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Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung der Luftzufuhr eines Verdampfungsbrenners
Vorrichtungen zur selbsttätigen Regelung der Luftzufuhr eines Verdampfungsbrenners,
dessen Seitenwand mehrere Reihen von Luftzufuhröffnungen aufweist, sind in verschiedenen
Ausführungsformen bekannt, insbesondere sind solche bekannt mit einem durch einen
Bimetallstreifen in Abhängigkeit von der Brennertemperatur beeinfiußten Regelventil.
Bei den bekanten Ausführungsformen ist dieses Ventil ein einfaches Auf-Zu-Ventil,
welches sich öffnet, wenn der Brenner kalt ist, und schließt, sobald die Flamme
gezündet hat. Die Luftzufuhr zu den einzelnen Luftzufuhröffnungen oder Reihen wird
nicht verändert. Mit derartigen Maßnahmen ist jedoch eine bestmögliche Verbrennung
nicht zu erreichen.
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Die Brennstoffmenge, die je Zeiteinheit in einem Verdampfungsbrenner
verbrannt werden kann, ohne daß eine unzulässige Rußbildung auftritt, ist sowohl
an einen Größtwert als auch an einen Kleinstwert gebunden. Bei größtmöglicher Brennstoffzufuhr
entwickelt die Flamme sich im allgemeinen vom Oberrand des Brenners nach oben hin,
wobei über die obere Reihe von Luftzufuhröffnungen, die häufig nach außen hin in
eine Kammer ausmünden, zweite Verbrennungsluft und über die untenliegenden Reihen
von Luftzufuhröffnungen erste Verbrennungsluft in den Verbrennungsraum tritt. Bei
kleinstmöglicher Brennstoffzufuhr entwickelt sich die Flamme dagegen auf einem verhältnismäßig
niedrigen Pegel im Brenner, wobei im allgemeinen nur die untere Reihe von Luftzufuhröffnungen
die Zufuhr von Verbrennungsluft besorgt, während über die oberen Reihen von Luftzufuhröffnungen
einfließende Luft ohne Wirkung in den Verbrennungsraum fließt. Diese Luftmenge ist
häufig so groß, daß sie eine Abkühlung der Flamme derart bewirkt, daß die dadurch
herbeigeführte Rußbildung den höchstzulässigen Wert überschreitet. - Diesen Nachteil
will die Erfindung vermeiden, die sich die Aufgabe gestellt hat, eine Vorrichtung
zur selbsttätigen Regelung der Luftzufuhr eines Verdampfungsbrenners zu schaffen,
die bestmögliche Verbrennung gewährleistet.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung
der Luftzufuhr eines Verdampfungsbrenners, dessen Seitenwand mehrere Reihen von
Luftzufuhröffnungen aufweist, mit einem durch einen Bimetallstreifen in Abhängigkeit
von der Brennertemperatur beeinfiußten Regelventil. Die Erfindung besteht darin,
daß die obere(n) Reihe(n) von Luftzufuhröffnungen in an sich bekannter Weise nach
außen hin in eine Kammer ausmünden, die über eine oder mehrere Luftdurchlaßöffnungen
mit den Luftzufuhrwegen in Verbindung steht, und daß in an sich bekannter Weise
weiter jeder Luftdurchlaßöffnung eines der genannten Regelventile zugeordnet ist,
wobei der Bimetallstreifen derart ausgelegt und der Ventilkörper so ausgebildet
ist, daß das Regelventil bei Mindestleistung geschlossen ist, bei Höchstleistung
oder im Außerbetriebszustand des Brenners jedoch geöffnet ist.
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Im einzelnen läßt sich die Erfindung auf verschiedene Weise verwirklichen.
So ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß
der Ventilkörper durch die Luftdurchlaßöffnung verschiebbar ist und sich bei Umgebungstemperatur
auf der einen Seite der Luftdurchlaßöffnung befindet und hierdurch diese Öffnung
freigibt, sich in der Ebene der Luftdurchlaßöffnung befindet und hierdurch diese
Luftdurchlaßöffnungschließt, wenn der. Brenner mit Mindestleistung brennt, und sich
auf der anderen Seite der Luftdurchlaßöffnung befindet und hierdurch diese wieder
freigibt, wenn der Brenner mit Höchstleistung brennt.
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Es besteht ferner die Möglichkeit, die Anordnung so zu treffen, daß
der mit einem Ende neben einer Luftdurchlaßöffnung an der Wand befestigte Bimetallstreifen
selbst den Ventilkörper bildet.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind unter Berücksichtigung
der einleitenden Ausführungen über Größtwert bzw. Kleinstwert der Brennstoffmenge,
die je Zeiteinheit in einem Verdampfungsbrenner verbrannt werden kann, darin zu
sehen, daß die obere Reihe der Luftzufuhröffnungen bzw. die oberen Reihen selbsttätig
außer Wirkung gesetzt werden, wenn das Heizgerät mit kleinstmöglicher Leistung
brennt.
Dadurch wird die Zweitluftmenge so begrenzt, daß Rußbildung nicht auftritt.
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Die Erfindung wird an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.
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F i g. 1 und 2 zeigen einen Teil eines Verdampfungsbrenners für flüssigen
Brennstoff im Schnitt, wobei die Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung der Luftzufuhr
in verschiedenen Lagen dargestellt ist; F i g. 3 zeigt einen Schnitt gemäß der Ebene
111-11I in der F i g. 1.
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Die Zeichnung stellt einen Teil eines Verdampfungsbrenners für flüssigen
Brennstoff dar, der mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung
der Luftzufuhr zum Verbrennungsraum versehen ist.
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Der Verdampfungsbrenner umfaßt einen Brennertopf 1, der aus einem
Brennerboden 2 und einer zylindrischen Seitenwand 3 aufgebaut ist, wobei die Seitenwand
3 mit mehreren Reihen von Luftzufuhröffnungen 4, 5, 6, 7 und 8 versehen ist, über
welche die Verbrennungsluft unter dem Einfluß des Schornsteinzuges in den Brennertopf
1 strömt. Der flüssige Brennstoff wird aus einem Brennstoffvorratsbehälter über
eine mit einem Einstellknopf versehene Brennstoffzumeßeinrichtung dem Brennertopf
1 zugeführt und fließt über den Anschlußstutzen 9 auf den Brennerboden 2. Zur Erzielung
einer richtigen Mischung der Verbrennungsluft mit den Verbrennungsgasen sind im
Brennertopf 1 Brennerringe 10 und 11
vorgesehen.
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Bei größtmöglicher Brennstoffzufuhr entwickelt die Flamme sich über
dem oberen Brennerring 11.
Die Reihen von Luftzufuhröffnungen 4, 5, 6 und
7 dienen in diesem Fall nur der Zufuhr erster Verbrennungsluft, während die Reihe
von Luftzufuhröffnungen 8 die Zufuhr der zweiten Verbrennungsluft besorgt.
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Bei kleinstmöglicher Brennstoffzufuhr soll die Flamme an dem unteren
Brennerring 10 noch gerade ringsherum brennen, wobei nur die Reihe von Luftzufuhröffnungen
4 der Zufuhr der ersten Verbrennungsluft dient. Um zu verhindern, daß eine
zu große Menge zweiter Verbrennungsluft zutritt, die eine Rußbildung herbeiführen
und gleichzeitig den CO.; Gehalt sowie den Wirkungsgrad des Verdampfungsbrenners
ungünstig beeinflussen würde, sind an dem Außenumfang der Seitenwand 3 zwei horizontale,
ringförmige Wände 12 und 13 befestigt, die zusammen mit einer vertikalen zylindrischen
Wand 14
und dem oberen Teil der Seitenwand 3 eine ringförmige Kammer 15 bilden.
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Diese ringförmige Kammer 15, in der die obere Reihe der Luftzufuhröffnungen
8 ausmündet, ist weiterhin mit einer oder mehreren in der ringförmigen Wand 12 angeordneten
Luftdurchlaßöffnungen 16 versehen, bildet jedoch im übrigen einen abgeschlossenen
Raum.
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Jede Luftdurchlaßöffnung 16 ist im wesentlichen abschließbar durch
einen Ventilkörper, der durch einen Bimetallstreifen 17 gebildet wird. Der Ventilkörper,
der mit einem Ende an der ringförmigen Wand 12 befestigt ist, ist derart bemessen,
daß er während der Verbiegung oder Verformung gerade durch die zugehörige Luftdurchlaßöffnung
durchtreten kann.
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Beim Anzünden des Heizgerätes befinden sich die Bimetallstreifen 17
auf Zimmertemperatur, so daß die entsprechenden aus den Luftdurchlaßöffnungen 16
und den Bimetallstreifen 17 zusammengesetzten Ventile die in der F i g. 1 dargestellte
Lage einnehmen und auch die Reihe von Luftzufuhröffnungen 8 der Zufuhr der Verbrennungsluft
dient. Dies ist von Vorteil, weil infolge des kalten Schornsteines der Zug während
des Anzündens klein ist; indem die Gesamtzahl der Luftzufuhröffnungen in Betrieb
ist, wird der Zugmangel weitgehend ausgeglichen.
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Nach kurzer Zeit steigt die Temperatur der die Ventilkörper bildenden
Bimetallstreifen 17 an, so daß sie eine horizontale Lage einnehmen.
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Solange die Ölzufuhr auf den Kleinstwert gehalten wird, geht der Ventilkörper
nicht weiter hoch als in die in der linken Hälfte der F i g. 2 dargestellten Lage.
Dabei werden die Luftdurchlaßöffnungen 16 nahezu völlig durch den zugehörigen Ventilkörper
abgeschlossen, so daß die Reihe von Luftzufuhröffnungen 8 außer Wirkung gesetzt
ist. Die Erstluftzufuhr erfolgt in diesem Fall über die Reihe von Luftzufuhröffnungen
4, während die zweite Verbrennungsluft ausschließlich über die Reihen von Luftzufuhröffnungen
5, 6, 7 in den Verbrennungsraum strömt. In dieser Weise erreicht man, daß, auch
wenn der Verdampfungsbrenner mit kleinster Leistung brennt, eine kleinstmögliche
Rußbildung und ein höchstmöglicher Wirkungsgrad erzielbar ist.
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Erhöht sich die Zufuhr des flüssigen Brennstoffes zum Brennertopf
1, so daß sich eine größere und höherliegende Flamme bildet, so nimmt die Temperatur
der Bimetallstreifen 17 entsprechend zu, wodurch die Ventilkörper sich durch
die Luftdurchlaßöffnungen 16 weiter hochbiegen, bis die in der rechten Hälfte
der F i g. 2 dargestellte Lage erreicht wird, die der größtmöglichen Brennstoffzufuhr
entspricht. Je nachdem die Ventilkörper sich in horizontaler Richtung weiter von
der Wand 12 entfernen, nimmt die Zufuhr zweiter Luft über die Reihe von Luftzufuhröffnungen
8 zu, so daß auch bei zwischen der größten und der kleinsten Brennstoffzufuhr liegenden
Werten ein höchstmöglicher Wirkungsgrad und eine rußfreie bzw. rußarme Verbrennung
erzielt wird.
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Die Luftdurchlaßöffnungen 16, deren richtige Form und Zahl
je nach den verlangten Verbrennungsverhältnissen und der Ausbildung des Schornsteines
von Fall zu Fall festzustellen sind, können gemäß einer weiteren Ausführungsform
auch in der vertikalen Wand 14 vorgesehen werden, in welchem Fall die Wand
14 naturgemäß in offener Verbindung mit der Verbrennungsluftzufuhr stehen
soll.
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Obwohl im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Ventilkörper
je selbst als Bimetallstreifen ausgebildet sind, ist es selbstverständlich gleichfalls
möglich, einen Ventilkörper anzuwenden, der mit einem getrennten Bimetallstreifen
17 verbunden ist, der an der Wand der Kammer 15 befestigt ist.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das in der Zeichnung dargestellte
Ausführungsbeispiel, das im Rahmen der Erfindung noch verschiedentlich abgeändert
werden kann.