DE10019890A1 - Brenner mit Flammrohr - Google Patents
Brenner mit FlammrohrInfo
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- F23D11/40—Mixing tubes or chambers; Burner heads
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Abstract
Vorgesehen ist ein Brenner, insbesondere zur Verwendung in Kraftfahrzeugstandheizungen, mit einer Brennstoffzuführung, mit einer Brennkammer sowie einem Flammrohr, wobei das Flammrohr mit Öffnungen in seiner Wandung versehen ist, um die Geräuschbildung des Brenners zu reduzieren.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Brenner, insbesondere zur Verwen
dung in Kraftfahrzeugstandheizungen, wie durch den Oberbegriff des unabhän
gigen Patentanspruches 1 beschrieben.
In einer Vielzahl von Anwendungen, insbesondere im Bereich der Standheizun
gen für Kraftfahrzeuge, aber auch bei Heizgeräten aus anderen Gebieten,
kommen heutzutage Brenner zum Einsatz, die die in fosilen Energieträgern ge
speicherte Energie in Wärmeenergie umwandeln. Die Brenner an sich bestehen
dabei in der Regel aus einer Einrichtung zur Einführung und Aufbereitung des
Brennstoffes, wie z. B. einer Zerstäuberdüse, einer Brennkammer, in die der
derart aufbereitete Brennstoff eingeführt wird sowie einem darauf folgenden
Flammrohr, aus dem die Abgase des Brenners schließlich in geeigneter Weise
abgeführt werden.
Die Verbrennung in dem Brenner erzeugt insbesondere im Bereich des Flamm
rohres erhebliche Arbeitsgeräusche, so daß dem Brenner auf geeignete Weise
Schalldämpfer nachgeordnet werden müssen, insbesondere wenn der Brenner
in Heizgeräten für den Einsatz in Kraftfahrzeugen vorgesehen ist. Schalldämp
fer sind in der Regel aber sehr große Bauteile, was sich nachteilig auf den be
nötigten Bauraum von mit einem derartigen Brenner ausgerüsteten Vorrichtun
gen auswirkt, als auch auf die Komplexität der gesamten Baugruppe.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Brenner mit Flamm
rohr vorzusehen, dessen Geräuschbildung von vornherein reduziert ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen
Patentanspruches 1 gelöst, wobei zweckmäßige Ausführungsformen durch die
Merkmale der Unteransprüche beschrieben sind.
Vorgesehen ist ein Brenner, insbesondere zur Verwendung in Kraftfahrzeug
standheizungen, mit einer Brennstoffzuführung, einer Brennkammer sowie ei
nem Flammrohr, wobei das Flammrohr mit Öffnungen in seiner Wandung ver
sehen ist. Durch die Öffnungen in der Wandung des Flammrohres erreicht man
eine wirkungsvolle Geräuschreduzierung im Brenner bzw. in dem Heizgerät, in
dem der Brenner eingebaut ist. Auf diese Art und Weise können aufwendige
und großvolumige Schalldämpfer, einem Heizgerät nachgeschaltet werden
müßten, unterbleiben. Damit wird die Einbindung einer mit einem Brenner ver
sehenen Baugruppe einfacher und, beispielsweise bei einer Anwendung im
PKW, es verringert sich der Platzbedarf.
Der Brenner nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung kann darüber hinaus
derart ausgebildet sein, daß die Öffnungen im Flammrohr in Form einer Belo
chung vorgesehen sind, wobei diese Belochung des Flammrohres vorzugswei
se einem definierten Muster entspricht.
Die Belochung des Flammrohres kann auch aus unterschiedlich großen Boh
rungen bestehen, wobei die Größe der Bohrungen vorzugsweise so gewählt ist,
daß sich bestimmte Frequenzen der Schwingungen des Flammrohres durch
Interferenzen eliminieren.
Die ideale Verteilung der Bohrungen kann durch Berechnungen oder Versuche
dem jeweiligen speziellen Anwendungsfall angepaßt werden.
Weiter Vorteile und Eigenschaften ergeben sich aus der folgenden Beschrei
bung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, mit Bezug auf die bei
gefügten Zeichnungen; darin zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform eines Brenners nach Maßga
be der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform eines Brenners nach Maßgabe der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 3 eine dritte Ausführungsform eines Brenners nach Maßgabe der vorlie
genden Erfindung.
In der Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform eines Brenners nach Maßgabe der
vorliegenden Erfindung dargestellt.
Zu erkennen ist dabei auf der linken Seite eine Einrichtung zum Einführen des
Brennstoffes in den Brenner, wobei es sich in der in Fig. 1 dargestellten Ausfüh
rungsform um einen Düsenzerstäuber 2 handelt. An diesen Zerstäuber 2 ist auf
der rechten Seite ein Hitzeschild 4 angeflanscht, in den eine Einrichtung zum
Zünden hineinragt. Gegenüber der Zerstäubereinrichtung 2 ist, wie sich der Fi
gur weiterhin entnehmen läßt, darüber hinaus ein Staukörper 8 vorgesehen, der
über Befestigungslaschen 10 an dem Hitzeschild 4 fixiert ist. Auf dem Hitze
schild 4 des Brenners sitzt, wie der Fig. 1 weiterhin zu entnehmen ist, eine
Brennkammer 12, die mit einem Boden 14 versehen ist, in dessen Zentrum sich
eine Öffnung 16 befindet. Auf der rechten Seite der Brennkammer 12 ist dar
über hinaus zu erkennen, daß sich an die Brennkammer 12 ein Flammrohr 18
anschließt, daß ebenfalls einen Boden 20 aufweist, der wiederum entsprechend
der Öffnung 16 mit einer Öffnung 22 versehen ist, die in der dargestellten Aus
führungsform in Anordnung und Abmessung der Öffnung 16 der Brennkammer
12 entspricht.
Schließlich ist der Fig. 1 zu entnehmen, daß die Wandung des Flammrohres 18
mit Öffnungen 24 versehen ist, durch die Schwingungen des Flammrohres 18
und damit eine Geräuschbildung desselben vermindert werden. In der in Fig. 1
dargestellten Ausführungsform sind die Öffnungen in der Form einer stocha
stisch verteilten Belochung vorgesehen, wobei die einzelnen Löcher 24 in Grö
ße, Form und Anordnung unterschiedlich sind.
In der Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform des Brenners nach Maßgabe der
vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei zu Fig. 1 identische Elemente auch
mit identischen Bezugszeichen versehen sind.
Die Ausführungsform der Fig. 2 entspricht im wesentlichen derjenigen der Fig.
1. Sie unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 1 aber dadurch, daß
die Öffnungen 24 in der Wandung des Flammrohres 18 einem definierten Mu
ster entsprechen, wobei in der dargestellten Ausführungform nebeneinander
liegende Reihen von gleich großen Bohrungen 24 in der Wandung des Flamm
rohres 18 vorgesehen sind. Aus Gründen der Einfachheit sind in der Fig. 2 nur
zwei Reihen von Bohrungen 24 dargestellt, wobei es offensichtlich ist, daß die
gesamte Wandung des Flammrohres 18 mit derartigen Reihen von Bohrungen
24 versehen sein kann.
In der Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Brenners nach Maßgabe
der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei wiederum identische Elemente
mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Wie zu erkennen ist, folgen die
Bohrungen 24 in der Wandung des Flammrohres 18 in der in Fig. 3 dargestell
ten Ausführungsform einem geometrischen Muster, wobei in diesem Muster
definiert unterschiedlich große Bohrungen 24 vorgesehen sind. Durch die un
terschiedlich großen Bohrungen 24 nach Maßgabe des Ausführungsbeispieles
in Fig. 3 kann der Rauchgasstrom des in Fig. 3 dargestellten Brenners so auf
geteilt werden, daß sich bestimmte Frequenzen des Flammrohres 18 durch In
terferenzen selbst eliminieren. Die Geräuschbildung des Brenners kann auf die
se Weise erheblich verringert werden.
Durch den erfindungsgemäßen Brenner, dessen Flammrohrwandung mit Öff
nungen in stochastischer oder regelmäßiger Form versehen ist, wird somit auf
überraschend einfach und vorteilhafter Art und Weise eine Geräuschreduzie
rung des Brenners erreicht, wodurch sich eine Nachschaltung, z. B. eines
Schalldämpfers, wie er bei herkömmlichen Brennern die Regel ist, erübrigt.
Die Anordnung z. B. eines Heizgerätes, das mit dem erfindungsgemäßen Bren
ner ausgestattet ist, vereinfacht sich dadurch und nimmt weniger Raum ein.
Abgesehen von den in den Fig. 1 bis 3 separat dargestellten Ausführungsfor
men ist natürlich auch eine Kombination einzelner Elemente der in den Fig. 1
bis 3 dargestellten Ausführungsformen in weiteren Ausführungsformen möglich.
Claims (7)
1. Brenner, insbesondere zur Verwendung in Kraftfahrzeugstandheizungen,
mit einer Brennstoffzuführung (2), einer Brennkammer (12) sowie einem
Flammrohr (18), dadurch gekennzeichnet, daß das Flammrohr (18) mit
Öffnungen (24) in seiner Wandung versehen ist.
2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen
(24) im Flammrohr (18) in Form einer Belochung vorgesehen sind.
3. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Belochung
des Flammrohres (18) einem definierten Muster entspricht.
4. Brenner nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Belochung aus unterschiedlich großen Bohrungen besteht.
5. Brenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der
Bohrungen so gewählt ist, daß sich bestimmte Frequenzen der Schwin
gung des Flammrohres (18) durch Interferenzen selbst eliminieren.
6. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Brennstoffzuführung eine Zerstäuberdüse ist.
7. Brenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäuber
düse eine Venturidüse ist, in die der zu zerstäubende Brennstoff über ei
ne Leitung oder eine Fluiddüse zugeführt wird.
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