WO2005031212A1 - Gasbrenner für flüssigen brennstoff - Google Patents

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WO2005031212A1
WO2005031212A1 PCT/EP2004/010404 EP2004010404W WO2005031212A1 WO 2005031212 A1 WO2005031212 A1 WO 2005031212A1 EP 2004010404 W EP2004010404 W EP 2004010404W WO 2005031212 A1 WO2005031212 A1 WO 2005031212A1
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WO
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gas
evaporator
outlet channel
wall
gas burner
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/010404
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English (en)
French (fr)
Inventor
Elmar Stumpf
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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Publication date
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Priority to MXPA06002686A priority patent/MXPA06002686A/es
Priority to BRPI0414411-2A priority patent/BRPI0414411A/pt
Priority to EP04765303A priority patent/EP1664630A1/de
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    • 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, e.g. burner cooling means, noise reduction means
    • 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

  • the invention relates to a gas burner for liquid fuel, especially vegetable oil.
  • the gas burner has an evaporator for evaporating the liquid fuel.
  • An evaporator chamber of the evaporator is delimited by a boundary wall which has a gas outlet channel for generating a gas jet.
  • a generic gas burner is known from DE 101 61 154.
  • the gas hob has a burner operated with liquid fuel, preferably vegetable oil.
  • the burner is provided with an evaporator which is connected to an inlet pipe for the fuel.
  • the evaporator is provided with a gas outlet channel, which is directed towards an impact device for the gas / air mixture.
  • splitting and recombination processes of the vegetable oil can take place during the evaporation process. This creates crack products that form deposits in the evaporator and on the gas outlet channel. These must be removed after the burner has been operated in order to prevent the gas outlet channel from becoming blocked.
  • the object of the invention is to provide a gas burner for liquid fuel which can be operated reliably.
  • the evaporator is at least double-walled with an inner wall and an outer wall.
  • the two walls can be made of different materials to perform different functions.
  • the inner wall consists of a chemically inactive material, such as stainless steel.
  • the outer wall of the evaporator can preferably consist of a thermally conductive material, such as copper.
  • the gas outlet channel has an opening edge tapering from the evaporator chamber. This creates a sharp-edged transition from the Boundary wall of the evaporator avoided in the gas outlet channel. This means that fewer deposits can accumulate in the mouth area of the gas outlet channel.
  • the throttle point of the gas outlet channel can advantageously be formed in the inner wall of the evaporator.
  • both the inlet opening edge and the throttle point of the gas outlet channel both of which are critical with regard to deposits, can be formed only in the inner wall of the evaporator in terms of production technology.
  • gas leakage currents can also be avoided through an annular gap, which can arise during the manufacture of the evaporator between opposite interfaces of the inner wall and the outer wall.
  • the tapering opening edge of the gas outlet channel can be conical.
  • the opening edge preferably has a cone angle between 50 ° and 70 °. A particularly smooth transition between the evaporator boundary wall and the gas outlet channel is thereby achieved.
  • the tapered opening edge of the gas outlet channel can merge into a throttle point.
  • the throttle point is advantageously hollow-cylindrical.
  • the throttle point advantageously extends in the axial direction over a certain length.
  • such an elongated throttle point increasingly leads to deposits in the gas outlet channel.
  • the length of the throttle point is particularly advantageously approximately 0.5 mm. As a result, the deposits in the area of the gas outlet channel are reduced with a sufficiently stable throttle behavior.
  • the gas jet emerges conically from the gas outlet channel. This ensures good mixing of the emerging gas jet with the ambient air.
  • the outlet opening of the gas outlet channel is widened in a cone-like manner.
  • a cone angle of the channel outlet opening is preferably larger than a cone angle of the exiting gas jet in order to reduce flow losses.
  • the evaporator can be designed as an evaporator tube, which can extend through a flame region of the burner. This ensures reliable evaporation of the liquid fuel.
  • a gas jet passage is formed in the outer wall of the evaporator, the flow cross section of which is larger than that of the throttle point.
  • the gas jet passage in the outer wall can have a diameter of 2 to 4 mm.
  • a first bore serving as the gas outlet channel and an opposite second bore are drilled in the boundary wall of the evaporator.
  • An opening edge of the first bore opening into the evaporator chamber is then chamfered by means of a drilling tool which is guided through the second bore.
  • the second hole is then closed by means of a closure element.
  • Figure 1 highly schematic of a vegetable oil cooker in a perspective view
  • FIG. 2 shows a detail X from FIG. 1 in an enlarged sectional view
  • Figure 3 is a view corresponding to Figure 2 according to the second embodiment.
  • FIG. 1 shows a highly schematic diagram of a gas burner operated with vegetable oil.
  • the gas burner has a container 1 which is filled with liquid vegetable oil.
  • the container 1 is provided with an air pump 3 with which a pressure in the container 1 can be increased.
  • the liquid vegetable oil can be passed to an evaporator coil 7 via an inlet line 5 at an overpressure in the container 1.
  • the pipe coil 7 is double-walled and has an inner tube 9 and an outer tube 11.
  • the evaporator coil 7 is over its two ends Fluidically in connection with a cap 6, which is screwed liquid-tight on one end of the inlet line 5.
  • the two tube ends of the inner tube 9 protrude beyond the corresponding tube ends of the outer tube 1 1.
  • the evaporator coil 7 is advantageously attached to the cap 6 via the tube ends of the inner tube 9.
  • the nested tubes 9, 1 1 are formed into two symmetrical loops 13, 15, which are arranged in a V-shape. In a transition section between the two loops 13, 15, a gas outlet channel 17 is drilled into the coil 7. This is directed to a baffle plate 19 spaced therefrom.
  • Both the evaporator coil 7 and the baffle plate 19 are held within a hollow cylindrical flame baffle 21, which is shown in FIG. 1 with a broken line.
  • An upper edge of the flame guide plate 21 can serve as a storage surface for a food container.
  • a pressure reducing valve 23 is connected in the feed line 5 and can be used to set a heating output of the gas burner.
  • FIG. 2 shows the gas outlet channel 17 in an enlarged side sectional view.
  • the gas outlet channel 17 has a hollow cylindrical throttle point 27 which extends in an axial direction A of the gas outlet channel 17 over a length d of approximately 0.4 mm.
  • the gas outlet channel 17 projects into an evaporator space 29 delimited by the inner tube 9.
  • Both the inner tube 9 and the outer tube 11 have a wall thickness w of approximately 1 mm.
  • the gas outlet channel 17 has an opening edge 31 which tapers in a gas flow direction starting from the evaporator chamber 29.
  • the tapering opening edge 31 of the gas outlet channel is conical and has a cone angle ⁇ of 60 °.
  • the outer tube 11 has a gas jet passage 33 on the outlet side of the gas outlet channel 17. This is designed with a diameter a of approximately 2 to 4 mm and thus many times larger than a diameter of the throttle point 27 of approximately 0.4 mm.
  • the tubes 9, 11 are inserted into one another before they are bent into the evaporator tube coil 7. In this case, a slight annular gap 39 can arise between the opposite boundary surfaces 35, 37 of the two tubes 9, 11, as shown in FIG. 2 is indicated. Adverse gas leakage currents can flow out of the gas outlet channel 17 through the annular gap 39.
  • the burner For operation, the burner must first be ignited using an external ignition device, not shown.
  • An external ignition is necessary because an ignition point for vegetable oil is in the range of 300 ° C.
  • the ignition device can work, for example, with kerosene or diesel oil, the ignition point of which is only about 50 ° C.
  • the ignition device preheats the evaporator coil 7 for 30 seconds, for example. The heat generated in this way is sufficient to start the evaporation process in the evaporator tube coil 7 and to ignite a gas stream emerging from the gas outlet channel 17.
  • a drop in the pressure in the container 1 In order to maintain the burning process, a drop in the pressure in the container 1 must be compensated for by occasionally actuating the air pump 3.
  • the gas pressure can rise to approximately 3 bar, as a result of which a gas jet G is expelled from the gas outlet channel 17 at high speed.
  • the gas jet G emerging from the gas outlet channel 17 is shown in FIG. 2 by dashed lines.
  • the gas jet G is blown in the form of a cone with a cone angle between 15 ° and 20 ° from the evaporator chamber 29 via the gas outlet channel 17 into a gas / air mixing area 41.
  • the gas / air mixing area 41 is up through the
  • Baffle plate 19 limited. This ensures good mixing of the gas jet G with the ambient air U, which is guided on the bottom side through the flame guide plate 21 into the mixing area 41.
  • the baffle plate 19 increases the residence time of the gas / air mixture in the mixing area 41 and keeps the flame generated in the area of the evaporator loops 13, 15.
  • the heat generated in the evaporator loops 13, 15 is sufficient to maintain the evaporation process in the evaporator coil and to supply enough evaporated vegetable oil to the gas outlet channel 17.
  • the tapering opening edge 31 of the gas outlet channel 17 results in a flow loss-free deflection of the gas flow indicated by arrows in FIG. 2 from the evaporator chamber 29 in the gas outlet channel 17.
  • Such a deflection is reliable due to the substance properties of the vegetable oil Burner operation important: vegetable oil consists of long-chain glycerides of fatty acids, which means that its viscosity is 20 to 30 times greater than that of petroleum, for example.
  • crack products can be formed, which settle as deposits on the gas outlet channel 17 and in the evaporator tube loop 7. These must be removed after the cooking process to avoid blockages in the gas outlet channel.
  • the tube coil 7 is first screwed with its cap 6 from the inlet line 5. Then a cleaning brush can be passed through the coil 7.
  • the gas jet passage 33 in the outer tube 11 is many times larger than the gas outlet channel diameter.
  • the annular gap 39 formed between the interfaces 35, 37 of the tubes 9, 11 is arranged outside the gas jet G emerging from the throttle point 27. It is therefore not to be feared that a portion of the gas jet G is diverted as a leakage current into the annular gap 39 and can escape at the free ends of the outer tube 11.
  • the major part of the amount of gas expelled from the gas outlet channel 17 is located within the gas jet cone shown in FIG.
  • the arrangement of the annular gap 39 outside the gas jet cone reliably prevents a significant amount of gas from penetrating into the annular gap 39 and flowing through the annular gap 39 as a gas leakage current.
  • the two elongated tubes 9, 11 are first pushed into one another. Thereupon, the evaporator tube coil 7 is bent helically according to FIG. 1 with the two evaporator tube loops 13, 15. After that, in a transition section the gas outlet channel 17 is drilled between the two evaporator loops 13, 15.
  • a first drill hole 47 is drilled into the evaporator coil 7 from a lower side with a first drilling tool 45 and the opening edge 31 of the gas outlet channel 17, which is formed later, is countersunk on the opposite side.
  • the countersunk area 31 is drilled through with a second, smaller drilling tool 49 with a diameter of approximately 0.4 mm to form the throttle point 27.
  • the gas jet passage 33 in the outer tube 11 can already be drilled before the two tubes 9, 11 are inserted into one another.
  • a closure plate 51 for closing the borehole 47 is soldered on the outside to the outer tube 11.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the gas outlet channel 17.
  • the gas outlet channel 17 from FIG. 3 can also be used in the gas burner from FIG. 1.
  • the conical opening edge 31 of the gas outlet channel 17, which tapers from the evaporator chamber 29, merges directly into a conically widening one
  • the throttle point 27 is arranged in front of the annular gap 39 in the gas flow direction.
  • a cone angle ⁇ of the outlet opening edge 51 is approximately 40 °.
  • the gas cone G assumes a cone angle y of approximately 20 °.
  • the annular gap 39 is therefore sufficiently distant from the exiting gas jet G so that it flows past the annular gap 39 into the mixing region 41.

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Abstract

Es sind Gasbrenner bekannt, die mit flüssigem Brennstoff, insbesondere Pflanzenöl, betrieben werden und die einen Verdampfer zum Verdampfen des flüssigen Brennstoffs aufweisen, dessen Verdampferraum (29) von einer Begrenzungswand (9, 11) begrenzt ist, in der ein Gasaustrittskanal (17) zur Erzeugung eines Gasstrahls (G) ausgebildet ist. Um einen zuverlässigen Betrieb des Gasbrenners zu gewährleisten, ist die Begrenzungswand des Verdampfers (7) zumindest doppelwandig mit einer Innenwand (9) und einer Außenwand (11) ausgebildet ist.

Description

Gasbrenner für flüssigen Brennstoff
Die Erfindung betrifft einen Gasbrenner für flüssigen Brennstoff, insbesondere Pflanzenöl. Der Gasbrenner weist einen Verdampfer zum Verdampfen des flüssigen Brennstoffs auf. Ein Verdampferraum des Verdampfers ist von einer Begrenzungswand begrenzt, der einen Gasaustrittskanal zur Erzeugung eines Gasstrahls aufweist.
Aus DE 101 61 154 ist ein gattungsgemäßer Gasbrenner bekannt. Die Gaskochstelle weist einen mit flüssigem Brennstoff, vorzugsweise Pflanzenöl, betriebenen Brenner auf. Der Brenner ist mit einem Verdampfer vorgesehen, der an ein Zulaufrohr für den Brennstoff angeschlossen ist. Der Verdampfer ist mit einem Gasaustrittskanal versehen, die auf eine Pralleinrichtung für das Gas-/Luft-Gemisch gerichtet ist. Bei dem mit flüssigem Pflanzenöl betriebenen Brenner können während des Verdampfungsprozesses Spaltungs- und Rekombinationsvorgänge des Pflanzenöls stattfinden. Dabei entstehen Crack-Produkte, die in dem Verdampfer sowie an des Gasaustrittskanals Ablagerungen bilden. Diese müssen nach dem Betrieb des Brenners entfernt werden, um eine Verstopfung des Gasaustrittskanals zu vermeiden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Gasbrenner für flüssigen Brennstoff bereitzustellen, der zuverlässig betrieben werden kann.
Die Aufgabe ist durch eine Gaskochstelle mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 ist der Verdampfer zumindest doppelwandig mit einer Innenwand und einer Außenwand ausgebildet. Die beiden Wände können zur Erfüllung unterschiedlicher Funktionen aus verschiedenen Materialien gefertigt sein. Beispielsweise ist es günstig, wenn die Innenwand aus einem chemisch inaktiven Material, wie etwa Edelstahl, besteht. Die Außenwand des Verdampfers kann bevorzugt aus einem wärmeleitfähigen Material, wie etwa Kupfer, bestehen.
Bevorzugt ist es auch, wenn der Gasaustrittskanal einen sich vom Verdampferraum verjüngenden Öffnungsrand aufweist. Dadurch ist ein scharfkantiger Übergang von der Begrenzungswand des Verdampfers in den Gasaustrittskanal vermieden. So können sich weniger Ablagerungen im Mündungsbereich des Gasaustrittskanals festsetzen.
Vorteilig kann die Drosselstelle des Gasaustrittskanals in der Innenwand des Verdampfers ausgebildet sein. Damit können sowohl der Eintrittsöffnungsrand als auch die Drosselstelle des Gasaustrittskanals, die beide mit Bezug auf Ablagerungen kritisch sind, fertigungstechnisch günstig nur in der Innenwand des Verdampfers ausgebildet werden. Bei dieser besonderen Anordnung der Drosselstelle können auch Gaskriechströme durch einen Ringspalt vermieden werden, der bei der Herstellung des Verdampfers zwischen gegenüberliegenden Grenzflächen der Innenwand und der Außenwand entstehen kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann der sich verjüngende Öffnungsrand des Gasaustrittskanals konusartig ausgebildet sein. Vorzugsweise weist der Öffnungsrand einen Konuswinkel zwischen 50° und 70° auf. Dadurch wird ein besonders glatter Übergang zwischen der Verdampfer-Begrenzungswand und dem Gasaustrittskanal erreicht.
Der sich verjüngende Öffnungsrand des Gasaustrittskanals kann in eine Drosselstelle übergehen. Die Drosselstelle ist vorteilhaft hohlzylindrisch ausgebildet. Um ein weitgehend stabiles Drosselverhalten der Drosselstelle zu erreichen, erstreckt sich die Drosselstelle in Axialrichtung vorteilhaft über eine gewisse Länge. Eine derart langgestreckte Drosselstelle führt andererseits vermehrt zu Ablagerungen im Gasaustrittskanal. Besonders vorteilhaft liegt die Länge der Drosselstelle bei etwa 0,5 mm. Dadurch sind bei einem hinreichend stabilen Drosselverhalten die Ablagerungen im Bereich des Gasaustrittskanals verringert.
Strömungstechnisch vorteilhaft ist es, wenn der Gasstrahl kegelförmig aus dem Gasaustrittskanal tritt. Dadurch ist eine gute Durchmischung des austretenden Gasstrahles mit der Umgebungsluft erreicht. Zur Erzeugung eines kegelförmigen Gasstrahls ist es von Vorteil, wenn die Austrittsöffnung des Gasaustrittskanals konusartig aufgeweitet ist. Dabei ist bevorzugt ein Konuswinkel der Kanalaustrittsöffnung größer als ein Konuswinkel des austretenden Gasstrahls, um Strömungsverluste zu reduzieren. Der Verdampfer kann als ein Verdampferrohr ausgebildet sein, das sich durch einen Flammenbereich des Brenners erstrecken kann. Dadurch ist eine zuverlässige Verdampfung des flüssigen Brennstoffs gewährleistet.
Bevorzugt ist es auch, wenn in der Außenwand des Verdampfers ein Gasstrahldurchlass ausgebildet ist, dessen Strömungsquerschnitt größer als der der Drosselstelle ist. Bei einem Drosselstellendurchmesser von 0,4 mm kann etwa der Gasstrahldurchlass in der Außenwand einen Durchmesser von 2 bis 4 mm aufweisen.
In einem Herstellungsverfahren des Gasaustrittskanals wird eine als der Gasaustrittskanal dienende erste Bohrung sowie eine gegenüberliegende zweite Bohrung in die Begrenzungswand des Verdampfers gebohrt. Anschließend wird ein in den Verdampferraum mündender Öffnungsrand der ersten Bohrung mittels eines Bohrwerkzeugs angefast, das durch die zweite Bohrung geführt ist. Danach wird die zweite Bohrung mittels eines Verschlusselements geschlossen.
Nachfolgend sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 stark schematisiert einen Pflanzenölkocher in perspektivischer Ansicht;
Figur 2 in einer vergrößerten Schnittdarstellung eine Einzelheit X aus der Figur 1 ; und
Figur 3 eine Ansicht entsprechend der Figur 2 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
In der Figur 1 ist stark schematisiert ein mit einem mit Pflanzenöl betriebener Gasbrenner gezeigt. Der Gasbrenner weist einen Behälter 1 auf, der mit flüssigem Pflanzenöl gefüllt ist. Der Behälter 1 ist mit einer Luftpumpe 3 vorgesehen, mit der ein Druck im Behälter 1 erhöht werden kann. Das flüssige Pflanzenöl kann bei einem Überdruck im Behälter 1 über eine Zulaufleitung 5 zu einer Verdampferrohrschlange 7 geleitet werden. Die Rohrschlange 7 ist doppelwandig ausgebildet und weist ein Innenrohr 9 sowie ein Außenrohr 11 auf. Die Verdampferrohrschlange 7 ist über ihre beiden Enden strömungstechnisch in Verbindung mit einer Kappe 6, die flüssigkeitsdicht auf ein Ende der Zulaufleitung 5 geschraubt ist.
Die beiden Rohrenden des Innenrohres 9 ragen über die entsprechenden Rohrenden des Außenrohres 1 1 hinaus. Damit ist das Verdampferrohrschlange 7 fertigungstechnisch vorteilig nur über die Rohrenden des Innenrohres 9 an der Kappe 6 befestigt. Die ineinander gesteckten Rohre 9, 1 1 sind zu zwei symmetrischen Schleifen 13, 15 geformt, die zueinander V-förmig angeordnet sind. In einem Übergangsabschnitt zwischen den beiden Schleifen 13, 15 ist in die Rohrschlange 7 ein Gasaustrittskanal 17 gebohrt. Diese ist auf eine davon beabstandete Prallplatte 19 gerichtet.
Sowohl die Verdampferrohrschlange 7 als auch die Prallplatte 19 sind innerhalb eines hohlzylindrischen Flammenleitbleches 21 gehaltert, das in der Figur 1 mit gestrichelter Linie dargestellt ist. Dabei kann ein oberer Rand des Flammenleitbleches 21 als eine Abstellfläche für ein Gargutbehältnis dienen. In der Zulaufleitung 5 ist ein Druckreduzierventil 23 geschaltet, mit dem eine Heizleistung des Gasbrenners eingestellt werden kann.
In der Figur 2 ist in einer vergrößerten Seitenschnittdarstellung der Gasaustrittskanal 17 gezeigt. Der Gasaustrittskanal 17 weist eine hohlzylindrische Drosselstelle 27 auf, die sich in einer Axialrichtung A des Gasaustrittskanals 17 über eine Länge d von ca. 0,4 mm erstreckt. Der Gasaustrittskanal 17 ragt in einen vom Innenrohr 9 begrenzten Verdampferraum 29. Sowohl das Innenrohr 9 als auch das Außenrohr 11 weisen eine Wandstärke w von etwa 1 mm auf. Der Gasaustrittskanal 17 weist einen Öffnungsrand 31 auf, der sich ausgehend vom Verdampferraum 29 in einer Gasströmungsrichtung verjüngt. Der sich verjüngende Öffnungsrand 31 des Gasaustrittskanals ist konusartig ausgebildet und weist einen Konuswinkel α von 60° auf. Das Außenrohr 11 weist demgegenüber ausgangsseitig des Gasaustrittskanals 17 einen Gasstrahldurchlass 33 auf. Dieser ist mit einem Durchmesser a von ca. 2 bis 4 mm ausgebildet und damit um ein Vielfaches größer als ein Durchmesser der Drosselstelle 27 von etwa 0,4 mm.
Die Rohre 9, 11 werden, bevor sie zu der Verdampferrohrschlange 7 gebogen werden, ineinander gesteckt. Dabei kann zwischen den gegenüberliegenden Grenzflächen 35, 37 der beiden Rohre 9, 11 ein geringfügiger Ringspalt 39 entstehen, wie er in der Figur 2 angedeutet ist. Aus dem Gasaustrittskanal 17 können nachteilige Gaskriechströme durch den Ringspalt 39 strömen.
Für einen Betrieb muss der Brenner zunächst mittels einer externen, nicht gezeigten Zündvorrichtung gezündet werden. Eine externe Zündung ist notwendig, da ein Zündpunkt für Pflanzenöl im Bereich von 300° C liegt. Die Zündvorrichtung kann beispielsweise mit Kerosin oder Dieselöl arbeiten, dessen Zündpunkt lediglich bei ca. 50° C liegt. Zum Starten eines Brennvorgangs des Brenners wärmt die Zündvorrichtung die Verdampferrohrschlange 7 für beispielsweise 30 Sekunden vor. Die so entstehende Wärme reicht aus, um den Verdampfungsvorgang in der Verdampferrohrschlange 7 zu starten und einen aus des Gasaustrittskanals 17 austretenden Gasstrom zu entzünden. Um dabei den Brennvorgang aufrecht zu erhalten, muss ein Absinken des Drucks im Behälter 1 durch ein gelegentliches Betätigen der Luftpumpe 3 ausgeglichen werden.
In einem Mündungsbereich des Gasaustrittskanals 17 innerhalb des Verdampferraumes kann der Gasdruck bis auf ca. 3 bar ansteigen, wodurch ein Gasstrahl G mit hoher Geschwindigkeit aus des Gasaustrittskanals 17 gestoßen wird. Der aus des Gasaustrittskanals 17 austretender Gasstrahl G ist in der Figur 2 durch gestrichelte Linien dargestellt. Der Gasstrahl G wird in Form eines Kegels mit einem Kegelwinkel zwischen 15° - 20° aus dem Verdampferraum 29 über der Gasaustrittskanal 17 in einen Gas-/Luft- Mischbereich 41 geblasen. Der Gas-/Luft-Mischbereich 41 ist nach oben durch die
Prallplatte 19 begrenzt. Dadurch ist für eine gute Durchmischung des Gasstrahls G mit der Umgebungsluft U gesorgt, die bodenseitig durch das Flammenleitblech 21 in den Mischbereich 41 geführt wird. Die Prallplatte 19 bewirkt eine Erhöhung der Verweilzeit des Gas-/Luftgemisches in dem Mischbereich 41 und hält die erzeugte Flamme im Bereich der Verdampferschleifen 13, 15. Die hierbei in den Verdampferschleifen 13, 15 entstehende Wärme reicht aus, um den Verdampfungsvorgang in der Verdampferrohrschlange aufrechtzuerhalten und um genügend verdampftes Pflanzenöl zu des Gasaustrittskanals 17 zu speisen.
Durch den sich verjüngenden Öffnungsrand 31 des Gasaustrittskanals 17 wird eine Strömungsverlustfreie Umlenkung der mit Pfeilen in der Figur 2 angedeuteten Gasströmung vom Verdampferraum 29 in der Gasaustrittskanal 17 erreicht. Eine solche Umlenkung ist aufgrund der Stoffeigenschaften des Pflanzenöls für einen zuverlässigen Brennerbetrieb wichtig: Pflanzenöl besteht nämlich aus langkettigen Glyzeriden der Fettsäuren, wodurch dessen Viskosität um das 20- bis 30-fache größer ist als beispielsweise bei Petroleum. Bei Spaltungs- und Rekombinationsvorgängen des Pflanzenöls während der Verdampfungsphase können Crack-Produkte entstehen, die sich als Ablagerungen an des Gasaustrittskanals 17 und in der Verdampferrohrschleife 7 festsetzen. Diese müssen nach dem Kochvorgang entfernt werden, um Verstopfungen in des Gasaustrittskanals zu vermeiden. Durch den erfindungsgemäßen glatten Übergang von der den Verdampferraum 29 begrenzenden Begrenzungswand über den sich verjüngenden Öffnungsrand 31 in die Drosselstelle 27 des Gasaustrittskanals 17 können sich solche Ablagerungen im Bereich des Gasaustrittskanals nur in verringertem Maße festsetzen. Damit kann der Brenner bei verringertem Reinigungsbedarf des Verdampferraumes 29 trotzdem zuverlässig arbeiten.
Zur Reinigung des Verdampferraumes 29 wird zunächst die Rohrschlange 7 mit ihrer Kappe 6 von der Zulaufleitung 5 geschraubt. Danach kann durch die Rohrschlange 7 eine Reinigungsbürste geführt werden.
Wie in der Figur 2 dargestellt ist, ist der Gasstrahldurchlass 33 im Außenrohr 11 um ein Vielfaches größer als der Gasaustrittskanaldurchmesser. Dadurch ist der zwischen den Grenzflächen 35, 37 der Rohre 9, 11 gebildete Ringspalt 39 außerhalb des aus der Drosselstelle 27 tretenden Gasstrahl G angeordnet. Es ist daher nicht zu befürchten, dass ein Anteil des Gasstrahls G als ein Kriechstrom in den Ringspalt 39 umgeleitet und an den freien Enden des Außenrohrs 11 austreten kann.
Wie in der Figur 2 angedeutet ist, befindet sich der größte Teil der aus dem Gasaustrittskanal 17 gestoßenen Gasmenge innerhalb des in der Figur 2 gezeigten Gasstrahl-Kegels. Die Anordnung des Ringspaltes 39 außerhalb des Gasstrahl-Kegels verhindert zuverlässig, dass eine nennenswerte Gasmenge in den Ringspalt 39 eindringen kann und als ein Gaskriechstrom durch den Ringspalt 39 strömt.
Zur Herstellung der Verdampferrohrschlange 7 werden zunächst die beiden langgestreckten Rohre 9, 11 ineinander geschoben. Daraufhin wird die Verdampferrohrschlange 7 entsprechend der Figur 1 schraubenlinienförmig mit den zwei Verdampferrohrschleifen 13, 15 gebogen. Danach wird in einem Übergangsabschnitt zwischen den beiden Verdampferschleifen 13, 15 der Gasaustrittskanal 17 gebohrt.
Hierzu wird gemäß der Figur 2 mit einem ersten Bohrwerkzeug 45 von einer unteren Seite ein erstes Bohrloch 47 in die Verdampferrohrschlange 7 gebohrt und auf der gegenüberliegenden Seite der später ausgebildete Öffnungsrand 31 des Gasaustrittskanals 17 angesenkt. In einem weiteren Arbeitsschritt wird mit einem zweiten, kleineren Bohrwerkzeug 49 mit einem Durchmesser von ca. 0,4 mm zur Ausbildung der Drosselstelle 27 der angesenkte Bereich 31 durchbohrt. Der Gasstrahldurchlass 33 im Außenrohr 11 kann dabei bereits gebohrt werden, bevor die beiden Rohre 9, 11 ineinander gesteckt werden. In einem weiteren Arbeitsschritt wird eine Verschlussplatte 51 zum Verschließen des Bohrlochs 47 außenseitig auf das Außenrohr 11 gelötet.
In der Figur 3 ist gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eine weitere Ausführung des Gasaustrittskanals 17 dargestellt. Der Gasaustrittskanal 17 aus der Figur 3 ist ebenfalls in dem Gasbrenner aus der Figur 1 anwendbar. Im Unterschied zur Figur 2 geht der sich vom Verdampferraum 29 verjüngende konusartige Öffnungsrand 31 des Gasaustrittskanals 17 direkt über in einen sich konusartig erweiternden
Austrittsöffnungsrand 51. Dabei entsteht an dem spitzwinkeligen Übergang zwischen dem Eintrittsöffnungsrand 31 und dem Austrittsöffnungsrand 51 eine kreislinienförmig verlaufende Drosselstelle 27. Diese hat im Gegensatz zur Figur 2 keine nennenswerte Erstreckung in der Axialrichtung A.
Wie in der Figur 2 ist auch gemäß der Figur 3 die Drosselstelle 27 in Gasströmungsrichtung vor dem Ringspalt 39 angeordnet. Ein Konuswinkel ß des Austrittsöffnungsrandes 51 beträgt dabei ca. 40°. Der Gaskegel G nimmt dagegen einen Kegelwinkel y von etwa 20° ein. Der Ringspalt 39 ist daher ausreichend beabstandet von dem austretenden Gasstrahl G, so dass dieser an dem Ringspalt 39 vorbei in den Mischbereich 41 strömt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Gasbrenner für flüssigen Brennstoff, insbesondere Pflanzenöl, mit einem Verdampfer (7) zum Verdampfen des flüssigen Brennstoffs, dessen Verdampferraum (29) von einer Begrenzungswand (9, 1 1) begrenzt ist, die einen Gasaustrittskanal (17) zur Erzeugung eines Gasstrahls (G) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungswand des Verdampfers (7) zumindest doppelwandig mit einer Innenwand (9) und einer Außenwand (11) ausgebildet ist.
2. Gasbrenner nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (9) und die Außenwand (11) des Verdampfers (7) aus verschiedenen Materialien bestehen.
3. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (9) des Verdampfers (7) aus einem chemisch inaktiven Material, wie etwa Edelstahl, besteht.
4. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (11) des Verdampfers (7) aus einem wärmeleitfähigen Material, wie etwa Kupfer, besteht.
5. Gasbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasaustrittskanal (17) einen sich vom Verdampferraum (29) verjüngenden Öffnungsrand (31) aufweist.
6. Gasbrenner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der sich verjüngende Öffnungsrand (31) des Gasaustrittskanals (17) konusartig ausgebildet ist und vorzugsweise einen Konuswinkel (α) zwischen 50° und 70° einschließt.
7. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der sich verjüngende Öffnungsrand (31) in eine Drosselstelle (27) des Gasaustrittskanals (17) übergeht.
8. Gasbrenner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselstelle (27) des Gasaustrittskanals (17) hohlzylindrisch ausgebildet ist.
9. Gasbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasaustrittskanal (17) einen Austrittsöffnungsrand (33) aufweist, der konusartig ausgebildet ist und vorzugsweise einen Konuswinkel (ß) einschließt, der zumindest größer als 15° bis 20° ist.
10. Gasbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer als ein Verdampferrohr (7) ausgebildet ist.
11. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselstelle (27) des Gasaustrittskanals (17) in der Innenwand (9) ausgebildet ist.
12. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Außenwand (11) ein Gasstrahldurchlass (33) ausgebildet ist, dessen Strömungsquerschnitt größer ist als der Strömungsquerschnitt der Drosselstelle (27).
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