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Mit gasförmigem Brennstoff betriebener Wärmestrahler, insbesondere
zur Raumheizung Die Erfindung betrifft einen mit gasförmigem Brennstoff betriebenen
Wärmestrahler, bestehend aus einem Gehäuse, in welches Brennstoff-Luft-Gemisch eingeführt
wird und von dessen Wandungen mindestens eine als aus hochhitzebeständigem Material
bestehende Doppelwandung ausgebildet ist, zwischen deren aus keramischem Material
bestehenden und Durchtrittskanäle für das Brennstoff-Luft-Gemisch aufweisenden Innenwandung
und deren ebenfalls Durchtrittsöffnungen aufweisendenAußenwandung ein die Brennkammer
bildender Spaltraum ausgespart ist.
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Bei den bekannten Wärmestrahlern dieser Art besteht auch die Außenwandung
der Doppelwandung aus dickwandigem keramischem Material, so daß diese gegen stoßartige
mechanische Beanspruchungen naturgemäß bruchempfindlich ist, was sich bei Verwendung
des Strahlers als Wärmequelle in bewohnten Räumen oder in Arbeitsgeräten als Mangel
auswirkt. Ferner ist eine keramische Platte der vorliegenden Art gegen Spannungsrisse
empfindlich, was insbesondere bei Verwendung des Strahlers als Kochbrenner, wo plötzliche
Abkühlung durch überlaufflüssigkeit eintreten kann, von Bedeutung ist. Ein weiterer
Mangel der keramischen Strahleraußenwandungbesteht darin, daß die Erglühzeit bei
Inbetriebnahme des Strahlers auf Grund der großen Wärmekapazität der dickwandigen
Platte verhältnismäßig groß ist, was insbesondere bei Strahlungsheizungen, welche
kurzfristig einsatzbereit sein sollen, nachteilig ist.
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Die Erfindung bezweckt, die vorgenannten Mängel zu beseitigen. Sie
erzielt dies dadurch, daß die Außenwandung aus einem Metallschirm oder -netz geringer
Querschnittsabmessung besteht und einen solchen Abstand von der Innenwandung aufweist,
daß sich die Brennerflammen mit ihrer heißesten Zone etwa im Bereich der Außenwandung
befinden. Durch die Verwendung eines derartigen Schirmes oder Netzes wird die erforderliche
Unempfindlichkeit gegen mechanische und thermische Beanspruchungen erzielt, da ein
solches Bauteil eine gewisse Elastizität aufweist und daher ungewöhnliche Beanspruchungen
ohne bleibende Verformung aufzunehmen in der Lage ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung
besteht die Außenwandung aus Drähten, die nach Art eines Gewebes unter Bildung der
Durchtrittsöffnungen für die verbrannten Gase miteinander verflochten sind.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform ist bei Ausbildung der Innen-
und Außenwandung als ebene Platten vorgesehen, zwischen der Außen- und Innenplatte
eine ringförmige, die seitliche Begrenzung der Brennkammer bildende, der Außenbegrenzung
der Platten angepaßte Distanzplatte anzuordnen, welche mittels eines Rahmens, der
zugleich als Halterung für die Außenplatte dient, an eine flanschartige Erweiterung
des Strahlergehäuses angepreßt wird.
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Bei Ausbildung der Außen- und Innenwandung als Hohlzylinder besteht
gemäß einer weiteren Ausführungsform die Innenwandung aus einem Stapel von Ringscheiben,
deren einander benachbarte Stirnflächen mit Mitteln versehen sind, die zwischen
den Ringscheiben die Durchtrittskanäle für das Gas-Luft-Gemisch bilden, wobei der
die Außenwandung bildende Hohlzylinder die Innenwandung koaxial umgibt. Diese die
Durchtrittskanäle bildenden Mittel bestehen gemäß einer Weiterbildung dieser Ausführungsform
aus Rillen, die entweder nur in eine Stirnfläche einer Ringscheibe oder in beide
Stirnflächen jeweils zweier einander benachbarter Ringscheiben eingearbeitet sind.
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Weiter ist vorgesehen, die Durchtrittskanäle durch Erhebungen zu bilden,
die entweder auf der einen
oder auf beiden Stirnflächen zweier benachbarter
Ringscheiben angeordnet sind. Schließlich ist vorgesehen, einen Ringscheibenstapel
der vorliegenden Art stirnseitig zwischen zwei Backen aus keramischem Material einzuspannen,
die mittels Zuganker miteinander verbunden sind.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen
Wärmestrahlers in schematischer Weise dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Draufsicht
auf das Gerät von vorn mit teilweise aufgebrochener Vorderwandung der Brennkammer,
Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch das Gerät nach Fig. 1 längs der Linie II-II,
Fig. 3 einTeilelement derRückwandung derBrennkammer in Draufsicht, Fig.4 eine andere
Ausführungsform des Teilelements nach Fig. 3, Fig. 5 einen Mittelschnitt durch eine
weitere Ausführungsform, Fig.6 eine Ausführungsform mit zylindrischem Aufbau der
Brennkammer, Fig. 7 eine Variante zu dem Gerät nach Fig. 6, Fig. 8 ein Bauteil des
Gerätes nach Fig. 7, Fig. 9 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel
des Erfindungsgegenstandes.
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Die Brennkammer 1 wird an ihren beiden Stirnseiten durch die Außenwandung
2 und die die Verteilung des Gas-Luft-Gemisches bewirkende Innenwandung 3 begrenzt.
Die aus keramischem Werkstoff geringer Wärmeleitfähigkeit bestehende Innenwandung
weist eine große Zahl enger Kanäle 6 auf. Das Gas-Luft-Gemisch wird dem Strahler
durch eine Mischdüse 4 bekannter Bauart zugeführt, die das brennbare Gasgemisch
in die Verteilerkammer 5 einleitet. Die Tiefe der Brennkammer wird bei dem Ausführungsbeispiel
nach den Fig. 1 bis 4 durch die Breite eines Rahmens 7 bestimmt, der gegen die Innenwandung
3 der Brennkammer und einen Flansch 12 des Gehäuses des Strahlers anliegt, an welchem
ein die Außenwandung 2 der Brennkammer und den Rahmen 7 umfassender bzw. übergreifender
Halterahmen 10 mittels Laschen 11 befestigt ist. Die Innenwandung derBrennkammer
wird durch eineMehrzahl quadratischerPlatten13 gebildet, derenDurchbrüche6 kreisrund
oder längliche Form aufweisen (Fig.3 und 4). Die Durchbrüche 8 der Außenwandung
der Brennkammer weisen einen solchen lichten Querschnitt auf, daß sich eine Durchströmgeschwindigkeit
ergibt, deren Betrag kleiner ist als die Zündgeschwindigkeit des Gas-Luft-Gemisches.
Die Durchbrüche durch die Innenwandung 3 hingegen weisen einen solchen lichten Querschnitt
auf, daß die Durchströmgeschwindigkeit des Gasgemisches durch diese Innenwandung
größer ist als die genannte Zündgeschwindigkeit.
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Auf diese Weise wird erzielt, daß die Verbrennung bei Betrieb des
Strahlers stets nur im Innern der Brennkammer stattfindet.
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Fig. 5 zeigt ein Gerät, bei dem die Rückwandung und die Seitenwandungen
der Brennkammer durch eine einzige Formplatte 3 bzw. 7 gebildet werden, in deren
seitlichen Teilen, schräg verlaufend, die Durchbrüche 6 zur Einleitung des Gasgemisches
in die Brennkammer vorgesehen sind.
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In den Fig. 6 bis 9 sind Ausführungsformen dargestellt, bei welchen
die Verteilerkammer 5 in der Mitte des Strahlers angeordnet ist und von einer zyhndrischen
Wandung 14 begrenzt wird, die der Innenwandung 3 der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten
Strahler entspricht. Die ringförmige Brennkammer wird durch die zylindrische Außenwandung
2 begrenzt; ihre Tiefe wird durch die ringförmigen Vorsprünge 15 an den beiden Stirnseiten
der Innenwand 14 bestimmt. Durch einen Stopfen 16 wird die Kammer 5 an ihrem oberen
Ende gasdicht verschlossen. Die Außenwandung 2 ist nicht starr mit der Innenwandung
verbunden; sie wird vielmehr von die Teile 15 übergreifenden Rahmenteilen 17 lose
gehalten.
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Einen ähnlichen Aufbau wie der in Fig. 6 dargestellte Strahler zeigt
die Fig. 7, bei welcher die zylindrischen oder prismatischen Wandteile 14 durch
aufeinandergestapelte Ringscheiben 18 aus feuerfestem keramischem Material ersetzt
sind. Bei dieser Anordnung sind die Kanäle 6 durch an einer der Stirnseiten dieser
Ringscheiben vorgesehene rippenförmige Erhöhungen oder radial verlaufende Vertiefungen
gebildet. Diese Ringscheiben sind zwischen zwei Backen aus keramischem Werkstoff
gehalten. Die Ringscheiben 18 und die Backen 20 werden starr mittels Zuganker 21
zusammengehalten, die gegen Begrenzungselemente22 anliegen, die gleichzeitig eine
Stütze für die Ringscheiben 18 bilden.
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Im unteren Teil der Fig. 8 sind Ringscheiben 18 abgebildet, an deren
einer Stirnseite warzenförmige Erhebungen 23 vorgesehen sind, die als Abstandshalter
zweier benachbarter Ringscheiben dienen.
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Gemäß dem oberen Teil der Fig. 8 weisen diese Ringscheiben Vertiefungen
19 auf, die für sich allein oder auch zusammen mit warzenförmigen Erhebungen auf
einer oder beiden Stirnseiten einer Ringscheibe vorgesehen sind.