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Ölbrenner mit elektrischem Ölvorwärmer
Die Erfindung betrifft einen Ölbrenner mit elektrischem Ölvorwärmer, insbesondere für dickflüssige
Rohöle und für kleine bzw. kleinste Ölfeuerungsanlagen, z. B. Haus- oder Stockwerksheizanlagen od. dgl., bei dem ein elektrisch beheizter Ölbehälter mit einer höher liegenden und unmittelbar hinter dem Sitz der Zerstäuberdüse angeordneten Ölkammer derart verbunden ist, dass ein Kreislauf heissen Öls zwischen Ölkammer und Ölbehälter entsteht. Bei diesen Ölbrennern bildet sich beim Einschalten des Brenners jedoch noch vor dessen Anzünden unmittelbar hinter der Zerstäuberdüse eine genügend grosse, bereits erwärmte und deshalb dünnflüssige Ölmenge, die das Anlassen des Brenners wesentlich erleichtert und dessen sofor- tiges Anzünden gewährleistet.
Bei den bekannten Ölbrennern dieser Art sind der tiefer liegende, beheizte Ölbehälter und die unmit- telbar hinter der Zerstäuberdüse vorgesehene Ölkammer voneinander getrennt und auch ziemlich weit ent- fernt angeordnet, wobei sie durch Rohrleitungen für das Brennöl untereinander verbunden sind. Bei dieser bekannten Anordnung sind jedoch die Wärmeverluste in der Zuleitung zwischen dem beheizten Ölbehälter und der Ölkammer hinter der Zerstäuberdüse verhältnismässig hoch. Auch die Strömungsverluste durch
Reibung in den verhältnismässig engen Rohrleitungen zwischen Ölbehälter und Ölkammer fallen bei den dickflüssigen Rohölen schwer ins Gewicht. Zur Aufrechterhaltung des Ölumlaufes zwischen Ölbehälter und Ölkammer über die Zu- und Ableitung ist deshalb ein ziemlich grosses Temperaturgefälle erforderlich.
Es ist aber nicht möglich, dieses durch eine stärkere Abkühlung des Öls in der Ölkammerhinterder Zerstäu- berdüse zu erreichen, denn diese Abkühlung kann nicht so weit getrieben werden, dass ein Stocken des Öls in der Ableitung eintritt. Es muss also das Öl in dem beheizbaren Ölbehälter entsprechend hoch vorge- wärmt werden. Bei Ölen hoher und höchster Viskosität, wie sie in letzter Zeit zur Verwendung in Ölbren- nern herangezogen werden, würde jedoch der zulässige Überhitzungsgrad nicht ausreichen, um den Öl- kreislauf mit Sicherheit zu erzwingen. Diese bekannte Ausbildung weist deshalb öfters Betriebsschwierig- keiten auf und ist nicht für alle Brennöle geeignet.
Diese Nachteile werden nun gemäss der Erfindung dadurch behoben, dass die Ölkammer hinter der
Zerstäuberdüse und der tiefer liegende, beheizte Ölbehälter den übergangslosen Innenraum eines gemein- samen Gehäuses bilden, das zusammen mit dem Sitz der Zerstäuberdüse aus einem einzigen Formstück besteht. Bei dieser Ausbildung werden sowohl die Wärmeverluste als auch die Reibungsverluste in der Kon- vektionsströmung des Brennöls zwischen dem beheizten Ölbehälter und der höher liegenden Ölkammer bedeutend herabgesetzt, da das Öl durch keine Rohrleitungen zu fliessen braucht, sondern eine Umlauf- bewegung in demselben Gehäuse ausführt.
Infolgedessen braucht das Öl-auch wenn es sich um besonders dickflüssiges Rohöl handelt-niemals über den zulässigen Überhitzungsgrad erwärmt zu werden, um eine ausreichende Konvektionsströmung zwischen dem unteren, beheizten Gehäuseteil und dem oberen, unmittelbar hinter der Zerstäuberdüse liegenden Gehäuseteil mit Sicherheit aufrecht zu erhalten. Zu dieser besseren Strömungsübertragung der Wärme kommt noch eine direkte Wärmeleitung zu dem Sitz der Zerstäuberdüse über den als einstückigen Formling ausgebildeten Körper des Gehäuses hinzu. Infolge der niedrigen Wärmeverluste können auch besonders dickflüssige Rohöle benutzt werden, u. zw. in Verbindung mit einer mechanischen, d. h. besonders geräuscharmen und deshalb insbesondere für Stockwerks- oder Einzelwohnungsheizanlagen geeigneten Zerstäubung.
Die Vereinigung des Ölvorwärmebehälters und des Zerstäuberdüsensitzes in einem einzigen Formkörper bedeutet auch eine wesentliche bauliche Verein-
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gestellt werden können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in der Zeichnung dargestellt, u. zw. ist Fig. 1 i. ein lotrechter Längsschnitt durch einen erfindungsgemäss ausgebildeten Ölbrenner, Fig. 2 eine Vorderan- sicht des Brenners, teilweise im Schnitt und Fig. 3 eine Draufsicht auf den Brenner im Grundriss.
In der Zeichnung ist mit 1 das Gehäuse des elektrischen Ölvorwärmers bezeichnet, an dem oben der
Sitz der Zerstäuberdüse 14 in Form eines nach vorn vorspringenden Rohres 5 angeformt ist. Der untere
Teil 201 des Gehäuses 1 bildet den im wesentlichen zylindrischen Vorwärmerbehälter und enthält das dek- trische Heizelement 2, das durch eine hintere Gewindebohrung 4 des Gehäuses l'in dieses eingeführt und in die-Bohrung 4 mit seinem hinteren, als Gewindepfropfen 3 ausgebildeten Ende eingeschraubt ist. Das
Heizelement 2 enthält zwei elektrische Heizwiderstände R und R', die mit den aussen auf dem Ge- windepfropfen 3 des Heizelementes 2 angeordneten Klemmen M, M'und C verbunden sind.
Das Rohr 5 steht hinten über ein Rückschlagventil unmittelbar mit dem oberen, schmäleren Teil 101 des Gehäuses 1 in Verbindung. Dieses Rückschlagventilbestehtaus einem Abschlusskolben 9, der von vorne durch das Rohr 5 für die Zerstäuberdüse 14 hindurch eingeführt wird und in einer zylindrischen Bohrung 109 einer hinter diesem an dem Gehäuse 1 angeformten Verstärkung verschiebbar angeordnet ist. Der Ab- schlusskolben 9 ist vorne mit einem kugelförmigen Kopf 10 versehen und wird durch eine hintere Feder 11 nach vorne gegen einen in das Rohr 5 eingeschraubten und dieses an seinem hinteren Ende abschliessenden
Ventilsitz 13 gedrückt, wodurch der kugelförmige Kopf 10 des Abschlusskolbens 9 die Durchflussöffnung 12 des Ventilsitzes 13 abschliesst.
In dem Rohr 5 ist eine Filterpatrone F angeordnet, die durch die vorne eingeschraubte Zerstäuber- düse 14 festgehalten wird.
Die Bohrung 109 setzt sich hinten in eine engere Bohrung 15 fort, in die eine Leitung 8 eingesetzt ist, die mit der Rückführleitung des Heizöls in den Vorratsbehälter bzw. mit der Ansaugleitung der Ölpumpe verbunden ist. Das Rohr 5 ist durch eine Öffnung in die nicht dargestellte Zuleitungfür die einzublasende
Verbrennungsluft eingeführt. Dabei haben das Rohr 5, die Bohrungen 109 und 15 und die Luftzuleitung die gemeinsame Längsachse X-Y. Das Gehäuse 1 istmittelsseitlichvorspringenderund mit Bohrungen 16 ver- sehener Flansche 17, 18 an der Luftzuleitung befestigt. Die mit der Bohrung 109 versehene Verstärkung des Gehäuses 1 und das daran angeformte Rohr 5 weisen Stromlinienform auf, um der durchströmenden
Luft einen möglichst geringen Widerstand entgegenzusetzen.
Um Wärmeverluste zu vermeiden, können sowohl der von der Verbrennungsluft bestrichen, obere Teil des Gehäuses 1, als auch das Rohr 5 der Zer- stäuberdüse 14 aussen mit einem wärmehemmenden Belag od. dgl. versehen werden.
Das Heizöl, das auch ein sehr dickflüssiges Rohöl sein kann, wird durch das Rohr 6 und den Nippel 7 in den unteren Teil 201 des Gehäuses 1 eingepumpt und füllt dieses ganz aus. Die elektrische Steuervor- richtung der Ölfeuerungsanlage ist vorzugsweise so ausgebildet, dass in dem Zeitpunkt der jeweiligen In- betriebnahme der Anlage nur der eine Heizwiderstand R des Ölvorwärmers eingeschaltet wird.
Das durch diesen sofort eingeschalteten Heizwiderstand R erwärmte Rohöl sammelt sich in dem oberen Teil 101 des
Gehäuses l, dicht hinter dem Sitz 5 der Zerstäuberdüse 14 an und bildet dadurch einen kleinen Vorrat von zerstäubungsfähigem und zum nnmittelbarenAnzündenausreichenddünnflüssigem Öl, das beim Anlassen des Brenners als erstes durch die Zerstäuberdüse 14 gedrückt wird und ein sofortiges einwandfreies Anzünden des Brenners gewährleistet. Ausserdem wird auch die Zerstäuberdüse 14 vorgewärmt, u.
zw. sowohl durch die dahinter gestaute, erwärmte Ölmenge als auch durch das Heizelement 2, dessen Wärme über die zu- sammenhängenden Wandungen des aus einem einzigen Formstück bestehenden Gehäuses 1 und des Zerstäu- berdüsensitzes 5 zu der Zerstäuberdüse geleitet wird.
Beim Anlassendes Brenners wird die Ölpumpe eingeschaltet. Wenn das in das Gehäuse 1 eingepumpte Öl einenbestimmtendruck erreicht, z. B. ungefähr 12 atü, verschiebt es den Abschlusskolben 9 des Rück- schlagventils entgegen der Kraft der Feder 11 nach hinten. Dadurch wird die Durchflussöffnung 12 des
Ventilsitzes 13 selbsttätig geöffnet und das vorgewärmte Öl wird durch den Filter F und die Zerstäuber- düse 14 gedrückt. Um die Rückseite des Abschlusskolbens 9 von Gegendrücken zu entlasten bzw. die un- gestörte Verschiebung dieses Kolbens unter Einwirkung der Feder 11 und des Öldruckes zu gewährleisten, ist die Verbindung des hinter dem Abschlusskolben 9 liegenden Raumes mittels der Leitung 8 mit der Rück- führleitung des Heizöls in den Vorratsbehälter bzw. mit der Ansaugleitung der Ölpumpe vorgesehen.
Auf den Abschlusskolben 9 wirkt also in Schliessrichtung die Feder 11 und in Öffnungsrichtung die Differenz zwischen dem Saug- und Förderdruck der Ölpumpe.
Beim Anlassen und Anzünden des Brenners wird auch der zweite Heizwiderstand R'im Gehäuse 1 zu-
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sätzlich zu dem ersten Heizwiderstand R eingeschaltet.
Im Betrieb des Brenners wirken also beide Heizwiderstände R, R'des Ölvorwärmers zusammen, um das durch das Gehäuse 1 strömende und darin zeitweise gestaute Heizöl auf die gewünschte Temperatur zu erwärmen. Die Zerstäuberdüse 14 wird auch im Betrieb in der beschriebenen Weise erwärmt. Sinkt der Öldruck im Gehäuse 1 unter einen vorbestimmten Wert ab, so schliesst sich das Rückschlagventil 9, 13 selbsttätig unter der Einwirkung der Feder 11.
Es ist selbstverständlich möglich, dass der obere Teil 101 des Gehäuses 1 eine Kammer bildet, die mindestens teilweise um den rohrförmigen Sitz 5 der Zerstäuberdüse 14 herum und/oderhinterdiesem Sitz liegt. Die Heizvorrichtung des Ölvorwärmers kann auch ausserhalb des Gehäuses 1 und zum Teil auch um den
Zerstauberdüsensitz 5 herum angeordnet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Ölbrenner mit elektrischem Ölvorwärmer, insbesondere für dickflüssige Rohöle und für kleine bzw. kleinste Ölfeuerungsanlagen, z.B. Haus- oder Stockwerksheizanlagen od.dgl., bei dem ein elektrisch beheizter Olbehälter mit einer hoher liegenden und unmittelbar hinter dem sitz der Zerstäuberdüse an- geordneten Ölkammer derart verbunden ist, dass ein Kreislauf heissen Öls zwischen Ölkammer und Ölbe- hälter entsteht, dadurch gekennzeichnet, dass Ölkammer (101) und Ölbehälter (201) den übergangslosen
Innenraum eines gemeinsamen Gehäuses (1) bilden, das zusammen mit dem Sitz (5) der Zerstäuber- düse (14) aus einem einzigen Formstück besteht.