WO2017001444A1 - Solarkochvorrichtung mit einem spiegel zur umlenkung und bündelung von sonnenstrahlen auf eine wärmesenke - Google Patents

Solarkochvorrichtung mit einem spiegel zur umlenkung und bündelung von sonnenstrahlen auf eine wärmesenke Download PDF

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WO2017001444A1
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mirror
cooking device
heat
solar cooking
heat sink
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PCT/EP2016/065081
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Karl Wohllaib
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Karl Wohllaib Gmbh
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    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47—Mountings or tracking

Definitions

  • the present invention relates to a solar cooking device with a mirror for deflecting and bundling of sun rays on a heat sink, wherein under cooking device any device for heating and / or cooking food to be detected, for example in the form of a grill, a hot plate and / or a furnace.
  • Solar cooking appliances use the solar radiation to heat the cooking area, that is, by means of a mirror, sunbeams on a
  • Heat sink deflected so that in the heat sink temperatures of about 100 ° C, especially from 200 ° C and beyond are achieved, based on thermal radiation.
  • Solar cooking devices must therefore only be properly positioned in the sun to get the energy needed to heat food.
  • solar cooking devices are designed as mobile devices so they can be used on the go. These cooking devices have the advantage that only the solar cooking device is sufficient to cook food on the way, so no coal or no other fuel must be carried, as is necessary in mobile grills based on fossil fuels. Such mobile solar cooking devices are advantageous for
  • AT 513 404 B1 describes a solar grill or a solar cooker with a parabolic mirror made of vanishingly elastic mirror foil, which is given its rotationally paraboloidal shape during production, for example by plastic deformation.
  • the mirror film is held either by overpressure on the front or by negative pressure on the back in its prefabricated form. Due to the non-elastic properties of the mirror foil, the shape of the parabolic mirror is largely independent of the magnitude of the pressure difference. This can be made by an air chamber, formed with a transparent membrane, on the front side of the mirror film in combination with a circular ring, which in one
  • Curved frame of tent poles rests.
  • the hemisphere shell forms a ball joint, in the fulcrum of which the focal point of the parabolic mirror comes to lie.
  • CN 204214152 U describes a mobile solar grill whose parabolic mirror consists of individual curved along a spatial axis surface elements that are foldable against each other in the manner of an umbrella.
  • Umbrella are collapsible, is disclosed in AU 64 456.
  • CN 203940627 U describes a solar grill, with individual hinged together surface segments, which are in the direction of a spatial axis
  • EP 2 312 232 A2 discloses a solar grill with a rod-shaped heat sink and a mirror made of cylindrical sections.
  • DE 298 08 939 U1 discloses a solar cooker which concentrates the direct solar radiation via a mirror in a focal point.
  • the mirror is held by a frame and is pivotally mounted in this. So that the user does not have to bend forward over the edge of the mirror when cooking, instead of a single mirror enclosing the pot, there are two rigidly interconnected mirrors which are suspended rotatably on a fork of the rack so that the mirrors move from a horizontal position to a vertical position Position are rotatable.
  • the fork also offers the ability to attach a sunshade at the top, which provides the operator with shade.
  • US 5 617 843 A discloses a parabolic mirror of a solar cooker composed of numerous segments.
  • the known solar cooking devices have the disadvantage that the hob or the food intake is relatively small and in particular has a non-uniform heat distribution.
  • Combustion of the user exists, namely, if the focus or the orientation of the mirror is changeable and thus when adjusting or use
  • the present invention is therefore based on the object, a
  • the solar cooking device according to the invention should also be characterized by a safe operation in avoiding the risk of burns of the user and be inexpensive to produce.
  • the solution according to the invention should advantageously be distinguished by the fact that the cooking area has a comparatively large area, with as uniform as possible
  • a solar cooking device has a mirror for deflecting and bundling of sun rays on a heat sink, wherein the mirror is at least partially hollow mirror-shaped and has a plurality of segments which are movable relative to each other between a stowed position and an operating position.
  • the mirror is formed solely by these segments.
  • the segments may be cupped with at least substantially constant wall thickness.
  • segments of a different shape may be used which have a hollow, curved outer surface on only one side.
  • the segments comprise a first segment with a concave curvature in the direction of at least two spatial axes
  • a second segment has a concave mirror surface curved in the direction of only one spatial axis, this second segment produces a linear or band-shaped focus
  • a third segment is provided with a concave mirror surface curved in the direction of at least two spatial axes, then two point-shaped or circular foci / focus surfaces can be combined with one
  • the solar cooking device according to the invention Since, as is known, the position of the sun changes during the course of the day, it is favorable if the solar cooking device according to the invention has a frame which carrying the mirror and the heat sink, wherein the mirror relative to the heat sink is pivotally mounted on the frame, so that a tracking of the mirror relative to the sun or in dependence of the position of the sun is possible to keep the focus of the mirror directed to the heat sink, without that the entire solar cooking device must be repositioned.
  • a mirror exclusively comprising three segments or consisting of three segments, so the second segment is advantageously positioned between the first and the third segment.
  • the first and the third segments can then be folded relative to the second segment and against each other, in particular by being articulated on the second segment.
  • the joint axes extend within a respective vertical plane, wherein according to one embodiment the mirror is mounted pivotably on the frame along this vertical plane.
  • the first segment is accordingly positioned laterally next to the second segment, at least in the operating position.
  • the mirror is by means of a
  • Web guide pivotally mounted on the frame.
  • the web guide can, for example, effect a pivoting of the mirror along a circular path and advantageously have a circular sector-shaped guide rail along which the mirror slides.
  • the web guide causes a pivoting of the mirror along a curved path deviating from a circular path and in particular comprises a curved guide rail with at least two or at least three mutually different radii. For example, follows a first
  • the first and the third radius may be identical or different from each other.
  • the advantage of pivoting the mirror along a curved path deviating from a circular path is that the heat sink can be positioned closer to the upper edge of the mirror so that a user standing behind the mirror, that is, a user facing away from the concave mirror surface, becomes more dense at the heat sink and thus the cooking surface or grill area is.
  • a cooking surface or grill surface instead of a cooking surface or grill surface to provide another surface or other space for heating or cooking food, such as an oven.
  • the pivoting of the mirror is advantageously carried out within a vertical plane.
  • the heat sink is advantageously laterally surrounded by a shield which covers a surface surrounding the heat sink in such a way that the sun's rays reflected from the mirror are prevented from being attached to the shield
  • the heat sink is provided with a heatable plate which has a layered construction comprising at least a first heat-conducting layer facing the mirror and a second heat-storing layer positioned thereon on the side facing away from the mirror
  • the heat conducting layer and the heat storage layer are in heat-transmitting, in particular heat-conducting contact to each other and the heat conducting layer advantageously has a greater thermal conductivity and / or a smaller specific gravity than the
  • the sauceleit Mrs is for example made of aluminum or a
  • the heat storage layer is made for example of steel, in particular cast steel or a steel alloy.
  • the heat conducting layer and the heat storage layer are made congruent, with the same cross section or different cross sections.
  • the cross section perpendicular to the layer plane of the heat conducting layer is greater than that of
  • the plate has a glass plate on the side of the heat-conducting layer facing the mirror, which is positioned at a distance from the heat-conducting layer and in particular encloses an air space together with the heat-conducting layer.
  • the glass plate may have a reflective coating on the heat conducting layer facing surface, but this is not mandatory, since even the surface of the glass plate itself causes a reflection without additional layer.
  • the heat sink is advantageously designed to be insulated along an enclosing edge, the edge including, for example, an area on which the solar rays deflected by the mirror impinge.
  • the mirror is pivotable relative to the heat sink such that the focus of the mirror on the heat sink along a line or along a belt is adjustable, which usually runs in the pivoting direction.
  • Mirror surface may also be referred to as a three-dimensional paraboloidal and / or be designed as a segment of a paraboloid of revolution.
  • a spherical design is also possible, as well as the shape of an elliptical paraboloid. Other shapes are possible.
  • the concave mirror surface curved in the direction of a spatial axis can also be referred to as a two-dimensional parabola-line-shaped segment. This mirror surface follows a cylindrical surface, in particular with a circular or advantageously elliptical cross section.
  • the two spatial axes intersect favorably, including a right angle.
  • the mirror is horizontally rotatable or pivotally mounted in the frame to allow tracking against the sun.
  • the mirror can be pivoted horizontally on a circular path, that is to say be rotatable about a vertical axis.
  • the frame is rotatable accordingly, for example, by this is equipped with rollers on which it is worn.
  • the first and the third segment may be toward their adjustment relative to the second segment with set screws for the second segment
  • Heat sink be mechanically adjustable.
  • the heat sink is at least partially covered by an upper cover, which is advantageously between the heat sink and a
  • the upper cover may, for example, a fixed part and a movable, in particular pivotable, for example, pivotable about a horizontal axis lid.
  • the fixed part and / or the lid may in particular be dome-shaped or bell-shaped and advantageously form a spherical shape.
  • the mirror is advantageously positioned at least for the most part below the heat sink or completely below the heat sink.
  • Solar cooking device may be additionally provided with a gas burner for heating food.
  • the gas burner has its own cooking point away from the heat sink or its
  • the gas burner is positioned so that it heats the same area or the same volume as the sun rays reflected by the mirror.
  • the gas burner is integrated into the layer-shaped plate, advantageously such that it has at least one gas nozzle, via which hot fuel gas or hot exhaust gas can be introduced into the air space.
  • the mirror is provided with a drive, by means of which the mirror is automatically pivotable relative to the heat sink, in particular the course of the sun
  • the drive advantageously an energy storage for
  • the energy storage device may be provided, for example, in the form of a compressed-air reservoir, which advantageously has one
  • Air pump can be inflated, then the compressed air can relax while performing mechanical work delayed. With such a drive, the solar cooking device can also be executed with an automatic sun position tracking horizontally and / or vertically.
  • pneumatic solutions also electrical or other embodiments come into consideration.
  • a pivotable or displaceable radiation barrier can be provided between the mirror and the heat sink, by means of which the irradiation of the mirror
  • the radiation barrier is therefore more or less introduced into the beam path of the reflected rays of the sun.
  • the solar cooking device particularly advantageously has at least one anti-dazzle device which prevents the focus of the mirror surfaces from moving outside of a predetermined region, in particular outside the mirror, when the mirror is displaced or the mirror surfaces are moved relative to one another.
  • Solar cooking device a view of a solar cooking device from below with radiation barrier for varying the temperature; a solar cooking device according to the invention with mirror segments composed of several parts; a possible design of a plate with integrated gas burner;
  • FIG. 13 is an alternative to Figure 12 design
  • FIGS. 14-16 show another alternative design with a gas burner integrated in the plate
  • FIG. 17 shows another possible design of a device according to the invention
  • FIG. 18 shows the solar cooking device from FIG. 17 in the folded state
  • the frame 10 stands on rollers 28.
  • the mirror 2 has three segments 4, 5, 6, namely a first and a third outer segment 4, 6 and a second inner segment 5 enclosed between them.
  • the first and third segments 4, 6 are hinged to the second segment 5 via hinges 26 connected so that they can be folded toward each other to spend the mirror 2 and the solar cooking device 1 in a stowed position. Folding or folding onto each other takes place via the hinge axis 27.
  • the first and third segments 4, 6 are curved in the direction of at least two spatial axes 29, 30 and the second segment 5 is curved in the direction of a spatial axis 29.
  • the curvature of the entire segments 4, 5, 6 could instead of the bowl-shaped design with a substantially constant wall thickness, for example, a one-sided flat segment with an opposite be provided concave, curved side, on which then the corresponding mirror surface 7, 8, 9 is provided.
  • the first segment 4 or the first mirror surface 7 generates a first focus 11, the second segment 5 and the second
  • Mirror surface 8 generates a second focus 12 and the third segment 6 or the third mirror surface 9 generates a third focus 13.
  • the first and the third focus 1 1, 13 are circular and the second focus 12 is linear or band-shaped.
  • a plate 16 is provided, which is heated by the deflected and bundled sun rays. Furthermore, in the illustrated embodiment, an additional gas-powered grill 31 is provided outside the heat sink 3. As will be explained later, however, integration of a gas burner into the plate 16 is preferable.
  • the mirror 2 can be guided guided on a guide rail 14 to be pivoted within a vertical plane in order to ensure the deflection of the sun's rays onto the heat sink 3 as a function of the height of the sun.
  • the guide rail 14 is circular
  • a strut 32 On the guide rail 14 slides a strut 32, which is fixed here via an adjustable bearing 33, in particular with clamping function on the mirror 2, in particular on the back of the second segment 5.
  • the rollers 28 may be rotatably mounted about a vertical axis, in addition to their rolling movement about a horizontal axis, and are in particular
  • the plate 16 is surrounded by a shield 15, which prevents blinding of a user and depending on the supernatant on the plate 16 addition, a splash of grease on the mirror 2.
  • a drive 22 may be provided, as is exemplified in an electromotive embodiment in the figure 8 and schematically in the figure 4 based on a pneumatic embodiment with compressed air reservoir 23rd
  • Solar cooking device 1 shown, in which the heat sink 3, here in the form of a plate 16, surrounded by a comparatively larger shield 15.
  • the shield 15 may in particular include hinged parts, shown here by means of hinged side panels. The mirror is not shown in FIG.
  • the plate 16 is at least partially covered from above by an upper cover 34.
  • the upper cover 34 has a fixed part 35 and a part 36 which can be pivoted for this purpose. Both parts 35, 36 together form a bell or hood that can be opened and closed.
  • a temperature measuring device 37 is further provided which detects and displays the temperature in the region of the heat sink 3, in particular in or above the plate 16.
  • a temperature control device 38 is provided, which is better seen in FIG. In the embodiment shown, the
  • Temperature control device 38 a pivotable radiation barrier 24, in the beam path of the mirror (not shown) deflected
  • Sun rays more or less einbringbar, that is here below the plate 16 can be positioned to the irradiation of sun rays more or to block less.
  • the radiation barrier 24 is pivotable about a vertical axis 39.
  • FIG. 11 shows an exemplary embodiment of a solar cooking device 1 with a mirror 2, the first and third segments 4, 6 of which are made up of several
  • Segment parts 40 are composed.
  • the segment parts 40 are curved in each case only in the direction of a spatial axis 29, however, give the segment 4, 6 a curvature in the direction of a second spatial axis 30 due to their angled connection to one another.
  • each segment part 40 has a concave mirror surface 7, 9 curved in the direction of at least two spatial axes. Again, instead of the cup-shaped design of the segments 4,6 another design would be considered.
  • FIG 12 is an embodiment of an advantageous construction of a plate 16 with different layers in a plan view and a
  • the plate 16 includes a
  • Heat storage layer 18, which is positioned on a nickelleit harsh 17.
  • the heat storage layer 18 is for example in the form of a cast plate
  • the heat conducting layer 17 in the form of an aluminum plate.
  • the heat conducting layer 17 has a smaller diameter than the heat storage layer 18, but this is not mandatory.
  • an air space 20 is further provided, which is bounded on the side facing away from the heat conducting layer 17 by a glass plate 19.
  • a gas burner 21 is provided, here in the form of a ring burner having numerous gas nozzles 25 on its upper side.
  • an exhaust gas outlet 41 is provided along the radially outer periphery of the plate 16, here on the upper side.
  • the plate 16 has a sheet metal ring carrier 42 below the glass plate 19, closed by a shielding plate 43 the outer periphery, wherein the shielding plate 13, the heat-conducting layer 17 and the heat storage layer 18 encloses.
  • the gas burner 21 is arranged such that its flame 47 and / or the hot combustion gases flow into the combustion chamber
  • a heat storage layer 18 above the heat conducting layer 17 is not shown here, but may be advantageous, but not mandatory, provided. If required, the other embodiments can also do without a corresponding heat storage layer.
  • the heat-conducting layer 17 rests on a support 45 and is centered by means of a spacer strip 46.
  • a gas burner 21 having a single gas nozzle 25 and a gas tap 48 positioned from underneath the shield 15 is provided.
  • the heat conducting layer 17 or the heat storage layer 18 is carried on a support ring 49, for example made of sheet metal, which is positioned in the air space 20 and in particular surrounds the glass plate 19 over its outer periphery.
  • the air space 20 extends in the radial direction beyond the glass plate 19 and is surrounded by the shielding plate 43 radially outward.
  • Heat storage layer 18 is that the heat of the bundled impinging
  • Handle here three handles 50.1, 50.2, 50.3 is executed.
  • the handles 50.1, 50.2 and 50.3 represent arms that carry the heat sink 3.
  • the handles 50.1, 50.2 and 50.3 are designed as hollow tubes.
  • the handles 50.1 - 50.3 are arranged above the circumference of the heat sink 3 at a distance from each other.
  • one of the handles here the handle 50.3, has a glare shield 51, here in the form of an at least largely flat sheet.
  • the visor 51 is perpendicular or at least substantially perpendicular to the second segment 5.
  • the visor 51 prevents the focus, not shown here, of the first segment 4 and the third segment 6 when folding the mirror 2 moves beyond the edge and thereby the Users could dazzle.
  • a hood 52 or, generally, a further glare shield is provided behind the heat sink 3 in order to achieve a further shield which avoids blinding of the user.
  • the position behind refers to a viewing direction from the side facing the hollow surface of the mirror 2.
  • FIG. 18 the solar cooking device 1 from FIG. 17 is again shown in the stowed position.
  • the devices carried by the frame 10 are more clearly visible here, for example, a gas cylinder 53 for a gas burner, as shown for example in Figures 12 and 13, and a drive 22 for pivoting the mirror 2 on a horizontal pivot axis or in the vertical direction.
  • the drive 22 is designed for example as a rotary drive.
  • a further drive 54 is provided to rotate the mirror 2 about a vertical axis of rotation, so that it can be tracked to the position of the sun, in particular automatically.
  • the Bodenab Aminde part 57 has, for example, feet 58 for placement on the ground, also the rollers 28 for the process or

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Solarkochvorrichtung (1) mit einem Spiegel (2) zur Umlenkung und Bündelung von Sonnenstrahlen auf eine Wärmesenke (3). Dder Spiegel (2) ist wenigstens teilweise hohlspiegelförmig und weist eine Vielzahl von Segmenten (4, 5, 6) auf, die zwischen einer Verstauposition und einer Betriebsposition relativ zueinander bewegbar sind, wobei die Segmente (4, 5, 6) ein erstes Segment (4) mit einer konkaven, in Richtung wenigstens zweier Raumachsen (29, 30) gekrümmten Spiegelfläche (7) aufweisen, das gegenüber wenigstens einem weiteren der Segmente (5, 6) mit einer konkaven, in Richtung einer oder wenigstens zweier Raumachsen (29, 30) gekrümmten Spiegelfläche (8, 9) verschwenkbar ist.

Description

Solarkochvorrichtung mit einem Spiegel zur Umlenkung und Bündelung
von Sonnenstrahlen auf eine Wärmesenke
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Solarkochvorrichtung mit einem Spiegel zur Umlenkung und Bündelung von Sonnenstrahlen auf eine Wärmesenke, wobei unter Kochvorrichtung jedwede Vorrichtung zum Erhitzen und/oder Garen von Speisen erfasst werden soll, beispielsweise in Form eins Grills, einer Heizplatte und/oder eines Ofens. Solarkochvorrichtungen nutzen die Sonnenstrahlung, um die Kochstelle zu erhitzen, das heißt mittels eines Spiegels werden Sonnenstrahlen auf eine
Wärmesenke umgelenkt, sodass in der Wärmesenke Temperaturen von über 100° Celsius, insbesondere von 200° Celsius und darüber hinaus erreicht werden, und zwar auf Grundlage von Wärmestrahlung. Solarkochvorrichtungen müssen daher nur geeignet in der Sonne positioniert werden, um die notwendige Energie zum Erhitzen von Speisen zu erhalten.
Es wurden bereits Solarkochvorrichtungen vorgeschlagen, die aufgrund ihrer Größe in der Regel fest installiert werden und zahlreiche Spiegel verwenden, um die Sonnenstrahlen umzulenken und in einer Wärmesenke zu bündeln.
Beispielsweise wird auf DE 20 2007 006 245 U1 verwiesen.
Andere Solarkochvorrichtungen sind als mobile Einrichtungen ausgeführt, damit sie auch unterwegs verwendet werden können. Diese Kocheinrichtungen bilden den Vorteil, dass allein die Solarkochvorrichtung ausreichend ist, um Speisen unterwegs zu garen, somit keine Kohle oder kein anderer Brennstoff mitgeführt werden muss, wie dies bei mobilen Grills auf Grundlage fossiler Brennstoffe notwendig ist. Solche mobilen Solarkochvorrichtungen sind vorteilhaft zum
Zwecke ihres Transports im Volumen reduzierbar. Beispielsweise wird auf die Druckschrift DE 26 04 345 A1 verwiesen, welche einen zusammenfaltbaren, pneumatischen Sonnenkonzentrationsspiegel offenbart, der sich durch variable Brennweiten, leichtes Gewicht und Zusammenfaltbarkeit auszeichnet und somit beispielsweise als ideales Bauelement eines Solargrills für Wandern und Camping geeignet scheint.
AT 513 404 B1 beschreibt einen Solargrill beziehungsweise einen Solarkocher mit einem Parabolspiegel aus verschwindend elastischer Spiegelfolie, der ihre rotationsparaboloide Form während der Fertigung beispielsweise durch plastische Verformung mitgegeben wird. Im Einsatz wird die Spiegelfolie entweder durch Überdruck an der Vorderseite oder durch Unterdruck an der Rückseite in ihrer vorgefertigten Form gehalten. Aufgrund der nichtelastischen Eigenschaften der Spiegelfolie ist die Form des Parabolspiegels weitgehend unabhängig vom Betrag der Druckdifferenz. Diese kann durch eine Luftkammer, gebildet mit einer transparenten Membran, an der Vorderseite der Spiegelfolie in Kombination mit einem Kreisring hergestellt werden, welche in einem
geschwungenen Gestell aus Zeltstangen ruht. Gelagert in einem aufblasbaren Kreisring bildet die Halbkugelschale ein Kugelgelenk, in dessen Drehpunkt der Brennpunkt des Parabolspiegels zu liegen kommt.
CN 204214152 U beschreibt einen mobilen Solargrill, dessen Parabolspiegel aus einzelnen entlang einer Raumachse gekrümmten Flächenelementen besteht, die nach Art eines Regenschirms gegeneinander faltbar sind.
Ein weiterer Solargrill mit einzelnen Flächenelementen, die nach Art eines
Regenschirms zusammenfaltbar sind, wird in AU 64 456 offenbart. CN 203940627 U beschreibt einen Solargrill, mit einzelnen gelenkig aneinander angeschlossenen Flächensegmenten, die in Richtung einer Raumachse
gekrümmt sind.
EP 2 312 232 A2 offenbart einen Solargrill mit einer stabförmigen Wärmesenke und einem Spiegel aus zylinderförmigen Abschnitten.
DE 198 07 465 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Garen von Speisen und Abkochen von Flüssigkeiten, wobei mit einem Parabolspiegel ein aufheizbares Medium erhitzt wird, welches über ein Wärmeübertragungselement mit einer Vorrichtung zum Anordnen von Speisen verbunden ist.
DE 298 08 939 U1 offenbart einen Solarkocher, der die direkte Sonnenstrahlung über einen Spiegel in einem Brennpunkt konzentriert. Der Spiegel wird durch ein Gestell gehalten und ist in diesem schwenkbar gelagert. Damit der Nutzer sich beim Kochen nicht nach vorne über den Spiegelrand beugen muss, sind anstelle eines einzigen den Topf umschließenden Spiegels zwei starr miteinander verbundene Spiegel vorgesehen, die an einer Gabel des Gestells drehbar aufgehängt sind, sodass die Spiegel aus einer horizontalen Position in eine vertikale Position verdrehbar sind. Die Gabel bietet ferner die Möglichkeit, am oberen Ende einen Sonnenschutz zu befestigen, der der betreibenden Person Schatten spendet. Da die Spiegel einen festen Abstand voneinander haben und sich nicht wie bei den bisherigen Solarkochern direkt unter dem Topf befinden, werden bei Überkochen oder Herunterfallen von Speisen die Spiegelflächen nicht verschmutzt. Das Klappen der Spiegel aus der Horizontalen in die Vertikale gewährleistet eine schmale Abmessung, sowie den Schutz der empfindlichen Spiegelflächen während der Lagerung. US 5 617 843 A offenbart einen aus zahlreichen Segmenten zusammengesetzten Parabolspiegel eines Solarkochers.
DE 20 2011 101 562 U1 offenbart einen Solarkocher mit Photovoltaik-Modulen. Die bekannten Solarkochvorrichtungen weisen den Nachteil auf, dass sie entweder mobil ausgeführt sind, mit einem Spiegel, der zwischen einer Verstauoder Transportposition und einer Betriebsposition verstellbar ist, dann jedoch aufgrund der Gestaltung des Spiegels einen vergleichsweise schlechten
Wirkungsrad aufweisen, oder hinsichtlich des Wirkungsgrads, insbesondere hinsichtlich einer Bündelung der Sonnenstrahlen optimiert sind, dann jedoch sperrig und schlecht verstaubar oder transportierbar sind. Ferner haftet den bekannten Solarkochvorrichtungen der Nachteil an, dass das Kochfeld beziehungsweise die Speisenaufnahme vergleichsweise klein ist und insbesondere eine ungleichmäßige Wärmeverteilung aufweist.
Ein weiterer erheblicher Nachteil bekannter Solarkochvorrichtungen liegt darin, dass besonders bei den kompakten Ausführungsformen die Gefahr einer
Verbrennung des Nutzers besteht, wenn nämlich der Fokus oder die Ausrichtung des Spiegels veränderbar ist und damit beim Verstellen oder Benutzen
versehentlich auf Körperteile des Benutzers gerichtet wird. Auch ist die
barrierefreie Zugänglichkeit zur Kochstelle bei den unterschiedlichsten
Sonnenständen bisher nicht optimal gewährleistet. Entweder ist die Spiegelfläche für einen normalen Kochvorgang zu klein dimensioniert oder die Spiegel sind zu sperrig und hemmen den Zugang.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Solarkochvorrichtung anzugeben, die einerseits einen leichten Zugang zur Kochstelle in der Betriebsposition des Spiegels ermöglicht, dabei eine
ausreichend hohe Wärmezufuhr zur Wärmesenke sicherstellt, und die zugleich mit einem vergleichsweise geringen Volumen verstaubar oder transportierbar ist. Vorteilhaft soll sich die erfindungsgemäße Solarkochvorrichtung ferner durch einen sicheren Betrieb bei einer Vermeidung der Verbrennungsgefahr des Nutzers auszeichnen und kostengünstig herstellbar sein. Schließlich soll sich die erfindungsgemäße Lösung vorteilhaft dadurch auszeichnen, dass die Kochstelle eine vergleichsweise große Fläche aufweist, mit möglichst gleichmäßiger
Wärmeverteilung.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Solarkochvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen werden vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
Eine erfindungsgemäße Solarkochvorrichtung weist einen Spiegel zur Umlenkung und Bündelung von Sonnenstrahlen auf eine Wärmesenke auf, wobei der Spiegel wenigstens teilweise hohlspiegelförmig ist und eine Vielzahl von Segmenten aufweist, die zwischen einer Verstauposition und einer Betriebsposition relativ zueinander bewegbar sind. Gemäß einer Ausführungsform wird der Spiegel allein durch diese Segmente gebildet. Die Segmente können schalenförmig mit einer zumindest im Wesentlichen konstanten Wandstärke sein. Alternativ können auch Segmente mit einer anderen Form verwendet werden, die nur auf einer Seite eine hohle, gekrümmte äußere Oberfläche aufweisen.
Erfindungsgemäß umfassen die Segmente ein erstes Segment mit einer konkaven, in Richtung wenigstens zweier Raumachsen gekrümmten
Spiegelfläche, wobei das erste Segment gegenüber wenigstens einem weiteren der Segmente mit einer konkaven, in Richtung einer oder wenigstens zweier Raumachsen gekrümmten Spiegelfläche verschwenkbar ist. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung wird sowohl eine platzsparende
Verstauposition als auch eine optimierte Temperaturverteilung im Bereich der Wärmesenke erreicht. Wenn beispielsweise ein zweites Segment eine konkave, in Richtung nur einer Raumachse gekrümmte Spiegelfläche aufweist, so erzeugt dieses zweite Segment einen linienförmigen oder bandförmigen Fokus
beziehungsweise eine linienförmige oder bandförmige Fokusfläche und das erste Segment erzeugt einen punktförmigen oder kreisförmigen Fokus
beziehungsweise eine punktförmige oder kreisförmige Fokusfläche, wobei die beiden Fokusse oder Fokusflächen einander überlagert sein können. Wenn ferner ein drittes Segment mit einer konkaven, in Richtung wenigstens zweier Raumachsen gekrümmten Spiegelfläche vorgesehen ist, so können zwei punktförmige oder kreisförmige Fokusse/Fokusflächen mit einem/einer
linienförmigen oder bandförmigen Fokus/Fokusfläche kombiniert, insbesondere überlagert werden.
Da bekanntlich die Position der Sonne sich im Tagesverlauf ändert, ist es günstig, wenn die erfindungsgemäße Solarkochvorrichtung ein Gestell aufweist, welches den Spiegel und die Wärmesenke trägt, wobei der Spiegel gegenüber der Wärmesenke verschwenkbar am Gestell gelagert ist, sodass eine Nachführung des Spiegels gegenüber der Sonne beziehungsweise in Abhängigkeit der Position der Sonne möglich ist, um den Fokus des Spiegels auf die Wärmesenke gerichtet zu halten, ohne dass die gesamte Solarkochvorrichtung umpositioniert werden muss.
Wenn die genannten drei Segmente vorgesehen sind, wobei die
Solarkochvorrichtung gemäß einer Ausführungsform einen Spiegel ausschließlich umfassend drei Segmente oder bestehend aus drei Segmenten aufweist, so ist vorteilhaft das zweite Segment zwischen dem ersten und dem dritten Segment positioniert. Das erste und das dritte Segmente können dann gegenüber dem zweiten Segment und gegeneinander klappbar sein, indem sie insbesondere am zweiten Segment angelenkt sind.
Vorteilhaft verlaufen die Gelenkachsen innerhalb jeweils einer vertikalen Ebene, wobei gemäß einer Ausführungsform der Spiegel entlang dieser vertikalen Ebene verschwenkbar am Gestell gelagert ist. Das erste Segment ist demnach seitlich neben dem zweiten Segment positioniert, zumindest in der Betriebsposition.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Spiegel mittels einer
Bahnführung verschwenkbar am Gestell gelagert. Die Bahnführung kann beispielsweise ein Verschwenken des Spiegels entlang einer Kreisbahn bewirken und vorteilhaft eine kreissektorförmige Führungsschiene aufweisen, entlang welcher der Spiegel gleitet.
Gemäß einer anderen besonders vorteilhaften Ausführungsform bewirkt die Bahnführung ein Verschwenken des Spiegels entlang einer von einer Kreisbahn abweichenden Kurvenbahn und umfasst insbesondere eine kurvenförmige Führungsschiene mit wenigstens zwei oder wenigstens drei zueinander verschiedenen Radien. Beispielsweise schließt sich an einen ersten
vergleichsweise größeren Radius ein vergleichsweise kleinerer Radius an, gefolgt von einem dritten wieder vergleichsweise größeren Radius. Der erste und der dritte Radius können identisch oder abweichend voneinander sein.
Der Vorteil eines Verschwenkens des Spiegels entlang einer von einer Kreisbahn abweichenden Kurvenbahn liegt darin, dass die Wärmesenke dichter zum oberen Rand des Spiegels positioniert werden kann, sodass ein hinter dem Spiegel, das heißt ein auf der von der konkaven Spiegelfläche abgewandten Seite stehender Nutzer, dichter an der Wärmesenke und damit der Kochfläche oder Grillfläche steht. Selbstverständlich ist es auch möglich, anstelle einer Kochfläche oder Grillfläche eine andere Fläche oder einen anderen Raum zum Erhitzen oder Garen von Speisen vorzusehen, beispielsweise einen Backofen.
Die Verschwenkung des Spiegels erfolgt vorteilhaft innerhalb einer senkrechten Ebene.
Um einerseits ein Bespritzen des Spiegels mit Bratfett oder dergleichen zu vermeiden und andererseits ein Blenden oder Verbrennen des Nutzers
auszuschließen, ist die Wärmesenke vorteilhaft seitlich von einer Abschirmung umgeben, welche eine die Wärmesenke umgebende Fläche derart bedeckt, dass vom Spiegel reflektierte Sonnenstrahlen daran gehindert sind, sich an der
Wärmesenke vorbei und nach oben auszubreiten. Somit wird ein versehentliches Blenden oder Verbrennen des Nutzers auch beim Verschwenken oder
Auseinanderklappen der Spiegelsegmente vermieden. Um eine optimale Wärmezufuhr und Wärmeverteilung in dem Bereich der
Kochstelle, des Grills oder der anders gestalteten Kocheinrichtung zu schaffen, ist die Wärmesenke gemäß einer Ausführungsform mit einer aufheizbaren Platte ausgestattet, welche einen schichtförmigen Aufbau aufweist, umfassend wenigstens eine erste dem Spiegel zugewandte Wärmeleitschicht und eine zweite darauf positionierte Wärmespeicherschicht auf der dem Spiegel abgewandten
Seite der Wärmeleitschicht. Die Wärmeleitschicht und die Wärmespeicherschicht stehen in wärmeübertragendem, insbesondere wärmeleitendem Kontakt miteinander und die Wärmeleitschicht weist vorteilhaft eine größere Wärmeleitfähigkeit und/oder ein kleineres spezifisches Gewicht als die
Wärmespeicherschicht auf. Die Wärmeleitschicht ist beispielsweise aus Aluminium oder einer
Aluminiumlegierung hergestellt. Die Wärmespeicherschicht ist beispielsweise aus Stahl, insbesondere Stahlguss oder einer Stahllegierung, hergestellt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Wärmeleitschicht und die Wärmespeicherschicht deckungsgleich ausgeführt, mit demselben Querschnitt oder verschiedenen Querschnitten. Insbesondere ist der Querschnitt senkrecht zur Schichtebene der Wärmeleitschicht größer als jener der
Wärmespeicherschicht. Besonders vorteilhaft weist die Platte auf der dem Spiegel zugewandten Seite der Wärmeleitschicht eine Glasplatte auf, die mit Abstand zu der Wärmeleitschicht positioniert ist und insbesondere zusammen mit der Wärmeleitschicht einen Luftraum einschließt. Hierdurch ist es möglich, dass die vom Spiegel umgelenkten Sonnenstrahlen durch die Glasplatte in den Luftraum eindringen und, falls sie an der Rückseite beziehungsweise Unterseite der Wärmeleitschicht gebrochen und/oder reflektiert werden, an einem erneuten Zurückstrahlen in Richtung des Wärmespiegels gehindert werden. Hierfür kann die Glasplatte eine reflektierende Beschichtung auf der der Wärmeleitschicht zugewandten Oberfläche aufweisen, was jedoch nicht zwingend ist, da bereits die Oberfläche der Glasplatte selbst auch ohne zusätzliche Schicht eine Reflexion bewirkt.
Die Wärmesenke ist von Vorteil entlang eines umschließenden Randes isoliert ausgeführt, wobei der Rand beispielsweise eine Fläche einschließt, auf welche die vom Spiegel umgelenkten Sonnenstrahlen auftreffen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Spiegel derart gegenüber der Wärmesenke verschwenkbar, dass der Fokus des Spiegels auf der Wärmesenke entlang einer Linie beziehungsweise entlang eines Bandes einstellbar ist, das in der Regel in der Verschwenkrichtung verläuft.
Die konkave, in Richtung wenigstens zweier Raumachsen gekrümmte
Spiegelfläche kann auch als dreidimensional parabolförmig bezeichnet werden und/oder als Segment eines Rotationsparaboloids ausgeführt sein. Auch eine sphärische Gestaltung kommt in Betracht, ferner die Form eines elliptischen Paraboloids. Andere Formen sind möglich. Die konkave, in Richtung einer Raumachse gekrümmte Spiegelfläche kann auch als zweidimensional parabollinienförmiges Segment bezeichnet werden. Diese Spiegelfläche folgt einer Zylinderfläche, insbesondere mit kreisförmigem oder vorteilhaft elliptischem Querschnitt.
Die beiden Raumachsen schneiden sich vorteilhaft unter Einschluss eines rechten Winkels.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Spiegel horizontal im Gestell verdrehbar oder verschwenkbar gelagert, um eine Nachführung gegenüber der Sonne zu ermöglichen. Hierbei kann gemäß einer Ausführungsform der Spiegel auf einer Kreisbahn horizontal verschwenkbar sein, das heißt um eine senkrechte Achse verdrehbar sein. Zusätzlich oder alternativ ist das Gestell entsprechend verdrehbar, beispielsweise indem dieses mit Rollen ausgestattet ist, auf welchen es getragen wird. Das erste und das dritte Segment können zu ihrer Verstellung gegenüber dem zweiten Segment mit Stellschrauben zum zweiten Segment Richtung
Wärmesenke mechanisch justierbar sein.
Günstig ist, wenn die Wärmesenke durch eine obere Abdeckung wenigstens teilweise abgedeckt ist, die vorteilhaft zwischen der Wärmesenke und einem
Benutzer positioniert ist, wenn der Benutzer hinter der Solarkochvorrichtung, das heißt auf der der konkaven Spiegelfläche abgewandten Seite des Spiegels steht. Die obere Abdeckung kann beispielsweise einen feststehenden Teil und einen hierzu beweglichen, insbesondere verschwenkbaren, beispielsweise um eine horizontale Achse verschwenkbaren Deckel aufweisen. Der feststehende Teil und/oder der Deckel können insbesondere kuppeiförmig beziehungsweise glockenförmig sein und vorteilhaft eine sphärische Form ausbilden.
Der Spiegel ist vorteilhaft zumindest mit seinem größten Teil unterhalb der Wärmesenke oder vollständig unterhalb der Wärmesenke positioniert. Um auch ein fortgesetztes Garen von Speisen zu ermöglichen, wenn die Sonne durch Wolken verdeckt wird oder bereits untergegangen ist, kann die
Solarkochvorrichtung zusätzlich mit einem Gasbrenner zum Erhitzen von Speisen vorgesehen sein. Gemäß einer Ausführungsform weist der Gasbrenner eine eigene Kochstelle entfernt von der Wärmesenke beziehungsweise deren
Solarkochstelle auf. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform hingegen ist der Gasbrenner derart positioniert, dass er dieselbe Fläche beziehungsweise dasselbe Volumen wie die vom Spiegel reflektierten Sonnenstrahlen erhitzt.
Beispielsweise ist der Gasbrenner in die schichtförmige Platte integriert, vorteilhaft derart, dass er wenigstens eine Gasdüse aufweist, über welche heißes Brenngas oder heißes Abgas in den Luftraum einbringbar ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Spiegel mit einem Antrieb versehen, mittels welchem der Spiegel automatisch gegenüber der Wärmesenke verschwenkbar ist, insbesondere dem Verlauf der Sonne
nachstellbar ist, wobei der Antrieb vorteilhaft einen Energiespeicher zum
Betätigen des Antriebs aufweist. Der Energiespeicher kann beispielsweise in Form eines Druckluftspeichers vorgesehen sein, der vorteilhaft mit einer
Luftpumpe aufgepumpt werden kann, wobei sich anschließend die Druckluft unter Verrichtung mechanischer Arbeit verzögert entspannen kann. Mit einem solchen Antrieb kann die Solarkochvorrichtung auch mit einer automatischen Sonnenstandsnachführung horizontal und/oder vertikal ausgeführt werden. Neben pneumatischen Lösungen, kommen auch elektrische oder andere Ausführungsformen in Betracht.
Um eine Temperaturregelung zu ermöglichen, kann zwischen dem Spiegel und der Wärmesenke eine verschwenkbare oder verschiebbare Strahlungssperre vorgesehen sein, mittels welcher die Einstrahlung von mit dem Spiegel
reflektierten Sonnenstrahlen teilweise und/oder vollständig blockierbar ist. Die Strahlungssperre ist demnach mehr oder minder in den Strahlengang der reflektierten Sonnenstrahlen einbringbar.
Besonders günstig weist die Solarkochvorrichtung wenigstens einen Blendschutz auf, der verhindert, dass der Fokus der Spiegelflächen sich außerhalb eines vorgegebenen Bereichs, insbesondere sich außerhalb des Spiegels bewegt, wenn der Spiegel verstellt oder die Spiegelflächen relativ zueinander bewegt werden.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.
eine mögliche Gestaltung einer erfindungsgemäßen Solarkochvorrichtung in drei verschiedenen Ansichten; eine seitliche Ansicht auf eine Bahnführung; eine erfindungsgemäße Solarkochvorrichtung im
zusammengeklappten Zustand, das heißt mit dem Spiegel in der Verstauposition; den Zustand der Solarkochvorrichtung aus der Figur 5 in einer Ansicht von oben; den Zustand der Figuren 5 und 6 in einer Ansicht schräg von vorne; eine seitliche Ansicht auf eine Bahnführung mit automatischem Antrieb; eine alternative Gestaltung einer erfindungsgemäßen
Solarkochvorrichtung; eine Ansicht einer Solarkochvorrichtung von unten mit Strahlungssperre zum Variieren der Temperatur; eine erfindungsgemäße Solarkochvorrichtung mit aus mehreren Teilen zusammengesetzten Spiegelsegmenten; eine mögliche Gestaltung einer Platte mit integriertem Gasbrenner;
Figur 13 eine zur Figur 12 alternative Gestaltung; Fig. 14 - 16 eine weitere alternative Gestaltung mit in die Platte integriertem Gasbrenner; Figur 17 eine weitere mögliche Gestaltung einer erfindungsgemäßen
Solarkochvorrichtung im Betriebszustand;
Figur 18 die Solarkochvorrichtung aus der Figur 17 im zusammengeklappten
Verstauzustand beziehungsweise Verstauposition.
In den Figuren 1 bis 7 sind mögliche Details eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Solarkochvorrichtung 1 dargestellt, die jedoch nicht zwingend miteinander kombiniert werden müssen. Im Einzelnen ist eine
Solarkochvorrichtung 1 dargestellt, umfassend einen Spiegel 2, der
verschwenkbar auf einem Gestell 10 getragen wird. Das Gestell 10 steht auf Rollen 28.
Der Spiegel 2 weist drei Segmente 4, 5, 6 auf, nämlich ein erstes und drittes äußeres Segment 4, 6 und ein zwischen diesen eingeschlossenes zweites inneres Segment 5. Das erste und dritte Segment 4, 6 sind über Scharniere 26 gelenkig am zweiten Segment 5 angeschlossen, sodass sie aufeinander zu geklappt werden können, um den Spiegel 2 beziehungsweise die Solarkochvorrichtung 1 in eine Verstauposition zu verbringen. Das Anklappen beziehungsweise aufeinander zu klappen erfolgt über die Scharnierachse 27.
Mittels des Spiegels 2 wird zumindest im ausgeklappten Zustand
Sonnenstrahlung umgelenkt und auf die Wärmesenke 3 gebündelt. Hierzu sind das erste und dritte Segment 4, 6 in Richtung wenigstens zweier Raumachsen 29, 30 gekrümmt und das zweite Segment 5 ist in Richtung einer Raumachse 29 gekrümmt. Anstelle der Krümmung der gesamten Segmente 4, 5, 6 könnte statt der schalenförmigen Gestaltung mit im Wesentlichen konstanter Wandstärke auch ein beispielsweise einseitig ebenes Segment mit einer entgegengesetzten konkaven, gekrümmten Seite versehen sein, auf welcher dann die entsprechende Spiegelfläche 7, 8, 9 vorgesehen ist.
Das erste Segment 4 beziehungsweise die erste Spiegelfläche 7 erzeugt einen ersten Fokus 11 , das zweite Segment 5 beziehungsweise die zweite
Spiegelfläche 8 erzeugt einen zweiten Fokus 12 und das dritte Segment 6 beziehungsweise die dritte Spiegelfläche 9 erzeugt einen dritten Fokus 13.
Aufgrund der verschiedenen Krümmungen der Spiegelflächen 7, 8, 9 sind der erste und der dritte Fokus 1 1 , 13 kreisförmig und der zweite Fokus 12 ist linien- beziehungsweise bandförmig.
Im Bereich der Wärmesenke 3 ist eine Platte 16 vorgesehen, welche durch die umgelenkten und gebündelten Sonnenstrahlen erhitzt wird. Ferner ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein zusätzlicher gasbetriebener Grill 31 außerhalb der Wärmesenke 3 vorgesehen. Wie später noch erläutert wird, ist jedoch eine Integration eines Gasbrenners in die Platte 16 vorzuziehen.
Der Spiegel 2 kann geführt auf einer Führungsschiene 14 innerhalb einer vertikalen Ebene verschwenkt werden, um in Abhängigkeit der Höhe der Sonne die Umlenkung der Sonnenstrahlen auf die Wärmesenke 3 sicherzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Führungsschiene 14 kreisförmig
beziehungsweise kreisabschnittsförmig, vorteilhaft weist sie jedoch im Bereich ihrer äußeren Enden jeweils einen Abschnitt mit größerem Radius als im zwischenliegenden Abschnitt auf.
Auf der Führungsschiene 14 gleitet eine Strebe 32, die hier über ein einstellbares Lager 33, insbesondere mit Klemmfunktion am Spiegel 2, insbesondere rückseitig am zweiten Segment 5 befestigt ist.
Die Rollen 28 können um eine vertikale Achse drehbar gelagert sein, neben ihrer Abrollbewegung um eine horizontale Achse, und sind insbesondere
höhenverstellbar. Von Vorteil ist die Platte 16 von einer Abschirmung 15 umgeben, die ein Blenden eines Nutzers und je nach Überstand über die Platte 16 hinaus ein Spritzen von Fett auf den Spiegel 2 verhindert.
Zur automatischen Verstellung des Spiegels 2 im Gestell 10 kann ein Antrieb 22 vorgesehen sein, wie dieser in einer elektromotorischen Ausführungsform in der Figur 8 exemplarisch dargestellt ist und schematisch in der Figur 4 anhand einer pneumatischen Ausführungsform mit Druckluftspeicher 23.
In der Figur 9 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Solarkochvorrichtung 1 gezeigt, bei welcher die Wärmesenke 3, hier in Form einer Platte 16, von einer vergleichsweise größeren Abschirmung 15 umgeben ist. Die Abschirmung 15 kann insbesondere anklappbare Teile, hier gezeigt anhand von anklappbaren Seitenteilen, umfassen. Der Spiegel ist in der Figur 9 nicht dargestellt.
Die Platte 16 wird von oben zumindest teilweise von einer oberen Abdeckung 34 abgedeckt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die obere Abdeckung 34 einen feststehenden Teil 35 und einen hierzu verschwenkbaren Teil 36 auf. Beide Teile 35, 36 bilden zusammen eine Glocke oder Haube, die geöffnet und verschlossen werden kann.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist ferner eine Temperaturmesseinrichtung 37 vorgesehen, welche die Temperatur im Bereich der Wärmesenke 3, insbesondere in oder oberhalb der Platte 16, erfasst und anzeigt. Zur Temperaturregelung ist eine Temperaturregeleinrichtung 38 vorgesehen, die aus der Figur 10 besser ersichtlich ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die
Temperaturregeleinrichtung 38 eine verschwenkbare Strahlungssperre 24, die in den Strahlengang der vom Spiegel (nicht dargestellt) umgelenkten
Sonnenstrahlen mehr oder minder einbringbar ist, das heißt hier unterhalb der Platte 16 positionierbar ist, um die Einstrahlung von Sonnenstrahlen mehr oder minder zu blockieren. Hierzu ist die Strahlungssperre 24 um eine vertikale Achse 39 verschwenkbar.
In der Figur 11 ist ein Ausführungsbeispiel einer Solarkochvorrichtung 1 mit einem Spiegel 2 dargestellt, dessen erstes und drittes Segment 4, 6 aus mehreren
Segmentteilen 40 zusammengesetzt sind. Die Segmentteile 40 sind insbesondere nur jeweils in Richtung einer Raumachse 29 gekrümmt, verleihen dem Segment 4, 6 jedoch eine Krümmung in Richtung einer zweiten Raumachse 30 aufgrund ihres winkligen Anschlusses aneinander. Alternativ weist jedes Segmentteil 40 eine konkave, in Richtung wenigstens zweier Raumachsen gekrümmte Spiegelfläche 7, 9 auf. Auch hier käme statt der schalenförmigen Gestaltung der Segmente 4,6 eine andere Gestaltung in Betracht.
In der Figur 12 ist ein Ausführungsbeispiel für einen vorteilhaften Aufbau einer Platte 16 mit verschiedenen Schichten in einer Draufsicht und einem
entsprechenden Schnitt A - A gezeigt. Die Platte 16 umfasst eine
Wärmespeicherschicht 18, die auf einer Wärmeleitschicht 17 positioniert ist. Die Wärmespeicherschicht 18 ist beispielsweise in Form einer Gussplatte
vorgesehen, die Wärmeleitschicht 17 in Form einer Aluminiumplatte. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Wärmeleitschicht 17 einen kleineren Durchmesser auf als die Wärmespeicherschicht 18, dies ist jedoch nicht zwingend.
Unterhalb der Wärmeleitschicht 17 ist ferner ein Luftraum 20 vorgesehen, der auf der der Wärmeleitschicht 17 abgewandten Seite durch eine Glasplatte 19 begrenzt wird. Unterhalb der Glasplatte 19 ist ein Gasbrenner 21 vorgesehen, hier in Form eines Ringbrenners, der auf seiner Oberseite zahlreiche Gasdüsen 25 aufweist. Ferner ist entlang des radial äußeren Umfangs der Platte 16, hier auf der Oberseite, ein Abgasauslass 41 vorgesehen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Platte 16 einen Blechringträger 42 unterhalb der Glasplatte 19 auf, abgeschlossen durch ein Abschirmblech 43 auf dem äußeren Umfang, wobei das Abschirmblech 13 die Wärmeleitschicht 17 und die Wärmespeicherschicht 18 umschließt.
Bei der Ausgestaltung gemäß der Figur 13 ist der Gasbrenner 21 derart angeordnet, dass seine Flamme 47 und/oder die heißen Brenngase in den
Luftraum 20 zwischen der Glasplatte 19 und der Wärmeleitschicht 17, letztere hier beispielsweise wiederum in Form einer Aluminiumplatte, eindringen.
Eine Wärmespeicherschicht 18 oberhalb der Wärmeleitschicht 17 ist hier nicht dargestellt, kann jedoch vorteilhaft, aber nicht zwingend, vorgesehen sein. Auch die anderen Ausführungsformen können bei Bedarf ohne eine entsprechende Wärmespeicherschicht auskommen.
Die Wärmeleitschicht 17 liegt auf einer Auflage 45 auf und ist mittels einer Distanzleiste 46 zentriert.
Der Gasbrenner 21 , der hier insbesondere nur eine Gasdüse 25 aufweist, ist von oben mit einer Ablage 44 abgedeckt. Bei der Ausgestaltung gemäß den Figuren 14 bis 16 ist ein Gasbrenner 21 mit einer einzigen Gasdüse 25 und einem von außen unterhalb der Abschirmung 15 positionierten Gashahn 48 vorgesehen. Mittels des Gasbrenners 21 wird wiederum der Luftraum 20 zwischen der Glasplatte 19 und der Wärmeleitschicht 17 beheizt. Die Wärmeleitschicht 17 beziehungsweise die Wärmespeicherschicht 18 wird auf einem Tragring 49, beispielsweise aus Blech, getragen, der in dem Luftraum 20 positioniert ist und insbesondere die Glasplatte 19 über deren äußeren Umfang umschließt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel reicht der Luftraum 20 in Radialrichtung über die Glasplatte 19 hinaus und wird von dem Abschirmblech 43 radial außen umschlossen.
Somit ist es bei den Ausgestaltungen gemäß der Figuren 12 bis 16 möglich, sowohl mit der Sonnenstrahlung als auch mit dem Gasbrenner 41 ein und dieselbe Wärmespeicherschicht 18 beziehungsweise Wärmeleitschicht 17 zu beheizen.
Der Vorteil der Positionierung der Wärmeleitschicht 17 unter der
Wärmespeicherschicht 18 ist, dass die Wärme der gebündelt auftreffenden
Sonnenstrahlung auf eine vergleichsweise größere Fläche geleitet wird und dann in die Wärmespeicherschicht 18 übertragen werden kann, die somit
vergleichsweise gleichmäßig aufgeheizt wird. Bei der Ausgestaltung gemäß der Figur 17 wird die Wärmesenke 3,
beispielsweise wieder in Form einer Platte 16, in einem Gestell 10 gehalten, das besonders kostengünstig in einer Ausführungsform mit einer Vielzahl von
Henkeln, hier drei Henkeln 50.1 , 50.2, 50.3 ausgeführt ist. Die Henkel 50.1 , 50.2 und 50.3 stellen Arme dar, welche die Wärmesenke 3 tragen. Beispielweise sind die Henkel 50.1 , 50.2 und 50.3 als Hohlrohre ausgeführt. Die Henkel 50.1 - 50.3 sind über dem Umfang der Wärmesenke 3 mit Abstand zueinander angeordnet.
Vorliegend trägt einer der Henkel, hier der Henkel 50.3, einen Blendschutz 51 , hier in Form eines zumindest weitgehend ebenen Bleches. Der Blendschutz 51 steht senkrecht oder zumindest im Wesentlichen senkrecht zu dem zweiten Segment 5. Der Blendschutz 51 verhindert, dass der Fokus, hier nicht dargestellt, des ersten Segmentes 4 und des dritten Segmentes 6 beim Zusammenklappen des Spiegels 2 über dessen Rand hinauswandert und dadurch den Nutzer blenden könnte. Ferner ist, wie hier gezeigt, vorteilhaft eine Haube 52 oder allgemein ein weiterer Blendschutz hinter der Wärmesenke 3 vorgesehen, um eine weitere Abschirmung zu erreichen, die ein Blenden des Nutzers vermeidet. Die Position hinter bezieht sich dabei auf eine Betrachtungsrichtung von der der hohlen Oberfläche des Spiegels 2 gegenüberstehenden Seite.
Gemäß einer hier nicht weiter dargestellten Ausführungsform kann an der
Wärmesenke 3 ein weiterer Blendschutz vorgesehen sein, der sich von der Wärmesenke 3 beziehungsweise der Platte 16 aus nach unten erstreckt. Auch ein solcher Blendschutz verhindert das Blenden eines Nutzers, insbesondere beim Bewegen des Spiegels 2 oder bei dessen Zusammenklappen. In der Figur 18 ist die Solarkochvorrichtung 1 aus der Figur 17 nochmals in der Verstauposition gezeigt. Dabei sind die vom Gestell 10 getragenen Einrichtungen deutlicher sichtbar, hier beispielsweise eine Gasflasche 53 für einen Gasbrenner, wie er beispielsweise in den Figuren 12 und 13 gezeigt ist, und einen Antrieb 22 zum Verschwenken des Spiegels 2 über einer horizontalen Verschwenkachse beziehungsweise in vertikaler Richtung. Der Antrieb 22 ist beispielweise als Drehantrieb ausgeführt.
Ferner ist ein weiterer Antrieb 54 vorgesehen, um den Spiegel 2 über einer senkrechten Drehachse zu verdrehen, sodass er dem Sonnenstand nachgeführt werden kann, insbesondere automatisch.
Selbstverständlich müssen diese Einrichtungen nicht alle kombiniert miteinander vorgesehen sein. Ferner ist eine andere Gestaltung der Antriebe 22, 54 möglich, wobei jedoch besonders die Gestaltung des zweiten Antriebs 54 mit einer Platte 55, die die Halterung der Wärmesenke 3, hier die Henkel 50.1 - 50.3, trägt und mittels Rollen 56 auf einem stationären bodenabstützenden Teil 57 verdrehbar ist, vorteilhaft ist.
Der bodenabstützende Teil 57 weist beispielsweise Füße 58 zum Aufsetzen auf den Boden auf, ferner die Rollen 28 zum Verfahren beziehungsweise
Transportieren der Solarkochvorrichtung 1 .

Claims

Patentansprüche
1 . Solarkochvorrichtung (1) mit einem Spiegel (2) zur Umlenkung und
Bündelung von Sonnenstrahlen auf eine Wärmesenke (3), wobei
1 .1 der Spiegel (2) wenigstens teilweise hohlspiegelförmig ist und eine Vielzahl von Segmenten (4, 5, 6) aufweist, die zwischen einer Verstauposition und einer Betriebsposition relativ zueinander bewegbar sind;
dadurch gekennzeichnet, dass
1 .2 die Segmente (4, 5, 6) ein erstes Segment (4) mit einer konkaven, in
Richtung wenigstens zweier Raumachsen (29, 30) gekrümmten
Spiegelfläche (7) aufweisen, das gegenüber wenigstens einem weiteren der Segmente (5, 6) mit einer konkaven, in Richtung einer oder wenigstens zweier Raumachsen (29, 30) gekrümmten Spiegelfläche (8, 9)
verschwenkbar ist.
2. Solarkochvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Gestell (10) vorgesehen ist, welches den Spiegel (2) und die Wärmesenke (3) trägt, wobei der Spiegel (2) gegenüber der Wärmesenke (3) verschwenkbar am Gestell (10) gelagert ist.
3. Solarkochvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Spiegelflächen (7, 8, 9) einen Fokus (1 1 , 12, 13) aufweist, wobei wenigstens ein Fokus (7, 9) punktförmig oder kreisförmig ist, und wenigstens ein Fokus (8) linienförmig oder bandförmig ist.
4. Solarkochvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (4, 5, 6) ein zweites Segment (5) mit einer konkaven, in Richtung nur einer Raumachse (29) gekrümmten
Spiegelfläche (8) und ein drittes Segment (6) mit einer konkaven, in
Richtung wenigstens zweier Raumachsen (29, 30) gekrümmten Spiegelfläche (9) aufweisen und das zweite Segment (5) zwischen dem ersten und dem dritten Segment (4, 6) positioniert ist, wobei das zweite Segment (5) insbesondere gelenkig an dem ersten und dem dritten
Segment (4, 6) angeschlossen ist, sodass das erste und das dritte
Segment (4, 6) über das zweite Segment (5) aufeinander zu klappbar sind.
5. Solarkochvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spiegel (2) mittels einer Bahnführung
verschwenkbar am Gestell (10) gelagert ist.
6. Solarkochvorrichtung (1) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnführung ein Verschwenken des Spiegels (2) entlang einer Kreisbahn bewirkt und insbesondere eine kreissektorförmige
Führungsschiene (14) aufweist.
7. Solarkochvorrichtung (1) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnführung ein Verschenken des Spiegels (2) entlang einer von einer Kreisbahn abweichenden Kurvenbahn bewirkt und insbesondere eine kurvenförmige Führungsschiene (5) mit wenigstens zwei oder wenigstens drei zueinander verschiedenen Radien aufweist.
8. Solarkochvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmesenke (3) seitlich von einer Abschirmung
(15) umgeben ist, welche eine die Wärmesenke (3) umgebende Fläche derart bedeckt, dass vom Spiegel (2) reflektierte Sonnenstrahlen daran gehindert sind, sich an der Wärmesenke (3) vorbei nach oben auszubreiten.
9. Solarkochvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmesenke (3) mit einer aufheizbaren Platte
(16) ausgestattet ist, welche einen schichtförmigen Aufbau aufweist, umfassend wenigstens eine erste dem Spiegel (2) zugewandte
Wärmeleitschicht (17) und eine zweite darauf positionierte Wärmespeicherschicht (18) auf der dem Spiegel (2) abgewandten Seite der Wärmeleitschicht (17), wobei die Wärmeleitschicht (17) und die
Wärmespeicherschicht (18) in wärmeübertragendem Kontakt miteinander stehen und die Wärmeleitschicht (17) insbesondere eine größere
Wärmeleitfähigkeit und/oder ein kleineres spezifisches Gewicht als die Wärmespeicherschicht (18) aufweist.
10. Solarkochvorrichtung (1) gemäß Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitschicht (17) aus Aluminium oder eine Aluminiumlegierung hergestellt ist und die Wärmespeicherschicht (18) aus Stahl, insbesondere Stahlguss oder einer Stahllegierung hergestellt ist.
1 1 . Solarkochvorrichtung (1) gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, dass die Platte (16) auf der dem Spiegel (2) zugewandten Seite der Wärmeleitschicht (17) eine Glasplatte (19) aufweist, die mit Abstand zu der Wärmeleitschicht (17) positioniert ist und insbesondere zusammen mit der Wärmeleitschicht (17) einen Luftraum (20) umschließt.
12. Solarkochvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Gasbrenner (21) zum Erhitzen von Speisen vorgesehen ist.
13. Solarkochvorrichtung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 1 1 und gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasbrenner (21) in die Platte (16) integriert ist und insbesondere wenigstens eine Gasdüse (25) aufweist, mittels welcher heißes Brenngas oder heißes Abgas in den Luftraum (20) einbringbar ist.
14. Solarkochvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Spiegel (2) mit einem Antrieb (22) versehen ist, mittels welchem der Spiegel (2) automatisch gegenüber der Wärmesenke (3) verschwenkbar ist, wobei der Antrieb (22) insbesondere einen Energiespeicher, insbesondere Druckluftspeicher (23), zum Betätigen des Antriebs (22) aufweist.
Solarkochvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Spiegel (2) und der Wärmesenke (3) eine verschwenkbare oder verschiebbare Strahlungssperre (24)
vorgesehen ist, mittels welcher die Einstrahlung von mit dem Spiegel (2) reflektierten Sonnenstrahlen teilweise und/oder vollständig blockierbar ist.
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