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Vorrichtung zum Erzeugen eines umlaufenden Heißgasstromes Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines umlaufenden Heißgasstromes, der die
Abgase eines pulsierenden Brenners enthält und durch diese Abgase angetrieben wird.
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Es ist bekannt, die Abgase einer Feuerung mittels eines Gebläses durch
einen Kreislauf mit einem oder mehreren Heizkörpern zur Feuerstätte zurückzuführen,
um Wärmeverluste auszuschalten und Wärmetauscher zu ersparen. Ferner ist es bekannt,
einem umlaufenden Heißgasstrom Abgase eines pulsierenden Brenners beizumischen und
ein umlaufendes Heizmittel durch einen pulsierenden Brenner zu beheizen und mittels
eines Gebläses zu fördern, das von den Brennerabgasen angetrieben wird. Bei diesen
Anlagen mit umlaufenden Heißgasströmen sind besondere Fördermittel für einen ununterbrochenen
Strom des Heißgases oder eines anderen Heizmittels vorgesehen.
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Gemäß der Erfindung wird bei der Vorrichtung der eingangs genannten
Gattung als pulsierender Brenner ein Schwingbrenner verwendet, der mit Abstand von
einem Mantelrohr umschlossen ist, welches einen Teil einer mit einem Abgasauslaß
versehenen, in an sich bekannter Weise geschlossenen Ringleitung für den Heißgasstrom
derart bildet, daß nicht nur die Strömungsenergie, sondern auch die Schwingungsenergie
der aus dem Schwingrohr in den Mantelraum austretenden Schwingbrennerabgase den
Heißgasstrom in der Ringleitung in Bewegung hält.
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Der Schwingbrenner mündet mit seinem Schwingungsrohr in das Mantelrohr,
und die Strömungsenergie der Abgase überträgt sich dort auf die aus dem Kreislauf
zurücl@kehrenden und vom Schwingbrenner wieder aufgeheizten Heißgase. Bei einer
derartigen unmittelbaren Einwirkung auf die Heißgase #vird nicht nur die gleichgerichtete
Strömung übertragen, sondern die Heißgase werden auch im Takt des Schwingbrenners
schwingen. Man erspart also nicht nur besondere Antriebsmittel, sondern es wird
außerdem der Wärmeübergang verbessert.
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Ein Schwingbrenner besteht im wesentlichen aus einer Brennkammer mit
anschließendem Schwingrohr. Dieses aus Kammer und Schwingrohr bestehende Gebilde
wirkt nach Art eines Helmholtzschen Resonators, so daß die in ihm enthaltenen Gase
mit der Eigenfrequenz schwingen. Innerhalb der Brennkammer werden in Übereinstimmung
mit der Eigenfrequenz Brennstoffgemischverpuffungen erzeugt. Bei der Erfindung wird
nun davon Gebrauch gemacht, daß das aus dem Rohrende des Schwingbrenners schwingend
ausgestoßene Gas zum Transport der vom Schwingbrenner erzeugten Wärme ausgenutzt
wird. Dazu werden der Brenner und das Rohr des Brenners von einem Mantelraum umschlossen,
der zur Ringleitung gehört. Dieser mit Verbrennungsgasen gefüllte Mantelraum führt
die vom Schwingbrenner unter Schwingungen bewegten Gase in einem Kreislauf mit hoher
Geschwindigkeit zu den Stellen, denen die Wärme zugeführt werden soll, und von dort
zurück zum Schwingbrenner. Die derart umlaufenden Gase werden dann an der Oberfläche
des Schwingbrenners erneut erhitzt und mit aus dem Schwingungsrohr ausgestoßenen
Abgasen vermischt. Diese Kreislaufführung der Gase in der Heizvorrichtung kann jeder
Anwendung leicht angepaßt werden.
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Die in sich geschlossene Ringleitung, in der die Gase im Kreis geführt
werden, kann beliebig gestaltet, geführt und verzweigt werden, wobei die Art und
Größe der Oberfläche der Ringleitung in an sich bekannter Weise ihre Wärmeabgabe
nach außen sowie ihre Oberflächentemperatur bestimmen. Die Wärme kann dabei an jeden
beliebigen Wärmeträger, z. B. Luft, Gase, Flüssigkeiten oder feste Stoffe übertragen
werden.
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Während man bei üblichen Heizungsanlagen die Heizquelle meist so gestaltet,
daß an der Oberfläche die gewünschte Arbeitstemperatur auftritt, ist dies beim Schwingbrenner
an sich nicht möglich, weil seine Gestalt durch die akustische Arbeitsfrequenz festgelegt
ist. Bei der Erfindung entfällt jedoch diese Einschränkung. Die von den Heizgasen
bespülte wärmetauschende Oberfläche kann beliebig groß gewählt werden, um auf diese
Weise die erzeugte Wärmemenge so weit zu verteilen, daß eine den besonderen Gegebenheiten
angepaßte Arbeitstemperatur erhalten wird.
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Um unerwünschtes Aufheizen der Wand des Mantelraumes durch den Schwingbrenner
und insbesondere an der Mündung des Schwingrohres zu vermeiden,
wird
an dieser Wand vorteilhaft ein innerer Wärmeschutz vorgesehen, der beispielsweise
aus einem der Wand auf der Innenseite mit Abstand vorgelagerten, an sich bekannten
Schutzrohr bestehen kann.
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Die Wärme wird dabei hauptsächlich nach außen übertragen. Man kann
aber auch die Wärme und Strömungsenergie des Schwingbrenners im Innern der Ringleitung
zum Aufbereiten von Gas oder flüssigen Stoffen benutzen, um z. B. chemische Reaktion
hervorzurufen oder brennbare Gase oder flüssige Brennstoffe für einen Brenner mit
offener Flamme aufzubereiten.
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Die vom Schwingbrenner in die Ringleitung geführten Abgase werden
über einen Abgasauslaß nach außen abgeführt. Mit der Wahl der Anzapfstelle dieses
Abgasauslasses an der Ringleitung hat man es in der Hand, die Abgase mit höherer
oder niedriger Temperatur abzuführen. Wenn die Abgase unmittelbar ins Freie abgeblasen
werden sollen, ist zur Verbesserung des thermischen Wirkungsgrades eine möglichst
niedrige Abgastemperatur vorzuziehen.
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Eine hohe Abgastemperatur wird dagegen erwünscht, wenn das Abgas einer
Heizstelle zugeführt werden soll. In diesem Fall legt man vorzugsweise die Einströmöfnung
des Abgasauslasses dem Gasstrahl, der aus dem Schwingbrenner ausgestoßen wird, so
gegenüber, daß ein Teil der heißen, aus dem Schwingbrenner ausgestoßenen Gase mit
hoher Strömungsenergie in den Abgasauslaß gedrückt werden.
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Wenn in einem Raum, z. B. in einem Wohnraum, einem Fahrgastraum oder
in einem für empfindliche Gegenstände bestimmten Vorratsraum, kein Abgas eintreten
darf, werden in vielen Fällen besondere Sicherungsmaßnahmen verlangt, die bei einer
Beschädigung der Anlage lein Abgas austreten lassen. Zu diesem Zweck wird entweder
im Brennraum und in der Abgasleitung oder in einem umschließenden Raum ein Unterdruck
erzeugt. In dem ersterwähnten Fall genügt in starker _'Kaminzug, während im zweiten
Fall eine besondere Unterdruckduelle erforderlich ist. Die Verwendung eines natürlichen
Zuges, z. B. des Kaminzuges, ist abhängig von den Witterungsverhältnissen, der Windstärke
und der Windrichtung, der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeuges u. dgl.; man hat
hier also stets mit einer starken Unsicherheitsquelle zu rechnen. Ebensowenig befriedigend
ist die Verwendung einer besonderen Unterdruckquelle, die eine zusätzliche Energiequelle
erfordert. Eine solche Energiequelle kann beispielsweise bei Fahrzeugheizungen nur
aus der Lichtmaschine oder der Fahrzeugbatterie gespeist werden, so daß für die
Erzeugung des Unterdrucks nur geringe Energie zur Verfügung steht.
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Die Strömungsenergie, die der Schwingbrenner zur Verfügung stellt.
kann aber dazu verwendet werden, in der gesamten Ringleitung einen genügenden Unterdruck
zu erzeugen, wodurch jede Gefahr etwaigen Austretens von Abgasen aus der Ringleitung
unterbunden wird. Zu diesem Zweck wird man mit der Eintrittsöffnung eines Abgasauslasses
eine Düse injektorartig zusammenwirken lassen. wobei diese Düse wenigstens durch
einen Teil der Abgase des Schwingbrenners beaufschlagt wird. Auf diese Weise werden
die Abgase aus der Ringleitung kräftig abgesaugt, so daß ein Unterdruck entsteht.
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Wenn nun diese Ringleitung an irgendeiner Stelle undicht werden sollte,
so kann nur Luft aus der Umgebung in die Ringleitung strömen, aber niemals können
Abgase aus der Ringleitung austreten. Ein Steuergerät, das bei zu geringem Unterdruck
in der Ringleitung anspricht, kann dann den Schwingbrenner abstellen; dies gilt
auch für den Fall, daß eine undichte Stelle in der Ringleitung zu groß wird.
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Soll ein Teil der den Schwingbrenner mit höchster Strömungsenergie
verlassenden Abgase zum Erzeugen des Unterdrucks ausgenutzt werden, so gestaltet
man die Auffangmündung des dem Schwingungsrohr gegenüberstehenden Abgasauslasses
so strömungsgünstig, daß trotzdem ein guter Gasumlauf in der Ringleitung erhalten
bleibt. Auch ist es in solchen Fällen vorteilhaft, dem Abgasauslaß eine diffusorartige
Erweiterung zu geben, in der ein Teil der kinetischen Energie des Gasstrahles in
Druck umgesetzt wird. Da in einem derart durch Brennerabgas unmittelbar beaufschlagten
Abgasauslaß nur während der Druckphase des Schwingbrenners Gas austritt, ist es
oft vorteilhaft, in diesem Abgasauslaß eine mechanisch oder dynamisch wirkende Rückstromsperre
einzubauen, damit der einmal erzeugte Unterdruck nicht durch Rückströmung mehr oder
weniger aufgehoben wird.
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Eine Absaugung kann man auch erhalten, wenn der Abgasauslaß einen
auf die Schwingbrenner-Eigenfrequenz abgestimmten Resonator bildet.
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Der Abgasauslaß kann derart als Rohr innerhalb der Ringleitung verlegt
werden, so daß die Wärme der Abgase mit guter Wirkung an das umgebende Gas oder
eine wärmeleitende Brücke (wenn sich z. B. das Abgasrohr und die Innenseite der
Ringleitung berühren) abgegeben wird.
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Vorzugsweise können sich Teile der Ringleitung gleichzeitig umschließen.
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Von Vorteil ist ferner, wenn der Schwingbrenner mittels eines Schnellanschlußstückes
lösbar mit der Ringleitung verbunden ist. Mehrere Ringleitungen besitzen dann für
das Schnellanschlußstück des Schwingbrenners besondere Anschlußteile.
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Der Schwingbrenner, der die Wärme und Ströinungsenergie liefert, kann
unbeeinflußt von der Form der Ringleitung immer gleich ausgebildet werden und ist
damit ein Einheitsgerät, das mit dem Schnellanschlußstück an die verschiedenartigen
Vorrichtungen angeschlossen werden kann. Er ist daher austauschbar und damit als
Wärme- und Energiequelle billig und einfach.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele für den Gegenstand der
Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Heizvorrichtung mit
Ringleitung geinäß der Erfindung, Fig. 2 und 2 a die gleichachsige Anordnung der
Ringleitung, beispielsweise für einen Tauchsieder, Fig.3 die Einrichtung zum Erzeugen
von Unterdruck, Fig. 4 eine andere Einrichtung hierfür, Fig. 5, 6 und 7 Ausführungsbeispiele
von Rückstromsperren und Fig. 8 eine Möglichkeit zum Aufbereiten von flüssigen Brennstoffen
für eine Brennereinrichtung mit offenen Flammen.
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Nach Fig. 1 besteht der Schwingbrenner aus einer Brennkammer 1 und
einem Schwingrohr 2. Der Brennkammer ist über ein Mischrohr 3 eine in Blockform
schematisch angedeutete Einrichtung 4 zugeordnet, welche insbesondere die Rückstromsperre
für die Verbrennungsluft, die Brennstoffzufuhrvorrichtung, den Brennstoffbehälter
und die Zündeinrichtung enthält.
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Der Schwingbrenner ist in ein zur Heizvorrichtung gehörendes Rohr
5 eingebaut, das sich in der Nähe
der Brennkammer auf einen größeren
Durchmesser 6 erweitert. Das Mischrohr 3 durchsetzt ein im Durchmesser gleiches
Rohrstück 6a, das von einem Strahlungsschirm 7a umgeben ist, der sich in den zur
Heizvorrichtung gehörenden Strahlungsschirm 7 fortsetzt. Damit wird unzulässiges
Erwärmen der Einrichtung 4 verhindert. Das Rohr 6 ist mit dem Rohr 6a über das Schnellanschlußstüek
8 verbunden. Damit wird der Schwingbrenner an eine Ringleitung 10, 11, 12 angeschlossen.
Bei einer derartigen Anordnung erzeugen die aus dem freien Rohrende 13 des Resonatorrohres
2 austretenden Verpuffungsstöße in der Ringleitung 5, 10, 11, 12 eine schwingende
Kreislaufströmung im Sinne der eingezeichneten Pfeile. Wie in einem geschlossenen
Windkanal werden die Verpuffungsstöße am Ende 13 des Resonatorrohres 2 den von dem
Teil 12, 6, 5 der Ringleitung ankommenden Abgasstrom wieder beschleunigen und aufs
neue in die Ringleitung hineintragen. Ein Strömungsblech 9 führt die Gasströmung
so über die Brennkammer, daß auch dieser Teil des Schwingbrenners ausreichend gekühlt
wird und seine Wärme an den umlaufenden Heißgasstrom abgibt.
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Die durch den - Schwingbrenner abgegebene Strömungsenergie dient dazu,
den Strömungswiderstand im Rohr und an den Umlenkstellen sowie die Oberflächenreibung
der Strömung im Ring zu überwinden. Infolge der hohen Umlaufgeschwindigkeit gibt
das umlaufende Gas seinen Wärmeinhalt mit gutem Wärmeübergang an das Heizrohr ab.
Die zum Schwingbrenner zurückkehrenden Abgase werden beim Überströmen der heißen
Brennkammer 1 und des Resonatorrohres 2 erneut aufgeheizt und mit den heißen Abgasen
gemischt, die an der Mündung 13 austreten. An einer Stelle 14, die möglichst dort
liegt, wo die Heizgase die geringste Temperatur aufweisen, ist ein Abgasauslaßrohi
15 angeschlossen, welches die überschüssigen Abgase ableitet. In der Ringleitung
gemäß Fig. 1 stellt sich ein geringer Überdruck ein, der die Abgase über die Leitung
15 nach außen wegdrückt.
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Zur Abnahme der Wärme aus der Ringleitung für Verbraucher können beliebige,
verschieden gestaltete Vorrichtungen benutzt werden. Als Beispiel sind in der Fig.
1 ein Rippenrohr 16 und ein Flüssigkeitsbad 17 angedeutet, die beide von der Ringleitung
11 durchsetzt werden. Ferner wird eine Metallfläche 18 von einem flachen Kasten
19 beheizt, der in die Leitung 11 eingeschaltet ist. Schließlich ist eine glatte
Heizschlange 20 vorgesehen, die zu einem Teil der Ringleitung parallel liegt.
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Die Oberflächentemperatur dieser Ringheizung wird wesentlich durch
die Oberfläche der Ringleitung 10, 11, 12 und insbesondere durch die Größe der Verbraucher
16 bis 20 bestimmt.
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An der Mündung 13 des Schwingungsrohres 2 kann unter Umständen eine
unerwünschte hohe Temperatur auftreten. Um dies zu vermeiden, wird das Rohr 5 an
dieser Stelle innen mit einem Wärmeschutz versehen. Als solcher Wärmeschutz dient
im vorliegenden Fall ein an sich bekanntes Schutzrohr 21, welches die Mündung 13
umfaßt, beliebig weit über Schwingungsrohr und Brennkammer geführt werden kann und
der Innenwandung des Rohres 5 vorgelagert ist. Dieses Schutzrohr kann nach Bedarf
vom Schwingungsrohr2 oder vom Rohr 5 durch Abstützrippen 22 getragen werden. Auch
ist es möglich, das Rohr 5 an dieser Stelle zu erweitern, damit die den Schwingbrenner
verlassenden Abgase nicht auf die Wand des Rohres 5 treffen. Die Fig. 2 zeigt eine
Anordnung, die bei der dargestellten hängenden Ausführung beispielsweise als Tauchsieder
verwendbar ist. Gleichartige Ausbildungen können jedoch auch. bei anderen Neigungen
oder in waagerechter Lage benutzt werden. Die Anordnung gemäß Fig.2 zeichnet sich
dadurch aus, daß zwei Äste der Ringleitung gleichaxial angeordnet sind. In der Achse
der Anordnung befindet sich der Schwingbrenner 1, 2, welchem das Mischrohr 3 und
die eingangs erläuterte Einrichtung 4 zugeordnet sind. Der Schwingbrenner ist von
einem beiderseits offenen Rohr 23 umschlossen, welches von einem Rohr 24 umgeben
ist. Die Rohre sind gegenseitig durch längslaufende Rippen 25 abgestützt. Das Rohr
24 ist unten bei 26 geschlossen, während sich oben ein Abgasauslaß 27 befindet.
Das Innenrohr 23 steht oben und unten mit dem Außenrohr 24, 26 in offener Verbindung.
Der Kopf der Anordnung kann bei 28 gegen Wärmeabgabe geschützt sein. Das innere
Rohr 23 wirkt mit der Mündung 13 des Resonatorrohres 2 als Inj ektor.
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Der als Hohlkugel geformte Abschluß 26 oben am offenen Rohr 24 lenkt
den auftretenden Strahl nach außen um, wobei durch die Aufwärtsbewegung des Gasstromes
die Förderwirkung im inneren Rohr kräftig unterstützt wird. Der arbeitende Schwingbrenner
erzeugt demnach eine konzentrische Kreisströmung im Sinne der eingezeichneten Pfeile,
aus der das überschüssige Abgas bei 27 entweicht, nachdem es seine Wärme an die
Flüssigkeit über den Rohrmante124 abgegeben hat. Der über den Flüssigkeitsspiegel
29 im Gefäß 30 herausragende Teil des Tauchsieders ist dabei immer relativ kalt.
Der Tauchsieder ist somit weitgehend unempfindlich gegen verschiedene Eintauchtiefen.
Der Flüssigkeitsspiegel 29 kann, wenn nötig, stets unterhalb der Brennkammer liegen.
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Die dargestellte Anordnung ergibt eine mäßige Temperaturbeanspruchung
der Heizfläche gegen das Flüssigkeitsbad und eignet sich deshalb insbesondere auch
zum Anwärmen von Ölen. Der umlaufende Gasstrom ergibt eine vorteilhafte Temperatur
für die Brennkammer 1.
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Ein Tauchsieder nach der Bauform der Fig. 2 kann auch waagerecht liegend
eingebaut werden. Die Baulänge des Mantels 24 und der Hülle 23 richtet sich nach
dem Verwendungszweck. Beim waagerechten Einbau wird das Rohr 24 vorzugsweise mit
der Wand des Flüssigkeitsbades verflanscht und der Schwingbrenner, wie in Fig. 1
gezeigt, mit Hilfe des Schnellanschlußstückes hineingesteckt.
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Werden im Bedarfsfalle hitzefeste Werkstoffe verwendet, so kann dieser
Heizkörper auch außerhalb eines Flüssigkeitsbades für verschiedenartigste Zwecke
Verwendung finden.
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Die in Fig. 1 und 2 dargestellten Anlagen eignen sich insbesondere
für technische Verwendungen, wobei Sicherheitsvorschriften für bewohnte Aufenthaltsräume
od dgl. nicht berücksichtigt zu werden brauchen.
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Die Fig. 3 gibt im axialen Schnitt einen Teil der Anordnung nach Fig.
1 wieder, wobei zusätzliche Mittel vorgesehen sind, um in der Ringleitung einen
Unterdruck zu erzeugen, damit ein Austritt schädlicher Abgase in den Raum vermieden
wird.
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An die Brennkammer 1 des Schwingbrenners ist außer dem Schwingungsrohr
2 ein zweites Rohr 31 angeschlossen. Am Ende 32 dieses zweiten Rohres treten ebenfalls
Abgase mit hoher Geschwindigkeit aus. Das Ende 32 des zweiten Rohres steht vor der
Mündung 33 eines Abgasauslaßrohres 34. Der aus dem Rohr 31 austretende Gasstrom
wird auf diese
Weise eine injektorartige Saugwirkung hervorrufen
und einen Teil der Gase aus der Ringleitung absaugen. Durch die richtige Wahl der
Abmessungen des zusätzlichen Rohres 31, der Öffnung 32 und des Auslaßrohres 34 wird
in der Ringleitung stets ein Unterdruck erreicht. Auf diese Weise wird ein Austreten
der Abgase aus dem Heizring auch dann vermieden, wenn die Ringleitung an irgendeiner
Stelle undicht werden sollte. Um einen Austritt von Abgasen aus dem Rohr 34 auch
dort zu verhindern, wo dieses Rohr nicht mehr von der Ringleitung umschlossen ist.
kann hier ein Hüllrohr 35 vorgesehen werden, das zusammen mit dem Auslaßrohr 34
nach außen führt (Fig.3).
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Um genügend Sicherheit gegen eine etwa zu große Undichtheit der Ringleitung
zu erhalten, kann in bekannter Weise eine druckabhängige Regelvorrichtung eingebaut
werden. die den Schwingbrenner beim Absinken des Unterdrucks innerhalb der Ringleitung
außer Betrieb setzt. im vorliegenden Fall ist zu diesem Zweck eine an die Ringleitung
angeschlossene Membrandose mit der Membran 36 vorgesehen, die durch den Unterdruck
im Ring gegen eine Feder 37 gezogen wird (Fig. 3). Diese kann mechanisch, elektrisch
oder hydraulisch vorzugsweise die Brennstoffzufuhr zum Schwingbrenner sperren. Bevorzugt
wird ein an sich bekanntes elektrisches Brennstoffventil, das von der Membran 36
über einen Stromkreis gesteuert wird. Eine noch einfachere Vorrichtung besteht in
einer Rohrverbindung 38 zwischen der Ringleitung und dem Kasten 4, d. h. dem Ansaugventil
des Schwingbrenners. Durch diese Rohrverbindung strömt Abgas zum Ansaugventil, sobald
der Unterdruck in der Ringleitung zu niedrig wird. Der Schwingbrenner arbeitet dann
wegen Luftmangel nicht mehr.
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Eine noch höhere Druckdifferenz erhält man, wenn die das Schwingungsrohr
mit hoher Geschwindigkeit verlassenden Abgase gemäß Fig. 4 unmittelbar ausgenutzt
werden. Hierzu ist der Öffnung 13 des Resonatorrohres 2 ein Abgasauslaßrohr 39 mit
Abstand gegenübergestellt, wobei beide Rohre vorzugsweise gleichachsig angeordnet
sind. F_in Teil der aus der Rohrmündung 13 austretenden Gase wird mit hoher Geschwindigkeit
in die Eintrittöffnung 40 des Abgasauslaßrohres 39 geblasen und nach außenweggedrückt.
Der Umlauf der Abgase innerhalb der Ringleitung wird durch die in der Eintrittöffnung
40 vorbeigehenden Abgase des Schwingbrenners erzwungen. Das AbgasauslaProhr 39 kann,
um die Geschwindigkeit der abströmenden Gase mit möglichst geringem Verlust in Druck
umzuwandeln, mit einem Diffusor 41 ausgerüstet sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
befindet sich der Diffusor am Ende des Abgasauslaßrohres 39, doch kann er sich auch
an einer anderen Stelle befinden. Der Diffusor 41 kann mit einem Schalldämpfer 42
umgeben sein, der das Geräusch der pulsierenden Gasströme dämpft. Die entnommenen
Gase treten durch das Rohr 43 aus.
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Um die Injektorwirkung des aus der Öffnung 13 austretenden Gasstromes
auf den umlaufenden Abgasstrom zLl verbessern, können die Öffnung 40 und die angeströmten
Kanten strömungsgünstig gestaltet sein.
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Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 3 und 4 werden die Abgase
durch das Auslaßrohr 34 oder 39 nur während des Ausstoßes der Gase aus der Austrittöffnung
13 des Schwingbrenners nach außen gefördert, während im Anschluß an diese Druckperiode
die Gase im Auslaßrohr zurückströmen können, wodurch der erzielte Unterdruck in
der Ringleitung teilweise verlorenginge. Um diesen Fehler zu beseitigen, kann eine
Rückstromsperre eingebaut werden. Hierfür eignen sich Rückschlagventile, die jedoch
nur an Stellen mit nicht zu hohen Temperaturen betriebssicher arbeiten. Beispielsweise
könnte diese Rückstromsperre bei der Anordnung gemäß Fig.4 dem Diffusor 41 unmittelbar
vorgeordnet sein, wobei dann vorzugsweise zwischen dem Rückschlagventil und der
Ringleitung 11 ein Wärmeschirm vorzusehen wäre. Vorteilhafter wird es jedoch in
vielen Fällen sein, statt eines mechanischen Rückschlagventils eine dynamische Rückstromsperre
zu verwenden, wie sie beispielsweie in der Fig. 5 (axialer Schnitt) und in der Fig,
6 (Querschnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5) dargestellt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist das Abgasauslaßrohr eine kurze, hinten strömungsgünstig verkleidete Kammer 45
mit kreisrundem O_uerschnitt. Die Abgasleitung 44 mündet tangential in diese Kammer
ein. Rückströmende Gase rufen in der Kammer 39 einen Wirbel hervor und bilden damit
im Wirbelkern eine sperrende Unterdruckzone (s. Pfeil) ; andererseits wird der in
der Druckphase erzeugte Überdruck sich ohne großen Widerstand durch den Diffusor
und die Leitung verbreiten.
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Ein zweites Ausführungsbeispiel eines dynamischen Rückschlagventils
außerhalb der Ringleitung ist in Fig. 7 dargestellt. Der in das Abgasauslaßrohr
39 hereingeschossene Abgasstrahl wird in einem Ringdiffusor 47 durch eingebaute
gekrümmte Leitschaufeln 48 in Drehung versetzt und verzögert. Das Gas folgt der
Wand des durch einen Deckel 50 abgeschlossenen Schalldämpfers 49, wobei ein innerer
Topf 51 so gestaltet ist, daß ein möglichst lange wirkender Diffusor entsteht. Das
Abgas verläßt den Schalldämpferraum über die Abgasleitung 43. Der den Diffusor bildende
Topf 51 wird in einfacher Weise durch einen Stab 52, der durch den Topf 51 und die
Abgasleitung 43 hindurchgeht, mit dem Anschrauben des Deckels 50 auf den Boden des
Schalldämpfertopfes 49 gedrückt. Blechrippen 53 zentrieren den Topf 51 im Schalldämpfergehäuse
49.
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Die beschriebenen Bauformen der Heizvorrichtung insbesondere nach
Fig. 1 und 2 eignen sich besonders zum Verdampfen von Stoffen, die in die Ringleitung
hineingegeben werden, weil durch den umlaufenden Gasstrom ein ausgezeichnetes Wärmebad
entsteht, das die durch die Verpuffungsstöße zu einem Aerosol aufbereiteten flüssigen
Brennstoffe vor einer Rückkondensation bewahrt.
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Die aufbereiteten Mittel sind mit den Abgasen des Schwingbrenners
vermischt, was vielfach vorteilhaft ist, um einen gebrauchstüchtigen Brenner zu
schaffen. Fig.8 zeigt ein Beispiel für eine derartige Anordnung. In der Ringleitung
5 wird vor der Mündung des Schwingungsrohres 2 die Mündung 54 einer Brennstoffleitung
55 angeordnet, die durch einen Absperrhahn 56 geöffnet und geschlossen werden kann.
Die Brennstoffleitung 55 taucht in ein Brennstoffgefäß 61 ein. Durch die Mündung
54 wird an dieser Stelle ein genügend hoher Unterdruck erzeugt, der den flüssigen
Brennstoff aus dem Gefäß 61 ansaugt.
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Die Gase, die in der Ringleitung umströmen, werden mit dem auf diese
Weise erzeugten Aerosol aufgeladen und strömen durch Öffnungen 57, 58 aus der Ringleitung
ab. Das dort austretende Gas kann wie bei einem Gas-Heizgerät angezündet werden
oder nach Art eines Bunsenbrenners 59 mit Zweitluft gemischt in einer Fackel
60 abbrennen. Der auf diese Weise geschaffene Brenner mit offener Flamme
eignet sich besonders, wenn eine Stromquelle zum Antrieb eines Brenners fehlt.