WO2021077147A1 - Device for the combustion of solid fuels in the open air - Google Patents

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WO2021077147A1
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Michael Wild
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Smart Pellet Heater Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to an apparatus for burning solid fuels in the open air.
  • Devices for burning solid fuels are often used as mobile heat sources and are used in guest gardens or at open-air events.
  • logs, flake chips or pellets can be used as solid fuels.
  • most firing devices have a base with air passages, so that a primary air supply takes place from below and the air flows upwards through the material to be fired.
  • a grate for example, can be provided as the base.
  • An ash chamber is usually provided underneath the floor, with ashes arising in the combustion chamber passing through the floor or the floor passages into the ash chamber, being collected and being able to be removed by cleaning, for example by suction.
  • the primary air supply into the combustion chamber is from below through the floor, which promotes the gasification of the fuel. Furthermore, lateral wall passages are mostly provided in the upper end area of the combustion chamber, through which a secondary air supply takes place in order to achieve a higher degree of combustion.
  • the combustion can be controlled by regulating the air supply.
  • the burning time is influenced by the size of the combustion chamber.
  • long-wave and short-wave electromagnetic radiation for emitting heat and light is generated from the solid fuel, for example from the pellets.
  • a visible flame is therefore created in the combustion chamber, which strikes out of the combustion chamber at the upper end.
  • Some devices for the combustion of solid fuels have a partially translucent, in particular transparent, flame tube above the combustion chamber. The flame that arises when the fuel is burned in the combustion chamber protrudes into the flame tube. The combustion can be improved by the flame tube and the regulated exhaust. If the flame tube is translucent, the light emitted by the flame can be used for lighting. Such a device is therefore a combination device for generating thermal radiation in the infrared range and visible light radiation.
  • the invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
  • the object of this first aspect of the invention is therefore to reduce the cleaning effort for a device for burning solid fuels in order to increase the efficiency with regard to the generation of heat and light, and in particular the environmental pollution arising during operation of the device should also be reduced.
  • a device for burning solid fuels comprising a combustion chamber that can be filled with a solid fuel, the combustion chamber having a base for supporting the fuel, the base having base passages for supplying primary air, the combustion chamber having a lateral combustion chamber wall, with the base facing away from the upper end region of the combustion chamber wall, wall passages are provided for supplying a secondary air, wherein the combustion chamber has a flame opening opposite the bottom, and wherein above the flame opening an, in particular light-permeable, flame tube is arranged so that a flame formed during combustion extends into the flame tube, it is provided according to the invention that a flow passage for supplying a tertiary air is formed into the flame tube between the flame opening and the flame tube, it being provided in particular that the flow passage is designed such that a can be generated along the inner wall of the flame tube, preferably laminar, air flow.
  • the inventive arrangement of the flow passage allows additional oxygen to be supplied.
  • the supply can take place passively or optionally also actively, for example by a fan.
  • the degree of combustion or the efficiency of the combustion is increased as a result. This means that more heat and light energy can be generated from the fuel available, with fewer unburned residues entering the environment at the same time.
  • The, in particular laminar, flow flowing along or adjacent to the inner wall of the flame tube is formed by comparatively cooler ambient air.
  • a deposition of residues on the contact surface between hot air emerging from the flame opening and the cooler flame tube can thus be avoided, so that contamination of the flame tube is avoided and the efficiency is maintained.
  • by avoiding deposits in the case of a light-permeable flame tube impairment of the light transmittance due to the deposits can be reduced and the efficiency of the light generation is maintained.
  • Glass for example, can be used as the translucent material.
  • the laminar flow on the inner wall of the flame tube also reduces the movement of the flame and a uniform quality of light can be provided, so that the light generated by the flame enables uniform illumination.
  • a flame guide element can be provided as a structurally simple option for creating the air flow, the flame guide element being arranged adjacent to the flame opening and protruding into the flame tube, the flame guide element being open to the flame opening and to the interior of the flame tube, and it being provided that the flow passage is limited by the inner wall and the area of the flame guide element protruding into the flame tube. This causes the flame to rise higher in the flame tube. This has a positive effect on both combustion and the generation of light.
  • the efficiency of the device can be improved if there is an essentially airtight seal between the combustion chamber or flame opening and the flame guide element.
  • a ring is placed in the extension of the combustion chamber wall and the flame guide element is designed in the form of a cone in the lower end region. The ring placed on the combustion chamber and the conical lower end area of the flame guide element then work together in such a way that no significant air flow can get into the space and the flame guide element and thus the flame tube are centered above the combustion chamber.
  • the air flow formed by the tertiary air is particularly uniform if the flow passage is designed in the shape of a hollow cylinder inside the flame tube, with provision in particular that the inner wall of the flame tube and the upper end region of the flame guide element running inside the flame tube are arranged parallel to one another, in particular can be arranged vertically are.
  • the flow passage runs parallel to the inner wall of the flame tube.
  • the flow passage is formed from the lower end of the flame tube to the upper end of the flame guide element, with provision being made in particular that the flow passage has a passage height of at least 3 cm, in particular 4 cm to 10 cm and / or at least 30%, in particular 40% to 100%, of the diameter of the flame tube.
  • the uniformity of the air flow can also be improved if the flow passage has a passage width perpendicular to the passage height, the passage width being aligned parallel to the cross section of the flame tube, and the passage width being 10% to 60% of the passage height.
  • the deposition of soiling can thus be avoided particularly efficiently and the movement of the flame is reduced.
  • the air flow is guided particularly evenly against the inner wall of the flame tube when the passage width is 0.5 cm to 5 cm, in particular 1 cm to 3 cm.
  • the passage width has a maximum of 30%, in particular 10% to 25%, of the diameter of the flame tube, or it can be provided that the passage width corresponds at most to the radius of the region of the flame guide element protruding into the flame tube.
  • a structurally particularly advantageous possibility of guiding the air currents can be achieved if the flame opening has a larger diameter than the flame tube, whereby it is preferably provided that the flame guide element in the area adjoining the flame opening is, in particular, initially conical, preferably in the further course is hyperbolic, tapered and has a constant diameter in the upper region protruding into the flame tube.
  • the flame rises particularly high in the flame tube and combustion and light generation are improved.
  • a particularly simple cleaning of the flame tube is made possible if a fastening element for attaching the flame guide element to the flame tube is arranged between the inner wall of the flame tube and the flame guide element, which fastening element is designed such that the flame guide element can be removed from the flame tube.
  • the combustion chamber wall has a double-walled structure, an inner combustion chamber wall and an outer combustion chamber wall being provided, the wall passages being formed in the inner combustion chamber wall, and in which outer combustion chamber wall and / or at the lower end of the combustion chamber wall an air inlet opening is provided for supplying the secondary air into the space between the inner and outer combustion chamber wall.
  • the secondary air is routed between the inner and outer walls of the combustion chamber. The secondary air is guided along the combustion chamber and preheated by the flurry prevailing in the combustion chamber.
  • the bottom of the combustion chamber can be arranged on at least two different levels.
  • the secondary air is supplied in the vicinity of the upper combustion zone, so that the combustion quality is improved.
  • a, in particular controllable, fan is provided for supplying the primary air.
  • the supply of the secondary air and / or the tertiary air can also be controllable by fans.
  • the invention relates to a device for burning solid fuels according to the preamble of claim 11.
  • the object of this second aspect of the invention is to increase the sustainability of a device for burning solid fuels, whereby in particular the cleaning of the device should also be simplified so that the efficiency with regard to the generation of heat and possibly light is maintained. This object is achieved with the characterizing feature of claim 11.
  • a device for burning solid fuels in particular for a device described above according to the first aspect of the invention, comprising a combustion chamber that can be filled with a solid fuel, the combustion chamber having a base for supporting the fuel, the combustion chamber having a lateral combustion chamber wall, wherein the combustion chamber has a flame opening opposite the bottom, and an in particular light-permeable flame tube arranged above the flame opening is provided
  • the flame tube is pivotably mounted in a suspension, it being provided in particular that the flame tube is reversible from one orientation can be brought into an inclined alignment along a, in particular vertical, central longitudinal axis which runs parallel to the combustion chamber wall. In the inclined orientation, the central longitudinal axis of the device and the flame tube longitudinal axis are thus arranged at an angle to one another.
  • the arrangement according to the invention makes the combustion chamber accessible from above by pivoting the flame tube. This enables a particularly simple and uniform filling of the combustion chamber, which contributes to a high degree of combustion. Combustion chamber and flame tube can move towards each other without impairing the sealing tightness.
  • the suspension for pivoting the flame tube is arranged in a region of the device that is not exposed to high temperature fluctuations or different weight loads. This can significantly reduce wear.
  • the flame tube is made accessible from below by pivoting, so that the flame tube can be cleaned from below without removing the flame tube from the device. Since deposits mainly occur in the lower area of the flame tube, the removal of deposits is significantly simplified by the accessibility from below. In the case of a translucent, in particular transparent, flame tube, the efficiency of the light generation can thereby also be increased and the aesthetic impression is retained. For example, a flame tube made of glass could be provided.
  • the pivoting can also prevent cleaning agents from getting into the combustion chamber from the flame tube. As a result, cleaning agents with high cleaning power can be used to clean the flame tube, which would lead to stinking and difficult to remove residues if burned in the combustion chamber.
  • Advantageous configurations result from the following features:
  • the flame tube can be pivoted by 15 ° to 165 °, in particular by up to 120 °, and / or that the flame tube has a longitudinal axis of the flame tube, the angle between central The longitudinal axis and the longitudinal axis of the flame tube in the inclined orientation is 15 ° to 165 °, in particular up to 120 °. In this way, when cleaning with liquid cleaning agents, it is avoided that these run back, and the cleaning agents can be easily collected.
  • the flame tube can be fixed in the inclined orientation and / or that the flame tube stabilizes in the inclined orientation due to the weight distribution in the pivotable part.
  • the flame tube stabilizes in an orientation of approximately 90 °.
  • the flame tube can be swiveled over 90 ° to use liquid cleaning agents. This can prevent components that are sensitive to chemicals, in particular metal components, from coming into contact with chemicals.
  • the tilting of the flame tube is simplified if a flame guide element, in particular as described above, is arranged between the flame opening and the flame tube, the flame guide element being open to the combustion chamber and to the flame tube and being able to be arranged next to the flame opening.
  • a design of the flame guide element is particularly advantageous in terms of construction, the flame guide element tapering in the area adjoining the flame opening, in particular initially conical, preferably hyperbolic in the further course, and having a constant diameter in the upper area protruding into the flame tube.
  • the flame guide element represents a mechanically advantageous possibility of connecting the flame tube and the combustion chamber in such a way that damage when tilting can be avoided.
  • the efficiency of the device can be improved if the connection between the flame opening and the flame guide element is designed to be essentially airtight, that is to say if there is an essentially airtight seal between the combustion chamber and the flame guide element.
  • a ring is placed in the extension of the combustion chamber wall and the flame guide element is designed in the form of a cone or a truncated cone in the lower end region. The ring placed on the combustion chamber and the conical lower end region of the flame guide element work together in such a way that the flame guide element and thus the flame tube are centered above the combustion chamber.
  • the suspension can be designed in such a way that the flame tube can be reversibly displaced or raised along the longitudinal axis and can be pivoted about an axis of rotation arranged perpendicular to the longitudinal axis, in particular a horizontal axis. If a small distance is provided between the flame opening and the flame tube, or if a flame guide element is provided that adjoins the flame opening and protrudes into the flame tube, the flame tube can be raised before the pivoting movement in order to facilitate the pivoting movement and avoid damage to the flame tube.
  • the efficiency of the device can be further improved if the flame guide element is arranged so as to protrude into the flame tube, it being provided in particular that the flame guide element is arranged in the interior of the flame tube parallel to the inner wall of the flame tube. If the flame guide element protrudes at least 3 cm into the flame tube, deposits on the flame tube can be avoided particularly effectively. This can increase the efficiency of light generation. This effect becomes particularly clear when the flame guide element protrudes 4 cm to 10 cm into the flame tube.
  • Soiling of the flame tube by deposits of combustion residues can be avoided particularly well if an, in particular hollow cylindrical, flow passage for supplying ambient air, in particular tertiary air, is formed into the flame tube between the inner wall of the flame tube and the flame guide element.
  • a fastening element for fastening the flame guide element to the flame tube can be arranged between the inner wall of the flame tube and the flame guide element, which is designed such that the flame guide element with the Flame tube is pivotable. The cleaning of the flame tube is made easier if the flame guide element can be removed from the flame tube in a pivoted position.
  • the axis of rotation can be arranged in the center of gravity of the pivotable area, in particular in the center of gravity of the arrangement of the flame tube, flame guide element and, if applicable, a contact guard, with particular provision for the axis of rotation in is located in a range of 35% to 75% of the fleas of the flame tube from the flame opening.
  • a touch guard for example a protective grille, can be arranged around the flame tube in order to prevent a person from being burned on the hot outer wall of the flame tube.
  • springs and / or eccentric disks can be provided, which are arranged in such a way that the flame tube is pulled or lifted into the inclined position.
  • the invention relates to a device for burning solid fuels according to the preamble of claim 21.
  • the object of the third aspect of the invention is therefore to provide a device for burning solid fuels that is independent of the location and has a can be operated for a longer period of time with high efficiency in relation to the generation of energy, in particular the generation of heat and light.
  • a device for burning solid fuels in particular a device according to the first and / or second aspect of the invention, comprising a combustion chamber that can be filled with a solid fuel, the combustion chamber having a base for supporting the fuel, the combustion chamber having a lateral combustion chamber wall, and wherein the combustion chamber has a flame opening opposite the bottom, it is provided according to the invention that at least one Seebeck element for generating electricity is provided on the outside of the combustion chamber wall facing away from the combustion chamber.
  • the energy generated in the combustion chamber can be used much more efficiently and made available in the form of a power source.
  • the electricity generated can be used to operate a fan that increases the primary air supply.
  • the efficiency of the device can thus be maintained in the long term.
  • the device can be operated independently of externally supplied electricity, that is to say autonomous from the network. This means that longer-term use of devices with targeted air flow without additional charging, i.e. without additional maintenance, is also possible at locations that do not have a power connection.
  • the supply of fuel is sufficient for the device to function efficiently.
  • a heat conducting element e.g. made of aluminum, can be provided in the combustion chamber wall or between the inner and outer combustion chamber wall in the area of the Seebeck element.
  • the energy generated in the combustion chamber can be used particularly efficiently if the combustion chamber wall is designed to be flat at least in a partial area, the Seebeck element being arranged parallel to this flat partial area.
  • At least two Seebeck elements can also be provided, it being possible in particular for the Seebeck elements to be arranged parallel to a flat partial area of the combustion chamber wall.
  • the Seebeck elements are preferably arranged at a distance from one another.
  • the heat absorption and cooling of the Seebeck elements is simplified so that the greatest possible temperature difference can be achieved between the inside of the Seebeck elements facing the combustion chamber and the outside of the Seebeck elements facing away from the combustion chamber, which is particularly important for the generation of electricity in the Seebeck element efficient.
  • an arrangement is advantageous in which sub-areas on which a Seebeck element is arranged are spaced apart from one another by at least one further, possibly also flat, sub-area. Furthermore, it is possible for two or more Seebeck elements to be arranged at a distance from one another, parallel to the same flat partial area.
  • combustion chamber wall has at least 5, in particular 6 to 8, flat partial areas adjoining one another, provision being made in particular that the combustion chamber has the shape of a, preferably regular, polygon in cross section.
  • Power generation is particularly efficient if a Seebeck element is arranged at the same level as the combustion chamber in which the top fuel layer is located. Since this height approaches the floor of the combustion chamber with increasing burning time, it is advantageous to distribute the Seebeck elements at different heights. In particular, in the case of an arrangement just above the floor, in particular 1 cm to 15 cm above the floor, particularly efficient energy generation can take place, since the solid carbon fraction is burned off in this area, at which particularly high temperatures are reached.
  • the floor of the combustion chamber can be in at least two different levels with different
  • the distance to the flame opening can be arranged in such a way that the volume of the combustion chamber is adjustable.
  • the device therefore has a variable combustion chamber geometry.
  • the combustion chamber works particularly efficiently when the fuel volume is matched to the combustion chamber volume, since the secondary air can be supplied at a suitable point.
  • the grate can be arranged in the desired level before the fuel is filled.
  • the fuel volume determines the burning time and should therefore be selected based on the desired burning time.
  • the Seebeck element can be cooled by a regulated air flow, a cooling fan being provided for generating the air flow.
  • the current generated in the Seebeck element increases the greater the temperature differences between the two sides of the Seebeck element.
  • the cooling can increase this temperature difference and thus the efficiency of power generation.
  • Electricity can be generated particularly efficiently if a cooling system, in particular a lamellar body, for example made of aluminum, or a liquid cooler, is arranged on the outer side of the Seebeck element opposite the combustion chamber.
  • a cooling system in particular a lamellar body, for example made of aluminum, or a liquid cooler, is arranged on the outer side of the Seebeck element opposite the combustion chamber.
  • the cooling can be regulated manually and / or that the cooling is operated continuously at maximum power in order to enable the greatest possible temperature difference. This enables a particularly large amount of electricity to be generated.
  • an internal control unit can be provided, with at least one internal temperature sensor being provided on the Seebeck element, and with the internal control unit being suitable based on the internal temperature sensor measured temperature and a specified internal desired temperature range to regulate the cooling, in particular the speed of the cooling fan, in such a way that an internal desired temperature is achieved on the Seebeck element. This can avoid that so much energy is drawn off by the power generation that the combustion quality is reduced deteriorates or overheating occurs. This could be the case, for example, if the cooling of the Seebeck element is switched on manually too late.
  • exhaust air from the cooling system can be used as a hot air blower. This further increases the efficiency of the heat generation.
  • the supply of primary air can be regulated, in particular by regulating a fan provided for this purpose. This means that the primary air supply can be increased compared to the unregulated supply.
  • a primary air flap can be provided to regulate the primary air supply. This enables the reduction of the primary air compared to the unregulated primary air supply.
  • the air supply into the combustion chamber can be interrupted, for example if the combustion in the combustion chamber is to be shut down or stopped. This increases the safety during operation of the device, since, for example, if the device falls over, it is possible to stop the combustion in the combustion chamber.
  • the supply of secondary and / or tertiary air can also be regulated by fans.
  • the regulating unit regulates the warm air fan in order to achieve the desired ambient temperature.
  • the current that can be generated by the Seebeck element can preferably be used to operate the regulating unit or control unit. In this way, the device can be operated particularly efficiently and at the same time independently of the network, that is to say without any external power supply.
  • the regulation unit can also serve as an internal regulation unit.
  • the air supply of the primary air can be regulated by changing the speed of the fan and / or the position of a primary air flap, and if necessary the warm air fan can be regulated in order to achieve a desired temperature.
  • the device can also be regulated in such a way that a desired output of light takes place.
  • a primary air flap and fans for supplying primary air, secondary air and / or tertiary air can be adapted accordingly.
  • communication means for transmitting and receiving information, in particular information on operating parameters of the device, on temperature and / or weather data, can be provided.
  • information on operating parameters of the device on temperature and / or weather data
  • the communication means are preferably connected to the Seebeck element in such a way that they can be operated with the electricity generated in the Seebeck element.
  • a rechargeable battery can be interposed between the Seebeck element and the means of communication in order to avoid stressing the components from alternating voltage.
  • Bluetooth and / or WiFi interfaces can be provided as communication means.
  • the communication means can be connected to the control unit in such a way that the information can be used to regulate the device, whereby it is preferably provided that temperature measurement values can be transmitted from at least one temperature sensor, the device being based on the measurement values can be regulated by the control unit in such a way that the measured temperature value is in a specified desired temperature range. In this way, the operating parameters of the device can be automatically adapted to achieve the desired ambient temperature.
  • the combustion in the device can be accelerated by adapting the primary air supply and, if necessary, the secondary air supply and / or tertiary air supply. Furthermore, the warm air fan can also be adjusted upwards, if available. The combustion can also be throttled if the measured temperature value is above the desired value, or if a hot air fan is provided, this can be regulated down. In addition to the temperature measurement, other parameters, for example measured values from wind gauges and / or data from weather stations, can also be used for regulation.
  • a low wind speed is stored as the standard setting. If the device is set up in a place with no wind, the speed of the fan for the primary air supply is slightly increased compared to the standard setting. However, if the device is exposed to a higher wind speed than the standard setting, the speed of the fan for the primary air supply is adjusted accordingly.
  • the device can be connected to a control center.
  • a computer or a smartphone, for example, can be provided as the control center.
  • the control center has a user interface that offers various setting options.
  • the standard setting of the wind speed can be changed for the device, depending on whether the device is in a sheltered location or in a windy location. It is also possible to adjust the desired temperature, whereby both the desired temperature stored as standard and the current desired temperature can be adjusted. In addition, the operating parameters of the device can be controlled directly via the control center.
  • these devices can be connected to the control center.
  • several devices can also be connected directly to one another, or one of the devices can function as a control center.
  • the control center can then enable joint control of the devices. If the corresponding information is stored, it can be automatically differentiated when regulating the operating parameters which of the devices are set up in sheltered locations and which are set up in exposed locations. If an increased wind speed is then measured, the operating parameters are adjusted depending on the location, with a stronger adjustment being made to heavily exposed devices than to slightly exposed locations and no adjustment at all to locations with no wind.
  • control unit or a control center can transmit temperature measurement values from one or more temperature sensors, and the control unit or the control center can use the measured values to determine the air supply and / or the hot air blower of the devices can be regulated in such a way that the measured temperature value at the majority, preferably at all, of the temperature sensors is in a specified desired temperature range.
  • centrally arranged devices can be operated with lower power than devices that are arranged in the edge region.
  • a rechargeable battery can be provided for storing the electricity.
  • a stable power supply for the components which enables particularly energy-efficient, self-sufficient operation, is provided immediately upon start-up, for example the supply of the fan for primary air supply and the cooling, in particular the cooling fan, of the Seebeck elements. This can improve the durability of these components.
  • other functions can be made available with the energy generated in the combustion chamber.
  • an extraction system for ash can be operated. Excess power can also be made available for other applications, with one or more USB ports or QI chargers, for example, being provided on the device.
  • a device is also according to the invention which has features according to the first aspect of the invention and / or the second aspect of the invention and / or the third aspect of the invention.
  • Such a device is particularly energy-efficient and sustainable, since the combustion quality is improved so that fewer pollutants get into the environment, at the same time the efficiency of the combustion in terms of heat and light generation is increased, the efficiency in operation also being maintained longer and moreover the resulting energy can be better used.
  • a central control as described for the third aspect of the invention, can be provided. This possibility of adapting to environmental parameters can also be used in known devices in order to increase efficiency.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a section of an exemplary device.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a side view of an exemplary device.
  • FIG 3 shows a schematic representation of an exemplary device with a pivoted flame tube.
  • FIG. 4 a shows a cross section through an exemplary device.
  • Fig. 4 b shows a detailed view of the flame guide element in cross section.
  • Fig. 4c shows a detailed view of the flame guide element in side view.
  • Fig. 4d shows a plan view of the flame tube from above.
  • FIG. 5 a shows a cross section through the device from FIG. 4 a in an oblique view.
  • Fig. 5b shows a detailed view of the flame guide element in cross section.
  • Fig. 5c shows a detailed view of the flame guide element in side view.
  • FIG. 6 shows the device from FIG. 4 a in a side view without an outer shell.
  • FIG. 7 a shows the device from FIG. 4 a in a further side view without an outer shell.
  • Fig. 7b shows a plan view of the flame guide element from above.
  • combustion chamber 1 shows a schematic representation of the combustion chamber 1 with a base 2, combustion chamber wall 6 and flame opening 4 for an exemplary device, a flame tube 10 being arranged above the flame opening 4.
  • a flame guide element 8 is provided between the flame opening 4 and the flame tube 10.
  • the combustion chamber 1 can be filled with solid fuels, in particular with pellets, it being possible for the pellets to be introduced into the combustion chamber 1 in batches.
  • a sufficient supply of air is necessary for the combustion of the fuels in the combustion chamber 1.
  • bottom passages 3 are formed in the bottom 2 of the combustion chamber 1, a grate being provided as the bottom 2 in the embodiment shown.
  • the supply of the primary air 100 can be regulated by the fan 7.
  • the primary air 100 supports the gasification of the fuels.
  • wall passages 5 are provided for the supply of secondary air 200 in the upper end region of the combustion chamber wall 6.
  • the combustion chamber wall 6 is double-walled.
  • the wall passages 5 are arranged in the inner combustion chamber wall 6a, the outer combustion chamber wall 6b has an air inlet on the underside.
  • the secondary air 200 flows upward between the inner and outer combustion chamber walls 6a, 6b and is preheated in the process by the fleece radiating from the combustion chamber 1.
  • the secondary air 200 is used to burn the resulting gaseous fuel components. Since there is no complete combustion, however, residues remain, which rise with the warm air and the flame into the flame guide element 8 and continue into the flame tube 10.
  • a flow passage 9 is formed between the flame guide element 8 and the flame tube 10.
  • the flow passage can have a passage width, in particular from 0.5 cm to 5 cm, and in the embodiment shown is 1.8 cm wide.
  • Tertiary air 300 is supplied through the flow passage 9. Ambient air enters the flow passage 9 from below and is sucked upwards together with the warm air rising from the flame guide element 8. In the process, an air flow, in particular a laminar flow, which rests against the inner wall of the flame tube 10, is formed. The interruption of the burnout on the comparatively cooler inner wall of the flame tube 10 and the deposition of combustion residues are thus avoided.
  • the flame guide element 8 is connected to the flame tube 10 by a fastening element 14.
  • the upper end region of the flame guide element 8 runs inside the flame tube 10 parallel to the inner wall of the flame tube 10. This region, which is arranged in parallel, forms the Flow passage 9 from.
  • the flame guide element 8 adjoins the flame opening 4 in a substantially airtight manner, so that no significant air inflow occurs between the flame opening 4 and the flame guide element 8.
  • the flame guide element 8 is designed to be conical or frustoconical at its lower end and a ring is attached, in particular welded, to the upper end as an extension of the combustion chamber wall 6.
  • the conical area of the flame guide element 8 and the ring work together in such a way that the flame guide element 8 and thus the flame tube 10 are centered over the flame opening 4.
  • the flame guide element 8 can be lifted off the flame opening 4 together with the flame tube 10. This enables the combustion chamber 1 to be filled from above.
  • the flame guide element 8 can optionally be removed from the flame tube 10, so that the flame tube 10 can be cleaned from below or above.
  • the diameter of the flame opening 4 is larger than the diameter of the flame tube 10.
  • the flame guide element 8 therefore also has a larger diameter in the lower area adjoining the flame opening 4 than in the upper area which protrudes into the flame tube 10.
  • the flame guide element 8 tapers initially conically from bottom to top, then hyperbolic in the further course, and has a constant diameter in the upper end region protruding into the flame tube 10.
  • FIG. 2 shows that the flame tube 10 is arranged parallel to a longitudinal axis 12.
  • the longitudinal axis 12 is arranged parallel to the combustion chamber wall 6 in the center of the device.
  • the flame tube 10 has a constant diameter, or the inner wall of the flame tube 10 is at a constant distance from the longitudinal axis 12.
  • the diameter of the flame tube 10 is preferably between 9 cm and 20 cm.
  • the flame tube 10 has a diameter of 10 cm.
  • the flame tube 10 is made of a translucent, in particular transparent, material such as glass. As a result, the energy released by the flame can be used as long-wave heat radiation for temperature control and at the same time as short-wave light radiation for lighting.
  • the device also has a protective grille 16 as protection against accidental contact, which prevents unintentional contact with the Flame tube 10 comes because the flame tube 10 is hot during operation.
  • a reflector 17 is arranged above the flame tube 10 at a distance from the flame tube 10, through which the rising combustion gases are deflected and which thus makes part of the thermal energy contained therein usable by reflection and also reflects the light radiation downwards.
  • the reflector 17 is arranged on a flea above the area to be heated or illuminated, so that an upward loss of energy can be avoided.
  • the device has a flea of approximately 235 cm.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of the tilting mechanism.
  • the pivotable part comprises the flame guide element 8, the flame tube 10, the protective grille 16 and the reflector 17.
  • the pivotable part is rotatably mounted in the suspension 11, the axis of rotation 21 being arranged horizontally or perpendicular to the longitudinal axis 12.
  • the flame tube 10 can initially be displaced or raised in the suspension 11 along the longitudinal axis 12 and is held in the raised position by the suspension 11.
  • the flame tube 10 can then be pivoted through the angle oc, the angle oc in the illustrated embodiment being 120 ° and the flame tube 10 being lockable at an angle of 30 ° to 120 °.
  • the flame tube 10 is pivoted by 30 °.
  • the flame tube 10 stabilizes itself at an angle of 90 ° in order to enable simple filling of the combustion chamber 1 or simple cleaning of the combustion chamber 1 and the flame tube 10.
  • FIG. 4a shows a cross section through an exemplary device.
  • the structure corresponds to the structure shown schematically in FIGS.
  • the combustion chamber wall 6 is surrounded by an additional outer shell 18, which offers protection against contact with the hot combustion chamber wall 6 and at the same time protects components arranged inside, such as Seebeck elements 13, from the effects of the weather.
  • the outer shell 18 is covered at the upper end by a horizontal annular end surface 19 which can be used as a storage surface.
  • a diameter of approximately 11 cm is provided for the flame tube 10.
  • the flame guide element 8 protrudes approx. 5 cm into the flame tube 10.
  • the passage height of the flow passage 9 thus corresponds to at least 3 cm and in the embodiment shown approx. 5 cm.
  • the passage height thus has at least 30% of the diameter of the flame tube 10, or 40% to 100% of the diameter of the flame tube 10.
  • the distance between the inner wall of the flame tube 10 and the flame guide element 8 corresponds to a maximum of 5 cm or, in the embodiment shown, approximately 1.8 cm.
  • the passage width is thus 1.8 cm and has between 10% and 25% of the diameter of the flame tube 10.
  • the ratio of passage width to passage height is 36% and is thus 10% to 60%.
  • FIGS. 4 b and 4 c each show a detailed view of the flame guide element 8.
  • the flame tube 10 is mounted in an annular web which is connected to the folds of the protective grille 16.
  • the flame guide element 8 is also connected to the flange of the protective grille 16 at its lower end region, which adjoins the flame opening 4.
  • the flea difference between the flaming of the flame guide element and the position of the flame tube 10 is approximately 6 cm. In the embodiment shown, secure fastening is possible without the air inflow into the flow passage 9 being significantly impeded.
  • Fig. 4d shows an elevation of the device from above.
  • the suspension 11 is attached or suspended from two lateral supports 20.
  • the flame tube 10 is mounted in the suspension 11.
  • springs 14 are arranged, which interact with a tilting mechanism, so that the flame tube 10, the protective grille 16 and the flame guide element 8 attached to it are pulled into an inclined position.
  • the annular end surface 19 is also attached to the supports 20 with the aid of an annular fold, so that tilting of the end surface 19 is avoided and the end surface 19 is stabilized. As a result, the end surface can withstand larger loads and serve as a storage area.
  • FIG. 4 a further shows that the flame tube 10 is pivotably mounted in a suspension 11.
  • the flame tube 10 can be raised together with the flame guide element 8, the protective grille 16 and the reflector 17, that is to say moved parallel to the longitudinal axis 12. Then pivoting about a horizontal or perpendicular to the longitudinal axis 12 arranged rotation axis is possible, so that the flame tube can be brought into an inclined orientation.
  • the suspension 11 is mounted in the center of gravity of the pivotable part. This corresponds to an arrangement on a flea of 35% to 75% of the fleas of the flame tube 10.
  • springs 14 are provided which pull the pivotable part into the inclined position.
  • springs 14 are provided.
  • eccentric disks can be provided which facilitate pivoting.
  • the springs 14 are fastened to the lateral supports 20. The positioning of the springs 14 in the embodiment shown can also be seen in FIG. 5a.
  • FIG. 5 a shows that the bottom 2 of the combustion chamber 1 can be arranged in different planes at different distances from the flame opening 4.
  • the base 2 is arranged in the desired position before the fuel is filled.
  • the volume of the combustion chamber 1 can be changed in order to achieve a particularly high level of efficiency with different fuel quantities.
  • the bottom 2 is arranged at the lowest position, that is to say at the greatest possible distance from the flame opening 4, in order to achieve the largest possible combustion chamber volume. This enables a maximum burning time to be achieved. In the embodiment shown, the burning time in this position corresponds to approx. 6 hours.
  • the combustion chamber 1 in the embodiment shown has a volume which is designed for approximately 1 hour operation.
  • combustion residues reaching the ash chamber through the floor passages 3, where they are collected and can be disposed of from there, for example by suction.
  • FIGS. 5 b and 5 c show the arrangement of the flame guide element 8 in a side view.
  • the flame guide element 8 surrounds the upper end of the combustion chamber wall 6 or a particularly vertical ring arranged in an extension of the combustion chamber wall 6, so that air entry at this interface is avoided.
  • FIG. 6 shows the exemplary device in an oblique view without an outer shell.
  • the arrangement of a Seebeck element 13 in the outer area of the combustion chamber wall 6 can be seen.
  • the Seebeck element 13 is arranged above the highest position of the floor 2, so that in this position of the floor 2 the in the combustion chamber 1 generated energy can be used efficiently. This is also shown in Fig. 7a.
  • Fig. 7b shows the arrangement of the Seebeck element 13 from above.
  • the combustion chamber wall 6 is double-walled.
  • the combustion chamber 1 has the shape of a regular octagon in cross section.
  • the Seebeck element 13 is parallel to a flat portion of the
  • Combustion chamber wall 6 arranged.
  • a heat conducting element made of aluminum is attached between the inner and outer combustion chamber walls 6a, 6b in the area of the Seebeck element.
  • the Seebeck element 13 has a size of 5 cm ⁇ 5 cm, but Seebeck elements 13 in other sizes can also be provided.
  • the power of the Seebeck element 13 enables at least the operation of a cooling fan for cooling the Seebeck element 13 and the fan 7 for supplying primary air.
  • further Seebeck elements 13 can be provided. These can also be parallel to a flat part of the
  • Combustion chamber wall 6 can be arranged. As a result, further functions can be provided on the device that require a power supply. However, care should be taken that not too much thermal energy is drawn off from the combustion chamber 1 by Seebeck elements 13, so as not to impair the combustion quality. In order to achieve particularly efficient cooling of the Seebeck elements, provision can be made for a lateral distance between two Seebeck elements 13 to be provided. For example, the planar sub-areas, parallel to which a Seebeck element 13 is arranged, can be spaced apart from a further sub-area. In such an embodiment, up to four Seebeck elements 13 can be provided in a combustion chamber 1 with a cross section in the form of a regular octagon. A high efficiency of the device can thereby be achieved.
  • the Seebeck element 13 can be arranged on a flea just below the secondary air supply, since a temperature sufficient to operate the Seebeck element 13 is present in this area. However, the greatest temperature development takes place in the burn-up zone, i.e. at the upper limit of the fuel. This upper limit moves downwards with increasing burning time and approaches the bottom 2. In order to make better use of the thermal energy generated in the combustion chamber 1 over the entire burning period, Seebeck- Elements 13 can be arranged. In particular, it is advantageous if a Seebeck element 13 is arranged approx. 1 cm to 15 cm above the base 2, since the combustion of the solid carbon takes place in this area, which generates higher temperatures, the temperature of approx. 600 ° C rises to approx. 900 ° C. A Seebeck element 13 can therefore be provided, for example, 6 cm above each level on which the floor 2 can be arranged.
  • the cooling on the outside of the Seebeck element 13 takes place by means of a regulated air flow.
  • a regulated air flow In the embodiment shown, an aluminum lamellar body is provided as cooling. In another embodiment, cooling using a liquid cooler would also be possible.
  • a temperature sensor is provided in the area of the Seebeck element 13, which measures the temperature and forwards it to a control unit.
  • the control unit can then control the cooling fan on the basis of the measured temperature and thereby regulate the cooling in order to achieve the desired temperature range, which enables the device to be particularly efficient.
  • the exhaust air from the cooling can be used as a hot air blower.
  • the hot air blower can be operated with different strengths.
  • the warm air fan can be controlled independently of the cooling.
  • a rechargeable battery is also provided, which is used to store the electricity generated in the Seebeck element 13. In order to avoid overheating of the battery, it is arranged below the ash chamber in the embodiment shown and separated from the combustion chamber 1 by thermal insulation. This increases the performance and durability of the battery.
  • the current generated by the Seebeck element 13 is also used to control the fan 7 for regulating the primary air 100.
  • the control unit is suitable for automatically controlling the primary air supply 100 and the warm air fan in order to heat the surroundings of the device to a desired temperature.
  • the device has communication means which enable data to be exchanged with external devices.
  • WLAN and Bluetooth ports and interfaces for microcomputers or WLAN repeaters are provided as communication means.
  • At least one temperature sensor is arranged in the vicinity of the device.
  • a wind sensor is also provided.
  • the measured values are either sent directly to the regulating unit and / or to a regulating center via the communication means.
  • the regulatory center is a smartphone or computer with a suitable user interface.
  • the control center enables the storage of various information about the location of the device, for example how much the location is exposed to the wind, and the desired ambient temperature or ambient lighting.
  • the operating parameters of the device are automatically adapted to the stored information. A manual change is possible - at short notice or as a new standard.
  • control unit subsequently regulates the primary air supply 100 through the fan 7 and the hot air blower.
  • the devices can be connected to one another via the communication means or, in the embodiment shown, the devices are connected to the control center.
  • the integration of several temperature sensors is also possible. These temperature sensors transmit the measured values to the control center.
  • a desired temperature can be stored there. If a deviation between the measured temperature and the desired temperature is determined, the central control unit can specifically regulate the devices that are closest to the temperature sensor that measured the deviation. If the measured temperature is below the desired temperature, the primary air supply 100 is increased by increasing the speed of the fan 7. In addition, the warm air fan can be adjusted upwards.
  • the speed of the fan 7 is reduced and the warm air fan is regulated down or switched off. This means that the desired temperature can be maintained in the entire area to be heated.
  • the device can thus be operated independently of electricity for a longer period of time and has a high level of efficiency in generating heat and light, so that the energy generated in the combustion chamber 1 can be used particularly well.

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Abstract

The invention relates to a device for the combustion of solid fuels, comprising a combustion chamber (1) that can be filled with a solid fuel, wherein the combustion chamber (1) has a base (2) for receiving the fuel, wherein the base (2) has base through-openings (3) for supplying primary air (100), wherein the combustion chamber (1) has a lateral combustion chamber wall (6), wherein wall through-openings (5) for supplying secondary air (200) are provided in the upper end region of the combustion chamber wall (6) facing away from the base (2), wherein the combustion chamber (1) has a flame opening (4) opposite the base (2), and wherein a, in particular light-permeable, flame tube (10) is arranged above the flame opening (4), such that a flame produced during combustion extends into the flame tube (10), wherein a flow passage (9) for supplying tertiary air (300) into the flame tube (10) is formed between the flame opening (4) and the flame tube (10), wherein, in particular, the flow passage (9) is designed in such a way that a preferably laminar air flow flowing along the inner wall of the flame tube (10) can be generated.

Description

Vorrichtung zum Verbrennen fester Brennstoffe im Freien Device for burning solid fuels in the open air
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbrennen fester Brennstoffe im Freien. The invention relates to an apparatus for burning solid fuels in the open air.
Vorrichtungen zum Verbrennen fester Brennstoffe werden häufig als mobile Wärmequellen eingesetzt und kommen in Gastgärten oder bei Freiluftveranstaltungen zum Einsatz. Als feste Brennstoffe können beispielsweise Flolzscheite, Flackschnitzel oder Pellets eingesetzt werden. Um eine gute Verbrennung zu erzielen, weisen die meisten Brennvorrichtungen einen Boden mit Luftdurchlässen auf, sodass eine primäre Luftzufuhr von unten erfolgt und die Luft durch das Brenngut nach oben strömt. Als Boden kann beispielsweise ein Rost vorgesehen sein. Unterhalb des Bodens ist üblicherweise ein Ascheraum vorgesehen, wobei in der Brennkammer entstehende Asche durch den Boden bzw. die Bodendurchlässe in den Ascheraum gelangt, gesammelt wird und durch Reinigung, beispielsweise durch Absaugen, entfernt werden kann. Devices for burning solid fuels are often used as mobile heat sources and are used in guest gardens or at open-air events. For example, logs, flake chips or pellets can be used as solid fuels. In order to achieve good combustion, most firing devices have a base with air passages, so that a primary air supply takes place from below and the air flows upwards through the material to be fired. A grate, for example, can be provided as the base. An ash chamber is usually provided underneath the floor, with ashes arising in the combustion chamber passing through the floor or the floor passages into the ash chamber, being collected and being able to be removed by cleaning, for example by suction.
Die primäre Luftzufuhr in die Brennkammer erfolgt von unten durch den Boden, wodurch das Vergasen des Brennstoffs gefördert wird. Weiters sind zumeist im oberen Endbereich der Brennkammer seitliche Wanddurchlässe vorgesehen, durch die eine sekundäre Luftzufuhr erfolgt, um einen höheren Verbrennungsgrad zu erzielen. The primary air supply into the combustion chamber is from below through the floor, which promotes the gasification of the fuel. Furthermore, lateral wall passages are mostly provided in the upper end area of the combustion chamber, through which a secondary air supply takes place in order to achieve a higher degree of combustion.
Durch eine Regelung der Luftzufuhr kann die Verbrennung gesteuert werden. Die Brenndauer wird von der Größe der Brennkammer beeinflusst. In der Vorrichtung wird aus dem festen Brennstoff, beispielsweise aus den Pellets, langwellige und kurzwellige elektromagnetische Strahlung zur Wärme- und Lichtabgabe erzeugt. The combustion can be controlled by regulating the air supply. The burning time is influenced by the size of the combustion chamber. In the device, long-wave and short-wave electromagnetic radiation for emitting heat and light is generated from the solid fuel, for example from the pellets.
In der Brennkammer entsteht daher auch eine sichtbare Flamme, die am oberen Ende aus der Brennkammer herausschlägt. Einige Vorrichtungen zur Verbrennung fester Brennstoffe weisen oberhalb der Brennkammer ein, zum Teil lichtdurchlässiges, insbesondere durchsichtiges, Flammrohr auf. Die bei der Verbrennung des Brennstoffs in der Brennkammer entstehende Flamme ragt in das Flammrohr hinein. Die Verbrennung kann durch das Flammrohr und den geregelten Abzug verbessert werden. Wenn das Flammrohr lichtdurchlässig ist, kann das von der Flamme abgegebene Licht zur Beleuchtung genutzt werden. Eine derartige Vorrichtung ist daher ein Kombinationsgerät zur Erzeugung von Wärmestrahlung im Infrarot-Bereich und sichtbare Lichtstrahlung. A visible flame is therefore created in the combustion chamber, which strikes out of the combustion chamber at the upper end. Some devices for the combustion of solid fuels have a partially translucent, in particular transparent, flame tube above the combustion chamber. The flame that arises when the fuel is burned in the combustion chamber protrudes into the flame tube. The combustion can be improved by the flame tube and the regulated exhaust. If the flame tube is translucent, the light emitted by the flame can be used for lighting. Such a device is therefore a combination device for generating thermal radiation in the infrared range and visible light radiation.
In Vorrichtungen zum Verbrennen fester Brennstoffe kommt es in der Regel zu einer unvollständigen Verbrennung mit teilweise hoher Umweltbelastung durch Emissionen. Wird dem Brennstoff in der Entgasungsphase nicht genügend Sauerstoff zugeführt und wird nicht eine Unterbrechung des Ausbrandes durch Abkühlung der Pyrolysegase vermieden, besteht die Gefahr dass einerseits Kohlenmonoxid oder organische Verbindungen emittiert werden, zum anderen bleiben Feststoffe wie beispielsweise Ruß zurück. Um eine gewünschte Wärmeleistung zu erzielen, muss im Falle einer solchen unvollkommen Verbrennung mehr Brennstoff eingesetzt werden, was die Emissionsbilanz weiter verschlechtert. Da gerade bei mobilen, kleinen Vorrichtungen der Einbau einer Filteranlage nicht möglich ist, bestehen hohe Anforderungen an die Konstruktion und die Betriebsmöglichkeiten einer solchen Feuerstätte, um einen möglichst vollkommenen Ausbrand des Brennstoffes zu bewirken und damit die Feuerstätte selbst effizient im Sinne der Verbrennungsqualität und der Umweltbelastung zu machen. In devices for burning solid fuels, there is usually an incomplete combustion with sometimes high environmental pollution through emissions. If not enough oxygen is supplied to the fuel in the degassing phase and the burnout is not interrupted by the cooling of the pyrolysis gases avoided, there is a risk of carbon monoxide or organic compounds being emitted on the one hand, and solids such as soot remaining on the other. In order to achieve the desired heat output, more fuel has to be used in the case of such incomplete combustion, which further worsens the emissions balance. Since the installation of a filter system is not possible, especially with mobile, small devices, there are high demands on the construction and operating options of such a fireplace in order to achieve the most complete possible burnout of the fuel and thus the fireplace itself efficiently in terms of combustion quality and environmental pollution close.
In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 . In a first aspect, the invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
Bei aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen werden der entstehende Ruß und andere kleinteilige Feststoffe von der aufsteigenden Luft in das Flammrohr getragen und lagern sich dort ab. Diese Ablagerungen verringern die Wärmeabgabe und sind nicht lichtdurchlässig, sodass bei Vorrichtungen mit lichtdurchlässigem Flammrohr die Beleuchtungsfunktion eingeschränkt wird. Die Verschmutzungen stören zudem den optischen Gesamteindruck einer solchen Vorrichtung. Es ist daher nach jedem Gebrauch eine aufwändige Reinigung des Flammrohrs notwendig. In devices known from the prior art, the resulting soot and other small-particle solids are carried into the flame tube by the rising air and are deposited there. These deposits reduce the heat dissipation and are not translucent, so that the lighting function is restricted in devices with translucent flame tubes. The soiling also disrupts the overall visual impression of such a device. It is therefore necessary to clean the flame tube after each use.
Aufgabe dieses ersten Aspekts der Erfindung ist es daher den Reinigungsaufwand für einer Vorrichtung zum Verbrennen fester Brennstoffe zu reduzieren, um die Effizienz in Bezug auf die Wärme- und Lichterzeugung zu erhöhen, wobei insbesondere auch die beim Betrieb der Vorrichtung entstehende Umweltbelastung reduziert werden sollte. The object of this first aspect of the invention is therefore to reduce the cleaning effort for a device for burning solid fuels in order to increase the efficiency with regard to the generation of heat and light, and in particular the environmental pollution arising during operation of the device should also be reduced.
Diese Aufgabe wird gelöst mit dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 1.This object is achieved with the characterizing feature of claim 1.
Für eine Vorrichtung zum Verbrennen fester Brennstoffe, umfassend eine mit einem festen Brennstoff befüllbare Brennkammer, wobei die Brennkammer einen Boden zur Auflage des Brennstoffs aufweist, wobei der Boden Bodendurchlässe zur Zufuhr einer Primärluft aufweist, wobei die Brennkammer eine seitliche Brennkammerwandung aufweist, wobei im dem Boden abgewandten oberen Endbereich der Brennkammerwandung Wanddurchlässe zur Zufuhr einer Sekundärluft vorgesehen sind, wobei die Brennkammer eine dem Boden gegenüberliegende Flammöffnung aufweist, und wobei oberhalb der Flammöffnung ein, insbesondere lichtdurchlässiges, Flammrohr angeordnet ist, sodass sich eine bei der Verbrennung gebildete Flamme ins Flammrohr erstreckt, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zwischen Flammöffnung und Flammrohr ein Strömungsdurchlass zur Zufuhr einer Tertiärluft in das Flammrohr ausgebildet ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Strömungsdurchlass derart ausgebildet ist, dass eine an der Innenwandung des Flammrohrs entlangströmende, vorzugsweise laminare, Luftströmung erzeugbar ist. For a device for burning solid fuels, comprising a combustion chamber that can be filled with a solid fuel, the combustion chamber having a base for supporting the fuel, the base having base passages for supplying primary air, the combustion chamber having a lateral combustion chamber wall, with the base facing away from the upper end region of the combustion chamber wall, wall passages are provided for supplying a secondary air, wherein the combustion chamber has a flame opening opposite the bottom, and wherein above the flame opening an, in particular light-permeable, flame tube is arranged so that a flame formed during combustion extends into the flame tube, it is provided according to the invention that a flow passage for supplying a tertiary air is formed into the flame tube between the flame opening and the flame tube, it being provided in particular that the flow passage is designed such that a can be generated along the inner wall of the flame tube, preferably laminar, air flow.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Strömungsdurchlasses kann zusätzlicher Sauerstoff zugeführt werden. Die Zufuhr kann passiv oder gegebenenfalls auch aktiv, beispielsweise durch einen Ventilator, erfolgen. Der Verbrennungsgrad bzw. die Effizienz der Verbrennung wird dadurch erhöht. Es kann aus dem vorhandenen Brennstoff somit mehr Wärme- und Lichtenergie erzeugt werden, wobei gleichzeitig weniger unverbrannte Rückstände in die Umwelt gelangen. The inventive arrangement of the flow passage allows additional oxygen to be supplied. The supply can take place passively or optionally also actively, for example by a fan. The degree of combustion or the efficiency of the combustion is increased as a result. This means that more heat and light energy can be generated from the fuel available, with fewer unburned residues entering the environment at the same time.
Die an der Innenwandung des Flammrohrs entlangströmende bzw. anliegende, insbesondere laminare, Strömung wird durch vergleichsweise kühlere Umgebungsluft gebildet. Eine Abscheidung von Rückständen an der Kontaktfläche zwischen heißer Luft, die aus der Flammöffnung austritt, und kühlerem Flammrohr kann somit vermieden werden, sodass Verschmutzungen des Flammrohrs vermieden werden und die Effizienz erhalten bleibt. Weiters kann durch die Vermeidung von Ablagerungen bei einem lichtdurchlässigen Flammrohr eine Beeinträchtigung der Lichtdurchlässigkeit durch die Ablagerungen vermindert werden und die Effizienz der Lichterzeugung bleibt erhalten. Als lichtdurchlässiges Material kann beispielsweise Glas verwendet werden. Durch die laminare Strömung an der Innenwandung des Flammrohrs wird weiters die Bewegung der Flamme vermindert und eine gleichmäßige Lichtqualität kann bereitgestellt werden, sodass das durch die Flamme erzeugte Licht eine gleichmäßige Beleuchtung ermöglicht. The, in particular laminar, flow flowing along or adjacent to the inner wall of the flame tube is formed by comparatively cooler ambient air. A deposition of residues on the contact surface between hot air emerging from the flame opening and the cooler flame tube can thus be avoided, so that contamination of the flame tube is avoided and the efficiency is maintained. Furthermore, by avoiding deposits in the case of a light-permeable flame tube, impairment of the light transmittance due to the deposits can be reduced and the efficiency of the light generation is maintained. Glass, for example, can be used as the translucent material. The laminar flow on the inner wall of the flame tube also reduces the movement of the flame and a uniform quality of light can be provided, so that the light generated by the flame enables uniform illumination.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich durch die folgenden Merkmale: Advantageous configurations result from the following features:
Als konstruktiv einfache Möglichkeit zur Ausbildung der Luftströmung kann ein Flammenführungselement vorgesehen sein, wobei das Flammenführungselement an die Flammöffnung anschließend und in das Flammrohr ragend angeordnet ist, wobei das Flammenführungselement zur Flammöffnung und zum Inneren des Flammrohrs geöffnet ist, und wobei vorgesehen ist, dass der Strömungsdurchlass von der Innenwandung und dem in das Flammrohr ragenden Bereich des Flammenführungselements begrenzt wird. Die Flamme steigt dadurch im Flammrohr höher auf. Dies wirkt sich sowohl positiv auf die Verbrennung als auch auf die Erzeugung von Licht aus. A flame guide element can be provided as a structurally simple option for creating the air flow, the flame guide element being arranged adjacent to the flame opening and protruding into the flame tube, the flame guide element being open to the flame opening and to the interior of the flame tube, and it being provided that the flow passage is limited by the inner wall and the area of the flame guide element protruding into the flame tube. This causes the flame to rise higher in the flame tube. This has a positive effect on both combustion and the generation of light.
Die Effizienz der Vorrichtung kann verbessert werden, wenn zwischen Brennkammer bzw. Flammöffnung und Flammenführungselement ein im Wesentlichen luftdichter Abschluss besteht. Dazu kann insbesondere vorgesehen sein, dass in Verlängerung der Brennkammerwandung ein Ring aufgesetzt ist und das Flammenführungselement im unteren Endbereich in Form eines Konus ausgebildet ist. Der auf der Brennkammer aufgesetzte Ring und der konische untere Endbereich des Flammenführungselements wirken dann so zusammen, dass kein wesentlicher Lufteinstrom in den Zwischenraum gelangen kann und eine Zentrierung des Flammenführungselements und damit des Flammrohrs über der Brennkammer erfolgt. The efficiency of the device can be improved if there is an essentially airtight seal between the combustion chamber or flame opening and the flame guide element. For this purpose, it can be provided in particular that a ring is placed in the extension of the combustion chamber wall and the flame guide element is designed in the form of a cone in the lower end region. The ring placed on the combustion chamber and the conical lower end area of the flame guide element then work together in such a way that no significant air flow can get into the space and the flame guide element and thus the flame tube are centered above the combustion chamber.
Die durch die Tertiärluft gebildete Luftströmung ist besonders gleichmäßig, wenn der Strömungsdurchlass hohlzylinderförmig im Inneren des Flammrohrs ausgebildet ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Innenwandung des Flammrohrs und der im Inneren des Flammrohrs verlaufende obere Endbereich des Flammenführungselements parallel zueinander angeordnet sind, insbesondere vertikal anordenbar sind. Der Strömungsdurchlass verläuft dabei parallel zur Innenwandung des Flammrohr. Durch die gleichmäßige Strömung der Tertiärluft wird die Bewegung der Flamme besonders effizient reduziert und die Bildung von Ablagerungen weitestgehend verhindert. The air flow formed by the tertiary air is particularly uniform if the flow passage is designed in the shape of a hollow cylinder inside the flame tube, with provision in particular that the inner wall of the flame tube and the upper end region of the flame guide element running inside the flame tube are arranged parallel to one another, in particular can be arranged vertically are. The flow passage runs parallel to the inner wall of the flame tube. The even flow of the tertiary air reduces the movement of the flame particularly efficiently and largely prevents the formation of deposits.
Um die Bildung von Ablagerungen besonders effektiv zu verhindern, kann vorgesehen sein, dass der Strömungsdurchlass vom unteren Ende des Flammrohrs bis zum oberen Ende des Flammenführungselements ausgebildet ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Strömungsdurchlass eine Durchlasshöhe von zumindest 3 cm, insbesondere 4 cm bis 10 cm und/oder zumindest 30 %, insbesondere 40 % bis 100 %, des Durchmessers des Flammrohrs aufweist. In order to prevent the formation of deposits particularly effectively, it can be provided that the flow passage is formed from the lower end of the flame tube to the upper end of the flame guide element, with provision being made in particular that the flow passage has a passage height of at least 3 cm, in particular 4 cm to 10 cm and / or at least 30%, in particular 40% to 100%, of the diameter of the flame tube.
Die Gleichmäßigkeit der Luftströmung kann auch verbessert werden, wenn der Strömungsdurchlass eine Durchlassbreite senkrecht zur Durchlasshöhe aufweist, wobei die Durchlassbreite parallel zum Querschnitt des Flammrohrs ausgerichtet ist, und wobei die Durchlassbreite 10 % bis 60 % der Durchlasshöhe beträgt. Die Ablagerung von Verschmutzungen kann so besonders effizient vermieden werden und die Bewegung der Flamme wird reduziert. Die Luftströmung wird besonders gleichmäßig an der Innenwandung des Flammrohrs anliegend geführt, wenn die Durchlassbreite 0,5 cm bis 5 cm, insbesondere 1 cm bis 3 cm, aufweist. The uniformity of the air flow can also be improved if the flow passage has a passage width perpendicular to the passage height, the passage width being aligned parallel to the cross section of the flame tube, and the passage width being 10% to 60% of the passage height. The deposition of soiling can thus be avoided particularly efficiently and the movement of the flame is reduced. The air flow is guided particularly evenly against the inner wall of the flame tube when the passage width is 0.5 cm to 5 cm, in particular 1 cm to 3 cm.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Durchlassbreite maximal 30 %, insbesondere 10 % bis 25 %, des Durchmessers des Flammrohrs aufweist, bzw. kann vorgesehen sein, dass die Durchlassbreite maximal dem Radius des in das Flammrohr ragenden Bereichs des Flammführungselements entspricht. It can also be provided that the passage width has a maximum of 30%, in particular 10% to 25%, of the diameter of the flame tube, or it can be provided that the passage width corresponds at most to the radius of the region of the flame guide element protruding into the flame tube.
Es wird dadurch eine sehr gerade Flamme mit geringen Bewegungen gebildet. Dadurch kann die Beleuchtungsqualität deutlich verbessert werden. This creates a very straight flame with little movement. This can significantly improve the lighting quality.
Eine konstruktiv besonders vorteilhafte Möglichkeit, die Luftströmungen zu führen kann erreicht werden, wenn die Flammöffnung einen größeren Durchmesser aufweist, als das Flammrohr, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass das Flammenführungselement im an die Flammöffnung angrenzenden Bereich sich, insbesondere zunächst konisch, vorzugsweise im weiteren Verlauf hyperbelförmig, verjüngend ausgebildet ist und im in das Flammrohr ragenden oberen Bereich einen konstanten Durchmesser aufweist. Die Flamme steigt im Flammrohr besonders hoch und die Verbrennung sowie die Lichterzeugung werden verbessert. A structurally particularly advantageous possibility of guiding the air currents can be achieved if the flame opening has a larger diameter than the flame tube, whereby it is preferably provided that the flame guide element in the area adjoining the flame opening is, in particular, initially conical, preferably in the further course is hyperbolic, tapered and has a constant diameter in the upper region protruding into the flame tube. The flame rises particularly high in the flame tube and combustion and light generation are improved.
Eine besonders einfache Reinigung des Flammrohrs wird ermöglicht, wenn zwischen der Innenwandung des Flammrohrs und dem Flammenführungselement ein Befestigungselement zur Befestigung des Flammenführungselements am Flammrohr angeordnet ist, das derart ausgebildet ist, dass das Flammenführungselement vom Flammrohr abnehmbar ist. A particularly simple cleaning of the flame tube is made possible if a fastening element for attaching the flame guide element to the flame tube is arranged between the inner wall of the flame tube and the flame guide element, which fastening element is designed such that the flame guide element can be removed from the flame tube.
Um die Zufuhr der Sekundärluft gezielt zu regulieren und den Verbrennungsgrad zu verbessern kann vorgesehen sein, dass die Brennkammerwandung einen doppelwandigen Aufbau aufweist, wobei eine innere Brennkammerwandung und eine äußere Brennkammerwandung vorgesehen ist, wobei die Wanddurchlässe in der inneren Brennkammerwandung ausgebildet sind, und wobei in der äußeren Brennkammerwandung und/oder am unteren Ende der Brennkammerwandung eine Lufteintrittsöffnung zur Zufuhr der Sekundärluft in den Zwischenraum zwischen innerer und äußerer Brennkammerwandung vorgesehen ist. Die Sekundärluft ist zwischen innerer und äußerer Brennkammerwandung geführt. Die Sekundärluft wird dabei an der Brennkammer entlanggeführt und durch die in der Brennkammer herrschende Flitze vorgewärmt. Um für unterschiedliche Brennstoffmengen, also für unterschiedliche Brenndauern, eine besonders effiziente Verbrennung zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass der Boden der Brennkammer auf zumindest zwei unterschiedlichen Ebenen angeordnet werden kann. Dadurch wird die Sekundärluft in der Nähe der oberen Abbrandzone zugeführt, sodass die Verbrennungsqualität verbessert wird. In order to regulate the supply of secondary air in a targeted manner and to improve the degree of combustion, it can be provided that the combustion chamber wall has a double-walled structure, an inner combustion chamber wall and an outer combustion chamber wall being provided, the wall passages being formed in the inner combustion chamber wall, and in which outer combustion chamber wall and / or at the lower end of the combustion chamber wall an air inlet opening is provided for supplying the secondary air into the space between the inner and outer combustion chamber wall. The secondary air is routed between the inner and outer walls of the combustion chamber. The secondary air is guided along the combustion chamber and preheated by the flurry prevailing in the combustion chamber. In order to enable particularly efficient combustion for different amounts of fuel, that is to say for different burning times, it can be provided that the bottom of the combustion chamber can be arranged on at least two different levels. As a result, the secondary air is supplied in the vicinity of the upper combustion zone, so that the combustion quality is improved.
Um die Verbrennung durch Regulierung der Luftzufuhr besonders einfach steuern zu können, kann vorgesehen sein, dass ein, insbesondere steuerbarer, Ventilator zur Zufuhr der Primärluft vorgesehen ist. Weiters kann auch die Zufuhr der Sekundärluft und/oder der Tertiärluft durch Ventilatoren steuerbar sein. In order to be able to control the combustion in a particularly simple manner by regulating the air supply, it can be provided that a, in particular controllable, fan is provided for supplying the primary air. Furthermore, the supply of the secondary air and / or the tertiary air can also be controllable by fans.
In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Verbrennen fester Brennstoffe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11. In a second aspect, the invention relates to a device for burning solid fuels according to the preamble of claim 11.
Bei aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zum Verbrennen fester Brennstoffe, die ein Flammrohr aufweisen, wird die Brennkammer zur Befüllung seitlich aus der Vorrichtung verschwenkt. Durch das Verschwenken, das Gewicht des Brennstoffs und die großen Temperaturunterschiede tritt ein hoher Verschleiß und eine Verformung der Bauteile auf bzw. die Bauteile verziehen sich. Dadurch tritt ungeregelte Sekundärluft in die Brennkammer ein, die Verbrennung kann schwerer gesteuert werden und die Verbrennungsqualität verschlechtert sich. In devices known from the prior art for burning solid fuels, which have a flame tube, the combustion chamber is pivoted laterally out of the device for filling. The pivoting, the weight of the fuel and the large temperature differences result in high wear and deformation of the components or the components warp. As a result, uncontrolled secondary air enters the combustion chamber, the combustion is more difficult to control and the combustion quality deteriorates.
Für eine Reinigung des Flammrohrs muss dieses bei bekannten Vorrichtungen vollständig entfernt werden. Allerdings ist ein sauberes Flammrohr für die Effizienz der Vorrichtung wesentlich, sodass bei aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen ein hoher Reinigungsaufwand anfällt. To clean the flame tube, it must be completely removed in known devices. However, a clean flame tube is essential for the efficiency of the device, so that the devices known from the prior art require a lot of cleaning effort.
Bei Vorrichtungen, die ein lichtdurchlässiges Flammrohr aufweisen, das zu Beleuchtungszwecken nutzbar ist, wird durch Verschmutzung des Flammrohrs einerseits die Effizienz der Lichterzeugung beeinträchtigt, und andererseits der optische Gesamteindruck der Vorrichtung gestört. In devices that have a light-permeable flame tube that can be used for lighting purposes, the efficiency of light generation is impaired by soiling of the flame tube, on the one hand, and the overall optical impression of the device is disturbed, on the other hand.
Aufgabe dieses zweiten Aspekts der Erfindung ist es die Nachhaltigkeit einer Vorrichtung zur Verbrennung fester Brennstoffe zu steigern, wobei insbesondere auch die Reinigung der Vorrichtung vereinfacht werden soll, sodass die Effizienz in Bezug auf die Wärme- und ggf. die Lichterzeugung, erhalten bleibt. Diese Aufgabe wird gelöst mit dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 11 . The object of this second aspect of the invention is to increase the sustainability of a device for burning solid fuels, whereby in particular the cleaning of the device should also be simplified so that the efficiency with regard to the generation of heat and possibly light is maintained. This object is achieved with the characterizing feature of claim 11.
Für eine Vorrichtung zum Verbrennen fester Brennstoffe, insbesondere für eine zuvor beschriebene Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, umfassend eine mit einem festen Brennstoff befüllbare Brennkammer, wobei die Brennkammer einen Boden zur Auflage des Brennstoffs aufweist, wobei die Brennkammer eine seitliche Brennkammerwandung aufweist, wobei die Brennkammer eine dem Boden gegenüberliegende Flammöffnung aufweist, und wobei ein oberhalb der Flammöffnung angeordnetes, insbesondere lichtdurchlässiges, Flammrohr vorgesehen ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Flammrohr in einer Aufhängung verschwenkbar gelagert ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass das Flammrohr reversibel von einer Ausrichtung entlang einer parallel zur Brennkammerwandung verlaufenden, insbesondere vertikalen, zentralen Längsachse in eine geneigte Ausrichtung bringbar ist. In der geneigten Ausrichtung sind somit die zentrale Längsachse der Vorrichtung und die Flammrohrlängsachse in einem Winkel zueinander angeordnet. For a device for burning solid fuels, in particular for a device described above according to the first aspect of the invention, comprising a combustion chamber that can be filled with a solid fuel, the combustion chamber having a base for supporting the fuel, the combustion chamber having a lateral combustion chamber wall, wherein the combustion chamber has a flame opening opposite the bottom, and an in particular light-permeable flame tube arranged above the flame opening is provided, according to the invention it is provided that the flame tube is pivotably mounted in a suspension, it being provided in particular that the flame tube is reversible from one orientation can be brought into an inclined alignment along a, in particular vertical, central longitudinal axis which runs parallel to the combustion chamber wall. In the inclined orientation, the central longitudinal axis of the device and the flame tube longitudinal axis are thus arranged at an angle to one another.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird durch Verschwenken des Flammrohrs die Brennkammer von oben zugänglich gemacht. Dadurch wird eine besonders einfache und gleichmäßige Befüllung der Brennkammer ermöglicht, die zu einem hohen Verbrennungsgrad beiträgt. Brennkammer und Flammrohr können sich zueinander bewegen, ohne die Abschlussdichtheit zu beeinträchtigen. Die Aufhängung zum Verschwenken des Flammrohrs ist in einem Bereich der Vorrichtung angeordnet, der keinen hohen Temperaturschwankungen oder unterschiedlichen Gewichtsbelastungen ausgesetzt ist. Dadurch kann der Verschleiß deutlich reduziert werden. The arrangement according to the invention makes the combustion chamber accessible from above by pivoting the flame tube. This enables a particularly simple and uniform filling of the combustion chamber, which contributes to a high degree of combustion. Combustion chamber and flame tube can move towards each other without impairing the sealing tightness. The suspension for pivoting the flame tube is arranged in a region of the device that is not exposed to high temperature fluctuations or different weight loads. This can significantly reduce wear.
Weiters wird das Flammrohr durch das Verschwenken von unten zugänglich gemacht, sodass eine Reinigung des Flammrohrs ohne Entnahme des Flammrohrs aus der Vorrichtung von unten möglich ist. Da Ablagerungen vor allem im unteren Bereich des Flammrohrs auftreten, wird die Entfernung von Ablagerungen durch die Zugänglichkeit von unten deutlich vereinfacht. Bei einem lichtdurchlässigen, insbesondere durchsichtigen, Flammrohr kann dadurch auch die Effizienz der Lichterzeugung gesteigert werden und der ästhetische Eindruck bleibt erhalten. Beispielsweise könnte dabei ein Flammrohr aus Glas vorgesehen sein. Durch das Verschwenken kann weiters vermieden werden, dass Reinigungsmittel aus dem Flammrohr in die Brennkammer gelangen. Dadurch können für die Reinigung des Flammrohrs Reinigungsmittel mit hoher Reinigungskraft verwendet werden, die bei einer Verbrennung in der Brennkammer zu stinkenden und schwer entfernbaren Rückständen führen würden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich durch die folgenden Merkmale: Furthermore, the flame tube is made accessible from below by pivoting, so that the flame tube can be cleaned from below without removing the flame tube from the device. Since deposits mainly occur in the lower area of the flame tube, the removal of deposits is significantly simplified by the accessibility from below. In the case of a translucent, in particular transparent, flame tube, the efficiency of the light generation can thereby also be increased and the aesthetic impression is retained. For example, a flame tube made of glass could be provided. The pivoting can also prevent cleaning agents from getting into the combustion chamber from the flame tube. As a result, cleaning agents with high cleaning power can be used to clean the flame tube, which would lead to stinking and difficult to remove residues if burned in the combustion chamber. Advantageous configurations result from the following features:
Um eine besonders gute Zugänglichkeit von Brennkammer und Flammrohr zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass das Flammrohr um 15° bis 165°, insbesondere um bis zu 120°, verschwenkbar ist und/oder dass das Flammrohr eine Flammrohrlängsachse aufweist, wobei der Winkel zwischen zentraler Längsachse und Flammrohrlängsachse in der geneigten Ausrichtung 15° bis 165°, insbesondere bis zu 120°, beträgt. Dadurch wird bei einer Reinigung mit flüssigen Reinigungsmitteln vermieden, dass diese zurücklaufen, bzw. ist ein einfaches Auffangen der Reinigungsmittel möglich. In order to achieve particularly good accessibility of the combustion chamber and flame tube, it can be provided that the flame tube can be pivoted by 15 ° to 165 °, in particular by up to 120 °, and / or that the flame tube has a longitudinal axis of the flame tube, the angle between central The longitudinal axis and the longitudinal axis of the flame tube in the inclined orientation is 15 ° to 165 °, in particular up to 120 °. In this way, when cleaning with liquid cleaning agents, it is avoided that these run back, and the cleaning agents can be easily collected.
Um die Befüllung der Brennkammer und die Reinigung von Brennkammer und Flammrohr zu vereinfachen kann vorgesehen sein, dass das Flammrohr in der geneigten Ausrichtung feststellbar ist und/oder dass sich das Flammrohr aufgrund der Gewichtsverteilung im verschwenkbaren Teil in der geneigten Ausrichtung stabilisiert. In order to simplify the filling of the combustion chamber and the cleaning of the combustion chamber and flame tube, it can be provided that the flame tube can be fixed in the inclined orientation and / or that the flame tube stabilizes in the inclined orientation due to the weight distribution in the pivotable part.
Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass sich das Flammrohr in einer Ausrichtung von ca. 90° stabilisiert. Für die Verwendung flüssiger Reinigungsmittel kann das Flammrohr über 90° hinaus verschwenkt werden. Dadurch kann vermieden werden, dass Bauteile, die gegenüber Chemikalien empfindlich sind, insbesondere Metallbauteile, mit Chemikalien in Kontakt kommen. It can be provided, for example, that the flame tube stabilizes in an orientation of approximately 90 °. The flame tube can be swiveled over 90 ° to use liquid cleaning agents. This can prevent components that are sensitive to chemicals, in particular metal components, from coming into contact with chemicals.
Das Verkippen des Flammrohrs wird vereinfacht, wenn zwischen Flammöffnung und Flammrohr ein Flammenführungselement, insbesondere wie zuvor beschrieben, angeordnet ist, wobei das Flammenführungselement zur Brennkammer und zum Flammrohr geöffnet ist und an die Flammöffnung anschließend anordenbar ist. Konstruktiv besonders vorteilhaft ist eine Ausbildung des Flammenführungselements, wobei das Flammenführungselement im an die Flammöffnung angrenzenden Bereich sich, insbesondere zunächst konisch, vorzugsweise im weiteren Verlauf hyperbelförmig, verjüngend ausgebildet ist und im in das Flammrohr ragenden oberen Bereich einen konstanten Durchmesser aufweist. Das Flammenführungselement stellt eine mechanisch vorteilhafte Möglichkeit dar, das Flammrohr und die Brennkammer so zu verbinden, dass eine Beschädigung beim Verkippen vermieden werden kann. The tilting of the flame tube is simplified if a flame guide element, in particular as described above, is arranged between the flame opening and the flame tube, the flame guide element being open to the combustion chamber and to the flame tube and being able to be arranged next to the flame opening. A design of the flame guide element is particularly advantageous in terms of construction, the flame guide element tapering in the area adjoining the flame opening, in particular initially conical, preferably hyperbolic in the further course, and having a constant diameter in the upper area protruding into the flame tube. The flame guide element represents a mechanically advantageous possibility of connecting the flame tube and the combustion chamber in such a way that damage when tilting can be avoided.
Die Effizienz der Vorrichtung kann verbessert werden, wenn der Anschluss zwischen Flammöffnung und Flammenführungselement im Wesentlichen luftdicht ausgebildet ist, also wenn zwischen Brennkammer und Flammenführungselement ein im Wesentlichen luftdichter Abschluss besteht. Dazu kann vorgesehen sein, dass in Verlängerung der Brennkammerwandung ein Ring aufgesetzt ist und das Flammenführungselement im unteren Endbereich in Form eines Konus bzw. eines Kegelstumpfes ausgebildet ist. Der auf der Brennkammer aufgesetzte Ring und der konische untere Endbereich des Flammenführungselements wirken dabei so zusammen, dass eine Zentrierung des Flammenführungselements und damit des Flammrohrs über der Brennkammer erfolgt. The efficiency of the device can be improved if the connection between the flame opening and the flame guide element is designed to be essentially airtight, that is to say if there is an essentially airtight seal between the combustion chamber and the flame guide element. For this purpose, it can be provided that a ring is placed in the extension of the combustion chamber wall and the flame guide element is designed in the form of a cone or a truncated cone in the lower end region. The ring placed on the combustion chamber and the conical lower end region of the flame guide element work together in such a way that the flame guide element and thus the flame tube are centered above the combustion chamber.
Die Aufhängung kann derart ausgebildet sein, dass das Flammrohr entlang der Längsachse reversibel verschiebbar bzw. anhebbar ist, und um eine, senkrecht zur Längsachse angeordnete, insbesondere horizontale, Drehachse verschwenkbar ist. Wenn ein geringer Abstand zwischen Flammöffnung und Flammrohr vorgesehen ist, oder wenn ein an die Flammöffnung anschließendes und in das Flammrohr ragendes Flammenführungselement vorgesehen ist, kann so vor der Schwenkbewegung das Flammrohr angehoben werden, um die Schwenkbewegung zu erleichtern und eine Beschädigung des Flammrohrs zu vermeiden. The suspension can be designed in such a way that the flame tube can be reversibly displaced or raised along the longitudinal axis and can be pivoted about an axis of rotation arranged perpendicular to the longitudinal axis, in particular a horizontal axis. If a small distance is provided between the flame opening and the flame tube, or if a flame guide element is provided that adjoins the flame opening and protrudes into the flame tube, the flame tube can be raised before the pivoting movement in order to facilitate the pivoting movement and avoid damage to the flame tube.
Die Effizienz der Vorrichtung kann weiter verbessert werden, wenn das Flammenführungselement in das Flammrohr ragend angeordnet ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass das Flammenführungselement im Inneren des Flammrohr parallel zur Innenwandung des Flammrohrs angeordnet ist. Wenn das Flammenführungselement zumindest 3 cm in das Flammrohr ragt, können Ablagerungen am Flammrohr besonders effektiv vermieden werden. Dadurch kann die Effizienz der Lichterzeugung gesteigert werden. Besonders deutlich wird dieser Effekt, wenn das Flammenführungselement 4 cm bis 10 cm in das Flammrohr ragt. The efficiency of the device can be further improved if the flame guide element is arranged so as to protrude into the flame tube, it being provided in particular that the flame guide element is arranged in the interior of the flame tube parallel to the inner wall of the flame tube. If the flame guide element protrudes at least 3 cm into the flame tube, deposits on the flame tube can be avoided particularly effectively. This can increase the efficiency of light generation. This effect becomes particularly clear when the flame guide element protrudes 4 cm to 10 cm into the flame tube.
Eine Verschmutzung des Flammrohrs durch Ablagerungen von Verbrennungsrückständen kann besonders gut vermieden werden, wenn zwischen der Innenwandung des Flammrohrs und dem Flammenführungselement ein, insbesondere hohlzylinderförmiger, Strömungsdurchlass zur Zufuhr von Umgebungsluft, insbesondere von Tertiärluft, in das Flammrohr ausgebildet ist. Soiling of the flame tube by deposits of combustion residues can be avoided particularly well if an, in particular hollow cylindrical, flow passage for supplying ambient air, in particular tertiary air, is formed into the flame tube between the inner wall of the flame tube and the flame guide element.
Um eine Beschädigung des Flammrohr während des Verschwenkens zu vermeiden, kann zwischen der Innenwandung des Flammrohrs und dem Flammenführungselement ein Befestigungselement zur Befestigung des Flammenführungselements am Flammrohr angeordnet sein, das derart ausgebildet ist, dass das Flammenführungselement mit dem Flammrohr verschwenkbar ist. Die Reinigung des Flammrohrs wird erleichtert, wenn das Flammenführungselement in verschwenkter Position vom Flammrohr abnehmbar ist. In order to avoid damage to the flame tube during the pivoting, a fastening element for fastening the flame guide element to the flame tube can be arranged between the inner wall of the flame tube and the flame guide element, which is designed such that the flame guide element with the Flame tube is pivotable. The cleaning of the flame tube is made easier if the flame guide element can be removed from the flame tube in a pivoted position.
Um das Verschwenken des Flammrohrs zu vereinfachen kann vorgesehen sein, dass die Drehachse im Schwerpunkt des verschwenkbaren Bereichs angeordnet ist, insbesondere im Schwerpunkt der Anordnung aus Flammrohr, Flammenführungselement, und ggf. eines Berührungsschutzes, angeordnet ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Drehachse in einem Bereich von 35 % bis 75 % der Flöhe des Flammrohrs von der Flammöffnung aus angeordnet ist. Ein Berührungsschutz, beispielsweise ein Schutzgitter, kann um das Flammrohr herum angeordnet werden, um zu vermeiden, dass sich eine Person an der heißen Außenwandung des Flammrohrs verbrennt. In order to simplify the pivoting of the flame tube, provision can be made for the axis of rotation to be arranged in the center of gravity of the pivotable area, in particular in the center of gravity of the arrangement of the flame tube, flame guide element and, if applicable, a contact guard, with particular provision for the axis of rotation in is located in a range of 35% to 75% of the fleas of the flame tube from the flame opening. A touch guard, for example a protective grille, can be arranged around the flame tube in order to prevent a person from being burned on the hot outer wall of the flame tube.
Um das Verschwenken des Flammrohrs weiter zu vereinfachen, können Federn und/oder Exzenterscheiben vorgesehen sein, die derart angeordnet sind, dass das Flammrohr in die geneigte Position gezogen bzw. gehoben wird. In order to further simplify the pivoting of the flame tube, springs and / or eccentric disks can be provided, which are arranged in such a way that the flame tube is pulled or lifted into the inclined position.
In einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Verbrennen fester Brennstoffe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 21. In a third aspect, the invention relates to a device for burning solid fuels according to the preamble of claim 21.
Für die Steuerung einer Vorrichtung zum Verbrennen fester Brennstoffe ist eine Regulierung der Luftzufuhr notwendig. Dies kann mechanisch durch das Verstellen von dafür vorgesehenen Klappen erfolgen. Um den die Verbrennungsqualität zu erhöhen ist jedoch eine erhöhte Luftzufuhr notwendig, die insbesondere schnell und flexibel anpassbar ist. Diese kann beispielsweise durch den Einbau von Ventilatoren erzielt werden. Allerdings ist dadurch bei Vorrichtungen aus dem Stand der Technik eine externe Energiezufuhr nötig, sodass ein Einsatz nur in Bereichen möglich ist, in denen eine externe Stromquelle zur Verfügung steht. Bekannt sind weiters Vorrichtungen, die einen aufladbaren Energiespeicher aufweisen. Dadurch kann die Primärluftzufuhr unabhängig vom Standort durch Ventilatoren geregelt werden. Aufgrund der begrenzten Kapazität der Energiespeicher ist bei bekannten Geräten spätestens nach 10 Stunden Brenndauer ein erneutes Aufladen erforderlich. Ohne Aufladung des Energiespeichers kann nur eine ungenügende Primärluftzufuhr erfolgen, die mit einer schlechten Verbrennungsqualität einhergeht. To control a device for burning solid fuels, it is necessary to regulate the air supply. This can be done mechanically by adjusting the flaps provided for this purpose. In order to increase the combustion quality, however, an increased air supply is necessary, which in particular can be adapted quickly and flexibly. This can be achieved, for example, by installing fans. However, this means that devices from the prior art require an external power supply, so that use is only possible in areas in which an external power source is available. Devices are also known which have a chargeable energy store. This means that the primary air supply can be regulated by fans regardless of the location. Due to the limited capacity of the energy storage devices, known devices have to be recharged after a burning time of 10 hours at the latest. Without charging the energy store, there can only be an insufficient supply of primary air, which is associated with poor combustion quality.
Aufgabe des dritten Aspekts der Erfindung ist es daher eine Vorrichtung zum Verbrennen fester Brennstoffe bereitzustellen, die unabhängig vom Standort ist und über einen längeren Zeitraum mit hoher Effizienz in Bezug auf die Energieerzeugung, insbesondere auf die Wärme- und Lichterzeugung, betrieben werden kann. The object of the third aspect of the invention is therefore to provide a device for burning solid fuels that is independent of the location and has a can be operated for a longer period of time with high efficiency in relation to the generation of energy, in particular the generation of heat and light.
Diese Aufgabe wird gelöst mit dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 21 . This object is achieved with the characterizing feature of claim 21.
Für eine Vorrichtung zum Verbrennen fester Brennstoffe, insbesondere eine Vorrichtung nach dem ersten und/oder zweiten Aspekt der Erfindung, umfassend eine mit einem festen Brennstoff befüllbare Brennkammer, wobei die Brennkammer einen Boden zur Auflage des Brennstoffs aufweist, wobei die Brennkammer eine seitliche Brennkammerwandung aufweist, und wobei die Brennkammer eine dem Boden gegenüberliegende Flammöffnung aufweist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass an der der Brennkammer abgewandten Außenseite der Brennkammerwandung zumindest ein Seebeck-Element zur Stromerzeugung vorgesehen ist. For a device for burning solid fuels, in particular a device according to the first and / or second aspect of the invention, comprising a combustion chamber that can be filled with a solid fuel, the combustion chamber having a base for supporting the fuel, the combustion chamber having a lateral combustion chamber wall, and wherein the combustion chamber has a flame opening opposite the bottom, it is provided according to the invention that at least one Seebeck element for generating electricity is provided on the outside of the combustion chamber wall facing away from the combustion chamber.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung kann die in der Brennkammer erzeugte Energie wesentlich effizienter genutzt werden, und in Form einer Stromquelle zur Verfügung gestellt werden. Beispielsweise kann der erzeugte Strom zum Betrieb eines Ventilators genutzt werden, der die Primärluftzufuhr erhöht. Damit kann die Effizienz der Vorrichtung langfristig erhalten werden. Die Vorrichtung kann dabei unabhängig von extern zugeführter Stromenergie, also netzautark, betrieben werden. Damit ist ein längerfristiger Einsatz von Vorrichtungen mit gezielter Luftführung ohne zusätzliches Aufladen, also ohne zusätzlichen Wartungsaufwand, auch an Standorten möglich, die nicht über einen Stromanschluss verfügen. Für die effiziente Funktion der Vorrichtung ist die Zufuhr des Brennstoffs ausreichend. With the arrangement according to the invention, the energy generated in the combustion chamber can be used much more efficiently and made available in the form of a power source. For example, the electricity generated can be used to operate a fan that increases the primary air supply. The efficiency of the device can thus be maintained in the long term. The device can be operated independently of externally supplied electricity, that is to say autonomous from the network. This means that longer-term use of devices with targeted air flow without additional charging, i.e. without additional maintenance, is also possible at locations that do not have a power connection. The supply of fuel is sufficient for the device to function efficiently.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich durch die folgenden Merkmale: Advantageous configurations result from the following features:
Um bei Vorrichtungen mit einer doppelwandigen Brennkammerwandung einen besonders guten Wärmetransport zwischen Brennkammer und Seebeck-Element zu erreichen, kann im Bereich des Seebeck-Elements ein Wärmeleitelement, z.B. aus Aluminium, in der Brennkammerwandung, bzw. zwischen innerer und äußerer Brennkammerwandung, vorgesehen sein. Besonders effizient kann die in der Brennkammer entstehende Energie genutzt werden, wenn die Brennkammerwandung zumindest in einem Teilbereich eben ausgebildet ist, wobei das Seebeck-Element parallel zu diesem ebenen Teilbereich angeordnet ist. In order to achieve particularly good heat transport between the combustion chamber and the Seebeck element in devices with a double-walled combustion chamber wall, a heat conducting element, e.g. made of aluminum, can be provided in the combustion chamber wall or between the inner and outer combustion chamber wall in the area of the Seebeck element. The energy generated in the combustion chamber can be used particularly efficiently if the combustion chamber wall is designed to be flat at least in a partial area, the Seebeck element being arranged parallel to this flat partial area.
Auch können zumindest zwei Seebeck-Elemente vorgesehen sein, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass die Seebeck-Elemente parallel zu jeweils einem ebenen Teilbereich der Brennkammerwandung angeordnet sind. At least two Seebeck elements can also be provided, it being possible in particular for the Seebeck elements to be arranged parallel to a flat partial area of the combustion chamber wall.
Vorzugsweise sind die Seebeck-Elemente mit einem Abstand zueinander angeordnet. Die Wärmeaufnahme und die Kühlung der Seebeck-Elemente wird dadurch vereinfacht, sodass ein möglichst großer Temperaturunterschied zwischen der der Brennkammer zugewandten Innenseite der Seebeck-Elemente und der der Brennkammer abgewandten Außenseite der Seebeck-Elemente erzielt werden kann, der die Stromerzeugung im Seebeck-Element besonders effizient macht. The Seebeck elements are preferably arranged at a distance from one another. The heat absorption and cooling of the Seebeck elements is simplified so that the greatest possible temperature difference can be achieved between the inside of the Seebeck elements facing the combustion chamber and the outside of the Seebeck elements facing away from the combustion chamber, which is particularly important for the generation of electricity in the Seebeck element efficient.
Dabei ist eine Anordnung vorteilhaft, wobei Teilbereiche, an denen ein Seebeck-Element angeordnet ist, durch zumindest einen weiteren, gegebenenfalls ebenfalls ebenen, Teilbereich voneinander beabstandet sind. Weiters ist es möglich, dass zwei oder mehr Seebeck-Elemente von einander beabstandet parallel zu demselben ebenen Teilbereich angeordnet sind. In this case, an arrangement is advantageous in which sub-areas on which a Seebeck element is arranged are spaced apart from one another by at least one further, possibly also flat, sub-area. Furthermore, it is possible for two or more Seebeck elements to be arranged at a distance from one another, parallel to the same flat partial area.
Konstruktiv vorteilhaft ist es, wenn die Brennkammerwandung zumindest 5, insbesondere 6 bis 8, aneinander angrenzende ebene Teilbereiche aufweist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Brennkammer im Querschnitt die Form eines, vorzugsweise regelmäßigen, Vielecks aufweist. It is structurally advantageous if the combustion chamber wall has at least 5, in particular 6 to 8, flat partial areas adjoining one another, provision being made in particular that the combustion chamber has the shape of a, preferably regular, polygon in cross section.
Besonders effizient ist die Stromerzeugung, wenn ein Seebeck-Element auf der Höhe der Brennkammer angeordnet ist, in der sich die oberste Brennstoffschicht befindet. Da sich diese Höhe mit zunehmender Brenndauer dem Boden der Brennkammer nähert, ist eine Verteilung der Seebeck-Elemente auf unterschiedlichen Höhen von Vorteil. Insbesondere kann bei einer Anordnung knapp oberhalb des Boden, insbesondere 1 cm bis 15 cm oberhalb des Bodens, eine besonders effiziente Energieerzeugung erfolgen, da in diesem Bereich der Abbrand des festen Kohlenstoffanteils erfolgt, bei dem besonders hohe Temperaturen erreicht werden. Power generation is particularly efficient if a Seebeck element is arranged at the same level as the combustion chamber in which the top fuel layer is located. Since this height approaches the floor of the combustion chamber with increasing burning time, it is advantageous to distribute the Seebeck elements at different heights. In particular, in the case of an arrangement just above the floor, in particular 1 cm to 15 cm above the floor, particularly efficient energy generation can take place, since the solid carbon fraction is burned off in this area, at which particularly high temperatures are reached.
Um die Energieerzeugung einfach regulieren zu können, kann der Boden der Brennkammer in mindestens zwei unterschiedlichen Ebenen mit unterschiedlichem Abstand zur Flammöffnung derart anordenbar sein, dass das Volumen der Brennkammer einstellbar ist. Die Vorrichtung verfügt daher über eine variable Brennkammergeometrie. Die Brennkammer arbeitet besonders effizient, wenn das Brennstoffvolumen auf das Brennkammervolumen abgestimmt ist, da die Sekundärluftzufuhr an geeigneter Stelle erfolgen kann. Dazu kann vor dem Einfüllen des Brennstoffs der Rost in der gewünschten Ebene angeordnet werden. Das Brennstoffvolumen bestimmt die Brenndauer und sollte daher anhand der jeweils gewünschten Brenndauer gewählt werden. Durch die Anpassung des Brennkammervolumens bleibt der Wirkungsgrad der Seebeck-Elemente und der Vorrichtung erhalten, auch wenn nur eine geringe Brennstoffmenge für eine kurze Brenndauer verwendet wird. In order to be able to regulate the energy production easily, the floor of the combustion chamber can be in at least two different levels with different The distance to the flame opening can be arranged in such a way that the volume of the combustion chamber is adjustable. The device therefore has a variable combustion chamber geometry. The combustion chamber works particularly efficiently when the fuel volume is matched to the combustion chamber volume, since the secondary air can be supplied at a suitable point. For this purpose, the grate can be arranged in the desired level before the fuel is filled. The fuel volume determines the burning time and should therefore be selected based on the desired burning time. By adapting the combustion chamber volume, the efficiency of the Seebeck elements and the device is retained, even if only a small amount of fuel is used for a short combustion period.
Um eine besonders effiziente Stromerzeugung zu erreichen, kann eine Kühlung des Seebeck-Elements durch geregelte Luftströmung ermöglicht sein, wobei ein Kühlungsventilator zur Erzeugung der Luftströmung vorgesehen ist. Der im Seebeck- Element erzeugte Strom wird größer je größer die Temperaturunterschiede zwischen beiden Seiten des Seebeck-Elements sind. Durch die Kühlung kann diese Temperaturdifferenz vergrößert werden und damit die Effizienz der Stromerzeugung. In order to achieve particularly efficient power generation, the Seebeck element can be cooled by a regulated air flow, a cooling fan being provided for generating the air flow. The current generated in the Seebeck element increases the greater the temperature differences between the two sides of the Seebeck element. The cooling can increase this temperature difference and thus the efficiency of power generation.
Besonders effizient kann die Stromerzeugung erfolgen, wenn an der der Brennkammer gegenüberliegenden Außenseite des Seebeck-Elements eine Kühlung, insbesondere ein Lamellenkörper, zum Beispiel aus Aluminium, oder ein Flüssigkeitskühler, angeordnet ist. Electricity can be generated particularly efficiently if a cooling system, in particular a lamellar body, for example made of aluminum, or a liquid cooler, is arranged on the outer side of the Seebeck element opposite the combustion chamber.
Es kann vorgesehen sein, dass die Kühlung manuell reguliert werden kann und/oder dass die Kühlung dauerhaft mit maximaler Leistung betrieben wird, um einen möglichst großen Temperaturunterschied zu ermöglichen. Dadurch kann besonders viel Strom erzeugt werden. It can be provided that the cooling can be regulated manually and / or that the cooling is operated continuously at maximum power in order to enable the greatest possible temperature difference. This enables a particularly large amount of electricity to be generated.
Um die Effizienz der Vorrichtung zu Beginn der Betriebsdauer, insbesondere während der ersten 20 Minuten, zu verbessern, kann eine interne Regelungseinheit vorgesehen sein, wobei zumindest ein interner Temperatursensor am Seebeck-Element vorgesehen ist, und wobei die interne Regelungseinheit geeignet ist, anhand der am internen Temperatursensor gemessenen Temperatur und eines festgelegten internen Wunschtemperaturbereichs, die Kühlung, insbesondere die Drehzahl des Kühlungsventilators, derart zu regulieren, dass eine interne Wunschtemperatur am Seebeck-Element erzielt wird. Dadurch kann vermieden werden, dass durch die Stromerzeugung so viel Energie abgezogen wird, dass sich die Verbrennungsqualität verschlechtert, oder dass es zu einer Überhitzung kommt. Dies könnte beispielsweise der Fall sein, falls die Kühlung des Seebeck-Elements manuell zu spät eingeschaltet wird. In order to improve the efficiency of the device at the beginning of the operating period, in particular during the first 20 minutes, an internal control unit can be provided, with at least one internal temperature sensor being provided on the Seebeck element, and with the internal control unit being suitable based on the internal temperature sensor measured temperature and a specified internal desired temperature range to regulate the cooling, in particular the speed of the cooling fan, in such a way that an internal desired temperature is achieved on the Seebeck element. This can avoid that so much energy is drawn off by the power generation that the combustion quality is reduced deteriorates or overheating occurs. This could be the case, for example, if the cooling of the Seebeck element is switched on manually too late.
Um die in der Brennkammer erzeugte Energie noch besser nutzen zu können, kann eine Abluft der Kühlung als Warmluftgebläse nutzbar sein. Dadurch wird der Nutzungsgrad der Wärmeerzeugung weiter erhöht. In order to be able to use the energy generated in the combustion chamber even better, exhaust air from the cooling system can be used as a hot air blower. This further increases the efficiency of the heat generation.
Es kann vorgesehen sein, dass eine Regelungseinheit zur Regulierung der Luftzufuhr vorgesehen ist, die eine einfache Anpassung der Abbrandgeschwindigkeit in der Vorrichtung ermöglicht, um eine gewünschte Umgebungstemperatur zu erzielen. Beispielsweise kann eine Regulierung der Zufuhr der Primärluft, insbesondere durch Regulierung eines dafür vorgesehenen Ventilators, erfolgen. Damit kann die Primärluftzufuhr im Vergleich zur ungeregelten Zufuhr erhöht werden. Zusätzlich kann eine Primärluftklappe zur Regulierung der Primärluftzufuhr vorgesehen sein. Dies ermöglicht die Reduktion der Primärluft im Vergleich zur ungeregelten Primärluftzufuhr. Dadurch kann die Luftzufuhr in die Brennkammer unterbrochen werden, beispielsweise wenn die Verbrennung in der Brennkammer heruntergefahren oder gestoppt werden soll. Dadurch wird die Sicherheit bei Betrieb der Vorrichtung erhöht, da beispielsweise bei einem Umfallen der Vorrichtung ein Stoppen der Verbrennung in der Brennkammer ermöglicht wird. Provision can be made for a control unit to be provided for regulating the air supply, which allows the burn rate to be easily adjusted in the device in order to achieve a desired ambient temperature. For example, the supply of primary air can be regulated, in particular by regulating a fan provided for this purpose. This means that the primary air supply can be increased compared to the unregulated supply. In addition, a primary air flap can be provided to regulate the primary air supply. This enables the reduction of the primary air compared to the unregulated primary air supply. As a result, the air supply into the combustion chamber can be interrupted, for example if the combustion in the combustion chamber is to be shut down or stopped. This increases the safety during operation of the device, since, for example, if the device falls over, it is possible to stop the combustion in the combustion chamber.
Gegebenfalls kann auch ein Regulierung der Zufuhr einer Sekundär- und/oder Teritiärluft durch Ventilatoren erfolgen. If necessary, the supply of secondary and / or tertiary air can also be regulated by fans.
Weiters kann zur Anpassung an die gewünschte Umgebungstemperatur vorgesehen sein, dass die Regulierungseinheit das Warmluftgebläse reguliert, um die gewünschte Umgebungstemperatur zu erreichen. Vorzugsweise ist zum Betrieb der Regelungseinheit bzw. Steuerungseinheit der durch das Seebeck-Element erzeugbare Strom nutzbar. Auf diese Weise kann die Vorrichtung besonders effizient und gleichzeitig netzautark, das heißt ohne jede externe Stromzufuhr, betrieben werden. Die Regulierungseinheit kann auch als interne Regulierungseinheit dienen. Furthermore, in order to adapt to the desired ambient temperature, it can be provided that the regulating unit regulates the warm air fan in order to achieve the desired ambient temperature. The current that can be generated by the Seebeck element can preferably be used to operate the regulating unit or control unit. In this way, the device can be operated particularly efficiently and at the same time independently of the network, that is to say without any external power supply. The regulation unit can also serve as an internal regulation unit.
Um die Wunschtemperatur zu erreichen kann beispielsweise die Luftzufuhr der Primärluft reguliert werden, indem die Drehzahl des Ventilators und/oder die Stellung einer Primärluftklappe verändert wird, und gegebenenfalls kann das Warmluftgebläse reguliert werden, um eine wünschte Temperatur zu erreichen. Die Regulierung der Vorrichtung kann auch derart vorgenommen werden, dass eine gewünschte Lichtabgabe erfolgt. Dazu können insbesondere eine Primärluftklappe und Ventilatoren zur Zufuhr einer Primärluft, Sekundärluft und/oder Tertiärluft entsprechend angepasst werden. In order to achieve the desired temperature, for example, the air supply of the primary air can be regulated by changing the speed of the fan and / or the position of a primary air flap, and if necessary the warm air fan can be regulated in order to achieve a desired temperature. The device can also be regulated in such a way that a desired output of light takes place. For this purpose, in particular a primary air flap and fans for supplying primary air, secondary air and / or tertiary air can be adapted accordingly.
Um eine Vernetzung der Vorrichtung zu ermöglichen, können Kommunikationsmittel zur Übermittlung und zum Empfang von Informationen, insbesondere Informationen zu Betriebsparametern der Vorrichtung, zu Temperatur- und/oder Wetterdaten, vorgesehen sein. Als Betriebsparameter der Vorrichtung können beispielsweise die Stellung einer Klappe zur Primärluftzufuhr, die Einstellungen des Warmluftgebläses und/oder der Ventilatoren, also z.B. die Drehzahl des Ventilators zur Primärluftzufuhr, die Drehzahl von Ventilatoren zur Sekundär- oder Tertiärluftzufuhr, oder auch die Drehzahl des Kühlungsventilators übermittelt werden. Die Kommunikationsmittel sind vorzugsweise derart mit dem Seebeck-Element verbunden sind, dass sie mit dem im Seebeck-Element erzeugten Strom betrieben werden können. Dabei kann zwischen Seebeck-Element und Kommunikationsmitteln ein Akku zwischengeschaltet sein, um eine Belastung der Bauteile durch wechselnde Stromspannung zu vermeiden. Als Kommunikationsmittel können insbesondere Bluetooth und/oder WLan- Schnittstellen vorgesehen sein. In order to enable networking of the device, communication means for transmitting and receiving information, in particular information on operating parameters of the device, on temperature and / or weather data, can be provided. For example, the position of a flap for the primary air supply, the settings of the warm air blower and / or the fans, e.g. the speed of the fan for the primary air supply, the speed of the fans for the secondary or tertiary air supply, or the speed of the cooling fan can be transmitted as operating parameters of the device . The communication means are preferably connected to the Seebeck element in such a way that they can be operated with the electricity generated in the Seebeck element. A rechargeable battery can be interposed between the Seebeck element and the means of communication in order to avoid stressing the components from alternating voltage. In particular, Bluetooth and / or WiFi interfaces can be provided as communication means.
Um eine zentrale Steuerung der Vorrichtung zu ermöglichen, können die Kommunikationsmittel derart mit der Regelungseinheit verbunden sein, dass anhand der Informationen eine Regulierung der Vorrichtung ermöglicht ist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass Temperaturmesswerte von zumindest einem Temperatursensor übermittelbar sind, wobei anhand der Messwerte die Vorrichtung durch die Regelungseinheit derart regulierbar ist, dass der gemessene Temperaturmesswert in einem festgelegten Wunschtemperaturbereich liegt. Auf diese Weise kann eine automatische Anpassung der Betriebsparameter der Vorrichtung zur Erzielung der gewünschte Umgebungstemperatur erfolgen. In order to enable central control of the device, the communication means can be connected to the control unit in such a way that the information can be used to regulate the device, whereby it is preferably provided that temperature measurement values can be transmitted from at least one temperature sensor, the device being based on the measurement values can be regulated by the control unit in such a way that the measured temperature value is in a specified desired temperature range. In this way, the operating parameters of the device can be automatically adapted to achieve the desired ambient temperature.
Wenn also an einem Sensor die gemessene Temperatur unter der gewünschten Temperatur liegt, so kann die Verbrennung in der Vorrichtung beschleunigt werden, indem die Primärluftzufuhr, und gegebenenfalls die Sekundärluftzufuhr und/oder Tertiärluftzufuhr angepasst werden. Weiters kann, wenn vorhanden, auch das Warmluftgebläse hochreguliert werden. Ebenso kann die Verbrennung gedrosselt werden, wenn der gemessene Temperaturwert über dem gewünschten Wert liegt, bzw. wenn ein Warmluftgebläse vorgesehen ist, kann dieses herunterreguliert werden. Zusätzlich zur Temperaturmessung können auch weitere Parameter, beispielsweise Messwerte von Windmessern und/oder Daten von Wetterstationen, zur Regulierung herangezogen werden. If the measured temperature at a sensor is below the desired temperature, the combustion in the device can be accelerated by adapting the primary air supply and, if necessary, the secondary air supply and / or tertiary air supply. Furthermore, the warm air fan can also be adjusted upwards, if available. The combustion can also be throttled if the measured temperature value is above the desired value, or if a hot air fan is provided, this can be regulated down. In addition to the temperature measurement, other parameters, for example measured values from wind gauges and / or data from weather stations, can also be used for regulation.
Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass als Standardeinstellung eine geringe Windgeschwindigkeit hinterlegt ist. Wenn die Vorrichtung an einem windstillen Ort aufgestellt ist, so wird die Drehzahl des Ventilators zur Primärluftzufuhr im Vergleich zur Standardeinstellung geringfügig erhöht. Ist die Vorrichtung jedoch einer im Vergleich zur Standardeinstellung höheren Windgeschwindigkeit ausgesetzt, so wird die Drehzahl des Ventilators zur Primärluftzufuhr entsprechend angepasst. It can be provided, for example, that a low wind speed is stored as the standard setting. If the device is set up in a place with no wind, the speed of the fan for the primary air supply is slightly increased compared to the standard setting. However, if the device is exposed to a higher wind speed than the standard setting, the speed of the fan for the primary air supply is adjusted accordingly.
Die Vorrichtung kann mit einer Regelungszentrale verbunden sein. Als Regelungszentrale kann beispielsweise ein Computer oder ein Smartphone vorgesehen sein. The device can be connected to a control center. A computer or a smartphone, for example, can be provided as the control center.
Die Regelungszentrale weist eine Benutzeroberfläche auf, die verschiedene Einstellungsmöglichkeiten bietet. The control center has a user interface that offers various setting options.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass für die Vorrichtung die Standardeinstellung der Windgeschwindigkeit verändert werden kann, je nach dem, ob die Vorrichtung an einem Wind geschützten, oder einem windigen Ort steht. Auch eine Anpassung der gewünschten Temperatur kann möglich sein, wobei sowohl die standardmäßig hinterlegte Wunschtemperatur, als auch die aktuelle Wunschtemperatur angepasst werden können. Zudem ist eine direkte Steuerung der Betriebsparameter der Vorrichtung über die Regelungszentrale möglich. For example, it can be provided that the standard setting of the wind speed can be changed for the device, depending on whether the device is in a sheltered location or in a windy location. It is also possible to adjust the desired temperature, whereby both the desired temperature stored as standard and the current desired temperature can be adjusted. In addition, the operating parameters of the device can be controlled directly via the control center.
Wenn für ein Gebiet, beispielsweise eine Terrasse mehrere Vorrichtungen vorgesehen sind, so können diese Vorrichtungen mit der Regelungszentrale verbunden werden. Alternativ oder zusätzlich können auch mehrere Vorrichtungen direkt miteinander verbunden werden, oder eine der Vorrichtungen kann als Regelungszentrale fungieren. If several devices are provided for an area, for example a terrace, these devices can be connected to the control center. Alternatively or additionally, several devices can also be connected directly to one another, or one of the devices can function as a control center.
Die Regelungszentrale kann dann eine gemeinsame Steuerung der Vorrichtungen ermöglichen. Wenn die entsprechenden Informationen hinterlegt sind, so kann bei der Regelung der Betriebsparameter automatisch unterschieden werden, welche der Vorrichtungen an windgeschützten und welche an ausgesetzten Orten aufgestellt sind. Wird dann eine erhöhte Windgeschwindigkeit gemessen, so erfolgt eine Anpassung der Betriebsparameter abhängig vom Standort, wobei an stark ausgesetzten Vorrichtungen eine stärkere Anpassung vorgenommen wird, als an leicht ausgesetzten und an windstillen Standorten gar keine Anpassung erfolgt. Um in einem bestimmten zu wärmenden Bereich, beispielsweise in einem Gastgarten eine gewünschte Temperatur zu erhalten, kann vorgesehen sein, dass der Regelungseinheit oder einer Regelungszentrale Temperaturmesswerte eines oder mehrerer Temperatursensoren übermittelbar sind, und durch die Regelungseinheit oder die Regelungszentrale anhand der Messwerte die Luftzufuhr und/oder das Warmluftgebläse der Vorrichtungen derart regulierbar sind, dass an der Mehrzahl, vorzugsweise an allen, Temperatursensoren der gemessene Temperaturmesswert in einem festgelegten Wunschtemperaturbereich liegt. The control center can then enable joint control of the devices. If the corresponding information is stored, it can be automatically differentiated when regulating the operating parameters which of the devices are set up in sheltered locations and which are set up in exposed locations. If an increased wind speed is then measured, the operating parameters are adjusted depending on the location, with a stronger adjustment being made to heavily exposed devices than to slightly exposed locations and no adjustment at all to locations with no wind. In order to obtain a desired temperature in a certain area to be heated, for example in a guest garden, it can be provided that the control unit or a control center can transmit temperature measurement values from one or more temperature sensors, and the control unit or the control center can use the measured values to determine the air supply and / or the hot air blower of the devices can be regulated in such a way that the measured temperature value at the majority, preferably at all, of the temperature sensors is in a specified desired temperature range.
Beispielsweise können zentral angeordnete Vorrichtung mit geringerer Leistung betrieben werden, als Vorrichtungen, die im Randbereich angeordnet sind. For example, centrally arranged devices can be operated with lower power than devices that are arranged in the edge region.
Um die Nutzung des erzeugten Stroms unabhängig von der aktuellen Stromerzeugung zu machen, kann ein Akku zur Speicherung des Stroms vorgesehen sein. Einerseits wird sofort bei Inbetriebnahme eine stabile Stromversorgung der Bauteile, die einen besonders energieeffizienten stromautarken Betrieb ermöglichen, bereitgestellt, also beispielsweise die Versorgung des Ventilators zur Primärluftzufuhr und der Kühlung, insbesondere des Kühlungsventilators, der Seebeck-Elemente. Dadurch kann die Haltbarkeit dieser Bauteile verbessert werden. Andererseits können weitere Funktionen mit der in der Brennkammer erzeugten Energie zur Verfügung gestellt werden. In order to make the use of the generated electricity independent of the current electricity generation, a rechargeable battery can be provided for storing the electricity. On the one hand, a stable power supply for the components, which enables particularly energy-efficient, self-sufficient operation, is provided immediately upon start-up, for example the supply of the fan for primary air supply and the cooling, in particular the cooling fan, of the Seebeck elements. This can improve the durability of these components. On the other hand, other functions can be made available with the energy generated in the combustion chamber.
Beispielsweise kann eine Absaugung für Asche betrieben werden. Überschüssiger Strom kann auch für andere Anwendungen zur Verfügung gestellt werden, wobei an der Vorrichtung beispielsweise ein oder mehrere USB-Ports oder Ql Lader vorgesehen sein kann. For example, an extraction system for ash can be operated. Excess power can also be made available for other applications, with one or more USB ports or QI chargers, for example, being provided on the device.
Weiters ist auch eine Vorrichtung erfindungsgemäß, die Merkmale nach dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder dem zweiten Aspekt der Erfindung und/oder dem dritten Aspekt der Erfindung aufweist. Furthermore, a device is also according to the invention which has features according to the first aspect of the invention and / or the second aspect of the invention and / or the third aspect of the invention.
Eine derartige Vorrichtung ist besonders energieeffizient und nachhaltig, da die Verbrennungsqualität verbessert wird, sodass weniger Schadstoffe in die Umwelt gelangen, gleichzeitig ist die Effizienz der Verbrennung in Bezug auf die Wärme- und Lichterzeugung gesteigert, wobei die Effizienz im Betrieb zudem länger erhalten bleibt und außerdem die entstandene Energie besser genutzt werden kann. Um eine energieeffiziente Nutzung einer Vorrichtung zur Verbrennung fester Brennstoffe zu ermöglichen, kann eine zentrale Steuerung, wie sie zum dritten Aspekt der Erfindung beschrieben ist, vorgesehen sein. Diese Möglichkeit der Anpassung an Umgebungsparametern kann auch bei bekannten Vorrichtungen eingesetzt werden, um die Effizienz zu erhöhen. Such a device is particularly energy-efficient and sustainable, since the combustion quality is improved so that fewer pollutants get into the environment, at the same time the efficiency of the combustion in terms of heat and light generation is increased, the efficiency in operation also being maintained longer and moreover the resulting energy can be better used. In order to enable an energy-efficient use of a device for burning solid fuels, a central control, as described for the third aspect of the invention, can be provided. This possibility of adapting to environmental parameters can also be used in known devices in order to increase efficiency.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist anhand der folgenden Zeichnungen ohne Einschränkung des allgemeinen erfinderischen Gedankens beispielhaft dargestellt. A particularly advantageous embodiment of the invention is shown by way of example on the basis of the following drawings without restricting the general inventive concept.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer beispielhaften Vorrichtung. 1 shows a schematic representation of a section of an exemplary device.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht einer beispielhaften Vorrichtung. 2 shows a schematic illustration of a side view of an exemplary device.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Vorrichtung mit verschwenktem Flammrohr. 3 shows a schematic representation of an exemplary device with a pivoted flame tube.
Fig. 4 a zeigt einen Querschnitt durch eine beispielhafte Vorrichtung. 4 a shows a cross section through an exemplary device.
Fig. 4 b zeigt eine Detailansicht des Flammenführungselements im Querschnitt. Fig. 4 b shows a detailed view of the flame guide element in cross section.
Fig. 4 c zeigt eine Detailansicht des Flammenführungselements in Seitenansicht. Fig. 4c shows a detailed view of the flame guide element in side view.
Fig. 4 d zeigt einen Aufsicht auf das Flammrohr von oben. Fig. 4d shows a plan view of the flame tube from above.
Fig. 5 a zeigt einen Querschnitt durch die Vorrichtung aus Fig. 4 a in Schrägansicht.FIG. 5 a shows a cross section through the device from FIG. 4 a in an oblique view.
Fig. 5 b zeigt eine Detailansicht des Flammenführungselements im Querschnitt. Fig. 5b shows a detailed view of the flame guide element in cross section.
Fig. 5 c zeigt eine Detailansicht des Flammenführungselements in Seitenansicht. Fig. 5c shows a detailed view of the flame guide element in side view.
Fig. 6 zeigt die Vorrichtung aus Fig. 4 a in Seitenansicht ohne Außenhülle. FIG. 6 shows the device from FIG. 4 a in a side view without an outer shell.
Fig. 7 a zeigt die Vorrichtung aus Fig. 4 a in einer weiteren Seitenansicht ohne Außenhülle. FIG. 7 a shows the device from FIG. 4 a in a further side view without an outer shell.
Fig. 7 b zeigt eine Aufsicht auf das Flammenführungselement von oben. Fig. 7b shows a plan view of the flame guide element from above.
Fig. 1 zeigt für eine beispielhafte Vorrichtung eine schematische Darstellung der Brennkammer 1 mit Boden 2, Brennkammerwandung 6 und Flammöffnung 4, wobei oberhalb der Flammöffnung 4 ein Flammrohr 10 angeordnet ist. Zwischen der Flammöffnung 4 und dem Flammrohr 10 ist ein Flammenführungselement 8 vorgesehen. Die Brennkammer 1 kann mit festen Brennstoffen, insbesondere mit Pellets befüllt werden, wobei die Pellets in Chargen in die Brennkammer 1 eingebracht werden können. 1 shows a schematic representation of the combustion chamber 1 with a base 2, combustion chamber wall 6 and flame opening 4 for an exemplary device, a flame tube 10 being arranged above the flame opening 4. A flame guide element 8 is provided between the flame opening 4 and the flame tube 10. The combustion chamber 1 can be filled with solid fuels, in particular with pellets, it being possible for the pellets to be introduced into the combustion chamber 1 in batches.
Für die Verbrennung der Brennstoffe in der Brennkammer 1 ist eine ausreichende Luftzufuhr notwendig. Für die Zufuhr der Primärluft 100 sind im Boden 2 der Brennkammer 1 Bodendurchlässe 3 ausgebildet, wobei in der dargestellten Ausführungsform als Boden 2 ein Rost vorgesehen ist. Die Zufuhr der Primärluft 100 kann durch den Ventilator 7 reguliert werden. Die Primärluft 100 unterstützt die Vergasung der Brennstoffe. A sufficient supply of air is necessary for the combustion of the fuels in the combustion chamber 1. For the supply of the primary air 100, bottom passages 3 are formed in the bottom 2 of the combustion chamber 1, a grate being provided as the bottom 2 in the embodiment shown. The supply of the primary air 100 can be regulated by the fan 7. The primary air 100 supports the gasification of the fuels.
Weiters sind für die Zufuhr einer Sekundärluft 200 im oberen Endbereich der Brennkammerwandung 6 Wanddurchlässe 5 vorgesehen. Dabei ist die Brennkammerwandung 6 doppelwandig ausgebildet. Die Wanddurchlässe 5 sind in der inneren Brennkammerwandung 6a angeordnet, die äußere Brennkammerwandung 6b weist an der Unterseite einen Lufteinlass auf. Die Sekundärluft 200 strömt zwischen innerer und äußerer Brennkammerwandung 6a, 6b nach oben und wird dabei durch die von der Brennkammer 1 abstrahlende Flitze vorgewärmt. Die Sekundärluft 200 dient zur Verbrennung der entstandenen gasförmigen Brennstoff-Anteile. Da keine vollständige Verbrennung stattfindet, verbleiben jedoch Rückstände, die mit der warmen Luft und der Flamme in das Flammenführungselement 8 aufsteigen und weiter in das Flammrohr 10 gelangen. Furthermore, wall passages 5 are provided for the supply of secondary air 200 in the upper end region of the combustion chamber wall 6. The combustion chamber wall 6 is double-walled. The wall passages 5 are arranged in the inner combustion chamber wall 6a, the outer combustion chamber wall 6b has an air inlet on the underside. The secondary air 200 flows upward between the inner and outer combustion chamber walls 6a, 6b and is preheated in the process by the fleece radiating from the combustion chamber 1. The secondary air 200 is used to burn the resulting gaseous fuel components. Since there is no complete combustion, however, residues remain, which rise with the warm air and the flame into the flame guide element 8 and continue into the flame tube 10.
Um die Verbrennungsqualität zu verbessern, ist zwischen Flammenführungselement 8 und Flammrohr 10 ein Strömungsdurchlass 9 ausgebildet. Der Strömungsdurchlass kann eine Durchlassbreite, insbesondere von 0,5 cm bis 5 cm, aufweisen und ist in der dargestellten Ausführungsform 1 ,8 cm breit. Durch den Strömungsdurchlass 9 erfolgt die Zufuhr einer Tertiärluft 300. Umgebungsluft gelangt von unten in den Strömungsdurchlass 9 und wird zusammen mit der aus dem Flammenführungselement 8 aufsteigenden warmen Luft nach oben gesaugt. Dabei bildet sich eine an der Innenwandung des Flammrohrs 10 anliegende, insbesondere laminare, Luftströmung aus. Die Unterbrechung des Ausbrandes an der vergleichsweise kühleren Innenwandung des Flammrohrs 10 und die Ablagerung von Verbrennungsrückständen wird so vermieden. In order to improve the combustion quality, a flow passage 9 is formed between the flame guide element 8 and the flame tube 10. The flow passage can have a passage width, in particular from 0.5 cm to 5 cm, and in the embodiment shown is 1.8 cm wide. Tertiary air 300 is supplied through the flow passage 9. Ambient air enters the flow passage 9 from below and is sucked upwards together with the warm air rising from the flame guide element 8. In the process, an air flow, in particular a laminar flow, which rests against the inner wall of the flame tube 10, is formed. The interruption of the burnout on the comparatively cooler inner wall of the flame tube 10 and the deposition of combustion residues are thus avoided.
In der dargestellten Ausführungsform ist das Flammenführungselement 8 durch ein Befestigungselement 14 mit dem Flammrohr 10 verbunden. Der obere Endbereich des Flammenführungselements 8 verläuft im Inneren des Flammrohrs 10 parallel zur Innenwandung des Flammrohrs 10. Dieser parallel angeordnete Bereich bildet den Strömungsdurchlass 9 aus. Das Flammenführungselement 8 schließt im Wesentlichen luftdicht an die Flammöffnung 4 an, sodass zwischen Flammöffnung 4 und Flammenführungselement 8 kein wesentlicher Lufteinstrom erfolgt. Dazu ist das Flammenführungselement 8 an seinem unteren Ende konisch bzw. stumpfkegelförmig ausgeführt und am oberen Ende in Verlängerung der Brennkammerwandung 6 ist ein Ring aufgesetzt, insbesondere aufgeschweißt. Der konusförmige Bereich des Flammenführungselements 8 und der Ring wirken derart zusammen, dass das Flammenführungselement 8 und somit das Flammrohr 10 über der Flammöffnung 4 zentriert wird. Das Flammenführungselement 8 kann zusammen mit dem Flammrohr 10 von der Flammöffnung 4 abgehoben werden. Dadurch ist eine Befüllung der Brennkammer 1 von oben möglich. In the embodiment shown, the flame guide element 8 is connected to the flame tube 10 by a fastening element 14. The upper end region of the flame guide element 8 runs inside the flame tube 10 parallel to the inner wall of the flame tube 10. This region, which is arranged in parallel, forms the Flow passage 9 from. The flame guide element 8 adjoins the flame opening 4 in a substantially airtight manner, so that no significant air inflow occurs between the flame opening 4 and the flame guide element 8. For this purpose, the flame guide element 8 is designed to be conical or frustoconical at its lower end and a ring is attached, in particular welded, to the upper end as an extension of the combustion chamber wall 6. The conical area of the flame guide element 8 and the ring work together in such a way that the flame guide element 8 and thus the flame tube 10 are centered over the flame opening 4. The flame guide element 8 can be lifted off the flame opening 4 together with the flame tube 10. This enables the combustion chamber 1 to be filled from above.
Weiters kann das Flammenführungselement 8 vom Flammrohr 10 gegebenenfalls abgenommen werden, sodass eine Reinigung des Flammrohrs 10 von unten oder oben möglich ist. Der Durchmesser der Flammöffnung 4 ist größer als der Durchmesser des Flammrohrs 10. Das Flammenführungselement 8 weist daher im unteren an die Flammöffnung 4 anschließenden Bereich ebenfalls einen größeren Durchmesser auf, als im oberen Bereich, der in das Flammrohr 10 ragt. Das Flammenführungselement 8 verjüngt sich dabei von unten nach oben zunächst konisch, im weiteren Verlauf hyperbelförmig, und weist im oberen, in das Flammrohr 10 ragenden Endbereich einen konstanten Durchmesser auf. Furthermore, the flame guide element 8 can optionally be removed from the flame tube 10, so that the flame tube 10 can be cleaned from below or above. The diameter of the flame opening 4 is larger than the diameter of the flame tube 10. The flame guide element 8 therefore also has a larger diameter in the lower area adjoining the flame opening 4 than in the upper area which protrudes into the flame tube 10. The flame guide element 8 tapers initially conically from bottom to top, then hyperbolic in the further course, and has a constant diameter in the upper end region protruding into the flame tube 10.
Fig. 2 zeigt, dass das Flammrohr 10 parallel zu einer Längsachse 12 angeordnet ist. Die Längsachse 12 ist parallel zur Brennkammerwandung 6 im Mittelpunkt der Vorrichtung angeordnet. FIG. 2 shows that the flame tube 10 is arranged parallel to a longitudinal axis 12. The longitudinal axis 12 is arranged parallel to the combustion chamber wall 6 in the center of the device.
Das Flammrohr 10 weist einen konstanten Durchmesser auf, bzw. weist die Innenwandung des Flammrohrs 10 einen konstanten Abstand zur Längsachse 12 auf. Der Durchmesser des Flammrohrs 10 liegt vorzugsweise zwischen 9 cm und 20 cm. In der dargestellten Ausführungsform hat das Flammrohr 10 einen Durchmesser von 10 cm. Das Flammrohr 10 ist in der dargestellten Ausführungsform aus einem lichtdurchlässigen, insbesondere durchsichtigen, Material, wie beispielsweise Glas. Dadurch kann die von der Flamme freigesetzte Energie als langwellige Wärmestrahlung zur Temperierung und gleichzeitig als kurzwellige Lichtstrahlung zur Beleuchtung genutzt werden. The flame tube 10 has a constant diameter, or the inner wall of the flame tube 10 is at a constant distance from the longitudinal axis 12. The diameter of the flame tube 10 is preferably between 9 cm and 20 cm. In the embodiment shown, the flame tube 10 has a diameter of 10 cm. In the embodiment shown, the flame tube 10 is made of a translucent, in particular transparent, material such as glass. As a result, the energy released by the flame can be used as long-wave heat radiation for temperature control and at the same time as short-wave light radiation for lighting.
In der dargestellten Ausführungsform weist die Vorrichtung weiters als Berührungsschutz ein Schutzgitter 16 auf, das verhindert, dass es zu einer ungewollten Berührung des Flammrohrs 10 kommt, da das Flammrohr 10 im Betrieb heiß wird. Weiters ist oberhalb des Flammrohrs 10 mit einem Abstand zum Flammrohr 10 ein Reflektor 17 angeordnet, durch den die aufsteigenden Verbrennungsgase umgelenkt werden und der damit einen Teil der darin befindlichen thermischen Energie durch Reflektion nutzbar macht und auch die Lichtstrahlung nach unten reflektiert. Der Reflektor 17 ist auf einer Flöhe oberhalb des zu wärmenden bzw. zu beleuchtenden Bereichs angeordnet, sodass ein Verlust von Energie nach oben vermieden werden kann. In der dargestellten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Flöhe von ca. 235 cm auf. In the embodiment shown, the device also has a protective grille 16 as protection against accidental contact, which prevents unintentional contact with the Flame tube 10 comes because the flame tube 10 is hot during operation. Furthermore, a reflector 17 is arranged above the flame tube 10 at a distance from the flame tube 10, through which the rising combustion gases are deflected and which thus makes part of the thermal energy contained therein usable by reflection and also reflects the light radiation downwards. The reflector 17 is arranged on a flea above the area to be heated or illuminated, so that an upward loss of energy can be avoided. In the embodiment shown, the device has a flea of approximately 235 cm.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung des Kippmechanismus. Der verschwenkbare Teil umfasst das Flammenführungselement 8, das Flammrohr 10, das Schutzgitter 16 und den Reflektor 17. Der verschwenkbare Teil ist in der Aufhängung 11 drehbar gelagert, wobei die Drehachse 21 horizontal bzw. senkrecht zur Längsachse 12 angeordnet ist. In der dargestellten Ausführungsform ist das Flammrohr 10 in der Aufhängung 11 zunächst entlang der Längsachse 12 verschiebbar bzw. anhebbar und wird in der angehobenen Position von der Aufhängung 11 gehalten. Anschließend kann das Flammrohr 10 um dem Winkel oc verschwenkt werden, wobei der Winkel oc in der dargestellten Ausführungsform 120° beträgt und das Flammrohr 10 bei einem Winkel von 30° bis 120° feststellbar ist. In der dargestellten Ausführungsform ist das Flammrohr 10 um 30° verschwenkt. Das Flammrohr 10 stabilisiert sich in der dargestellten Ausführungsform in einem Winkel von 90° selbst, um ein einfaches Befüllen der Brennkammer 1 bzw. eine einfache Reinigung von Brennkammer 1 und Flammrohr 10 zu ermöglichen. Fig. 3 shows a schematic representation of the tilting mechanism. The pivotable part comprises the flame guide element 8, the flame tube 10, the protective grille 16 and the reflector 17. The pivotable part is rotatably mounted in the suspension 11, the axis of rotation 21 being arranged horizontally or perpendicular to the longitudinal axis 12. In the embodiment shown, the flame tube 10 can initially be displaced or raised in the suspension 11 along the longitudinal axis 12 and is held in the raised position by the suspension 11. The flame tube 10 can then be pivoted through the angle oc, the angle oc in the illustrated embodiment being 120 ° and the flame tube 10 being lockable at an angle of 30 ° to 120 °. In the embodiment shown, the flame tube 10 is pivoted by 30 °. In the embodiment shown, the flame tube 10 stabilizes itself at an angle of 90 ° in order to enable simple filling of the combustion chamber 1 or simple cleaning of the combustion chamber 1 and the flame tube 10.
Fig. 4a zeigt einen Querschnitt durch eine beispielhafte Vorrichtung. Der Aufbau entspricht dem in den Fig. 1 bis 3 schematisch dargestellten Aufbau. Die Brennkammerwandung 6 ist von einer zusätzlichen Außenhülle 18 umgeben, die einen Schutz vor Berührung der heißen Brennkammerwandung 6 bietet und gleichzeitig im Inneren angeordnete Bauteile, wie beispielsweise Seebeck-Elemente 13, vor Witterungseinflüssen schützt. Die Außenhülle 18 ist am oberen Ende von einer horizontalen ringförmigen Abschlussfläche 19 bedeckt, die als Abstellfläche verwendet werden kann. 4a shows a cross section through an exemplary device. The structure corresponds to the structure shown schematically in FIGS. The combustion chamber wall 6 is surrounded by an additional outer shell 18, which offers protection against contact with the hot combustion chamber wall 6 and at the same time protects components arranged inside, such as Seebeck elements 13, from the effects of the weather. The outer shell 18 is covered at the upper end by a horizontal annular end surface 19 which can be used as a storage surface.
In der dargestellten Ausführungsform ist für das Flammrohr 10 ein Durchmesser von ca. 11 cm vorgesehen. Dabei ragt das Flammenführungselement 8 ca. 5 cm in das Flammrohr 10 hinein. Die Durchlasshöhe des Strömungsdurchlasses 9 entspricht somit zumindest 3 cm und in der dargestellten Ausführungsform ca. 5 cm. Die Durchlasshöhe weist also zumindest 30% des Durchmessers des Flammrohrs 10 auf, bzw. 40% bis 100% des Durchmessers des Flammrohrs 10. Der Abstand zwischen der Innenwandung des Flammrohrs 10 und dem Flammenführungselement 8 entspricht max. 5 cm, bzw. in der dargestellten Ausführungsform ca. 1 ,8 cm. Die Durchlassbreite liegt somit bei 1 ,8 cm und weist zwischen 10 % und 25 % des Durchmessers des Flammrohrs 10 auf. Das Verhältnis von Durchlassbreite zu Durchlasshöhe liegt beträgt 36 % und liegt damit bei 10 % bis 60 %. In the embodiment shown, a diameter of approximately 11 cm is provided for the flame tube 10. The flame guide element 8 protrudes approx. 5 cm into the flame tube 10. The passage height of the flow passage 9 thus corresponds to at least 3 cm and in the embodiment shown approx. 5 cm. The passage height thus has at least 30% of the diameter of the flame tube 10, or 40% to 100% of the diameter of the flame tube 10. The distance between the inner wall of the flame tube 10 and the flame guide element 8 corresponds to a maximum of 5 cm or, in the embodiment shown, approximately 1.8 cm. The passage width is thus 1.8 cm and has between 10% and 25% of the diameter of the flame tube 10. The ratio of passage width to passage height is 36% and is thus 10% to 60%.
Fig. 4 b und Fig. 4 c zeigen jeweils eine Detailansicht des Flammenführungselements 8. Das Flammrohr 10 ist in einem ringförmigen Steg gelagert, der mit der Flalterung des Schutzgitters 16 verbunden ist. Das Flammenführungselement 8 ist an seinem unteren Endbereich, der an die Flammöffnung 4 anschließt, ebenfalls mit der Flalterung des Schutzgitters 16 verbunden. Die Flöhendifferenz zwischen der Flalterung des Flammenführungselements und der Haltung des Flammrohrs 10 beträgt ca. 6 cm. In der dargestellten Ausführungsform ist eine sichere Befestigung möglich, ohne dass es zu einer wesentlichen Behinderung des Lufteinstroms in den Strömungsdurchlass 9 kommt. FIGS. 4 b and 4 c each show a detailed view of the flame guide element 8. The flame tube 10 is mounted in an annular web which is connected to the folds of the protective grille 16. The flame guide element 8 is also connected to the flange of the protective grille 16 at its lower end region, which adjoins the flame opening 4. The flea difference between the flaming of the flame guide element and the position of the flame tube 10 is approximately 6 cm. In the embodiment shown, secure fastening is possible without the air inflow into the flow passage 9 being significantly impeded.
Fig. 4 d zeigt einen Aufriss der Vorrichtung von oben. Die Aufhängung 11 ist an zwei seitlichen Stützen 20 befestigt bzw. eingehängt. Das Flammrohr 10 ist in der Aufhängung 11 gelagert. An der Aufhängung 11 sind Federn 14 angeordnet, die mit einem Kippmechanismus Zusammenwirken, sodass das Flammrohr 10, das Schutzgitter 16 sowie das daran befestigte Flammenführungselement 8 in eine geneigte Position gezogen werden. Fig. 4d shows an elevation of the device from above. The suspension 11 is attached or suspended from two lateral supports 20. The flame tube 10 is mounted in the suspension 11. On the suspension 11 springs 14 are arranged, which interact with a tilting mechanism, so that the flame tube 10, the protective grille 16 and the flame guide element 8 attached to it are pulled into an inclined position.
Die ringförmige Abschlussfläche 19 ist mithilfe einer ringförmigen Flalterung ebenfalls an den Stützen 20 befestigt, sodass ein Verkippen der Abschlussfläche 19 vermieden wird und die Abschlussfläche 19 stabilisiert wird. Dadurch kann die Abschlussfläche auch größeren Traglasten standhalten und als Abstellfläche dienen. The annular end surface 19 is also attached to the supports 20 with the aid of an annular fold, so that tilting of the end surface 19 is avoided and the end surface 19 is stabilized. As a result, the end surface can withstand larger loads and serve as a storage area.
Fig. 4 a zeigt weiters, dass das Flammrohr 10 in einer Aufhängung 11 verschwenkbar gelagert ist. Dabei kann das Flammrohr 10 zusammen mit dem Flammenführungselement 8, dem Schutzgitter 16 und dem Reflektor 17 angehoben, also parallel zur Längsachse 12 verschoben werden. Anschließend ist das Verschwenken um eine horizontale, bzw. senkrecht zur Längsachse 12 angeordnete, Drehachse möglich, sodass das Flammrohr in eine geneigte Ausrichtung bringbar ist. Die Aufhängung 11 ist in der dargestellten Ausführungsform im Schwerpunkt des verschwenkbaren Teils gelagert. Dies entspricht einer Anordnung auf einer Flöhe von 35 % bis 75 % der Flöhe des Flammrohrs 10. Um das Verschwenken zu erleichtern, sind Federn 14 vorgesehen, die den verschwenkbaren Teil in die geneigte Position ziehen. Um das Verschwenken zu erleichtern sind Federn 14 vorgesehen. In einer nicht dargestellten Ausführungsform können Exzenterscheiben vorgesehen sein, die das Verschwenken erleichtern. Die Federn 14 sind in der dargestellten Ausführungsform an den seitlichen Stützen 20 befestigt. Die Positionierung der Federn 14 in der dargestellten Ausführungsform kann auch Fig. 5 a entnommen werden. FIG. 4 a further shows that the flame tube 10 is pivotably mounted in a suspension 11. The flame tube 10 can be raised together with the flame guide element 8, the protective grille 16 and the reflector 17, that is to say moved parallel to the longitudinal axis 12. Then pivoting about a horizontal or perpendicular to the longitudinal axis 12 arranged rotation axis is possible, so that the flame tube can be brought into an inclined orientation. In the embodiment shown, the suspension 11 is mounted in the center of gravity of the pivotable part. This corresponds to an arrangement on a flea of 35% to 75% of the fleas of the flame tube 10. In order to facilitate the pivoting, springs 14 are provided which pull the pivotable part into the inclined position. In order to facilitate pivoting, springs 14 are provided. In an embodiment not shown, eccentric disks can be provided which facilitate pivoting. In the embodiment shown, the springs 14 are fastened to the lateral supports 20. The positioning of the springs 14 in the embodiment shown can also be seen in FIG. 5a.
Fig. 5 a zeigt, dass der Boden 2 der Brennkammer 1 in verschiedenen Ebenen mit unterschiedlichem Abstand zur Flammöffnung 4 angeordnet werden kann. Dazu wird vor dem Einfüllen des Brennstoffs der Boden 2 in der gewünschten Position angeordnet. Dadurch kann das Volumen der Brennkammer 1 verändert werden, um bei unterschiedlichen Brennstoffmengen eine besonders hohe Effizienz zu erzielen. FIG. 5 a shows that the bottom 2 of the combustion chamber 1 can be arranged in different planes at different distances from the flame opening 4. For this purpose, the base 2 is arranged in the desired position before the fuel is filled. As a result, the volume of the combustion chamber 1 can be changed in order to achieve a particularly high level of efficiency with different fuel quantities.
In Fig. 5 a ist der Boden 2 an der tiefsten Position, also mit größtmöglichem Abstand zur Flammöffnung 4 angeordnet, um ein möglichst großes Brennkammervolumen zu erreichen. Dadurch kann eine maximale Brenndauer erzielt werden. In der dargestellten Ausführungsform entspricht die Brenndauer in dieser Position ca. 6 Stunden. Bei einer Anordnung des Bodens 2 in einer möglichst hohen Position mit geringem Abstand zur Flammöffnung 4 verfügt die Brennkammer 1 in der dargestellten Ausführungsform über ein Volumen, das für einen ca. 1-stündigen Betrieb ausgerichtet ist. In FIG. 5 a, the bottom 2 is arranged at the lowest position, that is to say at the greatest possible distance from the flame opening 4, in order to achieve the largest possible combustion chamber volume. This enables a maximum burning time to be achieved. In the embodiment shown, the burning time in this position corresponds to approx. 6 hours. When the base 2 is arranged in the highest possible position with a small distance from the flame opening 4, the combustion chamber 1 in the embodiment shown has a volume which is designed for approximately 1 hour operation.
Unterhalb der Brennkammer 1 befindet sich ein Ascheraum, wobei Verbrennungsrückstände durch die Bodendurchlässe 3 in den Ascheraum gelangen, dort gesammelt werden und von dort entsorgt werden können, beispielsweise durch Absaugen. Below the combustion chamber 1 there is an ash chamber, with combustion residues reaching the ash chamber through the floor passages 3, where they are collected and can be disposed of from there, for example by suction.
Fig. 5 b und Fig. 5 c zeigen die Anordnung des Flammenführungselements 8 in einer Seitenansicht. Das Flammenführungselement 8 umgibt das obere Ende der Brennkammerwandung 6 bzw. einen in Verlängerung der Brennkammerwandung 6 angeordneten, insbesondere vertikalen, aufgesetzten Ring, sodass ein Lufteintritt an dieser Schnittstelle vermieden wird. FIGS. 5 b and 5 c show the arrangement of the flame guide element 8 in a side view. The flame guide element 8 surrounds the upper end of the combustion chamber wall 6 or a particularly vertical ring arranged in an extension of the combustion chamber wall 6, so that air entry at this interface is avoided.
Fig. 6 zeigt die beispielhafte Vorrichtung in einer Schrägansicht ohne Außenhülle. Dabei ist die Anordnung eines Seebeck-Elements 13 im Außenbereich der Brennkammerwandung 6 ersichtlich. Das Seebeck-Element 13 ist oberhalb der höchsten Position des Bodens 2 angeordnet, sodass auch in dieser Position des Bodens 2 die in der Brennkammer 1 entstehende Energie effizient genutzt werden kann. Dies ist auch in Fig. 7 a gezeigt. 6 shows the exemplary device in an oblique view without an outer shell. The arrangement of a Seebeck element 13 in the outer area of the combustion chamber wall 6 can be seen. The Seebeck element 13 is arranged above the highest position of the floor 2, so that in this position of the floor 2 the in the combustion chamber 1 generated energy can be used efficiently. This is also shown in Fig. 7a.
Fig. 7b zeigt die Anordnung des Seebeck-Elements 13 von oben. In der dargestellten Ausführungsform ist die Brennkammerwandung 6 doppelwandig ausgeführt. Die Brennkammer 1 weist im Querschnitt die Form eines regelmäßigen Achtecks auf. Dabei ist das Seebeck-Element 13 parallel zu einem ebenen Teilbereich derFig. 7b shows the arrangement of the Seebeck element 13 from above. In the embodiment shown, the combustion chamber wall 6 is double-walled. The combustion chamber 1 has the shape of a regular octagon in cross section. The Seebeck element 13 is parallel to a flat portion of the
Brennkammerwandung 6 angeordnet. Um einen besonders guten Wärmetransport zwischen Brennkammer 1 und Seebeck-Element 13 zu erreichen, ist im Bereich des Seebeck-Elements ein Wärmeleitelement aus Aluminium zwischen innerer und äußerer Brennkammerwandung 6a, 6b angebracht. Das Seebeck-Element 13 weist in der dargestellten Ausführungsform eine Größe von 5 cm x 5 cm auf, es können jedoch auch Seebeck-Elemente 13 in anderen Größen vorgesehen sein. Die Leistung des Seebeck- Elements 13 ermöglicht zumindest den Betrieb eines Kühlungsventilators zur Kühlung des Seebeck-Elements 13 und des Ventilators 7 zur Primärluftzufuhr. Combustion chamber wall 6 arranged. In order to achieve particularly good heat transport between combustion chamber 1 and Seebeck element 13, a heat conducting element made of aluminum is attached between the inner and outer combustion chamber walls 6a, 6b in the area of the Seebeck element. In the embodiment shown, the Seebeck element 13 has a size of 5 cm × 5 cm, but Seebeck elements 13 in other sizes can also be provided. The power of the Seebeck element 13 enables at least the operation of a cooling fan for cooling the Seebeck element 13 and the fan 7 for supplying primary air.
In einer anderen Ausführungsform können weitere Seebeck-Elemente 13 vorgesehen sein. Diese können ebenso parallel zu einem ebenen Teilbereich derIn another embodiment, further Seebeck elements 13 can be provided. These can also be parallel to a flat part of the
Brennkammerwandung 6 angeordnet sein. Dadurch können weitere Funktionen an der Vorrichtung bereitgestellt werden, die eine Stromversorgung benötigen. Allerdings sollte darauf geachtet werden, dass nicht zu viel Wärmeenergie durch Seebeck-Elemente 13 aus der Brennkammer 1 abgezogen wird, um die Verbrennungsqualität nicht zu verschlechtern. Um eine besonders effiziente Kühlung der Seebeck-Elemente zu erzielen, kann vorgesehen sein, dass ein seitlicher Abstand zwischen zwei Seebeck-Elementen 13 vorgesehen ist. Beispielsweise können die ebenen Teilbereiche, parallel zu denen ein Seebeck-Element 13 angeordnet ist, von einem weiteren Teilbereich beabstandet sein. In einer solchen Ausführungsform können bei einer Brennkammer 1 mit einem Querschnitt in Form eines regelmäßigen Achtecks bis zu vier Seebeck-Elemente 13 vorgesehen sein. Dadurch kann eine hohe Effizienz der Vorrichtung erzielt werden. Combustion chamber wall 6 can be arranged. As a result, further functions can be provided on the device that require a power supply. However, care should be taken that not too much thermal energy is drawn off from the combustion chamber 1 by Seebeck elements 13, so as not to impair the combustion quality. In order to achieve particularly efficient cooling of the Seebeck elements, provision can be made for a lateral distance between two Seebeck elements 13 to be provided. For example, the planar sub-areas, parallel to which a Seebeck element 13 is arranged, can be spaced apart from a further sub-area. In such an embodiment, up to four Seebeck elements 13 can be provided in a combustion chamber 1 with a cross section in the form of a regular octagon. A high efficiency of the device can thereby be achieved.
Das Seebeck-Element 13 kann auf einer Flöhe knapp unterhalb der Sekundärluftzufuhr angeordnet sein, da in diesem Bereich eine zum Betrieb es Seebeck-Elements 13 ausreichende Temperatur vorhanden ist. Die größte Temperaturentwicklung findet jedoch in der Abbrandzone, also an der oberen Grenze des Brennstoffes statt. Diese obere Grenze wandert mit zunehmender Brenndauer nach unten und nähert sich dem Boden 2 an. Um die in der Brennkammer 1 erzeugte Wärmeenergie über die gesamte Brenndauer besser zu nutzen, können auf unterschiedlichen Flöhen der Brennkammer 1 Seebeck- Elemente 13 angeordnet sein. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn ein Seebeck- Element 13 ca. 1 cm bis 15 cm oberhalb des Bodens 2 angeordnet ist, da in diesem Bereich die Verbrennung des festen Kohlenstoffs stattfindet, die höhere Temperaturen erzeugt, wobei die Temperatur von ca. 600°C auf ca. 900°C ansteigt. Es kann daher beispielsweise 6 cm oberhalb jeder Ebene, auf der der Boden 2 angeordnet werden kann, ein Seebeck-Element 13 vorgesehen sein. The Seebeck element 13 can be arranged on a flea just below the secondary air supply, since a temperature sufficient to operate the Seebeck element 13 is present in this area. However, the greatest temperature development takes place in the burn-up zone, i.e. at the upper limit of the fuel. This upper limit moves downwards with increasing burning time and approaches the bottom 2. In order to make better use of the thermal energy generated in the combustion chamber 1 over the entire burning period, Seebeck- Elements 13 can be arranged. In particular, it is advantageous if a Seebeck element 13 is arranged approx. 1 cm to 15 cm above the base 2, since the combustion of the solid carbon takes place in this area, which generates higher temperatures, the temperature of approx. 600 ° C rises to approx. 900 ° C. A Seebeck element 13 can therefore be provided, for example, 6 cm above each level on which the floor 2 can be arranged.
Die Kühlung an der Außenseite des Seebeck-Elements 13 erfolgt durch geregelte Luftströmung. In der dargestellten Ausführungsform ist als Kühlung ein Aluminiumlamellenkörper vorgesehen. Es wäre in einer anderen Ausführungsform auch eine Kühlung durch einen Flüssigkeitskühler möglich. The cooling on the outside of the Seebeck element 13 takes place by means of a regulated air flow. In the embodiment shown, an aluminum lamellar body is provided as cooling. In another embodiment, cooling using a liquid cooler would also be possible.
Um eine effiziente Kühlung des Seebeck-Elements 13 zu erzielen, wird Luft mit Hilfe eines Kühlungsventilators am Seebeck-Element 13 vorbeigeleitet. Der Kühlungsventilator wird mit Strom betrieben, der vom Seebeck-Element 13 erzeugt wird. In order to achieve efficient cooling of the Seebeck element 13, air is guided past the Seebeck element 13 with the aid of a cooling fan. The cooling fan is operated with electricity generated by the Seebeck element 13.
Im Bereich des Seebeck-Elements 13 ist ein Temperatursensor vorgesehen, der die Temperatur misst und an eine Regelungseinheit weiterleitet. Die Regelungseinheit kann dann anhand der gemessenen Temperatur den Kühlungsventilator steuern und dadurch die Kühlung regulieren, um den gewünschten Temperaturbereich zu erreichen, der eine besonders hohe Effizienz der Vorrichtung ermöglicht. A temperature sensor is provided in the area of the Seebeck element 13, which measures the temperature and forwards it to a control unit. The control unit can then control the cooling fan on the basis of the measured temperature and thereby regulate the cooling in order to achieve the desired temperature range, which enables the device to be particularly efficient.
Die Abluft der Kühlung kann als Warmluftgebläse genutzt werden. Je nach Wunsch des Betreibers der Vorrichtung kann das Warmluftgebläse mit unterschiedlicher Stärke betrieben werden. Dabei ist eine von der Kühlung unabhängige Steuerung des Warmluftgebläses möglich. The exhaust air from the cooling can be used as a hot air blower. Depending on the wishes of the operator of the device, the hot air blower can be operated with different strengths. The warm air fan can be controlled independently of the cooling.
Weiters ist ein Akku vorgesehen, der zur Speicherung des im Seebeck-Element 13 erzeugten Stroms dient. Um eine Überhitzung des Akkus zu vermeiden, ist dieser in der dargestellten Ausführungsform unterhalb des Ascheraums angeordnet und durch eine Temperaturisolierung von der Brennkammer 1 getrennt. Dadurch wird die Leistungsfähigkeit und die Haltbarkeit des Akkus erhöht. A rechargeable battery is also provided, which is used to store the electricity generated in the Seebeck element 13. In order to avoid overheating of the battery, it is arranged below the ash chamber in the embodiment shown and separated from the combustion chamber 1 by thermal insulation. This increases the performance and durability of the battery.
Der vom Seebeck-Element 13 erzeugte Strom wird in der dargestellten Ausführungsform auch zur Steuerung des Ventilators 7 für die Regulierung der Primärluft 100 genutzt. Dadurch ist die Vorrichtung netzautark und die in der Brennkammer 1 erzeugte Energie kann besonders effizient genutzt werden. In der dargestellten Ausführungsform ist die Regelungseinheit geeignet, die Primärluftzufuhr 100 sowie das Warmluftgebläse automatisch zu steuern, um die Umgebung der Vorrichtung auf eine gewünschte Temperatur zu erwärmen. Die Vorrichtung verfügt dazu über Kommunikationsmittel, die einen Austausch von Daten mit externen Geräten ermöglicht. Als Kommunikationsmittel sind in der dargestellten Ausführungsform WLAN- und Bluetooth-Ports sowie Schnittstellen für Microcomputer bzw. WLan repeater vorgesehen. In the embodiment shown, the current generated by the Seebeck element 13 is also used to control the fan 7 for regulating the primary air 100. As a result, the device is network-independent and the energy generated in the combustion chamber 1 can be used particularly efficiently. In the embodiment shown, the control unit is suitable for automatically controlling the primary air supply 100 and the warm air fan in order to heat the surroundings of the device to a desired temperature. For this purpose, the device has communication means which enable data to be exchanged with external devices. In the embodiment shown, WLAN and Bluetooth ports and interfaces for microcomputers or WLAN repeaters are provided as communication means.
In der dargestellten Ausführungsform ist zumindest ein Temperatursensor in der Umgebung der Vorrichtung angeordnet. Weiters ist ein Windsensor vorgesehen. Die gemessenen Werte sind über die Kommunikationsmittel entweder direkt der Regulierungseinheit zugeleitet und/oder einer Regulierungszentrale. In der dargestellten Ausführungsform ist die Regulierungszentrale ein Smartphone oder Computer mit einer geeigneten Benutzeroberfläche. Die Regulierungszentrale ermöglicht die Hinterlegung verschiedener Informationen zum Standort der Vorrichtung, beispielsweise wie stark der Standort dem Wind ausgesetzt ist, und zur gewünschten Umgebungstemperatur oder Umgebungsbeleuchtung. Anhand der Messwerte und der hinterlegten Werte erfolgt eine automatische Anpassung der Betriebsparameter der Vorrichtung an die hinterlegten Informationen. Dabei ist eine manuelle Änderung - kurzfristig oder als neuer Standard möglich. In the embodiment shown, at least one temperature sensor is arranged in the vicinity of the device. A wind sensor is also provided. The measured values are either sent directly to the regulating unit and / or to a regulating center via the communication means. In the embodiment shown, the regulatory center is a smartphone or computer with a suitable user interface. The control center enables the storage of various information about the location of the device, for example how much the location is exposed to the wind, and the desired ambient temperature or ambient lighting. On the basis of the measured values and the stored values, the operating parameters of the device are automatically adapted to the stored information. A manual change is possible - at short notice or as a new standard.
Die Regelungseinheit reguliert in der dargestellten Ausführungsform in weiterer Folge die Primärluftzufuhr 100 durch den Ventilator 7 und das Warmluftgebläse. In the embodiment shown, the control unit subsequently regulates the primary air supply 100 through the fan 7 and the hot air blower.
Wenn für ein zu wärmendes Gebiet, beispielsweise eine große Terrasse, mehrere Vorrichtungen benötigt werden, so können die Vorrichtungen über die Kommunikationsmittel miteinander verbunden werden bzw. sind die Vorrichtungen in der dargestellten Ausführungsform mit der Regulierungszentrale verbunden. Auch die Einbindung mehrerer Temperatursensoren ist möglich. Diese Temperatursensoren übermitteln die Messwerte an die Regelungszentrale. If several devices are required for an area to be heated, for example a large terrace, the devices can be connected to one another via the communication means or, in the embodiment shown, the devices are connected to the control center. The integration of several temperature sensors is also possible. These temperature sensors transmit the measured values to the control center.
Dort kann eine Wunschtemperatur hinterlegt werden. Wenn eine Abweichung zwischen gemessener Temperatur und Wunschtemperatur festgestellt wird, kann die zentrale Regelungseinheit gezielt die Vorrichtungen regulieren, die dem Temperatursensor, der die Abweichung gemessen hat, am nächsten liegen. Wenn die gemessene Temperatur unter der Wunschtemperatur liegt, so wird die Primärluftzufuhr 100 erhöht, indem die Drehzahl des Ventilators 7 erhöht wird. Zusätzlich kann das Warmluftgebläse hochreguliert werden. A desired temperature can be stored there. If a deviation between the measured temperature and the desired temperature is determined, the central control unit can specifically regulate the devices that are closest to the temperature sensor that measured the deviation. If the measured temperature is below the desired temperature, the primary air supply 100 is increased by increasing the speed of the fan 7. In addition, the warm air fan can be adjusted upwards.
Wenn die gemessene Temperatur über der Wunschtemperatur liegt, so wird die Drehzahl des Ventilators 7 reduziert und das Warmluftgebläse herunterreguliert oder abgeschaltet. Dadurch kann im ganzen zu wärmenden Gebiet die Wunschtemperatur eingehalten werden. If the measured temperature is above the desired temperature, the speed of the fan 7 is reduced and the warm air fan is regulated down or switched off. This means that the desired temperature can be maintained in the entire area to be heated.
Die Vorrichtung kann somit längerfristig stromautark betrieben werden und weist eine hohe Effizienz in der Wärme- und Lichterzeugung auf, sodass die in der Brennkammer 1 entstehende Energie besonders gut genutzt werden kann. The device can thus be operated independently of electricity for a longer period of time and has a high level of efficiency in generating heat and light, so that the energy generated in the combustion chamber 1 can be used particularly well.

Claims

Patentansprüche: Patent claims:
1. Vorrichtung zum Verbrennen fester Brennstoffe, umfassend eine mit einem festen Brennstoff befüllbare Brennkammer (1), wobei die Brennkammer (1) einen Boden (2) zur Auflage des Brennstoffs aufweist, wobei der Boden (2) Bodendurchlässe (3) zur Zufuhr einer Primärluft (100) aufweist, wobei die Brennkammer (1) eine seitliche Brennkammerwandung (6) aufweist, wobei im dem Boden (2) abgewandten oberen Endbereich der Brennkammerwandung (6) Wanddurchlässe (5) zur Zufuhr einer Sekundärluft (200) vorgesehen sind, wobei die Brennkammer (1) eine dem Boden (2) gegenüberliegende Flammöffnung (4) aufweist, und wobei oberhalb der Flammöffnung (4) ein, insbesondere lichtdurchlässiges, Flammrohr (10) angeordnet ist, sodass sich eine bei der Verbrennung gebildete Flamme ins Flammrohr (10) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Flammöffnung (4) und Flammrohr (10) ein Strömungsdurchlass (9) zur Zufuhr einer Tertiärluft (300) in das Flammrohr (10) ausgebildet ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Strömungsdurchlass (9) derart ausgebildet ist, dass eine an der Innenwandung des Flammrohrs (10) entlangströmende, vorzugsweise laminare, Luftströmung erzeugbar ist. 1. A device for burning solid fuels, comprising a combustion chamber (1) which can be filled with a solid fuel, the combustion chamber (1) having a base (2) for supporting the fuel, the base (2) floor passages (3) for supplying a Primary air (100), the combustion chamber (1) having a lateral combustion chamber wall (6), with wall passages (5) for supplying secondary air (200) being provided in the upper end region of the combustion chamber wall (6) facing away from the base (2), wherein the combustion chamber (1) has a flame opening (4) opposite the base (2), and an, in particular light-permeable, flame tube (10) is arranged above the flame opening (4), so that a flame formed during combustion penetrates the flame tube (10 ), characterized in that a flow passage (9) for supplying a tertiary air (300) into the flame tube (10) is formed between the flame opening (4) and the flame tube (10), with i st that the flow passage (9) is designed in such a way that a preferably laminar air flow flowing along the inner wall of the flame tube (10) can be generated.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a
Flammenführungselement (8) vorgesehen ist, wobei das Flammenführungselement (8) an die Flammöffnung (4), insbesondere im Wesentlichen luftdicht, anschließend und in das Flammrohr (10) ragend angeordnet ist, wobei das Flammenführungselement (8) zur Flammöffnung (4) und zum Inneren des Flammrohrs (10) geöffnet ist, und wobei vorgesehen ist, dass der Strömungsdurchlass (9) von der Innenwandung und dem in das Flammrohr (10) ragenden Bereich des Flammenführungselements (8) begrenzt wird. Flame guide element (8) is provided, the flame guide element (8) being arranged next to the flame opening (4), in particular essentially airtight, and protruding into the flame tube (10), the flame guide element (8) to the flame opening (4) and to the Inside the flame tube (10) is open, and it is provided that the flow passage (9) is limited by the inner wall and the region of the flame guide element (8) protruding into the flame tube (10).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the
Strömungsdurchlass (9) hohlzylinderförmig im Inneren des Flammrohrs (10) ausgebildet ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Innenwandung des Flammrohrs (10) und der im Inneren des Flammrohrs (10) verlaufende obere Endbereich desThe flow passage (9) is designed in the shape of a hollow cylinder inside the flame tube (10), it being provided in particular that the inner wall of the flame tube (10) and the upper end region of the flame tube (10) running inside the flame tube (10)
Flammenführungselements (8) parallel zueinander angeordnet sind, insbesondere parallel zu einer zentralen Längsachse (12a) der Vorrichtung, vorzugsweise vertikal, anordenbar sind. Flame guide elements (8) are arranged parallel to one another, in particular parallel to a central longitudinal axis (12a) of the device, preferably vertically, can be arranged.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsdurchlass (9) vom unteren Ende des Flammrohrs (10) bis zum oberen Ende des Flammenführungselements (8) ausgebildet ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Strömungsdurchlass (9) eine Durchlasshöhe (22) von zumindest 3 cm, insbesondere 4 cm bis 10 cm und/oder zumindest 30 %, insbesondere 40 % bis 100 %, des Durchmessers des Flammrohrs (10) aufweist. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the flow passage (9) from the lower end of the flame tube (10) to the upper end of the flame guide element (8), it being provided in particular that the flow passage (9) has a passage height (22) of at least 3 cm, in particular 4 cm to 10 cm and / or at least 30%, in particular 40% to 100% of the Has diameter of the flame tube (10).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsdurchlass (9) eine Durchlassbreite senkrecht zur Durchlasshöhe (22) aufweist, wobei die Durchlassbreite parallel zum Querschnitt des Flammrohrs (10) ausgerichtet ist, und wobei die Durchlassbreite 10 % bis 60 % der Durchlasshöhe (22) beträgt. 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the flow passage (9) has a passage width perpendicular to the passage height (22), the passage width being aligned parallel to the cross section of the flame tube (10), and the passage width being 10% up to 60% of the passage height (22).
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlassbreite 0,5 cm bis 5 cm, insbesondere 1 cm bis 3 cm aufweist, und/oder dass die Durchlassbreite maximal 30 %, insbesondere 8 % bis 25 %, des Durchmessers des Flammrohrs (10) aufweist, und/oder dass die Durchlassbreite maximal dem Radius des in das Flammrohr ragenden Bereichs des Flammführungselements entspricht. 6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the passage width is 0.5 cm to 5 cm, in particular 1 cm to 3 cm, and / or that the passage width is a maximum of 30%, in particular 8% to 25%, of the diameter of the flame tube (10), and / or that the passage width corresponds at most to the radius of the region of the flame guide element protruding into the flame tube.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Flammöffnung (4) einen größeren Durchmesser aufweist, als das Flammrohr (10), wobei insbesondere vorgesehen ist, dass das Flammenführungselement (8) einen größeren unteren und einen schmaleren oberen Durchmesser aufweist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass das Flammenführungselement (8) im an die Flammöffnung (4) angrenzenden Bereich sich, insbesondere zunächst konisch, vorzugsweise im weiteren Verlauf hyperbelförmig, verjüngend ausgebildet ist und im in das Flammrohr (10) ragenden oberen Bereich einen konstanten Durchmesser aufweist. 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the flame opening (4) has a larger diameter than the flame tube (10), it being provided in particular that the flame guide element (8) has a larger lower and a narrower upper one Has diameter, wherein it is preferably provided that the flame guide element (8) in the area adjoining the flame opening (4) is designed to taper, in particular initially conical, preferably hyperbolic in the further course and in the upper area protruding into the flame tube (10) a has constant diameter.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Innenwandung des Flammrohrs (10) und dem Flammenführungselement (8) ein Befestigungselement zur Befestigung des Flammenführungselements (8) am Flammrohr (10) angeordnet ist, das derart ausgebildet ist, dass das Flammenführungselement (8) vom Flammrohr (10) abnehmbar ist. 8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that between the inner wall of the flame tube (10) and the flame guide element (8) a fastening element for fastening the flame guide element (8) is arranged on the flame tube (10), which is designed in such a way that the flame guide element (8) can be removed from the flame tube (10).
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammerwandung (6) einen doppelwandigen Aufbau aufweist, wobei eine innere Brennkammerwandung (6a) und eine äußere Brennkammerwandung (6b) vorgesehen ist, wobei die Wanddurchlässe (5) in der inneren Brennkammerwandung (6a) ausgebildet sind, und wobei in der äußeren Brennkammerwandung (6b) und/oder am unteren Ende der Brennkammerwandung (6) eine Lufteintrittsöffnung zur Zufuhr der Sekundärluft (200) in den Zwischenraum zwischen innerer und äußerer Brennkammerwandung (6a, 6b) vorgesehen ist. 9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the combustion chamber wall (6) has a double-walled structure, an inner combustion chamber wall (6a) and an outer combustion chamber wall (6b) being provided, the wall passages (5) in the inner combustion chamber wall (6a) are formed, and wherein in the outer combustion chamber wall (6b) and / or at the lower end the combustion chamber wall (6) is provided with an air inlet opening for supplying the secondary air (200) into the space between the inner and outer combustion chamber walls (6a, 6b).
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein, insbesondere steuerbarer, Ventilator (7) zur Zufuhr der Primärluft (100) vorgesehen ist 10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that a particularly controllable fan (7) is provided for supplying the primary air (100)
11. Vorrichtung zum Verbrennen fester Brennstoffe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend eine mit einem festen Brennstoff befüllbare Brennkammer (1), wobei die Brennkammer (1) einen Boden (2) zur Auflage des Brennstoffs aufweist, wobei die Brennkammer (1) eine seitliche Brennkammerwandung (6) aufweist, wobei die Brennkammer eine dem Boden (2) gegenüberliegende Flammöffnung (4) aufweist, und wobei ein oberhalb der Flammöffnung (4) angeordnetes, insbesondere lichtdurchlässiges, Flammrohr (10) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Flammrohr (10) in einer Aufhängung (11) verschwenkbar gelagert ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass das Flammrohr (10) reversibel von einer Ausrichtung entlang einer parallel zur Brennkammerwandung (6) verlaufenden, insbesondere vertikalen, zentralen Längsachse (12a) in eine geneigte Ausrichtung bringbar ist. 11. Device for burning solid fuels, in particular according to one of claims 1 to 10, comprising a combustion chamber (1) that can be filled with a solid fuel, the combustion chamber (1) having a base (2) for supporting the fuel, the combustion chamber ( 1) has a lateral combustion chamber wall (6), wherein the combustion chamber has a flame opening (4) opposite the bottom (2), and wherein a particularly light-permeable flame tube (10) is provided above the flame opening (4), characterized in that: that the flame tube (10) is pivotably mounted in a suspension (11), it being provided in particular that the flame tube (10) reversibly from an alignment along an in particular vertical, central longitudinal axis (12a) running parallel to the combustion chamber wall (6) in an inclined alignment can be brought.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Flammrohr (10) um 15° bis 165°, insbesondere bis zu 120°, verschwenkbar ist und/oder dass das Flammrohr (10) eine Flammrohrlängsachse (12b) aufweist, wobei der Winkel (a) zwischen zentraler Längsachse (12a) und Flammrohrlängsachse (12b) in der geneigten Ausrichtung bis 15° bis 165° beträgt. 12. The device according to claim 11, characterized in that the flame tube (10) is pivotable by 15 ° to 165 °, in particular up to 120 °, and / or that the flame tube (10) has a flame tube longitudinal axis (12b), the angle (a) between the central longitudinal axis (12a) and the flame tube longitudinal axis (12b) in the inclined orientation is up to 15 ° to 165 °.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Flammrohr (10) in der geneigten Ausrichtung feststellbar ist oder sich stabilisiert, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass das Flammrohr (10) in einer Ausrichtung von 30° bis 120°, vorzugsweise von 80° bis 100°, feststellbar oder stabilisiert ist. 13. Device according to one of claims 11 or 12, characterized in that the flame tube (10) can be locked or stabilized in the inclined orientation, it being provided in particular that the flame tube (10) in an orientation of 30 ° to 120 ° , preferably from 80 ° to 100 °, can be determined or stabilized.
14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhängung (11) derart ausgebildet ist, dass das Flammrohr (10) entlang der Längsachse (12a) reversibel verschiebbar bzw. anhebbar ist, und um eine, senkrecht zur Längsachse (12a) angeordnete, insbesondere horizontale, Drehachse (21) verschwenkbar ist. 14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the suspension (11) is designed in such a way that the flame tube (10) can be reversibly displaced or raised along the longitudinal axis (12a) and around a perpendicular to the longitudinal axis (12a ) arranged, in particular horizontal, axis of rotation (21) is pivotable.
15. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (21) im Schwerpunkt des verschwenkbaren Bereichs, insbesondere im Schwerpunkt der Anordnung aus Flammrohr (10), Flammenführungselement (8), und vorzugsweise eines Berührungsschutzes, angeordnet ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Drehachse (21) in einem Bereich von 35 % bis 75 % der Flöhe des Flammrohrs (10) von der Flammöffnung (4) aus angeordnet ist. 15. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the axis of rotation (21) is arranged in the center of gravity of the pivotable area, in particular in the center of gravity of the arrangement of the flame tube (10), flame guide element (8), and preferably a contact guard, in particular it is provided that the axis of rotation (21) is arranged in a range of 35% to 75% of the fleas of the flame tube (10) from the flame opening (4).
16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Flammöffnung (4) und Flammrohr (10) ein Flammenführungselement (8) , insbesondere ein Flammenführungselement (8) nach Anspruch 7, angeordnet ist, wobei das Flammenführungselement (8) zur Brennkammer (1) und zum Flammrohr (10) geöffnet ausgebildet ist und an die Flammöffnung (4) anschließend anordenbar ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Anschluss zwischen Flammöffnung (4) und Flammenführungselement (8) im Wesentlichen luftdicht ausgebildet ist. 16. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a flame guide element (8), in particular a flame guide element (8) according to claim 7, is arranged between the flame opening (4) and flame tube (10), the flame guide element (8) to the combustion chamber (1) and is designed to be open to the flame tube (10) and can be arranged next to the flame opening (4), it being provided in particular that the connection between the flame opening (4) and the flame guide element (8) is essentially airtight.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Flammenführungselement (8) in das Flammrohr (10) ragend angeordnet ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass das Flammenführungselement (8) im Inneren des Flammrohrs (10) parallel zur Innenwandung des Flammrohrs (10) angeordnet ist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass das Flammenführungselement (8) zumindest 3 cm, insbesondere 4 cm bis 10 cm, in das Flammrohr (10) ragt. 17. The device according to claim 16, characterized in that the flame guide element (8) is arranged protruding into the flame tube (10), it being provided in particular that the flame guide element (8) inside the flame tube (10) parallel to the inner wall of the flame tube ( 10) is arranged, whereby it is preferably provided that the flame guide element (8) protrudes at least 3 cm, in particular 4 cm to 10 cm, into the flame tube (10).
18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Innenwandung des Flammrohrs (10) und dem Flammenführungselement (8) ein, insbesondere hohlzylinderförmiger, Strömungsdurchlass (9) zur Zufuhr von Umgebungsluft, insbesondere von Tertiärluft (300), in das Flammrohr (10) ausgebildet ist. 18. The device according to claim 16 or 17, characterized in that between the inner wall of the flame tube (10) and the flame guide element (8) an, in particular a hollow cylindrical, flow passage (9) for supplying ambient air, in particular tertiary air (300), into the Flame tube (10) is formed.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Innenwandung des Flammrohrs (10) und dem Flammenführungselement (8) ein Befestigungselement (14) zur Befestigung des Flammenführungselements (8) am Flammrohr (10) angeordnet ist, das derart ausgebildet ist, dass das Flammenführungselement (8) mit dem Flammrohr (10) verschwenkbar, und vorzugsweise vom Flammrohr (10) abnehmbar, ist. 19. Device according to one of claims 16 to 18, characterized in that a fastening element (14) for fastening the flame guide element (8) to the flame tube (10) is arranged between the inner wall of the flame tube (10) and the flame guide element (8), which is designed in such a way that the flame guide element (8) can be pivoted with the flame tube (10) and is preferably removable from the flame tube (10).
20. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Federn (14) und/oder Exzenterscheiben vorgesehen sind, die derart angeordnet sind, dass das Flammrohr (10) in die geneigte Position gezogen oder gehoben wird. 20. Device according to one of the preceding claims, characterized in that springs (14) and / or eccentric disks are provided, which are arranged such that the flame tube (10) is pulled or lifted into the inclined position.
21. Vorrichtung zum Verbrennen fester Brennstoffe, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 20, umfassend eine mit einem festen Brennstoff befüllbare Brennkammer (1), wobei die Brennkammer (1) einen Boden (2) zur Auflage des Brennstoffs aufweist, wobei die Brennkammer (1) eine seitliche Brennkammerwandung (6) aufweist, und wobei die Brennkammer (1) eine dem Boden (2) gegenüberliegende Flammöffnung (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an der der Brennkammer (1) abgewandten Außenseite der Brennkammerwandung (6) zumindest ein Seebeck-Element (13) zur Stromerzeugung vorgesehen ist. 21. Device for burning solid fuels, in particular according to one of claims 1 to 20, comprising a combustion chamber (1) that can be filled with a solid fuel, the combustion chamber (1) having a base (2) for supporting the fuel, the combustion chamber ( 1) has a lateral combustion chamber wall (6), and wherein the combustion chamber (1) has a flame opening (4) opposite the bottom (2), characterized in that on the outside of the combustion chamber wall (6) facing away from the combustion chamber (1) at least one Seebeck element (13) is provided for generating electricity.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammerwandung (6) zumindest in einem Teilbereich eben ausgebildet ist, wobei das Seebeck-Element (13) parallel zu diesem Teilbereich angeordnet ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass zumindest zwei Seebeck-Elemente (13) vorgesehen sind, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Seebeck- Elemente (13) voneinander beabstandet angeordnet sind, und/oder dass die Brennkammerwandung (6) zumindest 5, insbesondere 6 bis 8, aneinander angrenzende ebene Teilbereiche aufweist, wobei zumindest ein Seebeck- Elemente (13) parallel zu einem ebenen Teilbereich der Brennkammerwandung (6) angeordnet ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Brennkammer (1) im Querschnitt die Form eines, vorzugsweise regelmäßigen, Vielecks aufweist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die ebenen Teilbereiche parallel zu denen ein Seebeck-Element angeordnet ist durch zumindest einen weiteren Teilbereich voneinander beabstandet sind. 22. The device according to claim 21, characterized in that the combustion chamber wall (6) is flat at least in a partial area, the Seebeck element (13) being arranged parallel to this partial area, it being provided in particular that at least two Seebeck elements (13) are provided, whereby it is preferably provided that the Seebeck elements (13) are arranged at a distance from one another, and / or that the combustion chamber wall (6) has at least 5, in particular 6 to 8, flat partial areas adjoining one another, with at least one Seebeck elements (13) is arranged parallel to a flat partial area of the combustion chamber wall (6), it being provided in particular that the combustion chamber (1) has the shape of a, preferably regular, polygon in cross section, whereby it is preferably provided that the flat Subareas parallel to which a Seebeck element is arranged are spaced apart from one another by at least one further subarea .
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammerwandung (6) doppelwandig ausgebildet ist und im Bereich des Seebeck- Elements (13) im Inneren der Brennkammerwandung, bzw. zwischen der inneren Brennkammerwandung (6a) und der äußeren Brennkammerwandung (6b), ein Wärmeleitelement, insbesondere aus Aluminium, angeordnet ist. 23. Device according to one of claims 21 to 22, characterized in that the combustion chamber wall (6) is double-walled and in the area of the Seebeck element (13) in the interior of the combustion chamber wall, or between the inner combustion chamber wall (6a) and the outer one Combustion chamber wall (6b), a heat conducting element, in particular made of aluminum, is arranged.
24. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (2) der Brennkammer (1) in mindestens zwei unterschiedlichen Ebenen mit unterschiedlichem Abstand zur Flammöffnung (4) derart anordenbar ist, dass das Volumen der Brennkammer (1) einstellbar ist. 24. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the bottom (2) of the combustion chamber (1) can be arranged in at least two different planes at different distances from the flame opening (4) such that the volume of the combustion chamber (1) is adjustable .
25. Vorrichtung einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlung des Seebeck-Elements (13) durch geregelte Luftströmung ermöglicht ist, wobei ein Kühlungsventilator zur Erzeugung der Luftströmung vorgesehen ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass zum Betrieb des Kühlungsventilators der vom Seebeck-Element (13) erzeugbare Strom nutzbar ist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass eine interne Regelungseinheit zur Regulierung der Luftströmung vorgesehen ist, wobei zumindest ein interner Temperatursensor am Seebeck-Element angeordnet ist, und wobei die interne Regelungseinheit geeignet ist, anhand der am internen Temperatursensor gemessenen Temperatur und eines festgelegten internen Wunschtemperaturbereichs, die Kühlung, insbesondere die Drehzahl des Kühlungsventilators, derart zu regulieren, dass eine interne Wunschtemperatur am Seebeck-Element erzielt wird. 25. The device one of claims 21 to 24, characterized in that a cooling of the Seebeck element (13) is made possible by regulated air flow, wherein a cooling fan is provided for generating the air flow, wherein it is provided in particular that the operation of the cooling fan from the Seebeck element (13) generated current can be used, wherein it is preferably provided that an internal control unit is provided for regulating the air flow, wherein at least one internal temperature sensor is arranged on the Seebeck element, and wherein the internal control unit is suitable based on the temperature measured at the internal temperature sensor and a specified internal desired temperature range to regulate the cooling, in particular the speed of the cooling fan, in such a way that an internal desired temperature is achieved at the Seebeck element.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass an der der Brennkammer (1) gegenüberliegenden Außenseite des Seebeck-Elements (13) eine Kühlung, insbesondere ein Lamellenkörper, vorzugsweise ein Aluminiumlamellenkörper, oder ein Flüssigkeitskühler, angeordnet ist. 26. Device according to one of claims 21 to 25, characterized in that a cooling, in particular a lamellar body, preferably an aluminum lamellar body, or a liquid cooler, is arranged on the outside of the Seebeck element (13) opposite the combustion chamber (1).
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abluft der Kühlung als Warmluftgebläse nutzbar ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass eine Regelungseinheit zur Regulierung des Warmluftgebläses vorgesehen ist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass zum Betrieb der Regelungseinheit durch das Seebeck-Element (13) erzeugbarer Strom nutzbar ist. 27. Device according to one of claims 21 to 26, characterized in that an exhaust air of the cooling can be used as a hot air blower, it being provided in particular that a control unit is provided for regulating the hot air blower, wherein it is preferably provided that the control unit is operated by the Seebeck element (13) can be used to generate electricity.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelungseinheit vorgesehen ist, die durch Regulierung der Luftzufuhr, insbesondere der Ventilatoren, die Verbrennung in der Vorrichtung derart steuert, dass eine gewünschte Umgebungstemperatur und/oder Beleuchtungsintensität erzielbar ist und/oder dass die Regulierungseinheit zur Regulierung des Warmluftgebläses ausgebildet ist, und derart die gewünschte Umgebungstemperatur erzielbar ist. 28. Device according to one of claims 21 to 27, characterized in that a control unit is provided which, by regulating the air supply, in particular the fans, controls the combustion in the device in such a way that a desired ambient temperature and / or lighting intensity can be achieved and / or that the regulating unit is designed to regulate the hot air blower, and in this way the desired ambient temperature can be achieved.
29. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Kommunikationsmittel, insbesondere eine Bluetooth- und/oder WLAN-Schnittstelle, zur Übermittlung und zum Empfang von Informationen, insbesondere Informationen zu Betriebsparametern der Vorrichtung, zu Temperatur- und/oder Wetterdaten, vorgesehen sind, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Kommunikationsmittel derart mit der Regelungseinheit verbunden sind, dass anhand der Informationen eine Regulierung der Vorrichtung ermöglicht ist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass Temperaturmesswerte von zumindest einem Temperatursensor überm ittelbar sind, wobei anhand der Messwerte die Vorrichtung durch die Regelungseinheit derart regulierbar ist, dass der gemessene Temperaturmesswert in einem festgelegten Wunschtemperaturbereich liegt. 29. Device according to one of the preceding claims, characterized in that communication means, in particular a Bluetooth and / or WLAN interface, are provided for transmitting and receiving information, in particular information on operating parameters of the device, temperature and / or weather data are, in particular it is provided that the communication means are connected to the control unit in such a way that the information can be used to regulate the Device is made possible, wherein it is preferably provided that temperature measurement values from at least one temperature sensor can be transmitted, the device being regulated by the control unit based on the measurement values in such a way that the measured temperature measurement value is in a specified desired temperature range.
30. Vorrichtung zum Verbrennen fester Brennstoffe umfassend Merkmale gemäß eines der Ansprüche 1 bis 10 und/oder Merkmale gemäß eines der Ansprüche 11 bis 20 und/oder Merkmale gemäß eines der Ansprüche 21 bis 29. 30. Device for burning solid fuels comprising features according to one of claims 1 to 10 and / or features according to one of claims 11 to 20 and / or features according to one of claims 21 to 29.
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