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Verdampfer für mit flüssigen Brennstoffen betriebene Heizgeräte Die
Erfindung betrifft einen Verdampfer für Heizgeräte, die mit flüssigen, unter dem
Druck eingepreßter Luft stehenden Brennstoffen betrieben werden. Derartige Geräte,
beispielsweise Kocher und Öfen, bestehen im wesentlichen aus, einem Brennstoffbehälter,
der luftdicht abgeschlossen werden. kann und mit einer Luftpumpe zur Erzeugung des
erforderlichen Druckes versehen ist. Von diesem Brennstoffbehälter führt eine Leitung
zum Verdampfer und von dort zum Brenner. Unterhalb des Verdampfers sind meist Anheizschalen
angeordnet, sofern man es nicht vorzieht, die Vorwärmung dieser Geräte mittels eines
Zerstäubervorwärmers vorzunehmen.
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Je nach Art des zu verwendenden Brennstoffes sind nun die Geräte bzw.
die Verdampfer derselben verschiedenartig gebaut. Bei leichtsiedenden Kohlenwasserstoffen,
wie beispielsweise Benzin, genügt eiin kurzer, meist nur aus einem geraden Rohr
hestehender Verdampfer, um eine genügende Verdampfung des Brennstoffes zu gewährleisten
und eine blau brennende, nicht blakende Flamme zu erzeugen. Bei schwerersiedenden
Kohlenwasserstoffen, beispielsweise Petroleum, hingegen oder insbesondere bei Dieselöl
ist es erforderlich, den Verdampfer weit komplizierter zu gestalten, weil diese
Kohlenwasserstoffe, schwer verdampfen und zu ihrer Verdampfung eine weit höhere
Temperatur benötigen als die leichten.
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Der bekannte Verdampfer für schwersiedende Kohlenwasserstoffe ist
beim sogenannten. Kreuzbrenner zu finden, der aus einem Warmpreßtcil und zwei etwa
U-förmigen Rohren besteht. Hierbei ist das WarmPreßteil von zwei sich kreuzenden
Kanälen durchbohrt, und die U-förmigen Rohre sind mit einem Ende an das Warmpreßteil
hart angelötet, während das andere Ende des einen U-Rohres ebenfalls durch Hartlötung
mit einem Anschlußnippel verbunden ist. In der Mitte des, kleinerem U-Rohres ist
noch ein Nippel für die Düse eingelötet.
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Ein solcher Brenner gewährleistet zwar in neuem Zustand eine sehr
gute Verdampfung der schwerersiedendien Kohlenwasserstoffe, schon nach kürzerer
Gebrauchsdauer setzen sich jedoch Krackrückstände in ihm, fest. Die Krackrückstände
bilden sich, wenn zu hohe Temperaturen zur Anwendung kommen, -wie dies bei einer
solchen Bauart nicht anders. möglich ist, oder wenn, ebenfalls durch. die Bauart
bedingt, beim Außerbetriebsetzen des Gerätes Teile des flüssigen Brennstoffs im
Verdampfer verbleiben und sich bei der Abkühlung absetzen. Dies trifft insbesondere
auf das U-förmige Rohr zu, das die Düse trägt. Des weiteren sind die Kanäle im Warmpreßteil
relativ eng. Herstellungsmäßig erfordert ein Kreuzbrenner einen ziemlichen technischen
Aufwand, weil sich etwa neun Hartlötstellen an ihm befinden. Um diese bekannten
Nachteile zu, vermeiden, hat man andere Brennerkonstruktnonen gewählt, die entweder
darauf beruhen, in dien Nähe der Flamme eine Überhitzerschla.nge anzuordnen" .oder
die allein mit Wärmeleitung eine, genügende Verdampfung der schwersiedenden. Kohlenwasserstoffe
erreichen wollen. So hat man beispielsweise bei den sogenannten geräuscharmen Brennern
eine etwa fingerförmige Verd'amp.ferhülse geschaffen, die an ihrem oberen Enden
ein Düsenloch trägt und ebenfalls am oberem. Ende konisch ausgebildet ist. Auf diesen
Konus wird dann der Brenner aufgesteckt und soll, nachdem die Vorwärmung beendet
ist, nun durch seine Eigenhitze mittels Wärmeleitung diesen Verdampfer beheizen.
Im Idealzustand, d. h. wenn eine innige Verbindung zwiiischen: Brenner und Verdampfer
wirklich vorhanden ist, werden auch brauchbare Ergebnisse erzielt. Jedoch ist es
außerordentlich schwierig, dien Konus des Verdampfers dem Konus dies Brenners, genau
anzupassen, da d er Verdampfer ein Ziehteil ist, während das Brennerunterteil aus
einem Drehteil besteht. Sind aber beide Konen nicht absolut gleich, was, wie gesagt,
in der Praxis kaum erreicht wird, so berühren sich Brenner und Verdampfer praktisch
nur an einer kreisförmigen Linie; die Wärmeübertragung und die Wirkungsweise des
Verdampfers sind somit ungenügend, woraus sich alle bekannten Folgen dieser ungenügenden
Verdampfung ergeben.
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Nach der Erfindung werden die Nachteile der be@-kannten Brenner dadurch
vermieden, dafi es jetzt möglich wird, einen einfachen Brenner, wie er sonst nur
für leichtsiedende Kohlenwasserstoffe brauchbar ist, zu verwenden und trotzdem diesem
Brenner im Bedarfsfall bei Verwendung schwersiedender Kohlenwasserstoffe ein gut
verdampftes Gemiisah zuzuführen. Dies geschieht gemäß der Erfindung durch die Ein-7
schaltung eines zusätzlichen Verdampfers zwischen
Brennstoffbehälter
und Brenner. Der Verdampfer nach der Erfindung, der zwischen Brennstoffzuleitung
und Düse unterhalb der Brennerflamme angeordnet ist, kennzeichnet sich dadurch,
daß er sowohl der Rückleitungswärme als. auch der Flammenstrahlung ausgesetzt ist
und aus einer flachen, dösenförm.igen und mit Umlenkkanälen im Innern für den zu
verdampfenden Brennstoff versehenen Kammer besteht, in die der Brennstoff auf der
einen flachen Seite eintritt und aus der er aus der gegenüberliegenden S@"#ite austritt.
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Der Verdampfer gemäß der Erfindung kann in verschiedenartiger Weise
ausgestaltet sein. Sein wesentliches Kennzeichen bestulit immer darin, daß er zwischen
Brennstoffbehülter und Brenner eingeschaltet ist. Es kann nun: auf verschiedenste
Art erreicht werden, den Brennstoff zu zwingen, im Verdampfer mehrfache Umwege!
zu machen, bis er in dampfförmigem Zustand zur Austrittsöffnung gelangt.
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Beispielsweise ist es nach der Erfindung möglich, in die Kammer mehrere
Siebe mit dazwischenliegenden Scheiben, einzubringen und so den Brennstoff zu Umwegen
zu zwingen. Die Scheiben werden in ihrem äußeren Rand hierbei nveekmäßig mit Nasen
versehen oder mehrkantig gestaltet, um sie zu zentrieren.. Ferner ist es möglich,
die Kammer durch mehrere Platten zu unterteilen, die am Rand. ein Durchgangsloch
aufweisen. Hierbei werden. die Platten so geschichtet, daß jeweils die benachbarte
Platte das Durchgangsloch im Gegensatz zur vorhergehenden an der entgegengesetzten
Seite-hat. Um einen genügenden Abstand dieser Platten voneinander zu erreichen,
werden zwischen die Platten Abstandshalter gelegt. Diese Abstandshalter können verschiedener
Art sein, beispielsweise auch aus Sieben bestehen. Statt die Platten an einer Seite
mit einem oder mehreren Löchern zu versehen, können diese selbstverständlich auch
am Rande an einer Seite eine oder mehrere Ausnehmungtn aufweisen.
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Eine weitere Ausführungsform des Verdampfers besteht darin,, daß in
die Kammer ein beiderseitig mit Rillen versehenes Teil eingebracht wird, das an
Decke, Boden und Seiten-der Kammer fest anliegt und an einer Seite des Randes ebenfalls
mit einem Durchbruch oder einer Ausnehmung versehen. ist. Die Rillen können spiralförmig
gestaltet, sie können aber auch andersartig, also beispielsweise kreuz- oder sternförmig,
angeordnet sein. Es muß nur der Zweck erreicht werden, den Brennstoff daran. zu
hindern, immittelbar von der Eingangsöffnung zur Ausgangsöffnung zu gelangen.
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In, den Abbildungen sind verschiedene Au@sführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Abb. 1 einen Brennstoffbehälter mit Anheizschale, Verdampfer
gemäß der Erfindung, Verdampferstützen und Brenner, also ungefähr ein vollständiges
Gerät; Abb. 2 zeigt im Schnitt eine Ausführungsform des Verdampfers gemäß der Erfindung;
Abb. 3 zeigt ebenfalls im Schnitt eine andere Ausführungsform und Abb. 4 wiederum
im Schnitt eine andere Ausführungsform, während Abb. 5 das in Abb. 4 dargestellte
Führungsstück von oben gesehen darstellt.
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Der Brennstoffbehälter 1 ist in an sich bekannter Weise mit einer
Einfüllschraube 2 und einer Pumpe 3 versehen. Auf dem Brennstoffbehälter 1 ist ein
mit einer Bohrung versehener Stutzen 4 angebracht, der mit einem nicht dargestellten
Steigerohr in Verbindung steht. Auf dem. Stutzen 4 sitzt die Anheizschale 5. Auf
den Stutzen 4 wird die Verdampferkammer 6 aufgeschraubt, an den sich der Verdampferstutzen.
7 und der Brenner 24 anschließen. Im oberen Teil des Verdampferstutzens 7 sitzt
die Düse. Unter besonderen Umständen kann diese auch direkt in den Verdampfer eingeschraubt
werden. Die Verdampferkammer 6 besteht aus einem topfähnlichen Gehäuse, an dessen
flacher Seite 8 ein Gewindenippel 9 angeordnet ist.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 befinden sich im Innern.
10 der Kammer 6 Siebe 11 und Scheiben 12. Die; offene Seite des Gehäuses
ist innen mit Gewinde versehen. In dieses Gewinde wird das Kammerversch,lußteil,
welches die andere flache Seite 13 der dosenförmigen Kammer 6 bildet, eingeschraubt,
das mit einem Gewindenippel 14 versehen ist und das die Siebe 11 und die Scheiben
12 zusammendrückt. Nach Einschrauben des Kammerverschlußteiles wird dieses mit dem
Gehäuse am Rande 15 hart verlötet.
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Bei der Ausführungsform nach Abb, 3 befinden sich im Innern 10 der
Kammer 6 Platten 16, die mit Durchbrüchen 17 versehen sind. Zwischen bzw. über den
Platten 16 sitzen Abstandshalter 18, die beispielsweise aus Sieben bestehen. Auch
hier wird das Kammerverschlußteil in das Gehäuse eingeschraubt und dann am Rande
15 hart verlötet.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 4 befindet sich im Innern 10 der
Kammer 6 das Führungsstück 19, das mit Rillen 20 und am Rande mit einer Ausnehmung
21 versehen ist. In der Mitte hat das Führungsstück oben und unten je eine Vertiefung
22 und 23.
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Die Wirkungsweise des Verdampfers nach der Erfindung ist folgende:
Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 gelangt der Brennstoff unter Druck durch das
Loch des Gewindenippels 14 in das Innere! 10 der Kammer 6 und trifft zuerst
auf das untere Sieb 11. Dort verteilt er sich, steigt, da er in der Mitte durch
die Scheiben 12 gehindert wird, am Rande des Siebes hoch: und verteilt sich. am
oberen. Sieb 11 wiederum, worauf er verdampft durch die Bohrung des Gewindenippels
9 austritt und zur Brennerdüse gelangt.
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Bei der Ausführungsform nach Abb.3 fließt der Brennstoff ebenfalls
durch die Bohrung des Gewindenippels 14, verteilt sich, am Boden der Kammer 6 und
gelangt durch die Bohrung 17 der einen Platte 16 auf den bohrungsfreien Teil der
benachbarten Platte 16, von hier aus wiederum durch eine entgegengesetzt liegende
Bohrung auf die- dritte Platte und von dort aus schließlich in verdampftem Zustand
in. die Bohrung des Gewindenippels 9 und damit zur Brennerdüse.
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Die Zahl der verwendeten Platten und Abs tandshalter ist beliebig
und kann den jeweiligen Erfordernissen, d. h. den Siedepunkten der zu. verwendenden
Kohlenwasserstoffe, angepaßt werden.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 4 gelangt der Brennstoff durch die
Bohrung des Gewindenippels 14 in die Vertiefung 23 und von. hier aus durch die Rillen
20 des Führungsstückes 19 von innen nach außen zu der Ausnehmung 21. Hier steigt
der Brennstoff nach oben und gelangt von außen nach innen über die oberen
Rillen des Führungsstückes 19 zur Vertiefung 22 und von dort zur Bohrung des Gewindenippels
9. Hier hat der Brennstoff ebenfalls dampfförmigen Zustand erlangt und gelangt dann
weiter zur Brennerdüse.
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Die Vorteile des Verdampfers gemäß der vorliegenden Erfindung liegen
darin, daß es mittels des Verdampfers auf einfachste Weise möglich ist, einen einfachen
Brenner, der beispielsweise für leichtsiedende Kohlenwasserstoffe bestimmt ist,
auch für schwerersiedende brauchbar zu machen, da nur der Verdampfer
gemäß
der Erfindung zwischen Brennstoffzuführung und Brenner eingeschaltet werden muß.
Es ist also bei Anwendung des Verdampfers gemäß der Erfindung nicht mehr erforderlich,
für Kohlenwasserstoffe besondere Brenner, die mit Überhitzerschlange versehen sind,
zu verwenden, so daß sich der sonst erforderliche technische Aufwand für Brenner
erheblich vermindert. Verkrackungsersc:heinungen, die nach einiger Zeit - beispielsweise
bei dem Kreuzbrenner - zum Unbrauchbarwerden des Brenners führen, können bei einem
einfachen Brenner, der mit keinerlei Verdampferschla.ngen ausgerüstet ist, nicht
eintreten, so daß ein solcher Brenner - von den Abnutzungserscheinungen durch Zunder
u. dgl., die durch die Auswahl geeigneter Werkstoffe weitgehend unterbunden werden,
abgesehen - nahezu unbegrenzt haltbar ist.
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Da der Verdampfer gemäß der Erfindung nur aus einer flachen, dosenförmigen
Kammer besteht, die in ihrem Innern mit beliebigen Umwegen versehen ist, ist der
hierfür erforderliche, technische Aufwand sehr gering, und' der Verdampfer kann,
wenn er sich nach längerer Betriebszeit, beispielsweise durch Krackrückstände, zugesetzt
hat, leicht gegen einen neuen ausgewechselt werden. Da der dosenförmige Verdampfer
mit zwei Gewindestutzen versehen ist, ist das Auswechseln gegen einen neuen, gegebenenfalls
auch unter "Zuhilfenahme von Werkzeugen, in kürzester Zeit durchführbar. Diese leichte
Auswechselbarkeit des Verdampfers nach der Erfindung .ist auch dann von Vorteil,
wenn von einer niedrigsiedenden Brennstoffsorte zu einer hochsiedenden oder umgekehrt
übergegangen werden soll.
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Die Gewindenippel des Verdampfers werden zweckmäßigerweise so ausgeführt,
daß eine ko-nusartige Dichtung entsteht, so daß zusätzliche Dichtungsscheiben entfallen
können.
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Die, Erfindung beschränkt sich nicht auf die in den Abbildungen dargestellte.
Ausführungsform. Vielmehr ist auch jeder andere Weg möglich, durch den der Brennstoff
in einem flachen dosenförmigen Gehäuse gezwungen wird, nicht unmittelbar, sondern
auf Umwegen vom Eingangsnippel des Verdampfers zum Ausgangsnippel desselben zu gelangen.
Die flache Dosenform des Verdampfers stellt seine Behe-izung durch Strahlung auf
die Oberseite sicher.
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Der Verdampfer wird zweckmäßig so angeordnet, daß er im Innern oder
zumindest nur wenig über der Anheizschale liegt, damit die Verminderung seiner Wärme
durch aufsteigende Luftströme od, d.gl. vermieden wird.
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Der nach der Erfindung ausgebildete Verdampfer kann selbstverständlich
nicht nur, wie in den Abbildungen dargestellt, für Kocher Anwendung finden, sondern
auch für jede: andere Art von Wärmegeräten, die mit unter Druck stehenden flüssigen
Brennstoffen betrieben werden.