DE1451363A1 - Stufenlos regelbarer Verdampfungs-OElbrenner - Google Patents
Stufenlos regelbarer Verdampfungs-OElbrennerInfo
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23D5/04—Pot-type evaporators, i.e. using a partially-enclosed combustion space
- F23D5/045—Pot-type evaporators, i.e. using a partially-enclosed combustion space with forced draft
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- F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
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Description
Dipi.-Ing;» Günter Fuchs in Schwarsenbach an der Saale
"Stufenlos regelbarer 7erdampfun^s-Clbrenner"
■· <■
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Der Ver dampf unf;c-Ölbrenn er hat gegenüber den anderen C!brenner-Tiu^.rten
den I^chteil, daß man ir η nur ir.it großen Schwierigkeiten
und unter Preisgo.be seiner wichtigsten Vorzüge für größere
Leistung und f-Jr vollautoina tischen Petrieb bauen kann . Er hat
jedoch andererseits große Vorzüge vor ihnen . Die wichtigsten.
sind, da G er einfach und billig ist, da Γ er leise läuft und daß
er sich stufenlos regeln läßt . Sie sind der Grund, daß er f:ir
ölgefeuerte Einzelöfen, bei denen eine hohe leistung und vollautomatische
Regelung nicht nötig sind, fast ausschließlich verwendet wird . Zwar nicht so sehr der leise Lauf und auch nicht
so entscheidend der niedrige Preis, aber die stufenlose Regelbarkeit wäre auch für kleine Zentralheizungen von größter Wichtigkeit,
weil stufenlose Änderung der Leistung die Voraussetzung für gleichmäßige Heizwirkung und Vermeidung des unangenehmen
und ungesunden Dampfheizungskiimas ist . Für solche kleinen
Zentralheizungen reiciit die mögliche Höchstleistung einfacher
Verdampfungsbrenner auch noch ohne weiteres aus .Nur bau'- man die Trenner für diesen "Zweck im Gegensatz zu den ölofenfcrennern,
die gewöhnlich mit natürlichem Zug arbeiten, fast immer mit einem kleinen Gebläse zur Zufuhr der notwendigen größeren Mengen
Verbrennungsluft . Dadurch ist es "aber nicht rnelo? ohne weiteres
möglich, den Brenner stufenlos regelbar zu machen . Die öl- und die Luftzufuhr müssen nämlich für jede Leistung zur Erzielung
rußfreier, vollkommener Verbrennung sera? genau aufeinander abgestimmt werden . Das ergibt sich bei natürlichem Zug
in gewissem Umfang von selbstf bei künstlichem Zug aber !ringt
die ölzufuhr von der üffnur.g des Ventils und dem Niveauunterschied
am Ventil ab, die Luftzufuhr aber in sehr komplizierter
V/eise von der elektrischen Spannung am Gebläsemotor und dessen Charakteristik . Ss gibt zwar Drehwiderstände für den Gebläse*-
motor.» die durch Kurvenscheiben und ähnliche Mittel mit dem .'
ölrege!ventil verbunden sind* meist aber verzichtet man auf
diese Komplikationen, die den Verdampfungsbrenner nur des wichtigsten Vorteils, nämlich seiner Einfachheit berauben und doch
nicht genau genug sind, und begnügt sich mit einer zweistufigen "Pilot-Voll''-Regelung . Dazu kommt, daß man einen Zentralheizungsbrenner,
weil er gewöhnlich im Keller angeordnet ist, wenn auch nicht unbedingt automatisch regeln - das ist bei der Möglichkeit
stufenloser Änderung der Leistung nicht notig -, aber doch «.us der .Ferne steuern können sollte . Das ist zwar bei
zweistufiger Regelung noch verhältnismäßig einfach möglich, - ~"~"~
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würde aber bei stufenloser Regelung nach den bisherigen
der Technik einen Aufwand erfordert haben, bei den; der Verctanpfuri/TS
brennt?; gegenüber nnderen Brenner t ^u-rrten nicht mehr
hätte bestehen kqnnen .
Der :renner nach der Erfindung stellt einen 7er dnmnfun gs- Öl brenner
mit Verbrennungcluftgeblase dar, der im Aufbnu kaum weniger
einfach als ein V er dampf ungsorenner für kleine Zentr^lheizun.^en
mit VerbrennungsluftgeDläse und lediglich zweistufiger Regelung ist und dpimoch stufenlos und aus der Ferne und in einer Weise
gesteuert werden kann, daR das Verhältnis von v)lzufuhr zu Luftzufuhr
bei ^ieder beliebigen eingestellten Leistung ctimmt .
PeiiH Brenner nach der Krfindung wird zur Steuerung der ölzufuhr
erfindungßgemäß der luftdruck verwendet, den das- Yerlrermungs-·
luftgeblise im Verbindungsraum zwischen dieser- Gebläse und den
Lufteintrittsoffnungen zu:r: Vernrennurgsrpum erzeug . Dier kann,
zum £ei8-oielt durch eine Weinbrand öse geachei'er, die mit diesem
Saum verbunden ist und in t ihrem beweglichen "eil das Ol^ur-la1?-
ventil eines Schwimmerregler:-;, wie er bei Verd'-Tipfungs—.'lbrennern
Ublicn ist» betätigt . Der Druck im Kaum vor den Lui'teintrittaöffnungen
steht in engem Zusammenhang ir.it der YerirrRnnungrluftzufu.hr
. Die der '/erbrennung zu^ef"'a*te ,erbrennun^rluftmenge
hungt im wesentlichen, dac iieiPt, wenn man von rien sehr viel
kleineren Druckunterschieden absieht, die der natürliche Schornsteinzug
im I'rennerinn^nraum hervorrufen k'ini1, nur von diesem
Druck und dem Ge samt querschnitt der Verirermungsluf tö'ffnungen
ab . Ist dieser unveränderlich, wie das konstruktiv kaum anders
h ist, dann ist die Vertrennungf-luftmenge nur von dem
abhängig und ungefähr proportional seine·:- Quadrat . Wenn
er':2itir !fet nt igung des ül ventil? verwendet wird, dnnn kann bei
en4:?: kochender Ausbildung des Durch tr i-itaur^^chni ttes im Clauslaf'ventil
erreient werden, dar- sich durch jede Änderung des
Druckes der Verbrennungsluft an der' beschriebenen stelle nicht
nur din V(Tr-Mr i ι ya ng.·-:^luftzufuhr, sonileri nnch die ölzufuhr, und
zv/'ir beide in jede-n gewünschten VerhMltni." zuc i -"-mler, rtufen-"
los ander ι Linien ♦ Dar hei^t, daP durch Änderung der: 7errrcnnungs
luft drucke ο die Leistung den Bronners ge.-'t j ort ver !en
k°nn . Der /er<.rennung: luftdruck fc'nn -iber durc!^ iJrof-relung der
Luftzufuhr vor äo. ■> Gebl u;e oder dui'cn Dreliz·;· 1 ;iTierung den Geblüsemotors
durc'; e Liien vers-'tellb'iren /orv.'ide-r··.-"4:· nd i^ehr leicht
st"i:'enloR /:e ändert v/erden . -. -"—*
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■Rei den bekannten Reglern wird der Ölstand vor dem ölauslaßventil durch einen Schwimmer gehalten und der DurchtrittsquerschniVt
Ina Ventil oder die Höhe eines Überfalls geändert . Fei
einer bevorzugten Ausf uhr unp-sf orm des Brenners nach der Erfindung
wird aber gemäß weiterer Erfindung der Ölstand oder der Öldruck
vor einer unveränderlichen Düse geändert und zwar eben durch den Luftdruck im.Raum vor den Lufteintrittsöffnungen zum
7ertrennungeraum . Grundsätzlich ist auch das auf verschiedene
Art möglich . Es kann, zum Beispiel, das zu diesem Zweck mit elastischen Leitungen angeschlossene Schwimmergehäuse pneumatisch,
etwa durch die Ausdehnung einer Membrandose, auf der es ruht, gehoben"und gesenkt werden . Es kann, zum anderen ?ei—
ε Diel, auch der Ölstand im einen Schenkel eines U-Rohres oder
eines entsprechenden Systems kommunizierender Gefäße dadurch
verändert werden, daß man den Luftdruck auf die Oberfläche des
Öls wirken läßt, das im anderen Schenkel durch einen unter höherem Druck stehenden Zulauf und einen Überlauf auf gleicher
Höhe gehalten wird -.
Bei einer noch weiter bevorzugten Ausf ührungsf orm des "Brenners
nach der Erfindung wirkt der zur Steuerung der Ölzufuhr verwendete
Luftdruck jedoch gemäß weiterer Erfindung auf die öloberflache
und den Schwimmer in .dem zu diesem Zweck oben luftdicht geschlossenen und mit dem Raum vor den Lufteintritteöffnungen
durch einen Schlauch oder ein Rohr verbundenen Schwimmergelruise
eines Schwimmerreglers . Diesem Schwimmerregler wird das für
den Brenner bestimmte Öl über ein Einlaßventil zugeführt, das vom Schwimmer so gesteuert wird, da? das öl im Schwimmer ge hau se
auf einem gleichbleibenden Stand gehalten wird . Das öl verläßt
das Schwimmergehäuse wieder über eine Düse, die nach den Ölverbrauch
des Brenners bei Höchstleistung und einem Öldruck vor der Düse bemessen ist, der gleich ist dem Luftdruck, der vor
den Lüfte intrittsoffnungen zum Verbrennungsraum dann herrscht,
wenn gerade so viel Verbrennungsluft zugeführt wird, wie der
Brenner bei Höchstlast zu rüPfreier, vollkommener Verbrennung braucht . Die Düse ist so angeordnet, daß ihre Einmündung ein
Stück unter dem Ölspiegel und ihre Ausmündung unmittelbar über dem ölspiegel im Schwimmergehäuse liegt .
Γη Betrieb" steht das Öl im Schwimmergehäuse also immer bis unmittelbar
an den unteren Rand der Düse . Der Ölstand wird durch
den Schwimmer, der beim geringsten Absinken das Ventil aus dem
Zulauf vom Ölvorratsbehälter öffnet, gleichbleibend geheIten .
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Durch die Düse kann so zunächst noch kein Öl in die Leitung zum Topfboden oder der Verdampferpfanne des Brenners austreten .
Erst wenn das Verbrennungsluftgebläse abgestellt wird und sich
infolgedessen in dem Roum zwischen dfem Gebläse und den Eintritüsöffnungen
für die Verbrennungsluft zum Topfinnenraum ein
Luftdruck bildet, tritt Öl durch die Düse und fließt zum Verdampfer des Brenners . Der Luftdruck pflanzt sich nämlich durch
die Schlauch- oder Rohrverbindung in den im übrigen luftdicht
geschlossenen Luftraum über dem Ölspiegel und dem Schwimmer im Schwi-nmergehäuse fort . Dort drückt er auf den Ölspiegel und
auf den Schwimmer . Weder der Schwimmer noch der ölspiegel ändert dadurch seine Lage . Der Schwimmer wird zwar schwerer,
taucht aber trotzdem nicht tiefer in das öl ein, weil im gleichen MaPe der Auftrieb des Öls größer wird . Was sich ändert,
ist (ier Druck im öl . Er steigt um den auf der Oberflache lastenden
Luftdruck . An der Düse wirkt sich das so aus. aln wenn
das Öl im Schwimmergehäuse jetzt um so viel höher stände, als
die Ölsäule hoch ist, die dem steuernden Luftdruck entspricht . Dieser Luftdruck kann verändert werden, indem man, zum Beispiel,
die Luftzufuhr zum Gebläse mehr oder weniger stark drosselt oder die Drehzahl des Gebläses durch einen verstellbaren Vorwiderstand
verändert . Dann ändert sich nicht nur die Verbrennungsluftzufuhr, sondern auch die Ölzufuhr zum Brenner . Beide
ändern eich im gleichen Verältnis, weil be'ide in gleicher Weise
vom Luft- beziehungsweise Öldruck abhängig sind, nämlich sich ungefähr proportional der Wurzel aus dem Überdruck ändern .
Üci3 heißt, daß man auf diese Weise die Leistung des Brenners
stufenlos verändern kann, ohne daß sich dadurch das günstigste Mischungsverhältnis zwischen Öl und Luft, die sogenannte Luftüberschußzahl, ändert . Y>enn man zur Änderung, wie das bevorzugt
vorgeschlagen wird, einen Regelwiderstand vor dem Gebläsemotor
verwendet, kann man den Brenner aus beliebiger Entfernung fernsteuern .
Die Abbildung zeigt beispielsweise einen Pfannen-Verd^mpferBrenner
nach der Erfindung in der als bevorzug beschriebenem
Ausfährungsform .
Die Verdampf er pfanne 1 sitzt in der äiitte des Topf genannten
Verbrennungsräumes 2, dessen Mantel '-5 an bestimmten Stellen
durchlocht ist, um durch diese Öffnungen 4 die Verbrennungsluft einzulassen . Dir 'brennungsluft wird den Verbrennungsluft-
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öffnungen 4 durch einen Hohlraum oder Vert-indungskr-nr-'l 5 zugeführt,
in den sie durch einen von einem Kotor 6 angetriebenen
Lüfter 7 gedrückt wird. . Der Lüfter entnimmt die Verbremnungs- ·
luft den: hinteren Hohlraum 8 des irenners ...Sie strömt ihm durch
die öffnung 9 zu . Im hinteren Trerinerhohlrfcum β befindet sich
ein Schwimmerregler 10, dem das Ol durcl· eine Leitung 11 vom 01-vorrrii.
π behälter unter Druck, oder mit Gefälle zuf lieft . Er ist
dazu bestimme, dan.Öl vor dem Eintritt in die Verdampferpfanne
1 auf einen; gleichmäßigen Stand 17 zu halten . Das geschieht
du rc ή einen Schwimmer 12, dessen Spindel 1"5 bei der kleinsten
Senkung des Cl3t:indes einen Ventilkegel 14, der bei dieser beicsnieliuveisen
Ausführung durch eine Feder 15 in die Austrittsöffnung 16 des ülzvflusses 11 gedrückt wird, gefer. den Druck dieser
Feder abhebt . Wenn ds α Öl im Schwimmer gehäuse 10 wieder
seinen bestimmten Stand 17 erreicht hat, d-\nn "hebt sich die
Schwimmer spindel 1*5 von der Feder 15 ab, und das Einlaßventil
1/1-16 schließt sich wieder . An der Au Penwand des Schwimmer geil·"
ir. π es 10 iet eine Düse 13 angeirächt, deren Eintrittsöffnung
ein Stück unternalb und deren Austrittsoffnung unmittelbar über
dem ölsniegel 17 liegt . Durch diese Düse tritt also im Ruheznnt'u;d
des iTenners kein Ol aus . In Y/irkliclikeit brauchen die
beiden öffnungen der D'ise übrigen« nicht auf i:o verecl'ierlener
Hohe zu liefen, wie es der Anschaulichkeit weren und beisroie3.sv/eiRO
rezeiclmet ist . Aucii v.enn fio -uf ^leich.er Pöhe lieren,
liegt infoliie der KapillarvvirkuniT des en^en Zwischenraums zwischen
Schwimmer und Gehäuse die Eintritts öffnung: schon eir. Stück
unter dem ι "1Is pie ^eI, wenn die Austritt soff nun« noch, was die
Wirkung· betrifft, darüber liegt, so da^ kein 01 austritt . Wird "
,■jedoch zum Betrieb des Brenners der Lüfter 7 durch Einschalten
seines ?/!otors 6 in Gang gesetzt, dann bildet sich in dem Raum
ein luftdruck aus, der sici' über die Jchlauch- oder Rohrleitung
19 in den oberen, im übrigen allseiti/f verschlossenen Luftraum
20 des Schwimmer geh aises fortpflanzt . £r bewirkt eine τ e lastung
des Schwimmers 12, aber gleichseitig eine Erhöhung des
Druckes des im Schwimmergehause 10 stehenden 01ε . Dadurch ändert
sich weder der Ölsuiegel noch die Eintauchtiefe des Schwimmers,
aber es steigt der Druck im öl . Das hat ?n der Düse die gleiche Wirkung, wie wenn der Ölsniegel stiege . Es fließt Öl
durc. die Düse. 18 aus und durch die Schlauch- oder Rohrleitung
21 zun; /er dampf er 1, wo es in Üblicher Wr. ±Pe mit einem Fidibus
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oder e ner Lunte entzündet werden kann . Der auf diese Weise in betrieb gesetzte I τ eimer kann nun in seiner Leietu-ig einfach
dadurch gesteuert v/erden, daß durch einen veränderlichen Vorwiderntand
die Leistung dec Verbrennungsluftge!läses 6-7 verändert
wird . Steigt die Leistung dea Gebläses, so wird durch den steinenden Luftdruck in den Räumen 5 und 20 nicht nur der
Verbrennung me la* Luft zugeführt, sondern es fliegt ihr -mch
mehr Öl zu . Das Verhältnis von Luft zu Öl bleibt d^-oi gleich,
v/eil die Menge bei beiden nach dem gleichen Gesetz vein Druck
a 1 hängig ist . Man kann jedoch, wenn nötig, auch eine Verschiebung
des Verhältnisses dadurch erreichen, dai? man den OlsOiegel
höher oder tiefer legt oder der Düse eine Form gibt, bei der die durchströmende Menge nicht einfach mit dem Quadrat des
Drucker sich ändert . In der Zeichnung ist außerdem noch ein
elektrischer Kontakt 22 angedeutet, der so liegt, d.iR er von
der Schwimmerspindel 13 geöffnet wird, wenn der ölßoiegel 17
im Schwimmer gehäuse durch eine Unc'ichtheit am Einlaßventil
14-16 über die vorgesehene II;he steigen sollte . Durch das öffnen
des Kontaktet: kann ein Magnetventil geschlossen oder sonst eine Sicherheitsniaßnahme eingeleitet werden, die den Ölzufluß
unterbricht und verhindert, da,? die Ver dam ufer pfanne 1 überläuft .
Die Erfindung bezieht sich η Lent nur auf Verdampfungnölbrenner
mit Pfannenverdampfer, sondern kann auch bei einfachen tferdampfungsbrennern
angewandt werden, bei denen die Verdampfung auf dem Topfboden stattfindet . Bei solchen Brennern ist der Prennertopf
nicht mit liegender Achse, wie in der Zeichnung, sondern stehend angeordnet . Statt des gezeichneten Öleinlaßventils am
.Schwimmerregler kann aucü ein gegen den Ölstrom sich öffnendes
Ventil oder überhaupt ein ganz anderes Ventil verwendet werden . Der Ölstand braucht überhaupt nicht durch einen Schwimmerregler
gehalten zu sein . Ls Kann stattdessen eine Uberlaufeinrichtung
mit Rückführung den Öls zum Vorratsbehälter verwendet werden . Statt daß durch den Luftdruck der Öldruck erhöht wird, kann
auch der Ölspiegel gehoben werden . In allen fällen aber wird
der Ölzufluß zum Verdampfer 1 durch d en Luftdruck im Haum 5
zwischen dem Verbrerinungsluftgebläse 6-7 und den Eintrittsöffnungen
4 für die Verbrennungsluft in den Verbrennungsraum 2 des
Premiers gesteuert ·
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Claims (5)
- Patent- beziehungsweise SchutzansprücheVerdampfungs-Ölbrenner mit einem Gebläse 7 zur Zufuhr der co ~ Verbrennungsluft, dadurch gekennzeichnet, da P die Ölzufuhr Γ*} zum Verdampfer 1 des Brenners durch den Druck der Verbren- *— nungsluft in dem Raum 5 zwischen dem Gebläse 7 und den Ein- -^- tritt.söffnungen 4 für die Verbrennungsluft in den Verbrenr~ nungsraum 2 des Brenners gesteuert ist .
- 2. Verdampfungs-Ölbrenner nacn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der Verbrennungsluft zu einer Änderung des ölstandes oder Öldruckes vor einer im Ölzufluß zum Verdampfer des Brenners liegenden, in ihrem Querschnitt gleichbleibenden Düse 18 verwendet ist .
- 'i. Verdampfungs-Ölbrermer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich-' net, daß sich die Düse 18 im Ausfluß eines Schwimmerreglers 10 für den Ölstand befindet, dessen Gehäuse allseitig luftdicht geschlossen ist und dessen dichter oberer Luftraum 20 mit dem Raum 5 vor den VerbrennungsluftÖffnungen durch eine Luftleitung verbunden ist .
- 4. Verdanrofungs-Ölbrenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse 18 mit ihrer Eintritts öffnung unter und, mit ihrer Austritts öffnung unmittelbar über dem Ölspiegel im Schwimmerregler 10 liegt .
- 5. Verdampfungs-Ölbrenner nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Verbrennungsluftzufuhr durch Änderung der Drehzahl des GeblAsemotors 6 ein Regelwider stand vorgesehen ist .909803/0370
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