Die vorliegende Erfindung betrifft einen Brenner umfassend mindestens ein Flächenelement und mindestens ein Führungselement, wobei das mindestens eine Flächenelement mindestens eine Austrittsöffnung für ein Brennstoff-Luft-Gemisch aufweist. Ferner Betrifft die Erfindung eine Brennereinheit, eine Erwärmungseinheit und ein Heizgerät.The present invention relates to a burner comprising at least one surface element and at least one guide element, wherein the at least one surface element has at least one outlet opening for a fuel-air mixture. Furthermore, the invention relates to a burner unit, a heating unit and a heater.
Stand der TechnikState of the art
Die Patentschrift DE 197 13 407 B4 offenbart einen Brennkörper mit Kühllamellen an welchen sich entzündende Flammen geführt werden können.The patent DE 197 13 407 B4 discloses a burner body with cooling fins on which flames can be ignited.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der vorliegende Brenner, umfassend mindestens ein Flächenelement und mindestens ein Führungselement, wobei das mindestens eine Flächenelement mindestens eine Austrittsöffnung für ein Brennstoff-Luft-Gemisch aufweist, hat demgegenüber den Vorteil, dass das mindestens eine Führungselement unmittelbar an der mindestens einen Austrittsöffnung ausgebildet ist. So kann die Flammenbildung des Brenners unmittelbar an der mindesten einen Austrittsöffnung in vorteilhafter Weise beeinflusst werden, wodurch die Effizienz des Brenners in vorteilhafter Weise gesteigert werden kann.The present burner, comprising at least one surface element and at least one guide element, wherein the at least one surface element has at least one outlet opening for a fuel-air mixture, has the advantage that the at least one guide element is formed directly on the at least one outlet opening. Thus, the flame formation of the burner can be influenced directly at the at least one outlet opening in an advantageous manner, whereby the efficiency of the burner can be increased in an advantageous manner.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Brenners möglich. So kann das mindestens eine Führungselement zumindest im Wesentlichen abstehend zu dem mindestens einen Flächenelement ausgebildet sein. Dadurch kann die Flammenbildung unmittelbar an einer Oberfläche des mindestens einen Flächenelements gezielt beeinflusst werden.The features listed in the dependent claims advantageous refinements of the burner according to the invention are possible. Thus, the at least one guide element may be formed at least substantially projecting from the at least one surface element. As a result, the formation of flames can be directly influenced directly on a surface of the at least one surface element.
In bevorzugter Weise wird das mindestens eine Führungselement stoffschlüssig mit dem mindestens einen Flächenelement verbunden. So kann eine feste und langlebige Verbindung zwischen dem mindestens einen Führungselement und dem mindestens einen Flächenelement realisiert werden.Preferably, the at least one guide element is integrally connected to the at least one surface element. Thus, a solid and durable connection between the at least one guide element and the at least one surface element can be realized.
In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist das mindestens eine Führungselement zumindest teilweise aus dem mindestens einen Flächenelement, insbesondere an einer Stelle der mindestens einen Austrittsöffnung, heraus gebogen. Dadurch kann das mindestens eine Führungselement technisch einfach und kostengünstig an einer beliebigen Stelle des mindestens einen Flächenelements realisiert werden.In an advantageous embodiment, the at least one guide element is at least partially bent out of the at least one surface element, in particular at one point of the at least one outlet opening. As a result, the at least one guide element can be realized in a technically simple and cost-effective manner at any point of the at least one surface element.
Ist das mindestens eine Führungselement so ausgebildet, dass eine Strömung eines Brennstoff-Luft-Gemischs abgelenkt wird, kann eine Strömung eines Brennstoff-Luft-Gemisches, bzw. eine Flamme, welche aus einer Austrittsöffnung austritt, gezielt in eine gewünschte Richtung gelenkt werden.If the at least one guide element is designed such that a flow of a fuel-air mixture is deflected, a flow of a fuel-air mixture, or a flame which emerges from an outlet opening, can be directed in a desired direction in a targeted manner.
Wenn das mindestens eine Führungselement mit zumindest einer die mindestens eine Austrittsöffnung aufweisenden Oberfläche des mindestens einen Flächenelements zumindest im Wesentlichen einen Öffnungswinkel bildet, kann die Ablenkung einer Flamme, welche aus einer Austrittsöffnung austritt, besonders effizient erfolgen.If the at least one guide element with at least one surface of the at least one surface element having at least one outlet opening at least substantially forms an opening angle, the deflection of a flame emerging from an outlet opening can be effected particularly efficiently.
Wenn das Führungselement mit zumindest einer die mindestens eine Austrittsöffnung aufweisenden Oberfläche des mindestens einen Flächenelements einen Öffnungswinkel zwischen 30° und 60° bildet, kann eine Strömung eines Brennstoff-Luft-Gemisches effektiv in eine Vorzugsrichtung merklich abgelenkt werden.If the guide element with at least one surface of the at least one surface element having the at least one outlet opening forms an opening angle between 30 ° and 60 °, a flow of a fuel-air mixture can be deflected appreciably effectively in a preferred direction.
Bevorzugt ist es, wenn das Führungselement mit zumindest einer die mindestens eine Austrittsöffnung aufweisenden Oberfläche des mindestens einen Flächenelements einen Öffnungswinkel von 45° bildet. So kann eine Ablenkung einer Strömung eines Brennstoff-Luft-Gemisches in eine Vorzugsrichtung besonders wirkungsvoll erfolgen.It is preferred if the guide element forms an opening angle of 45 ° with at least one surface of the at least one surface element having the at least one outlet opening. Thus, a deflection of a flow of a fuel-air mixture in a preferred direction can be carried out particularly effectively.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist mindestens ein weiteres Führungselement ausgebildet. Dadurch ist es möglich die Effizienz des Brenners zusätzlich zu steigern.In an advantageous embodiment, at least one further guide element is formed. This makes it possible to increase the efficiency of the burner in addition.
Vorteilhaft ist es, wenn das mindestens eine weitere Führungselement unmittelbar an mindestens einer weiteren Austrittsöffnung ausgebildet ist. So kann eine weitere Flamme, welche sich an der mindestens einen weiteren Austrittsöffnung ausbildet, zur Steigerung der Effizienz des Brenners zusätzlich in eine gewünschte Richtung gelenkt werden.It is advantageous if the at least one further guide element is formed directly on at least one further outlet opening. Thus, a further flame, which is formed at the at least one further outlet opening, additionally be directed in a desired direction to increase the efficiency of the burner.
Besonders Vorteilhaft ist es, wenn das mindestens eine weitere Führungselement zumindest im Wesentlichen gegenüberliegend zu dem mindestens einen Führungselement ausgebildet ist Dadurch wird eine Interaktion zwischen Flammen ermöglicht, welche aus unterschiedlichen Austrittsöffnungen austreten.It is particularly advantageous if the at least one further guide element is formed at least substantially opposite to the at least one guide element. This enables an interaction between flames which emerge from different outlet openings.
Von Vorteil ist es, wenn mindestens zwei Strömungen eines Brennstoff-Luft-Gemisches zumindest im Wesentlichen gegeneinander gelenkt werden. So kann eine Interaktion zwischen den zwei Flammen besonders effizient herbeigeführt werden.It is advantageous if at least two flows of a fuel-air mixture are at least substantially directed against each other. Thus, an interaction between the two flames can be brought about particularly efficiently.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Vielzahl an Austrittsöffnungen und/oder eine Vielzahl an Führungselementen ausgebildet ist. Dadurch kann eine Vielzahl von Flammen über einen gesamten Brennbereich interagieren. Auf diese Weise lässt sich der Modulationsbereich des Brenners besonders effizient erweitern und die Höhe der Brennerflamme verringern.It is particularly advantageous if a plurality of outlet openings and / or a plurality of guide elements is formed. This allows a variety of flames over an entire Combine focal area. In this way, the modulation range of the burner can be particularly efficient expand and reduce the height of the burner flame.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch eine Brennereinheit umfassend mindestens zwei erfindungsgemäße Brenner. Dadurch kann die Brennleistung erhöht werden.Moreover, the invention also relates to a burner unit comprising at least two burners according to the invention. This can increase the burning power.
Weiter betrifft die Erfindung auch eine Erwärmungseinheit umfassend mindestens einen Wärmeübertrager und mindestens eine erfindungsgemäße Brennereinheit und/oder mindestens einen erfindungsgemäßen Brenner. Besonders durch die Kombination des mindestens einen Wärmeübertragers mit mindestens einer erfindungsgemäßen Brennereinheit und/oder mindestens einem erfindungsgemäßen Brenner lässt sich die erfindungsgemäße Erwärmungseinheit, vor allem im Hinblick auf eine Verringerung der Höhe der Brennerflamme, kompakt ausgestalten.Furthermore, the invention also relates to a heating unit comprising at least one heat exchanger and at least one burner unit according to the invention and / or at least one burner according to the invention. Particularly by combining the at least one heat exchanger with at least one burner unit according to the invention and / or at least one burner according to the invention, the heating unit according to the invention, especially with regard to reducing the height of the burner flame, can be made compact.
Ferner betrifft die Erfindung auch ein Heizgerät umfassend mindestens einen erfindungsgemäßen Brenner oder mindestens eine erfindungsgemäße Erwärmungseinheit. Besonders durch die erweiterte Modulationsfähigkeit mindestens eines erfindungsgemäßen Brenners und die Kompaktheit mindestens einer erfindungsgemäßen Erwärmungseinheit wird die Effizienz des erfindungsgemäßen Heizgeräts nachhaltig gesteigert.Furthermore, the invention also relates to a heater comprising at least one burner according to the invention or at least one heating unit according to the invention. Particularly due to the extended modulation capability of at least one burner according to the invention and the compactness of at least one heating unit according to the invention, the efficiency of the heating device according to the invention is sustainably increased.
Zeichnungendrawings
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenIn the drawings, embodiments of the invention are shown schematically and explained in more detail in the following description. Show it
1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Brenners; 1 a schematic representation of an embodiment of a burner according to the invention;
2 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines Flächenelements; 2 a schematic representation of a side view of an embodiment of a surface element;
3 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Flächenelements; 3 a schematic representation of a side view of another embodiment of a surface element;
4 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Flächenelements; 4 a schematic representation of a side view of another embodiment of a surface element;
5 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Brennereinheit; 5 a schematic representation of an embodiment of a burner unit according to the invention;
6 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Erwärmungseinheit; 6 a schematic representation of an embodiment of a heating unit according to the invention;
7 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Heizgeräts. 7 a schematic representation of an embodiment of a heater according to the invention.
Beschreibungdescription
In 1 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Brenners 10 gezeigt, welcher ein Flächenelement 12 und Führungselemente 14 umfasst, wobei das Flächenelement 12 Austrittsöffnungen 16 für ein Brennstoff-Luft-Gemisch aufweist. Der erfindungsgemäße Brenner 10 Zeichnet sich dadurch aus, dass die Führungselemente 14 unmittelbar an den Austrittsöffnungen 16 ausgebildet sind. So kann die Flammenbildung des Brenners 10 unmittelbar an den Austrittsöffnungen vorteilhaft beeinflusst werden.In 1 is a schematic representation of an embodiment of a burner according to the invention 10 shown, which is a surface element 12 and guide elements 14 includes, wherein the surface element 12 outlet openings 16 for a fuel-air mixture. The burner according to the invention 10 Characterized by the fact that the guide elements 14 directly at the outlet openings 16 are formed. So can the flame formation of the burner 10 be influenced directly at the outlet openings advantageous.
Der Brenner 10 ist so ausgebildet, dass über eine Düse 18 Gas in einen Strömungskanal 20 eingeströmt wird. Der Strömungskanal 20 ist wiederum so ausgebildet, dass über einen Venturi-Effekt Primärluft 22 angesaugt wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Primärluft 22 durch Pfeile mit dem Bezugszeichen 22 veranschaulicht. So bildet sich bei der Einströmung ein Brennstoff-Luft-Gemisch, bzw. ein Gas-Luft-Gemisch, welches anschließend in einen Umlenkkanal 24 gelangt. In dem Umlenkkanal 24 wird das Gas-Luft-Gemisch durch Wirbelbildungen stärker vermischt und zu den Austrittsöffnungen 16 geleitet.The burner 10 is designed so that through a nozzle 18 Gas in a flow channel 20 is flowed. The flow channel 20 is in turn designed so that via a Venturi effect primary air 22 is sucked. In the illustrated embodiment, the primary air 22 by arrows with the reference numeral 22 illustrated. Thus, during the inflow, a fuel-air mixture, or a gas-air mixture, which subsequently into a deflection channel 24 arrives. In the deflection channel 24 the gas-air mixture is more mixed by vortex formations and to the outlet openings 16 directed.
An den Austrittsöffnungen 16 sind unmittelbar Führungselemente 14 ausgebildet. Die Führungselemente 14 sind zumindest im Wesentlichen abstehend zu dem Flächenelement 12 ausgebildet. Dadurch kann der Strömungsweg des Gas-Luft-Gemisches unmittelbar an den Austrittsöffnungen beeinflusst werden, wodurch schließlich auch die Flammenbildung des Brenners beeinflusst wird.At the outlet openings 16 are direct guiding elements 14 educated. The guide elements 14 are at least substantially projecting from the surface element 12 educated. As a result, the flow path of the gas-air mixture can be influenced directly at the outlet openings, which ultimately also the flame formation of the burner is affected.
Die Führungselemente 14 sind stoffschlüssig mit dem Flächenelement 12 verbunden, wodurch eine feste und langlebige Verbindung realisiert ist.The guide elements 14 are cohesive with the surface element 12 connected, whereby a solid and durable connection is realized.
Wie im Ausführungsbeispiel in 1 gezeigt, sind die Führungselemente 14 aus Flächenelement 12, an den Austrittsöffnungen 16, heraus gebogen. So können die Führungselemente 14 mit einer stoffschlüssigen Verbindung zu dem mindestens einen Flächenelement 12 technisch einfach realisiert werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wurden die Führungselemente 14 mittels eines kostengünstigen Biege-Stanz-Verfahrens aus dem Flächenelement 12 heraus gebogen.As in the embodiment in 1 shown are the guide elements 14 from surface element 12 , at the outlet openings 16 , bent out. So can the guide elements 14 with a material connection to the at least one surface element 12 technically easy to be realized. In the embodiment shown, the guide elements 14 by means of a cost-effective bending-punching process from the surface element 12 bent out.
Die gezeigten Führungselemente 14 weisen im Wesentlichen eine längliche und rechteckige Form auf. Dabei werden sie jeweils an einer langen Rechteckseite und an zwei kurzen Rechteckseiten gestanzt, während sie an einer verbleibenden, nicht gestanzten, langen Rechteckseite heraus gebogen wurden. The guide elements shown 14 have a substantially elongated and rectangular shape. They are each punched on one long rectangle side and on two short rectangle sides, while they have been bent out on a remaining, not punched, long rectangle side.
Alternativ ist es aber auch denkbar, dass die Führungselemente 14 eine andere Ausgestaltung aufweisen. Dabei können die Führungselemente 14 durch ein entsprechendes, an die Ausgestaltung der Führungselemente 14 angepasstes Biege-Stanz-Verfahren realisiert werden.Alternatively, it is also conceivable that the guide elements 14 have another embodiment. In this case, the guide elements 14 by a corresponding, to the embodiment of the guide elements 14 adapted bending-punching process can be realized.
Bei dem Flächenelement 12 handelt es sich im gezeigten Ausführungsbespiel um eine längliche Brennerplatte aus Metall, welche die Brennoberfläche 26 des Brenners 10 bildet. Die Führungselemente 14 sind aus demselben Material wie das Flächenelement 12.At the surface element 12 In the exemplary embodiment shown, this is an elongated burner plate made of metal, which is the firing surface 26 of the burner 10 forms. The guide elements 14 are made of the same material as the surface element 12 ,
Alternativ ist es aber auch denkbar, dass das Flächenelement 12 und die Führungselemente 14 aus unterschiedlichen Materialen realisiert sind.Alternatively, it is also conceivable that the surface element 12 and the guide elements 14 made of different materials.
Die Führungselemente 12 sind in Längsrichtung des Flächenelements 12 quer angeordnet. Sie sind in Längsrichtung des Flächenelements 12 in regelmäßigen Abständen voneinander ausgebildet. The guide elements 12 are in the longitudinal direction of the surface element 12 arranged transversely. They are in the longitudinal direction of the surface element 12 formed at regular intervals from each other.
Alternativ ist es aber auch denkbar, dass die Führungselemente 12 entsprechend einer anderen Anordnung ausgebildet sind. So könnten sie beispielsweise in Längsrichtung des Flächenelements längs ausgerichtet sein. Des Weiteren könnten sie beispielsweise in mehreren Reihen in Längsrichtung des Flächenelements 12 sowohl quer als auch längs ausgebildet sein.Alternatively, it is also conceivable that the guide elements 12 are formed according to another arrangement. For example, they could be longitudinally aligned in the longitudinal direction of the surface element. Furthermore, they could, for example, in several rows in the longitudinal direction of the surface element 12 be formed both transversely and longitudinally.
Das aus einer Austrittsöffnung 16 austretende Gas-Luft-Gemisch wird an der Brenneroberfläche 26 entzündet, bzw. verbrannt, wobei die Verbrennung durch die Zufuhr von Sekundärluft 23 unterstützt wird. Die zugeführte Sekundärluft 23 wird in der Umgebung des Brenners zur Brennoberfläche 26 geführt und ist in 1 schematisch durch Pfeile mit dem Bezugszeichen 23 dargestellt.That from an outlet opening 16 escaping gas-air mixture is at the burner surface 26 ignited, or burned, the combustion by the supply of secondary air 23 is supported. The supplied secondary air 23 becomes the burning surface in the vicinity of the burner 26 led and is in 1 schematically by arrows with the reference numeral 23 shown.
Entsprechend bildet sich ausgehend von einer jeden Austrittsöffnung 16 jeweils eine Flamme aus. Dementsprechend kann eine aus einer Austrittsöffnung 16 austretender Gas-Luft-Strömung auch als eine Flamme aufgefasst werden. Mehrere sich ausgehend von den Austrittsöffnungen 16 bildenden Flammen bilden schließlich im gesamten eine Brennerflamme.Accordingly forms starting from each outlet opening 16 each one flame out. Accordingly, one of an outlet opening 16 emerging gas-air flow can also be construed as a flame. Several starting from the outlet openings 16 forming flames eventually form a burner flame throughout.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist es aber auch denkbar, dass sich das Gas-Luft-Gemisch noch vor Austritt aus den Austrittsöffnungen 16 entzündet. Entsprechend ist es auch denkbar, dass an den Austrittsöffnungen 16 schon entzündete Flammen austreten.In an alternative embodiment, it is also conceivable that the gas-air mixture before leaving the outlet openings 16 inflamed. Accordingly, it is also conceivable that at the outlet openings 16 already ignited flames emerge.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist nun ein jedes Führungselement 14 so ausgebildet, dass eine Strömung des Brennstoff-Luft-Gemischs, im gezeigten Fall eines aus einer Austrittsöffnung austretende Strömung des Gas-Luft-Gemisches, bzw. eine sich ausgehend von der Austrittsöffnung ausbildende Flamme, abgelenkt wird. So kann eine Flamme ausgehend von der Brenneroberfläche 26 gezielt in eine Vorzugsrichtung gelenkt werden.In the embodiment shown is now each guide element 14 designed such that a flow of the fuel-air mixture, in the case shown, a flow emerging from an outlet opening of the gas-air mixture, or a flame forming on the basis of the outlet opening, is deflected. So can a flame starting from the burner surface 26 be directed specifically in a preferred direction.
In 2 ist eine schematische Darstellung einer Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines Flächenelements 12 gezeigt. Die Führungselemente 16 bilden mit zumindest einer die mindestens eine Austrittsöffnung 16 aufweisenden Oberfläche 29, im gezeigten Ausführungsbeispiel der Brennoberfläche 26, des Flächenelements 12 zumindest im Wesentlichen einen Öffnungswinkel, insbesondere zwischen 30° und 60°, im gezeigten Ausführungsbeispiel von 45°. Dadurch wird eine aus einer Austrittsöffnung 16 austretende Strömung des Gas-Luft-Gemisches effizient in eine Vorzugsrichtung 27, im gezeigten Fall entsprechend dem Öffnungswinkel von 45°, abgelenkt. Die Vorzugsrichtung 27 einer entsprechenden Strömung des Gas-Luft-Gemisches, bzw. einer sich ausgehend von einer Austrittsöffnung 16 ausbildenden Flamme, ist in 2 durch jeweils einen Pfeil mit einem Bezugszeichen 27 dargestellt.In 2 is a schematic representation of a side view of an embodiment of a surface element 12 shown. The guide elements 16 form with at least one of the at least one outlet opening 16 having surface 29 , In the illustrated embodiment, the burning surface 26 , the surface element 12 at least substantially an opening angle, in particular between 30 ° and 60 °, in the illustrated embodiment of 45 °. As a result, one from an outlet opening 16 emerging flow of the gas-air mixture efficiently in a preferred direction 27 , in the case shown deflected according to the opening angle of 45 °. The preferred direction 27 a corresponding flow of the gas-air mixture, or a starting from an outlet opening 16 training flame, is in 2 by an arrow with a reference numeral 27 shown.
Die betrachtete Oberfläche ist die Oberfläche 29, an der das jeweilige Führungselement 14 heraus gebogen wurde. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Flächenelement 12 als ebene Platte ausgebildet. Die Führungselemente 14 wurden aus dem Flächenelement 12 bzw. der ebenen Platte heraus gebogen. So wird die Brennoberfläche 26 als Oberfläche 29 für jedes Führungselement 14 betrachtet. Somit handelt es sich bei dem Öffnungswinkel um jeweils den Winkel, der in Längsrichtung des Flächenelements 12 durch die jeweiligen Führungselemente 16 und das Flächenelement 12 eingeschlossen wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das auch der Winkel, um den ein jeweiliges Führungselement 14 aus dem Flächenelement 12 heraus gebogen wurde.The considered surface is the surface 29 at which the respective guide element 14 was bent out. In the embodiment shown, the surface element 12 designed as a flat plate. The guide elements 14 were from the surface element 12 or the flat plate bent out. This is how the burning surface becomes 26 as a surface 29 for each guide element 14 considered. Thus, the opening angle is in each case the angle which is in the longitudinal direction of the surface element 12 through the respective guide elements 16 and the surface element 12 is included. In the embodiment shown, this is also the angle to which a respective guide element 14 from the surface element 12 was bent out.
Darüber hinaus ist in 3 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Flächenelements 12 gezeigt. Das gezeigte Flächenelement 12 ist gebogen bzw. weist eine gekrümmte Brennoberfläche 26 auf. Im Fall einer gekrümmten Brennoberfläche 26 wird jedes einzelne Führungselement 14 an der Stelle betrachtet, an der das jeweilige Führungselement 14 heraus gebogen wurde. So ist im gekrümmten Fall unter der betrachteten Oberfläche die Oberfläche 29 zu verstehen, welche an der Stelle, an der das jeweilige Führungselement 14 heraus gebogen wurde, tangential zur Brennoberfläche 26 verläuft.In addition, in 3 a schematic representation of a side view of another embodiment of a surface element 12 shown. The surface element shown 12 is bent or has a curved burning surface 26 on. In the case of a curved burning surface 26 becomes every single guiding element 14 considered at the point where the respective guide element 14 was bent out. Thus, in the curved case under the considered surface is the surface 29 to understand which at the point where the respective guide element 14 was bent out, tangential to the burning surface 26 runs.
Des Weiteren ist in 4 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Flächenelements 12 gezeigt. So ist es auch möglich, dass an den Austrittsöffnungen 16 jeweils zwei Führungselemente 14 ausgebildet sind, wodurch die Ablenkung eines aus einer Austrittsöffnung 16 austretenden Gas-Luft-Gemisches zusätzlich verbessert wird. Alternativ ist es auch möglich, dass mehr als zwei Führungselemente 14 an einer Austrittsöffnung 16 ausgebildet sind.Furthermore, in 4 a schematic representation of a side view of another embodiment of a surface element 12 shown. So it is also possible that at the outlet openings 16 two guide elements each 14 are formed, whereby the deflection of one of an outlet opening 16 emerging gas-air mixture is additionally improved. Alternatively, it is also possible that more than two guide elements 14 at an exit opening 16 are formed.
Wie in 1 bis 4 gezeigt sind darüber hinaus auch weitere Führungselemente 28, in den gezeigten Ausführungsbeispielen analog zu den genannten Führungselementen 14, ausgebildet.As in 1 to 4 In addition, other guide elements are also shown 28 , in the embodiments shown, analogous to the said guide elements 14 , educated.
Die weiteren Führungselemente 28 sind unmittelbar an weiteren Austrittsöffnung 30 ausgebildet. The other guide elements 28 are directly at another exit opening 30 educated.
Auch hier ist es möglich, dass an einer weiteren Austrittsöffnung 30 eine Vielzahl an weiteren Führungselementen 28 ausgebildet ist.Again, it is possible that at a further outlet opening 30 a variety of other guide elements 28 is trained.
Durch jedes weitere Führungselement 28 wird analog zu einem Führungselement 14 eine aus einer weiteren Austrittsöffnung 30 austretende Strömung des Gas-Luft-Gemischs, bzw. eine sich ausgehend von einer Austrittsöffnung 30 ausbildende Flamme, in eine weitere Vorzugsrichtung 31 abgelenkt, welche in 2 bis 4 durch jeweils einen Pfeil mit einem Bezugszeichen 31 dargestellt ist.Through each additional guide element 28 becomes analogous to a guide element 14 one from another outlet 30 emerging flow of the gas-air mixture, or a starting from an outlet opening 30 forming flame, in another preferred direction 31 distracted, which in 2 to 4 by an arrow with a reference numeral 31 is shown.
In dem in den 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispielen wird eine aus einer weiteren Austrittsöffnung 30 austretende Strömung des Gas-Luft-Gemischs durch die weiteren Führungselemente 28 entsprechend einem Öffnungswinkel von 45° abgelenkt. In the in the 1 to 4 shown embodiments, one from a further outlet opening 30 emerging flow of the gas-air mixture through the other guide elements 28 deflected according to an opening angle of 45 °.
Alternativ ist es aber auch denkbar, dass die weiteren Führungselemente 28 mit zumindest einer Oberfläche 29, im gezeigten Ausführungsbeispiel der Brennoberfläche 26, des Flächenelements 12 zumindest im Wesentlichen einen anderen Öffnungswinkel bilden, als die Führungselemente 16 mit zumindest einer Oberfläche, im gezeigten Ausführungsbeispiel der Brennoberfläche 26, des Flächenelements 12 bilden.Alternatively, it is also conceivable that the other guide elements 28 with at least one surface 29 , In the illustrated embodiment, the burning surface 26 , the surface element 12 at least substantially form a different opening angle, as the guide elements 16 with at least one surface, in the embodiment shown, the burning surface 26 , the surface element 12 form.
Wie in den Ausführungsbeispielen aus 1 bis 4 gezeigt, sind die weiteren Führungselemente 28 zumindest im Wesentlichen gegenüberliegend zu den Führungselementen 14 ausgebildet. Die weiteren Führungselemente 28 sind in der Weise gegenüberliegend angeordnet, dass die entsprechenden Öffnungswinkel zueinander geöffnet sind.As in the embodiments of 1 to 4 shown are the other guide elements 28 at least substantially opposite to the guide elements 14 educated. The other guide elements 28 are arranged opposite one another in such a way that the corresponding opening angles are opened to each other.
Es werden zwei Strömungen des Brennstoff-Luft-Gemisches, bzw. die sich ausgehend von den jeweiligen Austrittsöffnungen 14, 28 ausbildenden Flammen, zumindest im Wesentlichen gegeneinander gelenkt. Dadurch kann eine Interaktion zwischen den zwei Flammen effizient herbeigeführt werden.There are two flows of the fuel-air mixture, or starting from the respective outlet openings 14 . 28 forming flames, at least substantially directed against each other. This can efficiently bring about an interaction between the two flames.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Vielzahl an Austrittsöffnungen 16, 30 und eine Vielzahl an Führungselementen 14, 28 ausgebildet. Dadurch kann eine Vielzahl von Flammen, welche sich ausgehen von den einzelnen Austrittsöffnungen 16, 30 ausbilden und durch die Führungselemente 14, 18 abgelenkt werden, über einen gesamten Brennbereich interagieren. Entsprechend verbessert sich dadurch auch die Verbrennung des Gas-Luft-Gemisches, da durch die entstehenden Flammeninteraktionen auch die Interaktion mit der zugeführten Sekundärluft 23 effizient gesteigert wird. Die Interaktion mit der zugeführten Sekundärluft wird vor allem in den Zwischenräumen zwischen den Flammen gesteigert.In the embodiment shown is a plurality of outlet openings 16 . 30 and a variety of guide elements 14 . 28 educated. As a result, a plurality of flames, which emanate from the individual outlet openings 16 . 30 train and through the guide elements 14 . 18 be distracted, interact over an entire focal area. Accordingly, this also improves the combustion of the gas-air mixture, since the interaction with the secondary air supplied by the resulting flame interactions 23 is increased efficiently. The interaction with the supplied secondary air is increased, especially in the spaces between the flames.
Unter einem Brennbereich des Brenners 10 wird der Bereich verstanden, in dem sich Flammen ausbilden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um den Bereich welcher sich im Wesentlichen über den Oberflächenbereich des mindestens einen Flächenelements 12 erstreckt, in welchem eine oder mehrere Austrittsöffnungen 16, 30 ausgebildet sind.Under a burning area of the burner 10 is the area in which flames develop. In the exemplary embodiment shown, this is the area which extends substantially over the surface area of the at least one planar element 12 extends, in which one or more outlet openings 16 . 30 are formed.
Durch die verbesserte Interaktion mit der Sekundärluft 23 wird der Modulationsbereich des Brenners effizient erweitert. Es kann sowohl bei geringeren als auch bei höheren Strömungen des Gas-Luft-Gemisches eine effiziente Verbrennung erreicht werden. So lässt sich der gezeigte Brenner 10 mit einer minimalen Brennleistung von Pmin = 2 kW und einer maximalen Brennsleistung von Pmax = 40 kW betreiben. Somit handelt es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um einen Modulationsbereich von Pmin/Pmax = 1/20.Due to the improved interaction with the secondary air 23 the modulation range of the burner is efficiently expanded. Efficient combustion can be achieved at both lower and higher flows of the gas-air mixture. This is how the burner shown can be 10 operate with a minimum burning power of P min = 2 kW and a maximum burning power of P max = 40 kW. Thus, in the exemplary embodiment shown, this is a modulation range of P min / P max = 1/20.
Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass die einzelnen Flammen nicht ausschließlich über ihren eigenen Austrittsöffnungen 16, 30 stehen, sondern so abgelenkt werden, dass sie eine oder mehrere Austrittsöffnungen überstreichen. Sie Flammen können somit ihre Verbrennung gegenseitig stabilisieren. Dies ist gerade im unteren und oberen Modulationsbereich von Vorteil, weil zum einen im unteren Modulationsbereich schon bei geringen Strömungen eine homogene Brennerflamme erzeugt werden kann und zum anderen wird auch eine sich im oberen Modulationsbereich abhebende Flamme stabilisiert oder unter Umständen frisch gezündet werden kann. Damit ist auch klar, dass dem Winkelgrad der Ablenkung der einzelnen Flammen eine erhöhte Aufmerksamkeit zukommt. Ist die Ablenkung zu stark, d.h. liegt der Öffnungswinkel zwischen einem Führungselement 14, 16 und dem Flächenelement 12, unter 30°, werden die Turbulenzen im Bereich der Austrittsöffnungen zu stark um eine effiziente Strömung zu Erzeugen. Ist die Ablenkung zu schwach, d.h. liegt der Öffnungswinkel zwischen einem Führungselement 14, 16 und dem Flächenelement 12, über 60°, so ist auch der Effekt der Flammeninteraktion zu schwach.This is achieved in particular by the fact that the individual flames are not exclusively above their own outlet openings 16 . 30 but be deflected so that they cover one or more outlet openings. They flames can thus stabilize their combustion mutually. This is especially in the lower and upper modulation range of advantage, because on the one hand in the lower modulation range even at low currents a homogeneous burner flame can be generated and on the other hand, a contrasting in the upper modulation range flame is stabilized or may be fired fresh. It is therefore clear that the angular degree of the deflection of the individual flames receives increased attention. Is the distraction too strong, ie the opening angle between a guide element 14 . 16 and the surface element 12 , below 30 °, the turbulences in the area of the outlet openings become too strong to generate an efficient flow. If the deflection is too weak, ie is the opening angle between a guide element 14 . 16 and the surface element 12 , above 60 °, the effect of flame interaction is too weak.
2 bis 4 lässt sich entnehmen, dass durch das Ablenken der Strömungen des Gas-Luft-Gemisches mittels der Führungselemente 14, 16, die Höhe F der Brennerflamme im Gesamten verringert wird. Dadurch wird für einen effizienten Betrieb des erfindungsgemäßen Brenners 10 weniger Raum benötigt. 2 to 4 can be seen that by deflecting the flow of the gas-air mixture by means of the guide elements 14 . 16 The height F of the burner flame is reduced in total. This is for efficient operation of the burner according to the invention 10 less space needed.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch eine Brennereinheit 32 umfassend mindestens zwei erfindungsgemäße Brenner 10. In 5 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Brennereinheit 32 dargestellt. Die Brennereinheit 32 weist in dem gezeigten Beispiel fünf Brenner 10 auf, welche nebeneinander angeordnet sind. Durch die Anordnung mehrerer Brenner 10 wird die Brennleistung im Gesamten erhöht.Moreover, the invention also relates to a burner unit 32 comprising at least two burners according to the invention 10 , In 5 is a schematic representation of an embodiment of a burner unit according to the invention 32 shown. The burner unit 32 has in the example shown five burners 10 on, which are arranged side by side. By arranging several burners 10 the burning power is increased in the whole.
Für eine verbesserte Verbrennung wird der Brennereinheit 32 von unten Sekundärluft 32 zugeführt, welche zwischen den Brennern bis zu den jeweiligen Brennoberflächen strömt und dort mit den jeweiligen Brennerflammen interagiert. For improved combustion, the burner unit 32 from below secondary air 32 supplied, which flows between the burners to the respective combustion surfaces and interacts there with the respective burner flames.
In dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel gestaltet sich die Funktionsweise eines jeden Brenners 10 wie durch die vorhergehenden Beschreibung erläutert. In the in 5 As shown embodiment, the operation of each burner designed 10 as explained by the preceding description.
Alternativ ist es aber auch denkbar, dass die Führungselemente 14 eines Brenners 10 so angeordnet sind, dass eine Strömung eines Gas-Luft-Gemisches zumindest im Wesentlichen in Richtung eines benachbarten Brenners 10 abgelenkt wird. So kann auch erreicht werden, dass die Flammen verschiedener Brenner 10 interagieren, wodurch die Effizienz der Brennereinheit 32 zusätzlich gesteigert werden kann.Alternatively, it is also conceivable that the guide elements 14 a burner 10 are arranged so that a flow of a gas-air mixture at least substantially in the direction of an adjacent burner 10 is distracted. It can also be achieved that the flames of different burners 10 interact, reducing the efficiency of the burner unit 32 can be additionally increased.
Des Weiteren betrifft die Erfindung auch eine Erwärmungseinheit 34, welche einen Wärmeübertrager 36 und mindestens eine erfindungsgemäße Brennereinheit 32 nach Anspruch 12 und/oder mindestens einen erfindungsgemäßen Brenner umfasst. Furthermore, the invention also relates to a heating unit 34 , which is a heat exchanger 36 and at least one burner unit according to the invention 32 according to claim 12 and / or at least one burner according to the invention comprises.
In 6 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Erwärmungseinheit 34 gezeigt. Durch die Kombination eines Wärmeübertragers 36 mit einer erfindungsgemäßen Brennereinheit 32, bzw. mit erfindungsgemäßen Brennern 10, welche eine verringerte Höhe F der Brennerflamme aufweisen, ist die erfindungsgemäße Erwärmungseinheit 34 deutlich kompakter ausgestaltet. So kann der Abstand A zwischen dem Wärmeübertrager 36 und der Brennereinheit 32 verringert werden. Dadurch kann der Wärmeübertrager 36 näher an die Brennereinheit 32 angeordnet werden.In 6 is a schematic representation of an embodiment of a heating unit according to the invention 34 shown. By the combination of a heat exchanger 36 with a burner unit according to the invention 32 , or with burners according to the invention 10 which have a reduced height F of the burner flame, is the heating unit according to the invention 34 much more compact. Thus, the distance A between the heat exchanger 36 and the burner unit 32 be reduced. This allows the heat exchanger 36 closer to the burner unit 32 to be ordered.
Der Wärmeübertrager 36 weist einen Zulauf 38 auf, über welchen Kaltwasser dem Wärmeübertrager 36 zugeführt wird. Das zugeführte Kaltwasser wird über eine wendelförmige Leitungskonstruktion 40 durch den Wärmetauscher geführt, wo es mittels des Abgases der Brennereinheit 32 erwärmt wird. Das erwärmte Kaltwasser verlässt schließlich den Wärmeübertrager 36 über einen Ablauf 44.The heat exchanger 36 has an inlet 38 on, over which cold water the heat exchanger 36 is supplied. The supplied cold water is via a helical line construction 40 passed through the heat exchanger, where it by means of the exhaust gas of the burner unit 32 is heated. The heated cold water finally leaves the heat exchanger 36 about a process 44 ,
Das Abgas der Brennereinheit entsteht durch eine Verbrennung eines Gas-Luft-Gemisches in der Brennereinheit 32, bzw. durch eine Verbrennung eines Gas-Luft-Gemisches mittels eines Brenners 10. Das Abgas steigt innerhalb der Erwärmungseinheit 34 auf, so dass es den Wärmeübertrager durch einen Abgaskanal 42 passiert, wobei die in dem Abgas enthaltene Wärme zumindest im Wesentlichen auf das zugeführte Kaltwasser in der wendelförmigen Leitungskonstruktion übertragen wird und somit das zugeführte Kaltwasser erwärmt wird.The exhaust gas of the burner unit is produced by combustion of a gas-air mixture in the burner unit 32 , or by a combustion of a gas-air mixture by means of a burner 10 , The exhaust gas rises within the heating unit 34 on, making it the heat exchanger through an exhaust duct 42 happens, wherein the heat contained in the exhaust gas is at least substantially transferred to the supplied cold water in the helical line construction and thus the supplied cold water is heated.
Durch den neuen Brenner wird eine homogene Verbrennungsluftwolke, die den Wärmetauscher gleichmäßig mit Wärme beaufschlägt, erzeugt. Die Gefahr von zu kalten oder zu heißen Zonen ist erheblich reduziert, sodass auch Siedegeräusche vermieden werden können.The new burner produces a homogeneous combustion air cloud, which heats the heat exchanger evenly. The risk of too cold or too hot zones is significantly reduced, so that also Siedigeräusche can be avoided.
Ferner betrifft die Erfindung auch ein Heizgerät 46 umfassend mindestens einen erfindungsgemäßen Brenner 10 oder mindestens eine erfindungsgemäße Brennereinheit 32 oder mindestens eine erfindungsgemäße Erwärmungseinheit 34. Furthermore, the invention also relates to a heater 46 comprising at least one burner according to the invention 10 or at least one burner unit according to the invention 32 or at least one heating unit according to the invention 34 ,
In 7 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Heizgeräts 46 gezeigt. Das Heizgerät 46 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine erfindungsgemäße Erwärmungseinheit 34 auf, welche wiederum einen Wärmeübertrager 36 und eine erfindungsgemäße Brennereinheit 32, bzw. erfindungsgemäße Brenner 10, umfasst. Besonders durch die erweiterte Modulationsfähigkeit eines erfindungsgemäßen Brenners 10 und durch die Kompaktheit einer erfindungsgemäßen Erwärmungseinheit 34 wird die Effizienz des erfindungsgemäßen Heizgeräts nachhaltig gesteigert.In 7 is a schematic representation of an embodiment of a heater according to the invention 46 shown. The heater 46 has in the illustrated embodiment, a heating unit according to the invention 34 on which in turn a heat exchanger 36 and a burner unit according to the invention 32 , or inventive burner 10 , includes. Especially due to the extended modulation capability of a burner according to the invention 10 and by the compactness of a heating unit according to the invention 34 the efficiency of the heater according to the invention is increased sustainably.
Bei dem in dem Ausführungsbeispiel gezeigten Heizgerät 46 handelt es sich um einen Durchlauferhitzer, welcher durch seine kompakte Ausführung besonders einfach beispielsweise in eine bestehende Einbauküche eingebaut werden kann.In the heater shown in the embodiment 46 it is a Instantaneous water heater, which can be installed very easily, for example, in an existing kitchen due to its compact design.
Das Heizgerät 46 weist einen weiteren Zulauf 48 auf, über welchen Kaltwasser dem Heizgerät 46 zugeführt wird. Der Zulauf 48 ist innerhalb des Heizgerätes 46 so mit dem Zulauf 38 des Wärmeübertragers 36 verbunden, dass zu erwärmendes Kaltwasser dem Wärmeübertrager 36 zugeführt wird.The heater 46 indicates another inflow 48 on, over which cold water the heater 46 is supplied. The feed 48 is inside the heater 46 so with the feed 38 of the heat exchanger 36 connected, that to be heated cold water the heat exchanger 36 is supplied.
Durch die Erwärmungseinheit 34 wird nun das zugeführte Kaltwasser erwärmt. Anschließend wird das erwärmte Kaltwasser über den Ablauf 44 des Wärmeübertragers 36 zu einem Wasserhahn 50 geführt, wo es schließlich durch einen Benutzer verwendet werden kann.By the heating unit 34 Now the supplied cold water is heated. Subsequently, the heated cold water over the drain 44 of the heat exchanger 36 to a tap 50 where it can eventually be used by a user.
Das für eine Erwärmung bzw. Verbrennung benötigte Gas wird über einen Brennstoff-Zulauf 52 dem Heizgerät 46 zugeführt und innerhalb des Heizgeräts 46 bis zur Erwärmungseinheit 34, bzw. zur Brennereinheit 32, geführt.The gas required for heating or combustion is supplied via a fuel inlet 52 the heater 46 supplied and inside the heater 46 until the heating unit 34 , or to the burner unit 32 , guided.
Über eine Bedieneinheit 54, welche mit einer Steuereinheit 56 gekoppelt ist, kann ein Benutzer die bereitzustellende Leistung des Heizgeräts 46 und schließlich der Brennereinheit 32 bzw. des Brenners 10 regulieren. Die Steuereinheit 56 reguliert entsprechend die Gaszufuhr und moduliert damit die Brennleistung eines Brenners 10.Via a control unit 54 , which with a control unit 56 coupled, a user can provide the power to be provided by the heater 46 and finally the burner unit 32 or the burner 10 regulate. The control unit 56 regulates accordingly the gas supply and thus modulates the burning power of a burner 10 ,
Das bei der Verbrennung des Gas-Luft-Gemisches entstehende Abgas wird innerhalb des Heizgerätes 56 bis zu einem Abgasrohr 58 geführt, durch welches das Abgas schließlich aus dem Heizgerät 46 abgeführt wird.The exhaust gas produced during the combustion of the gas-air mixture is inside the heater 56 up to an exhaust pipe 58 passed, through which the exhaust gas finally from the heater 46 is dissipated.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel, welches von den Figuren ausgeht und nicht bildlich dargestellt ist, ist es denkbar, dass ein Brenner 10 lediglich ein Führungselement 14 aufweist. So könnte das eine Führungselement unmittelbar an einer Austrittsöffnung 16 angeordnet sein, die bezogen auf den Brennbereich des Brenners 10 außen liegend ausgebildet ist. Entsprechend könnte eine außen liegende Flamme bezogen auf den Brennbereich des Brenners 10 zumindest im Wesentlichen nach innen gelenkt werden. Unter dem Brennbereich des Brenners 10 kann vorzugsweise der Bereich verstanden werden, in dem sich Flammen ausbilden. Insbesondere handelt es sich dabei um den Oberflächenbereich des mindestens einen Flächenelements in welchem eine oder mehrere Austrittsöffnungen ausgebildet sind.In an alternative embodiment, which starts from the figures and is not illustrated, it is conceivable that a burner 10 only a guide element 14 having. So that could be a guide element directly to an outlet opening 16 be arranged, based on the focal area of the burner 10 is formed lying outside. Accordingly, an outboard flame could be related to the firing range of the burner 10 at least essentially directed inward. Under the burning area of the burner 10 may preferably be understood the area in which form flames. In particular, these are the surface area of the at least one surface element in which one or more outlet openings are formed.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 19713407 B4 [0002] DE19713407 B4 [0002]
