EP1616127A1 - Brenner für einen mit flüssigem brennstoff betriebenen kocher, vorzugsweise für einen pflanzenölkocher - Google Patents

Brenner für einen mit flüssigem brennstoff betriebenen kocher, vorzugsweise für einen pflanzenölkocher

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Publication number
EP1616127A1
EP1616127A1 EP03722458A EP03722458A EP1616127A1 EP 1616127 A1 EP1616127 A1 EP 1616127A1 EP 03722458 A EP03722458 A EP 03722458A EP 03722458 A EP03722458 A EP 03722458A EP 1616127 A1 EP1616127 A1 EP 1616127A1
Authority
EP
European Patent Office
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evaporator
tubular sections
burner according
fuel
burner
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03722458A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Elmar Stumpf
Werner MÜHLBAUER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Publication of EP1616127A1 publication Critical patent/EP1616127A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/36—Details
    • F23D11/44—Preheating devices; Vaporising devices
    • F23D11/441—Vaporising devices incorporated with burners
    • F23D11/443—Vaporising devices incorporated with burners heated by the main burner flame
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/99009—Combustion process using vegetable derived fuels, e.g. from rapes

Definitions

  • Burner for a stove operated with liquid fuel preferably for a vegetable oil cooker
  • the invention relates to a burner for a stove operated with liquid fuel, preferably for a vegetable oil stove according to the preamble of claim 1.
  • Burners that are operated with liquid fuels are suitable for portable stoves in camping and outdoor areas, as well as for cooking appliances in the countries of the tropics and subtropics.
  • Such a burner for a stove based on vegetable oil according to the preamble of claim 1 is already known (Plant Oil-based Cooking Stove - A Technology Update, lecture at the workshop "Rural Energy, Equity and Employment: Role of Jatropha Curcas", Harare, Moscow , May 15, 1998).
  • the gas jet in the evaporator is deflected several times outside a flame guide before it is fed to the nozzle via a nozzle receiving device.
  • Another burner for a stove operated with vegetable oil is also known.
  • This burner uses a gas collecting pipe, in which the distribution of the vegetable oil vapor-air mixture takes place
  • This burner also uses a gas balance chamber, which not only serves to accommodate the nozzle, but also a volume as a gas buffer to compensate for irregular evaporation, which is reflected in the existing shape of the evaporation zone in the burner cannot be avoided.
  • the invention is therefore based on the object of providing a burner for a cooker of the type described at the outset, which allows a simplified, constructive evaporator shape and at the same time enlarges the evaporation zone.
  • the burner should be designed so that petroleum, diesel oil, petrol and vegetable oil esters can also be used as fuels. This object is achieved by the constructive measures specified in claim 1.
  • the advantages achieved by the invention are that two evaporation zones are formed by the two tubular sections of the evaporator, thereby compensating for any irregularities in the evaporation process.
  • the spatial arrangement of the two evaporation zones in the form of a double loop increases the evaporation area and thus improves the functioning of the burner.
  • the design simplification of the burner eliminates the need for devices such as a gas compensation chamber or a nozzle receiving device. Due to the double loop of the evaporator, no opening in the hot area is necessary for cleaning, which eliminates sealing problems.
  • the uniform curvature of the entire evaporator advantageously permits simplified cleaning, so that a cleaning device, such as a cleaning rope or a brush, can be pushed through the entire evaporator
  • tubular sections of the evaporator each have an inclined position, as a result of which the upper regions of the evaporator loop lie directly above the flame zone.
  • the nozzle is formed as at least one simple recess in the wall of the tubular sections of the evaporator. This eliminates the need to manufacture a special nozzle and the associated complex cleaning of the nozzle. In addition, there is less cooling of the nozzle.
  • the environment of the evaporator with a baffle according to claim 4 advantageously leads to the fact that the heat input into the evaporator is increased. You also achieve direct heat transfer to the bottom of the saucepan to be heated. In addition, if the burner is preheated by an open flame below the evaporator, the shape surrounding the evaporator leads to a chimney effect, which increases the spread of the open flame and the heat transfer into the evaporator.
  • the heating of the evaporator can be increased by advantageously providing the baffle according to claim 5 with a restricted area.
  • the equipment of the feed pipe with a connection device according to claims 6 and 7 allows an improved connection possibility for the fuel feed.
  • a threaded part in the inlet pipe, which can be screwably connected to a feed line, is suitable here in an advantageous manner. Not only is there a side inlet, but also an inlet from below, which corresponds to known cooker designs with the burner according to the invention
  • the impact device according to claims 8 and 9 it proves to be expedient if it is arranged above the double loop or between the tubular sections of the evaporator.
  • This has the advantage that the flame zone leads to direct heating of the evaporator.
  • the formation of the impact device with a bulge results in a partial reflection of the vegetable oil vapor-air mixture on the underside of the impact device in such a way that the reactive mixture ignites not only in the marginal areas of the impact device, but also below in the center of the impact device.
  • the resulting flame below the impact device heats the evaporator directly in this region as well, without affecting the air flow to the nozzle.
  • a composite material for the evaporator according to claim 10 has the advantage that the temperature in the nozzle region is increased by heat conduction and thereby the functionality of the cooker is ensured.
  • Chemical is suitable as the inner material inactive material, such as Stainless steel, while good heat-conducting material can be used for the outer material.
  • Fig. 1 shows a burner for a stove operated with liquid fuel, in front view
  • Fig. 4 is a baffle surrounding the evaporator in front view
  • the burner is for a liquid fuel .
  • operated cooker preferably for a vegetable oil cooker, from an evaporator which is formed in one piece and has two identical, tubular sections 1 and 2. Both sections are arranged in the form of a double loop, the open ends of which are connected to an inlet pipe 3 for the fuel.
  • the inlet pipe is connected to a pressure-tight container (not shown), in which an overpressure is generated. Due to the pressure, the fuel passes through a control valve (not shown) through the inlet pipe 3 into the evaporator, where the fuel is evaporated under the heat of the burner flame. After evaporation, the fuel is subsequently overheated in the evaporator by the action of the burner flame.
  • the fuel vapor emerges from a nozzle 4 and mixes with the ambient air.
  • the fuel-vapor-air mixture strikes a baffle 5, is deflected there, ignites within a baffle 6 and burns in a low-emission flame that heats the evaporator.
  • the inlet pipe 3 is provided with a threaded part 8 for the connection of a fuel line.
  • the impact device 5 has a bulge 9 which improves the inflammation of the reactive mixture.
  • the guide plate 6 consists of an essentially prismatic hollow body which is open on two opposite sides.
  • the guide plate 6 has a narrowed area 7 on one side.

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Abstract

Es sind Brenner für einen mit flüssigem Brennstoff betriebenen Kocher bekannt, vorzugsweise für einen Pflanzenölkocher, mit einem für den Brennstoff vorgesehenen Verdampfer, der an ein Zulaufrohr für den Brennstoff angeschlossenen ist, welcher Verdampfer mit einer Düse versehen ist, die auf eine Pralleinrichtung für das Gas-Luftgemische gerichtet ist. Um einen konstruktiv einfachen Brenner zu schaffen, besteht erfindungsgemäss der Verdampfer einstückig aus zwei gleichen, rohrförmigen Abschnitten (1 und 2), deren offenen Enden gemeinsam an das Zulaufrohr (3) angeschlossen sind, wobei die Düse (4) im Übergangsbereich der als Doppelschleife geformten, rohrförmigen Abschnitte (1 und 2) eingesetzt ist, die Pralleinrichtung (5) als tellerförmiges Metallteil ausgebildet ist.

Description

Brenner für einen mit flüssigem Brennstoff betriebenen Kpcher, vorzugsweise für einen Pfϊan- zenölkocher
Die Erfindung betrifft einen Brenner für einen mit flüssigem Brennstoff betriebenen Kocher, vorzugsweise für einen Pflanzenölkocher gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Für transportable Kocher im Camping- und Outdoorbereich, sowie für Kochgeräte in den Ländern der Tropen und Subtropen eignen sich Brenner , die mit flüssigen Brennstoffen betrieben werden. Ein derartiger Brenner für einen Kocher auf Pflanzenölbasis nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist bereits bekannt (Plant Oil-based Cooking Stove - A Technology Update, Vortrag auf dem Workshop" Rural Energy, Equity and Employment: Role of Jatropha Curcas", Harare, Zimbabwe, 15. Mai 1998). Hierbei wird der Gasstrahl im Verdampfer außerhalb einer Flammenführung mehrfach umgelenkt, bevor er über eine Düsenaufnahmeeinrichtung der Düse zugeführt wird. - Ein weiterer Brenner für einen mit Pflanzenöl betriebenen Kocher ist ebenfalls bekannt. (Prototyp des Pflanzenöl-Haushaltskochers für tropische und subtropische Länder, Vortrag auf dem 6. internationalen Fachkongreß für nachwachsende Rohstoffe „NAROSSA" 2000 am 6. Juni 2000 in Magdeburg). Dieser Brenner verwendet ein Gasauffangrohr, in dem die Verteilung des Pflanzenöldampf-Luftgemisches stattfindet und an dessen Austrittslöchern die Verbrennung stattfindet. Dieser Brenner verwendet darüber hinaus eine Gasausgleichskammer, die nicht nur zur Aufnahme der Düse dient, sondern auch ein Volumen als Gaspuffer zum Ausgleich bei einer unregelmäßigen Verdampfung darstellt, was sich bei der vorhandenen Form der Verdampfungszone bei dem Brenner nicht vermeiden läßt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Brenner für einen Kocher der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der eine vereinfachte, konstruktive Verdampferform gestattet und dabei zugleich die Verdampfungszone vergrößert. Der Brenner soll dabei so ausgelegt sein, daß als Brennstoffe auch Petroleum, Dieselöl, Benzin und Pflanzenölester infrage kommen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen konstruktiven Maßnahmen gelöst.
.Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß durch die beiden rohrförmigen Abschnitte des Verdampfers zwei Verdampfungszonen entstehen, womit ein Ausgleich eventueller Unregelmäßigkeiten des Verdampfungsvorganges erreicht wird. Durch die räumliche Anordnung der beiden Verdampfungszonen in Form einer Doppelschleife wird der Verdampfungsbereich vergrößert und damit die Funktionsweise des Brenners verbessert. Durch die konstruktive Vereinfachung des Brenners entfallen Einrichtungen wie eine Gasausgleichskammer oder eine Düsenaufnahmeeinrichtung. Durch die Doppelschleife des Verdampfers ist für die Reinigung keine Öffnung im heißen Bereich mehr notwendig, wodurch Dichtungsprobleme entfallen. Die gleichmäßige Krümmung des gesamten Verdampfers gestattet in vorteilhafter Weise eine vereinfachte Reinigung, sodaß eine Reinigungsvorrichtung, wie z.B.ein Reinigungsseil oder eine Bürste durch den gesamten Verdampfer geschoben werden kann
Zweckmäßige Aus- und Weiterbildungen des Gegenstandes nach Anspruch 1 sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Dabei wirkt sich nach Anspruch 2 ferner vorteilhaft aus, daß die rohrförmigen Abschnitte des Verdampfers jeweils eine Schräglage aufweisen, wodurch die oberen Bereiche der Verdampferschleife direkt oberhalb der Flammenzone liegen.
Auch erweist es sich nach Anspruch 3 als Vorteil, daß die Düse als mindestens eine einfache Ausnehmung in der Wand der rohrförmigen Abschnitte des Verdampfers ausgebildet sind. Damit entfällt die Herstellung einer besonderen Düse und die damit verbundene aufwendige Reinigung der Düse. Darüber hinaus kommt es zu einer weniger verstärkten Abkühlung der Düse.
Die Umgebung des Verdampfers mit einem Leitblech nach Anspruch 4 führt in vorteilhafter Weise dazu, aß der Wärmeeintrag in den Verdampfer gesteigert wird. Gleichfalls erzielt man einen direkten Wärmeübergang auf den Boden des zu erwärmenden Kochtopfes. Darüber hinaus kommt es bei einer möglichen Vorwärmung des Brenners durch eine offene Flamme unterhalb des Verdampfers durch die den Verdampfer umgebende Form zu einem Kamineffekt, durch die die Ausbreitung der offenen Flamme sowie der Wärmeübergang in den Verdampfer erhöht wird.
Die Erwärmung des Verdampfers kann man noch erhöhen, in dem man das Leitblech nach Anspruch 5 in vorteilhafter Weise mit einem eingeengten Bereich versieht..
Die Ausstattung des Zulaufrohres mit einer Anschlußyorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7 gestattet eine verbesserte Anschlußmöglichkeit für den Brennstoffzulauf. Hier eignet sich in vorteilhafter Weise ein Gewindeteil im Zulaufrohr, das schraubbar mit einer Zuleitung verbunden werden kann Damit ist nicht nur ein seitlicher Zulauf, sondern auch ein Zulauf von unten gegeben, der bekannte Kocherkonstruktionen mit dem erfindungsgemäßen Brenner korrespondieren
IBJjt.
.Was die Pralleinrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9 betrifft, so erweist es sich als zweckmäßig, wenn diese oberhalb der Doppelschleife oder zwischen den rohrförmigen Abschnitten des Verdampfers angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, daß die Flammenzone zu einer direkten Erhitzung des Verdampfers führt. Durch die Formung der Pralleinrichtung mit einer Auswölbung kommt es zu einer teilweisen Reflexion des Pflanzenöldampf-Luftgemisches an der Unterseite der Pralleinrichtung dergestalt, daß eine Entzündung des reaktiven Gemisches nicht nur in den Randberichen der Pralleirichtung, sondern auch unterhalb im Zentrum der Pralleinrichtung stattfindet. Durch die daraus entstehende Flamme unterhalb der Pralleinrichtung wird der Verdampfer auch in dieser Region direkt erwärmt, ohne daß der Luftstrom zur Düse beeinträchtigt wird.
Die Verwendung eines Verbundmaterials für den Verdampfer nach Anspruch 10 bringt den Vorteil, daß durch Wärmeleitung die Temperatur in der Düsenregion erhöht wird und dadurch die Funktionalität des Kochers gesichert wird. Dabei eignet sich als Innenmaterial chemisch inaktives Material, wie z,B. Edelstahl, während für das Außenmaterial gut wärmeleitendes Material infrage kommt.
Ausführungssbeispiele der Erfindung sind in Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Brenner für einen mit flüssigem Brennstoff betriebenen Kocher, in Vorderansicht
Fig. 2 diesen Brenner in Seitenansicht.
Fig. 3 diesen Brenner in Draufsicht
Fig. 4 ein den Verdampfer umgebendes Leitblech in Vorderansicht
Fig. 5 dieses Leitblech in Seitenansicht
Fig. 6 dieses Leitblech in Draufsicht
Nach Fig. 1 bis 3 besteht der Brenner für einen mit flüssigem Brennstoff . betriebenen Kocher, vorzugsweise für einen Pflanzenölkocher, aus einem Verdampfer, der einstückig ausgebildet ist und zwei gleiche, rohrförmige Abschnitte 1 und 2 aufweist. Beide Abschnitte sind in Form einer Doppelschleife angeordnet, deren offene Enden mit einem Zulaufrohr 3 für den Brennstoff verbunden sind. Das Zulaufrohr ist an einen druckdichten Behälter (nicht dargestellt) angeschlossen, in welchem ein Überdruck erzeugt wird. Durch den Druck gelangt der Brennstoff über ein Regelungsventil (nicht dargestellt ) über das Zulaufrohr 3 in den Verdampfer, wo der Brennstoff unter der Wärme der Brennerflamme verdampft wird. Nach erfolgter Verdampfung wird der Brennstoff im weiteren Verlauf im Verdampfer durch Einwirken der Brennerflamme überhitzt. In diesem Zustand tritt der Brennstoffdampf aus einer Düse 4 aus und vermischt sich mit der Umgebungsluft. Das Brennstoffdampf-Luftgemisch trifft auf eine Pralleinrichtung 5 , wird dort abgelenkt, entzündet sich innerhalb eines Leitblechs 6 und verbrennt in einer emissionsarmen Flamme, die den Verdampfer erhitzt. Das Zulaufrohr 3 ist mit einem Gewindeteil 8 für den Anschluß einer Brennstoffleitung versehen. Die Pralleinrichtung 5 besitzt eine Aus Wölbung 9, die für eine Verbesserung der Entzündung des reaktiven Gemisches sorgt. Nach Fig. 4 bis 6 besteht das Leitblech 6 aus einem im wesentlichen prismatischen Hohlkörper, der an zwei gegenüberliegenden Seiten offen ist. An einer Seite weist das Leitblech 6 einen eingeengten Bereich 7 auf.

Claims

Ansprüche:
1. Brenner für einen mit flüssigem Brennstoff betriebenen Kocher, vorzugsweise für einen Pflanzenölkocher, mit einem für den Brennstoff vorgesehenen Verdampfer, der an ein Zulaufrohr für den Brennstoff angeschlossen ist, und daß der Verdampfer mit einer Düse versehen ist, die auf eine Pralleinrichtung für das Gas-Luftgemisch gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer einstückig aus zwei gleichen, rohrförmigen Abschnitten (1 und 2) besteht, deren offene Enden gemeinsam an das Zulaufrohr (3) angeschlossen sind, und daß die Düse (4) im Übergangsbereich der als Doppelschleife geformten, rohrförmigen Abschnitte (1 und 2) eingesetzt ist, und daß die Pralleinrichtung (5) als tellerförmiges Metallteil ausgebildet ist.
2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Abschnitte (1 und 2) des Verdampfers jeweils eine Schräglage dergestalt aufweisen, daß sie gegenüber der Vertikalen gekippt sind.
3. Brenner nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (4) als mindestens eine einfache Ausnehmung in der Wand der rohrförmigen Abschnitte (1 und 2) des Verdampfers ausgebildet ist.
4. Brenner nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Abschnitte (1 und 2) von einem Leitblech (6) umgeben sind.
5. Brenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (6) eine im wesentlichen prismatische und beidseitig offene Form aufweist, die an der vom Zulaufrohr (3) abgewandten Seite mit einem eingeengten Bereich (7) versehbar ist.
6.. Brenner nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zulaufrohr (3) mit einer Anschlußvorrichtung für den Brennstoff versehen ist.
7. Brenner nach den Ansprüchen 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußvorrichtung als Gewindeteil (8) ausgebildet ist, das mit einem korrespondierendem Gewindeteil einer Brennstoffleitung verbindbar ist.
8. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pralleinrichtung (5) über den rohrförmigen Abschnitten (1 und 2) des Verdampfers eingesetzt ist.
9. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pralleinrichtung (5) zwischen den schräg gestellten, rohrförmigen Abschnitten (1 und 2) des Verdampfers angeordnet ist, und daß die Pralleinrichtung (5) an der zum Zulaufrohr (3) gewandten Seite eine Auswölbung (9) aufweist.
10. Brenner nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadβireh gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Abschnitte (1 und 2) des Verdampfers aus einem Verbundmaterial bestehen, wobei das Innenmaterial chemisch inaktiv und das äußere Material gut wärmeleitend ist.
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