DE202007018673U1

DE202007018673U1 - Gasgebläsebrenner

Info

Publication number: DE202007018673U1
Application number: DE202007018673U
Authority: DE
Original assignee: Viessmann Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Viessmann Werke GmbH and Co KG
Priority date: 2007-10-09
Filing date: 2007-10-09
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2017-10-10

Abstract

Gasgebläsebrenner, umfassend einen Flammkörper (1) mit einer Mantelfläche (2) und einer Zuführung (4) für ein zu verbrennendes Gas-Luft-Gemisch, wobei die Mantelfläche (2) mit einer Vielzahl von Austrittsöffnungen (5) für das Gas-Luft-Gemisch versehen und von einer aus metallischen Drähten gebildeten, dicht aufliegenden Brennfläche (6) bedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche (2) zur Reduzierung thermoakustischer Phänomene mindestens drei Flächenbereiche (7, 8, 9) aufweist, wobei jeweils zwei nebeneinander angeordnete Flächenbereiche (7, 8, 9) zur Realisierung unterschiedlicher Brennflächenbelastungen wahlweise unterschiedlich verteilt angeordnete oder unterschiedlich groß ausgebildete Austrittsöffnungen (5) aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasgebläsebrenner gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
Ein Gasgebläsebrenner der eingangs genannten Art ist im Handbuch für Heizungstechnik (34. Auflage, 2002, Herausgeber: Buderus Heizungstechnik, ISBN 3-410-15283-0, Seite 242) unter der Bezeichnung Logatop^® offenbart. Dieser besteht aus einem Flammkörper mit einer kreiszylindrischen Mantelfläche, wobei der Flammkörper an einer seiner beiden Stirnseiten verschlossen ist und an der anderen, an einem Brennerträger angeordneten Stirnseite eine Zuführung für ein zu verbrennendes Gas-Luft-Gemisch aufweist, wobei die Mantelfläche mit einer Vielzahl von Austrittsöffnungen für das Gas-Luft-Gemisch versehen und von einer aus metallischen Drähten gebildeten, dicht aufliegenden Brennfläche umschlossen ist.
Bei solchen Gasgebläsebrennern kommt es unerwünschter Weise hin- und wieder zu hoch- und/oder niederfrequenten thermoakustischen Geräuschphänomenen (zum Beispiel in Form von Heul- oder Pulsationsgeräuschen).
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, bei einem Gasgebläsebrenner der eingangs genannten Art solche störenden thermoakustischen Phänomene sicher auszuschließen.
Diese Aufgabe ist mit einem Gasgebläsebrenner der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Schutzanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Nach der Erfindung ist also vorgesehen, dass die Mantelfläche (auch Verteilersieb genannt) mindestens drei Flächenbereiche aufweist, wobei jeweils zwei nebeneinander angeordnete Flächenbereiche wahlweise unterschiedlich verteilt angeordnete oder unterschiedlich groß ausgebildete Austrittsöffnungen aufweisen.
Mit anderen Worten ausgedrückt, ist erfindungsgemäß ein Gasgebläsebrenner vorgesehen, bei dem zur Reduzierung thermoakustischer Phänomene die Mantelfläche (das Verteilersieb) mehrere (mindestens drei, regelmäßig fünf, zehn oder auch mehr) Flächenbereiche mit unterschiedlichen Lochungen aufweist, was dazu führt, dass die Flächenbelastung [in W/cm²] der Mantelfläche an verschiedenen Stellen unterschiedlich groß ist. Dies wiederum führt, wie Versuche gezeigt haben, aufgrund von Ausgleichsströmungen auf der Brenneroberfläche im Drahtgewebe bzw. -gewirke zur Dämpfung von Schwingungen und damit zu einer sehr effektiven Reduktion der unerwünschten Geräusche. Darüber hinaus wird, wie sich gezeigt hat, durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Flächenbereiche die Flamme selbst stabilisiert, was ebenfalls zu einer Minimierung von Emissionen führt.
Bezüglich des bekannten Standes der Technik wird noch auf die EP 1 036 984 B1 (siehe insbesondere 3) hingewiesen, bei der zwar ebenfalls eine Mantelfläche mit zwei Flächenbereichen mit unterschiedlicher Lochung vorgesehen ist; diese ist aber nur im Bereich der Ionisationselektrode vorgesehen, außerdem liegt dieser Lösung die Aufgabe zugrunde, die Brennerregelung dahingehend zu verbessern, dass ihr ein Ionisationssignal geliefert wird, dessen Linearität über die Brennerleistung erhöht ist. Die unterschiedliche Lochung an zwei (nicht drei oder mehr!) Flächenbereichen hat somit nichts mit der voran stehend formulierten Aufgabe zu tun und kann diese dementsprechend auch nicht lösen.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Gasgebläsebrenners ergeben sich aus den abhängigen Schutzansprüchen.
Der erfindungsgemäße Gasgebläsebrenner einschließlich seiner vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Schutzansprüche wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigt
1 perspektivisch einen Gasgebläsebrenner;
2 perspektivisch den Flammkörper des Gasgebläsebrenners gemäß 1; und
3 in Draufsicht als abgewickeltes Bauteil die erfindungsgemäße Mantelfläche (Verteilersieb) mit mehreren Flächenbereichen.
In 1 ist der erfindungsgemäße Gasgebläsebrenner zunächst als Ganzes gezeigt. Dieser besteht aus einem Flammkörper 1 mit einer Mantelfläche 2 und einer Zuführung 4 für ein zu verbrennendes Gas-Luft-Gemisch, wobei die Mantelfläche 2 mit einer Vielzahl von Austrittsöffnungen 5 für das Gas-Luft-Gemisch versehen und von einer aus metallischen Drähten gebildeten, dicht aufliegenden Brennfläche 6 bedeckt ist, auf der das Gemisch verbrennt. Die Brennfläche 6 ist dabei wahlweise aus einem Drahtgewebe oder eine Drahtgestrick gebildet. Weiter präzisiert ausgedrückt, besteht der Gasgebläsebrenner aus einem Flammkörper 1 mit einer zylindrischen, insbesondere kreiszylindrisch, Mantelfläche 2, wobei der Flammkörper 1 an einer seiner beiden Stirnseiten 3 verschlossen ist und an der anderen, an einem Brennerträger angeordneten Stirnseite eine Zuführung 4 für ein zu verbrennendes Gas-Luft-Gemisch aufweist.
Insbesondere mit Verweis auf 3 (2 zeigt den Flammkörper 1 ohne die Gasarmatur mit Gebläse) ist für den erfindungsgemäßen Gasgebläsebrenner nun wesentlich, dass die Mantelfläche 2 zur Reduzierung thermoakustischer Phänomene mindestens drei Flächenbereiche 7, 8, 9 aufweist, wobei jeweils zwei nebeneinander angeordnete Flächenbereiche 7, 8, 9 zur Realisierung unterschiedlicher Brennflächenbelastungen wahlweise unterschiedlich verteilt angeordnete oder unterschiedlich groß ausgebildete Austrittsöffnungen 5 aufweisen.
Insbesondere ist vorgesehen, dass normierte Ausschnitte der Flächenbereiche 7, 8, 9 verschieden große Austrittsöffnungsflächen aufweisen. Dabei bezeichnet die Maßgabe "normierte Ausschnitte" einen Flächenbereich mit einer bestimmten Größe, wobei unterschiedliche Flächenbereich 7, 8, 9 bezogen auf diese Größe verschieden große Austrittsöffnungsflächen aufweisen, d. h. gleiche Ausschnitte sind von unterschiedlich großen Gas-Luft-Gemisch-Mengen durchstörmbar.
Eine besonders gute Eindämmung der thermoakustischen Phänomene ergibt sich dann, wenn die Flächenbereiche 7, 8, 9 in Form schmaler Streifen ausbildet, jeweils die längeren Längsseiten 10 der Streifen aneinander angrenzend angeordnet und Längsseiten 10 der Streifen jeweils parallel zur Mittelachse der zylindrischen Mantelfläche 2 angeordnet sind (diese Maßgaben sind dabei auch für sich allein betrachtet vorteilhaft).
Darüber hinaus ist vorgesehen, dass jeweils zwei nebeneinander angeordnete Streifen unterschiedlich verteilt angeordnete oder unterschiedlich groß ausgebildete Austrittsöffnungen 5 aufweisen, wobei diese, wie aus 3 ersichtlich, vorzugs- und wahlweise als runde Öffnungen oder schmale Schlitze ausgebildet sind, die jeweils einen unterschiedlichen Durchströmquerschnitt aufweisen.
Ferner ist vorgesehen, dass die Austrittsöffnungen 5 innerhalb eines Flächenbereichs 7, 8, 9 als gleichmäßiges Muster verteilt angeordnet und nebeneinander angeordnete Muster unterschiedlich ausgebildet sind.
Diese Maßgaben führen, wie eingangs erläutert, zu einem Ausgleich der Flamme auf der Oberfläche des Brenners und damit zu einer Reduzierung von Schwingungen, was letztlich aktiv einer Geräuschentwicklung entgegenwirkt.
Bezüglich des Flammkörpers 1 ist ferner noch vorgesehen, dass die Mantelfläche 2 zunächst als flaches Blech ausgebildet ist, in das die Austrittsöffnungen 5 der Flächenbereiche 7, 8, 9 eingebracht werden (zum Beispiel durch Stanzen oder Laserschneiden) und das danach in Wölbungsform gebracht wird. Dabei ist das Blech rechteckig ausgebildet und dessen gegenüberliegenden, vorzugsweise kürzeren Seitenkanten 11, 12 sind zur zylindrischen Ausbildung (zum Beispiel durch Schweißen) miteinander verbunden.
Um das Material der Stirnseite 3 oder der Zuführung 4 möglichst wenig zu belasten, ist schließlich (siehe 3) mindestens ein Randbereich 13 der Mantelfläche 2 frei von Austrittsöffnungen 5 ausgebildet, d. h. die Flamme erreicht diese Randbereiche nicht.

1: Flammkörper
2: Mantelfläche
3: Stirnseite
4: Zuführung
5: Austrittsöffnung
6: Brennfläche
7: Flächenbereich
8: Flächenbereich
9: Flächenbereich
10: Längsseiten
11: Seitenkante
12: Seitenkante
13: Randbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 1036984 B1 [0008]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- Handbuch für Heizungstechnik (34. Auflage, 2002, Herausgeber: Buderus Heizungstechnik, ISBN 3-410-15283-0, Seite 242) [0002]

Claims

Gasgebläsebrenner, umfassend einen Flammkörper (1) mit einer Mantelfläche (2) und einer Zuführung (4) für ein zu verbrennendes Gas-Luft-Gemisch, wobei die Mantelfläche (2) mit einer Vielzahl von Austrittsöffnungen (5) für das Gas-Luft-Gemisch versehen und von einer aus metallischen Drähten gebildeten, dicht aufliegenden Brennfläche (6) bedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche (2) zur Reduzierung thermoakustischer Phänomene mindestens drei Flächenbereiche (7, 8, 9) aufweist, wobei jeweils zwei nebeneinander angeordnete Flächenbereiche (7, 8, 9) zur Realisierung unterschiedlicher Brennflächenbelastungen wahlweise unterschiedlich verteilt angeordnete oder unterschiedlich groß ausgebildete Austrittsöffnungen (5) aufweisen.
Gasgebläsebrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass normierte Ausschnitte der Flächenbereiche (7, 8, 9) verschieden große Austrittsöffnungsflächen aufweisen.
Gasgebläsebrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenbereiche (7, 8, 9) in Form schmaler Streifen ausgebildet sind, wobei jeweils die längeren Längsseiten (10) der Streifen aneinander angrenzend angeordnet sind.
Gasgebläsebrenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei nebeneinander angeordnete Streifen jeweils unterschiedlich verteilt angeordnete oder unterschiedlich groß ausgebildete Austrittsöffnungen (5) aufweisen.
Gasgebläsebrenner nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass Längsseiten (10) der Streifen jeweils parallel zur Mittelachse der zylindrischen Mantelfläche (2) angeordnet sind.
Gasgebläsebrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche (2) zylindrisch, vorzugsweise kreiszylindrisch, ausgebildet ist.
Gasgebläsebrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche (2) zunächst als flaches Blech ausgebildet ist, in das die Austrittsöffnungen (5) der Flächenbereiche (7, 8, 9) eingebracht werden und das danach in Wölbungsform gebracht wird.
Gasgebläsebrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche (2) aus einem rechteckigen Blech gebildet ist, dessen gegenüberliegenden, vorzugsweise kürzeren Seitenkanten (11, 12) zur zylindrischen Ausbildung miteinander verbunden sind.
Gasgebläsebrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (5) innerhalb eines Flächenbereichs (7, 8, 9) als gleichmäßiges Muster verteilt angeordnet sind.
Gasgebläsebrenner nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass nebeneinander angeordnete Muster unterschiedlich ausgebildet sind.
Gasgebläsebrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (5) wahlweise als runde Öffnungen oder schmale Schlitze ausgebildet sind.
Gasgebläsebrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennfläche (6) wahlweise aus einem Drahtgewebe oder eine Drahtgestrick gebildet ist.
Gasgebläsebrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Randbereich (13) der Mantelfläche (2) frei von Austrittsöffnungen (5) ausgebildet ist.