Die Erfindung betrifft einen mobilen Heizstrahler mit einer Brenneinheit zum Verbrennen von Festbrennstoff, einer durchsichtigen Abstrahleinheit zum Abstrahlen von Verbrennungswärme in die Umgebung, einem Rauchgaszug, der nach oben durch die Abstrahleinheit gerichtet ist, und einer Fördereinrichtung zum Fördern von Festbrennstoff zur Brenneinheit.
Zum Heizen von halboffenen zelten oder im Outdoorbereich sind Heizstrahler bekannt, bei denen Gas aus einer Gasflasche entlang eines Metallnetzes großflächig verbrannt wird, sodass diese Heizfläche die Wärme in eine gewünschte Richtung abstrahlt. Die Heizwirkung basiert hierbei hauptsächlich auf Strahlungswärme, die auf den zu beheizenden Personen oder Gegenständen auftrifft.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Heizstrahler anzugeben, mit dem auf größere Areale kostengünstig beheizt werden können.
Diese Aufgabe wird durch einen Heizstrahler gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
Bei der Verwendung des Heizstrahlers als mobiler Heizstrahler ist es vorteilhaft, wenn in dessen unterem Bereich möglichst viel Gewicht beziehungsweise ein hoher Gewichtsanteil des Heizstrahlers insgesamt vorhanden ist, sodass eine gute Standfestigkeit des Heizstrahlers erreicht wird. Hierzu ist es förderlich, wenn der Festbrennstoffspeicher unterhalb der Brenneinheit liegt. Das Gewicht des Brennstoffspeichers kann hierbei zur Stabilität eines Stands des Heizstrahlers beitragen. Zweckmäßigerweise ist die Fördereinheit so beschaffen, dass sie den Festbrennstoff aus dem Festbrennstoffspeicher bis über einen Brennteller der Brenneinheit fördert, sodass der Festbrennstoff auf den Brennteller fallen kann, beispielsweise schräg von oben auf den Brennteller abgeworfen wird. Ebenfalls möglich ist eine Unterschubfeuerung, bei dem der Festbrennstoff von unten durch eine Öffnung des Brenntellers auf diesen gefördert wird.
Der Heizstrahler kann ein stationärer Heizstrahler sein. Zweckmäßigerweise ist er jedoch ein mobiler Heizstrahler, der manuell als Ganzes transportabel ist, sodass er durch ein einfaches Rollen, Tragen oder Verschieben versetzt werden kann, ohne dass seine Funktion beeinträchtigt ist. Ein solches Versetzen ist zweckmäßigerweise auch während des regulären Betriebs des Heizstrahlers möglich.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Brenneinheit einen Brenner und ein Brennergehäuse auf, wobei der Brenner einen Brennraum vollständig radial umschließt und das Brennergehäuse den Brenner vollständig radial umschließt. Durch eine solche zumindest radial zweischalige Ausführung kann ein Wärmeübertrag vom Brenner auf eine Umgebung des Heizstrahlers im Bereich des Brenners eingeschränkt werden. Hierdurch kann die Sicherheit des Heizstrahlers erhöht werden. Die Axialrichtung kann hierbei auf eine Achse der Brenneinheit und insbesondere des Heizstrahlers insgesamt bezogen werden, die längs durch die Brenneinheit und insbesondere durch die Abstrahleinheit verlaufen kann, insbesondere mittig. Die Axialrichtung ist zweckmäßigerweise senkrecht nach oben gerichtet, so dass die Radialrichtungen in der Horizontalen liegen.
Bei einer Verbrennung von Festbrennstoff fällt Asche an, die aus der Brenneinheit entfernt werden muss. Während bei stationären Anlagen eine automatische Abführung der Asche in einen Aschebehälter üblich ist, kann es im mobilen Bereich ausreichen, wenn die Asche manuell aus der Brenneinheit entfernt wird. Dies kann beispielsweise durch ein Ausfegen oder Aussaugen geschehen. Nach einem längeren Betrieb des Heizstrahlers kann es jedoch sein, dass die Asche noch sehr heiß ist und insbesondere noch Glutpartikel in ihrem Inneren aufweist. An das Fegen und insbesondere das Aussaugen sind daher hohe Anforderungen hinsichtlich der Gerätschaft gestellt.
Auf solche Anforderungen kann verzichtet werden, wenn die Brenneinheit in einem Gehäuse in der Weise lösbar befestigt ist, dass die Brenneinheit zum Entleeren von Asche werkzeugfrei aus dem Gehäuse entfernbar ist. Die Brenneinheit kann manuell aus dem Gehäuse entnommen und beispielsweise in einen Aschekasten ausgeleert werden. Hierfür umfasst die Brenneinheit zweckmäßigerweise eine obere Öffnung, die zur Abstrahleinheit weist. Wird die Brenneinheit aus dem Gehäuse herausgenommen und auf den Kopf gestellt, so kann die Asche vom Brennteller durch die obere Öffnung heraus und beispielsweise in einen Aschekasten fallen.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die Brenneinheit eine seitliche Brennstoffeinwurföffnung aufweist und die Brenneinheit so verkippt wird, dass die Asche aus der Brennstoffeinwurföffnung herausfällt. Die Brenneinheit wird also seitlich um beispielsweise 90 Grad verkippt, sodass die Asche auf eine Seitenwandung fällt, in der die Brennstoffeinwurföffnung liegt, und dann durch diese herausfällt. Dieses Vorgehen hat insofern den Vorteil, dass die Asche auch bei einem zweischaligen Brenneinheitaufbau entfernt werden kann.
Weist das Brennergehäuse auf der Seite der Brennstoffeinwurföffnung eine Öffnung vom Zwischenraum zwischen der Brenneinheit und dem Brennergehäuse nach außen auf, so kann die Asche aus diesem Zwischenraum durch diese Öffnungen entleert werden. Es wird dann nicht nur der Brennraum sondern auch der Zwischenraum entleert. Allgemein gesprochen ist es vorteilhaft, wenn die Brenneinheit einen Aschesammelraum aufweist, der durch ein Verkippen der Brenneinheit entleerbar ist. Der Aschesammelraum kann hierbei ein Teil des Brennraums sein und/oder ein Zwischenraum zwischen einem Brenner und einem diesen radial umschließenden Brennergehäuse.
Um ein Entfernen der Brenneinheit aus einem Gehäuse des Heizstrahlers zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn die Brenneinheit einen Griff aufweist. Der Griff ist hierbei zweckmäßigerweise eine Einheit die radial von einem Brenner, beziehungsweise einem Brennergehäuse soweit vorhanden, absteht, sodass die Brenneinheit ohne ein Berühren des Brenners und eventuell falls vorhanden des Brennergehäuses gegriffen werden kann.
Zum leichten Entfernen der Brenneinheit ist es vorteilhaft, wenn die Brenneinheit in ihrer Betriebsposition auf eine Befestigungseinheit gesteckt ist. Die Brenneinheit kann durch ein Abziehen von der Befestigungseinheit gelöst werden, wobei dies zweckmäßigerweise werkzeugfrei möglich ist. Die Befestigungseinheit kann hierfür einen Bolzen und eine Muffe aufweisen, die auf den Bolzen aufgesteckt wird. Auch mehrere solche Befestigungseinheiten sind möglich.
Während des Betriebs wird die Brenneinheit sehr heiß. Um eine zu starke Wärmeübertragung auch nach unten zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn die Brenneinheit in einem Gehäuse mit einem Gehäuseboden in der Weise angeordnet ist, dass ein Boden der Brenneinheit nach unten zum Gehäuseboden durch Luft beabstandet ist, insbesondere vollständig durch Luft beabstandet ist. Es kann hierdurch eine zu starke Hitzeeinwirkung auf beispielsweise einen Festbrennstoffspeicher vermieden werden. Eine solche Beabstandung kann einfach erreicht werden, wenn die Brenneinheit an einer Brenneraufhängung hängt, beispielsweise einer oder mehrerer Befestigungseinheiten. Auf ein Stehen, also ein Abstützen nach unten und damit auf einen zu großen Wärmeübertrag nach unten, kann verzichtet werden.
Um eine gute Verbrennung in der Brenneinheit zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn Verbrennungsluft radial möglichst allseitig in einen Brennraum einströmen kann. Dies kann besonders effektiv erreicht werden, wenn die Brenneinheit einen Brenner und ein Brennergehäuse aufweist und eine Luftzuführung in einen Zwischenraum zwischen Brenner und Brennergehäuse mündet, sodass im Betrieb Verbrennungsluft in den Zwischenraum einblasbar ist. Durch Öffnungen im Brenner kann die Verbrennungsluft aus dem Zwischenraum in den Brennraum gelangen und so die Verbrennung anfachen. Der Brenner weist zweckmäßigerweise ein Innengehäuse auf, das innerhalb des Brennergehäuses angeordnet ist. Der Zwischenraum ist nach außen zweckmäßigerweise nur durch die Luftzuführung durch das Brennergehäuse zugänglich beziehungsweise nur auf diese Art nach außen verbunden. Nach innen ist der Zwischenraum zweckmäßigerweise nur über Luftöffnungen im Innengehäuse mit dem Brennraum verbunden.
Die Luftöffnungen können Primärluftöffnungen und gegebenenfalls zusätzliche Sekundärluftöffnungen sein, wobei die Sekundärluftöffnungen zweckmäßigerweise oberhalb der Primärluftöffnungen liegen. Die Sekundärluftöffnungen sind vorteilhafterweise in einem radial verjüngten Bereich des Brennraums beziehungsweise der Brenneinheit angeordnet. Die Sekundärlufteinlässe können in einem Übergangsbereich zwischen der Brenneinheit und der Abstrahleinheit liegen.
Die Primärluftöffnungen können Löcher im Brennerinnengehäuse sein, deren Lochachse zweckmäßigerweise jeweils außermittig zur Brennerachse ausgerichtet ist. Die Lochachsen sind insbesondere alle im gleichen Winkel zur Radialrichtung des Brenners angeordnet, zielen also alle in gleichem Abstand an der Brennerachse vorbei. Die Radialrichtung ist hierbei jeweils die Richtung von der Lochmitte senkrecht zur Brennerachse hin. Der Winkel kann zwischen 20° und 60° liegen. Es kann ein Luftstrom in den Brenner erreicht werden, der einen Wirbel um die Brennerachse bildet, so dass eine gute Verbrennung erreicht wird. Das Gleiche kann auch für die Sekundäröffnungen gelten. Bei einer Verbindung zwischen Überdruckraum und Fördereinrichtung mündet der Luftauslass zweckmäßigerweise in eine Schneckenkammer, in der eine Förderschnecke angeordnet ist. Luft kann aus der Fördereinrichtung in einen Brennraum eingeblasen werden, sodass einem Rückbrand in die Fördereinrichtung entgegengewirkt wird.
Während eines längeren Betriebs des Heizstrahlers kann die Brenneinheit sehr heiß werden, sodass eine Verbrennungsgefahr nach außen besteht. Dem kann entgegengewirkt werden, wenn die Brenneinheit in einem Gehäuse mit einem Gehäuseboden unter der Brenneinheit und einer Gehäusedecke über der Brenneinheit angeordnet ist und in Gehäusedecke und/oder Gehäuseboden eine oder mehrere Öffnungen vorhanden sind, durch die Luft aus einem Gehäuseraum um die Brenneinheit nach oben den Gehäuseraum verlassen kann beziehungsweise Luft von unten in den Gehäuseraum einströmen kann. Hierdurch kann eine Luftkühlung der Brenneinheit erreicht werden.
Eine weitere Möglichkeit zur Kühlung besteht darin, dass das Gehäuse eine Luftzuführung aufweist, sodass Kühlluft von der Luftzuführung durch den Gehäuseraum zur Kühlung der Brenneinheit strömen kann. Die Luftzuführung kann ein offener Gehäusebereich sein, oder eine Öffnung, die mit einer Gebläseeinheit direkt, beispielsweise über einen Luftschlauch, oder über einen Überdruckraum verbunden ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Heizstrahler zumindest ein elektrisches Aggregat und eine Energieversorgungseinheit zum Versorgen des Aggregats mit elektrischer Energie aufweist. Die Energieversorgungseinheit umfasst zweckmäßigerweise eine wieder aufladbare Batterie, sodass ein kabelfreier Betrieb des Heizstrahlers möglich wird. Hierdurch wird einer Stolpergefahr, insbesondere bei einem Betrieb im Freien, entgegengewirkt.
Um eine gute Standfestigkeit des Heizstrahlers zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn dieser eine Fußeinheit zur mobilen Abstützung auf einem Fußboden aufweist. Die Fußeinheit enthält zweckmäßigerweise ein Fußgehäuse, das einen Gehäuseraum umschließt, in dem eine Energieversorgungseinheit, beispielweise eine wiederaufladbare Batterie, angeordnet ist.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn der Heizstrahler eine elektrische Schnittstelle zum Anschluss an eine elektrische Energieversorgung von außen aufweist. Eine wiederaufladbare Batterie kann beispielsweise über eine Kabelverbindung zu einer Steckdose aufgeladen werden. Bei einem Betrieb von mehreren Heizstrahlern ist es vorteilhaft, wenn im Heizstrahler eine weitere elektrische Schnittstelle zur Serienschaltung von zwei oder mehr Heizstrahlern vorhanden ist. Auf diese Weise können mehrere Heizstrahler aus einer Steckdose versorgt werden.
Ein aufwändiges Hantieren mit Kabeln kann vereinfacht werden, wenn der Heizstrahler eine Kabeleinheit zur variablen Entnahme eines elektrischen Kabels aufweist, beispielsweise eine Kabeltrommel. Die Kabeleinheit ist vorteilhafterweise in einem Fußgehäuseraum angeordnet.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Heizen mittels Strahlungswärme, gemäß dem Anspruch 14.
Es wird vorgeschlagen, dass erfindungsgemäß heißes Verbrennungsgas durch einen Rauchgaszug der Abstrahleinheit geführt wird und dort Verbrennungswärme an die Abstrahleinheit abgibt.
Vorteilhafterweise wird der Festbrennstoff mittels einer Fördereinrichtung des Heizstrahlers von einem Festbrennstoffspeicher zur Brenneinheit gefördert, insbesondere automatisch.
Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in einigen abhängigen Ansprüchen zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfasst werden, insbesondere bei Rückbezügen von Ansprüchen, so dass ein einzelnes Merkmal eines abhängigen Anspruchs mit einem einzelnen, mehreren oder allen Merkmalen eines anderen abhängigen Anspruchs kombinierbar ist. Außerdem sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination sowohl mit dem erfindungsgemäßen Verfahren als auch mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen kombinierbar. So sind Verfahrensmerkmale auch als Eigenschaft der entsprechenden Vorrichtungseinheit gegenständlich formuliert zu sehen und funktionale Vorrichtungsmerkmale auch als entsprechende Verfahrensmerkmale.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die darin angegebene Kombination von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet, aus einem Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung eingebracht und/oder mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden.
Es zeigen:
Der Heizstrahler 2 kann ein stationärer Heizstrahler 2 sein, der beispielweise an einem Fußboden angeschraubt ist, oder ein mobiler Heizstrahler 2. Bei einem mobilen Heizstrahler 2 ist eine Transporteinheit 12 vorteilhaft, die eine tragende Struktur für sämtliche weitere Einheiten des mobilen Heizstrahlers 2 bildet, sodass der gesamte mobile Heizstrahler 2 an der Transporteinheit 12 beispielsweise angehoben und/oder verfahren werden kann. Um eine einfache Transportabilität zu erreichen, wiegt der Heizstrahler 2 ohne Festbrennstoff insgesamt weniger als 100 kg, insbesondere weniger als 70 kg, so dass ein manuelles Anheben durch beispielsweise 2 Personen ohne weiteres möglich ist. Vorteilhaft sind zudem Räder 26, wie sie in
Einer guten Verbrennung zuträglich ist ein ebenfalls optionales Aggregatsystem 14 mit eine oder mehreren elektrischen Aggregaten, wie einem oder mehreren elektrischen Antrieben, einer Steuereinheit und/oder einer Sensoreinheit mit einem oder mehreren Sensoren. Das Aggregatsystem 14 ist bei der schematischen Darstellung in
Zwei Pfeile kennzeichnen in
Durch eine optional vorhandene Ascheabfuhr 18 kann der Ascheabtransport aus der Brenneinheit 4 vereinfacht werden. Ebenfalls möglich ist es, die Ascheabfuhr 18 als Teil der Brenneinheit 4 zu gestalten, so dass beispielsweise die Brenneinheit 4 aus einem umgebenden Gehäuse herausgenommen und als Ascheabfuhr 18 verwendet werden kann.
Ein ebenfalls optionaler Kamin 20 dient als Rauchgasauslass in die Umgebung und vor allem als Fänger für Flugasche. Hierfür enthält er zweckmäßigerweise einen Aschesammelbehälter 22, in dem der größte Teil der den Kamin 20 passierenden Flugasche eingefangen und abgelagert wird.
Bei der Darstellung aus
Auch die Abstrahleinheit 6 muss nicht vertikal angeordnet sein, sondern kann auch schräg sein oder als Wand mit einer größeren Breite als Höhe ausgeführt sein. Sie kann als gerade oder gekrümmte Fläche und generell beliebig in der Gestalt ausgeführt sein. Insbesondere bei einer Ausführung als oder bei einer Wand ist ein Reflektor 23 vorteilhaft, der die von der Abstrahleinheit 6 abgestrahlte Wärme in eine gewünschte Richtung bündelt.
Zum Heizen einer Umgebung des mobilen Heizstrahlers 2 wird Festbrennstoff aus dem Festbrennstoffspeicher 8 mittels der Fördereinrichtung 10 zur Brenneinheit 4 gefördert und dort verbrannt. Verbrennungsgase entstehen in der Brenneinheit 4 und werden durch die Abstrahleinheit 6 geführt. Verbrennungsgase werden im Folgenden vereinfacht als Rauchgase bezeichnet und umfassen je nach Temperatur auch Flammen, die in die Abstrahleinheit 6 hinein ragen, ggf. vollständig durch sie hindurch reichen.
Durch die heißen Rauchgase wird die Abstrahleinheit 6 aufgeheizt und strahlt ihrerseits Wärme in die Umgebung des mobilen Heizstrahlers 2 ab. Die abgestrahlte Wärme resultiert aus Komponenten der Abstrahleinheit 6, die durch ihre Temperatur Wärme abstrahlen wie ein aus der Physik bekannter sogenannter schwarzer Strahler. Je nach Temperatur der Komponenten leuchten diese ganz oder teilweise bis orange glühend auf, so dass zusätzlich zu der erwähnten infraroten Strahlung sichtbare Strahlung hinzukommt. Wärmeenergie wird ferner auch direkt durch Flammen in der Abstrahleinheit 6 abgestrahlt, die bei einer Durchsichtigkeit der Abstrahleinheit 6 direkt durch diese hindurch dringen.
Die in der Abstrahleinheit 6 abgekühlten Rauchgase werden in die Umgebung des mobilen Heizstrahlers 2 geführt, beispielsweise durch den Kamin 20. Hierbei wird ein Teil der in der Brenneinheit 4 entstehenden Verbrennungswärme über die Abstrahleinheit 6 als Strahlungswärme in die Umgebung abgeführt. Die Abstrahleinheit 6 leuchtet hierbei, insbesondere in ihrem unteren Bereich, glühend auf.
Das in der Brenneinheit 4 entstehende Rauchgas wird vorteilhafterweise nach oben durch die Abstrahleinheit 6 geführt. Hierdurch bewirkt der Auftrieb des heißen Rauchgases einen Naturzug, mittels dessen Verbrennungsluft von unten in die Brenneinheit 4 angesaugt werden kann. Ein solcher Naturzug ist bereits ausreichend für eine gute Verbrennung, sodass eine Flammentemperatur von 800°C bis 900°C in der Brenneinheit 4 erreichbar ist.
Sollen höhere Flammtemperaturen erreicht werden, so ist eine aggregatgetriebene Verbrennungsluftzuführung 16 vorteilhaft. Hierfür ist beispielsweise eine Gebläseeinheit im Aggregatsystem 14 vorhanden mit einem Gebläse, wie einem Radiallüfter oder Axiallüfter. Durch die Gebläseeinheit wird Verbrennungsluft, beispielsweise im Überdruckbetrieb, zur Brenneinheit 4 gefördert und kann einen eventuell vorhandenen Naturzug verstärken. Flammtemperaturen von 1000°C bis 1400°C sind möglich. Je nach Strömungsrichtung des Rauchgases kann auf den Naturzug verzichtet werden, sodass die Verbrennungsgase nur durch eine aggregatgetriebene Verbrennungsluftzufuhr der Brenneinheit 4 zugeführt werden.
Anstelle eines Überdruckbetriebs ist auch ein Unterdruckbetrieb möglich, sodass Verbrennungsluft durch einen Unterdruck in der Brenneinheit 4 in diese eingesaugt wird. Hierfür kann das Aggregatsystem 14 ein Saugzuggebläse umfassen, das den Unterdruck in der Brenneinheit 4 herstellt und den Rauchgasstrom durch die Abstrahleinheit 6 zweckmäßigerweise unter Druck getrieben aufrechterhält. Das Saugzuggebläse ist vorteilhafterweise Rauchgasstrom abwärts der Brenneinheit 4 und insbesondere abwärts der Abstrahleinheit 6 angeordnet.
Für eine aggregatgetriebene Verbrennungsluftzuführung ist eine Primärluftzuführung ausreichend. Hierbei wird Verbrennungsluft zweckmäßigerweise von innen in einen Flammbereich eingeblasen, sodass der Flammbereich den Verbrennungsluftauslass umgibt. Eine optionale Sekundärluftzufuhr ist einer vollständigeren Verbrennung förderlich. Hierbei wird Sekundärluft in einen höheren Bereich des Flammbereich eingeblasen, zweckmäßigerweise von außen in den Flammbereich. Primärluft und Sekundärluft können hierbei über eine gemeinsame Luftzuführung in die Brenneinheit 4 geführt werden oder über voneinander getrennte Kanäle und durch ein Gebläse gemeinsam oder jeweils ein eigenes Gebläse erzeugt werden.
Das Aggregatsystem 14 weist einen oder mehrere Antriebsmotoren für ein oder mehrere Aggregate auf. Hierbei können motorisch ein oder mehrere Gebläse, ein oder mehrere Antriebe der Fördereinrichtung 10 und/oder ein oder mehrere Haltemagnete zum Halten einer Brennkammerklappe angetrieben werden.
In den folgenden Figuren sind einzelne Einheiten mehrerer mobiler Heizstrahler 2 detaillierter und in verschiedenen Varianten dargestellt. Verschiedene Details der Varianten sind hierbei zueinander austauschbar. Um nicht bereits Beschriebenes mehrfach ausführen zu müssen, sind generell alle Merkmale einer vorhergehend beschriebenen Einheit in einer nachfolgenden Beschreibung der gleichen Einheit übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben sind, es sei denn, Merkmale sind als Unterschiede zu der vorangegangenen Beschreibung dargestellt.
Außerdem sind außer der Brenneinheit 4, der Abstrahleinheit 6 und dem Speicher 8 alle Einheiten optional zu sehen, die einzeln oder in einer beliebigen Kombination in einer Variante miteinander den mobilen Heizstrahler 2 ergänzen können und auch zwischen den verschiedenen Varianten der Heizstrahler 2 ausgetauscht werden können. Außerdem sind im Wesentlichen gleichbleibende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Zum einfacheren Verständnis sind außerdem gleichartige Bauteile in verschiedenen Ausführungen mit den gleichen Bezugsziffern und anderen Bezugsbuchstaben bezeichnet, wobei Einheiten mit gleichen Bezugsziffern zueinander austauschbar sind. Auf diese Weise soll eine Kombination eines mobilen Heizstrahlers 2 mit Einheiten verschiedener Bezugsbuchstaben dargestellt werden. Wird eine Bezugsziffer alleine ohne einen Bezugsbuchstaben erwähnt, wie beispielsweise zu
Die Transporteinheit 12a aus
Unabhängig von seiner Ausführungsform kann der mobile Heizstrahler 2 mit Biomassepellets befeuert werden. Diese sind einfach verfügbar und leicht zu fördern. Insofern ist der Festbrennstoffspeicher 8 zweckmäßigerweise ein Pelletsspeicher. Der Speicher 8 kann nach unten verjüngend ausgeführt sein, beispielsweise nach unten konisch oder umgekehrt pyramidal zulaufen. An seinem unteren Ende kann ein Fördereingang der Fördereinrichtung 10 angeordnet sein, in den die Pellets von oben hineinfallen oder von der Seite hineingedrückt werden, wie dies beispielhaft in
Die Brenneinheit 4 kann eine Brennfläche, wie ein Brennrost, einen Brennteller oder eine Feuerungsmulde aufweisen, auf dem der Festbrennstoff verbrannt wird. Die Brennfläche kann an einem oberen Ende der Fördereinrichtung 10 angeordnet, insbesondere bei einer Unterschubfeuerung, oder unter einem Auslass der Fördereinrichtung 10 liegen, wie dies in
Die Fördereinrichtung 10a ist mit einer Förderschnecke 38 ausgeführt, die auf einer Welle 40 und innerhalb eines Förderrohrs 42 läuft. Feuerungsmulde 32 und Förderrohr 42 können einstückig ausgeführt sein, wobei insbesondere das Förderrohr 42 nach oben zur Feuerungsmulde 32 übergeht und sich in die Feuerungsmulde 32 weitet. Durch eine Rotationsbewegung der Welle 40 werden Pellets innerhalb des Förderrohrs 42 von unten nach oben befördert und auf die Feuerungsmulde 32 transportiert.
Die Welle 40 kann eine Hohlwelle sein, in die von unten durch das Aggregatsystem 14 primäre Verbrennungsluft eingeblasen wird. Die Hohlwelle 40 hat im Bereich der Feuerungsmulde 32 Öffnungen 44, die den Hohlraum der Hohlwelle 40 mit dem Flammbereich 36 auf oder innerhalb der Feuerungsmulde 32 verbindet. Die Öffnungen 44 sind seitlich ausgerichtet, sodass die primäre Verbrennungsluft seitlich aus der Hohlwelle 40 ausströmt, insbesondere rundum. Nach oben hin ist die Hohlwelle 40 verschlossen.
Eine Gebläseeinheit 46 des Aggregatsystems 14a ist in
Wie aus den
Das heiße Rauchgas durchläuft den Rauchgaszug 50 in einer Hauptströmungsrichtung 54, die im gezeigten Ausführungsbeispiel aus
Zur Verbesserung des Wärmeflusses vom Rauchgas nach außen ist innerhalb der Wandung 56 beziehungsweise des Rauchgaszugs 50 ein Turbulator 58 angeordnet. Ein Beispiel eines Turbulators 58a ist in
Zum Betrieb des mobilen Heizstrahlers 2 werden Pellets in den Pelletsspeicher 8 eingegeben. Durch eine Umdrehung der Schnecke 38 werden diese von unten nach oben in die Brenneinheit 4 gefördert. Das Anzünden der Pellets kann per Hand erfolgen, beispielsweise mit einem Grillanzünder, oder automatisch mit einem Anzünder, beispielsweise einem Heißluftanzünder, indem Luft mittels elektrischer Energie über die Flammtemperatur von Pellets erhitzt und zwischen diese eingeblasen wird. Durch die Gebläseeinheit 46 wird Primärluft in den Bereich eines Brenntellers, wie der Feuerungsmulde 32, geblasen, sodass die Pellets angefacht werden. Mit einem Temperatursensor, der in der Brenneinheit 4 oder innerhalb der Abstrahleinheit 6 angeordnet sein kann, wird eine Flammtemperatur oder Rauchgastemperatur gemessen. Anhand der Messwerte kann ein Fördermotor angesteuert und damit die geförderte Menge von Brennstoff pro Zeit eingestellt werden.
Das durch die Verbrennung entstandene heiße Rauchgas strömt nach oben durch die Öffnung der Decke 52 des Brennraums 48 in die Abstrahleinheit 6 und strömt an der Wandung 56 entlang, wobei sie durch den Turbulator 58 verwirbelt wird. Sie gibt einen Teil ihrer Wärmeenergie an die Wandung 56 und den Turbulator 58 ab, der in seinem unteren Bereich rot oder orange glühend wird. Im Verlauf des Strömungswegs, im Mittel in Hauptströmungsrichtung 54, durch die Abstrahleinheit 6 beziehungsweise den Rauchgaszug 50, kühlt das Rauchgas immer weiter ab, gelangt zum Kamin 20 und verlässt den mobilen Heizstrahler 2 durch diesen. Die vom Rauchgas mitgerissene Flugasche wird im Aschesammelbehälter 22 größtenteils abgeschieden.
Die Abstrahleinheit 6 gibt den überwiegenden Teil ihrer Energie als Strahlungswärme radial nach außen ab. Zum Schutz gegen Verbrennungen umfasst sie außerhalb der Wandung 56 eine Schutzeinheit 62, beispielsweise ein Schutzgitter 62a, die die Wandung 56 des Rauchgaszugs 50 radial rundum umgibt. Nach oben hin ist die Abstrahleinheit 6a durch einen Reflektor 22a benachbart, der nach oben strahlende Strahlung nach unten reflektiert, sodass weniger Strahlungswärme nach oben verloren geht.
Weiter zu sehen sind zwei elektrische Schnittstellen 64 und eine Kabeleinheit 66, beispielsweise in Form einer Kabeltrommel, an einer der Schnittstellen 64. Die Schnittstellen 64 sind elektrische Stecker, wobei ein Male-Stecker und ein Female-Stecker vorhanden sind, um eine Reihenschaltung mehrerer Heizstrahler 2 zu ermöglichen. Beispielsweise ist die rechte elektrische Schnittstelle 64 ein handelsüblicher Male-Stecker zum Einstecken in eine übliche Gebäudesteckdose. Die linke Schnittstelle 64 kann ein Female-Stecker sein, also beispielsweise eine Steckdose, in die ein Stecker eines weiteren Heizstrahlers 2 eingesteckt werden kann. Die beiden elektrischen Schnittstellen 64 sind elektrisch miteinander verbunden, sodass die Stromversorgung durch den mobilen Heizstrahler 2 hindurchgeführt werden kann zum benachbarten Heizstrahler 2.
Außerdem zu sehen ist die Fördereinrichtung 10b mit der Förderschnecke 38 und eine Brenneinheit 4b, die an die Fördereinrichtung 10b angeschlossen ist. In
Die Schutzeinheit 62b ist in
Bei dem Heizstrahler 2b ist die Brenneinheit 4b besonders leicht aus einem radial die Brenneinheit 4b teilweise umgebenden Gehäuse 70 herausnehmbar. In
Bei der Darstellung aus
Die Aufhängung 76 greift hierbei zweckmäßigerweise oberhalb des Gewichtschwerpunkts der Brenneinheit 4b an, sodass diese nach unten stabil hängen kann. Um ein unbeabsichtigtes Abrutschen zu verhindern, kann der Bolzen 80 beispielsweise eine Verdickung aufweisen, über die die Muffe 82 nur mit einem zusätzlichen Kraftaufwand schiebbar ist. Ein Fehlen dieser Kraft verhindert das unerwünschte Abrutschen. Ebenfalls möglich ist eine Formgebung von Bolzen 80 und Muffe 82 derart, dass die Brenneinheit 4 nach unten aufgeschoben wird und schwerkraftbedingt in ihrer Betriebsposition bleibt oder sogar in die Betriebsposition hinein gedrückt wird. Besonders sicher ist die Brenneinheit 4b durch einen Formschluss mit einem gehäusefesten Element am Platz gehalten, beispielsweise durch einen Hebel, der das gehäusefeste Element hintergreift, wobei der Hintergriff durch eine Bewegung des Hebels gelöst werden kann.
Wie im Querschnitt aus
Zur weiteren Kühlung der Brenneinheit 4b ist diese so gelegen, dass sie von einem sie konvektiv umströmenden Luftstrom gekühlt wird. Wie in
Um einer Verletzung beim Betrieb des Heizstrahlers 2b zu vermeiden, ist das Gehäuse 70 um die Brenneinheit 4b nach vorne hin durch eine Klappe 99 verschlossen. Diese wird im Betrieb des Heizstrahlers 2b neben einer Verriegelung von einem elektrischen Haltemagnet 101 verschlossen gehalten, der im Betrieb des Heizstrahlers 2b mit Strom versorgt wird und die Klappe durch die vom Stromfluss beispielsweise in einer Spule erzeugte Magnetkraft fest am Gehäuse 70 hält. Erst wenn der Betrieb unterbrochen wird, lässt die Magnetkraft des Haltemagneten 101 durch die Unterbrechung des Stroms nach, und die Klappe 99 kann geöffnet werden.
Der Brenner 86 enthält einen Füllstutzen 92, der an eine Öffnung 94 der Fördereinheit 10b heranreicht. Der von der Fördereinheit 10b nach oben geförderte Festbrennstoff fällt durch die Öffnung 94 in den Füllstutzen 92 und von dort in den Brennraum 88 beziehungsweise auf einen Brennteller 96 am unteren Ende des Brennraums 88. Eine Öffnung 98 der Fördereinrichtung 10b liegt in Deckung mit der Öffnung 94 des Brennergehäuses 84, die in
Nach oben hin ist die Brenneinheit 4b mit einer Öffnung 95 versehen, die von unten an die Abstrahleinheit 6b angrenzt. Auf diese Weise können im Brennraum 88 gebildete heiße Rauchgase 102 wie durch die gestrichelten Pfeile in
Wie aus
Generell kann die Durchsichtigkeit der Abstrahleinheit 6 durch das Glasrohr 66 und/oder Durchbrüche im Flammbündelrohr 68 gegeben sein, wobei die Abstrahleinheit 6 das Glasrohr 66 und/oder das Flammbündelrohr 68 aufweisen kann. Je nach Beschaffenheit des Flammbündelrohrs kann auf das Glasrohr um das Flammbündelrohr verzichtet werden, so dass das Flammbündelrohr das außen liegende Rohr ist, insbesondere das einzige Rauchgas führende Rohr der Abstrahleinheit. Dies ist insbesondere bei einer Ausführung des Flammbündelrohrs aus einem Drahtgewebe möglich, da hier das Austreten von Rauchgas aus dem Drahtgewebe gering gehalten werden kann.
Zum Betrieb des Heizstrahlers 2b wird der Brennstoffspeicher 8 mit Festbrennstoff, beispielsweise Pellets, gefüllt. Der Brennstoff wird mit der Fördereinheit 10 in die Brenneinheit 4 gefördert, bis ein gewünschter Füllstand erreicht ist. Der Brennstoff wird hierbei von der Förderschnecke 38 nach oben gefördert und fällt oben durch die Öffnung 94 und den Stutzen 92 in die Brenneinheit 4b. Alternativ kann die Brenneinheit 4b manuell mit Festbrennstoff teilweise angefüllt werden. Der Brennstoff wird dann mit einem Kaminanzünder angezündet.
Zum Zuführen von Verbrennungsluft wird von einer Steuereinheit 108 ein Gebläse 110 gesteuert, das über eine Luftzuführung 112 Luft in eine Überdruckkammer 114 bläst. Die Überdruckkammer 114 ist direkt an der Brenneinheit 4b angeordnet und weist zwei Öffnungen auf, die direkt in die Öffnungen 100 der Brenneinheit 4b übergehen, so dass Verbrennungsluft in die Brenneinheit 4b geblasen wird.
Die Verbrennungsluft gelangt in einen Zwischenraum 116 zwischen dem Brenner 86 und dem Brennergehäuse 84, das radial rundum den Brenner 86 reicht, so dass in diesem Zwischenraum 116 relativ zur Umgebung ein Überdruck herrscht. Aus diesem Zwischenraum 116 drückt die Verbrennungsluft durch Primärluftöffnungen 118 unten und Sekundärluftöffnungen 120 weiter oben im Innengehäuse des Brenners 86 in dessen Innenraum bzw. Brennraum 88 und facht dort die Verbrennung an.
Um einem Rückbrand in die Fördereinrichtung 10b entgegenzuwirken ist die Überdruckkammer 114 mit einem weiteren Luftauslass 122 in die Fördereinrichtung 10b mit dieser verbunden, so dass Verbrennungsluft von der Fördereinrichtung 10b durch den Füllstutzen 92 in den Brennraum 88 der Brenneinheit 4b strömt.
Die tragende Konstruktion 24b hat eine Fußeinheit 124, mit der sie auf einem Fußboden steht. Die Fußeinheit 124 weist ein Fußgehäuse 126 auf, das mehrere elektrische Aggregate regensicher umschließt, wie einen Fördermotor 128, der über ein Getriebe 130 die Schnecke 38 antreibt, oder das Gebläse 110. Zur Versorgung der Aggregate mit elektrischer Energie weist der Heizstrahler 2 eine Energieversorgungseinheit 132 auf, die beispielsweise einen Akku umfasst. Dieser liegt auf dem Fußboden des Fußgehäuses 126, so dass der Gewichtsschwerpunkt des Heizstrahlers 2 möglichst tief liegt und er somit stabil steht. Über Kabel ist die Energieversorgungseinheit 132 sowohl mit den Aggregaten zu deren Versorgung als auch mit einer Schnittstelle 64 verbunden zur Verbindung mit einem Stromnetz zum Wiederaufladen der Energieversorgungseinheit 132. Der Energiegehalt der Energieversorgungseinheit 132 ist ausreichend für einen kabellosen Betrieb des Heizstrahlers 2 über einen Zeitraum von 30 Stunden, so dass ein langer autarker Betrieb ermöglicht ist.
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