MOBILER HEIZSTRAHLER

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen mobilen Heizstrahler (2) mit einer Brenneinheit (26) zum Verbrennen von Festbrennstoff, einem Festbrennstoffspeicher (16), einer durchsichtigen Abstrahleinheit (6) zum Abstrahlen von Verbrennungswärme in die Umgebung, einem Rauchgaszug, der senkrecht nach oben durch die Abstrahleinheit (6) gerichtet ist
Ein sicherer und effizienter Betrieb kann erreicht werden, wenn die Abstrahleinheit (6) ein Glasrohr (66) und ein im Glasrohr (66) angeordnetes opakes Flammbündelrohr (68) aufweist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Heizstrahler, insbesondere einen mobilen Heizstrahler, mit einer Brenneinheit zum Verbrennen von Festbrennstoff, einem Festbrennstoffspeicher, einer insbesondere durchsichtigen Abstrahleinheit zum Abstrahlen von Verbrennungswärme in die Umgebung und einem Rauchgaszug, der durch die Abstrahleinheit gerichtet ist.

[0002] Zum Heizen von halboffenen Zelten oder Terrassen im Gastronomie- und Eventbereich sind neuerdings Heizstrahler bekannt, die mit Holzpellets heizen. Die Holzpellets werden auf einem Brennteller des Heizstrahlers verbrannt, und die durch die Verbrennung entstehenden Flammen schlagen nach oben in die durchsichtige Abstrahleinheit, sodass die Flammen von außen sichtbar sind. Die Abstrahleinheit ist ein Glasrohr, das sich durch die in ihrem Inneren lodernden Flammen erhitzt und Wärme nach außen abstrahlt. Das von den Flammen erzeugte und das Glas durchdringende Licht führt zu einer zusätzlichen Energieabstrahlung. Die Heizwirkung basiert hierbei hauptsächlich auf Strahlungswärme der Flammen, die auf den zu beheizenden Personen oder Gegenständen auftrifft.

[0003] Bei den bekannten Heizstrahlern ist die Menge der abgegebenen Wärmestrahlung abhängig von dem Maß, wie weit die Flammen von unten in die Abstrahleinheit heraufreichen. Je höher die Flammen heraufreichen, desto größer ist die Heizleistung. Ein hohes Hinaufreichen der Flammen aus der Brenneinheit in die Abstrahleinheit hinein kann erreicht werden, wenn durch eine starke Verbrennungsluftzuführung ein starkes Feuer in der Brenneinheit erzeugt wird, das durch die Menge der zugeführten Luft weit nach oben in der Abstrahleinheit gerissen wird. Umfasst die Abstrahleinheit jedoch ein Glasrohr, innerhalb dessen die Flammen nach oben schlagen, kann es vorkommen, dass das Glasrohr zu heiß wird und in seinem unteren Bereich erweicht oder sogar schmilzt. Dies führt zu einer Zerstörung des Heizstrahlers.

[0004] Zur Lösung dieses Problems ist aus der US 7,175,424 B2 ein Heizstrahler bekannt, der als Abstrahleinheit zwei ineinanderliegende Glasrohre aufweist. Der Zwischenraum zwischen den Glasrohren kann mit Wasser durchspült werden, sodass die Glasrohre gekühlt werden und die Flammen dennoch durch die Gläser und das Wasser ihre Strahlungswärme nach außen abgeben können.

[0005] Aus der DE 202011001786 U1 ist ein Heizstrahler bekannt, der im Innern des Glasrohrs eine Flammführung mit einer Mehrzahl von übereinander angeordneten Konussen aufweist, die die Flammen möglichst zentrisch und damit möglichst beabstandet vom Glasrohr halten sollen, um dieses ausreichend vor zu großer Erhitzung zu schützen.

[0006] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Heizstrahler mit einer Brenneinheit zum Verbrennen von Festbrennstoff anzugeben, der bei einer hohen Wärmeabstrahlleistung sicher in der Handhabung ist.

[0007] Diese Aufgabe wird durch einen Heizstrahler der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die Abstrahleinheit ein Glasrohr und ein im Glasrohr angeordnetes vorzugsweise Flammbündelrohr aufweist, das vorzugsweise opak ist, insbesondere vollständig opak ist.

[0008] Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass die effektivste Heizwirkung bei einem Heizstrahler erzielt wird, wenn die Flammen aus dem Brennraum möglichst weit hoch in die Abstrahleinheit hineingezogen werden, diese also über eine möglichst große Länge stark und möglichst gleichmäßig aufgeheizt wird. Reichen zudem die im sichtbaren Spektralbereich abstrahlenden Flammen möglichst hoch in die Abstrahleinheit, so kann zusätzlich zu einem Energiegewinn der Abstrahlung auch ein angenehmer optischer Effekt des Feuerscheins bewirkt werden. Die Abstrahleinheit heizt sich hierbei insbesondere im unteren Bereich auf zwischen 600°C und 900°C auf, erreicht also den orangeglühenden Temperaturbereich.

[0009] Wenn jedoch die Flammen im Inneren der Abstrahleinheit gebündelt werden und nur im beschränkten Umfang ein äußeres Glasrohr der Abstrahleinheit erreichen können, so kann dieses kühler bleiben, als wenn die Flammen ungehindert das Glasrohr erreichen. Durch das im Glasrohr angeordnete Flammbündelrohr können die Flammen im Innern der Abstrahleinheit gebündelt werden, sodass das außenliegende Glasrohr geschützt ist. Die hohe Flammtemperatur bleibt im Wesentlichen auf das Flammbündelrohr beschränkt, das orange glühen kann, und die Temperatur des Glasrohrs bleibt auch im unteren Bereich relativ kühl und das Glas stabil.

[0010] Ist das Flammbündelrohr zumindest überwiegend opak, beispielsweise zumindest überwiegend aus Metall und/oder Keramik, so kann durch das Flammbündelrohr eine gute Wärmeabstrahlung erreicht werden, da Metall stärker strahlt als Glas. Als opak kann eine Opazität oberhalb von 90% verstanden werden, insbesondere über 99%, bei der unter 10% beziehungsweise unter 1% der Strahlung des sichtbaren Spektrums ungehindert durch das Material tritt.

[0011] Durch die hohe Strahlungsabsorption heizt sich das Flammbündelrohr stark auf, sodass es selbst glüht, also im sichtbaren Spektralbereich strahlt. Hierdurch kann mehr Strahlungswärme abgegeben werden, als wenn die gleichen Flammen durch ein transparentes Rohr von außen sichtbar wären. Es tritt mithin der überraschende Effekt ein, dass eine opake Abschirmung der aufsteigenden Flammen zu einer höheren Wärmeabstrahlung der Abstrahleinheit führt.

[0012] Bei einem durchgehend geschlossenen Flammbündelrohr kann dieses zumindest in seinem unteren Bereich im orangen oder sogar gelben Spektralbereich glühen. Damit wird ein ähnlicher optischer Effekt wie bei sichtbaren Flammen erreicht. Wenn jedoch eine flackernde Optik des Heizstrahlers in seinem Betrieb gewünscht ist, kann das Flammbündelrohr Durchbrüche aufweisen, durch die innerhalb des Flammbündelrohrs aufsteigende Flammen von radial außen sichtbar sind. Es entsteht ein bewegter Feuerschein, der zu einer schönen Stimmung beitragen kann. Dies gilt insbesondere für ein Flammbündelrohr aus einem Drahtgitter, bei dem die Zwischenräume zwischen den Drähten als Durchbrüche die Flammen von außen sichtbar erscheinen lassen.

[0013] Die Abstrahleinheit muss nicht, ist jedoch zweckmäßigerweise senkrecht nach oben ausgerichtet, sodass ein Rauchgaszug senkrecht nach oben durch die Abstrahleinheit gerichtet ist. Das Glasrohr ist durchsichtig und zweckmäßigerweise aus einem keramischen Glas bzw. Glaskeramik gefertigt, um eine Stabilität auch bei hohen Temperaturen zu erhalten und zudem um einem Bruch durch Temperaturspannungen entgegenzuwirken. Der Begriff Glas kann in diesem Zusammenhang für alle durchsichtigen und bis 800°C temperaturstabilen Festkörper verstanden werden.

[0014] Zum Abscheiden von Asche aus einem Rauchgasstrom ist es zweckmäßig, wenn im Rauchgasstrom nach der Abstrahleinheit ein Aschesammelbehälter angeordnet ist, zweckmäßigerweise auf der Abstrahleinheit. Die Abstrahleinheit kann nach oben hin in den Aschesammelbehälter münden, in dem die Flugasche aus dem Rauchgas ausgeschieden wird.

[0015] Der Festbrennstoff kann Biomasse sein. Besonders einfach förderbar sind Biomassepellets, insbesondere Holzpellets. Um einen kontinuierlichen und energieeffizienten Verbrennungsprozess zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn der Heizstrahler eine Fördereinrichtung zum Fördern von Festbrennstoff zur Brenneinheit aufweist. Hierdurch kann ein beispielsweise absinkender Brennstoffpegel und damit eine sich verändernde Verbrennung vermieden werden. Die Fördereinheit kann vom Festbrennstoffspeicher zur Brenneinheit reichen. Besonders geeignet ist ein Schneckenförderer mit einer Förderschnecke in einem Förderrohr, in dem der Festbrennstoff durch eine Rotation der Förderschnecke entweder direkt zur Brenneinheit förderbar ist oder an einen solchen Ort förderbar ist, von dem der Brennstoff in die Brenneinheit fallen kann.

[0016] Der Heizstrahler kann ein stationärer Heizstrahler sein, der beispielsweise auf einem Terrassenboden angeschraubt ist. 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.

[0017] In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Flammbündelrohr ein metallisches Rohr. Das Metall kann beispielsweise Blech oder Draht sein. Es kann eine ausreichende Temperaturfestigkeit erreicht werden bei gleichzeitiger einfacher und kostengünstiger Herstellung des Flammbündelrohrs. Das Flammbündelrohr ist zweckmäßigerweise ein durchgehendes Rohr mit einem oder mehreren einen inneren Flammraum umgebenden Rohrelementen. Das Element oder diese Elemente sind zweckmäßigerweise flächige Elemente, deren Flächenausrichtung neigungsfrei zur benachbarten und parallelen Fläche des Glasrohrs ist. Bei mehreren Elementen sind deren Flächenausrichtungen zweckmäßigerweise zueinander fluchtend. Das oder die Rohrelemente sind vorteilhafterweise zumindest überwiegend senkrecht ausgerichtet, wobei das Glasrohr und das oder die Rohrelemente des Flammbündelrohrs zweckmäßigerweise zwei koaxiale Rohre bilden.

[0018] Vorteilhafterweise erstreckt sich das Flammbündelrohr innerhalb des Glasrohrs zumindest über ein unteres Viertel der Glasrohrlänge. Hierdurch kann ein unterer Bereich des Glasrohrs vor einer Überhitzung geschützt werden. Zweckmäßigerweise erstreckt sich das Flammbündelrohr zumindest überwiegend durch das Glasrohr hindurch, insbesondere vollständig durch das Glasrohr.

[0019] Das Flammbündelrohr ist zweckmäßigerweise ein durchgehendes Rohr, insbesondere ein Metallrohr. Während des Betriebs heizt sich das Flammbündelrohr bis zu einem rot-, orange- oder sogar gelbglühenden Zustand auf, sodass eine hohe Heizleistung der Abstrahleinheit erreicht werden kann. Das Metallrohr kann aus Blech oder einer Drahtanordnung gefertigt sein, wobei es sich insbesondere unterbrechungsfrei von unten nach oben erstreckt, gegebenenfalls mit Ausnahmen von Öffnungen, insbesondere kreisförmigen Öffnungen im ansonsten durchgehenden Rohrmaterial. Das Flammbündelrohr beziehungsweise dessen flächige Rohrelemente, falls mehrere vorhanden sind, ist zweckmäßigerweise selbsttragend. Es ist vorteilhafterweise bereits an seinem unteren Ende beziehungsweise unteren Anschluss ein Rohr.

[0020] Um eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung des Glasrohrs zu erhalten, ist es vorteilhaft, wenn das Flammbündelrohr konzentrisch im Glasrohr angeordnet ist. Zweckmäßigerweise ist das Flammbündelrohr vom Glasrohr rundum beabstandet, zweckmäßigerweise über seine gesamte Länge. Hierdurch kann eine Luftisolierung zwischen dem sehr heißen Flammbündelrohr und dem kühler zu haltenden Glasrohr erreicht werden.

[0021] Ist das Flammbündelrohr mit Durchbrüchen versehen, so beträgt die Fläche der Durchbrüche zweckmäßigerweise zumindest ein Viertel der Oberfläche des Flammbündelrohrs. Hierdurch kann auch in einem frühen Betriebsstadium, wenn das Flammbündelrohr insgesamt noch relativ kühl ist, eine angenehme Abstrahlleistung erreicht werden. Im Dauerbetrieb ist ein Verhältnis von Durchbrüchen zu geschlossener Fläche zwischen 5% und 40%, insbesondere zwischen 10% und 20% vorteilhaft.

[0022] Vorteilhafterweise umfasst das Flammbündelrohr ein Lochblechrohr mit insbesondere regelmäßig zueinander angeordneten Durchbrüchen. Hierdurch kann eine gleichmäßige Wärmeverteilung in die Umgebung erreicht werden. Es ist auch möglich, das Verhältnis von Lochfläche zu Blechfläche nach oben hin größer werden zu lassen. Hierdurch kann das Glasrohr im unteren Bereich geschützt werden, wohingegen im oberen Bereich die Flammen ihre Strahlungswärme verstärkt direkt nach außen abgeben können.

[0023] Um die Flammen weit nach oben durch die Abstrahleinheit zu treiben, ist ein starker Verbrennungsluftstrom nötig, der der Verbrennung in der Brennkammer zugeführt wird. Eine hoch durch das Flammbündelrohr reichende Flammführung kann durch ein Gebläse unterstützt werden, das Verbrennungsluft durch das Flammbündelrohr drückt oder zieht.

[0024] Der starke Luftstrom und die möglichst weit nach oben reichenden Flammen führen dazu, dass die im Brennraum gebildete Asche weitgehend mit den Flammen und dem Luftstrom nach oben mitgerissen wird. Sie fliegt durch die Abstrahleinheit von unten nach oben und kann in einem Aschesammelbehälter am oberen Ende des Heizstrahlers gesammelt werden. Es kann hierbei nicht vermieden werden, dass sich ein Teil der Flugasche auf dem Glasrohr absetzt, sodass dieses im Laufe der Zeit immer stumpfer und weniger durchsichtig wird. Die Energieabstrahlung der Abstrahleinheit durch sichtbares Licht von den Flammen wird hierdurch im Laufe der Zeit immer weiter reduziert.

[0025] Alternativ oder zusätzlich zu einem Blechrohr kann das Flammbündelrohr ein Drahtrohr sein aus einer Vielzahl von parallel zueinander angeordneten Drähten, insbesondere Edelstahldrähten. Die Drähte können ein Drahtgeflecht, ein Drahtgitter, ein Drahtgewebe oder eine andere Drahthüllform bilden, wie beispielsweise aus nur parallel zueinander angeordneten Drähten, die aneinandergeheftet sein können. Ein Drahtgebilde heizt sich durch die Flammen schnell auf, nimmt die Flammfarbe an und tritt hierdurch optisch in den Hintergrund, sodass sein glühender Teil von außen kaum noch sichtbar ist. Der Draht ist vorteilhafterweise ein Edelstahldraht, insbesondere mit einer Dicke von bis zu 0,8 mm, insbesondere unter 0,6 mm.

[0026] Um eine Verschmutzung des Glasrohrs möglichst gering zu halten, ist es vorteilhaft, die radialen Durchbrüche durch einen Aschefilter abzudecken, beispielsweise durch ein Drahtgitter. Die Maschenweite des Aschefilters ist hierbei zweckmäßigerweise an die durchschnittliche Größe der durch das Flammbündelrohr getragenen Aschepartikel angepasst und ist insbesondere geringer als die mittlere Partikelgröße, sodass solche Partikel nicht durch die Maschen passen. Eine Maschenweite von 0,5 mm bis 2 mm ist vorteilhaft.

[0027] Eine einfache Herstellung eines gelochten Flammbündelrohrs mit abgedeckten Durchbrüchen kann erreicht werden, wenn das Flammbündelrohr mit einem Drahtgeflechtrohr oder Drahtgitterrohr verbunden ist. Dieses kann außen um das Flammbündelrohr gelegt sein oder von innen am Flammbündelrohr anliegen. Ein Rauchgasstrom wird im Inneren des Flammbündelrohrs verhältnismäßig wenig abgebremst, sodass ein Dämpfen der Flammen nach oben hin weitgehend vermieden wird.

[0028] Um einen Zwischenraum zwischen dem Glasrohr und dem Flammbündelrohr mit möglichst wenig Ascheflug zu belasten, ist es vorteilhaft, wenn dieser Zwischenraum unten in der Weise verschlossen ist, dass von unten aufsteigende Flammen nur durch radiale Durchbrüche im Flammbündelrohr von innen nach außen in den Zwischenraum eintreten können.

[0029] Je größer ein Rauchgasstrom ist, der das Flammbündelrohr von innen nach außen durchdringt, desto mehr wird der Rauchgasstrom innerhalb des Flammbündelrohrs durch die Durchdringung verursachten Turbulenzen geschwächt. Es ist daher wünschenswert, wenn das Rauchgas und die Flammen möglichst wenig durch die im Flammbündelrohr vorhandenen Durchbrüche hindurchtreten. Ein solches Hindurchtreten kann vermindert werden, wenn ein Zwischenraum zwischen dem Glasrohr und dem Flammbündelrohr an seinem oberen und/oder unteren Ende verschlossen ist. Der Zwischenraum ist zweckmäßigerweise so verschlossen, dass aufsteigende Rauchgase in den Zwischenraum nur durch radiale Öffnungen im Flammbündelrohr eintreten und/oder aus ihm austreten können. Ein paralleles Durchströmen des Zwischenraums von unten nach oben wird hierdurch weitgehend unterbunden, da der Strömungswiderstand bei einem insbesondere zweifachen Durchtreten der Öffnungen des Flammbündelrohrs relativ hoch ist.

[0030] Zum Erreichen einer hohen Wärmeabstrahlleistung ist es vorteilhaft, wenn die Flammen möglichst hoch im Inneren des Flammbündelrohrs schlagen. Hierfür ist es vorteilhaft, wenn das Flammbündelrohr einen Innendurchmesser zwischen 40 mm und 90 mm aufweist, insbesondere zwischen 50 mm und 75 mm. Mit solchen Durchmessern können für den Gastronomiebereich geeignete Heizleistungen bei gutem Wirkungsgrad erreicht werden. Das Glasrohr kann einen Innendurchmesser zwischen 80 mm und 200 mm aufweisen, insbesondere zwischen 110 mm und 150 mm.

[0031] Vorteilhafterweise liegt der Innendurchmesser des Flammbündelrohrs im Bereich zwischen dem 0,4-fachen und dem 0,85-fachen des Innendurchmessers des Glasrohrs, insbesondere zwischen dem 0,4-fachen und dem 0,65-fachen, weiter insbesondere zwischen dem 0,45-fachen und dem 0,5-fachen. Das Glasrohr und insbesondere auch das Flammbündelrohr sind hierbei zweckmäßigerweise zylindrisch, sodass ihr Durchmesser über die Höhe der Abstrahleinheit gleichmäßig ist. Ansonsten kann auf den mittleren Durchmesser zurückgegriffen werden.

[0032] Bei Verwendung eines Drahtgebildes als Flammbündelrohr kann es sein, dass dieses insbesondere im glühenden Zustand eine nur geringe mechanische Stabilität hat. Die Stabilität kann auf einem ausreichenden Maße gehalten bleiben, wenn das Drahtgebilde innerhalb des Glasrohrs hängt, also an seinem oberen Ende gehalten ist. Es kann hierfür zwischen zwei Elementen der Abstrahleinheit und/oder der Dacheinheit eingeklemmt sein. An seinem unteren Ende kann das Drahtgewebe frei sein, analog zum Blechrohr aus FIG 5. Um eine Wellung während des Betriebs zu verhindern, ist es vorteilhaft, wenn das Drahtgewebe nach unten hin abgespannt ist, beispielsweise mit einem nach unten hängenden Gewicht, wie einem Metallring oder zwei Metalleinheiten, zwischen denen das untere Ende des Drahtgewebes eingeklemmt ist.

[0033] Bei einem stehenden Drahtgebilde kann die Stabilität durch eine Mehrzahl von Drähten erreicht werden, deren Durchmesser größer als die der Nachbardrähte ist, sodass diese eine Art Ständer bilden, an denen die dünneren Drähte hängen.

[0034] Eine ausreichende Stabilität verbunden mit einem geringen Gewicht und einer hohen Durchstrahlungsleistung kann erreicht werden, wenn das Glasrohr der Abstrahleinheit eine Glasstärke zwischen 8 mm und 16 mm aufweist.

[0035] Im Laufe des Betriebs des Heizstrahlers verändern sich die Temperaturen innerhalb der Abstrahleinheit stark. Es ist daher vorteilhaft, wenn das Flammbündelrohr so innerhalb der Abstrahleinheit befestigt ist, dass eine thermische Ausdehnung ohne Weiteres möglich ist. Dies kann erreicht werden, wenn das Flammbündelrohr unten steht und noch oben hin sich frei ausdehnen kann oder in seinem oberen Ende in eine tragende Einheit eingehängt ist und unten zumindest axial zumindest weitgehend frei beweglich ist. Eine thermische Längenausdehnung kann hierbei problemlos vonstattengehen, ohne dass thermische Spannungen der Abstrahleinheit entstehen. Vorteilhafterweise ist die tragende Einheit eine Dacheinheit, insbesondere ein Aschesammelbehälter.

[0036] Ein ausreichender radialer Freiheitsgrad für Temperaturausdehnungen kann erreicht werden, wenn das Flammbündelrohr in seinem obersten oder untersten Drittel - je nach Aufhängung - Abstandhalter aufweist, die es vom Glasrohr beabstanden, zweckmäßigerweise mit radialem Spiel größer 1 mm für Temperaturausdehnungen. Die Abstandhalter können als Ausformung ausgeführt sein.

[0037] Generell kann die Durchsichtigkeit der Abstrahleinheit durch das Glasrohr und/oder Durchbrüche im Flammbündelrohr gegeben sein, wobei die Abstrahleinheit das Glasrohr und/oder das Flammbündelrohr aufweisen kann. Je nach Beschaffenheit des Flammbündelrohrs kann auf das Glasrohr um das Flammbündelrohr verzichtet werden, sodass 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 Drahtgebilde gering gehalten werden kann.

[0038] Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betrieb eines Heizstrahlers, bei dem Festbrennstoff in einer Brenneinheit eines Heizstrahlers verbrannt wird und Verbrennungswärme mit einer Abstrahleinheit in die Umgebung des Heizstrahlers abgegeben wird.

[0039] Um einen sicheren Betrieb mit einer hohen Heizleistung zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass aus der Verbrennung entstehende Rauchgase erfindungsgemäß durch ein Flammbündelrohr innerhalb eines Glasrohrs der Abstrahleinheit geführt werden, insbesondere ein opakes Flammbündelrohr, wie ein metallisches Flammbündelrohr.

[0040] Um eine hohe Wärmeabstrahlleistung zu erreichen, sollte das Flammbündelrohr über eine weite Strecke glühen, im unteren Bereich zweckmäßigerweise orange und im mittleren Bereich rot, wobei sich der untere Bereich bis 20% der Länge und der mittlere Bereich von 20% bis 70% der Länge des Flammbündelrohrs erstreckt und die Farbe Rot auch mit dem Auge sichtbare, dunkle Rottöne umfasst.

[0041] Um ein Glühen des Flammbündelrohrs zu erreichen, sollte die Verbrennung der Brenngase möglichst weitgehend nicht in einer Brennkammer der Brenneinheit sondern im Flammbündelrohr stattfinden. In der Brennkammer hingegen sollte - bei der Verbrennung von Holz, beispielsweise Holzpellets - eine Holzvergasung stattfinden, sodass zumindest ein großer Teil der Holzgase erst im Flammbündelrohr zünden.

[0042] Um dies zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass der Verbrennung mithilfe eines Gebläses Frischluft zugeführt wird, die als Primärluft in die primäre Flammzone und als Sekundärluft über die primäre Flammzone in eine Brennkammer eingeblasen wird, und das Verhältnis von Sekundärluft zu Primärluft mindestens 1,5 beträgt. Durch die relativ geringe Einblasrate von Primärluft verlässt ein großer Teil der Holzgase die primäre Flammzone unverbrannt und kann so eine sekundäre Flammzone erreichen, in die die Sekundärluft eingeblasen wird. Die sekundäre Flammzone liegt zweckmäßigerweise im unteren Bereich des Flammbündelrohrs, sodass die Verbrennung dort stattfindet. Entsprechend ist es vorteilhaft, wenn die Sekundärluft unmittelbar am unteren Ende des Flammbündelrohrs eingeblasen wird, wobei unter unmittelbar ein Abstand von maximal einem Durchmesser des Flammbündelrohrs verstanden werden kann, insbesondere maximal ein halber Durchmesser des Flammbündelrohrs.

[0043] Um die Flammen möglichst weit durch das Flammbündelrohr zu treiben, sollte ein Luftvolumenstrom, der in die Brenneinheit eingeblasen wird, ausreichend groß sein. Bei einer Verbrennung von Holzpellets ist es vorteilhaft, wenn im regulären Betrieb ein Luftvolumen V durch das Flammbündelrohr getrieben wird mit der Größe

mit p: Einstellparameter, A: Querschnitt des Flammbündelrohrs und 1: Länge des Flammbündelrohrs. Der Einstellparameter liegt zweckmäßigerweise zwischen 0,8 und 2, insbesondere zwischen 1 und 1,5.

[0044] Überraschenderweise geht in diese Relation nicht das Volumen A x 1 des Flammbündelrohrs linear ein, sondern mit der Wurzel der Querschnittsfläche A des Flammbündelrohrs. Je größer diese Querschnittsfläche ist, desto langsamer ist mithin die mittlere Geschwindigkeit der Verbrennungsgase durch das Flammbündelrohr, wenn die gleiche, gute Wärmeabstrahlung des Flammbündelrohrs erreicht werden soll. Selbstverständlich sollte die Brennstoffzufuhr an den Volumenstrom der Frischluftzufuhr angepasst werden, sodass eine möglichst vollständige und heiße Verbrennung stattfindet.

[0045] Bei einer für den Gastronomiebereich geeigneten Größe des Heizstrahlers, zum Beispiel zum Erwärmen von Tischen in einem Garten, ist es vorteilhaft, wenn bei der Verbrennung von Holzpellets Frischluft mit einem Gebläse in der Weise zugeführt wird, dass die Verbrennungsgase aus der Verbrennung mit einer mittleren Geschwindigkeit von mindestens 1,4 m/s durch das Flammbündelrohr getrieben werden. Das Flammbündelrohr wird weitreichend zum Glühen gebracht und es wird eine gute Abgabe von Strahlungswärme erreicht.

[0046] 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, sodass 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.

[0047] 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.

[0048] Es zeigen:

FIG 1

einen Heizstrahler mit einer tragenden Konstruktion, innerhalb dessen eine Brenneinheit angeordnet ist, und einer darauf angeordneten Abstrahleinheit mit einem Glasrohr, über der ein Aschesammelbehälter angeordnet ist,

FIG 2

den Heizstrahler aus FIG 1 in einem Querschnitt von oben,

FIG 3

den Heizstrahler aus FIG 1 in einem Längsschnitt von der Seite,

FIG 4

das obere Ende der Abstrahleinheit in einem Längsschnitt mit einem in den Aschesammelbehälter eingehängten Flammbündelrohr,

FIG 5

das untere Ende des Flammbündelrohrs in einem Längsschnitt unmittelbar oberhalb der Brenneinheit,

FIGs 6 und 7

ein alternatives oberes und unteres Ende der Abstrahleinheit in einem Längsschnitt mit einem stehenden Flammbündelrohr,

FIG 8

das von einem Drahtgitterrohr umgebene Flammbündelrohr und

FIG 9

ein Flammbündelrohr aus einem Drahtgewebe.

[0049] FIG 1 zeigt einen Heizstrahler 2 mit einer tragenden Konstruktion 4 und einer darauf angeordneten Abstrahleinheit 6. Die Abstrahleinheit 6 ist umgeben von einer Schutzeinheit 8, um einer Verbrennung durch ein Berühren der Abstrahleinheit 6 entgegenzuwirken. Auf der Abstrahleinheit 6 ist eine Dacheinheit 10 angeordnet, die im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Aschesammelbehälter ist. Die Dacheinheit weist Austrittsöffnungen 12 auf zum Auslassen der Rauchgase in die Umgebung.

[0050] Der Heizstrahler 2 ist ein mobiler Heizstrahler mit einer Höhe von zwischen 2,0 m und 2,5 m, der unterhalb der tragenden Konstruktion 4 beziehungsweise als ein Teil davon Räder 14 zum leichten Bewegen, beispielsweise auf einer Terrasse oder einer Wiese, umfasst.

[0051] In FIG 1 ist die Schutzeinheit 8 als durchsichtige Einheit dargestellt, durch die die Abstrahleinheit 6 sichtbar ist. Generell kann die Schutzeinheit 8 ein Gitter, beispielsweise ein Drahtgitter, ein Lochblech mit einer genügenden Anzahl oder genügend großen Öffnungen oder eine andere möglichst metallische Schutzeinheit sein, durch die die von der Abstrahleinheit 6 nach radial außen abgestrahlte Wärmeenergie leicht durchtreten kann. Hierbei sollte sich die Schutzeinheit 8 möglichst wenig erwärmen, um bei einer Berührung keine Gefahrenquelle darzustellen.

[0052] FIG 2 zeigt den mobilen Heizstrahler 2 in einem Querschnitt von oben, und FIG 3 zeigt ihn in einem Längsschnitt von der Seite. Die Lage des jeweiligen anderen Querschnitts ist in beiden Figuren durch die strichpunktierte Linie angezeigt. Zu sehen ist in beiden Figuren die tragende Konstruktion 4 und ein in ihr angeordneter Festbrennstoffspeicher 16. Um diesen einfacher mit Festbrennstoff, wie Biomassepellets, insbesondere Holzpellets, befüllen zu können, ist eine in FIG 3 gezeigte Rückwand 18 abnehmbar, sodass der Festbrennstoffspeicher 16 leicht zugänglich ist, wie aus FIG 3 zu sehen ist.

[0053] In den Festbrennstoffspeicher 16 ragt eine Fördereinrichtung 20 mit einer Förderschnecke 22 von oben ein. Nach unten hin ist ein Rohr um die Förderschnecke 22 offen, sodass die im Festbrennstoffspeicher 16 befindlichen Pellets von unten in die Förderschnecke 22 eindrücken können. Durch eine Rotation der Förderschnecke 22 im gehäusefesten Rohr werden die Pellets nach oben gefördert, bis sie eine Öffnung 24 erreichen, durch die sie schräg nach unten in eine Brenneinheit 26 fallen. Sie fallen auf einen Brennteller 28 in einem Brennraum 30, wo sie verbrennen. Die aus der Verbrennung gebildeten heißen Verbrennungsgase 32 strömen durch eine obere Öffnung 34 der Brenneinheit 26 in die Abstrahleinheit 6, wie durch die beiden gestrichelten Pfeile in FIG 3 dargestellt ist. Die Verbrennungsgase 32 durchströmen die Dacheinheit 10 und verlassen diese durch die Austrittsöffnungen 12 in die Umgebung.

[0054] Bei dem Heizstrahler 2 ist die Brenneinheit 26 besonders leicht aus einem radial die Brenneinheit 26 teilweise umgebenden Gehäuse 38 herausnehmbar. In FIG 3 ist die Brenneinheit 26 in zweifacher Ausführung dargestellt. Rechts ist sie innerhalb des Gehäuses 38 im Heizstrahler 2 befestigt. Links ist sie herausgenommen und auf den Kopf gestellt, sodass in ihr gesammelte Asche in einen Aschebehälter 40, beispielsweise einen metallischen Eimer, ausgeschüttet werden kann. Hierfür enthält die Brenneinheit 26 einen Handgriff 42, an dem sie leicht aus dem Gehäuse 38 herausgenommen werden kann. Die Asche fällt durch die obere Öffnung 34 heraus in den Aschebehälter 40. Auch durch einen Füllstutzen 44 kann die Asche herausfallen. Sollte sich die Asche in einem Zwischenraum 46 zwischen einem Brennergehäuse 48 und dem Innengehäuse eines Brenners 50 gesammelt haben, weil sie im Betrieb durch Primärluftöffnungen 52 oder Sekundärluftöffnungen 54 hineingekommen ist, so kann die Asche durch untere Öffnungen 56 aus dem Zwischenraum 46 austreten.

[0055] Die Brenneinheit 26 ist an einer Brenneraufhängung 58 befestigt, von der die Brenneinheit 26 leicht in der in FIG 2 durch einen Pfeil 60 dargestellten Richtung abgezogen werden kann. Die Brenneraufhängung 58 umfasst hierfür zwei Bolzen 62, auf die jeweils eine Muffe 64 aufgeschoben ist.

[0056] Wie aus FIG 3 zu sehen ist, ist die Abstrahleinheit 6 zweischalig aufgebaut. In einer äußeren Wandung, die durch ein Glasrohr 66 gebildet ist, ist ein Flammbündelrohr 68 angeordnet, das ein metallisches Rohr, beispielsweise aus einem Lochblech mit einer Vielzahl von Durchbrüchen 70, ist. Solche Durchbrüche sind beispielweise in FIG 4 gezeigt. Um ein Austreten von Asche durch das Flammbündelrohr 68 in einen Zwischenraum 72 zwischen der Wandung 66 und dem Flammbündelrohr 68 zu verhindern, können die Öffnungen im Flammbündelrohr 68 mit einem Drahtgitter versperrt sein. Dies ist in FIG 8 dargestellt.

[0057] Zum Betrieb des Heizstrahlers 2 wird der Festbrennstoffspeicher 16 mit Festbrennstoff, beispielsweise Holzpellets, befüllt, der Brennstoff wird mit der Fördereinrichtung 20 in die Brenneinheit 26 gefördert, bis ein gewünschter Füllstand erreicht ist. Alternativ kann die Brenneinheit 26 manuell mit Brennstoff teilweise gefüllt werden. Der Brennstoff wird dann mit einem Kaminanzünder angezündet.

[0058] Zum Zuführen von Verbrennungsluft wird von einer Steuereinheit 74 ein Gebläse 76 gesteuert, das über eine Luftzuführung Frischluft beziehungsweise Verbrennungsluft in eine Überdruckkammer 78 bläst. Die Überdruckkammer 78 ist direkt an der Brenneinheit 26 angeordnet und weist zwei Öffnungen auf, die direkt in die Öffnungen 56 der Brenneinheit 26 übergehen, sodass Verbrennungsluft in die Brenneinheit 26 beziehungsweise deren Zwischenraum 46 geblasen wird. Der Zwischenraum 46 reicht radial rund um den Brenner 50, sodass in diesem Zwischenraum 46 relativ zur Umgebung ein Überdruck herrscht. Aus dem Zwischenraum 46 drückt die Verbrennungsluft durch die Primärluftöffnungen 52 unten und die Sekundärluft-öffnungen 54 weiter oben im Innengehäuse des Brenners 50 in dessen Innenraum beziehungsweise Brennraum 30 und facht dort die Verbrennung an.

[0059] Um eine gute Abstrahlwirkung der Abstrahleinheit 6 zu erreichen, wird die Verbrennung durch die Steuerung der Verbrennungsluft und der Brennstoffzuführung in den Brennraum 30 so gesteuert, dass ihre Flammen bis weit nach oben durch die Abstrahleinheit 6 reichen. Hierdurch wird ein solcher Zug durch den Brennraum 30 bewirkt, dass die durch die Verbrennung entstehende Asche größtenteils als Flugasche mit nach oben und durch die Abstrahleinheit 6 gerissen wird. Sie nimmt den durch die beiden gestrichelten Pfeile gezeichneten Weg durch die Abstrahleinheit 6 und in die Dacheinheit 10. Generell wird in der Dacheinheit 10 bzw. im Aschesammelbehälter das heiße Rauchgas durch eine Umlenkeinheit derart in eine gebogene Bahn abgelenkt, dass die Flugasche nach unten abgeschieden wird. Das derart gereinigte Rauchgas tritt durch die Austrittsöffnungen 12 seitlich und schräg nach unten ausgerichtet aus der Aschesammelkammer in die Umgebung aus.

[0060] Die Einstellung des Volumenstroms der Sekundärluft zur Primärluft wird durch die Anzahl und Größe der Primärluftöffnungen 52 und der Sekundärluftöffnungen 54 erreicht. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird doppelt so viel Sekundärluft eingeblasen wie Primärluft. Hierdurch wird die Verbrennung in zwei Zonen eingeteilt, eine primäre Verbrennungszone im Bereich des Brennraums 30 und eine sekundäre Verbrennungszone oberhalb der Sekundärluftöffnungen 54, die weitgehend im Flammbündelrohr 68 liegt. Hierdurch findet eine Holzvergasung im Brennraum 30 statt, wobei ein großer Teil der Holzgase erst innerhalb des Flammbündelrohrs 68 zündet und verbrennt. Die Flammen schlagen weit hoch im Flammbündelrohr 68, das hierdurch in einem unteren Bereich bis ca. 25% seiner Länge orange glüht und in einem mittleren Bereich bis ca. 60% seiner Länge mindestens rot glüht.

[0061] Wie in FIG 3 zu sehen ist, wird zudem Luft in die Fördereinrichtung 20 geblasen, die hierfür im Bereich der Überdruckkammer 78 eine Öffnung aufweist, in die die Luft einströmt und über den Füllstutzen 44 in den Brennraum 30 einströmt. Dieser Zustrom verhindert einen Rückbrand durch den Füllstutzen 44 aus dem Brennraum 30 in die Fördereinrichtung 20. Wird dieser Luftstrom zusätzlich mit einbezogen, kann der bisher als Sekundärluftstrom genannte Luftstrom als Tertiärluftstrom bezeichnet werden, wobei die angegebenen Verhältnisse zum Primärluftstrom ohne den Fördereinrichtungsluftstrom oder Sekundärluftstrom zu verstehen sind.

[0062] Der Gesamtluftstrom wird durch das Fördervolumen des Verbrennungsluftgebläses 76 eingestellt. Die Einstellung erfolgt nach der Relation

mit V: Gesamtvolumenstrom durch das Flammbündelrohr 68,
p = 0,13, A = (3 cm)² x π und 1 = 100 cm. Es ergibt sich ein Gasstrom durch das Flammbündelrohr 68 von V = 25 m³/h und eine Gasgeschwindigkeit durch das Flammbündelrohr 68 von 2,5 m/s unter Vernachlässigung einer Strömung im Zwischenraum 72.

[0063] FIG 4 zeigt das obere Ende der Abstrahleinheit 6 unter der Dacheinheit 10. Zu sehen ist das obere Ende des Glasrohrs 66 und des Flammbündelrohrs 68. Die Dacheinheit 10 weist eine nach unten ragende radiale Abstützung 80 auf, innerhalb derer das obere Ende des Glasrohrs 66 angeordnet ist. Das Glasrohr 66 ist hierbei von einem Boden 82 der Dacheinheit 10 mehrere Millimeter beabstandet, sodass es bei einer thermischen Erwärmung nach oben "wachsen" kann, ohne am Boden 82 anzustoßen. Hierdurch können thermische Spannungen im Glasrohr 66 gering gehalten werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Dacheinheit so an der Schutzeinheit 8 befestigt sein, dass sie nach oben hin beweglich ist und mit einer Ausdehnung des Glasrohrs 66 "mitwachsen" kann.

[0064] FIG 5 zeigt die Abstrahleinheit 6 an ihrem unteren Ende. Das ca. 5 mm starke Glasrohr 66 steht nach unten auf einem Boden 84 der Abstrahleinheit 6 frei auf. Radial wird es durch eine Abstützung 86 umgeben, die es wie die Abstützung 80 oben radial in Position hält. Allerdings ist bei beiden Abstützungen 80, 86 ein Abstand von mehreren Millimetern rund zum innenliegenden Glasrohr 66 vorhanden, um dessen thermische Ausdehnung zu ermöglichen.

[0065] Innerhalb des Glasrohrs 66 ist das Flammbündelrohr 68 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel durchragt das Flammbündelrohr 68 das Glasrohr 66 in seiner axialen Länge vollständig. Wie aus FIG 4 zu sehen ist, ist das Flammbündelrohr 68 an seinem oberen Ende radial verbreitert ausgeführt und umfasst beispielsweise einen Kragen 88. Mit dieser radialen Verbreiterung bildet das Flammbündelrohr 68 einen Formschluss mit der Dacheinheit 10, beispielsweise dem Boden 82 der Dacheinheit 10, wie in FIG 4 dargestellt ist. Der Kragen 88 liegt radial rund um das Flammbündelrohr 68 auf dem Boden 82 auf, sodass das Flammbündelrohr nach unten an dem Boden 82 oder einem anderen Element, generell an der Dacheinheit 10, hängt.

[0066] Das untere Ende des Flammbündelrohrs 68 ist in axialer Richtung, wie in FIG 5 dargestellt ist, frei beweglich. Es ist durch eine Öffnung des Bodens 84 der Abstrahleinheit 6 nach unten frei, sodass es sich nach unten thermisch frei ausdehnen kann. Insofern kann sich das Glasrohr 66 nach oben frei ausdehnen und das Flammbündelrohr 68 nach unten. Auch radial ist das untere Ende des Flammbündelrohrs 68 - wie insbesondere auch das obere Ende - mit einigen Millimetern vom Boden 84, 82 beabstandet, sodass auch in dieser Radialrichtung eine thermische Ausdehnung ohne Aufbau von mechanischen Spannungen möglich ist.

[0067] Bei dem Ausführungsbeispiel aus den FIGs 6 und 7 fehlt der obere Kragen 88. Stattdessen steht das Flammbündelrohr 68 unten mit einem unteren Kragen 89 auf, und das Flammbündelrohr 68 ist insofern nach oben axial ausdehnfähig. Die radiale Halterung des Flammbündelrohrs 68 ist analog zum vorherigen Ausführungsbeispiel, wobei es alternativ möglich ist, dass das Flammbündelrohr 68 in seinem oberen Bereich metallische Ausformungen oder Nasen aufweist, die es radial am Glasrohr 66 abstützen anstelle oder zusätzlich zur Abstützung am Boden 82 der Dacheinheit 10.

[0068] Der innere Durchmesser des Flammbündelrohrs 68 beträgt weniger als die Hälfe des Innendurchmessers des Glasrohrs 66, sodass ein verhältnismäßig großer Zwischenraum 72 zwischen dem Glasrohr 66 und dem Flammbündelrohr 68 gebildet wird. Geeignete Größen sind 60 mm Innendurchmesser des Flammbündelrohrs 68 und 130 mm Innendurchmesser des Glasrohrs 66 bei einer Blechdicke von 1 mm und einer Glasdicke von 5 mm.

[0069] Das Flammbündelrohr 68 weist eine Vielzahl von Durchbrüchen 70 auf, durch die der Innenraum des Flammbündelrohrs 68 eine Luftverbindung mit dem Zwischenraum 72 erhält. Die Fläche der Durchbrüche 70 macht etwa 25 % der Oberfläche des Flammbündelrohrs 68 aus. Bei dem in den FIG 4 und 5 gezeigten Beispiel ist das Flammbündelrohr 68 aus einem Lochblech gefertigt, das eine Vielzahl von Durchbrüchen 70 aufweist, die insbesondere regelmäßig zueinander angeordnet sind. Ebenso möglich ist eine unregelmäßige Anordnung und/oder unregelmäßig große Durchbrüche 70.

[0070] Während des Betriebs des Heizstrahlers 2 schlagen aus der Brenneinheit 26 Flammen durch die Öffnung 34 von unten in die Abstrahleinheit 6. Sie schlagen in das Innere des Flammbündelrohrs 68 und werden durch die eigene Thermik, gegebenenfalls verstärkt durch einen Gebläse erzeugten Druckunterschied von unten nach oben im Flammbündelrohr 68, durch das Flammbündelrohr 68 nach oben getrieben, beispielsweise bis etwa zur Hälfte oder sogar ganz durch das Flammbündelrohr 68. Der Flammbereich des Feuers ist hierbei durch das Flammbündelrohr 68 auf das Innere der Abstrahleinheit 6 gebündelt, sodass hierdurch die Flammen höher in der Abstrahleinheit hinaufschlagen, als ohne das Flammbündelrohr 68. Die Flammen heizen das Flammbündelrohr 68 auf, sodass es von oben nach unten eine zunehmende Temperatur hat und im unteren Bereich bis orange glühend aufleuchtet. Hierdurch wird die Optik der Flammen unterstützt, und der glühende Bereich des Flammbündelrohrs 68 tritt optisch in den Hintergrund.

[0071] Das Rauchgas 32 durchströmt das Flammbündelrohr 68 und weist beim regulären Betrieb des Heizstrahlers 2 an dessen oberen Ende noch eine Temperatur von mehr als 500°C auf. Hierdurch strahlt die Abstrahleinheit 6 auch in ihrem oberen Bereich noch stark thermisch ab. Bei seinem Weg durch das Flammbündelrohr 68 kühlt sich das Rauchgas 32 von einer Temperatur oberhalb von 1000°C am unteren Ende des Flammbündelrohrs 68 auf beispielsweise eine mittlere Temperatur zwischen 500°C und 700°C an dessen oberen Ende ab. Die verlorene Energie wird als Wärme in die Umgebung abgestrahlt.

[0072] Durch die schnelle Gasströmung des Rauchgases 32 wird viel Flugasche im Rauchgasstrom nach oben durch das Flammbündelrohr 68 mitgerissen. Diese soll möglichst vom Glasrohr 66 ferngehalten werden, damit sie sich daran nicht absetzt und das Glasrohr 66 im Laufe des Betriebs stumpf wird und weniger Strahlungswärme hindurchlässt. Hierfür ist es sinnvoll, wenn die Rauchgasströmung möglichst gebündelt im Flammbündelrohr 68 bleibt und möglichst wenig außerhalb des Flammbündelrohrs 68 strömt. Dies kann erreicht werden, indem der untere Eingang des Glasrohrs 66 radial außerhalb des Flammbündelrohrs zumindest weitgehend verschlossen ist. Ein solcher Verschluss 90 ist in FIG 5 dargestellt. Der Boden 84 ragt von radial außen in die Nähe des Flammbündelrohrs 68 und verschließt somit den Eingang zum Zwischenraum 72 von unten weitgehend. Die aus der Öffnung 34 schlagenden Flammen sind weitestgehend gezwungen, in das Innere des Flammbündelrohrs 68 zu schlagen. Bei dem Ausführungsbeispiel aus FIG 7 ist dieser Verschluss noch dichter. Das Flammbündelrohr 68 steht unten auf und schließt den Zwischenraum 72 nach unten doppelt ab: durch den Boden 84 und den unteren Boden, auf dem der untere Kragen 89 steht.

[0073] Aus gleichem Grund ist auch der Zwischenraum 72 nach oben hin weitgehend verschlossen. Auch hier bildet ein Boden 82 der Dacheinheit 10 einen Verschluss 92, der den Zwischenraum 72 nach oben hin weitgehend verschießt. Dieses Verschließen ist begrenzt durch das Spiel zwischen Glasrohr 66 und Dachboden 82. Verbrennungsgase können zwar durch die Durchbrüche 70 des Flammbündelrohrs 68 in den Zwischenraum 72 gelangen. Da sie jedoch wieder zurück durch die Durchbrüche 70 in das Innere des Flammbündelrohrs 68 strömen müssen, ist hiermit ein hoher Strömungswiderstand verbunden, sodass der Anteil der durch die Durchbrüche 70 strömenden Verbrennungsgase verhältnismäßig gering ist.

[0074] FIG 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Zwischenraum 72 und das Glasrohr 66 noch weitergehend vor Flugasche geschützt sind. Bei dem in FIG 8 gezeigten Flammbündelrohr 68 sind die Durchbrüche 70 durch ein Drahtgeflechtrohr 94 abgedeckt. Das Drahtgeflechtrohr 94 ist von außen um den zylindrischen Teil des Flammbündelrohrs 68 gelegt. Es umfasst ein Drahtgewebe - im Folgenden wird zwischen Gewebe und Geflecht nicht unterschieden - mit einer Maschengröße, die kleiner ist als der mittlere Durchmesser der das Flammbündelrohr 68 passierenden Aschepartikel. Die Flammen bleiben hierdurch von außen sichtbar, und auch das Rauchgas 32 kann im beschränkten Umfang das Flammbündelrohr 68 in den Zwischenraum 72 hinein durchtreten.

[0075] Das Drahtgeflecht wirkt als Aschefilter, der die Flugasche im Innen des Flammenbündelrohrs 68 zurückhält. Das Drahtgeflechtrohr 94 ist außen um das Flammbündelrohr 68 herumgelegt, um die Rauchgasströmung entlang der Innenwand des Flammbündelrohrs 68 so wenig wie möglich zu bremsen. Ist es innen angelegt, ist die Optik des Flammenbündelrohrs 68 schöner. Das Drahtgeflechtrohr 94 reicht außenseitig über mehr als 90 % der Länge des Flammbündelrohrs 68. Es bedeckt alle Durchbrüche 70 des Flammbündelrohrs 68.

[0076] FIG 9 zeigt ein alternatives Flammbündelrohr 68a, das durch ein Drahtgewebe gebildet ist. Das Drahtgewebe ist aus einem Edelstahldraht einer Stärke von etwa 0,5 mm gewebt, sodass es sich durch die Flammen schnell aufheizt und die Flammfarbe annimmt. Es tritt hierdurch optisch in den Hintergrund, sodass sein glühender Teil von außen kaum noch sichtbar ist.

[0077] Das Drahtgewebe ist an seinem oberen Ende zwischen einem Ring 98 und dem Boden 82 der Dacheinheit 10 eingeklemmt, die beispielsweise miteinander verschraubt sind. An seinem unteren Ende schwingt das Drahtgewebe frei innerhalb der Abstützung 86. Es ist hierbei an seinem unteren Ende zwischen zwei kurzen Rohrzylindern eingespannt, die ineinander gefügt sind und in einem radialen Zwischenraum zwischen sich das Drahtgitter halten. Ein Zylinder ist also außen und ein Zylinder innen am Flammbündelrohr 68a befestigt. Die beiden Gewichtselemente sind miteinander und mit dem Drahtgewebe verschweißt und innerhalb der Abstützung 86 frei hängend angeordnet.

[0078] Um eine Wellung oder ein Hin- und Herschwingen im Betrieb zu verringern, kann das Flammbündelrohr 68a Versteifungsdrähte 96 größerer Dicke, beispielsweise 2 mm, aufweisen, die am Drahtgewebe befestigt sind, beispielsweise eingewebt oder eingeschweißt. Auch sie sind zweckmäßigerweise oben und unten mit dem Drahtgitter eingeklemmt.

[0079] Bei einem zu den FIG 6 und 7 analogen Ausführungsbeispiel steht das Drahtgewebe unten auf und wird durch die Versteifungsdrähte 96 nach oben hin gehalten. Einer radialen Verformung kann durch einen oder mehrere Ringe entgegengewirkt werden, die insbesondere oben, aber zweckmäßigerweise auch im Mittelbereich des Flammbündelrohrs 68a mit dem Drahtgewebe verbunden sind.

[0080] Bei der im Wesentlichen alleinigen Verwendung von Draht zur Bildung des Flammbündelrohrs 68a kann auf ein Drahtgewebe, ein Drahtgeflecht oder eine andere Drahtformation zurückgegriffen werden, allgemein als Drahtgebilde bezeichnet. So können auch nur senkrechte Drähte das Flammbündelrohr 68a bilden, die mit beispielsweise Ringen aneinander gehalten sind.

Bezugszeichenliste

[0081] 

2

Heizstrahler

4

tragende Konstruktion

6

Abstrahleinheit

8

Schutzeinheit

10

Dacheinheit

12

Austrittsöffnung

14

Rad

16

Festbrennstoffspeicher

18

Rückwand

20

Fördereinrichtung

22

Förderschnecke

24

Öffnung

26

Brenneinheit

28

Brennteller

30

Brennraum

32

Verbrennungsgas

34

Öffnung

38

Gehäuse

40

Aschebehälter

42

Handgriff

44

Füllstutzen

46

Zwischenraum

48

Brennergehäuse

50

Brenner

52

Primärluftöffnung

54

Sekundärluftöffnung

56

Öffnung

58

Brenneraufhängung

60

Pfeil

62

Bolzen

64

Muffe

66

Glasrohr

68, 68a

Flammbündelrohr

70

Durchbruch

72

Zwischenraum

74

Steuereinheit

76

Gebläse

78

Überdruckkammer

80

Abstützung

82

Boden

84

Boden

86

Abstützung

88

Kragen

89

Kragen

90

Verschluss

92

Verschluss

94

Drahtgeflechtrohr

96

Versteifungsdraht

98

Ring

Ansprüche

1. Mobiler Heizstrahler (2) mit einer Brenneinheit (26) zum Verbrennen von Festbrennstoff, einem Festbrennstoffspeicher (16), einer durchsichtigen Abstrahleinheit (6) zum Abstrahlen von Verbrennungswärme in die Umgebung, einem Rauchgaszug, der senkrecht nach oben durch die Abstrahleinheit (6) gerichtet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abstrahleinheit (6) ein Glasrohr (66) und ein im Glasrohr (66) angeordnetes opakes Flammbündelrohr (68) aufweist.

2. Heizstrahler (2) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Flammbündelrohr (68) ein metallisches Rohr ist, das sich innerhalb des Glasrohrs (66) in Rauchgasströmungsrichtung zumindest überwiegend durch das Glasrohr (66) erstreckt.

3. Heizstrahler (2) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Flammbündelrohr (68) konzentrisch im Glasrohr (66) angeordnet ist, vollständig durch das Glasrohr (66) hindurch reicht und von diesem rundum beabstandet ist.

4. Heizstrahler (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Flammbündelrohr (68) Durchbrüche (70) aufweist, durch die innerhalb des Flammbündelrohrs (68) aufsteigende Flammen von radial außen sichtbar sind.

5. Heizstrahler (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Flammbündelrohr (68) ein Lochblechrohr mit insbesondere regelmäßig zueinander angeordneten Durchbrüchen (70) ist.

6. Heizstrahler (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Flammbündelrohr (68) ein Drahtrohr (94) aus einer Vielzahl von parallel zueinander angeordneten Drähten umfasst.

7. Heizstrahler (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Flammbündelrohr (68) ein Metallrohr ist, um das außen herum ein Drahtgeflecht (94) gelegt ist.

8. Heizstrahler (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Flammbündelrohr (68a) durch ein Drahtnetz (94) aus Edelstahldraht mit einem Drahtdurchmesser unter 0,8 mm gebildet ist.

9. Heizstrahler (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass ein Zwischenraum (72) zwischen dem Glasrohr (66) und dem Flammbündelrohr (68) unten in der Weise verschlossen ist, dass von unten aufsteigende Flammen nur durch radiale Durchbrüche (70) im Flammbündelrohr (68) von innen nach außen in den Zwischenraum (72) eintreten können.

10. Heizstrahler (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Durchmesser des Flammbündelrohrs (68) im Bereich zwischen dem 0,4-fachen und dem 0,65-fachen des Glasrohrs (66) liegt.

11. Heizstrahler (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Glasrohr (66) an seinem unteren Ende auf einem Boden (84) steht und radial beweglich ist und an seinem oberen Ende sowohl radial als auch axial beweglich stehend ist.

12. Verfahren zum Betreiben eines Heizstrahlers (2), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Festbrennstoff in einer Brenneinheit (26) des Heizstrahlers (2) verbrannt wird und Verbrennungswärme mit einer Abstrahleinheit (6) in die Umgebung des Heizstrahlers (2) abgegeben wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass aus der Verbrennung entstehende Verbrennungsgase (32) durch ein opakes Flammbündelrohr (68) innerhalb eines Glasrohrs (66) der Abstrahleinheit (6) geführt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verbrennung mithilfe eines Gebläses (76) Frischluft zugeführt wird, die als Primärluft in die primäre Flammzone und als Sekundärluft über der primären Flammzone eingeblasen wird, und das Verhältnis von Sekundärluft zu Primärluft mindestens 1,5 beträgt.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass Holzpellets verbrannt werden und der Verbrennung mithilfe eines Gebläses (76) Frischluft in der Weise zugeführt wird, dass im regulären Betrieb ein Luftvolumen V durch das Flammbündelrohr (68) getrieben wird mit der Größe

mit p: Einstellparameter, A: Querschnitt des Flammbündelrohrs (68) und 1: Länge des Flammbündelrohrs (68), wobei der Einstellparameter zwischen 0,8 und 2 liegt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass Holzpellets verbrannt werden und der Verbrennung mithilfe eines Gebläses (76) Frischluft in der Weise zugeführt wird, dass die Verbrennungsgase aus der Verbrennung mit einer mittleren Geschwindigkeit von mindestens 1,4 m/s durch das Flammbündelrohr (68) getrieben werden.

Zeichnung