Einsatz zu Schalenbrenner Die Erfindung betrifft einen Einsatz für Schalen brenner, wie sie vorzugsweise für Einzelraumheizung zur Anwendung gelangen.
Schalenbrenner herkömmlicher Ausführung neigen zu mehr oder weniger starker Russbldung, welche nach einer gewissen Zeit zu einem starken Leistungsabfall führt und die Funktion des Brenners in Frage stellt.
Zur Vermeidung dieser, auch den Wirkungsgrad wesentlich herabsetzenden Russbildung schlägt die Er findung einen Einsatz, insbesondere zur Verbesserung der Verbrennung vor, der gekennzeichnet ist durch einen mindestens einzügigen kaminartigen Aufbau, dessen Zentrumsbereich durch ein mit Perforationen versehe- nes Flammenkamin gebildet ist,
dessen untenliegendes freies Eintrittsende durch Distanzierelemente von einem Ölniveau im Schalenbrenner auf Abstand gehalten ist und dessen obenliegendes Ende einen Querschnitt von mindestens gleicher Grösse wie das untenliegende Ein trittsende aufweist.
Der Einsatz ist vorzugsweise so aufgebaut, dass min destens ein zusätzlicher, konzentrisch über dem Flam menkamin im Abstand angeordneter Kaminzug durch mindestens ein mit Perforationen versehenes Mantel element gebildet ist.
Eine Anzahl möglicher Ausführungsformen des er findungsgemässen Einsatzes gehen aus der Zeichnung beispielsweise hervor, in der Fig. 1 einen Einsatz mit einem Flammenkamin kreisförmigen Querschnittes und einem konzentrisch dazu angeordneten Mantelelement im Längsschnitt zeigt, die Fig. 2 und 3 Aufbauvarianten unterschiedlich ge formter Flammenkamine und über diesen liegende Mantelelemente (exklusive Befestigungsteile) im Längs schnitt darstellen,
Fig. 4 im. Längsschnitt ein mit radialen Rippen versehenes Flammenkamin, Fig. 5 im Längsschnitt einen mit zwei Mantel elementen versehenen Einsatz und Fig. 6 im Querschnitt ein mit Längsrippen ver- sehenes Flammenkamin zeigt.
Die Darstellung in Fig. 1 zeigt einen, aus einem Flammenkamin 1 und einem Mantelelement 2 bestehen den erfindungsgemässen Einsatz zu einem Schalen brenner 5. Beide Aufbauteile sind durch Stege 3, die auch als Auflage und Distanzierelemente des Einsatzes gegenüber der Oberfläche eines Heizölsumpfes 8 über der Bodenpartie 4 des Schalenbrenners dienen.
Das Flammenkamin 1 und das Mantelelement 2 weisen Perforationen 1a bzw. 2a auf, welche über den Oberflächen der genannten Teile im wesentlichen gleich mässig verteilt sind und einen grossen Teil derselben beanspruchen.
Der durch ein Einlaufrohr 6 zugeführte flüssige Brennstoff 8, vorzugsweise Heizöl, verdampft betriebs mässig in der Schalenzone 7 über der Bodenpartie 4. Der nun gasförmige Brennstoff steigt, wie durch die strichliert gezeichneten Linien angedeutet, nach oben und entzündet sich, sobald durch Zufuhr einer genügend grossen Menge von Sauerstoff, ein brennbares Gas gemisch vorhanden ist.
Ein Schalenbrenner funktioniert an sich auch ohne den in Fig. 1 gezeigten, aus den Hauptteilen 1 und 2 bestehenden Einsatz. Infolge der starken, vom Brenn ansatz nach aussen fortschreitenden Abkühlung der Flamme ,russt diese jedoch stark, d. h. es wird nur ein Teil des im Brennstoff enthaltenen brennbaren Bestandteils verbrannt. Der schon durch diesen Um stand schlechte Heizwirkungsgrad wird durch die Isolier- wirkung des im Ofen und im Kamin abgelagerten Russes weiter verschlechtert.
Ein einigermassen be friedigender Betrieb ist daher nur möglich, wenn die Heizanlage durch häufiges Russen sauber gehalten wird.
Der Einsatz wird bei der Inbetriebnahme, des Bren ners vorerst nach dem Entzünden des sich im Schalen abschnitt 7 befindenden Brennstoffes 8 von unten her erwärmt.
Gleichzeitig erwärmt sich auch der durch -ein (nicht gezeigtes) Regelorgan auf einem im wesentlichen gleichbleibenden Niveau gehaltene Brennstoff, wodurch die Oberflächenzone des Brennstoffsumpfes in zuneh- mendem Masse verdampft.
Weil der freie Zutritt von Luftsauerstoff durch eine ringförmige Blende 9 in den Schalenabschnitt 7 erschwert ist, verbrennt der ver dampfte Brennstoff nach einiger Zeit ausschliesslich im oberen Bereich des Brenners, der durch den mit Perforationen 10 versehenen Brennermantel 11 be grenzt ist, während das durch das Rohr 6 weiter zu laufende Heizöl von oben her erwärmt wird und ver dampft.
Die Verbrennung erfolgt erfahrungsgemäss in der Form einzelner Stichflammen, die ohne Regelmässigkeit abwechselnd von einzelnen, den Zutritt von Luftsauer stoff gestattender Perforationen 10 ausgehen und in Richtung auf die Achse des Flammenkamins 1 ver laufen.
Der sichtbare Ansatzpunkt der Stichflamme liegt zwischen dem Brennermantel 11 und der nächstlie genden Umfangszone des Einsatzes, d. h. des Mantel elementes 2 in Fig. 1. Die im Grundrissbereich des Flammenkamins 1 und des Mantelelementes 2 auf steigenden Brennstoffdämpfe verbrennen in den be treffenden Zonen.
Dabei werden die über den Blenden 9 liegenden Abschnitte der Aufbauteile 1, 2 des Einsatzes auf Rotgluht gebracht. Im Innern des Flammenkamins 1 entsteht ein durch die heissen Verbrennungsgase be dingter erhöhter Zug, der seinerseits einen ständigen gesteigerten Zustrom sauerstoffhaltiger Luft durch die Perforationen 10 hervorruft und dadurch eine prak tisch vollständige Verbrennung des verdampften Brenn stoffes bewirkt.
Die Ausführung des Einsatzes ist keineswegs auf die in Fig. 1 gezeigte Form beschränkt. Wenn auch aus Herstellungsgründen eine zylindrische Form so wohl beim Flammenkamin wie auch bei den Mantel elementen vorteilhaft sein dürfte, so sind beispielsweise auch eckige, unrunde oder auch nach Fig.6 ge staltete Querschnittskonfigurationen denkbar, wobei letztere vorwiegend bei Einsätzen verwendet werden dürfte,
wo dieser nur ein Flammenkamin umfasst und leres zwecks Vergrösserung seiner Oberfläche Längsfaltungen 61 aufweist, im übrigen aber in gleicher Weise wie beschrieben, mit Perforationen 62 ver sehen ist.
Dem entsprechend zeigen die Fig. 2 und 3 Auf baukombinationen für einen Einsatz. Die Verbindungs- und/oder Tragelemente sind in diesen Figuren weg gelassen, doch können sie im Prinzip gleich wie in Fig. 1 oder in anderer Weise gestaltet sein. In Fig. 2 ist ein auf seiner ganzen Länge gleiche Querschnitts form und/oder Querschnittsfläche aufweisendes Flam menkamin 21 mit Perforationen 22 von
einem Mantel element 23 mit Perforationen 24 umgeben, dessen Querschnittsfläche sich von unten nach oben vergrössert.
Fig. 3 stellt eine Ausführung dar, in der das Flam menkamin 31 eine sich von unten nach oben erwei ternde Querschnittsfläche aufweist, während das das Kamin umgebende Mantelelement 33 eine auf seiner ganzen Länge gleichbleibende Querschnittsform und oder Querschnittsfläche besitzt. Beide Aufbauteile weisen, wie bereits früher beschrieben, bezügliche Perforationen 32 bzw. 34 auf.
Weil der Zweck der in den Fig. 1-3 gezeigten Mantelelemente 2, 23 und 33 hauptsächlich in einer Vergrösserung der wirksamen Oberfläche des Ein- satzes besteht, führt auch ein nach Fig. 4 mit ra dialen Rippen 42 versehenes Flammenkamin 41 den gewünschten Effekt herbei.
Sowohl das Flammenkamin 41 wie die scheibenförmigen Rippen 42 weisen Per forationen 43 bzw. 44 auf, die, wie in den früher beschriebenen Beispielen, ebenfalls einen wesentli chen Teil der bezüglichen Gesamtoberflächen aus machen. Die wirksame Oberfläche des Einsatzes kann, wie in Fig. 5 gezeigt, entsprechend der Brennerlei stung auch durch weitere, in radialer Richtung gegen über dem nächst innen liegenden Mantelelement im Abstand angeordnete Elemente gesteigert werden.
Fig. 6 zeigt, wie bereits erwähnt, eine Möglichkeit der Oberflächenvergrösserung an seinem Flammenkamin 60 durch Anformen von längslaufenden, radial nach aussen gerichteten Falten 61, die in gleicher Weise wie die übrigen Zonen des Kamins 60 mit Perforationen versehen sind.
Use for shell burners The invention relates to an insert for shell burners, as they are preferably used for individual room heating.
Bowl burners of the conventional design tend to produce more or less soot build-up, which after a certain time leads to a sharp drop in performance and calls into question the function of the burner.
To avoid this soot formation, which also significantly reduces the efficiency, the invention proposes an insert, in particular to improve the combustion, which is characterized by an at least one-chamber chimney-like structure, the center area of which is formed by a flame chimney provided with perforations,
the lower free entry end of which is kept at a distance from an oil level in the shell burner by spacer elements and the upper end of which has a cross section of at least the same size as the lower one entering end.
The insert is preferably constructed in such a way that at least one additional, concentrically spaced chimney flue above the flame chimney is formed by at least one jacket element provided with perforations.
A number of possible embodiments of the use according to the invention can be seen from the drawing, for example, in Fig. 1 shows an insert with a flame chimney of circular cross-section and a concentrically arranged jacket element in longitudinal section, Fig. 2 and 3 design variants different ge shaped flame chimneys and over show these lying jacket elements (excluding fastening parts) in a longitudinal section,
Fig. 4 in. Longitudinal section of a flame chimney provided with radial ribs, FIG. 5 shows in longitudinal section an insert provided with two jacket elements, and FIG. 6 shows in cross section a flame chimney provided with longitudinal ribs.
The illustration in Fig. 1 shows a, from a flame chimney 1 and a jacket element 2 consist of the inventive insert to a bowl burner 5. Both structural parts are through webs 3, which also serve as support and spacer elements of the insert against the surface of a heating oil sump 8 above the Serve bottom section 4 of the bowl burner.
The flame chimney 1 and the jacket element 2 have perforations 1a and 2a, which are distributed essentially uniformly over the surfaces of the parts mentioned and take up a large part of the same.
The liquid fuel 8, preferably heating oil, supplied through an inlet pipe 6, evaporates during operation in the shell zone 7 above the bottom section 4. The now gaseous fuel rises, as indicated by the dashed lines, upwards and ignites as soon as sufficient large amount of oxygen, a combustible gas mixture is present.
A bowl burner per se also functions without the insert consisting of the main parts 1 and 2 shown in FIG. However, as a result of the strong cooling of the flame, which progresses outwards from the burning point, it is sooty, i. H. only part of the combustible component contained in the fuel is burned. The heating efficiency, which is already poor due to this fact, is further worsened by the insulating effect of the soot deposited in the stove and in the chimney.
A reasonably satisfactory operation is therefore only possible if the heating system is kept clean by frequent Russians.
The use is initially heated from below when the burner is started up after the ignition of the fuel 8 located in the shell section 7.
At the same time, the fuel, which is kept at an essentially constant level by a control element (not shown), is also heated, as a result of which the surface zone of the fuel sump evaporates to an increasing extent.
Because the free access of atmospheric oxygen is made more difficult by an annular diaphragm 9 in the shell section 7, the evaporated fuel burns after some time exclusively in the upper area of the burner, which is bordered by the perforations 10 burner jacket 11 be, while the Tube 6 continues to be heated fuel oil from above and evaporates ver.
Experience has shown that the combustion takes place in the form of individual flash flames which alternate without regularity from individual perforations 10 permitting the access of air oxygen and running ver in the direction of the axis of the flame chimney 1.
The visible starting point of the jet flame is between the burner jacket 11 and the nearest peripheral zone of the insert, d. H. of the jacket element 2 in Fig. 1. The in the plan area of the flame chimney 1 and the jacket element 2 burn on rising fuel vapors in the relevant zones.
The sections of the structural parts 1, 2 of the insert lying above the panels 9 are brought to red glow. Inside the flame chimney 1 is created by the hot combustion gases be conditional increased train, which in turn causes a constant increased flow of oxygen-containing air through the perforations 10 and thereby causes a practically complete combustion of the evaporated fuel.
The design of the insert is in no way restricted to the form shown in FIG. Even if, for manufacturing reasons, a cylindrical shape is likely to be advantageous for the flame chimney as well as for the jacket elements, angular, non-circular or cross-sectional configurations designed according to Fig. 6 are also conceivable, the latter being mainly used for applications,
where this only includes a flame chimney and leres has longitudinal folds 61 for the purpose of enlarging its surface, but otherwise in the same way as described, is seen with perforations 62 ver.
Accordingly, FIGS. 2 and 3 show construction combinations for use. The connecting and / or supporting elements have been omitted in these figures, but they can in principle be designed in the same way as in FIG. 1 or in a different manner. In Fig. 2 is a same cross-sectional shape and / or cross-sectional area having Flam menkamin 21 with perforations 22 of
a jacket element 23 surrounded with perforations 24, the cross-sectional area increases from bottom to top.
Fig. 3 shows an embodiment in which the Flam menkamin 31 has a from bottom to top widening cross-sectional area, while the jacket element 33 surrounding the fireplace has a constant cross-sectional shape and or cross-sectional area over its entire length. As already described earlier, both structural parts have related perforations 32 and 34, respectively.
Because the purpose of the jacket elements 2, 23 and 33 shown in FIGS. 1-3 is mainly to enlarge the effective surface of the insert, a flame chimney 41 provided with radial ribs 42 according to FIG. 4 also brings about the desired effect .
Both the flame chimney 41 and the disk-shaped ribs 42 have perforations 43 and 44, which, as in the examples described earlier, also make up a wesentli part of the related total surfaces. The effective surface of the insert can, as shown in Fig. 5, according to the Brennerlei stung also be increased by further, spaced elements in the radial direction with respect to the closest inner casing element.
As already mentioned, FIG. 6 shows a possibility of increasing the surface area of its flame chimney 60 by forming longitudinal, radially outwardly directed folds 61, which are provided with perforations in the same way as the other zones of the chimney 60.