Brennvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Brennvorrichtung zum Betrieb mit einem bei Raumtemperatur flüssigen Brennstoff, insbesondere mit einem Pflanzenöl, mit einer Verdampfereinrichtung zur Verdampfung des flüssigen Brennstoffs, einer Düse zum Ausstoß und zur Flammenentzündung des verdampften Brennstoffs.

In der Druckschrift DE 101 61 154 A1 ist ein Brenner beschrieben, welcher mit einem bei Raumtemperatur flüssigen Brennstoff betrieben wird. Beispielsweise wird mit diesem Brenner Pflanzenöl zum Kochen verbrannt. Damit das Pflanzenöl entzündet werden kann, weist der Brenner einen Verdampfer auf. Wird dieser Verdampfer erhitzt, so geht das flüssige Pflanzenöl in die Gasphase über und steigt im Verdampfer auf. über eine Düse tritt das gasförmige Pflanzenöl aus dem Verdampfer als Pflanzenölgasstrahl aus, trifft auf eine Pralleinrichtung und wird entzündet. Die durch die Verbrennung des Pflanzenöls entstehende offene Flamme ist von einem Leitblech umgeben, welches zum Schutz des Benutzers des Brenners vor Verbrennungen durch die offene Flamme dient. Für einen Betreiber eines Brenners ist es vorteilhaft, wenn der Brenner einen möglichst hohen Wirkungsgrad aufweist. Dabei kann man den Wirkungsgrad eines Brenners dadurch definieren, dass bei einer Verbrennung von verhältnismäßig wenig Brennstoff eine hohe Wärmeübertragung auf eine über dem Brenner angebrachte Kocheinrichtung übertragen wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Brennvorrichtung bereitzustellen, die einen zuverlässigen Betrieb gewährleistet.

Die Aufgabe ist durch eine Brennvorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Brennvorrichtung kann eine Verdampfereinrichtung zur Verdampfung eines bei Raumtemperatur flüssigen Brennstoffs umfassend, und ein zylinderförmiges Wärmeleitblech, welches die Verdampfereinrichtung zumindest teilweise umgibt, wobei das Wärmeleitblech in seinem Mantel mindestens eine Luftzufuhröffnung aufweist.

Durch das Anbringen von mindestens einer Luftzufuhröffnung im Mantel des Wärmeleitblechs ist es möglich, das Wärmeleitblech so lang zu gestalten, dass es den gesamten Verdampfer umgibt, ohne dass dadurch die Sauerstoffzufuhr für die

Verbrennung des Pflanzenöl verhindert wird. Damit unterscheidet sich das erfindungsgemäße Wärmeleitblech von einem Leitblech aus Druckschrift DE 101 61 154 A1 , welches nur den oberen Teil der Verdampfereinrichtung abdeckt. Durch die zusätzliche Länge des erfindungsgemäßen Wärmeleitblechs ist der Luftstrom von der Flamme zu einem aufzuwärmenden Objekt, beispielsweise einem Kochtopf, besser steuerbar. Luftwirbel, welche die Wärmeübertragung von dem Brenner zu dem aufgewärmten Objekt verringern, können somit unterdrückt werden.

Das Wärmeleitblech kann wärmeisolierend sein. Dadurch wird eine Wärmeübertragung von dem Verdampfer an die seitliche Umgebung der Brennvorrichtung verringert. Zusätzlich ist dadurch ein Berührschutz für einen Benutzer der Brennvorrichtung gewährleistet.

Eine weitere erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist eine Brennvorrichtung umfassend eine Verdampfereinrichtung zur Verdampfung eines bei Raumtemperatur flüssigen Brennstoffs, insbesondere eines Pflanzenöls, und ein zylinderförmiges Wärmeleitblech, welches die Verdampfereinrichtung zumindest teilweise umgibt, wobei das Wärmeleitblech eine innere Wand und eine äußere Wand umfasst, und wobei zwischen der inneren Wand und der äußeren Wand ein Zwischenspalt ausgebildet ist. Der Zwischenspalt sorg gegebenenfalls für einen Luftzug. über ein derartiges Wärmeleitblech lässt sich ebenfalls der Luftstrom über die gesamte Länge des Verdampfers steuern.

Dabei können die innere Wand und/oder die äußere Wand mindestens eine Aussparung an einer Stirnseite des Wärmeleitblechs aufweisen. Dies bietet weitere Möglichkeiten zur Steuerung des Luftstroms um den Verdampfer.

Vorzugsweise ist die äußere Wand wärmeisolierend. Dadurch kann verhindert werden, dass es bei einer Berührung des Wärmeleitblechs zu Brandverletzungen kommt. Außerdem ist dadurch eine Temperaturerhöhung innerhalb des Wärmeleitblechs gewährleistet, da durch die Wärmeisolierung weniger Wärme an die seitliche Umgebung der Brennvorrichtung abgegeben wird.

Ebenso kann die innere Wand wärmeleitend sein. Dies ermöglicht ein Vorwärmen des Luftzugs während eines Durchströmens des Zwischenspalts.

Nachfolgend ist der Erfindung anhand der Abbildungen beschrieben. Es zeigen:

Abb. 1 : in einer perspektivischen Ansicht einen Pflanzenölkocher;

Abb. 2: einen Verdampfer mit Dampfaustrittsdüse;

Abb. 3: gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ein doppelwandiges Wärmeleitblech für den Verdampfer; und

Abb. 4: gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ein doppelwandiges Wärmeleitblech für den Verdampfer.

In der Abbildung 1 ist in einer perspektivischen Ansicht ein Pflanzenölkocher dargestellt. Der Pflanzenölkocher weist eine Brennerbasis 1 auf. Die Brennerbasis 1 besteht aus drei sternförmig zusammen laufenden Schenkeln 3. Die Schenkel 3 sind als nach unten offene U-Profilschienen ausgebildet. An den freien Enden der Schenkel 3 ragen Topfträgerrippen 5 zum Abstellen eines Gargutbehältnisses vertikal nach oben. Mittig auf der Brennerbasis 1 ist eine Verdampfereinrichtung 7 angeordnet. Gemäß der Abbildung 1 weist die Verdampfereinrichtung 7 ein hohlzylindrisches Wärmeleitblech 9 auf. Das Wärmeleitblech 9 begrenzt einen Brennraum 10, in dem der Verdampfer 1 1 angeordnet ist, der in der Abbildung 2 detailliert dargestellt ist.

Gemäß der Abbildung 2 ist der Verdampfer 1 1 als ein Verdampferrohr mit einer Verdampferrohrwendel 13 ausgebildet. Die beiden Rohrenden 15 und 17 des Verdampferrohrs sind mit einem Verteilersockel 19 in Verbindung. über den Verteilersockel 19 werden die beiden Rohrenden 15, 17 des Verdampfers 1 1 mit einer Brennstoffzufuhrleitung 20 verbunden. Diese ist an eine Unterseite des Verteilersockels 19 angeschlossen. Der Verteilersockel 19 ist von einer Brennstoffschale 21 umgeben. Die Brennstoffschale 21 kann mit einem Brennstoff gefüllt werden. Dieser wird für eine Vorheizung des flüssigen Brennstoffs verwendet, der von der Brennstoffzuleitung 20 in die Rohrenden 15, 17 des Verdampferrohrs 1 1 geleitet wird. Die Brennstoffschale 21 ist einstückig mit dem Verteilersockel 19 des Verdampfers 1 1 verbunden.

Der Verdampfer 1 1 ist über die Brennstoffschale 21 auf einer zylindrischen Schutzblende 23 abgestützt, die in der Abbildung 1 gezeigt ist. Dabei liegt die Brennstoffschale 21 mit einer außenseitigen Abstufung 22 auf dem Schutzzylinder 23. Gemäß der Abb. 1 ist das Wärmeleitblech 9 mit seinem unteren Rand auf einer Anlageschulter 33 der Brennstoffschale 21 abgestützt.

Gemäß der Abbildung 2 ist in einem unteren Abschnitt der Rohrwendel 13 eine nach oben gerichtete Düse 25 in das Verdampferrohr 1 1 eingearbeitet. Der Düse 25 liegt eine Prallplatte 7 gegenüber, die an einem oberen Abschnitt der Rohrwendel 13 befestigt ist. Bei einem Dampf- bzw. Gasaustritt aus der Düse 25 wird die Dampfströmung von der Prallplatte 27 gebremst. Dadurch ist eine Verweildauer des Dampfes in dem Verbrennungsraum zwischen der Düse 25 und der Prallplatte 27 erhöht. Dies verbessert eine Durchmischung des Dampfes mit der Umgebungsluft zu einem brennförmigen Gas- /Luftgemisch.

Mittels des zylinderförmigen Wärmeleitblechs 9 wird die sich aus der Verbrennung ergebende Hitze nach oben in Richtung auf das Gargutbehältnis geführt.

Wie in der Abbildung 1 gezeigt ist, sind in dem Wärmeleitblech 9 Luftzufuhröffnungen 29, 31 ausgebildet. Durch die Luftzufuhröffnungen 29, 31 strömt Sekundärluft, d. h. Verbrennungsluft aus der Umgebung in das Innere des Wärmeleitblechs in den Verbrennungsraum unterhalb der Prallplatte 27.

Die Luftzufuhröffnungen 29, 31 teilen sich in erste Luftzufuhröffnungen 31 und zweite Luftzufuhröffnungen 29 auf. Durch die ersten Luftzufuhröffnungen 31 wird der unterhalb der Prallplatte 27 gebildete Brennraum mit Sekundärluft S versorgt, während durch die am unteren Rand des Wärmeleitblechs vorgesehenen Luftzufuhröffnungen 29 ein in der Brennstoffschale 21 befindlicher Brennstoff mit Luft versorgt wird.

Für einen Betrieb des Pflanzenölkochers gemäß der Abbildung 1 wird zunächst die Brennstoffschale 21 mit einem Brennstoff gefüllt und dieser durch einen Benutzer entzündet. Anschließend wird durch Betätigung eines an einem Schenkel 3 der Brennerbasis 1 angeordneten Drehknebels 35 die Brennstoffzuleitung 20 geöffnet. Dadurch strömt flüssiger Brennstoff in Richtung auf den Verdampfer 1 1 . Aufgrund der Vorwärmung der Rohrenden 15, 17 des Verdampfers 1 1 durch den in der Brennstoffschale 21 brennenden Brennstoffes verdampft der flüssige Brennstoff in den Rohrenden 15, 17. Der dampfförmige Brennstoff tritt über die Düse 25 aus. Der aus der Düse 25 tretende Dampfstrahl wird durch die Prallplatte 27 abgebremst. Dadurch erfolgt eine Durchmischung zu einem brennbaren Gas-/Luftgemisch mit erhöhter Verweildauer unterhalb der Prallplatte 27, wodurch ein beständiges Flammenbild erzeugt wird.

In der Abb. 3 ist als eine Abwandlung das Wärmeleitblech 9 doppelwandig mit einer Innenwand 37 und einer strichpunktiert dargestellten Außenwand 39 gezeigt. Die

Innenwand 37 ist über einen Ringspalt 42 von der Außenwand 39 des Wärmeleitblechs beabstandet. Dabei strömt die Sekundärluft S über die nach oben offene Stirnseite des Ringspalts 41 entlang der Innenwand 37 bis zu den Lufzufuhröffnungen 29 im unteren Bereich der Innenwand 37. Die Sekundärluft S wird somit vorgewärmt, bevor sie durch die Luftzufuhröffnungen 29 zum Verbrennungsraum gelangt. Die vorgewärmte Sekundärluft trägt zu einem wesentlich stabileren Flammenbild und damit zu einem zuverlässigen Brennerbetrieb bei.

In der Abb. 4 ist eine weitere Abwandlung des doppelwandigen Wärmeleitblechs 9 dargestellt. Im Unterschied zur Abb. 3 ist die Außenwand 39 des doppelwandigen Wärmeleitblechs nicht auf der Schutzblende 23 abgestützt, sondern über nicht dargestellte Abstandhalter über einen Zwischenraum z davon beabstandet. Dadurch wird in dem Ringspalt 41 eine Konvektionsströmung 43 erzeugt. Diese wird über den Zwischenraum z mit nachströmender Umgebungsluft versorgt. Die Konvektionsströmung 43 ist auf den auf den Topfträgern 13 abgestellten Gargutbehältnis gerichtet. Dadurch steigt die für das Gargutbehältnis verfügbare Heizleistung des Pflanzenölkochers. Es steht nämlich nicht nur der innerhalb der Innenwand 37 erzeugt Konvektionsstrom, sondern zusätzlich auch der Konvektionsstrom 43 zur Erwärmung des Gargutbehältnisses zur Verfügung.

In Abb. 1 weist das Wärmeleitblech 9 eine Höhe auf, welche mindestens der Höhe eines zugehörigen, in Abb. 1 nicht eingezeichneten Verdampfers 1 1 entspricht. Auch der Umfang des Wärmeleitblechs 9 ist so gewählt, dass sich der Verdampfer 1 1 problemlos im Inneren des Wärmeleitblechs 9 befestigen lässt. Das Wärmeleitblech 9 kann dabei kreiszylinderförmig oder prismaförmig sein. Wie in Abb. 1 zu erkennen ist, weist das Wärmeleitblech 9 mehrere öffnungen 29, 31 auf. Dabei ist die Höhe der öffnungen 31 so gewählt, dass die bei der Verbrennung des Pflanzenöls entstehende Flamme des Verdampfers 1 1 über die öffnungen 31 gut mit Sauerstoff versorgt wird. Die öffnungen 29 befinden sich bei dem an dem Verdampfer 1 1 befestigten Wärmeleitblech 9 unterhalb der öffnungen 31 . über die öffnungen 29 soll eine Flamme in einer Anzündschale 21 unterhalb des Verdampfers 1 1 mit Luft versorgt werden.

In Abb. 2 ist das Wärmeleitblech 9 aus Abb. 1 an einem Verdampfer 4 befestigt. Dabei ist der Verdampfer 1 1 nur teilweise erkennbar, da er von dem Wärmeleitblech 9 verdeckt wird.

Durch die Befestigung des Wärmeleitblechs 9 am Verdampfer 4 kann der sogenannte Kamineffekt des Brenners verstärkt werden. Dabei steigt die heiße Luft von der Flamme des Verdampfers innerhalb des Wärmeleitblechs 9 zu einem über dem Wärmeleitblech 9 abgestellten Topf auf. Das Wärmeleitblech 9 unterdrückt mögliche Wirbel, welche ein Fortströmen der heißen Luft in die seitliche Umgebung des Brenners bewirken würden. Dadurch wird die Wärmeübertragung von der Flamme des Verdampfers 1 1 zu dem in Abb. 2 nicht eingezeichneten Topf verstärkt.

Ein weiteres Beispiel für ein Wärmeleitblech 9 ist in Abb. 3 gezeigt. Dabei ist das Wärmeleitblech 9 doppelwandig ausgebildet. Es umfasst einen wärmeisolierenden, äußeren Mantel 39 und einen wärmeleitenden, inneren Mantel 37. Zwischen dem äußeren Mantel 39 und dem inneren Mantel 37 ist ein Ringspalt 42 ausgebildet. Durch diesen Ringspalt 42 ist zwischen dem äußeren Mantel 39 und dem inneren Mantel 37 ein Luftzug möglich.

Das Wärmeleitblech 9 ist über den äußeren Mantel 39 mit der Anzündschale 21 verbunden. Der Ringspalt 42 ist deshalb unten geschlossen. Wie über Pfeil S gezeigt ist, kann nur über den oberen Ringspalt 42 Luft angesaugt werden. Dabei wird die angesaugte Luft beim Entlangströmen an dem inneren Mantel 37 vorgewärmt. über die öffnungen 29 im inneren Mantel 37 wird die vorgewärmte Luft dann ins Innere des inneren Mantels 37 gesaugt. Durch die Vorwärmung der Luft vor einem Ansaugen wird ein Abkühlen eines innerhalb des inneren Mantels 37 angebrachten Verdampfers 1 1 verhindert. Dies ist wichtig, um den Verdampfer 1 1 nicht übermäßig abzukühlen.

Durch den Kamineffekt steigt die Luft im Inneren des Mantels 37 zur offenen Flamme des Verdampfers 1 1 auf. Dadurch wird die Flamme des Verdampfers 1 1 konstant mit Sauerstoff versorgt. Die ausreichende Versorgung der Flamme mit Sauerstoff gewährleistet eine möglichst gute Verbrennung des Pflanzenöls.

Das Wärmeleitblech 9 verstärkt, wie bereits erwähnt, den Kamineffekt, da es Luftwirbel, welche eine Verringerung der Wärmeübertragung bewirken würden, verhindert. Dadurch ist eine gute Wärmeübertragung von der Flamme zu einem über dem Wärmeleitblech 9 angeordneten, in Abb. 3 nicht eingezeichneten Topf gewährleistet.

Auch das Wärmeleitblech 9 in Abb. 4 ist doppelwandig ausgebildet. Es weist einen äußeren Mantel 39 aus einem wärmeisolierenden Material und einem inneren Mantel 37 aus einem wärmeleitenden und feuerfesten Material auf. Zwischen den beiden Mänteln ist

ein Ringspalt 41 ausgebildet, durch den ein Luftzug zwischen den Mänteln möglich ist. Im Gegensatz zu dem Wärmeleitblech aus Abb. 3 ist hier das Wärmeleitblech so an einem, in Abb. 4 nicht eingezeichneten Verdampfer 1 1 angebracht, dass zwischen der Anzündschale 21 und dem Wärmeleitblech 9 noch ein Spalt z eingehalten wird. über den Spalt z kann Luft in das Innere des Wärmeleitblechs 9 angesaugt werden. Wie über die Pfeile 43 in Abb. 4 skizziert ist, steigt die angesaugte Luft dann im inneren des äußeren Mantels auf. Dabei erwärmt sich die Luft an dem inneren Mantel aus wärmeleitendem Material. Dies führt zu einem zusätzlichen Konvektionsstrom, welcher zur Erwärmung eines in Abb. 4 nicht eingezeichneten Topfes beiträgt.

über die öffnungen 29 im inneren Mantel 37 wird Luft in das Innere des inneren Mantels 37 gesaugt. Diese Luft steigt im Inneren des inneren Mantels 37 auf und versorgt somit die Flamme des Verdampfers 1 1 mit Sauerstoff. Dies gewährleistet, dass das aus dem Verdampfer 1 1 austretende gasförmige Pflanzenöl nahezu vollständig verbrannt wird.