een ringvormige luchtkolom wordt gevormd. De luchtkolom wordt aangewend voor het geleiden van de luchtstroom van de ventilator via de luchtinlaatopening tot in de verbrandingskamer. Bovendien wordt de lucht die via deze luchtkolom wordt geleid reeds voorverwarmd, waardoor de aan de verbrandingskamer toegevoerde, voorverwarmde lucht de temperatuur in de verbrandingskamer niet noemenswaardig zal laten dalen. Daarnaast werkt de luchtkolom als soort van isolerende tussenlaag, waardoor de temperatuur van een buitenzijde van de buitenwand van de geleidingsstructuur aanzienlijk lager kan blijven dan de temperatuur in de verbrandingskamer, hetgeen de kans op verwondingen aan de kachel tegengaat. De behuizing van de verbrandingskamer wordt doorgaans ondersteund door de geleidingsstructuur. Bij nadere voorkeur is de geleidingsstructuur ingericht voor het op afstand houden van de verbrandingskamer ten opzichte van de ventilator, waardoor oververhitting van de ventilator kan worden voorkomen.The guide structure connects to both the at least one fan and to the air inlet openings. Since the air inlet openings are arranged in particular in a side wall of the housing of the combustion chamber, it is advantageous if the housing is at least partially, or even completely, enclosed by the guide structure. It is advantageous if the housing is detachably received in the guide structure, whereby the housing can be taken out of the guide structure. This modular structure of the stove makes replacing (parts of) the housing relatively easy. The guiding structure will generally function as a basket or basket for the - also basket-shaped - housing of the combustion chamber. It is advantageous here if an annular air column is formed between an outer wall of the guide structure and an outer wall of the housing of the combustion chamber. The air column is used to guide the air flow from the fan through the air inlet opening into the combustion chamber. Moreover, the air that is passed through this air column is already pre-heated, so that the pre-heated air supplied to the combustion chamber will not cause the temperature in the combustion chamber to drop appreciably. In addition, the air column acts as a type of insulating intermediate layer, as a result of which the temperature of an outside of the outer wall of the guide structure can remain considerably lower than the temperature in the combustion chamber, which reduces the risk of injury to the stove. The housing of the combustion chamber is usually supported by the guide structure. The guide structure is more preferably adapted to keep the combustion chamber at a distance from the fan, whereby overheating of the fan can be prevented.

De kachel omvat bij voorkeur een onderstel, welke onderstel is ingericht voor het ondersteunen van de geleidingsstructuur, en waarbij de ventilator is verbonden met het onderstel. Het is voordelig ingeval de kachel ten minste één herlaadbare krachtbron, zoals een herlaadbare batterij of accu, omvat voor het aandrijven van de ventilator. Dit maakt het mogelijk om de draagbare kachel toe te passen op locaties waar geen elektriciteitsnet aanwezig is. Met name in ontwikkelingslanden kan de autonoom functionerende draagbare kachel overeenkomstig de uitvinding voordelig worden toegepast. Het opladen van de krachtbron kan geschieden middels een elektrische aansluiting, via welke de krachtbron (tijdelijk) aan het elektriciteitsnet kan worden gehangen. Het is tevens denkbaar de krachtbron te koppelen met een zonnepaneel, via welke de krachtbron kan worden opgeladen. Het zonnepaneel kan tevens direct zijn gekoppeld met de ventilator. Het zonnepaneel kan onlosmakelijk zijn verbonden met een deel van de kachel, doch het is tevens denkbaar dat het zonnepaneel als module kan worden gekoppeld met de kachel.The stove preferably comprises a base, which base is adapted to support the guide structure, and wherein the fan is connected to the base. It is advantageous if the heater comprises at least one rechargeable power source, such as a rechargeable battery or accumulator, for driving the fan. This makes it possible to use the portable heater in locations where there is no electricity grid. Especially in developing countries the autonomously functioning portable heater according to the invention can be used advantageously. Charging the power source can be done through an electrical connection, through which the power source can be (temporarily) connected to the electricity grid. It is also conceivable to connect the power source with a solar panel, via which the power source can be charged. The solar panel can also be directly connected to the fan. The solar panel can be inextricably connected to a part of the heater, but it is also conceivable that the solar panel can be coupled to the heater as a module.

Daar ten minste een deel van de binnenzijde van de behuizing, bij voorkeur de volledige binnenzijde van de behuizing, wordt gevormd door de vuurvaste tegels, is het voordelig ingeval één of meerdere tegels zijn voorzien van meerdere luchtinlaatopeningen. Hierdoor zal de luchtstroom via de tegels in de verbrandingskamer worden geleid. Het is hierbij voordelig ingeval een bovenste deel van de tegel voorzien is van meer luchtinlaatopeningen dan een onderste deel van de tegel, waarbij bij nadere voorkeur de bovenste luchtinlaatopeningen zijn ingericht voor het geleiden van de luchtstroom richting een onderste deel van de verbrandingskamer. Hiertoe zijn de luchtinlaatopeningen eventueel onder een hoek georiënteerd (ten opzichte van een horizontaal). De luchtstroom volgens voomoemde uitvoeringsvorm van de kachel genereert een soort turbulente luchtmengsel dat zeer voordelig om tot een volledige verbranding te kunnen komen. De verklaring hiervoor is onder meer gelegen in het feit dat de brandbare gassen langer in de verbrandingskamer worden gehouden, en derhalve meer tijd hebben om volledig verbranden voordat deze uiteindelijk de verbrandingskamer verlaten. De optimale positionering en hoek van de luchtinlaatopeningen hangt sterk af van de vormgeving en dimensionering van de kachel, alsmede van de brandstof die in de kachel wordt aangebracht.Since at least a part of the inside of the housing, preferably the entire inside of the housing, is formed by the refractory tiles, it is advantageous if one or more tiles are provided with several air inlet openings. As a result, the air flow will be led through the tiles into the combustion chamber. It is advantageous here if an upper part of the tile is provided with more air inlet openings than a lower part of the tile, wherein more preferably the upper air inlet openings are adapted to guide the air flow towards a lower part of the combustion chamber. For this purpose the air inlet openings are possibly oriented at an angle (with respect to a horizontal). The air flow according to the aforementioned embodiment of the stove generates a kind of turbulent air mixture that is very advantageous in order to achieve a complete combustion. The explanation for this lies, among other things, in the fact that the combustible gases are kept in the combustion chamber for a longer period of time, and therefore have more time to completely burn before they finally leave the combustion chamber. The optimum positioning and angle of the air inlet openings strongly depends on the design and dimensioning of the heater, as well as on the fuel that is installed in the heater.

De behuizing van de verbrandingskamer is een soort van mand of korf waarin de vaste brandstoffen kunnen worden aangebracht. Een onderste deel van de behuizing, ingericht voor het dragen van de vaste brandstoffen, wordt bij voorkeur gevormd door een deel van het draagframe, in het bijzonder een in hoofdzaak gesloten bodemelement daarvan. Optioneel kan een draagplateau voor de vaste brandstoffen tevens worden ingeklemd door de tegels. Dit draagplateau zal alsdan bij voorkeur gelegen zijn boven en op afstand van een bodemelement van de behuizing van de verbrandingskamer. Dit gesloten bodemelement of eventueel bovenliggend draagplateau wordt doorgaans gevormd door een (metalen) plaat, welke plaat een vlakke of niet-vlakke, zoals bijvoorbeeld een kegelvormige geometrie kan hebben. Door het bodemelement (of draagplateau) in hoofdzaak gesloten uit te voeren kan worden voorkomen dat as of ander gruis kan vallen op een doorgaans onder het bodemelement gepositioneerde ventilator. Het draagframe omvat bij voorkeur meerdere opstaande, bij nadere voorkeur in hoofdzaak verticale, spijlen. Door toepassing van de spijlen wordt een kooi gecreëerd voor het kunnen vasthouden van de vuurvaste tegels. Daarbij is het voordelig ingeval ieder spijl is ingericht voor het afdekken van een in hoofdzaak verticale naad tussen twee aansluitende tegels. Daar de tegels veelal in hoofdzaak vlak zijn uitgevoerd en onderling onder een hoek op elkaar aansluiten, is het voordelig ingeval ten minste een aantal spijlen een in hoofdzaak V-vormige dwarsdoorsnede hebben, zodat de spijlen nauw kunnen aanliggen tegen de aansluitende tegels. Een bovenzijde van de behuizing wordt bij voorkeur gevormd door een topelement, bij nadere voorkeur een ringvormig element, waaraan de spijlen zijn gekoppeld. De spijlen zijn tevens gekoppeld met het bodemelement. In een voorkeursuitvoering is ten minste een aantal spijlen verplaatsbaar verbonden met het bodemelement en/of het topelement, en is iedere spijl gekoppeld met een drangelement, zoals een drukveer of trekveer, welk drangelement tevens is gekoppeld met het bodemelement en/of het topelement voor het naar elkaar toe dringen van het bodemelement en het topelement. Deze dringende werking van het draagframe zorgt voor een actieve inklemming van de tegels in longitudinale richting (verticale richting) van de behuizing van de verbrandingskamer. Bovendien zorgt de, doorgaans door de drangelementen begrensde, onderlinge verplaatsbaarheid van het topelement en het bodemelement van het draagframe ervoor dat dit een thermische werking (uitzetten en samentrekken) van de tegels en het draagframe toelaat, waardoor de materiaalspanningen in de tegels en het draagframe kunnen worden beperkt, en hetgeen de duurzaamheid van de behuizing van de verbrandingskamer ten goede komt. Een aanvullende voordeel van het (enigszins) deformeerbare draagframe is dat de tegels op deze wijze vereenvoudigd kunnen worden geplaatst en worden verwijderd, zonder dat hiervoor demontage van het draagframe benodigd is. Bij voorkeur is de maximale onderlinge verplaatsing van het bodemelement en het topelement beperkt tot een afstand van 1-5 millimeter. Deze verplaatsing is doorgaans in hoofdzaak lineair, en strekt zich bij voorkeur uit in een in hoofdzaak verticale richting, en/of een richting die in hoofdzaak evenwijdig is aan één van de langszijden en/of longitudinale as van de tegels. Het is tevens denkbaar om ten minste een aantal spijlen onder tussenkomst van een drangelement te koppelen met het bodemelement alsmede onder tussenkomst van een ander drangelement te koppelen met het topelement. In een alternatieve uitvoeringsvariant zijn is ten minste een aantal spijlen als zodanig veerkrachtig uitgevoerd, zodanig dat deze spijlen zelf zijn ingericht voor het naar elkaar toe dringen van het bodemelement en het topelement, waardoor geen separate drangelementen benodigd zouden zijn.The housing of the combustion chamber is a kind of basket or basket in which the solid fuels can be applied. A lower part of the housing, arranged for supporting the solid fuels, is preferably formed by a part of the supporting frame, in particular a substantially closed bottom element thereof. Optionally, a supporting platform for the solid fuels can also be clamped in by the tiles. This supporting platform will then preferably be situated above and at a distance from a bottom element of the housing of the combustion chamber. This closed bottom element or possibly superimposed bearing platform is generally formed by a (metal) plate, which plate can have a flat or non-flat, such as, for example, a conical geometry. By designing the bottom element (or carrying platform) substantially closed, it can be prevented that ash or other grit can fall on a fan which is usually positioned below the bottom element. The supporting frame preferably comprises a plurality of upright, more preferably substantially vertical, bars. By applying the bars, a cage is created for being able to hold the refractory tiles. In this case, it is advantageous if each bar is arranged for covering a substantially vertical seam between two adjacent tiles. Since the tiles are generally substantially flat and mutually connect at an angle to each other, it is advantageous if at least a number of bars have a substantially V-shaped cross-section, so that the bars can abut closely against the adjacent tiles. An upper side of the housing is preferably formed by a top element, more preferably an annular element, to which the bars are coupled. The bars are also coupled to the bottom element. In a preferred embodiment, at least a number of bars are movably connected to the bottom element and / or the top element, and each bar is coupled to a crush element, such as a compression spring or tension spring, which crush element is also coupled to the bottom element and / or the top element for the pressing the bottom element and the top element together. This urgent action of the supporting frame ensures active clamping of the tiles in the longitudinal direction (vertical direction) of the housing of the combustion chamber. Moreover, the relative displaceability of the top element and the bottom element of the support frame, usually limited by the pressure elements, ensures that this allows a thermal action (expansion and contraction) of the tiles and the support frame, so that the material stresses in the tiles and the support frame can be limited, and which benefits the durability of the combustion chamber housing. An additional advantage of the (slightly) deformable support frame is that the tiles can be placed and removed in a simplified manner in this way, without the need for disassembly of the support frame. The maximum relative displacement of the bottom element and the top element is preferably limited to a distance of 1-5 millimeters. This displacement is generally substantially linear, and preferably extends in a substantially vertical direction, and / or a direction that is substantially parallel to one of the longitudinal sides and / or longitudinal axis of the tiles. It is also conceivable to connect at least a number of bars to the bottom element through the intermediary of a crushing element and to connect the top element to the top element through the intermediary of another crushing element. In an alternative embodiment variant, at least a number of bars are designed as such in a resilient manner, such that these bars themselves are adapted to urge the bottom element and the top element towards each other, whereby separate separating elements would not be required.

Bij voorkeur omsluit het draagframe de tegels in hoofdzaak. De tegels vormen hierdoor een (opstaande) binnenwand van de verbrandingskamer definiërende behuizing. Het is bovendien voordelig ingeval een buitenzijde van de tegels ten minste gedeeltelijk onbedekt wordt gelaten door het draagframe. Dit vergemakkelijkt enerzijds het geleiden van lucht tot in de verbrandingskamer. Bovendien kan het draagframe op deze wijze met een beperkte hoeveelheid materiaal worden vervaardigd, hetgeen het gewicht van de behuizing aanzienlijk reduceert, hetgeen praktisch is tijdens het transporteren van de draagbare kachel. Alhoewel de tegels gekromd kunnen worden uitgevoerd en tezamen een cilinder kunnen vormen, zijn de vuurvaste tegels vanuit kostenoogpunt veelal in hoofdzaak vlak uitgevoerd. Teneinde de (kopse zijden van de) in hoofdzaak vlakke tegels relatief efficiënt op elkaar te kunnen laten aansluiten is het voordelig ingeval iedere tegel in dwarsdoorsnede een in hoofdzaak trapeziumvormige vormgeving heeft.Preferably the support frame substantially encloses the tiles. The tiles hereby form a housing (upstanding) inner wall of the combustion chamber. It is furthermore advantageous if an outside of the tiles is left at least partially uncovered by the supporting frame. On the one hand, this facilitates the guiding of air into the combustion chamber. Moreover, the supporting frame can in this way be manufactured with a limited amount of material, which considerably reduces the weight of the housing, which is practical during transport of the portable heater. Although the tiles can be curved and together form a cylinder, the refractory tiles are generally substantially flat from a cost point of view. In order to allow the (end faces of) the substantially flat tiles to connect to each other relatively efficiently, it is advantageous if each tile has a substantially trapezoidal shape in cross-section.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een behuizing van een verbrandingskamer overeenkomstig de uitvinding. Voordelen en uitvoeringsvarianten van de behuizing zijn reeds in het voorgaande op uitvoerige wijze beschreven.The invention also relates to a housing of a combustion chamber according to the invention. Advantages and embodiments of the housing have already been described in detail in the foregoing.

De uitvinding zal worden verduidelijkt aan de hand van in navolgende figuren weergegeven niet-limitatieve uitvoeringsvoorbeelden. Hierin toont: figuur 1 een perspectivisch aanzicht op een draagbare kachel overeenkomstig de uitvinding, figuur 2 een perspectivische dwarsdoorsnede van de kachel volgens figuur 1, figuur 3 een perspectivisch aanzicht op een behuizing van een verbrandingskamer zoals toegepast in een kachel volgens figuur 1, en figuur 4 een perspectivisch detailaanzicht op een onderzijde van de behuizing volgens figuur 3. figuur 1 toont een perspectivisch aanzicht op een draagbare kachel 1 overeenkomstig de uitvinding. De kachel 1 omvat een metalen onderstel 2 voorzien een ventilator 3 (zie figuur 2), een herlaadbare krachtbron 4, alsmede een elektrische aansluiting 5, zoals een USB-aansluiting of netaansluiting, voor het opladen van de krachtbron 4. Het onderstel 2 is tevens voorzien van een schakelaar (niet-weergegeven) voor het kunnen inschakelen en uitschakelen van de ventilator 3, en van een controlelampje 6 waaraan kan worden gezien of de ventilator 3 is ingeschakeld dan wel uitgeschakeld. Een bovenzijde 2a van het onderstel 2 is geopend uitgevoerd, zodanig dat een door de ventilator 3 opgewekte luchtstroom via de bovenzijde 2a uit het onderstel 3 wordt geleid tot in een voorverwarmingsruimte 7 die wordt begrensd door de bovenzijde 2a van het onderstel 2, een op het onderstel 2 gemonteerde geleidingsstructuur 8, en een in de geleidingsstructuur 8 aangebrachte behuizing 9 voor een verbrandingskamer 10 voor vaste brandstoffen, zoals biomassa, in het bijzonder hout. In figuur 2 is getoond dat een bodemelement 11 van de behuizing 9 op afstand is gepositioneerd van het onderstel 2, waardoor een thermische scheiding aanwezig is tussen het onderstel 2 en de behuizing 9, hetgeen de levensduur van de in het onderstel 2 opgenomen elektronica, in het bijzonder de ventilator 3 ten goede komt. De geleidingsstructuur 8 heeft een in hoofdzaak cilindrische vormgeving en omvat een in hoofdzaak gesloten buitenwand 12 waaraan een tweetal handvatten 13 is bevestigd middels popnagels 14. Een ringvormige bovenwand 15 van de geleidingsstructuur 8 is tevens gesloten uitgevoerd en is ingericht voor het dragen van een pannendrager 16. Zoals getoond in figuur 2 sluit de bovenwand 15 van de geleidingsstructuur 8 aan op een binnenwand 17 die op afstand is gelegen van de buitenwand 12. De geleidingsstructuur 8, en in het bijzonder de binnenwand 17 daarvan omsluit in hoofdzaak de behuizing 9 die losneembaar in de geleidingstructuur 8 is opgenomen. De behuizing 9 omvat een draagframe 18, welk draagframe het bodemelement 11, een topelement 19, en met het bodemelement 11 en het topelement 19 verbonden in hoofdzaak verticale staanders 20, 21 omvat. Het draagframe 18 is ingericht voor het vasthouden en omsluiten van meerdere langwerpige vuurvaste tegels 22. De tegels 22 hebben een in dwarsdoorsnede trapeziumvormige dwarsdoorsnede (zie figuren 1 en 3) en sluiten op de langszijden nauw op elkaar aan, waardoor de verbrandingskamer 10 wordt gevormd. Iedere tegel 22 is voorzien van meerdere luchtinlaatopeningen 23, waarbij een bovenste deel van iedere tegel 22 is voorzien van meer luchtinlaatopeningen 23 dan het onderste deel van de betreffende tegel 22, zoals getoond in figuren en 3. Door de ventilator 3 in de door de voorverwarmingsruimte 7 geblazen lucht wordt via de luchtinlaatopeningen 23 in de verbrandingskamer 10 geleid, hetgeen bijdraagt aan een schonere verbranding van de vaste brandstof. De in het bovenste deel van de tegels 22 aangebrachte luchtinlaatopeningen 23 hebben bij voorkeur een hellende oriëntatie, zodanig dat lucht in neerwaartse richting in de verbrandingskamer 10 wordt geblazen, hetgeen tevens bijdraagt aan een verbeterde verbranding, zoals reeds in het voorgaande is toegelicht. Bovendien wordt door toepassing van de tegels 22 de verbrandingskamer 10 relatief goed op temperatuur gehouden, hetgeen het rendement van het verbrandingsproces verder verhoogt. De behuizing 9 omvat twee typen staanders 20, 21. Een eerste staander 20 heeft een in dwarsdoorsnede V-vormige dwarsdoorsnede en is zodanig gepositioneerd dat een tussen aansluitende tegels 22 gevormde naad 22a in hoofdzaak wordt afgedicht. Een tweede type staander 21 wordt gevormd door een spijl 21 die aan een bovenzijde is bevestigd met het topelement 19, en aan een onderzijde het bodemelement 11 doorsteekt en via een drukveer 24 is verbonden met het bodemelement 11 (zie tevens figuur 4). Door toepassing van de drukveren 24 worden het topelement 19 en het bodemelement 11 naar elkaar toe gedrongen, hetgeen enerzijds de tegels 22 opsluit in het draagframe 18 en anderzijds thermische werking van het draagframe 18 en de tegels 22 kan compenseren, hetgeen de duurzaamheid van de behuizing 9 aanzienlijk verhoogt. Optioneel wordt door de tegels 22 onderling een draagplateau 25 ingeklemd voor het dragen van de vaste brandstof, waardoor het onderliggende bodemelement relatief schoon zal blijven. Dit draagplateau 25 kan bijvoorbeeld zijn vervaardigd uit metaal of een klei omvattende materiaal, zoals bijvoorbeeld chamotte.The invention will be elucidated on the basis of non-limitative exemplary embodiments shown in the following figures. Herein: figure 1 shows a perspective view of a portable stove according to the invention, figure 2 shows a perspective cross-section of the stove according to figure 1, figure 3 shows a perspective view of a housing of a combustion chamber as applied in a stove according to figure 1, and figure Figure 4 shows a perspective detailed view of a bottom side of the housing according to Figure 3. Figure 1 shows a perspective view of a portable heater 1 according to the invention. The heater 1 comprises a metal base 2 provided with a fan 3 (see figure 2), a rechargeable power source 4, and an electrical connection 5, such as a USB connection or mains connection, for charging the power source 4. The base 2 is also provided with a switch (not shown) for being able to switch on and off the fan 3, and with a control lamp 6 which can be used to see whether the fan 3 is switched on or off. An upper side 2a of the base 2 is designed so that an air flow generated by the fan 3 is led through the top 2a from the base 3 into a pre-heating space 7 which is bounded by the top 2a of the base 2, a undercarriage 2 mounted guide structure 8, and a housing 9 arranged in guide structure 8 for a combustion chamber 10 for solid fuels, such as biomass, in particular wood. Figure 2 shows that a bottom element 11 of the housing 9 is positioned at a distance from the chassis 2, so that a thermal separation is present between the chassis 2 and the housing 9, which extends the service life of the electronics included in the chassis 2 in particular, the fan 3 benefits. The guide structure 8 has a substantially cylindrical shape and comprises a substantially closed outer wall 12 to which two handles 13 are attached by means of rivets 14. An annular top wall 15 of the guide structure 8 is also of closed design and is adapted to support a pan support 16 As shown in Figure 2, the top wall 15 of the guide structure 8 connects to an inner wall 17 which is spaced apart from the outer wall 12. The guide structure 8, and in particular the inner wall 17 thereof, substantially encloses the housing 9 which is detachably the guide structure 8 is included. The housing 9 comprises a support frame 18, which support frame comprises the bottom element 11, a top element 19, and substantially vertical uprights 20, 21 connected to the bottom element 11 and the top element 19. The supporting frame 18 is arranged for holding and enclosing a plurality of elongated refractory tiles 22. The tiles 22 have a trapezoidal cross-section in cross-section (see figures 1 and 3) and close together on the longitudinal sides, whereby the combustion chamber 10 is formed. Each tile 22 is provided with a plurality of air inlet openings 23, wherein an upper part of each tile 22 is provided with more air inlet openings 23 than the lower part of the relevant tile 22, as shown in figures and 3. By the fan 3 in the space preheated by the preheating space 7 blown air is led through the air inlet openings 23 into the combustion chamber 10, which contributes to a cleaner combustion of the solid fuel. The air inlet openings 23 provided in the upper part of the tiles 22 preferably have an inclined orientation such that air is blown downwardly into the combustion chamber 10, which also contributes to an improved combustion, as already explained above. Moreover, by using the tiles 22, the combustion chamber 10 is kept relatively well at temperature, which further increases the efficiency of the combustion process. The housing 9 comprises two types of uprights 20, 21. A first upright 20 has a V-shaped cross-section in cross-section and is positioned such that a seam 22a formed between connecting tiles 22 is substantially sealed. A second type of upright 21 is formed by a bar 21 which is fixed at the top with the top element 19, and pierces at the bottom the bottom element 11 and is connected via a compression spring 24 to the bottom element 11 (see also figure 4). By using the compression springs 24, the top element 19 and the bottom element 11 are forced towards each other, which on the one hand confines the tiles 22 in the support frame 18 and on the other hand can compensate for thermal operation of the support frame 18 and the tiles 22, which prolongs the durability of the housing. 9 significantly. Optionally, a supporting platform 25 is clamped between the tiles 22 for carrying the solid fuel, whereby the underlying bottom element will remain relatively clean. This carrying platform 25 can for instance be manufactured from metal or a material comprising clay, such as for example chamotte.

Het moge duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de hier weergegeven en beschreven uitvoeringsvoorbeelden, maar dat binnen het kader van de bijgaande conclusies legio varianten mogelijk zijn, die voor de vakman op dit gebied voor de hand zullen liggen.It will be clear that the invention is not limited to the exemplary embodiments shown and described here, but that within the scope of the appended claims, countless variants are possible which will be obvious to those skilled in the art.

Claims

A portable solid fuel heater comprising: a combustion chamber defined solid housing for holding solid fuel, a lower portion of the housing being adapted to carry solid fuel and an upper side of the housing assembly being substantially open and wherein a side wall of the housing is provided with a plurality of air inlet openings, at least one fan for generating an air flow, and at least one guide structure for guiding the air flow generated by the fan through the air inlet openings into the combustion chamber, the housing of the combustion chamber comprises a supporting frame, and a plurality of refractory tiles coupled to the supporting frame, the tiles forming at least a part of the side wall of the housing.

The stove of claim 1, wherein the housing is at least partially enclosed by the guide structure.

The stove of claim 2, wherein the housing is detachably received in the guide structure.

A stove according to claim 2 or 3, wherein an annular air column is formed between an outer wall of the guide structure and an outer wall of the housing of the combustion chamber.

A stove according to any one of the preceding claims, wherein the guide structure is adapted to support the housing of the combustion chamber.

A stove according to any one of the preceding claims, wherein the guide structure is adapted to keep the combustion chamber at a distance from the fan.

7. Heater as claimed in any of the foregoing claims, wherein the heater comprises a base, which base is adapted to support the guide structure, and wherein the fan is connected to the base.

A stove according to any one of the preceding claims, wherein the stove comprises at least one rechargeable power source for driving the fan.

The heater of claim 8, wherein the heater comprises at least one thermoelectric element for charging the power source.

10. Heater as claimed in claim 8 or 9, wherein the heater comprises at least one solar panel for charging the power source.

11. Heater as claimed in any of the claims 8-10, wherein the heater has at least one electrical connection for charging the power source.

12. Heater as claimed in any of the foregoing claims, wherein each tile is provided with several air inlet openings.

The heater of claim 12, wherein an upper part of the tile is provided with more air inlet openings than a lower part of the tile.

A stove according to any one of the preceding claims, wherein the support frame comprises a substantially closed bottom element.

A stove according to any one of the preceding claims, wherein the support frame comprises a plurality of upright bars.

A stove according to claim 15, wherein at least a number of bars are arranged for covering a substantially vertical seam between two adjacent tiles.

A stove according to claim 15 or 16, wherein an upper side of the supporting frame is formed by an annular element to which the bars are coupled.

18. Heater according to claim 14 and one of claims 15-17, wherein at least a number of bars extend below the bottom element.

A stove according to claim 14 and any of claims 15-17, wherein the support frame comprises a plurality of pressure elements, wherein each pressure element cooperates with a bar and the bottom element for urging the bottom element towards a top element of the support frame while clamping the tiles.

20. Heater as claimed in any of the foregoing claims, wherein the bearing frame substantially encloses the tiles.

A stove according to any one of the preceding claims, wherein an inside of the tiles defines the combustion space.

A stove according to any one of the preceding claims, wherein an outside of the tiles is left at least partially uncovered by the supporting frame.

A stove according to any one of the preceding claims, wherein each tile has a substantially trapezoidal shape in cross-section.

A stove according to any one of the preceding claims, wherein each tile is at least partially made from clay, in particular chamotte.

25. A combustion chamber housing for use in a stove according to any one of the preceding claims.