STUMPF, Elmar (Lindenschusterweg 2, Taufkirchen, 82024, DE)
KRATZEISEN, Martin (Hanauerstrasse 21, Rhinau, 77866, DE)
STUMPF, Elmar (Lindenschusterweg 2, Taufkirchen, 82024, DE)
Patentansprüche
1 . Kochgerät, welches zur Erzeugung von Wärme durch Verbrennung von flüssigen Brennstoffen (3) ausgebildet ist, mit einem Behälter (2) zur Aufnahme des Brennstoffs (3) und einem Brenner (4) zur Verbrennung des Brennstoffs (3), welcher mit dem Behälter (2) durch eine Brennstoffleitung (5) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Verbindung mit dem Brenner (4) ein Absperrelement (8) angeordnet ist, welches zum Ablassen von Brennstoffresten (3) aus dem Brenner (4) und gegebenenfalls vorhandenen Ablagerungen aus dem Brenner (4) betätigbar ist.
2. Kochgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrelement (8) zum Ablassen von flüssigem Brennstoff und Ablagerungen aus einem dem Brenner (4) zugeordneten Verdampfer ausgebildet ist.
3. Kochgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
Absperrelement (8) am Brennerausgang (41 ) angeordnet ist.
4. Kochgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Brennstoffleitung (5) ein erstes Absperrelement (7) angeordnet ist und das zumindest zum Ablassen von Brennstoffresten (3) ausgebildete zweite Absperrelement (8) zwischen dem Brenner (4) und dem ersten Absperrelement (7) in der Brennstoffleitung (4) angeordnet ist.
5. Kochgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (7) und das zweite Absperrelement (8) in einer Leitungsweiche (6), insbesondere einem 3-Wege-Hahn, angeordnet sind.
6. Kochgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrelement (8) ein Ventil ist.
7. Kochgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff (3) mit Druck beaufschlagt zum Brenner (4) förderbar ist.
8. Kochgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das öffnen des Absperrelements (8) das
Kochgerät (1 ), insbesondere der Brenner (4), abschaltbar ist.
9. Verfahren zum Betreiben eines Kochgeräts (1 ), mit welchem Wärme durch Verbrennen von flüssigen Brennstoffen (3) erzeugt wird, indem der in einem Behälter (2) befindliche Brennstoff (3) über eine Brennstoffleitung (5) zu einem
Brenner (4) gefördert und dort verbrannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass Brennstoffreste (3) im Brenner und gegebenenfalls vorhandene Ablagerungen aus dem Brenner (4) durch Betätigen eines Absperrelements (8), welches mit dem Brenner (4) verbunden ist, abgelassen werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest zum Ablassen von Brennstoffresten (3) ausgebildete Absperrelement (8) nach dem Schließen eines in der Brennstoffleitung (5) angeordneten ersten Absperrelements (7) geöffnet wird.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrelement (8) in der Brennstoffleitung (5) angeordnet ist und flüssiger Brennstoffrest und Ablagerungen in einem Verdampfer, welcher dem Brenner (4) zugeordnet ist, nach außen abgelassen werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass durch das öffnen des zweiten Absperrelements (8) der Brenner (4) abgeschaltet wird. |
Kochgerät und Verfahren zum Betreiben eines Kochgeräts
Die Erfindung betrifft ein Kochgerät, welches zur Erzeugung von Wärme durch Verbrennung von flüssigen Brennstoffen ausgebildet ist, mit einem Behälter zur Aufnahme des Brennstoffs und einem Brenner zur Verbrennung des Brennstoffs, welcher mit dem Behälter durch eine Brennstoffleitung verbunden ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Kochgeräts.
Druckkocher für flüssige Brennstoffe, wie beispielsweise Petroleum oder Pflanzenöl, bestehen aus einem Tank bzw. einem Behälter zur Aufnahme des Brennstoffs, einem Kochergestell mit Topfhalter sowie einem Brenner. In dem Brenner wird der Brennstoff unter Druck in einem durch die Brennerflamme erhitzten, rohrförmigen Verdampfer in die Gasphase übergeführt. Das Brennstoff-Luft-Gemisch tritt in einem Freistrahl aus einer Düse aus und verbrennt nach Vermischung mit Umgebungsluft. Ein Brenner für ein derartiges Kochgerät ist aus der DE 101 61 154 A1 bekannt, welcher einen einstückig ausgebildeten Verdampfer mit zwei gleichen, rohrförmigen Abschnitten aufweist. Beide rohrförmige Abschnitte sind in Form einer Doppelschleife angeordnet, deren offene Enden mit einem Zulaufrohr für den Brennstoff verbunden sind. Dieses Zulaufrohr ist an einem druckdichten Behälter angeschlossen, in welchem ein überdruck erzeugt wird. Durch den Druck gelangt der Brennstoff über ein Regelungsventil über das Zulaufrohr in den Verdampfer, wo der Brennstoff unter der Wärme der Brennerflamme verdampft wird. Das Zulaufrohr ist mit einem Gewindeteil für den Anschluss der Brennstoffleitung versehen.
Die Regelung des Kochgeräts erfolgt mit einem Ventil in der Leitung vor Eintritt des flüssigen Brennstoffs in den Verdampfer. Gerade bei flüssigen Brennstoffen mit hohen Viskositäten ist die Regelbarkeit in der Flüssigphase stark eingeschränkt. Insbesondere bei relativ kleinen Leistungen ist bei Ventilen häufig kein ausreichender Durchfluss zu bemerken. Darüber hinaus sind qualitativ hochwertige Ventile relativ teuer.
Bei bekannten Kerosinkochern erfolgt die Regelung des Brenners durch Veränderung des Vordrucks im Tank. Diese Vorgehensweise ist jedoch aufwändig im Hinblick auf das notwendige Pumpen.
Eine Druckaufbringung in dem Tank bzw. dem Behälter, welcher den flüssigen Brennstoff aufnimmt, erfolgt häufig über die Anwendung einer Luftpumpe, mit der Luft in dem Behälter komprimiert wird und somit den notwendigen überdruck von beispielsweise 0,5 bis 3 bar herstellt. Eine derartige Luftpumpe kann als Hand- oder als Fußpumpe ausgeführt sein.
Eine direkt im Tank bzw. im Behälter integrierte Handpumpe ist zwar relativ preiswert, allerdings sehr kompliziert in der Anwendung, da aufgrund der begrenzten Kraft in der Hand pro Pumphub nur ein geringes Luftvolumen in den Tank eingebracht werden kann. Fußpumpen bringen zwar demgegenüber mehr Luftvolumen pro Pumphub in den Tank, sind aber technisch aufwändiger und damit teurer. Darüber hinaus sind beide Pumpen sehr störanfällig.
Insbesondere bei Kochgeräten, welche zur Verbrennung von flüssigen Brennstoffen aus Kohlenwasserstoffen, insbesondere welche zur Verbrennung von Pflanzenöl, ausgebildet sind, findet eine chemische Aufspaltreaktion im Verdampferinneren statt. Dieses führt zur Bildung von Rückständen an der Verdampferinnenwand. Die Bildung der Ablagerungen ist unter anderem abhängig von der Aufenthaltszeit des Brennstoffs in der heißen Zone des Verdampfers. Umso größer ist die Menge der gebildeten Ablagerungen. Die zurückbleibenden Ablagerungen müssen von Zeit zu Zeit mechanisch entfernt und der Verdampfer mit entsprechend erforderlichem Werkzeug gereinigt werden. Darüber hinaus kann beim Pflanzenölkocher aufgrund der thermischen Trägheit des Systems nach dem Abschalten eine Nachverdampfung stattfinden, die zu unverbrannten Emissionen führen kann. Die bekannten Kochgeräte müssen daher relativ häufig gereinigt werden, was aufgrund der Ausgestaltung der Kochgeräte relativ aufwändig ist.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kochgerät sowie ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Kochgeräts zu schaffen, bei welchem bzw. mit welchem die Anzahl der durchzuführenden Reinigungsvorgänge deutlich reduziert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Kochgerät, welches die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, und ein Verfahren, welches die Merkmale nach Patentanspruch 9 aufweist, gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Kochgerät ist zur Erzeugung von Wärme durch Verbrennung von flüssigen Brennstoffen ausgebildet. Das Kochgerät umfasst einen Behälter zur Aufnahme des Brennstoffs und einen Brenner, welcher zur Verbrennung des Brennstoffs ausgebildet ist. Der Brenner ist mit dem Behälter durch eine Brennstoffleitung verbunden, in welcher bevorzugt ein erstes Absperrelement angeordnet ist. Zwischen dem Brenner und dem Behälter ist des Weiteren ein Absperrelement angeordnet, welches zum Ablassen von Brennstoff aus dem Brenner und zum Ablassen bzw. Ausspülen von gegebenenfalls vorhandenen Ablagerungen aus dem Brenner betätigbar ist, und welches nachfolgend als zweites Absperrelement bezeichnet wird. Insbesondere ist dieses zweite Absperrelement zum Ablassen von Brennstoff und gegebenenfalls vorhandenen Ablagerungen nach dem Abschalten des Brenners ausgebildet. Durch das erfindungsgemäße Kochgerät kann die Bildung von Ablagerungen in dem Brenner und insbesondere in dem Verdampfer des Brenners wesentlich reduziert werden. Darüber hinaus kann durch das unmittelbare Ablassen des noch vorhandenen Brennstoffs im Brenner nach Abschalten dieses Brenners eine Nachverdampfung verhindert werden und dadurch das Auftreten von unverbrannten Emissionen zumindest deutlich reduziert werden. Durch das erfindungsgemäße Kochgerät kann die Anzahl der Reinigungsintervalle deutlich reduziert werden.
Bevorzugt ist das zweite Absperrelement zum Ablassen von flüssigem Brennstoff und Ablagerungen aus einem dem Brenner zugeordneten Verdampfer ausgebildet. Die Ablagerungen bilden sich bevorzugt in dem Verdampfer, wodurch mittels des zweiten Absperrelements und dem Ablassen der Brennstoffreste eine derartige Bildung von Ablagerungen in dem Verdampfer wesentlich reduziert werden kann.
Das zweite Absperrelement ist in bevorzugter Weise in der Brennstoffleitung zwischen dem Brenner und dem Behälter angeordnet. Es kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass dieses zweite Absperrelement unmittelbar am Brennerausgang separat zur Brennstoffleitung angeordnet ist. Insbesondere kann bei dieser Ausgestaltung auch vorgesehen sein, dass das zweite Absperrelement unmittelbar an einem Verdampferausgang, welcher beispielsweise in die Brennstoffleitung mündet, angeordnet ist. Dadurch kann die Menge des abzulassenden flüssigen Brennstoffrests möglichst gering gehalten werden, da aufgrund dieser brennernahen Anordnung nur der noch flüssige Brennstoffrest im Verdampfer und nicht noch zusätzlich Brennstoff reste in der
Brennstoffleitung abgelassen werden müssen. Die Anordnung des zweiten Absperrelements kann in vielfältiger Weise und somit auch bedarfsgerecht im Hinblick auf die jeweilige Ausgestaltung des Kochgeräts, angeordnet sein. Daher kann auch eine Anordnung entfernt vom Brenner in der Brennstoffleitung vorgesehen sein.
Das zweite Absperrelement kann zwischen dem Brenner und dem ersten Absperrelement angeordnet sein. Durch diese Ausgestaltung kann durch ein Schließen des ersten Absperrelements verhindert werden, dass beim öffnen des zweiten Absperrelements Ablagerungen und dergleichen in den Behälter zurückgelangen können.
Bevorzugt sind das erste und das zweite Absperrelement in einer Leitungsweiche des Kochgeräts angeordnet. Diese Leitungsweiche ist bevorzugt zwischen dem Brenner und dem Behälter angeordnet und kann die Brennstoffleitung in zwei Teilbereiche aufteilen, von denen sich ein Teilbereich zwischen dem Brenner und dieser Leitungsweiche und sich ein zweiter Teilbereich zwischen der Leitungsweiche und dem Behälter erstreckt. Bevorzugt ist die Leitungsweiche so ausgebildet, dass sie neben dem Anschluss der Teilbereiche der Brennstoffleitung auch eine weitere Leitung aufweist, welche von der Leitungsweiche nach außen führt. Dies kann beispielsweise ähnlich einem Wasserhahn gestaltet sein, wodurch ermöglicht wird, dass die abgelassenen Brennstoffreste und die gegebenenfalls vorhandenen Ablagerungen nach außen geleitet werden können und dort in einfacher und aufwandsarmer Weise in einem Auffangbehälter gesammelt werden können. Dieser kann dann einfach abgenommen und abtransportiert werden.
Besonders bevorzugt sind das erste und das zweite Absperrelement in Form eines 3- Wege-Hahns als leitungsweiche realisiert, welcher vorteilhaft unmittelbar am Ausgang des Brenners angeordnet ist. Der 3-Wege-Hahn ermöglicht eine integrale Ausbildung der Absperrelemente und dadurch eine vereinfachte Bedienung sowie eine kompakte Ausgestaltung.
Bevorzugt ist das zweite Absperrelement als ein Absperrventil ausgebildet.
Das Kochgerät ist in bevorzugter Weise so ausgebildet, dass der Brennstoff im Behälter mit Druck beaufschlagt zum Brenner förderbar ist. Die Einspritzung des Brennstoffs erfolgt dadurch kontinuierlicher und die Verbrennung kann dadurch positiv unterstützt werden.
Besonders bevorzugt erweist es sich, dass durch das Betätigen des zweiten Absperrelements, insbesondere durch das öffnen des zweiten Absperrelements, zum Ablassen des restlichen Brennstoffs und der gegebenenfalls vorhandenen Ablagerungen aus dem Brenner, das Kochgerät, insbesondere der Brenner, abschaltbar ist. Durch diesen Automatismus kann verhindert werden, dass das Verbrennen fortgesetzt wird, wenn das zweite Absperrventil zum Ablassen geöffnet ist. Der Betrieb des Kochgeräts kann dadurch sehr sicher erfolgen. Darüber hinaus kann durch das sofortige Abschalten auch eine Nachverdampfung verhindert werden.
Als flüssiger Brennstoff kann beispielsweise Petroleum und insbesondere Pflanzenöl vorgesehen sein.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Kochgeräts wird Wärme durch die Verbrennung von flüssigen Brennstoffen erzeugt, indem der in einem Behälter befindliche Brennstoff über eine Brennstoffleitung, in der bevorzugt ein erstes Absperrelement angeordnet ist, zu einem Brenner des Kochgeräts gefördert und dort verbrannt wird. Brennstoff im Brenner und gegebenenfalls vorhandene Ablagerungen in dem Brenner werden durch Betätigen eines Absperrelements, welches nachfolgend als zweites Absperrelement bezeichnet wird und welches zwischen dem Brenner und dem Behälter angeordnet ist, abgelassen. Durch diese Vorgehensweise kann unmittelbar nach dem Abschalten des Kochgeräts ein Ablassen von noch restlichem Brennstoff im Brenner und gegebenenfalls vorhandenen Ablagerungen durchgeführt werden, wodurch die Anzahl der Reinigungsintervalle des Kochgeräts deutlich reduziert werden können. Denn durch diese Möglichkeit des Ablassens von Brennstoff resten kann eine Nachverdampfung verhindert werden und dadurch das Auftreten von unverbrannten Emissionen deutlich reduziert werden. Darüber hinaus kann durch dieses Ablassen auch das Ausschwemmen der Ablagerungen begünstigt werden.
Bevorzugt wird das zweite Absperrelement nach dem Schließen des ersten Absperrelements geöffnet. Der flüssige Brennstoff, der insbesondere noch im Verdampfer des Brenners verblieben ist, fließt dadurch durch den überdruck im Verdampfer aus. Dadurch werden auch gegebenenfalls vorhandene Ablagerungen im Inneren des Verdampfers mit ausgespült. Indem vor dem öffnen des zweiten Absperrelements das
erste Absperrelement geschlossen wird, kann darüber hinaus auch verhindert werden, dass gegebenenfalls vorhandene Brennstoffreste und gegebenenfalls vorhandene Ablagerungen in den Behälter gelangen können.
Bevorzugt ist das zweite Absperrventil in der Brennstoffleitung angeordnet und flüssiger Brennstoff und Ablagerungen in einem Verdampfer, welcher dem Brenner zugeordnet ist, werden nach außen abgelassen. Dadurch können diese abgelassenen Komponenten einfach aufgefangen werden und sauber und zuverlässig entsorgt werden.
In besonders bevorzugter Weise wird durch das öffnen des zweiten Absperrelements zum Ablassen der Brennstoffreste und gegebenenfalls vorhandener Ablagerungen der Brenner abgeschaltet. Dadurch kann ein sehr sicherer Betrieb des Kochgeräts ermöglicht werden. Nicht zuletzt kann dadurch auch das Auftreten von unangenehmen Nachverdampfungen verhindert werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Figur näher erläutert. Die Figur zeigt lediglich die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Komponenten eines Kochgeräts 1 . Das Kochgerät 1 ist zur Erzeugung von Wärme durch Verbrennung von Pflanzenöl ausgebildet und umfasst einen Behälter 2, welcher zur Aufnahme des Pflanzenöls 3 ausgebildet ist. Der Behälter 2 ist mit einem Brenner 4 des Kochgeräts 1 über eine Brennstoffleitung 5 verbunden. Mit der Brennstoffleitung 5 ist im Ausführungsbeispiel eine Leitungsweiche 6 verbunden. Die Leitungsweiche 6 ist als 3-Wege-Hahn ausgebildet und ist unmittelbar am Ausgang 41 des Brenners 4 angeordnet.
Die Leitungsweiche 6 umfasst im Ausführungsbeispiel ein erstes Absperrelement, welches als Hauptventil 7 ausgebildet ist. Darüber hinaus ist ein zweites Absperrelement 8 vorgesehen, welches als Absperrventil ausgebildet ist. Die beiden Absperrelemente 7 und 8 sind durch die Ausgestaltung des 3-Wege-Hahns integral miteinander ausgebildet. Das Hauptventil 7 ist zwischen dem Behälter 2 und dem zweiten Absperrelement 8 angeordnet. Von dem zweiten Absperrelement 8 führt eine weitere Leitung 9 nach außen, wodurch ein über das zweite Absperrelement 8 abgelassener Brennstoffrest und gegebenenfalls vorhandene Ablagerungen aus dem Brenner 4, insbesondere einem nicht dargestellten Verdampfer, aufgefangen werden können.
Im Betrieb des Kochgeräts 1 ist das zweite Absperrelement 8 geschlossen und das Hauptventil 7 geöffnet, so dass Pflanzenöl 3 von dem Behälter 2 über die Brennstoffleitung 5 zum Brenner 4 fließen kann.
Der Brenner 4 umfasst einen nicht dargestellten Verdampfer, der einstückig ausgebildet ist und im Ausführungsbeispiel zwei gleiche, rohrförmige Abschnitte aufweist. Beide rohrförmige Abschnitte sind in Form einer Doppelschleife angeordnet, deren offene Enden mit einem Zulaufrohr für den Brennstoff bzw. das Pflanzenöl 3 verbunden sind. Dies entspricht der Ausgestaltung gemäß der DE 101 61 154 A1 .
Im Ausführungsbeispiel wird das Pflanzenöl 3 druckbeaufschlagt vom Behälter 2 zum Brenner 4 gefördert. In dem Verdampfer wird das Pflanzenöl 3 unter der Wärme der Brennerflamme verdampft. Nach Erfolg der Verdampfung wird das Pflanzenöl 3 im weiteren Verlauf im Verdampfer durch Einwirken der Brennerflamme überhitzt. In diesem Zustand tritt der Brennstoffdampf aus einer Düse im Verdampfer aus und vermischt sich mit der Umgebungsluft. Das Brennstoffdampf-Luftgemisch tritt auf eine Pralleinrichtung auf, wird dort abgelenkt, entzündet sich und verbrennt in einer emissionsarmen Flamme, die den Verdampfer erhitzt. Das Zulaufrohr ist mit einem Anschluss für die Brennstoffleitung 5 bzw. der Leitungsweiche 6 versehen.
Zum Ende eines Brennvorgangs wird bevorzugt zunächst das Hauptventil 7 geschlossen und dann das zweite Absperrelement 8 geöffnet. Durch das öffnen dieses zweiten Absperrelements 8 wird der Brenner 4 sofort abgeschaltet und eine Nachverdampfung kann dadurch verhindert werden. Das noch im Verdampfer des Brenners 4 und in der Leitung zwischen dem Brenner 4 und dem zweiten Absperrelement 8 befindliche flüssige Pflanzenöl 3 fließt dann aufgrund des überdrucks im Verdampfer über das geöffnete zweite Absperrelement 8 und die nach außen führende Leitung 9 ab. Dadurch werden auch gegebenenfalls vorhandene Ablagerungen, insbesondere im Inneren des Verdampfers, mit ausgespült.
Neben der gezeigten schematischen Ausgestaltung des Kochgeräts 1 kann auch vorgesehen sein, dass das zweite Absperrelement 8 separat zur Brennstoffleitung 5 unmittelbar an dem Brenner 4 angeordnet sein kann. Insbesondere kann dabei
vorgesehen sein, dass eine unmittelbare Anbringung an einem Verdampferausgang, welcher dann in das Zulaufrohr bzw. die Brennstoffleitung 5 mündet, angeordnet ist.
Das Hauptventil 7 und das zweite Absperrelement 8 können auch örtlich separiert voneinander angeordnet sein. So kann vorgesehen sein, dass beispielsweise das zweite Absperrelement 8 am oder benachbart zum Brennerausgang 41 und das Hauptventil 7 benachbart oder am Ausgang des Behälters 2 angeordnet ist.
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