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Vorrichtung zur Verhinderung der Bildung eines nach unten gerichteten Zuges in einem
Brenner
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verhinderung der Bildung eines nach unten gerichteten Zuges in einem Brenner, der ein bis auf die Bodenfläche geschlossenes Aussengehäuse, zwei innerhalb des Aussengehäuses angeordnete Lochzylinder und eine ringförmige Ölrinne unterhalb der Lochzylinder mit einer Ölzufuhr aufweist.
Wenn ein solcher Brenner einem Zug ausgesetzt wird, kann sich im Brenner ein nach unten gerichteter Zug bilden, der unter gewissen Umständen eine Feuergefahr hervorrufen kann.
Die Erfindung bezweckt, einen Brenner der vorerwähnten Art zu schaffen, bei welchem eine Feuergefahr praktisch ausgeschaltet ist. Die erfindungsgemässe Vorrichtung kennzeichnet sich dadurch, dass eine Umlenkfläche, bestehend aus einem in sich geschlossenen, am Brenner zu befestigenden Schirm, der zumindest das untere Ende des Brenneraussengehäuses mit Abstand umgibt und sich mit seinem Unterteil bis unterhalb des unteren Endes des Brenners und um dieses herum erstreckt, so dass der einzige Lufteinlass zum Brenner durch den Ringkanal zwischen Aussengehäuse und Schirm gebildet ist.
Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung an Hand der Zeichnungen näher beschrieben, u. zw. zeigen : Fig. 1 in schematischer Darstellung und im Schnitt eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Brenners, Fig. 2 eine andere Ausführungsform der Erfindung, Fig. 3 eine Vorderansicht eines Ofens, der mit einem erfindungsgemässen Brenner ausgerüstet ist, Fig. 4 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, einer Einzelheit des in Fig. 3 gezeigten Ofens, Fig. 5 eine Draufsicht des in Fig. 3 gezeigten Ofens, Fig. 6 eine andere Ausführungsform der Erfindung, Fig. 7 eine weitere Ausführungsform der Erfindung, Fig. 8 ebenfalls eine weitere Ausführungsform der Erfindung, Fig. 9 eine weitere Ausführungsform zur erfindungsgemässen Umwandlung bestehender Brenner und Fig. 10 eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die sich ebenfalls zur Umwandlung bestehender Brenner eignet.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung ist der Brenner in an sich bekannter Weise ausgebildet. Bei der dargestellten Ausführungsform sind ein äusseres geschlossenes Gehäuse 1, zwei innere Lochzylinder 2 und 3 und ein inneres Luftrohr 10 vorgesehen, wobei das Ganze zweckmässig durch zwei im rechten Winkel zueinander stehende Stangen zusammengehalten wird, von denen eine bei 16 dargestellt ist. Die Mantelanordnung steht auf der Oberseite einer Rinne 5, welche den Docht 4 enthält, wobei das Öl der Rinne in an sich bekannter Weise durch ein Zuführungsrohr 6 zugeführt wird. Das obere Ende des Brenners ist gewöhnlich durch eine Haube 7 abgedeckt und eine Verteilungsplatte 17 ist am oberen Ende des Luftrohres 10 angeordnet, um die Luft quer über den brennenden Gasen umzulenken, die zwischen den Mänteln 2 und 3 nach oben steigen.
Diese Grundanordnung und die Arbeitsweise ist an sich bekannt.
Bisher hat man die Luft für das brennende Öl in den Brenner von unten durch geeignete Luftlöcher in der Seite oder am Boden des Gehäuses in den Ofen eintreten lassen, wobei beim Entstehen eines nach unten gerichteten Zuges in dem Raum zwischen den Mänteln 2 und 3, beispielsweise durch einen Zug, der vom Reflektor des Ofens nach unten in den Brenner umgelenkt wird, die Flamme entweder kurzzeitig unterdrückt wird und dann über die Begrenzung des Brenners und des Reflektors hinaus aufflammt, oder es kann die Flamme sogar um die Aussenseite des Mantels des Brenners herum umgelenkt werden und das Brennstoffzufuhrbecken erreichen, um das Öl bzw. den Brennstoff im Becken zu entzünden.
Erfindungsgemäss ist um das untere Ende und die Aussenwand der Brenneranordnung herum ein Schirm vorgesehen, welcher bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform durch eine unterbrechungsfreie zylindrische Wand 13 gebildet wird, die mit einem unterbrechungsfreien Boden 14 versehen ist. Die zylindrische Wand 13 soll in ihrer Höhe so bemessen sein, dass ein nach unten gerichteter Zug sich in dem zylindrischen Gefäss sammelt und einen verstärkten nach oben gerichteten Druck innerhalb des Brenners erzeugt, der jeden gleichzeitig im Brenner entstehenden nach unten gerichteten Zug ausgleicht.
Das zylindrische Gefäss dient nicht nur dazu, jeden nach unten gerichteten Zug im Brenner entgegenzuwirken bzw. diesen auszugleichen, sondern regelt auch den Lufteintritt in den Brenner, da der einzige Luftzutritt zum Brenner über den Raum 15 zwischen dem Aussengehäuse 1 des Brenners und der zylindrischen Wand 13 besteht.
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Fig. 2 zeigt einen Brenner von der gleichen Gesamtanordnung, der von einem Gefäss von ähnlicher
Gestalt umgeben ist, jedoch erstreckt sich in diesem Falle die zylindrische Wand 13 bezogen auf den Brenner höher nach oben. Der Boden 14 ist mit einer stehenden Führung 18 versehen, welche als Umlenkfläche wirkt, durch welche die in das Gefäss eintretende Luft nach oben umgelenkt wird. Ferner ist um den
Boden 14 herum eine Anzahl Rippen oder Trennwände 19 mit gleichen Abständen voneinander ange- ordnet, welche den kreisförmigen Boden und den unteren Teil des Gefässes in eine Anzahl gleicher Sek- toren unterteilen, so dass in das Gefäss bzw. in den Topf eintretende Luft beim Erreichen des Bodens des Topfes daran gehindert wird, Wirbelungen am Boden zu erzeugen und sich auf der einen oder andern
Seite anzusammeln.
Die Rippen oder Trennwände 19 begrenzen die jeweils in einen Sektor eintretende
Luft auf diesen, wobei sie die Luft in der Brenneranordnung leiten und nach oben umlenken. Der Boden 14 ist zweckmässig so angeordnet, dass das Hauptzuleitungsrohr 6 ausserhalb des Gefässes oder Topfes liegen und auf diese Weise kühl bleiben können, damit die Temperatur des Brennstoffes in der Zuleitung unter- halb des Siedepunktes gehalten wird.
Gegebenenfalls kann die Innenseite des Topfes oder Gefässes so gestaltet werden, dass eine unge- störte Luftströmung nach unten in den Topf und eine Umlenkung der Luft in einer gekrümmten Bahn nach oben in den Brenner erhalten wird. Zweckmässig und um sicherzustellen, dass in die Brenneranordnung eintretende Luft wirklich nach oben strömt, erstreckt sich der Aussenmantel bis etwas unterhalb der Unterkante der Mäntel 2 und 3.
Fig 3 zeigt eine Vorderansicht eines Ofens mit einem erfindungsgemässen Brenner, der innerhalb eines Gehäuses 20 angeordnet ist, welches mit einem Reflektor 21 von in wesentlichen kugeliger Krümmung versehen ist. Die mit strichpunktierter Linie angedeutete Brenneranordnung ragt in den Reflektor 21 soweit hinein, dass die Strahlungshaube 7 sich etwa im Brennpunkt des Reflektors befindet. Die zylindrische Wand 13 kann bis zu einer beliebigen Höhe in den Reflektor hineinragen, beispielsweise bis zu einer Höhe, dass ihre Oberkante mit der Kante der Öffnung im Reflektor 21 zusammenfällt, durch welche der Brenner hindurchragt. Diese ist in Fig. 4 durch die vollausgezogene Linie 22 dargestellt.
Gegebenenfalls kann sich die zylindrische Wand 13 bis über die Höhe des Reflektors erstrecken, beispielsweise wie durch die gestrichelte Linie 13 angedeutet. Z. B. kann sich die Wand 13 bis über die Höhe des Reflektors auf ihre Rückseite erstrecken, während sie auf ihrer Vorderseite nach unten verläuft. Ferner kann die Öffnung im Reflektor enge Passung um die zylindrische Wand 13 haben, oder es kann gegebenenfalls ein Ringraum vorgesehen werden, der so geformt ist, dass ein übermässiger nach unten gerichteter Zug ausserhalb der Wand 13 austreten kann, so dass er, ohne eine Störung zu verursachen, durch das Gehäuse 20 des Ofens austreten kann.
Hiebei ist zu erwähnen, dass die Erfindung nicht auf die in den Zeichnungen dargestellte Anordnung beschränkt ist und beispielsweise die radialen Rippen oder Trennwände 19 in beliebiger Zahl vorgesehen sein und sich bis zu jeder gewünschten Höhe entweder innerhalb des Gefässes oder Topfes oder im Ringraum zwischen der Gefässwand 13 und dem Aussenmantel 11 des Brenners nach oben erstrecken können.
Wenn gewünscht, können andere Umlenkwände entweder in den erwähnten Ringraum oder in den Körper des Topfes oder Gefässes eingesetzt werden, um die Luft in jeder gewünschten und vorteilhaften Richtung zu leiten. Ausserdem können perforierte Leitwände 25 (siehe Fig. 1) in den Topf oder in den Ring-
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werden, um die Luftströme zu richten.
Als weitere Alternative kann an Stelle der mittigen stehenden Führung 18, die sich mit jedem gewünschten Betrag in die Brenneranordnung erstrecken kann, ein mittiges Luftrohre 30 vorgesehen werden, das sich von einer Öffnung im Boden 14, die zweckmässig konzentrisch zum Innenmantel10 angeordnet ist, ausgeht und sich in den Mantel erstrecken oder kurz vor dem Mantel enden kann, wie gezeigt.
Fig. 7 zeigt eine Anordnung, bei welcher der Boden 14 des Topfes höher liegt, so dass er sich zwischen dem oberen und dem unteren Ende der Brennstoffcinne 5 befindet. Bei dieser Anordnung liegt der untere Teil der Rinne und das ganze Zuführungsrohr 6 zur Rinne ausserhalb und unter dem Boden 14 und ist der Kühlwirkung der Luft ausgesetzt, welche unterhalb des Bodens 14 umläuft und dazu beiträgt, das Öl bzw. den andern flüssigen Brennstoff zu kühlen. Bei dieser Anordnung erhält die Luft Zutritt zu dem Raum zwischen dem Lochmantel und dem Innenmantel 10 durch eine Anzahl Lufteinlassrohre 31, welche in in der Rinne 5 vorgesehenen Kanälen angeordnet sind und durch diese hindurchführen. Gegebenenfalls kann die Rinne 5 lediglich mit einer Anzahl von Kanälen für den Durchtritt der Luft versehen werden.
Der Durchtritt von Luft durch die Kanäle zur Innenseite des Brenners trägt dazu bei, die Rinne zu kühlen. Bei einer solchen Anordnung ist der in der Rinne 5 stehende Docht 4 mit offenendigen Schlitzen versehen, die aus seinem unteren Rand herausgeschnitten sind, und die durch die Rinne 5 hindurchtretenden Kanäle übergreifen. Ausser den Lufteinlässen durch die Rinne ist ferner ein mittiges Luftrohr 30 vorgesehen, welches dazu dient, Luft in den Innenmantel 10 zu leiten. Durch die Anordnung eines solchen mittigen Luftrohres 30 wird die Angleichung des Luftdruckes im Brenner, die durch den Topf herbeigeführt wird, wenn ein nach unten gerichteter Zug auftritt, nicht beeinträchtigt.
Fig. 8 zeigt eine Anordnung, bei welcher der Boden 14 soweit angehoben ist, dass er sich im wesentlichen in gleicher Höhe mit dem oberen Ende der Rinne 5 befindet, so dass praktisch die ganze Rinne unterhalb des Bodens 14 liegt und der Kühlwirkung der unterhalb des Brenners umlaufenden Luft ausgesetzt ist. Der Boden 14
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dient zur Abschirmung der Rinne 5 von der durch den Brenner erzeugten Wärme und um den Brenn- stoff unterhalb einer unerwünscht hohen Temperatur zu halten. Zu dem Raum zwischen dem Innen- mantel 10 und dem Zwischenmantel 2 erhält Luft Zutritt durch eine Anzahl radial angeordneter Luft- rohre 33, welche durch die Mäntel 1, 2 und 3 geführt sind.
Weitere und ähnliche angeordnete Luftrohre 33 können durch die Mäntel 1, 2, 3 und 10 geführt werden, um Luft in den Mittelmantel10 eintreten zu lassen. Gegebenenfalls kann sich der Innenmantel 10 nach unten durch eine Öffnung im Boden 14 er- strecken, so dass Luft in den Innenmantel 10 von unterhalb des Brenners eintreten kann. Die Luftrohre 33 in Fig. 8 liegen vorzugsweise näher dem unteren Ende der Mantelanordnung und innerhalb der zylin- drischen Wand 13.
Statt dass sich der Innenmantel 10 durch den Boden 14 erstreckt oder dass Luftrohre sich aus dem
Mantel 1 zum Inneren des Mantels 10 erstrecken, kann ein Luftzutritt zum Mantel 10 an dessen unterem Ende durch eine Anzahl Öffnungen, wie beispielsweise bei 34 dargestellt, vorgesehen werden, oder es kann das untere Ende des Luftrohres 10 mit Zinken ausgebildet werden, so dass Raum zwischen diesem und dem Boden 14 vorhanden ist, oder es kann gegebenenfalls der Boden 14 gewellt oder in anderer Weise mit Einstufungen versehen werden, so dass Luftkanäle zwischen dem unteren Ende des Mantels 10 und dem Boden 14 entstehen.
Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Topf mit der zylindrischen Wand und einem gelochten Boden mit dem Brenner vereinigt ist, dass die Topf- und Brenneranordnung an der Rinne als einzige Einheit angebaut werden kann. Bei dieser Ausführungsform weist die übliche Brenneranordnung, die durch zwei Stangen 16 zusammengehalten wird, wie in Fig. 1 gezeigt, eine zylindrische Wand 35 auf, die ebenfalls auf den Querstangen 16 angeordnet ist, welche entsprechend verlängert sind. Die zylindrische Wand 35 ist, wie bei 36 gezeigt, so nach innen gebogen, dass sie gegen das untere Ende des äusseren Lochmantels 3 anliegt, so dass die Luft nur durch den Ringraum 15 zwischen der zylindrischen Wand 35 und dem äusseren unterbrechungsfreien Gehäuse 1 des Brenners Zutritt erhält.
Zum Raum zwischen den Mänteln 2 und 10 wird Luft durch die Luftrohre 33 zugeführt, wie in Verbindung mit Fig. 8 beschrieben.
Der Innenmantel 10 trägt an seinem unteren Ende einen Flansch 37, mit dem es auch aus einem Stück bestehen kann, welcher das untere Ende des Ringraumes zwischen den Mänteln 2 und 10 abdichtet. Diese Ausführungsform ermöglicht die Abänderung bestehender Brenner lediglich durch das Auswechseln der kürzeren Stange 16 durch längere Stangen und durch die Anordnung der äusseren Wand 35 am Brenner auf den Stangen 16 sowie durch das Anbringen eines unteren Flansches 37 an der Aussenseite des unteren Ende des Mantels 10. Die gesamte Anordnung sitzt auf dem oberen Ende der Rinne 5 in der gleichen Weise wie bei der gewöhnlichen Brenneranordnung.
Zum Innenmantel10 kann Luft durch sein offenes unteres Ende zugeführt werden, das gegebenenfalls eine Leitwand 38 tragen kann, welche aus einem gelochten Element besteht, oder es kann statt dessen, oder zusätzlich Luft auch durch Luftrohre 33 zugeführt werden, die sich von ausserhalb des Mantels 1 in das Innere des Mantels 10 erstrecken. Auch in diesem Falle sind die ganze Rinne 5 und die Zuführungsrohre zu dieser gegen die im Brenner erzeugte starke Wärme geschützt und der ausserhalb des Brenners umlaufenden Luft ausgesetzt.
Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform, die ebenfalls zur Umwandlung bestehender Brennereinheiten geeignet ist. In diesem Falle kann der Topf aus gesonderten Bauteilen hergestellt werden, die zusammengefügt und auf der Rinne angeordnet werden. Die Wand 35 wird am Brenner in der in Verbindung mit Fig. 9 beschriebenen Weise angebaut. In diesem Falle ist die Wand 35 jedoch in ihrem unteren Ende nicht nach innen gebogen, sondern besteht nur aus einer zylindrischen Wandung. Auf die Rinne 5 ist eine ringförmige Platte 39 aufgesetzt, die einen äusseren senkrechten Flansch 40 aufweist.
Beim Zusammenbau wird die Platte 39, welche mit Mitteln, beispielsweise nach unten gebogenen Teilen, für den Eingriff in die Rinne 5 vorgesehen ist, zuerst auf letztere aufgesetzt, worauf der Brenner so aufgesetzt wird, dass die Wand 35 an ihrem unteren Ende innerhalb des senkrechten Flansches 40 sitzt. Gegebenenfalls können die Wand 35 und der Flansch 40 zur Bildung eines einteiligen Bauelementes miteinander vernietet oder verschweisst werden. Die Mitte der Rinne 5 kann durch eine Platte 41 abgedichtet werden, welche beispielsweise die innere Lippe der Rinne übergreift und entweder eine kreisförmige unterbrechungsfreie Platte ist, die die Mitte der Rinne völlig abschliesst, oder eine ringförmige Platte, in deren Mitte der Mantel 10 sitzt.
Der Mantel 10 kann sich gegebenenfalls bis unter die Brennstoffrinne 5 erstrecken, wie gezeigt, um Luft an seinem unteren Ende für eine nach oben gerichtete Luftbewegung zu sammeln. Wie gezeigt, kann der Mantel 10 mit einem Winkel geschnitten sein, damit die Luft veranlasst wird, in ihn einzutreten und nach oben zu strömen. Ferner kann das untere Ende mit Leitflächen versehen und gegebenenfalls verengt sein, um die vom unteren Ende eintretende Luftmenge zu regeln. Weitere Luft oder falls die Platte 41 die ganze Mitte der Rinne 5 abdichtet, wird durch Luftrohre 33 eingeleitet, wie in Verbindung mit Fig. 8 beschrieben.
Obwohl in den meisten Fällen die Brenneranordnung und die diese umgebende zylindrische Wand 13 des Topfes oder Gefässes zur Brenneranordnung konzentrisch ist, kann der Querschnitt des Gefässes oder Topfes jede beliebige gewünschte Form haben und es können Mittel zur Verstellung der Höhe der zylindrischen Wand mit Bezug auf den Brenner vorgesehen sein, wobei der Betrag des Abstandes zwischen der zylindrischen Wand des Topfes und dem Aussengehäuse des Brenners und ihre Höhe durch die Grösse des Brenners, die Verbrennungsgeschwindigkeit und durch die voraussichtliche Stärke des nach unten gerichteten Zuges sowie durch den geringstmöglichen Zug im Brenner bestimmt wird.