NO20120011A1 - Soldrevet ovn - Google Patents

Abstract

Det er beskrevet en soldrevet ovn satt sammen av en nedre del omfattende et rammeverk og en isolert ovnskasse, samt en øvre del omfattende en reflektordel, og hvor øvre del er hengslet til nedre del. Reflektordelen består av en nedre reflektor som kaster lyset oppover, samt en øvre reflektor som reflekterer lyset fra nedre reflektor ned i ovnskassen gjennom en åpning i nedre reflektor.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et arrangement for omforming av sollys til nyttig varme inne i en ovn, der arrangementet består av en nedre del som omfatter et rammeverk og en ovnskasse med termisk isolerte vegger og gulv, og en øvre del som er hengslet til den nedre delen og som omfatter et rammeverk og et reflektorsystem som samler sollyset.

Mange har forsøkt å finne en god og rimelig måte for å omforme sollys til nyttig varme inne i en ovn. Og mange har kommet med mer eller mindre gode løsninger på dette problemet. Den mest vellykkede løsningen er nok den som mange barn i varme land har kommet frem til: Nemlig å grave en grop i bakken, strø litt aske i den for å gjøre overflaten mørk, og så plassere en glassplate over gropen. Når solen står høyt på himmelen en skyfri dag, da kan temperaturen inne i en slik grop bli over 100 grader Celsius slik at det blir mulig å koke for eksempel vann nede i den. I mindre varme land som for eksempel Norge der man ikke er kjent med slike forhold har 'oppfinnere' laget solovner som har samme funksjon som barnas grop i bakken. Disse solovnene består av en godt isolert boks med glasstak og eventuelt ett eller opp til fire reflekterende speil. Men også med fire speil blir det svært vanskelig eller umulig selv for en kort stund å gjøre temperaturen inne i solovnen så høy at det blir mulig å steke eller bake inne i den. Slike solovner kan altså heller ikke brukes til annet enn koking. Og i tillegg er de naturligvis meget dyrere å tilvirke enn en grop i bakken med en glassplate over. Solovner som bare kan brukes til koking når solen står høyt på himmelen på skyfrie dager har minimal praktisk verdi, og er meningsløse hvis det også koster noe å tilvirke dem. En solovn må også kunne brukes til steking og baking. Ganske mange eksisterende solovner tilfredsstiller kravet at de også skal kunne brukes til steking. De fleste av disse solovnene har løst problemet ved at det som skal varmes opp blir hengt direkte opp i en reflektors brennpunkt. Men slike solovner har diverse ulemper. Blant annet vil kokekar og liknende som er plassert over reflektoren skjerme for denne slik at det viktige midtpartiet i reflektoren ikke kan brukes. I tillegg er det upraktisk å henge et kokekar eller liknende over en reflektor på grunn av vanskelig tilkomst til reflektorens sentrum. Og det er risikabelt å bruke slike solovner fordi man altså da skal arbeide i nærheten av reflektorens brennpunkt og derfor lett kan pådra seg brann- og syns-skader. Det som varmes opp henger i disse solovnene ute i friluft, og vil dermed avgi varme til omgivelsene. Da går meget energi tapt, og derfor holder ikke disse solovnene på varmen slik at de bare kan brukes når solen står høyt på himmelen. En god og praktisk solovn må også kunne brukes om kvelden etter at solen er gått ned. Det vil si at den må kunne lagre varme i flere timer. Det fins eksisterende solovner som også tilfredsstiller dette siste kravet, men de har en temmelig komplisert og dyr utførelse. Hovedproblemet for disse solovnene er varmeoverføringen fra reflektorens eller linsens brennpunkt frem til ovnen der varmen skal magasineres. En nærliggende løsning er naturligvis å utstyre arrangementet med et rørsystem der en sirkulerende gass eller væske kan transportere varmen. Men et slikt rørsystem krever en pumpe som enten krever energi som normalt ikke er tilgjengelig, eller som må opereres manuelt av en person som da må stå ved solovnen hele tiden mens den er i bruk.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et arrangement for omforming av sollys til nyttig varme inne i en ovn, der arrangementet er vesentlig bedre egnet til dette formålet enn eksisterende soldrevne ovner. Arrangementet skal kunne gi så høye temperaturer inne i ovnen at den skal kunne brukes både til steking, baking og koking. Arrangementet skal også kunne lagre varme fra midt på dagen til etter solnedgang slik at ovnen kan være til nytte også om kvelden. Arrangementet skal kunne opereres enkelt. Og i motsetning til mange av de eksisterende soldrevne ovnene som er farlige å bruke, skal arrangementet kunne opereres risikofritt. Og arrangementet skal kunne tilvirkes til en relativt lav pris.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er oppnådd ved at reflektorsystemet består av en nedre reflektor som er plassert like over ovnskassen og som reflekterer sollyset oppover, og en øvre reflektor som er plassert i riktig posisjon til den nedre reflektorens brennpunkt og som derfra reflekterer sollyset nedover som en bunt med parallelle lysstråler som med kontrollert varmeoverføring stråler til ovnskassen gjennom en åpning i den nedre reflektoren.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er også oppnådd ved at det i ovnskassens tak er arrangert et felt med isolerglass eller liknende slik at sollyset som kommer fra den øvre reflektoren kan skinne direkte inn i ovnsrommet gjennom dette feltet.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er også oppnådd ved at det glassklare taket som er arrangert over ovnskassen er buet eller arrangert i cirka 38°vinkel til horisontalen, og ved at hengslingen mellom arrangementets øvre og nedre del er slik plassert i forhold til dette taket at alle lysstrålene kan stråle direkte inn i ovnskassen uten risiko for å bli reflektert til omgivelsene når arrangementets øvre del med reflektorene bikkes fremover for å bli stilt inn i retning mot solen, og for å oppnå dette ved at bikkingen av arrangementets øvre del er begrenset til bare en side.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er også oppnådd ved at det arrangeres plater mellom øvre og nedre reflektors buete sidekanter, og ved at disse platene er speilblanke på innsiden slik at lysstråler kan bli reflektert henimot den øvre reflektoren selv om solovnen er i en posisjon noen fa grader vekk fra riktig retning henimot solen.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er også oppnådd ved at det arrangeres plater fra den øvre reflektorens korte og buete sidekanter ned til endekantene i den nedre reflektorens åpning, og ved at disse platene er speilblanke på innsiden slik at eventuelle lysstråler som kommer inn sideveis kan bli reflektert henimot åpningen i den nedre reflektoren.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er også oppnådd ved at blokker av for eksempel klebersten kan plasseres inne i ovnsrommet for å magasinere varmen slik at temperaturen kan beholdes noenlunde uforandret der inne temmelig lenge etter at ovnen mottok noe varmetilførsel.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er også oppnådd ved at solovnen kan utstyres med et termometer slik det blir mulig å avlese temperaturen inne i ovnsrommet, og å holde denne temperaturen noenlunde konstant ved ønsket høyde når varmetilførselen reguleres ved å bevege solovnen slik at sollyset bare av og til eller delvis tillates å skinne ned i ovnsrommet. Hensikten med foreliggende oppfinnelse er også oppnådd ved at døren som fører inn til ovnsrommet blir arrangert i ovnskassens baksidevegg slik at den alltid er fri til å bli åpnet.

Nedenfor er solovnen i henhold til oppfinnelsen beskrevet nærmere under henvisning til tegninger, hvor

Fig. 1 viser en foretrukket utførelse av arrangementet sett fra siden.

Fig. 2 " arrangementet sett bakfra. Bakfra vil her si bak reflektorsystemet, men fra den siden hvorfra ovnen opereres..

Snitt A - A er snitt gjennom solovnen i fremover/ bakover retningen.

Snitt B - B er snitt gjennom solovnen i retningen på tvers av snitt A-A.

Snitt A-A, 75° er snitt gjennom solovnen i fremover/ bakover retningen, og viser også arrangementets øvre del bikket 75° fremover.

Det. C og Det. D viser to plater som brukes for å sikte solovnen i retning mot solen.

Snitt E-E viser åpningen i den nedre reflektoren.

Snitt F-F viser hvordan arrangementets øvre del er hengslet til arrangementets nedre del.

Fig. 1 og Fig. 2 med tilhørende snitt A - A, B - B og A - A, 75° viser en foretrukket utførelse av solovnen. Fig. 1 og Fig. 2 sammen med snittene A - A og B - B viser hvordan den øvre reflektoren (1) og den nedre reflektoren (2) holdes på plass av et rammeverk (3) og (4). Snitt B - B og Snitt E-E viser at platene (5) hjelper til med å holde reflektorene (1) og (2) på plass. Platene (5) har også den funksjonen at de er speilblanke på innsiden slik at lysstråler kan bli reflektert henimot den øvre reflektoren selv om solovnen er i en posisjon noen få grader vekk fra riktig retning henimot solen. Det arrangeres også plater (15) fra den øvre reflektorens (1) korte og buete sidekanter ned til endekantene i den nedre reflektorens (2) åpning (19). Dette er vist på snitt B - B og snitt E-E. Disse platene (15) er speilblanke på innsiden slik at eventuelle lysstråler som kommer inn sideveis kan bli reflektert henimot åpningen (19) i den nedre reflektoren (2).

Den øvre reflektoren(l) reflekterer sollyset (20) nedover som en bunt med parallelle lysstråler i et linjeformet felt slik som vist på snitt A-A, 75°. Dette feltets bredde blir bestemt av posisjonen til den øvre reflektoren (1) i forhold til den nedre reflektorens (2) brennpunkt. Desto smalere dette feltet er, desto høyere vil temperaturen bli i feltet. Cirka 200 0 C antas å være riktig temperatur. Snitt A-A, 75° viser også at solstrålene (2) stråler fra den øvre reflektoren (1) gjennom åpningen i den nedre reflektoren (2) og videre inn i ovnskassen (6) gjennom et glassklart tak (7) som er arrangert over ovnskassen (6). Snitt A - A og snitt A-A, 75° viser at det glassklare taket (7) over ovnskassen (6) er buet slik at lysstrålene kan stråle direkte inn i ovnskassen (6) også når arrangementets øvre del med reflektorene (1) og (2) bikkes fremover for å bli stilt inn i retning mot solen. Det er viktig å hindre at det sterke feltet med konsentrerte solstråler blir reflektert til solovnens omgivelser der dette sterke lyset ville kunne gjøre skade. Taket (7) over ovnskassen (6) er av isolerglass for å hindre varmetap.

Arrangementets nedre del består av et rammeverk (14) som bærer ovnskassen (6). Snitt A-A viser et snitt gjennom ovnskassen (6) som har kraftig termisk isolasjon langs alle veggene, i gulvet og i døren inn til ovnsrommet. Arrangementets nedre del er hengslet til arrangementets øvre del med enkle bolter slik som vist på snitt F-F. Fig. 1 viser at arrangementets nedre del har en stang (21) på hver side av solovnen. Denne stangen (21) vil støte mot stangen (13) som er festet til arrangementets øvre del hvis arrangementets øvre del blir forsøkt bikket bakover. Stengene (13) og (21) hindrer dermed solovnens øvre del fra å kunne bli bikket bakover.

Solovnens øvre del kan låses til den nedre delen i en hvilken som helst bikkevinkel. Dette gjøres enkelt med mutteren (8) som har en hendel som kan vris inntil platene som bolten går gjennom er låst helt fast til hverandre. Denne mutteren med hendel (8) er vist på

Fig. 2 og snitt B - B og snitt F-F.

Fig. 1 og Fig. 2 viser at solovnen er utstyrt med hjul (11) som gjør at solovnen lettvint kan dreies rundt for å følge solens bevegelser.

En detalj i snitt E-E viser at reflektoren (2) er satt sammen av tre plater. Disse er en tynn galvanisert stålplate (18), og en meget tynn plate av sterkt reflekterende aluminium (17) og en tynn glassklar plastplate (16) som også er motstandsdyktig mot å bli ripet i stykker. Denne platen (16) bør være av polycarbonat. Den øvre reflektoren (1) skal være sammensatt på samme måte som den nedre reflektoren (2).

En praktisk bruk av solovnen for koking og baking vil være å la den samarbeider med en annen ovn. Da kan noen blokker av for eksempel klebersten bli oppvarmet til høy temperatur inne i solovnen. Deretter fraktes disse med hjelp av "spader" eller liknende over til den andre ovnen, der kleberstenene kan bli liggende på gulvet som varme kokeplater. Baking kan skje direkte på disse stenene inne i den andre ovnen. En slik 'annen ovn' kan bygges av materialer som finnes lokalt som for eksempel sten og leire. Ofte finnes slike ovner allerede der hvor det kan være aktuelt å bruke en solovn av den typen som er beskrevet ovenfor. Snitt A - A og snitt B - B viser hvordan slike blokker (12) av et egnet materiale for varmemagasinering kan legges inn i ovnskassen (6).

Det. C viser en plate (9) som er montert høyt oppe på rammeverket (4) på siden av solovnen slik som vist på Fig.l og Fig. 2.1 midten av platen (9) er det et hull. Det. D viser en plate (10) som er montert på rammeverket (4) direkte under den øvre platen (9) slik som vist på Fig. 1 og Fig.2. Det er risset inn en strek langsetter platen (10) og en strek på tvers av den (10) slik som vist på Det. D. Der de to strekene krysser hverandre er det risset inn en sirkel som har samme størrelse som hullet i den øvre platen (9). Når solovnen er i en slik stilling til solen at solstrålene (20) skinner direkte inn i ovnsrommet, da skal lyset som går gjennom hullet i den øvre platen (9) skinne direkte på sirkelen i den nedre platen (10).

Claims (8)

1. Et arrangement for omforming av sollys til nyttig varme inne i en ovn, der arrangementet består av en nedre del som omfatter et rammeverk og en ovnskasse med termisk isolerte vegger og gulv, og en øvre del som er hengslet til den nedre delen og som omfatter et rammeverk og et reflektorsystem som samler sollyset,karakterisert vedat reflektorsystemet består av en nedre reflektor som er plassert like over ovnskassen og som reflekterer sollyset oppover, og en øvre reflektor som er plassert i riktig posisjon til den nedre reflektorens brennpunkt og som derfra reflekterer sollyset nedover som en bunt med parallelle lysstråler som med kontrollert varmeoverføring stråler til ovnskassen gjennom en åpning i den nedre reflektoren.

2. Arrangement som beskrevet ovenforkarakterisert vedat det i ovnskassens tak er arrangert et felt med isolerglass eller liknende slik at sollyset som kommer fra den øvre reflektoren kan skinne direkte inn i ovnsrommet gjennom dette feltet.

3. Arrangement som beskrevet ovenforkarakterisert vedat det glassklare taket som er arrangert over ovnskassen er buet eller arrangert i cirka 38°vinkel til horisontalen, og ved at hengslingen mellom arrangementets øvre og nedre del er slik plassert i forhold til dette taket at alle lysstrålene kan stråle direkte inn i ovnskassen uten risiko for å bli reflektert til omgivelsene når arrangementets øvre del med reflektorene bikkes fremover for å bli stilt inn i retning mot solen, og for å oppnå dette ved at bikkingen av arrangementets øvre del er begrenset til bare en side.

4. Arrangement som beskrevet ovenforkarakterisert vedat det arrangeres plater mellom øvre og nedre reflektors buete sidekanter, og ved at disse platene er speilblanke på innsiden slik at lysstråler kan bli reflektert henimot den øvre reflektoren selv om solovnen er i en posisjon noen få grader vekk fra riktig retning henimot solen.

5. Arrangement som beskrevet ovenforkarakterisert vedat det arrangeres plater fra den øvre reflektorens korte og buete sidekanter ned til endekantene i den nedre reflektorens åpning, og ved at disse platene er speilblanke på innsiden slik at eventuelle lysstråler som kommer inn sideveis kan bli reflektert henimot åpningen i den nedre reflektoren.

6. Arrangement som beskrevet ovenforkarakterisert vedat blokker av for eksempel klebersten kan plasseres inne i ovnsrommet for å magasinere varmen slik at temperaturen kan beholdes noenlunde uforandret der inne temmelig lenge etter at ovnen mottok noe varmetilførsel.

7. Arrangement som beskrevet ovenforkarakterisert vedat solovnen kan utstyres med et termometer slik at det blir mulig å avlese temperaturen inne i ovnsrommet, og å holde denne temperaturen noenlunde konstant ved ønsket høyde når varmetilførselen reguleres ved å bevege solovnen slik at sollyset bare av og til eller delvis tillates å skinne ned i ovnsrommet.

8. Arrangement som beskrevet ovenforkarakterisert vedat døren som fører inn til ovnsrommet blir arrangert i ovnskassens baksidevegg slik at den alltid er fri til å bli åpnet.