DE1778969A1

DE1778969A1 - burner

Info

Publication number: DE1778969A1
Application number: DE19681778969
Authority: DE
Inventors: Babington Robert Storey
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-06-23
Filing date: 1968-06-24
Publication date: 1972-01-13
Also published as: DE1778969B2; FR1571719A; IL30215A; GB1182894A; IL30215A0; SE331146B; US3425058A; DE6606923U

Description

Dipl.4ft9· Egon PrinzDipl. 4ft9 Egon Prinz

Dr. Gertrud HauMr Dr. Gertrud HauMr

DIpL-In* Gottfried UiierDIpL-In * Gottfried Uiier

Dr. Gertrud HauMr ·οοο mimcI··· *e, 177QQCQ Dr. Gertrud HauMr οοο mimcI ··· * e, 177QQCQ

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, Virginia/?", St, A., Virginia /? ", St, A.

Onaer Zeichent B 1315Onaer sign B 1315

Brenner.Burner.

Die Erfindung betrifft einen Zerstäubungsbrenner und insbesondere einen Brenner für Flüssigkeiten, mit daji sin» v.irt~ sohaftlichQ und leistungsfähige Verbrennung eins3 jeden flüssigen Brennstoffs möglich ist. Bei derartigen brenne 3.Ti wird der Brennatoff einer einen Pg bildenden Jtfiiche zugeführt iuid von dieser in kugslfönnige Tropfchsn verteilt, wobei der diesar Fläche zug3fülirte überöchüasige Brennstoff wieder, umgewälzt wird. Der Plüseigkeita~ brenner hat einen hohen Verbrenminge-wiri>:unge£,ra.d_? äer sioh iai Lauf dog Betriebs nicht verschlaohtert, Er kann ferner beinahe mit jedym fXUeeigen Brennstoff botrieben '«arden, ebne daß der Brenneraufb&u odor der iiprühkcpf ^-3£lnäovt v/erden inüneen. Der .S¹IUeai^kttitebrefiniir iät ©ir.i's.ch un-if-bftrie'SBirxohor- Sr erlaubt fs rna i·· eine neuartige Viedorumwälzutig das Brennstoffe.The invention relates to an atomizing burner, and more particularly to a burner for liquids, with which the same and efficient combustion of any liquid fuel is possible. With such burns, the fuel is fed to a tank that forms a Pg iuid distributed by this in spherical drops, the excess fuel supplied to this area being circulated again. The plushness burner has a high combustion efficiency: a little bit, no _? The operation is not sloppy, it can also be operated with almost any suitable fuel, so that the burner installation and the odor of the pre-heating can be started. The .S ¹ IUeai ^ kttitebrefiniir iät © ir.i's.ch un-if-bftrie'SBirxohor- Sr allows fs rna i ·· a new kind of revolutionary fuel.

Pr.Seh/StPr.Seh / St

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Der erfindungsgenäße Flüssigkeitsbrenner ist äußarat einfach aufgebaut, der- Brennstoff braucht bei ihm nicht durch irgendwelche Düsen 2U strömen, ao daß 3ede Verstopfungsgefahr infolge ver3ehrniit3tG:n Brennstoff entfällt. Die Verbrennungsgas schwindigkeit kann bei diesem Brenner einfach und schnell geregelt v/erden. Der Brenner hat kleine kompakte Verbrennungskammern, in denen große Brennstoffmengen verbrannt werden können, wodurch große Wärmemengen freigesetzt werden.The liquid burner according to the invention is extremely simple built up, the fuel does not need at him by any Nozzles 2U flow, ao that 3ede risk of clogging as a result traffic: no fuel. The combustion gas speed can be regulated quickly and easily with this burner. The burner has small compact combustion chambers, in which large amounts of fuel can be burned, whereby large amounts of heat are released.

Der erfindungsgemäße Flüssigkeitsbrenner ist einfach bu betätigen und wird durch die Schwerkraft oder durch Druckluft ge. 'ngen Drucks gespeist.The liquid burner according to the invention is simply operated bu and is ge by gravity or by compressed air. fed under pressure.

Der flüssigkeitsbrenner hat eine Luftkammer, die mit einer iluftquelle in Verbindung steht und die wenigstens eine i. ng in ihrer Wand hat, ferner mit einer Quelle für Flüesigbr"--«stoff, einer Einrichtung für die Zufuhr des Brennstoffs von dieser Quelle auf die Außenfläche dieser Luft» kammer, wobei der Auftreffpunkt diesee flUeeigen Brennstoffe genügend Abatsnd von dieser Öffnung hat, so daß ein Brennst of film auf dieser Fläche gebildet wird, bevor und nachdem der Brennstoff auf diese öffnung trifft, ferner mit einem Gehäuse, das diese Luftkammer umgibt, und das eine mit öffnungen versehene Kammer und einen Verschluß hat, der wenigstensThe liquid burner has an air chamber that is connected to a iluftquelle is in communication and the at least one i. ng in her wall, furthermore with a source of liquid br "-" material, a device for supplying the fuel from this source to the outer surface of this air » chamber, where the point of impact is this liquid fuel has enough distance from this opening so that a Brennst of film is formed on this surface before and after the fuel hits this opening, furthermore with a housing which surrounds this air chamber, and one with openings provided chamber and a closure that at least

aine 109883/0579 aine 109883/0579

eine Verteileröffmmg hat, die mit dieser genannten Öffnung fluchtet) wodurch die Flüssigkeit aus diesem Gehäuse ausgetragen und außerhalb des Gehäuses verbrannt werden kann» und schließlich mit einer Einrichtung zum Sammeln dee ttbereohilaaigen Brennstoffs, der von der Oberfläche dieser Luftkammer abläuft, um diesen wieder in Umlauf zu bringen.a distributor opening with this opening mentioned aligned) whereby the liquid can be discharged from this housing and burned outside the housing » and finally with a device for collecting the alcoholic fuel that runs off the surface of this air chamber in order to bring it back into circulation.

Bine beispielsweise Ausftihrungsform der Erfindung wird nachfolgend anahnd der Zeichnung erläutert, in derAn example embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing, in which

Figur 1 einen Schnitt des erfindungegemäßen Brenners zeigt, wobei die Quellen für Druckluft und Brennstoff echematiaoh dargestellt sind. Figur 2 ist ein Schnitt längs der Linfe 2-2 von Figur 1. Figur 3 ist ein Schnitt eines modifizierten Zerstäubers. Die Figuren 4a - 4c sind Draufsichten auf verschiedene Zerstäuber* Figur 5 ist eine Draufsicht auf einen modifizierten Deckel und Figur 6 ist ein Schnitt längs der Linie 6-6 von Figur 5.Figure 1 shows a section of the burner according to the invention, being the sources for compressed air and fuel echematiaoh are shown. Figure 2 is a section along line 2-2 of Figure 1. Figure 3 is a section of a modified nebulizer. Figures 4a-4c are top views of various atomizers * Figure 5 is a top view of a modified lid and Figure 6 is a section along line 6-6 of Figure 5.

Nach Figur 1 besteht der Brenner aus einer etwa zylindrischen Kammer 1, die einen geschlossenen Boden 3 hat. Die Kammer 1 hat ferner einen Deckel 5 mit einer Hittelöffnung 7, wobei der Deckel im Bereich dieser Mittelöffnung eine nach oben vorstehende Umfangswand 19 hat» Obwohl die Kammer zylindrischAccording to FIG. 1, the burner consists of an approximately cylindrical chamber 1 which has a closed bottom 3. Chamber 1 also has a cover 5 with a central opening 7, the cover having an upwardly projecting peripheral wall 19 in the area of this central opening. Although the chamber is cylindrical

und 109883/0579 and 109883/0579

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und der Deckel etwa glockenförmig dargestellt sind, ist die Erfindung hierauf nicht beschränkt, da jode geeignete Konatruktion für Wand und Deckel möglich iat. Eine Zylinderform ist jedoch eehr einfach herzustellen ebenso wie der glockenförmige Deckel 5»and the lid are shown approximately bell-shaped, is the The invention is not limited to this, since it is a suitable construction possible for wall and cover iat. However, a cylinder shape is very easy to manufacture, as is the bell-shaped one Lid 5 »

Der Deckel 5 iat mit einem nach unten gerichteten zylindri« sehen Rand 11 ersehen, der unter Reibung an der Innenwand der Kammer anliegt und dadurch an Ort und Stelle gehalten wird. In der Kammer 1 ist ein trichterförmiger Brennetoffsammler 13 angeordnet. Dieeer Sammler ißt konzentrisch in der Kammer eingebaut und kann durch irgendwelche geeigneten Halterungen gehalten werden. Bei der dargestellten Aueführungsform wird der Sammler 13 durch eine ellbogenförmige Ablaufröhre 15 £e~ halten, die einfach aua einem Rohr besteht, das eine Absweigung hat, die mit dem Sammler 13 verbunden ist und die senkrecht verläuft, während die andere Abzweigung an der Kammer 1 befestigt ist und durch diese Kammer verläuft, um einen Auelaß 17 für den Brennstoffrüokflufl zu bilden.The cover 5 has a downwardly directed cylinder see rim 11, which rests against the inner wall of the chamber under friction and is thereby held in place. A funnel-shaped fuel collector 13 is located in the chamber 1 arranged. The collector is installed concentrically in the chamber and can be secured by any suitable mounts being held. In the embodiment shown, the collector 13 through an elbow-shaped drainage pipe 15 £ e ~ keep that simply consists of a pipe that is a branch which is connected to the collector 13 and which runs vertically, while the other branch to the chamber 1 is attached and runs through this chamber to form an outlet 17 for the fuel flow.

In der Kammer 1 ist femer vorzugsweise konßentrisch zu der Kammer und bu dem Sammler 13 ein Brennstoffzerstäuber 20 angeordnet. Der Brennstoffzerstäuber besteht aus einer oberen kugelförmigen Kammer 21, die wenigstens eine öffnung 23 inIn the chamber 1 is further preferably con centric to the Chamber and bu the collector 13, a fuel atomizer 20 is arranged. The fuel atomizer consists of an upper spherical chamber 21 which has at least one opening 23 in

ihrerof their 109883/0 5 79109883/0 5 79

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ihrer Otterfläche hat. In der dargestellten AusfUhrungeform liegt diese Öffnung im höchaten Punkt der kugeligen Oberfläche und 3ie kann v/ie später noch erläutert wird eine Vielzahl verschiedener Formen haben. Außerdem kann, worauf noch eingegangen wird, mehr als eine Öffnung vorgesehen werden. Die kugelförmige Kammer 21 ist am Boden offen und diese Öffnung steht in Verbindung mit einer etwa rohrförmigen Kammer 25, di· einen geschlossenen Boden in Form eines nach unten gedrehten Kegele oder einer Spitze.27 hat. Dieser Kegel oder die Spitze liegt etwa oberhalb der Mitte des BrennstoffSammlers 13« Von der Kammer 25 läuft eine Rohrleitung 29 radial nach außen, die an der Wand der Kammer 1 befestigt ist und außerhalb der Kammer endigt, wodurch die hohle kugelförmige Kammer 21 und die rohrförmig« Kammer 25 in Verbindung mit einer Druckgasquelle, die außerhalb der Kammer 1 liegt, gebracht werden. Der Zerstäuber 20 stellt somit eine geschlossene Luftkammor dar, die innerhalb der Kammer 1 abgestützt wirdjtheir otter area has. In the embodiment shown this opening lies at the highest point of the spherical surface and as will be discussed later, it may take a variety of different forms. Also, what else can be discussed more than one opening will be provided. The spherical chamber 21 is open at the bottom and this opening is in connection with an approximately tubular chamber 25, ie a closed base in the form of a cone turned downwards or a tip. 27 has. This cone or point lies approximately above the middle of the fuel collector 13 «From the Chamber 25 runs a pipe 29 radially outward, which is attached to the wall of the chamber 1 and outside the chamber ends, whereby the hollow spherical chamber 21 and the tubular « Chamber 25 in connection with a pressurized gas source, which is outside of the chamber 1, are brought. The atomizer 20 thus represents a closed air chamber, the inside the chamber 1 is supported j

Durch die Wand der Kammer 1 verläuft radial eine weiter« Rohrleitung 31, die ein inneres Ende 33 hat, das an die kugelförmige Oberfläche der Kammer 21 angrenzt, aber einen Abstand von ihr hat. Die Leitung 31 liegt auf einem Durchmesser, der durch die Mitte der kugelförmigen Kammer verläuft. Um die Kammer 1 läuft ein ringförmiger Bund 55« Dieoor Bund kann an de* Außenseite 109883/0579 A further pipe 31 extends radially through the wall of the chamber 1 and has an inner end 33 which adjoins the spherical surface of the chamber 21, but is at a distance from it. The line 31 lies on a diameter which runs through the center of the spherical chamber. Around the chamber 1, an annular collar runs 55 "Dieoor collar can to de * Outside page 109883/0579

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seite der Kammer duroh irgendwelche geeignete Mittel wie a.B. Laechen 37 gehalten v/erden, so daß er an der zylindrischen Kammer nicht hinabgleitet aber leicht bezüglich dieser Kammer gedreht werden kann. Der Bund 35 hat wenigstens eine, vorzugsweise jedoch mehr, zwei sind dargestellt, öffnungen 39 39* in Form von Fenstern, die eine Vielzahl von Winkelstellungen um den Zylinder 1 einnehmen können.side of the chamber by any suitable means such as a.B. Laechen 37 held v / earth so that it is attached to the cylindrical Chamber does not slide down but can easily be rotated with respect to this chamber. The collar 35 has at least one, preferably but more, two are shown, openings 39 39 * in the form of windows that have a variety of angular positions to occupy the cylinder 1.

Die Zylinderwand der Kammer 1 ist ferner mit Penatem 41 41' versehen, die so angeordnet Bind, daß sie innerhalb der senkrechten Ausdehnung des Bundes 35 liegen, deren Pläche jedoch gleich derjenigen der Fenster 39 des Bundes ist. Wenn der Bund oder Ring 35 gedreht wird, können somit das Fenster oder die Fenster 39 39' und 41 41' in jedem gewünschten Grad zur Dekkung oder außer Deckung gebracht werden, wobei der Ring 35 beim Drehen ale Schieber wirkt und die Übereinstimmung zwisohen den Fenstern reduziert oder völlig vermieden wird* Wie in Figur 2 gezeigt ist, ist der Ring 35 so angeordnet, daß eich dis Fenster 39 39' und 41 41' etwa zur Hälfte überdecken.The cylinder wall of the chamber 1 is also covered with Penatem 41 41 ' provided, the bind arranged so that they are within the vertical Extension of the federal government 35 lie, the area of which, however, is the same as that of the window 39 of the federal government. When the covenant or ring 35 is rotated, the window or windows 39, 39 'and 41 41' can thus be covered to any desired degree or be brought out of register, the ring 35 acting as all sliders when rotated and the correspondence between them the windows is reduced or completely avoided * As shown in Figure 2, the ring 35 is arranged so that eich cover windows 39 39 'and 41 41' about halfway.

Wie Figur 1 eohemafciach zeigt, wird der Leitung 31 Brennstoff unter Druck auo dem Vorratsbehälter S mit Hilfe einer Pumpe P^ zugeführt. In einigen Fällen kann der flüssige Brennstoff direkt aua dem Vorratsbehälter S zu der Leitung 31As Figure 1 shows, the line 31 is fuel under pressure auo the reservoir S with the help of a Pump P ^ supplied. In some cases, the liquid Fuel directly from the reservoir S to the line 31

fließen, 109883/0579 flow, 109883/0579

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fließen, vorausgeaetzt, daß svascben dem Yorratsbohälter S und dar Leitung 31 ein natürliches Gefälle vorhanden ist. Wie ebenfalls dargestellt, wird die Leitung 29 mit Druckgas durch eine Pumpe P₂ versorgt, wobei anBtelle der Pumpe auch ein Druckgasbehälter oder andere geeignete Mittel verwendet werden können, die Gas unter einem Druck von etwa 0,21 bis 1»4 kg/om (3-20 psig) Über längere Zeitspannen zuführen können.flow, provided that there is a natural gradient across the Yorratsbohälters S and the line 31. As also shown, the line 29 is supplied _{with pressurized gas by a pump P 2.} 3-20 psig) Can deliver over long periods of time.

Die Leitung 17, die die Brennstoffrücketromleitung darstellt, iet an die Pumpe P~ angeschlossen und wird zu dem Vorratsbehälter S zurückgeführt, wobei jedoch ebenfalle abhängig von der Lage dec Vorratebehälters S bezüglich des Brenners auf diese Pumpe P, verzichtet werden kann. Mit anderen Worten, obwohl ein arbeitsfähiges System dargestellt iat, ist der Brenner nicht etarr mit irgendeinem besonderen System für die Zufuhr und den Rückfluß verbunden, ßolange die erforderlichen Mittel nämlich Brennstoff und Druckgas entsprechend den Leitungen 31, 29 zugeführt werden und der unverbrannte Brennstoff aus dem Sammler 13 über die Leitung 17 abgeführt wird.The line 17, which represents the fuel return flow line, It is connected to the pump P ~ and becomes the storage tank S returned, but also dependent on the location dec storage container S with respect to the burner this pump P can be dispensed with. In other words, Although a working system is shown, the burner is not compatible with any particular system for the supply and the reflux connected as long as the required Means namely fuel and compressed gas corresponding to the lines 31, 29 are supplied and the unburned Fuel is discharged from the collector 13 via the line 17.

Wie in der Zeichnung dargestellt, kann der Brenner aus Glaa bestehen. Es können jedoch sämiliche geeigneten MaterialienAs shown in the drawing, the burner can be made of Glaa exist. However, all suitable materials can be used

sursur 109I83/C678109I83 / C678

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zur Herstellung dieser Bauteile verwendet werden. Beispielsweise kann die Kammer 1 aus rostfreien Stahl beatehan, wahrend der Brannstoffaammler aus ähnliehen Materialien hergestellt sein kann und der Zerstäuber aus Glas besteht oder umgekehrt. Der Zerstäuber kann jedoch auch aus rostfreiem Stahl oder anderen Metallen oder sogar aus Kunststoff hergestellt werden. Ferner kann da3 verwendete Material von der P Art des Brennstoffs abhängen, so daß je nach Brennstoff die Brennerkonstruktion gegen Korrosion oder Auflösung durch den Brennstoff widerstandsfähig sein muß. Da Glas relativ inert ist und beinahe von keinem Brennstoff beeinflußt wird und da der Brenner an die Verbrennung praktisch jedes bekannten flüssigen Brennstoffs von Benzin bis Bunkeröl C angepaßt werden kann, ist er aus Glasbauteilen gebildet.used to manufacture these components. For example, the stainless steel chamber 1 can beatehan while the fuel collector is made of similar materials can be and the atomizer is made of glass or vice versa. However, the atomizer can also be made of stainless steel Steel or other metals or even plastic can be made. Furthermore, the material used can be derived from the P depend on the type of fuel, so that the Burner construction must be resistant to corrosion or dissolution by the fuel. Since glass is relatively inert is and is influenced by almost no fuel and since the burner is known to the combustion of practically every liquid fuel from gasoline to bunker oil C. can, it is formed from glass components.

In Figur 3 ist jedoch eine abgeänderte Ausführungβform ge« . _t zeigt, gemäß der der Zerstäuber teilweise aus Metall und teilweise aus nichtmetallischem Material aufgebaut ist, um die Vielseitigkeit der Konstruktion zu sseigen.In FIG. 3, however, a modified embodiment is shown. _t shows, according to the atomizer partially of metal and partially of non-metallic material to sseigen to the versatility of the design.

Gemäß Figur 3 gibt es zahlreiche Mittel, um den Grundaufbau an verschiedene Brennstoffe, Verbrennungageechwindigkeiten usw. anzupassen. Figur 3 seigt ein derartiges Mittel, wobei die» nur ein Beispiel zur Erreichung dieses Ziels ist. InAccording to FIG. 3, there are numerous means of establishing the basic structure different fuels, combustion speeds etc. adapt. Figure 3 shows such a means, the "only being one example of how to achieve this goal." In

flieser 109883/0579 tile 109883/0579

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dieser Figur ist ein Zerstäuber 20' teiiv/eioe im Schnitt dargestellt und der kugelförmige Oberteil 21' ist mit dem Unterteil 25' durch ein Gewinde verbunden. JSbenso wie in Figur 1 ist die Zerstäuberkugel mit einer Öffnung 23* versehen, die als rundea loch dargestellt ist, und die eine nach außen divergierende Umfangswand hat. Diese Y/and kann natürlich auch geradlinig aein, d.h. sie kann einen Zylinder konzentrisch zur Mittelachse des Teiles 21· bilden, wegen des größeren Wirkungsgrades wird im allgemeinen jedoch vorgezogen, diese Öffnung durch eine nach außen sich öffnende kegelige oder divergierende Wand au begrenzen.this figure shows an atomizer 20 'partially in section and the spherical top 21 'is with the bottom 25 'connected by a thread. Same as in Figure 1 the atomizer ball is provided with an opening 23 * which is shown as a rundea hole, and the one diverging outwards Has circumferential wall. This Y / and can of course also be linear, i.e. it can be a cylinder concentric to the central axis of the part 21 · form, because of the larger Efficiency is generally preferred, however, this opening by an outwardly opening conical or limit diverging wall au.

Durch Verbindung des kugelförmigen ϊθΙΙθβ 21' des Zerstäubers 20' mit dem unterteil 25' durch ein Gewinde oder eine Zug-Druck-Verbindung, kann die Kugel sehr einfach gewechselt werden. Soll z.B. das Material der Kugel 21' ausgewechselt werden, ao wird die Kugel einfach durch eine andere ersetzt. Oder soll eine größere Brennerkapazität erzeugt und/oder die Flaniiaenfora verändert xverden, so wird eine andere Kugel 21 verwendet, die mehr ala eine Öffnung 23 hat, wobei auch die Öffnungen selbst von runden Löchern bis zu länglichen Schlitzen variieren können, die an verschiedenen Stellen im oberen Toil der Kugaloberfläche angeordnet sein können* Beispiele verochiodener Auaführim.£3formen sind in den Figuren 4a» t>By connecting the spherical ϊθΙΙθβ 21 'of the atomizer 20' to the lower part 25 'by a thread or a push-pull connection, the ball can be changed very easily. If, for example, the material of the ball 21 'is to be exchanged, the ball is simply replaced by another. Or if a larger burner capacity is to be generated and / or the Flaniiaenfora changed, then another ball 21 is used, which has more than one opening 23, whereby the openings themselves can vary from round holes to elongated slots that are at different points in the The upper toilet of the spherical surface can be arranged. Examples of verochiodic designs are shown in FIGS

und 1 09883/0579 and 1 09883/0579

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- ίο -.- ίο -.

und c aargestellt, die mehrere Zerstäuber 40, 50 und 60, die entsprechend mit öffnungen 43, 53 und 63 versehen sind, zeigen. In Figur 4a haben die öffnungen die Form von Schlitzen, die auf der Kugeloberfläche in gleichen Abetänden angeordnet sind. Dies© Ausführungsform hat 4 solcher Schlitze. In Figur 4b sind die öffnungen 53 rund liegen einander auf der Kugeloberfläche 51 diametral gegenüber. In Figur 4c iat eine öffnung 63 in Form eines Schlitze« vorgesehen, der parallel zur Ströraungsrichtung dee Brennstoffe verläuft. Die Strömungerichtung des Brennstoffs ist in diesen Figuren durch Pfeile angegeben.and c aarfigured the multiple atomizers 40, 50 and 60, the are provided with openings 43, 53 and 63, respectively. In Figure 4a, the openings have the shape of slots that are arranged on the spherical surface in equal Abetängen. This embodiment has 4 such slots. In Figure 4b are the openings 53 round lie on top of one another on the spherical surface 51 diametrically opposite. In FIG. 4c there is an opening 63 in the form of a slot «which is parallel to the direction of flow dee fuel runs. The direction of flow of the fuel is indicated by arrows in these figures.

Obwohl nur eine einfache Ausführungaform und mehrere Abänderungen beschrieben und dargestellt wurden, kann der Brenner vielfach abgeändert werden.Although only a simple design and several modifications described and illustrated, the burner can be changed many times.

Dor Brennerbetrieb und die Grundlagen zur Erzeugung sehr fein zeratäubter Tröpfchen mit Hilfe der Kugelform ist bereite bekannt. Bei den bekannten Verfahren wird die zu zerstäubende Flüssigkeit mit genügender kinetischer Energie auf eine mit öffnungen versehene Fläche geleitet, so daß eie während ihrer Strömung über diese Fläche einen Film bildet oder verformt wird. An dem Punkt, an dem der dynamische Film in hohem Maße verformt bzw. beansprucht wird, was aus seinem gleichmäßigen nahezu uneichtboren Fließverlauf erkennbar ist, wird Luft mitDor burner operation and the basics of production very fine Atomized droplets with the help of the spherical shape are already known. In the known method, the liquid to be atomized is with sufficient kinetic energy on a with openings provided surface so that eie during their Flow over this surface forms a film or is deformed. At the point where the dynamic film to a great extent is deformed or stressed, which can be seen from its even, almost non-calibrated flow, air becomes with it

sehrvery 109883/0679109883/0679

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- ix -- ix -

sehr mäßigem Snick fms einer Öffnung auagoblasonj v/odu;:ch kleine nahezu volll'cinmen kugelförmige Flünsi^ireitepartikel aus den PiIm austraten. Eer Versuch hat gezeigt, daß diese Flüssigkeitspartikel in der Größenordnung von 50 Mikron liegen, wenn beispielsweise Wasser in einem dünnen PiIm über eine Glasfläche 3trömt und Luft mit einem Druck von 0,56 kg/ cm (8 paig) durch eine kleine Öffnung in dia 7erglaoflache ausgeblasen wird. Bei Verwendung dieser Vorrichtung ist sum Zerstäuben sines Brennstoffο im allgemeinen weniger Energie oder Gasdruck notwendig als zur Zerstäubung von Wasser. Dieo rührt davon her, daß tatsächlich sämtliche flüssigen Kohlenwasserstoff brennstoffe eine geringe Oberflächenspannung und ausgezeichnete Benetzungseigenschaften haben. Sine gute Benetzung ist nützlich bei der Bildung eines hochbeanspruchttn dünnen Filmes, und eine niedrige Oberflächenspannung gestattet es, die PlüssigkeitspartÜel leicht aus dem dünnen Film zu zerstäuben. Auf Grund dieser günstigen physikalischen Eigenschaften kann beispielsweise Benzin bei cinom Gasdruck von 0,21 kg/cm (3 psig) besser seretäubt werden eis Wasser bei einem Gasdruck von 0,56 kg/cm (8 psig).very moderate snick fms an opening auagoblasonj v / odu;: ch small almost completely spherical fluid particles emerged from the piIm. An experiment has shown that these liquid particles are of the order of 50 microns when, for example, water flows in a thin film over a glass surface 3 and air at a pressure of 0.56 kg / cm (8 paig) flows through a small opening in the glass surface is blown out. When using this device, to atomize its fuel o generally less energy or gas pressure is required than to atomize water. This stems from the fact that, in fact, all liquid hydrocarbon fuels have low surface tension and excellent wetting properties. Its good wetting is useful in the formation of a highly stressed thin film, and a low surface tension allows the liquid particles to be easily atomized from the thin film. Because of these favorable physical properties, gasoline, for example, can be better deafened at a gas pressure of 0.21 kg / cm (3 psig) and water at a gas pressure of 0.56 kg / cm (8 psig).

Überraschenderweise wurde gefunden, daß wenn die Flüssigkeit auf eine einen Film bildende Fläche mit genügender kinetischer Energie aufgebracht wird, diese Flüssigkeit nicht nur nachSurprisingly, it has been found that if the liquid is applied to a film-forming surface with sufficient kinetic energy, this liquid is not only applied

unten 101883/0579 un th 101883/0579

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unten fließt und sich ausbreitet, v).c es dor JFaIl int, wann sie an einem Punkt oberhalb der Oberfläche eingeleitet wird, sondern wenn, wio gezeigt, die Flüssigkeit gegen eine geeignet gekrümmte Fläche wie z.B. den kugelförmigen Teil dos Zerstäubern 20 aus der IJrennotoffeinlaßleitung 33 gespritzt wird, so strömt sie auch nach, oben und umhüllt den oberen Teil der Kugelfläche vollständig und Bie wird atark verformt zu einem dünnen dynamischen Film, der über die öffnungen oder die öffnung 23 strömt. Wenn dann Luft mit aehr geringem Überdruck durch die öffnung 23 oder die Öffnungen 27', 43, 53 und 63 geblasen wird, werden sehr kleine Flüssigkeitströpfchen aus dsm stark verformten dynamischen Plüoßigkeitsfilm abgetrennt. Der Augenschein lehrt, daß die Tröpfchen Kugelforin und eine Größe von etwa 50 Mikron odor weniger haben, und daß sie hinsichtlich Größe und Porm nahezu gleich sind.flows below and spreads, v) .c it dor JFaIl int when it is introduced at a point above the surface, but when, as shown, the liquid against a suitably curved surface such as the spherical part of the atomizer 20 from the IJrennotoff inlet line 33 is injected, it also flows upwards and completely envelops the upper part of the spherical surface and Bie is atarkic deformation to a thin dynamic film which flows over the openings or the opening 23. If air is then blown through the opening 23 or the openings 27 ', 43, 53 and 63 with a very slight excess pressure, very small liquid droplets are separated from the strongly deformed dynamic fluid film. Visibility teaches that the droplets are spherical in shape, about 50 microns or less in size, and nearly the same in size and shape.

Obwohl das gesamte Phänomen noch nicht vollatändig erklärbar ist, wurde doch festgestellt, daß wenn der so erzeugte Flüs-Qigkeitsstaub nach oben duroh einen Deckel 5 ausgeblasen wird, wie in Figur 1 gezeigt let, und Luft ale Sekundärluft oder Verbrennungsluft in die Kammer 1 durch die öffnungen 41 eingeführt wird, die zerstäubte Flüssigkeit in großer Menge duroh die Öffnung 7 in dem Deckel 5 austritt, und wenn er gezündet wird, brennt der flüssige BrennstoffAlthough the entire phenomenon cannot yet be fully explained is, it was found that if the liquid dust produced in this way upwards by blowing out a cover 5, as shown in FIG. 1, and air as secondary air or combustion air is introduced into the chamber 1 through the openings 41, the atomized liquid in large amount through the opening 7 in the lid 5 exits, and when it is ignited, the liquid fuel burns

mit 10S883/0679 with 10S883 / 0679

BAD ORiGiMALBAD ORiGiMAL

mit einer äußerst starken VerbrenmmßSgeschwindigkei-e etwa 12 - 18 n?m oberhalb tier Öffnung 7, und er schlägt nicht zurück in die Krimner 1. Dieae Erscheinung tritt bei vielen flüssigen Brennstoffen einschließlich hochflüchtiger Brennstoffe wie z,B. Benzin auf. Eine Srklärung dafür ist, daß die Menge an Zerstäubungeluft, verglichen mit der Menge des zerstäubten Brennstoffes, so klein ist, daß das Brennstoff-Luft-Gemisch in der Kammer 1 reich an Brennstoff ist, so da3 das Brennstoff-Ltift-Verhältnia durch die Anwesenheit von überschÜBeigem Brennstoff ao stark unausgeglichen ist, dai3 eine Verbrennung unmöglich ist« Ist der Brennstoff aber einmal aus dtr Kammer auegetreten, bo wird infolge der feinen Zerstäubung eehr schnell ein günotigea Verbrennungeverhältnis erreicht, mit dez* Folge, daß die Verbrennung sehr nahe an der Austritte» stelle des Brennstoffnebele und in dessen gesamtem Bereich erfolgt. with an extremely strong combustion speed of about 12-18 nm above opening 7, and it does not strike back into the Krimner 1. The phenomenon occurs with many liquid fuels including highly volatile fuels such as, for example. Gasoline on. One explanation for this is that the amount of atomizing air, compared to the amount of atomized fuel, is so small that the fuel-air mixture in the chamber 1 is rich in fuel, so that the fuel-to-lift ratio is due to its presence ao of überschÜBeigem fuel heavily unbalanced is dai3 combustion is impossible, "Where the fuel but once auegetreten of dtr chamber bo is quickly reached a günotigea Verbrennungeverhältnis due to the fine atomization eehr with dec * results in the combustion very close to the outlets »Location of the fuel mist and in its entire area.

Infolge der oben beschriebenen Erscheinung ist ea möglich, den Zerstäubungsverlauf xind die Zerstäubungsmenge mit Hilfe des Deckel» 5 auf eehr einfache Weise zu regeln, indem mehrere wahlweise au verwendende Dackel vorgesehen werden, in denen die Abmoüeungen der Austritteöffnung 7 von Deckel zu Deckel variieren» Durch Anpassung einer ausgewählten Öffnung an den zu verbrennenden Brennstoff keim eornit nicht nur die Ver- As a result of the phenomenon described above, it is possible to regulate the atomization process xind the amount of atomization with the aid of the lid 5 in a very simple way by providing several dachshunds that can be used optionally and in which the dimensions of the outlet opening 7 vary from lid to lid adaptation of a selected opening on the fuel to be burned germ eornit not only the encryption

brennunfiagogohwindigkgit 109883/0679 b rennunfiagogohwindigkgit 109883/0679

brennungegeochwinaigkeit 3Chnell und einfach eingestellt worden, sondern ee kann auch die Zerstäubung und damit der Verbrennung βverlauf auf einfache Weise verändert werden, indem nicht nur der Deckel gewechselt wird, sondern indem dieser Wechsel mit einer Auswahl von einem der in Figur 4 dargestellton Zerstäuber kombiniert wird„ Es wurde festgestellt, daß die Zoratäubung bzw. die Form der seretäubten"Flüssigkeit und da- ^ mit der Verbrennungsverlauf bzw. die Verbrennungeform von einer nahezu senkrechten Säule bis zu einem fächerförmigen Muster verändert werden kann«Combustion speed 3 Quickly and easily set, but also atomization and thus combustion β curve can be changed in a simple manner by not only is the cover changed, but by changing this with a selection of one of the options shown in FIG Atomizer is combined "It was found that the Zora numb or the shape of the numbed" liquid and that ^ with the course of the burn or the shape of the burn of one almost vertical column can be changed to a fan-shaped pattern «

Die Mönge an zerstäubtem Brennstoff und die Form der Zerstäubungswolke kann außerdem durch Drehen des Hingeβ 35 reguliert werden, wodurch mehr oder weniger Sekundärluft durch die Fenster 41 und 41' in die Kammer 1 eintreten kann* Durch die Saug- oder Pumpwirkung der ganzen Zerstäubungewolke, die den Flüssigkeitsbrenner verläßt, wird Luft durch diose Fenster ψ angesaugt« Die geringe Menge an Zerstäubungaluft selbst er-Eeugt nur eiiia kleine Pumpwirkung. Wenn sie jedoch mit der strömenden Ksnge an zerstäubter Flüssigkeit kombiniert v/ird, wird eine beträchtliche Menge an Sekundärluft in die Kammer eingesaugt, wenn dia Fenster 41 und 41' geöffnet sind. Durch Beschränkung der Strömung durch die Fenster 41 und 41* durch Drehung dee Ringes 35, kann der Grad des Vakuums in derThe amount of atomized fuel and the shape of the atomizing cloud can also be regulated by rotating the hingeβ 35, which allows more or less secondary air to enter the chamber 1 through the windows 41 and 41 ' Leaving the liquid burner, air is sucked in through the window ψ «The small amount of atomized air itself produces only a small pumping effect. However, when combined with the flowing stream of atomized liquid, a significant amount of secondary air is drawn into the chamber when windows 41 and 41 'are open. By restricting the flow through the windows 41 and 41 * by turning the ring 35, the degree of vacuum in the

Kammer 1 109183/0679 C amme r 1 109183/0679

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Kammer 1 geregelt v/erden. Die Vakuum-Regelung in dar Kammer 1 kann ihrerseits dazu benutzt werden, die Menge und die Form der Seratäubungswölke, die den Flüssigkeitsbrenner verläßt, zu regulieren. Eine Drehung des Ringec 35» durch die der Sekundäretrom in dia Kammer 1 durch die Fenster 41 und 41' eingeschränkt wird, hat beispielsweise die Wirkung, daß der Grad des Vakuums in der Kammer 1 zunimmt, wodurch andererseits die Menge des Brennatoffnebela reduziert und die Höhe der Nebelfahne niedergehalten wird. Obwohl eine bedeutende Menge an Sekundärluft v/ährend des Betriebs des Brenners in die Kammer 1 •tröjst, wenn die Fenster 41 und 41' geöffnet eind, reicht diese Luftmenge nicht aus, um ein brennbares Brennstoff-Luft-Gemisch in der Kammer 1 zu bilden.Chamber 1 regulated. The vacuum control in chamber 1 can in turn be used to determine the amount and shape of the sera numbing cloud leaving the liquid burner, to regulate. One rotation of the Ringec 35 »through that of the secondary electricity is restricted in chamber 1 by windows 41 and 41 ', for example, has the effect that the degree the vacuum in the chamber 1 increases, whereby on the other hand the Reduced the amount of Brennatoff nebula and the height of the plume is held down. Although a significant amount of Secondary air into chamber 1 during operation of the burner • comfort you when the windows 41 and 41 'are open, enough this amount of air is not sufficient to form a combustible fuel-air mixture in chamber 1.

Um dan Brenner zu vereinfachen, kann ein abgeänderter Deckel 73, wie er in den Figuren 5 und 6 gezeigt ist, vtrwendet werden. Auch auf diese Auaführungsfora, die nur ein Baispiel darstellt, ist die Erfindung nioht beschränkt. Es können andere, äquivalente Mittel benütst werden. Der Deckel 73 nach den Figuren 5 und 6 hat eine ebene Oberfläche und eine Mittelöffnung 77 mit ziemlioh großem Durchmesser. Oberhalb der Öffnung werden auf der Oberfläche des Deckels 73 mehrere segmentförmige verschiebbare Blenden 81, 83, 85 und 87 mit Hilfe von einfachen L-fönaigen Bügeln 79 gehalten. Jede Blende kannIn order to simplify the burner, a modified cover 73, as shown in FIGS. 5 and 6, can be used will. Also on this execution forum, which is only a basic example represents, the invention is not limited. Other equivalent means can be used. The cover 73 after Figures 5 and 6 has a flat surface and a central opening 77 of fairly large diameter. Above the Openings become several segment-shaped on the surface of the lid 73 Slidable panels 81, 83, 85 and 87 held with the help of simple L-hair dryer brackets 79. Any aperture can

mit 109683/0579 with 109683/0579

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mit einen Hinstellknopf vorsehen sein, der allgemein mit 89 bezeichnet iat. Die Kanten der Blenden 83 und 87 liegen unter den Kanten der Blenden 81 und 85, v/odurch, obwohl jede Blende nach linien und außen bezüglich der Mitte der Öffnung 77 bewegt werden kann, die Blenden insgesamt einen kompakten Schirm bilden, der oben auf dein Deckel 73 aufliegt« Durch eine Bewegung der Blenden nach innen wird der Qesamtdurchmeeser der Auetrittaöffnung durch den Deokel 73 reduziert und umgekehrt. Mit anderen Worten, die Blenden 81, 83, 35 und 87 bilden einen.irieartigen Schirm, duroh den die wirksame Fläche der öffnung auf einfache Weise reduziert werden kann, um ein« Anpassung an die gewünschten Bedingungen zu erreiohen.be provided with a reset button, which is generally labeled 89 denotes iat. The edges of the bezels 83 and 87 lie below the edges of the bezels 81 and 85, v / o through, although each bezel can be moved in lines and outwards with respect to the center of the opening 77, the screens as a whole form a compact screen that rests on top of your lid 73. By moving the diaphragms inward, the total diameter becomes the Outlet opening reduced by the deodorant 73 and vice versa. In other words, the diaphragms 81, 83, 35 and 87 form a.iri-like screen, with the effective area of the opening can be reduced in a simple way to make an «adjustment to achieve the desired conditions.

Die Erfindung 1st nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind zahlreiche Kodifikationen möglich, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen. The invention is not limited to the illustrated and described embodiments, but there are numerous Codifications possible without departing from the scope of the invention.

108883/0578108883/0578

BAD ORiQJNALBAD ORiQJNAL

Claims

Patent claims ;

1 »Liquid burner, characterized by a burner chamber, which has a cover provided with an opening and at least one opening in its rare wall, one Air chamber in this chamber, one curved © with one has a surface provided with an opening, a collecting device, which is arranged below the air chamber and one Has part that lies outside the closed chamber / a device for the supply of compressed air into the interior the air chamber and a connection for the supply of to burning fuel on the curved · surface of the air chamber at a point that is a distance from the opening Has in this surface, causing the fuel in the form of an etarky deformed thin liquid pilmee over this' surface flows, with the air passing through the Opening in this surface emerges, the fuel in a mist-like dust of very small spherical Particles are atomized outside this burner chamber, and Furthermore, secondary air access to the interior of the arennerkammar through the opening in the side wall.

2. Plüsnigkeitsburner according to claim 1, characterized by a device for recirculating the fuel

between 109883/0579109883/0579

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between the fuel supply device and the fuel collecting device.

3. Liquid burner according to claim 1, characterized in that this air chamber has the shape of a hollow sphere, which is provided with at least one opening at its highest point.

4. Liquid burner according to Anepruoh 1, characterized in that that this chamber consists of a container with a removable cover is provided.

5 * liquid burner naoh Anapruoh 1 and 3 »characterized by that the lower surface of the ball is provided with a hollow vertical column that connects stands with the interior of the ball, and that this column ends in an inverted conical end.

6. Liquid burner according to claim 1, characterized in that that this Bronnstoffsammelbehälter from a funnel-shaped There is a container, at the lower tip of which a line is connected, and that this container is arranged below and centrally to this air chamber.

109803/057»109803/057 »

Original

7. Liquid burner according to claim 1, characterized in that this cover is provided with a device for changing the size of its opening is provided.

8. Liquid burner according to claim 1, characterized by means for varying the effective size of the opening in this side wall.

9. Liquid burner according to Claim 1, characterized in that the device for the supply of fuel consists of a line on the surface of the Luftkaaraer, the end of which is adjacent but below the highest point of the curved surface of this air chamber is arranged.

10. Liquid burner according to Anipruch 1, characterized in that that this burner chamber is cylindrical and that this! means for changing the effective size the opening in this side wall consists of a rotatable ring exists, which surrounds this chamber, and which is provided with an opening that is in register and out of register with this opening in this side wall is movable to the To regulate the flow of secondary air in the dioss chamber.

109813/0579109813/0579

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