Strahlungsbrenner Die Erfindung bezieht sich auf Strahlungsbrenner, die mit Gas, z. B. Stadtgas oder Propangas, betrieben werden und betrifft insbesondere eine Windschutz- vorrichtung für solche Geräte, durch die der Betrieb der Geräte im Freien ermöglicht wird.
Die bereits bekannten Strahlungsbrenner enthalten im allgemeinen eine Mischkammer, die durch eine so genannte Brennerabschlussplatte abgeschlossen ist. In die Mischkammer tritt das Gas und die Verbrennungs luft durch geeignet angeordnete Zuleitungen ein und strömt durch Kanäle der Brennerabschlusspl'atte hin durch und verbrennt an bzw. in der Nähe der Vorder seite der Brennerabschlussplatte. Dabei ergibt sich eine intensive infrarote bis dunkelrote Strahlung, die zur Strahlungsheizung verwendet wird. Die verbrannten Abgase werden von der Vorderseite der Brenner abschlussplatte abgezogen und fortgeleitet.
Auf Grund der vorstehenden Schilderung wird verständlich, dass die Strahlungsbrenner wenigstens zwei Öffnungen haben müssen, durch die Verbren nungsluft eintreten und Abgase austreten können. Ausserdem muss Vorsorge getroffen sein, dass die Wärmestrahlung, die von den Brennerabschlussplatten ausgeht, ungehindert an die zu beheizenden Objekte gelangen kann.
Die bisher bekannten Strahlungsbrenner sind da her mit einem Luftansaugstutzen und mit einem Ab gasstutzen ausgerüstet. Der Luftansaugstutzen ist an der Mischkammer hinter der Brennerabschlussplatte angeordnet, der Abgasstutzen vor der Brennerab- schlussplatte, und zwar meist in einem reflektorartigen Gehäuse. Das reflektorartige Gehäuse ist unten offen, so dass die Wärmestrahlung ungehindert an das zu beheizende Objekt gelangen kann.
Beim Betrieb derartiger Strahlungsbrenner im Freien, insbesondere bei leichtem Luftzug oder Wind, brennen die Strahlungsbrenner sehr unregelmässig und verlöschen, besonders bei böenartigem Wind, oftmals ganz. Die Ursache für diese Nachteile ist darin zu sehen, dass die räumlich voneinander entfernt liegenden und in verschiedene Richtungen weisenden Öffnungen des Strahlungsbrenners die z.
B. durch eine Windbö auf den Strahlungsbrenner wirkende Winddruck schwankung ungleichmässig in den Strahlungsbrenner hinein- bzw. an die Brennerabschlussplatte heranlei- ten, so d'ass sich im Strahlungsbrenner - insbesondere zwischen der Mischkammer und der Vorderseite der Brennerabschlussplatte - Druckdifferenzen ergeben.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu überwinden. Gemäss der Erfindung sind von den Or ganen, über die der Strahlungsbrenner mit der Aussen luft in Verbindung steht, wenigstens zwei so ausgebil det, dass sie sich nach der gleichen Richtung öffnen, damit von aussen auf den Strahlungsbrenner wirkende Winddruckschwankungen in gleichem Sinne in jedes dieser Organe hineinwirken.
Die Organe bzw. Öffnungen, über die der Strah lungsbrenner mit der Aussenluft verbunden ist, sind z. B. der Luftansaugstutzen, der Abgasstutzen, die Öffnung zum Austritt der Wärmestrahlung usw. Die Organe, durch die der Strahlungsbrenner mit der Aussenluft verbunden ist und die nach der gleichen Richtung öffnen, können ihre Öffnungen so nahe wie möglich beieinander haben. Sie können ausserdem auch so angeordnet sein, dass sie in das gleiche Vo lumenelement der Aussenluft münden.
Ausserdem können, um unerwünschte Druckdiffe- renzen im Innern des Brenners zu vermeiden, wenig stens einem Teil der öffnungen, über welche der Brenner mit der Aussenluft Verbindung hat, strö mungsbehindernde Einrichtungen zugeordnet sein, die aus drosselnden, wirbelerzeugenden, sogerzeugenden oder absperrenden Einrichtungen bestehen können. Hierzu können Einrichtungen verwendet werden, wie sie an sich aus der Strömungstechnik bekannt sind.
Die Erfindung ist nachfolgend an Hand von zwei beispielsweisen, in den Fig. 1 und 2 dargestellten Aus führungen des erfindungsgemässen Strahlungsbrenners näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt :einen Strahlungsbrenner mit Wind schutzeinrichtung gemäss der Erfindung im Quer schnitt.
Fig. 2 zeigt einen Strahlungsbrenner mit einer ge genüber der Ausführung nach Fig. 1 abgewandelten Windschuizeinrichtung.
In Fig. 1 ist mit 1 die Mischkammer bezeichnet, die unten durch die Brennerabschlussplatte 2 ab geschlossen ist. In die Mischkammer 1 tritt Gas, z. B. Propangas, aus einem nicht gezeichneten Vorrats behälter, über die Zuleitung 3, über die Leitung 4 und den Düsenanschlusskörper 5 ein.
Die Verbrennungsluft tritt hinter dem Düsenan- schlusskörper 5 durch den Injektorstutzen 6 gleichfalls in die Mischkammer 1 ein, vermischt sich dort mit dem Gas und bildet ein brennbares Gas-Luft-Gemisch.
Das Gas-Luft-Gemisch tritt aus der Mischkammer 1 infolge des Druckes, unter dem das Gas in der Zu leitung 3 steht, in die Brennerabschlussplatte.2 ein, strömt durch die in der Brennerabschlussplatte 2 be findlichen Kanäle hindurch und verbrennt in oder bei der Brennerabschlussplatte. Die sich vor der Vorder seite der Brennerabschlussplatte ansammelnden Ab gase werden durch den Abgasstutzen 7, der sich in der Seitenwand 8 eines vor der Brennerabschlussplatte 2 befindlichen offenen Kastens 9 befindet, an die Aussenluft abgeleitet.
Zur Verbesserung der Strah lungswirkung, die von der Brennerabschlusspl'atte 2 ausgeht, ist vor dem offenen Kasten 9 noch ein kegel- stumpfartiger oder pyramidenstumpfartiger Reflektor kasten 10 angebracht, der als solcher an seiner Unter seite 11 offen ist. Der Injektorstutzen 6, durch den die Verbrennungsluft in die Mischkammer 1 eintritt, ist durch :eine Leitung 12, die in die Seitenwand 13 des Reflektorkastens 10 mündet, mit dem vom Re flektorkasten 10 eingeschlossenen Luftvolumen ver bunden, so dass Leitung 12 und Kasten 10 in gleicher Richtung gegen die Aussenluft hin öffnen. Ein Wind stross, der z.
B. von unten her gegen den Strahlungs brenner drückt, wirkt in gleichem Sinne sowohl auf die Vorderseite der Brennerabschlussplatte 2 als auch über die Leitung 12, den Mischkammerstutzen 6 und die Mischkammer 1 auf die Rückseite der Brenner abschlussplatte 2, so dass die Verbrennung in der Brennerabschlussplatte 2 nicht durch= einen Druck unterschied zwischen der Vorderseite und der Rück seite der Brennerabschlussplatte 2 gestört werden kann, das heisst, dass der Verbrennungsvorgang von dem Windstoss nicht beeinflusst wird und ohne zu flackern oder zu verlöschen,
trotz des Windstosses, ruhig weiterläuft. Um die Wirkung eines etwa von unten auf den Strahlungsbrenner drückenden Windstosses noch weiter zu mildern, ist die untere Öffnung 11 des Reflektorkastens 10 mit einem Draht netz 14 bespannt, durch das zwar einerseits die Strah lung fast ungehindert hindurchtreten kann, anderseits durchströmende Luft derart gestört, in Turbulenz ver setzt und mit Wirbeln durchsetzt wird, dass ein grosser Teil der Strömungsenergie am Drahtnetz 14 ver braucht wird und keinesfalls ein < ,
direkter Luftstrahl auf die Brennerabschlussplatte 2 auftreffen kann. Ein von unten her auf den Strahlungsbrenner drückender Windstoss kann daher allenfalls eine relativ langsame Druckänderung sowohl auf der Vorderseite als auch auf der Rückseite der Brennerabschlussplatte hervor rufen, wobei sich, wie schon gesagt, keine Druckdif ferenzen ergeben können.
Um zu vermeiden, dass ein Windstoss durch den Abgasstutzen 7 hindurch auf die Vorderseite der Brennerabschlussplatte 2 wirkt und dadurch eine Druckdifferenz zwischen beiden Seiten der Brenner abschlussplatte 2 hervorruft, wird weiter vorgeschla gen, den Abgasstutzen 7 mit einer Scheibe 15 ab zudecken, die wie eine an sich bekannte Scheibe über Stege 16 mit dem Abgasstutzen 7 verbunden, im Ge gensatz zu dieser bekannten Scheibe aber nicht flach, sondern kugelschalenartig gekrümmt ist und mit der konkaven Seite zum Abgasstutzen 7 hinweist.
Dabei ist die gekrümmte Scheibe 15 in bezug auf den Ab gasstutzen 7 so angeordnet, dass die Begrenzungsebene 17 auf der konkaven Seite der gekrümmten Scheibe 15 in der Austrittsebene 18 des Abgasstutzens 7 liegt oder nahe bei derselben. Durch diese Anordnung wird' erreicht, dass jeder Windstoss, der von der Seite her auf den Abgasstutzen 7 wirkt, infolge der düsenarti gen Wirkung der gekrümmten Scheibe 15 im Abgas stutzen 7 einen Sog hervorruft, wodurch erfahrungs gemäss ein unregelmässiges Brennen oder gar Ver löschen der Flamme an der Brennerabschlussplatte 2 nicht hervorgerufen wird, da ein Sog auf der Abzugs seite dem Verbrennungsvorgang strömungstechnisch nicht entgegenwirkt.
In der Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei gleiche Teile wie in der Fig. 1 auch mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Dieses Bei spiel unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 nur dadurch, d'ass der Strahlungsbrenner zu sätzlich dadurch gegen starke Windstösse unempfind lich gemacht ist, indem er in eine Glocke 24 aus Ma schendraht oder aus sogenanntem Streckmetall ein gesetzt ist. Die Glocke 24 hat strömungstechnisch die gleiche Wirkung wie das Drahtgitter 14.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Streckmetall, weil bei diesem die Kanten des Maschengitters schräg an gestellt sind, so dass dieselben wie Leitbleche wir ken.
Streckmetall wird hergestellt, indem man Bleche mit vielen, in einem gewissen Abstand hintereinander- liegenden und in vielen Reihen nebeneinanderliegen- den kleinen Schnitten versieht und dann quer zur Richtung der Schnitte zieht. Die Schnitte in dem Blech sehen etwa so aus, als ob man viele von so genannten gestrichelten Linien nebeneinandergezo- gen hätte, wobei die einzelnen Striche der nebenein- anderliegenden gestrichelten Linien zueinander je weils auf Lücke stehen.
Wenn ein solches Blech quer zur Richtung der gestrichelten Linien gezogen wird, streckt sich das ganze Blech, das heisst es wird länger. Die Schnittkanten der vielen einzelnen Ein schnitte sind dabei auseinand'ergezogen. Zwischen den Schnittkanten bilden sich dabei rhombenartige Öff nungen. Zwischen den hintereinanderliegenden Schnit ten einer gestrichelten Linie bilden sich Knoten aus, so dass das gestreckte Blech wie ein Maschengitter aussieht. Die Gitterkanten werden beim Strecken des Bleches schräggestellt und wirken daher in der oben beschriebenen Anordnung als Leitbleche für die durchströmende Luft.
Wie in der Zeichnung angedeu tet, wird das Streckmetall so verwendet-, dass die durch strömende Luft schräg nach unten auf den Strahlungs brenner zugeleitet wird.
Radiant burners The invention relates to radiant burners that operate with gas, e.g. B. town gas or propane gas are operated and relates in particular to a windbreak device for such devices, which enables the devices to be operated outdoors.
The already known radiant burners generally contain a mixing chamber which is closed off by a so-called burner end plate. The gas and the combustion air enter the mixing chamber through suitably arranged supply lines and flow through channels in the burner end plate and burn on or near the front of the burner end plate. This results in intense infrared to dark red radiation, which is used for radiant heating. The burnt exhaust gases are extracted from the front of the burner end plate and conveyed away.
On the basis of the above description, it is understandable that the radiant burners must have at least two openings through which combustion air can enter and exhaust gases can exit. In addition, precautions must be taken to ensure that the thermal radiation emanating from the burner end plates can reach the objects to be heated unhindered.
The previously known radiant burners are therefore equipped with an air intake port and a gas port from. The air intake connector is arranged on the mixing chamber behind the burner end plate, the exhaust gas connector in front of the burner end plate, mostly in a reflector-like housing. The reflector-like housing is open at the bottom, so that the thermal radiation can reach the object to be heated unhindered.
When such radiant burners are operated in the open air, in particular when there is a slight draft or wind, the radiant burners burn very irregularly and often go out completely, especially in gusty winds. The cause of these disadvantages can be seen in the fact that the spaced apart and pointing in different directions openings of the radiant burner the z.
B. by a gust of wind acting on the radiation burner fluctuations unevenly in the radiation burner or lead to the burner end plate, so d'ass in the radiation burner - especially between the mixing chamber and the front of the burner end plate - result in pressure differences.
The object of the invention is to overcome these disadvantages. According to the invention, at least two of the organs through which the radiant burner is connected to the outside air are designed so that they open in the same direction, so that wind pressure fluctuations acting on the radiant burner from outside in the same sense in each of these Organs have an impact.
The organs or openings through which the radiation burner is connected to the outside air, are z. B. the air intake, the exhaust, the opening for the exit of the thermal radiation, etc. The organs through which the radiant burner is connected to the outside air and which open in the same direction, can have their openings as close together as possible. They can also be arranged so that they open into the same volume element of the outside air.
In addition, in order to avoid undesired pressure differences inside the burner, at least some of the openings through which the burner is connected to the outside air can be assigned flow-restricting devices, which can consist of throttling, vortex-generating, suction-generating or blocking devices . For this, devices can be used as they are known per se from fluid engineering.
The invention is described in more detail below with reference to two exemplary embodiments of the radiant burner according to the invention shown in FIGS. 1 and 2.
Fig. 1 shows: a radiant burner with wind protection device according to the invention in cross section.
Fig. 2 shows a radiant burner with a GE compared to the embodiment of FIG. 1 modified windshield device.
In Fig. 1, 1 denotes the mixing chamber, which is closed by the burner end plate 2 from below. In the mixing chamber 1 gas occurs, for. B. propane gas, from a storage container, not shown, via the supply line 3, via the line 4 and the nozzle connector body 5 a.
The combustion air also enters the mixing chamber 1 behind the nozzle connection body 5 through the injector nozzle 6, mixes there with the gas and forms a combustible gas-air mixture.
The gas-air mixture emerges from the mixing chamber 1 as a result of the pressure under which the gas is in the line 3 into the burner end plate.2, flows through the channels sensitive to the burner end plate 2 and burns in or near the Torch end plate. The gases accumulating in front of the front side of the burner end plate are discharged to the outside air through the exhaust gas nozzle 7, which is located in the side wall 8 of an open box 9 located in front of the burner end plate 2.
To improve the radiation effect emanating from the burner end plate 2, a truncated cone-like or truncated pyramid-like reflector box 10 is attached in front of the open box 9, which is open as such on its underside 11. The injector nozzle 6, through which the combustion air enters the mixing chamber 1, is connected by: a line 12 which opens into the side wall 13 of the reflector box 10 with the air volume enclosed by the reflector box 10, so that line 12 and box 10 in open towards the outside air in the same direction. A wind rushes that z.
B. pushes from below against the radiant burner, acts in the same sense both on the front of the burner end plate 2 and via line 12, the mixing chamber connector 6 and the mixing chamber 1 on the back of the burner end plate 2, so that the combustion in the Burner end plate 2 cannot be disturbed by = a pressure difference between the front and the rear of the burner end plate 2, i.e. the combustion process is not influenced by the gust of wind and without flickering or going out,
despite the gust of wind, calmly continues. In order to further mitigate the effect of a gust of wind pressing on the radiant burner from below, the lower opening 11 of the reflector box 10 is covered with a wire mesh 14 through which, on the one hand, the radiation can pass almost unhindered, on the other hand, the air flowing through is so disturbed, is set in turbulence and interspersed with eddies that a large part of the flow energy is consumed on the wire mesh 14 and by no means a <,
direct air jet can strike the burner end plate 2. A gust of wind pressing on the radiant burner from below can therefore at most cause a relatively slow change in pressure both on the front and on the back of the burner end plate, whereby, as already mentioned, no pressure differences can result.
In order to avoid a gust of wind acting through the exhaust gas connector 7 on the front of the burner end plate 2 and thereby causing a pressure difference between the two sides of the burner end plate 2, it is further proposed to cover the exhaust gas nozzle 7 with a disk 15, which like a disc known per se connected via webs 16 to the exhaust gas nozzle 7, but in contrast to this known disc, it is not flat, but curved in the manner of a spherical shell and the concave side points towards the exhaust gas nozzle 7.
The curved disk 15 is arranged with respect to the exhaust gas nozzle 7 so that the delimitation plane 17 is on the concave side of the curved disk 15 in the exit plane 18 of the exhaust gas nozzle 7 or close to it. This arrangement ensures that every gust of wind that acts from the side on the exhaust gas nozzle 7 causes a suction due to the nozzle-like effect of the curved disc 15 in the exhaust gas nozzle 7, which experience shows that an irregular burning or even erasing of the Flame on the burner end plate 2 is not caused, since suction on the exhaust side does not counteract the combustion process in terms of flow.
A second exemplary embodiment is shown in FIG. 2, the same parts as in FIG. 1 also being provided with the same reference numerals. This case differs from the embodiment of Fig. 1 only in that d'ass the radiant burner is additionally made insensitive to strong gusts of wind by being set in a bell 24 made of mesh wire or so-called expanded metal. The bell 24 has the same fluidic effect as the wire mesh 14.
The use of expanded metal is particularly advantageous because in this case the edges of the mesh are placed at an angle so that the same as baffles we ken.
Expanded metal is produced by making sheets with many small cuts, one behind the other at a certain distance and in many rows next to one another, and then pulling them across the direction of the cuts. The cuts in the sheet look as if many of so-called dashed lines had been drawn next to one another, with the individual lines of the dashed lines lying next to one another always spaced apart.
If such a sheet is pulled across the direction of the dashed lines, the whole sheet will stretch, i.e. it will become longer. The cut edges of the many individual incisions are pulled apart. Rhombus-like openings are formed between the cut edges. Knots are formed between the consecutive cuts of a dashed line so that the stretched sheet metal looks like a mesh. The grid edges are tilted when the sheet is stretched and therefore act in the arrangement described above as guide plates for the air flowing through.
As indicated in the drawing, the expanded metal is used in such a way that the air flowing through it is directed downwards at an angle to the radiant burner.