炉灶.pdf

本发明涉及一种炉灶，其包括至少一个用于由燃料产生火焰的燃烧器，该燃烧器具有用于将炊具以一定间距保持在该燃烧器上方的炊具架。根据本发明的炉灶的特点是，燃烧器和炊具之间的间距是如此大小的，即，当炉灶效率为大约40％-65％时，废气中的平均一氧化碳浓度为30ppm-60ppm，优选为40ppm-50ppm。借此获得总体上明显改善的废气值，因而本发明炉灶的应用领域得以扩展。炉灶的燃烧器最好是用于无压地产生火焰的燃烧器。

1、  一种炉灶(1)，所述炉灶包括至少一个用于由燃料产生火焰的燃烧器(3)，该燃烧器具有用于将炊具(12)以一定间距保持在该燃烧器上方的炊具架(6)，其特征在于，所述燃烧器(3)和所述炊具(12)之间的间距是如此大小的，即，当所述炉灶(1)的效率为大约40％-65％时，废气中的平均一氧化碳浓度为20ppm-100ppm，优选为35ppm-75ppm。

2、  根据权利要求1所述的炉灶，其特征在于，所述燃烧器(3)是用于无压地产生火焰的燃烧器。

3、  根据权利要求1或2所述的炉灶，其特征在于，所述燃烧器(3)是醇燃烧器，尤其是酒精燃烧器。

4、  根据权利要求1至3之一所述的炉灶，其特征在于，所述燃烧器(3)是液体燃料燃烧器。

5、  根据前述权利要求之一所述的炉灶，其特征在于，所述燃烧器(3)是燃烧管(4)。

6、  根据前述权利要求之一所述的炉灶，其特征在于，所述炉灶(1)具有外壳(2)，该外壳在其顶侧具有灶面(5)，所述燃烧器(3)设置在所述灶面中，其中，所述燃烧器(3)通向所述灶面(5)。

7、  根据前述权利要求之一所述的炉灶，其特征在于，所述燃烧器(3)和所述炊具(12)之间的间距为30毫米至80毫米。

8、  根据前述权利要求之一所述的炉灶，其特征在于，所述炉灶(1)具有设置在所述灶面(5)上的用于保护火焰不受侧风影响的挡风装置(7)，其中，所述挡风装置在其朝向所述燃烧器(3)的下侧区域具有送新风口(16)，而在其朝向所述炊具(12)的上侧区域具有废气出口(17)，并且在所述送新风口(16)和所述废气出口(17)之间具有尽可能高的侧壁(8)，以便在火焰区域内产生显著的烟囱效应。

9、  根据前述权利要求之一所述的炉灶，其特征在于，所述挡风装置(7)具有呈完整壁形式的环形板，作为侧壁(8)。

10、  根据前述权利要求之一所述的炉灶，其特征在于，所述挡风装置(7)具有多个间隔器(9)，借助这些间隔器使得所述挡风装置的侧壁(8)与外壳顶侧保持预定间距(18)，其中，在所述侧壁和所述外壳顶侧之间如此形成的间隙构成了所述送新风口(16)。

11、  根据前述权利要求之一所述的炉灶，其特征在于，所述挡风装置(7)和所述炊具架(6)是一个共同的构件。

12、  根据前述权利要求之一所述的炉灶，其特征在于，所述挡风装置(7)的这些间隔器(9)是如此长地构成的，即，炊具(12)可以安放在这些间隔器的上端面(11)上。

13、  根据前述权利要求之一所述的炉灶，其特征在于，所述挡风装置(7)的这些间隔器(9)是如此长地构成的，即，这些间隔器超出所述侧壁(8)，其中，在所述炊具(12)的底面和所述侧壁(8)之间如此形成的间隙构成了所述废气出口(17)。

14、  根据前述权利要求之一所述的炉灶，其特征在于，这些间隔器(9)呈平整支承板的形式，这些间隔器沿径向向内取向并且被固定在圆环形的所述侧壁(8)上。

15、  根据前述权利要求之一所述的炉灶，其特征在于，至少一个间隔器(9)在其底侧(10)具有固定可能性，尤其是具有缺口(20)，所述至少一个间隔器借助所述缺口固定在所述炉灶外壳(2)上，尤其是能被锁止到一个保持部(22)中。

16、  根据前述权利要求之一所述的炉灶，其特征在于，这些间隔器(9)分别具有至少一个靠近底面的槽口(25)或者开口，所述槽口或者开口能够在所述挡风装置(7)内实现靠近侧壁且指向周向的流动。

17、  根据前述权利要求之一所述的炉灶，其特征在于，这些间隔器(9)的宽度沿其高度尽量保持不变。

18、  根据权利要求1至16之一所述的炉灶，其特征在于，这些间隔器(9)的宽度从燃烧器侧朝向炊具侧是减小的。

19、  根据前述权利要求之一所述的炉灶，其特征在于，所述废气出口(17)大于所述送新风口(16)。

20、  根据前述权利要求之一所述的炉灶，其特征在于，所述挡风装置(7)的侧壁(8)的高度等于所述外壳(2)顶侧和所述侧壁(8)之间的间距(18)的大约5至6倍。

21、  根据前述权利要求之一所述的炉灶，其特征在于，在所述外壳(2)内设有至少一个用于燃烧器(3)的第二送新风口(26)。

22、  根据权利要求21所述的炉灶，其特征在于，所述第二送新风口(26)设置在所述燃烧器(3)的下面。

炉灶
技术领域
本发明涉及炉灶，它具有至少一个用于由燃料产生火焰的燃烧器和以一定间距将炊具保持在该燃烧器上方的炊具架。
背景技术
这种炉灶在露营区、赛艇或发展中国家中被广泛采用。通常，尽量紧凑地构成这种炉灶，以便尽量高效地充分利用野营车辆或舟艇中本来就狭小的空间。这种情况同样出现在发展中国家所流行的炉灶，因为这种炉灶同样必须经常被用在很狭小的空间。不过，由于炉灶所产生的废气，原则上对于在通风差的狭小空间内操作这种炉灶来说，存在一定的限制。
发明内容
现在，本发明的任务在于提供一种具有更大应用范围的炉灶。
利用根据权利要求1的炉灶来完成该任务。在从属权利要求中描述了有利的改进方案。
本发明的炉灶与先前描述的同类型炉灶的区别在于，燃烧器和炊具之间的间距是如此大小，即，当炉灶效率为大约40％-65％时，废气中的平均一氧化碳浓度为30-60ppm，优选为40-50ppm。借此获得了总体上明显改善的废气值(就像本发明人在多次试验中已经证实的那样)，结果，本发明炉灶的应用范围得以扩展。该解决方式基于以下认识，即，从几乎无穷多的炉灶废气值影响参数中，仅针对两个参数(即，效率和一氧化碳浓度)来调整燃烧器和炊具之间的间距，这就够了。
据此，本发明的炉灶具有与现有炉灶相比有害物总体上少许多的废气。尤其是，不仅降低了一氧化碳浓度，而且减少了二氧化碳含量、氮氧化物和炭黑颗粒成分。与此同时，该参数组合是一个在效率尽量高和一氧化碳浓度尽量低之间获得最佳折中的方案，此时一般情况下还要容忍增大的结构高度。因此，本发明的炉灶的结构高度比目前常见的炉灶的结构高度更高。本发明的解决方案的表现也让人非常惊讶，这是因为已知炉灶的应用范围因结构高度增大而得到改善。不过，利用此措施也成功提供了一种炉灶，其不仅可以用在空旷或者大的空间里，而且尤其可以用在很小的空间里，这是因为其具有较好的废气值。就是说，尽管其结构高度增大了，但它非常好地适用在船艇和野营车辆中。
炉灶的燃烧器优选是用于无压地产生火焰的燃烧器。它们的优点是构造特别简单并且使用相当简单。很有利的是，该燃烧器是醇燃烧器，尤其是酒精燃烧器。与广泛使用的石油燃烧器(Petroleumbrenner)或煤油燃烧器(Kerosinbrenner)相比，醇燃烧器或酒精燃烧器的优点是，在火灾情况下醇更容易熄灭。石油是油状物质(其难以用水熄灭)，而醇可用水稀释，因而也能用水熄灭。燃烧器优选是液态燃料燃烧器，这是因为液醇被广泛使用并因而容易得到。不过，也可以使用胶状燃料例如醇凝胶(Alkoholgel)。
燃烧器优选具有燃烧管。燃烧管通过在燃烧管中出现的垂直气流稳定了尤其在无压地产生火焰时较不稳定的火焰。
在另一个改进方案中，炉灶具有外壳，所述外壳在其顶侧具有灶面。在该外壳中如此设置燃烧器，即，该燃烧器尤其以其燃烧管通向灶面。借此，保护燃烧器不被从炊具中溢流出的物质洒到。也可以容易地清理灶面，这是因为灶面最好尽量平坦地构成。
按照有利方式，燃烧器和炊具之间的间距为30毫米至80毫米。在这样的间距下，可靠地做到了将炉灶效率保持得足够高，同时降低一氧化碳浓度。但在这种情况下要注意，燃烧器和炊具之间的间距完全可以是最终取决于燃烧器功率的其它值。以上给出的间距值涉及功率约为1.7千瓦的燃烧器。
在改进方案中，炉灶具有安置在灶面上的用于防止火焰受到侧风影响的挡风装置。该挡风装置在其朝向燃烧器的下侧区域具有送新风口，在其朝向炊具的上侧区域具有废气出口。在送新风口和废气出口之间，挡风装置的侧壁尽量高，以便在火焰区域内产生充分的烟囱效应。不过，此时的侧壁高度通过要获得的效率来限定。通过烟囱效应，不仅在带有燃烧管的燃烧器中，而且在没有燃烧管的燃烧器中，不但都保护了火焰不受侧风的影响，而且火焰也通过在送新风口和废气出口之间出现的烟囱效应被稳定下来。这种稳定尤其对无压燃烧器非常重要。同时，如此地改善了给火焰供氧，即，不仅炉灶效率上升，而且也在废气中还出现较低的一氧化碳浓度。
因此，非常适当的是，挡风装置具有呈完整壁形式的环形板，作为侧壁。这样就得到了非常有力的烟囱效果，就是说，在火焰区域内出现很强烈的从下向上的竖向流动。
按照适当方式，挡风装置具有多个间隔器，借助这些间隔器其侧壁与外壳顶侧保持预定的间距，在这里，在侧壁和外壳顶侧之间如此形成的间隙构成送新风口。这样的挡风装置可以简单良好地制造并且也非常耐用。事实证明特别有利的是，挡风装置侧壁的高度大约为侧壁和外壳顶侧之间的间距的5-6倍。
挡风装置和炊具架最好是一个共同的构件。这样就减少炉灶的零件数量，结果，不仅可以成本有利地制造炉灶，而且可以简单良好地清理炉灶。
挡风装置的这些间隔器可以如此长地构成，即，炊具能安放在其上端面上。特别合适的是，挡风装置的这些间隔器如此长地构成，即，这些间隔器超出侧壁，在这里，在炊具底面和侧壁之间如此形成的间隙构成废气出口。
此外，呈平整支承板形式的间隔器被证明是非常合适的，这些间隔器沿径向向内取向并且被固定在圆环形侧壁上。它们可以通过固定凸缘被固定在侧壁上，或者也可以平接地(stumpf)固定在侧壁上。适当的固定方式可以是焊接、铆接或螺纹连接。
非常有利的是，至少一个间隔器在其底侧具有固定可能性，尤其是具有缺口，借助所述缺口该间隔器固定在炉灶外壳上，尤其是能锁止在一个保持部中。这样一来，挡风装置或者炊具架相对炉灶外壳被很好地固定。这明显减少了事故风险。此时的锁止连接的优点是，外壳和挡风装置或者说锁炊具架能够以简单方式相互连接或相互分开。这简化了炉灶的清理和维修。
在一个适当的改进方案中，每个间隔器具有至少一个靠近底面的槽口或开口，其能够在挡风装置内实现靠近侧壁且指向周向的流动。因此，在挡风装置内的气体或废气中出现了围绕火焰中心点转动的气流。测量结果表明，由此再次降低了一氧化碳浓度并且可以改善本发明炉灶的效率，结果，为了维持前言所述的限制值，人们可以相反地在炊具底侧和燃烧器之间采用增大程度略微减小的间距。
另外，对上述间隔器有利的是，人们可以略微改变它。因此，人们可以简单改变数量或者赋予板以不同形状。例如，人们可以再次有意义地使间隔器进一步伸入挡风装置的中心，以便大约能安放特别窄的罐体。这例如可以通过拧装上的悬臂轻易地实现。对于某些应用场合而言，在间隔器端面上布置格栅或篦条(Rost)也是期望的，格栅或篦条覆盖炉灶，尤其是灶面。借此可以安放不同尺寸的罐体并且在需要时可以将其安置在火焰侧旁。
按照适当方式，这些间隔器的宽度沿着这些间隔器的高度尽量保持一致。借此，间隔器具有在制造方面相当简单的形状。但事实表明，如果间隔器的宽度从燃烧器侧朝向炊具侧是减小的，则本发明炉灶的效率再次提高。如果废气出口大于送新风口，则此效果被进一步加强。因此，在环板高度为35毫米、至外壳顶侧的下间距为8毫米且至炊具的上间距为16毫米的情况下，测量得到了61.3％的效率；与此相比，在挡风装置对称地布置在炊具和灶面之间时，效率为58.7％。不过，朝下偏移地布置挡风装置使得保护火焰不受水平风影响的显著效果被降低了一些。不过，对于基本上在室内工作的炉灶来说，这是可接受的。
按照适当方式，炉灶外壳具有用于燃烧器的第二送新风口。这样，燃烧变得更加高效，这是因为燃烧器还能经由外壳吸入新风。此时，如果第二送新风口设置在燃烧器下方，则这是非常好的，因为随之在燃烧器区域内并且在那里的火焰中出现竖直的空气流动。这样一来，火焰稳定了，燃烧可以更有效。
附图说明
以下，结合附图所示的实施例来详细说明本发明。
其中示意示出：
图1是表示本发明炉灶的第一实施例的立体视图；
图2是本发明炉灶的第二实施例的上部的截面图；
图3是图2所示挡风环的俯视图；
图4是从挡风环的第三实施例的顶侧观察的立体视图；
图5是从挡风环的第四实施例的底侧观察的立体视图。
具体实施方式
图1所示的炉灶是酒精炉，该酒精炉具有由不锈钢构成的外壳2。在外壳2中设有两个酒精燃烧器3，它们的燃烧管4均穿过外壳2的顶侧5。外壳顶侧5因此构成了带有两个燃烧点的灶面。此外，灶面5尽量遮蔽燃烧器3，因此在图1中只能看到两个燃烧器3的燃烧管4，这是因为这些燃烧管穿过灶面5向上突出。
在灶面5上在这两个燃烧器3中的每一个的区域内分别设有炊具架6和挡风装置7。在图1所示的实施例中，炊具架6分别与挡风装置7连接成一个共同的构件。另外，挡风装置7的侧壁8形成为呈完整壁形状的环板，各有三个间隔器9焊接在环板上。在此情况下，间隔器是窄长的竖立板，其下端面10竖立在灶面5上，其上端面11用于安置炊具12，如在图2中针对第二实施例所示出的那样。
在图1所示的挡风装置和炊具架的实施例中，各间隔器9在灶面5中的突起13上是对齐的。突起13呈环形地围绕灶面5中的开口，燃烧器3以其燃烧管4穿过该开口。现在，间隔器9在其下方内端略微倾斜，从而能贴靠突起13的侧壁。因为这三个间隔器均匀分布在环形突起13的周边，所以挡风装置和炊具架相对燃烧器3的燃烧管4对中，并被固定从而无法侧移。突起13上还固定有火焰分布器14，火焰分布器14以一个较小的间距覆盖燃烧管4。火焰分布器14用于改善火焰分布，尤其是当燃烧器3功率被调得较低时。各个燃烧器3的功率可以分别通过在外壳2侧面上的控制杆15来调整。控制杆15也用于熄灭各燃烧器3的火焰。在控制杆15下方，在每个燃烧器火焰下面分别设有三个缺口，这三个缺口相应地共同构成相关燃烧器3的第二送新风口26。
各挡风装置7具有尽量高的侧壁8，侧壁8与由挡风装置7限定的送新风口16和废气出口17一起在由燃烧器3产生的火焰的区域内造成显著的烟囱效应(Kamineffekt)。在这里，显著的烟囱效果是指通过侧壁8稳定的从下往上的有力的竖向流动。此外，送新风口16如此形成，即，通过间隔器9使得挡风装置7的侧壁8相对外壳顶侧5保持预定的下间距18。在反方向上，挡风装置7的间隔器9如此长地构成，即，安置在间隔器9的上端面11上的炊具12相对挡风装置7的侧壁8保持一定的间距19。就是说，间距19构成废气出口17。侧壁8在图1和图2所示的两个实施例中分别具有用附图标记28表示的38毫米的高度。送新风口16的高度为11毫米，废气出口17的高度也为11毫米。因此，炊具12和外壳顶侧之间的间距为60毫米，而燃烧管4超过该外壳顶侧22毫米。
图1和图2的这两个实施例的主要区别在于间隔器9下端面10的构造。图1所示的间隔器9具有基本平坦的底侧，而图2所示的间隔器9分别具有一个如此形成的固定缺口20，即，间隔器9能锁止在炉灶外壳2上，并且在那里尤其是能锁止在灶面5上。与图1所示的第一实施例不同的是，在此变型方案中，间隔器9更宽、更为靠近燃烧器3，并且间隔器9也以其端面立在灶面5的突起13上。为此，缺口20具有长形凹槽，其造型对应于灶面5的顶侧，进而跟随着突起13。缺口20结束于间隔器9内表面前方附近，从而构成锁止凸起21。锁止凸起21被锁入灶面5的突起区域13中的相应形成的容槽22中，以便可靠固定挡风装置和炊具架。
如能从图3所示的俯视图中看到的，图2所示实施例的间隔器9沿着侧壁8的周长均匀分布并且径向朝内对准圆周线(挡风装置7的侧壁8位于所述圆周线上)的中心。
在包含85％乙醇、10％甲醇和大约5％水的燃料混合物全效燃烧时，图1和图2的实施例所采用的燃烧器3具有大约1.7千瓦的功率。如果现在测量安置在炊具架6上的装有4升水的锅从15℃被加热到95℃所需要的时间，则事实表明，比之具有较低挡风装置的传统炉灶，本发明的炉灶1在大约24分钟的时间内明显更快地加热了水，这种传统炉灶在相同时间里只能将水加热到85℃。可以根据水温的升高通过将所消耗的燃料及其燃烧值考虑在内地计算出该炉灶的效率。在此还发现，即使为了改善向火焰供氧而由带孔的环板构成挡风装置7或者完全省略挡风装置7，传统炉灶的废气值仍然比本发明炉灶的废气值差。就是说，通过增大图2所示的燃烧器3和锅12之间的间距27，通过将效率和一氧化碳含量考虑在内，就可以实现最佳燃烧性能。通过考虑这两个参数，可以在尽量高的效率和尽量低的一氧化碳含量之间获得最佳的折中。在间距很大时，废气中的一氧化碳含量降为零，但是此时效率很低，这是因为火焰热损失很大。相反，当燃烧器3和锅12之间的间距较小时，一氧化碳含量增大，此时效率提高。现在，在根据本发明的组合中，即便空间很小且炉灶使用时间长，使用者也不用担心废气中的一氧化碳含量，并且效率比传统结构类型的炉灶还要高。其原因是，当锅12紧密靠近燃烧器3时，效率同样又降低。目前，对于图2所示的炉灶1，在废气中测量出最高大约为70ppm的一氧化碳浓度，测得效率为58.7％。
在图4所示的本发明挡风装置或者炊具架的第三实施例中，与在第二实施例中一样，设有用于将挡风装置固定在灶面5上的缺口20和锁止凸起21。不过，此实施例与根据图2的实施例的区别在于，在朝向炊具12的方向上间隔器9的宽度是减小的。为此，间隔器9在内部被切割。通过切割间隔器9，增大了炊具下方的区域，火焰本身可以在此区域内不受安装部件干扰地铺开，同时，缩小间隔器9的宽度也使得燃烧器上方的火焰内或者说气体内的、在周向上的或者说平行于挡风装置侧壁8的流动被增强。由此改善了火焰供氧，结果，与第一和第二实施例相比，一氧化碳含量降低到大约53ppm，并且炉灶效率提高到了大约60％。
另外，图4和图5所示的间隔器9在其朝向侧壁8的侧面上分别通过折弯的条23借助三个焊接点24被固定。在朝向炊具12的方向上，间隔器9的宽度也减小。不过，在图5所示的第四实施例中，间隔器的下端面10又是不同地构成的。在这里，间隔器9下端面10具有更大的缺口25。在V形缺口25的靠近燃烧器的侧支腿上还设有锁止槽20，与在之前的实施例中一样，锁止槽20也限定出锁止凸起21。不过在这里，V形缺口25现在选择如此大，即，在挡风装置7的安装状态下，切口形缺口25没有完全贴靠在外壳上，而是限定了开口，该开口能实现指向周向的流动。换句话说，这意味着间隔器9的下端面10如此形成，即，在其端面区域中可允许流体流过。这再次提高了效率并且也降低了废气中的一氧化碳浓度。