DE2007233A1 - Oberflächenbrennereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf infrarotstrahlende Gasbrenner derjenigen Bauart, wie sie gewöhnlich zum Beheizen von Wohnräumen verwendet werden und die eine Mischkammer aufweisen, der gasförmiger Brennstoff über ein Venturi-Rohr zugeführt wird, zu der die Verbrennungsluft gelangt. Das Brennstoff —Luftgemisch wird außen auf der Oberfläche einer porösen oder perforierten hitzebeständigen Platte verbrannt, die eine Wand der Mischkammer bildet. Der Durchgang des Gemisches durch die Platte verbessert die Vormischung des Brennstoffs mit der Verbrennungsluft. Die Platte erhitzt sich und ihr Glühen erzeugt eine starke

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flammenlose Verbrennung höchsten Reaktionswirkungsgrads.

Brenner dieser Bauart wurden bisher ausschließlich mit Brennstoff in Gasform versorgt.

Die Erfindung liefert eine Brennereinrichtung der vorgenannten Bauart, die für Betrieb mit flüssigen Brennstoffen wie Kerosin oder Gasöl modifiziert worden ist.

Erfindungsgemäß besitzt eine Oberflächenbrennereinrichtung eine Mischkammer mit einer Wand in Form einer Platte, durch die Gas gehen und an der Verbrennung stattfinden kann, ein Venturi-Rohr, das in die Mischkammer führt und gasförmigen Brennstoff und Luft zuführen kann, einen Verdampferkörper aus Wcirmeleitfahigem Material, der neben der Platte angeordnet ist und durch diese erhitzt werden kann, wenn sich die Platte erhitzt, wobei der Verdampferkörper einen eine Verdampfungskammer bildenden inneren Hohlraum aufweist, ferner eine Einrichtung für das Verbinden der Verdampfungskammer mit einer Quelle für unter Druck stehenden flüssigen Brennstoff, eine Einspritzeinrichtung für das Zuführen von in der Verdampfungskammer verdampften Brennstoff zum Venturi-Rohr für Weitergabe zu der Mischkammer und eine Einrichtung für das Steuern des Stroms des verdampften Brennstoffs durch die Einspritzeinrichtung.

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Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Frontansicht eines Oberflächenbrenners;

Fig. 2 ist eine Schnittansieht längs der Linie II-II in Fig. Ij

Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Schnitt

durch einen Verdampfer, wie er bei dem Brenner nach den Fig. 1 und 2 verwendet wird;

Fig. H ist eine der Fig. 3 entsprechende Teildarstellung und zeigt eine abgewandelte Ausführungsform einer Verdampfersteuerung, wie sie bei dem Brenner nach den Fig. 1 und 2 verwendbar ist;

Fig. 5 ist eine Axialschnittansicht einer abgewandelten BrenneAusführung;

fig. 6 ' ist eine Schnittansicht längs der Linie VI-VI in Fig. 5;

Fig. 7 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 5·;

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Fig. 8 ist eine Schnittansicht lüngs der Linie VIII-VIII in Fig. 7.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 bezeichnet 1 eine perforierte hitzebestündige Platte, die auf der Vorderseite ein Gehäuse 2 einer' !Mischkammer 3 eines Oberflächenbrenners verschließt. Ein Venturi-Rohr U beliefert die Kammer 3 mit einer Mischung aus Verbrennungsluft und Brennstoffdampf. Nahe der Platte 1 sitzt fest ein Verdampferkörper 5, der aus wärmeleitendem Material, vorzugsweise aus rostfreiem Metall oder eine Metallegierung wie Aluminiumlegierung besteht. Der Körper 5 hat einen Innenhohlraum, der eine Verdampfungskammer 6 bildet (Fig. 3)

Aus einem Speicher (nicht gezeigt) wird über eine Leitung 77 und ein Anschlußrohr 7 im unteren Teil der Verdampfungskammer G ein flüssiger Brennstoff, vorzugsweise ein Kohlenwasserstoff wie Kerosin oder Gasöl unter Druck zugeführt. Wenn die Platte bei Einsatz des Brenners zu glühen beginnt, erhitzt sie den Verdampfungskörper 5 auf eine Temperatur, bei der der Brennstoff In der Kammer 6 kocht.Ks stellt sich in der Kammer 6 ein Niveau 8 eir., unter dem der meiste Brennstoff flüssig ist und über dem sich der Brennstoff in Dampfzustand befindet.. Unter dem Druck, bei dem der flüssige Brennstoff in den Verdampfer eintritt, wird verdampfter Brennstoff durch die Leitungen 9, 10 im Körper 5 zu einer Einspritzdüse 11 gedrückt, die ihn in das Venturi-Rohr U sprüht.

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Der Querschnitt der Leitungen 9, 10 ist wenigstens um die Hälfte kleiner als die Querschnittsfläche der Verdampfungskammer 6. Die Düse 11 und sein anschließender Abschnitt des Vergaserkörpers 5 sind so weit von der Platte 1 im Abstand angeordnet, daß diese Teile eine geringere Temperatur als der Abschnitt des Körpers 5 haben, der die Verbrennungskammer 6 umgibt. Ein Schlitz 5a im Körper 5 behindert Wärmeübertragung vom heißen Abschnitt des Körpers 5 zu der Düse 11.'

Gemäß Fig. 3 besitzt die Düse 11 ein zylindrisches Rohr 12, das mit einem Endflansch 12a versehen und für den Durchstrom von Dampf durchbohrt ist. Stromaufwärts Vom Flansch 12a hat das Rohr ein Schraubgewindeende für die Befestigung an dem Körper 5. Das andere Ende ist durch einen konischen Nasenabschnitt verschlossen, der an seiner Spitze eine Nadel 13 trägt und von mehreren Löchern 14 für den Ausstrom von Dampf durchlöchert ist.

Auf dem Rohr 12 ist eine Hülse 15 frei verschiebbar, die einen geflanschten Endabschnitt 16 aufweist, der in der Mitte bei 17 durchbohrt ist. Das Loch 17 dient als Einspritzöffnung und kann die Nadel 13 aufnehmen.

Die Flansche 12a und 16 sind dichtend mit einem Balg 18 verbunden, der vorzugsweise aus Metall besteht und der federnd nachgiebig zusammendrückbar ist. Die Balgabdichtung

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zwischen dem Rohr 12 und der Hülse 15 und den Flanschen 12a und 16 wirkt als federnd nachgiebige Einrichtung, die die Hülse 15 von dem Flansch 12a wegdrückt.

Bei 20 ist ein Hebel 19 an einer feststehenden Stütze S angelenkt und wirkt an einem Ende über einen Kontakt 21 auf den Flansch 16 der Hülse 15. An dem dem Kontakt 21 entgegengesetzten Ende des Hebels-ist eine. Stange 21 mit Gewindeabschnitt 25 angelenkt, der sich mit weitem Spiel durch ein Loch in der Stütze S erstreckt. Auf den Abschnitt 2 5 ist ein Knauf 26 aufgeschraubt, der eine Verlängerung 27 aufweist, die einen Stopper 28 an der Stütze S erfassen kann.

Wird durch Ziehen des Knopfs 26 der Hebel 19 kurzzeitig in die Richtung des Pfeils 22 bewegt, so wird die Hülse 15 in Richtung auf die Nadel 13 verschoben, wobei die öffnung 17 die Nadel 13 aufnimmt und hierdurch geschlossen wird. Die öffnung 17, die sich bei längerem Gebrauch verstopfen kann, kann auch während des Betriebs des Brenners gesäubert werden, indem man den Vorteil der thermischen Trägheit der glühenden Platte 1 und die Schnelligkeit ausnutzt, mit der der Knauf 26 nach außen gezogen und dann in seine Ursprungsstellung rückgeführt werden kann, wobei die Zufuhr des Brennstoffs lediglich für wenige Sekunden unterbrochen wird.

Schnelles und sofortiges Schließen der Einspritzöff-009836/U73

nung 17 führt zu einer entsprechenden Erhöhung des Dampfdrucks in der Kanuner 6, wodurch der flüssige Brennstoff durch die Speiseleitung schnell zum Speicher zurückfließt. Hierdurch können jegliche Verunreinigungen beseitigt werden, die zu der Bildung von Ablagerungen in der Verdampfungseinrichtung geführt haben, so daß routinemäßige Säuberung nach herkömmlichen Arbeitsvjeisen lediglich nach verhältnismäßig langen Intervallen notwendig wird.

Durch Eindrehen des Knaufs 26 wird die Zufuhr an verdampftem Brennstoff zum Venturi-Rohr 4 für dauernd unterbrochen und der Brenner ausgelöscht. Diese Steuerung kann mit Bezug auf die Vermeidung der Verzögerung im Auslöschen des Brenners von Vorteil sein, welche auftreten könnte, wenn der Brenner durch Sperren der Zufuhr vom Speicher des Verdampfers gelöscht wird, wobei dann die Gefahr einer Verunreinigung der den Brenner oder die Außenseite des Kamins (nicht gezeigt) umgebenden Luft durch unverbrannte Gase besteht, die vom Verdampfer über die Mischkammer und die Platte 1 austreten.

Ferner ist es möglich, eine Feineinstellung der Brennstoffzufuhr und damit die Arbeitsrate des Brenners durch allmähliches Eindrehen des Knaufs 26 und Stoppen zu bewirken, bevor das Loch 17 unter der Wirkung des Hebels 19 und des Kontakts 21 vollständig durch die Nadel 13 geschlossen ist.

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Der Körper 5 des Vergasers wird auf den Siedepunkt des Brennstoffs erhitzt, und zwar mit Hilfe eines zusätzlichen elektrischen Widerstands 29 (Fig. 1 und 2), der , zwischen dem Verdampferkörper 5 und der Platte 1 angeordnet ist und einen Abschnitt 29a aufweist, der sich frei Über einen Plattenabschnitt erstreckt, welcher nicht durch den Körper 5 überdeckt ist.

Erreicht der Körper 5 die vorgenannte Temperatur, öffnet ein Thermostat 30 (Fig. 3) ein Elektroventil 31, das in der Speiseleitung 77 liegt, so daß Brennstoff zu dem Verdampfer fließen und Dampf in das Venturi-Rohr U eingespritzt

werden kann.

Das Luft-Dampf gemisch tritt von der Mischkammer 3 über die Löcher in der Platte 1 aus und trifft auf den glühenden freistehenden Widerstandsabschnitt 29a, durch den das Gemisch gezündet wird. Ein weiterer Thermostat (nicht gezeigt) sperrt den Stromkreis des Widerstands 29, wenn die Platte r gänzlich gezündet ist.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform der Steuereinrichtung für die Einspritzdüse gemäß Fig. H wirkt ein an dem Verdampferkörper 5 befestigter Bimetallstreifen 32 auf den Flansch 16 am Ende der Hülse 15, damit die Düsenöffnung 17 automatisch bei der BrennstoffSiedetemperatur öffnet und bei kaltem Verdampfer wieder schließt. Somit bewegt sich das

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freie Ende des Streifens von dem Verdampferkörper 5 weg, wenn sich der Streifen erhitzt, während er beim Abkühlen in die Gegenrichtung zurückkehrt. Ein elektrischer Erhitzer (in Fig. Ί nicht zu sehen) erhitzt den Streifen anfänglich. Es können besondere Schließeinrichtungen (nicht gezeigt) vorgesehen werden, um den Flansch 16 zurück in die Schließstellung des Einspritzers 11 zu bewegen, wenn der Brenner ausgelöscht werden soll; auch kann für diesen Zweck in der Brennstoffzuführeinrichtung ein Element zur Zustrombegrenzung vorgesehen werden.

Bei der Brennerausführung nach Fig. 5 bis 8 wird eine Brennkammer 103 von einer zylindrischen perforierten Platte 101 umschlossen, die mit Hilfe von Bolzen 133 zwischen zwei Kreisplatten 134, 135 eingespannt wird. Der Körper des Verdampfers 105 hat L-Form und besitzt einen neben der Platte 101 liegenden vertikalen Abschnitt 136 mit einer Verdampfungskammer 106 im Inneren und einen Horizontalabschnitt 137, der eine Einspritzdüse 111 trägt, die mit dem Venturi-Rohr 104 fluchtet, das das Brennstoffgemisch 103 zuführt.

Diese Brennereinrichtung arbeitet in gleicher Weise wie die zuvor beschriebene Ausführungsform.

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Claims (10)

1. Patentansprüche

   ( l.yOberflächenbrennereinrichtung mit einer Mischkanuner mit einer Wand in Form einer Platte, durch die Gas hindurchtreten kann und an der Verbrennung stattfinden kann sowie mit einem Venturi-Rohr, das in die Mischkammer führt und gasförmigen Brennstoff und Luft für Verbrennung zuführen kann, gekennzeichnet durch einen Verdampferkörper (5,105) aus wärmeleitendem Material, der neben der Platte (1,101) angeordnet ist und durch die Platte erhitzbar ist, wenn sich diese aufheizt und der einen eine Verdampfungskammer (6,106) bildenden Innenraum, eine Einrichtung (7,77) für das Verbinden der Verdampfungskammer mit einer Quelle für unter Druck stehenden flüssigen Brennstoff, eine Einspritzeinrichtung (11,111) für das Zuführen von in der Verdampfungskammer (6,106) verdampften Brennstoff zu dem Venturi-Rohr (4,104) zur Weiterleitung an die Mischkammer (3,103) sowie eine Einrichtung (19,24,26,32) für die Steuerung des Stroms an verdampftem Brennstoff durch die Einspritzeinrichtung (11,111) aufweist.

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2. 2. Brennereinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Heizeinrichtung (29) für das Vorerhitzen des Verdampferkörpers (5,105), wenn der Brenner zu zünden ist.
3. 3. Brennereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Heizeinrichtung einen elektrischen Widerstand (29) besitzt.
4. k. Brennereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (29) einen Abschnitt (29a) aufweist, der sich für anfängliche Zündung des Brennstoffgemisches an der Platte frei auf der Außenfläche der Platte (1,101) befindet.
5. 5. Brennereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzeinrichtung (11) ein an den Verdampferkörper (5,105) befestigtes durchbohrtes Rohr (12) mit einem gelochten äußeren Ende für den Austritt von Dampf sowie eine an diesem Außenende befindliche Nadel (13) und eine auf dem Rohr (12) verschiebbare Hülse (15) mit einer mit der Nadel (13) fluchtenden Einspritzöffnung (17 > besitzt _f und ferner eine zxfischen den durchbohrten Rohr (12} νηό **.er Hülse (15) sitzende federnd nachgiebige Einrichtung (18), die die Hülse (15) in eine

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   Stellung drückt, in der die Einspritzöffnung (17) von der Nadel (13) frei ist, wobei die Einrichtung für das Steuern des BrennstoffStroms durch die Einspritzeinrichtung eine Einrichtung aufweist, mit der die Hülse (15) axial auf dem durchbohrten Rohr (12) bewegbar ist, um die Nadel (13) in die Einspritzöffnung (17) einzuführen.
6. 6. Brennereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung für das Bewegen der Hülse (15) eine von Hand zu betätigende Hebeleinrichtung (19,2H) aufweist.
7. 7. Brennereinrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Schraubeinrichtung (25,26,S) für das Betätigen der Hebeleinrichtung (19,24).
8. 8. Brennereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung für das Bewegen der Hülse (15) einen Bimetallstreifen (32) aufweist, der an dem Verdampferkörper (5,105) befestigt ist.
9. 9. Brennereinrichtung nach einein der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zwischen der Verdampfungskammer (6,106) und der Einspritzeinrichtung (11) angeordnete Leitung (10), wobei die Querschnittsfläche der Verdampfungskammer (6,106) wenigstens zweimal so groß wie diejenige der Leitung (10) ist.

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10. 10. Brennereinrichtun/y nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzeinrichtung (111) von einem ersten Abschnitt (137) des Verdampferkörpers (105) getragen ist und sich im Abstand von einem neben der Platte (IOD befindlichen zweiten Abschnitt (13 6) befindet, wobei der erste Abschnitt (13 7) derart liegt, daß er während des Betriebs der Brennereinrichtung auf einer niedrigeren Temperatur als der zweite Abschnitt (136) liegt.

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