DE10112669C2

DE10112669C2 - Burner for a fuel mixture of air and gas

Info

Publication number: DE10112669C2
Application number: DE2001112669
Authority: DE
Inventors: Manfred Schwesing; Volker Porzer; Helmut Lemke
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-03-16
Filing date: 2001-03-16
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2021-03-17
Also published as: DE50112999D1; EP1241408A1; EP1241408B1; DE10112669A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Brenner für ein Brennstoffgemisch aus Luft und Gas nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a burner for a fuel mixture of air and gas the preamble of claim 1.

State of the art

Aus der AT 403 092 B ist ein Brenner für ein Brennstoffgemisch aus Luft und Gas bekannt, bei dem das Brennstoffgemisch mittels einer Armatur einem in einer Brennkammer angeordneten Brennerelement zugeführt wird. Die bei der Verbrennung entstehenden Abgase werden über einen Wärmeübertrager geführt, in einem Abgassammler gesammelt und über ein Gebläse in eine Abgasführung geleitet. Im Abgassammler ist dem Gebläse vorgeschaltet ein Labyrinth mit Leitblechen angeordnet. Der Ausgang des Labyrinths mündet dabei in den radialen Eingang des Gebläses. An den ebenfalls radialen Ausgang des Gebläses ist die Abgasführung angeschlossen.AT 403 092 B is a burner for a fuel mixture of air and gas known in which the fuel mixture by means of a fitting one in a Combustion chamber arranged burner element is supplied. The one when burning Exhaust gases are passed through a heat exchanger, in one Exhaust manifold collected and fed into an exhaust duct via a blower. in the Exhaust collector is arranged upstream of the blower, a labyrinth with baffles. The exit of the labyrinth opens into the radial inlet of the blower. To the The exhaust duct is also connected to the radial outlet of the fan.

Aus der EP 942 240 A1 ist ein Heizkessel bekannt, bei dem zur Führung der Heizgase in der Abgaskammer unterhalb des Auslasses für das Abgas eine Verteilvorrichtung in Form von ringförmigen Leitblechen angeordnet ist. Die Leitbleche stehen hierbei jedoch nicht in einem Zusammenhang mit einem Einlass eines Gebläses.From EP 942 240 A1 a boiler is known in which the heating gases are guided in the exhaust chamber below the outlet for the exhaust gas a distribution device in the form is arranged by annular baffles. However, the baffles are not there in connection with an inlet of a blower.

In der AT 386 457 B wird eine Abgas- und Zuluftführung für einen Brenner beschrieben, die über ein zur Strömungsrichtung des Abgases geneigt angeordnetes Gebläse verfügt, wobei vor dem Einlass in den axialen Eingang des Gebläses das Abgas durch eine entsprechende Strömungsführung eine Umlenkung erfährt. Eine Labyrinth zur Strömungsführung ist dabei nicht vorgeschaltet. AT 386 457 B describes an exhaust gas and supply air duct for a burner, which has a fan arranged at an angle to the flow direction of the exhaust gas, wherein before the inlet into the axial inlet of the fan, the exhaust gas through a corresponding flow guidance experiences a deflection. A labyrinth for Flow guidance is not upstream.

Bei dem Wassererhitzer der Druckschrift DE 35 20 131 C2 ist ein Abgassammler einem ersten Wärmetauscher nachgeschaltet, wobei der Abgassammler mittels eines Trennbleches in einen Abgassammelschacht und einen Ansaugschacht für ein Gebläse unterteilt ist. Mittels des Gebläses wird das Abgas von dem Ansaugschacht über einen zweiten Wärmetauscher und dem Abgassammelschacht in das Abgasrohr geführt. Dem zweiten Wärmetauscher sind ebenfalls eine Eingangskammer und eine Ausgangskammer für das durchströmende Abgas zugeordnet. Ein Leitblech dient dazu, das Abgas den Lamellen des zweiten Wärmetauschers zuzuführen.In the water heater of document DE 35 20 131 C2, an exhaust manifold is one downstream of the first heat exchanger, the exhaust manifold by means of a Partitions in an exhaust manifold and an intake shaft for a blower is divided. By means of the blower, the exhaust gas from the intake shaft via a second heat exchanger and the exhaust manifold into the exhaust pipe. the second heat exchangers are also an input chamber and an output chamber assigned for the exhaust gas flowing through. A baffle serves the exhaust gas Feed fins of the second heat exchanger.

Schließlich geht aus DE 31 21 220 C2 ein Wassererhitzer mit einem im Abgasstrang angeordneten Gebläse hervor, in das das Abgas ohne strömungsführende Hilfsmittel axial einströmt und radial ausströmt.Finally, DE 31 21 220 C2 describes a water heater with one in the exhaust line arranged blower into which the exhaust gas flows axially without aids flows in and flows out radially.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Brenner, dem das Brennstoffgemisch mittels einer Armatur zugeführt wird und bei dem die Abgase mittels eines Gebläses abgeführt werden, eine kompakte Ausführung der Abgasführung zu schaffen, die eine Flammenstabilität gewährleistet und gleichzeitig eine Art Zugunterbrechung bewirkt.The invention is based, with a burner, the task Fuel mixture is supplied by means of a valve and in which the exhaust gases by means of of a blower, a compact design of the exhaust gas duct create that ensures flame stability and at the same time a kind Interruption of train causes.

Advantages of the invention

Diese Aufgabe der Erfindung wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object of the invention is achieved with the characterizing features of the claim 1 solved.

Mit der Anordnung des Labyrinths im Bezug zu dem Gebläse wird eine kompakte Ausführung sowie eine Entkopplung zwischen dem nachgeordneten Gebläse und dem Wärmeübertrager und damit der Flamme vor dem Wärmeübertrager erreicht. Das Flammenbild wird trotz Abführung des Abgases mittels des Gebläses gleichmäßiger, was mit einer Verbesserung der Emissionswerte verbunden ist. Das Gebläse sorgt für eine eindeutige Abführung des Abgases und kann mit dem Gebläse angepasst und ausreichend effektiv eingestellt werden. Das Labyrinth mit den Leiterblechen wirkt dabei zur Wärmeübertragung und Flamme hin als Zugunterbrechung und als gezielte Führung des Abgases zum Gebläse hin. The arrangement of the labyrinth in relation to the blower makes it compact Execution and a decoupling between the downstream fan and the Heat exchanger and thus the flame reached in front of the heat exchanger. The Flame pattern becomes more uniform, despite the exhaust gas being removed by the fan is associated with an improvement in emission values. The fan ensures one clear discharge of the exhaust gas and can be adjusted with the fan and sufficient be effectively set. The labyrinth with the conductor plates acts as a Heat transfer and flame out as train interruption and as targeted guidance of the Exhaust gas to the blower.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Abgassammler eine Eintrittsöffnung aufweist, die die Austrittsöffnungen des Wärmeübertragers vollständig überdeckt und dass die im Querschnitt verkleinerte Austrittsöffnung des Abgassammlers mit der Eingangsöffnung des Labyrinths gekoppelt ist. Auf diese Weise wird das den Wärmeübertrager verlassende Abgas in seiner Gesamtheit erfasst und gezielt geführt dem Labyrinth zugeführt.According to an advantageous embodiment, it is provided that the exhaust manifold has a Has inlet opening, the outlet openings of the heat exchanger completely covers and that the outlet opening of the exhaust manifold is reduced in cross section is coupled to the entrance opening of the labyrinth. That way it will be the Exhaust gas leaving the heat exchanger is recorded in its entirety and guided in a targeted manner Fed labyrinth.

Das Gebläse kann in der Abgaskammer untergebracht sein, die auch mit der Abgasführung vereinigt sein kann.The blower can be housed in the exhaust chamber, which also with the Exhaust gas routing can be combined.

drawing

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten schematischen Aufbaues eines Brenners mit Labyrinth und Gebläse näher erläutert.The invention is based on a schematic shown in the drawing Structure of a burner with labyrinth and fan explained in more detail.

embodiment

Wie der Zeichnung zu entnehmen ist, sind alle Teile des Brenners in einem Brennergehäuse untergebracht, wobei im unteren Bereich eine Armatur 11 an geordnet ist, über die Zufuhr von Luft und Gas sowie die Mischung beider Medien zum Brennstoffgemisch vorgenommen und geregelt wird. Die Ein- und Ausschaltung des Brenners kann in an sich bekannter Weise erfolgen, wobei auch die dafür notwendigen Bauteile im Gerätegehäuse 10 untergebracht sein können.As can be seen in the drawing, all parts of the burner are accommodated in a burner housing, with a fitting 11 being arranged in the lower region, via which the supply of air and gas and the mixing of both media to the fuel mixture are carried out and regulated. The burner can be switched on and off in a manner known per se, and the components required for this can also be accommodated in the device housing 10 .

Die Armatur 11 führt über die Zuleitung 12 das Brennstoffgemisch einem Bren nerelement 13 zu, wo dieses verbrannt wird. Das heiße Abgas passiert einen Wärmeübertrager 14 und gibt seine Wärmeenergie an die den Wärmeübertrager 14 durchströmende Flüssigkeit ab. Dabei kann der Wärmeübertrager 14 einen oder mehrere getrennte Flüssigkeitskreise aufweisen und in unterschiedlicher Bauweise ausgeführt sein können. The valve 11 leads via the feed line 12, the fuel mixture to a Bren nerelement 13 where it is burned. The hot exhaust gas passes through a heat exchanger 14 and releases its thermal energy to the liquid flowing through the heat exchanger 14 . The heat exchanger 14 can have one or more separate liquid circuits and can be of different designs.

Die den Wärmeübertrager 14 über die Ausgänge 16 verlassenden Abgase 15 werden von einem Agassammler 17 vollständig aufgenommen, da dessen Ein gangsöffnung 18 alle Ausgänge 16 des Wärmeübertragers 14 überdeckt.The exhaust gas 15 leaving the heat exchanger 14 via the outputs 16 are completely absorbed by an gas collector 17 , since its inlet opening 18 covers all the outputs 16 of the heat exchanger 14 .

Der Abgassammler 17 hat eine im Querschnitt reduzierte Austrittsöffnung 19, die gleichzeitig die Eingangsöffnung eines Labyrinths 20 bildet. Im Gehäuse des Labyrinths 20 sind abwechselnd gegeneinander gerichtete horizontale Leitbleche 21 und 22 angebracht, die die zugeleiteten Abgase aus dem Abgassammler 17 geführt an ein Gebläse 30 weiterleiten. Dabei ist darauf zu achten, dass das letzte dem Gebläse 30 zugekehrte Leitblech 22 möglichst vom Gebläse 30 weg weisend im Labyrinth 20 angeordnet ist und so nach Art einer Zugunterbrechung in Richtung zum Wärmeübertrager 14 und dem im Brennraum angeordneten Brennerelement 13 mit der daran anstehenden Flamme wirkt. Mit dem Gebläse 30 kann daher das das Labyrinth 20 verlassende Abgas sicher der Abgasführung 40 zugeführt werden, ohne die Flammenstabilität zu beeinträchtigen. Der Bren ner kann daher trotz gebläsegeförderter Abführung des Abgases mit gleichmä ßigem Flammbild und niedrigen Emissionswerten betrieben werden.The exhaust manifold 17 has an outlet opening 19 with a reduced cross section, which at the same time forms the inlet opening of a labyrinth 20 . In the housing of the labyrinth 20 , horizontal baffles 21 and 22 , which are directed alternately with respect to one another, are attached, which pass the supplied exhaust gases out of the exhaust manifold 17 to a blower 30 . It is important to ensure that the last blower 30 facing guide plate 22 is located facing away in the maze 20 as possible from the blower 30 and acts in the manner of a course interruption in the direction of the heat exchanger 14 and arranged in the combustion chamber burner element 13 with the forthcoming thereto flame , With the blower 30 , the exhaust gas leaving the labyrinth 20 can therefore be safely fed to the exhaust gas guide 40 without impairing the flame stability. The burner can therefore be operated with a uniform flame pattern and low emission values despite fan-assisted removal of the exhaust gas.

Wie das Ausführungsbeispiel zeigt, ist das dem Abgassammler 17 zugekehrte erste Leitblech 21 in Gegenrichtung zum Leitblech 22 im Gehäuse des Laby rinths 20 angebracht und wird mit der Reduzierung des Querschnitts der Aus trittsöffnung 19 des Abgassammlers 17 verwendet.As the embodiment shows, the exhaust manifold 17 facing first baffle 21 is mounted in the opposite direction to the baffle 22 in the housing of the labyrinth 20 and is used with the reduction in the cross section of the outlet opening 19 of the exhaust manifold 17 .

Der Ausgang 23 des Labyrinths 20 wird mit einem axialen Eingang 31 des Ge bläses 30 verbunden und führt das Abgas über einen radialen Ausgang 32 direkt der vertikal weiterführenden Abgasführung 40 zu. Ein Motor 33 übernimmt den Antrieb des Gebläses 30, der über eine zugeordnete Steuerschaltung ein- und ausschaltbar und gegebenenfalls in seiner Förderleistung geregelt werden kann.The outlet 23 of the labyrinth 20 is connected to an axial inlet 31 of the fan 30 and feeds the exhaust gas via a radial outlet 32 directly to the vertically continuing exhaust gas duct 40 . A motor 33 takes over the drive of the blower 30 , which can be switched on and off via an assigned control circuit and, if necessary, its output can be regulated.

Der Abgassammler 17, das Labyrinth 20 und das Gebläse 30 mit dem Motor 33 sind in einem Abschnitt 35 untergebracht, der sich im Gerätegehäuse 10 über dem Wärmeübertrager 14 anschließt. Die Abgasführung 40 steht an der Deck wand des Gerätegehäuses 10 ab und kann in bekannter Weise angeschlossen und weiter geführt werden. In diesem Gerätegehäuse 10 können Brenner 13, Brennkammer, Wärmeübertrager 14, Abgassammler 17, Gebläse 30 und Abgas anschluss enthalten und gegen die Umgebungsluft abgedichtet sein.The exhaust manifold 17 , the labyrinth 20 and the blower 30 with the motor 33 are accommodated in a section 35 which adjoins the device housing 10 above the heat exchanger 14 . The exhaust gas duct 40 is on the deck wall of the device housing 10 and can be connected in a known manner and continued. In this device housing 10 , the burner 13 , combustion chamber, heat exchanger 14 , exhaust manifold 17 , blower 30 and exhaust gas connection can be contained and sealed against the ambient air.

In dem schematischen Aufbau sind nur die für die Erfindung wesentlichen Teile in Einzelheiten beschrieben. Im Übrigen kann der Brenner in bekannter Weise mit Zündeinrichtung, Abgasrückführung und dergleichen versehen und betrieben werden.In the schematic structure are only the parts essential to the invention described in detail. Otherwise, the burner can be used in a known manner Ignition device, exhaust gas recirculation and the like provided and operated become.

Claims

1.Burner for a fuel mixture of air and gas, in which the fuel mixture can be supplied by means of a fitting to a burner element arranged in a combustion chamber, in which the exhaust gases produced during combustion can be discharged via a heat exchanger, an exhaust gas chamber and an exhaust gas duct, and in which the Exhaust gases escaping from the heat exchanger are collected via an exhaust manifold and guided through a labyrinth with baffles to a downstream blower, the baffles being attached to a housing part of the exhaust manifold and the outlet of the blower being coupled to the exhaust gas duct, and the labyrinth being alternately opposed to one another Directional and horizontally aligned baffles is formed so that the exhaust gases enter the labyrinth vertically and leave it horizontally, characterized in that the outlet ( 23 ) of the labyrinth ( 20 ) with an axial inlet ( 31 ) of the fan ( 30 ) and a radial outlet ( 32 ) of the blower ( 30 ) are connected to the exhaust gas guide ( 40 ) and that the last baffle plate ( 22 ) of the labyrinth ( 20 ) facing the blower ( 30 ) is connected to the axial inlet ( 31 ) of the blower ( 30 ) is arranged and points away from the blower ( 30 ) and acts as a type of train interrupter.

2. Burner according to claim 1, characterized in that the exhaust manifold ( 17 ) has an inlet opening ( 18 ) which completely covers the outlet openings ( 16 ) of the heat exchanger ( 14 ) and that the outlet opening ( 19 ) of the exhaust manifold ( 17 ) is coupled to the entrance opening of the labyrinth ( 20 ).

3. Burner according to claim 1, characterized in that the fan ( 30 ) is designed as a suction fan and is accommodated in an exhaust gas chamber or a section ( 35 ) of the device housing ( 10 ).