DE2034352A1

DE2034352A1 - Brenner

Info

Publication number: DE2034352A1
Application number: DE19702034352
Authority: DE
Inventors: Peter George Rugby War wickshire Ware (Großbritannien) M
Original assignee: Dunlop Co Ltd
Current assignee: Dunlop Co Ltd
Priority date: 1970-07-10
Filing date: 1970-07-10
Publication date: 1971-04-08
Also published as: DE2034352C2

Description

Brenner Die Erfindung betrifft Brennerbauteile für flüssige und insbesondere für gasförmige Brennstoffe.
Das erfindungsgemäße Brennerbauteil bzw. Brennerelement besteht aus einem ersten Plattenteil und einem zweiten Plattenteil, die übereinander im Abstand voneinander angeordnet und längs ihrer Ränder dichtend verbunden sind, so daß zwischen den Plattenteilen ein Tunnel für die Brennstoffzuführung ausgebildet ist. Die Anordnung der Plattenteile weist eine Vielzahl von paarweise vorgesehenen Öffnungen auf. In jeder Platte ist jeweils eine Öffnung eines Paars vorgesehen. Die Öffnungen eines jeden Paares liegen übereinander. Wenigstens ein Plattenteil besteht aus Blech, wobei das die eine Öffnung eines jeden Paares von Öffnungen umgebende Blech sich als rohrförmiger Vorsprung so erstreckt, daß eine Verbindung mit dem die andere Öffnung des Paares umgebenden Material hergestellt ist.
Schließlich sind Einrichtungen vorgesehen, die den Brennstoff von dem Tunnel über die Bleche um die Öffnungen strömen lassen.
Die Plattenteile können beide aus Blech bestehen, wobei das zweite oder obere Plattenteil geeignet ausgebildet oder durchbrochen ist, so daß der Brennstoff nach oben in die Verbrennungszone strömen kann. Es kann jedoch auch das erste Plattenteil aus Metall und das zweite Plattenteil aus einem porösen metallischen oder keramischen Material bestehen1 das beispielsweise die Form eines dreidimensionalen Netzwerkes hat und eine Vielzahl von zellenartigen Räumen bildet, die miteinander in Verbindung stehen und so einen durchgehenden bzw. zusammenhängenden Raum bilden.
Ein besonders geeignetes poröses metallisches Material dieser Art, das bei hohen Temperaturen eine gute Haltbarkeit aufweist, ist der Chromlegierungsschaum, der gemäß dem Verfahren der Patentanmeldungen P 12 41.494,9und P 20 30.115.9(Britische Patentanmeldungen 38 827/68 und 31 473/69) hergestellt ist.
Bei einem erfindungsgemäßen Brennerelement sind die Plattenteile im Abstand voneinander angeordnet, um einen Tunnel für die Zuführung von flüssigem oder gasförmigem Brennstoff auszubilden, während die Öffnungen Durchgänge für die Verbrennungsluft schaffen.
In dem Fall, wo ein Plattenteil aus porösem Material der genannten Art besteht, wird der gasförmige oder flüssige Brennstoff von dem Tunnel über das poröse Material zu der Verbrennungsfläche geführt. Wenn jedoch beide Plattenteile aus Blech bestehen, kann ein Durchlaß für den gasförmigen Brennstoff über enge Spalte vorgesehen werden, die zwischen den rohrförmigen Vorsprüngen an dem ersten Plattenteil und den Rändern der zugeordneten Öffnungen in dem zweiten Plattenteil ausgebildet sind.
Das Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Brennerelements besteht darin, daß ein erstes Plattenteil und ein zweites Plattenteil übereinander angeordnet werden, wobei das erste Plattenteil entweder vor oder nach dem Zusammenbau der Plattenteile übereinander mit einer Stanze mit Löchern versehen wird, so daß eine Vielzahl von Öffnungen vorhanden ist und sich das Material des ersten Plattenteils, das jede Öffnung unlgibt, als rohrförmiger Vorsprung davon ausgehend erstreckt. Die Plattenteile werden so angeordnet, daß die rohrförmigen Vorsprünge an dem ersten Plattenteil mit den ent-.
sprechenden Öffnungen des zweiten Plattenteils in Verbindung kommen. Schließlich werden die Plattenteile aneinander befestigt.
Zur Ausbi-lduiig eines Tunnels für die Zuführung von gasförmigem oder flüssigem Brennstoff zu einem Brennerelement, das nach dem vorstehenden Verfahren hergestellt wird, können das erste Plattenteil oder das zweite Teil oder sowohl das erste Plattenteil und das zweite Plattenteil an der Oberfläche mit flachen Vertiefungen bzw. Senken versehen werden. Das Stanzen erfolgt dann durch die Senkflächen, die für das Abstandhalten der Plattenteile dienen.
Anhand der beiliegenden Zeichnungen werden beispielsweise Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung näher veranschaulicht.
Fig. 1 ist ein Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Brennerelement.
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf einen Teil des Brennerelements von Fig. 1.
Fig. 3 und 4 zeigen im Querschnitt Einzelheiten des Brennerelements von Fig. 1 und 2.
Fig. 5 bis 8 zeigen aufeinanderfolgende Herstellungsstufen des Brennerelements von Fig. 1 bis 4.
Fig. 9 und lo sind ein Teilquerschnitt bzw. eine Teildraufsicht auf ein zweites Brennerelement, wobei Fig. 9 ein Schnitt längs der Linie IX-IX von Fig. 1o ist.
Fig. 11 bis 15 zeigen aufeinanderfolgende Herstellungsstufen des Elements von Fig. 9 und lo.
Fig. 16 zeigt im Querschnitt einen Teil einer dritten Ausführungsform des Brennerelements.
Fig. 17 und 18 zeigen im Querschnitt bzw. in der Draufsicht einen Teil einer vierten Ausführungsform des Brennerelements.
Fig. 19, 20 und 21 zeigen in einem Teilquerschnitt eine fünfte, sechste und siebte Ausführungsform des Brennerelements.
Fig. 22, 23 und 24 zeigen als Einzelheit in Draufsichten verschiedene Formen der rohrförmigen Vorsprünge.
Fig. 25 und 26 sind eine Draufsicht bzw. ein Querschnitt eines Teils einer achten Ausführungsform.des Brennerelements.
Fig. 27 ist eine Draufsicht auf einen Teil eines gegenüber Fig. 25 und 26 abgeänderten Brennerelements.
Fig. 28 und 29 zeigen in einer Draufsicht bzw. in einem Querschnitt eine neunte Ausführungsform des. Brennerelenients.
Fig. 30 zeigt im Querschnitt eine zehnte Ausführungsform des Brennerelements.
Fig. 31 und 32 zeigen Einzelheiten in der Draufsicht bzw.
im Querschnitt der Aufbaustadien des Elements von Fig. 30 Fig. 33 zeigt in einer Seitenansicht, halb im Querschnitt, eine elfte Ausführungsform ges Brennerelements mit einem oberen Plattenteil aus Metallschaum.
Fig. 34 und 35 sind eine Draufsicht bzw.- ein Querschnitt ven Einzelheiten einer zwölften Ausführungsform des Brennerelments.
Fig. 36 zeigt im Querschnitt. einen Teil einer dreizehnten Ausführungsform des Brennerelements.
Fig. 37 zeigt- im Querschnitt einen Teil einer vierzehnten Ausführungsform des Brennerelements.
Fig. 38 zeigt im Querschnitt einen Teil einer fünfzehnten AuSführungsform eines Brennerelements.mit, einem Stanzstempel für die Herstellung.
Fig. 39 und 40 zeigen in einer Draufsicht bzw. in einem Querschnitt eine sechszehnte Ausführungsform des Brennerelements.
Ein in den Figuren 1 bis 4 dargestelltes Brennerelement wird im wesentlichen aus zwei dünnen Stahlblechen 1 und 2 nach einem Verfahren hergestellt, das in den Figuren 5 big 7.abgebildet ist. Das Element hat einen Gaszuführungstunnel 3, der zwischen den Blechen 1 und 2 ausgebildet ist, die an ihren Rändern 4 und 5 dicht miteinander verbunden und von einer Vielzahl von Löchern 6 für die Verbrennungsluft durchbrochen sind.
Die Öffnungen 6 sind in ineinanderpassenden rohrförmigen Vorsprüngen 7, und 8 (Fig. 3) ausgebildet, die vom oberen Blech 1 b2zw. vom unteren Blech 2 ausgehen. Die Vorsprünge 8 des oberen Bleches sind mit sich axial erstreckenden rippenartigen Gebilden versehen, die zwischen den Rippen axiale Nuten 9 bilden, so daß um die Öffnungen 6 Gasauslässe geschaffen sind. Die Vorsprünge 7 sitzen.in den Vorsprüngen 8 fest, was beispielsweise durch Ausweiten erzielt werden kann. Die Vorsprünge 8 mit- dem größeren Durchmesser überlappen die Vorsprünge 7 über einem wesentlichen axialen Abstand. Die Nuten 9 erstrecken sich über wenigstens einen Teil des oberen, nicht überlappten Abschnittes eines jeden Vorsprunges 8.
Bei der Herstellung wird jedes Blech zuerst durch Verwendung eines Satzes von abgerundeten Stanzstempeln lo und einer entsprechenden Gegenplatte bzw. Matrize 11 angesenkt bzw. mit flachen Vertiefungen versehen. Die Vertiefungen 12 werden dann durch Stanzstempel 13, wie in Fig. 6 gezeigt ist, durchbrochen, so daß in der Mitte kreisförmige Löcher 14 in der Basis der Vertiefungen ausgebildet werden. Die Vertiefungen 12 werden dann, wie in Fig. 7 gezeigt, unter Verwendung eines-Satz:es von zylindrischen Stempeln 15 und einer Matrizenplatte 16 gesenkt bzw. nach unten gedrückt, so daß die rohrförmigen Vorsprünge 7, 8 gebildet werden.
Es sei erwähnt, daß dabei die-Hohlräume in den jeweiligen.Matrizenplatten 16 für das obere und untere Blech einen etwas- unterschiedlichen Durchmesser haben, so daß die in dem-ob9ren:und unteren Blech gebildeten rohrförmigen Vorsprünge ineinande-r-7 passen.
In einem vierten Arbeitsgang wird das Blech 2 mit den Vorsprüngen 8 von größerem Durchmesser, das sich noc.h ouf seiner Matrizenplatte 16 befindet, getrennt in einer Presse angebracht und wie in Fig. 8 gezeigt, mit einer Stanzplatte in Eingriff gebracht, die mit Einkerbungen versehene zylindrische Stempel 17 aufweist. Dadurch werden auf der Innenfläche der rohrförmigen Vorsprünge sich axial erstreckende Nuten oder Kerben 9 ausgebildet. Die so gebildeten Nuten 9 haben einen V-förmigen Querschnitt.
Die rohrförmigen Vorsprünge i8 längs der Außenränder des oberen Blechs 2 sind nicht mit Nuten versehen, da sie mit den entsprechenden Teilen 19 des unteren Blechs 1 dichtend verbunden werden sollen, um Sekundärluftkanäle 20 zu bilden.
Das untere Blech 1 wird entweder in dem oben beschriebenen Preßarbeitsgang oder durch einen gesonderten Arbeitsgang gepreßt bzw. gedrückt, wobei sich um seinen äußeren Rand eine relativ tiefe Mulde 21 befindet. Abschließend werden die zwei Platten zusammengebracht und die Ränder 4 und 5 aneinander durch eine Uberbördelung um den Außenrand der Mulde befestigt.
Der Abstand der Platten 1 und 2 wird mit Hilfe von-durchbrochenen Abstandshaltervertiefungen 22 an der Oberseite der Platte 2 (Fig 4) eingestellt, durch die rohrförmige, den Abstand bestimmende Vorsprünge 23 von der unteren Platte 1 mit Schultern 24 vorstehen und an ihren oberen Enden 25 so übergedrückt werden, -daß die beiden Bleche miteinander verklemmt sind bzw. ineinander eingreifen. Gleichzeitig bilden die Vorsprünge 23 Kanäle 26 fur die Verbrennungsluft. Die Abstandsvertiefungen 22 werden durch geeignete, nicht gezeigte Stempel geformt, die sich in den Stempelsätzen befinden, die für die Ausbildung der rohrförmigen Vorsprünge verwendet werden und im'A-bstand zueinander über der Oberfläche der beiden Bleche verteilt sind.
An dem oberen Blech 2 sind um den ganzen Umfang des Brennerelements -Ablenkplatten 27 befestigt, die sich nach innen über die Sekundärluftöffnungen 2c erstrecken und den Sekundärluftstrom zur mittleren Verbrennungszone ablenken. An dem äußeren Muldenteil 21 der unteren Platte 1 sind Gasz.uführungsrohre 28, 29 angebracht, damit das Gas zu dem Tunnel 3 geführt werden kann.
Die mit Nuten versehene Innenfläche der rohrförmigen Vorsprünge 8 der oberen Platte 2 hat im Betrieb den Vorteil, daß durch sie ein glatter, stabiler Gasstrom nach oben längs dieser Oberflächen erzeugt wird, der die Luft mitnimmt und dadurch das Gas-Luft-Gemisch zu einer Verbrennung mit stabiler Flamme bringt. Es hat einen beträchtlichen praktischen Wert, die Sekundärluftöffnungen 20 in dem Brennerelement selbst vorzusehen, da dadurch der Brenneraufbau vereinfacht wird, indem gesonderte Kanäle für Sekundärluft in einer fertiggestellten Brenneranlage nicht erforderlich sind.
Ein bedeutendes Merkmal des anhand der Figuren 1 bis 8 beschriebenen Brenners besteht darin, daß an den rohrförmigen Vorsprüngen 23 für die Abstandseinstellung Schultern vorgesehen sind, die dazu dienen, die Plattenteile in einer starren Anordnung in vorher festgelegtem Abstand zu halten.
Fig. 9 und 10 zeigen ein Brennerelement 30, bei dem die abgestützten rohrformigen Vorsprünge auch die Öffnungen für die Hauptverbrennungsluft des Elementes bilden. Das Element 3c besteht aus einem ersten unteren Blechteil 31 und einem zweiten oberen Blechteil 32. Das obere Blechteil 32 ist an seinen Rändern an einem Seitenblechteil 33 von L-förmigem Querschnitt.
angeschweißt, das eine Außenwand für den Tunnel 34 für die Brenngaszuführung des zusammengebauten Brenners bildet.
Das Blechteil 32hat Durchbrechungen, die durch Pressen erzeugt werden. Dieser Arbeitsgang erfolgt zwischen einer Platte, die kreisförmige Stempel trägt, welche in einem Matrix-bzw. Grundmuster angeordnet sind und einer entsprechenden, mit Öffnungen versehenen Matrizenplatte entweder vor oder nach dem Anschweißen an dem Seitenteil 33. Dabei ist dafür zu sorgen, daß das Muster der Löcher bezüglich desSeitenteils eine genaue Lage einnimmt, um den darauffolgenden Zusammenbau mit dem getrennt geformten unteren Blechteil 31 zu erlauben.
Das Blechteil 32 hat Verabrenn.ungsluftöffnungen 35 sowie Öffnungen 36, 37, damit das Gas in die Verbrennungszone von dem Tunnel 34 entweichen kann.
Beim Einbau in einen Brenner wird das Brennerelement so angeordnet, daß der brennstoff durch den Umfangstunnelbereich 34a zugeführt werden kann. Der Brennstoff strömt dann über das Brennerelement zu dem Mittelbereich des Elements. Da der Raum zwischen dem oberen Blechteil und dem unteren Blechteil beschränkt ist, entsteht ein Gegendruck, der den Gasstrom zu dem Mittelbereich verzögert. Bei Brennerelementen, die Öffnungen für das Entweichen des Gases von gleichförmiger Größe haben, führt dies dazu daß die Flamme an den Rändern des Elements konzentriert wird, da der Mittelbereich keinen Brennstoff erhält.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, Öffnungen 36 in den Außenumfangsbereichen vorzusehen, deren Durchmesser kleiner ist als der der Öffnungen 37 in den Innenbereichen. Dies stellt sicher, daß die durch das obere Blechteil 32 auf die Strömung des Gases dort hindurch ausgeübte Einschränkung in den Umfangsbereichen des Elements größer ist als im Mittelbereich. Durch die unterschiedlich großen Öffnungen ist es möglich geworden, die Schwierigkeit einer ungleichmäßigen Verbrennung auszuschließen und eine gleichmäßig brennende Flamme zu erzeugen.
Die Figuren 11 bis 15 zeigen Herstellungsstadien des unteren Blechteils 31.
Ein Blechrohling wird zuerst in einem Durchbrechungs- bzw.
Stanzarbeitsgang zu einem teilweise geformten Rohling 40 von im allgemeinen rechteckiger Form ausgebildet, der abgerundete flache Vertiefungen 41 hat, die gleichmäßig über seiner Oberfläche in der Form einer Matrix verteilt sind.
Dieser Vorgang wird vorzugsweise unter Verwendung eines Kautschukpreßblocks durchgeführt2 um das Metallblech gegen eine mit flachen Vertiefungen'versehene Patrizenplatte zu drücken.
Die Trägerplatte hat einen mit ihr ein Stück bildenden Flansch bzw. eine Seitenwand 42, die sich nach unten von der mit Vertiefungen versehenen Oberfläche erstreckt, in welcher die Vertiefungen abgerundete Vorsprünge bilden, wenn man von oben darauf sieht. Die Seitenwand ist abgestuft, so daß ein unterer Sockelteil 43 mit etwas größeren Abmessungen gebildet wird.
Ein zweiter Preßvorgang wird dazu verwendet, die flachen Vertiefungen 41 in dem Rohling in eine Rohrform überzuführen, was aus Fig. 13 zu sehen ist. Die Rohrform hat eine Querschnittsform, die annähernd rechteckig ist d. h. die obere Oberfläche einer jeden Vertiefung wird abgeflacht und die Seiten an der Vertiefung steiler gemacht.
In einem dritten Preßarbeitsgang wird die Rohrform durch Verwendung einer dritten Matrize weiter vervollständigt. In einem vierten Arbeitsgang (Fig. 14) wird der MitteLbe.reich einer jeden Vertiefung von einem kreisförmigen Stempel durchbrochen, der eine kleine Ringfläche 42 um die Durchbrechung 44 beläßt, wobei das Material zu einem rohrförmigen Vorsprung ausgedehnt wird. In einem fünften Arbeitsgang wird ein konischer Stempel in Verbindung mit einer Form bZWe Matrize'? unter der Vertiefung verwendet, um das Material um die Durchbrechung in jeder Vertiefung in die erweiterte Form 45 als rohr-: förmiger Teil zu bringen, der sich von der allgemeinen Ebene des Blechteils weg erstreckt und eine verringerte Stärke hat.
Im vierten Arbeitsgang wird eine Schulter 46 zwischen dem oberen aufgeweiteten rohrförmigen Teil 45 und dem unteren Teil 47 in jeder ursprünglichen Vertiefung geschaffen, wobei das Ganze einen rohrförmigen Vorsprung bildet, der von dem Blechteil ausgeht.
Das obere Blech wird dann über den rohrförmigen Vorsprüngen von dem unteren Blech, wie in Fig. 9 gezeigt, so angeordnet, daß die oberen Teile 45 der rohrförmigen Vorsprünge in die zugeordneten Öffnungen in dem oberen Blech eintreten, wobei das obere Blech auf dem Schultern 46 an den rohrförmigen Vorsprüngen aufliegt. Das an dem oberen Blech angebrachte Seitenteil 33 wird dann längs seines unteren Randes mit dem Sockelteil 43 -der Trägerplatte so verschweißt, daß ein Umfangstunnelbereich 34a mit relativ großer Querschnittsfläche um das Element zwischen dem unteren Blechteil und dem Seitenteil gebildet wird. Ein nicht gezeigtes Gaszuführungsrohr führt in die Tunnelzone 34a am Umfang.
Die rohrförmigen Vorsprünge werden an den Rändern der entsprechenden Öffnungen auf folgende Weise abgedichtet: In einem ersten1 nicht gezeigten Dichtvorgang kommt die Elementänordnung mit einer unteren Pressenplatte in Eingriff, die eine Anzahl von konischen Stempeln, jeweils einen für jede Öffnung, hat. Die Stempel werden von unterhalb des unteren Blechteils in die rohrförmigen Vorsprünge so gedrückt, daß der untere Bereich des erweiterten Teils 45 eines jeden rohrfönnigen Vorsprungs über der Schulter 46 in dichtenden Eingriff mit dem zugehörigen Bereich der Öffnung 35 in dem oberen Blech auseinandergedrückt wird. Bei diesem Arbeitsgang befindet" sich"die obere Oberfläche des oberen Blechs mit einer flachen oberen Preßplatte in Eingriff.
In einem zweiten Arbeitsgang wird der verlängerte bzw. aufgeweitete Teil 44 eines jeden Vorsprungs mittels eines stätionären oder drehbaren Werkzeuges auseinandergedrückt, das in den Vorsprung nach unten von der Oberseite des oberen Blechs eintritt und den verlängerten bzw. erweiterten Teil des Vorsprungs in dichtenden Eingriff mit dem oberen Blech zieht bzw. drückt.
Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß der Zusammenbau genau ist und zu einer Anordnung führt, bei der die Abdichtung zwischen dem unteren Blech und den zugeordneten Öffnungen in dem oberen Blech äußerst wirksam ist und bei dem das obere Blech in genauem Abstand zu der allgemeinen Ebene des unteren Blechs gehalten wird. Die Durchführung des Verfahrens ist billig und für die Massenproduktion sehr geeignet.
Bei der in Fig. 16 gezeigten Ausführungsform wird das erste oder untere Blechteil 51 mit rohrförmigen Vorsprüngen 52 versehen, deren obere Enden in Ringschultern 53 enden, von denen jede eine flache obere Oberfläche hat und sich radial nach innen als Flansch 54 bezogen auf die Achse des rohrförmigen Vorsprunges erstreckt. Das obere Blechteil 55 ist ein passend durchbrochenes Blech ähnlich dem Blech 32 von Fig. 9. Der Aufbau erfolgt auf ähnliche Weise wie bei Fig. 9, mit der Ausnahme, daß sich keine Teile der rohrförmigen Vorsprünge 52 in die Öffnungen 56 des oberen Blechteils erstrecken. Statt dessen werden die Blechteile miteinander durch Punkt- oder Warzenschweißen zur Bildung einer durchgehenden,. um jede Öffnunge laufenden Ringschweißung verschweißt, während das obere und untere Blechteil in einer geeigneten Montageeinrichtung gehalten sind, wobei die Öffnungen 56 des oberen Blechteils mit den Öffnungen 57 des unteren Blechteils in Eingriff stehen. Die Schulterflansche 54 des unteren Blechteils können auch durcharlöten an der unteren Oberfläche des oberen Blechteils befestigt werden.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform, die in den Figuren 17 und 18 gezeigt ist, wird das obere Blechteil 60 aus einer durchlöcherten Metallplatte hergestellt.
Vor der Verbindung der beiden Bleche bzw. Platten jedoch wird das obere Blechteil mit Einsenkungen oder Vertiefungen 61 mit flacher Basis versehen, -die die Öffnungen 62 umgeben.
Die flachen Vertiefungen können ver dem Durchbrechen der Öffnungen 62 ausgebildet werden. Das untere Blechteil 63 ist wie bei der Ausführungsform von Fig. i6 ausgebildet. Die vertieften Teile des oberen Blechteils werden mit den entsprechenden Flanschen 64 verschweißt, die an den rohrförmigen Vorsprüngen 65 des unteren Blechteils wie bei dieser Ausführungsform angeformt sind. Durch die Verwendung dieses Bauprinzips kann die Tiefe der Gaszuführungstunnel 66 vergrößert werden.
Die Öffnungen 62 in dem oberen Blechteil 60 sind jeweils von einer Reihe von kleinen Löchern 67, 68 umgeben, die in das obere Blechteil gebohrt sind und in zwei konzentrischen Ringen von unterschiedlichen Durchmessern (Fig. 18) angeordnet sind.
Die Löcher 67 in dem inneren Ring sind bezüglich der Löcher 68 in dem Außenring klein, um die Flammenstabilität zu verbessern. Die Größen der Löcher 68 der Außenringe sind in verschiedenen Oberflächenbereichen des Elements abgestuft, so daß die Löcher in dem Mittelbereich des Elements größer als die entsprechenden Löcher in den Außenbereichen sind.
Es können auch Löcher oder Öffnungen unterschiedlicher Größe in verschiedenen radialen Lagen bezüglich des Brennerelements vorgesehen werden, um eine im wesentlichen kontinuierliche Änderung der Durchlässigkeit des oberen Blechteils gegenüber dem Gasstrom zu ermöglichen. Die Öffnungen in dem äußeren Ring in dem Mittelbereich können alle eine Größe haben, die des Außenrings in dem Außenbereich eine andere, jedoch kleiner Größe, so daß eine abgestufte Änderung in der Durchlässigkeit gegebpR fiistfl Zur Verbesserung der Flammenstabilität bei niedrig brennenden Gasen kann eine dünne, stark durchlässige Schicht von metallischem Material über dem oberen Blechteil liegend angeordnet werden. Die darüberliegende Schicht kann die Form einer Metallgazeschicht 69, wie in Fig. 17 gezeigt, haben oder als dünne Schicht aus porösem metallischen Material vorliegen.
Die darüberliegende Schicht kann mit Öffnungen versehen sein, wie es in Fig. 19 gezeigt ist, wo eine Schicht 7o aus metallischem Schaummaterial Öffnungen 71 in Lagen hat, die den Öffnungen 72 des Blechteils entsprechen. Die darüberliegende Schicht kann eine flache Platte sein, wie in Fig. 17 und Fig. 19 gezeigt ist, oder insbesondere im Fall der Schicht 75 aus porösem Metallschaum (Fig. 20) den Konturen der Oberfläche des oberen Blechteils 76 angepaßt sein. Die Offnungen 77 in der darüberliegenden Schaumschicht 75 fluchten mit den Öffnungen 78 des Blechteils. Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird der gasförmige Brennstoff zu der Verbrennungszone über die Öffnungen 80, 81 abgemessen zugeführt, die in den Figuren 19 und 20 gezeigt sind.
Fig. 21 zeigt eine weitere Ausführungsform des Brennerelements gemäß der Erfindung mit einem oberen und unteren Blechteil 9o bzw. 91, die rohrförmige Vorsprünge 92 bzw. g3 haben, die sich in der gleichen Richtung nach oben erstrecken. Die Vorsprünge 92 und die oberen Enden der Vorsprünge 93 passen ineinander, so daß Öffnungen 94 für die Verbrennungsluft geschaffen werden1 die von Öffnungen 95 umgeben sind, welche zwischen den oberen Enden der Vorsprünge ausgebildet sind und durch die das Gas von einem Tunnel 96 in die Verbrennungszone strömen kann. Die Öffnungen 95 können bezüglich ihrer Größe dadurch eingestellt werden, daß ein gewelltes oder genutetes Profil an einer der rohrförmigen Vorsprünge vorgesehen wird, wobei die Vorsprünge eng ineinandergepaßt sind, so daß nur die Nuten Kanäle für das Entweichen des Gases bilden.
Wie aus dem Querschnitt von Fig. 21 zu ersehen ist, sind die Wände der miteinader in Eingriff stehenden Teile der Vorsprünge gekrümmt, erweitern sich nach außen von relativ schmalen oberen Enden zu-relativ breiten unteren Enden.
Der Abstand zwischen der oberen und unteren Platte 9o bzw.
91 wird durch durchbrochene Vertiefungen 97 in der oberen Platte eingestellt, durch welche abgesetzte rohrförmige Vorsprünge 98 von der unteren Platte vorstehen und an ihren oberen Enden umgebördelt sind, so daß die beiden Platten miteinander klemmend verbunden sind. Gleichzeitig bilden diese Vorsprünge, Kanäle für die Verbrennungsluft.
Das in Fig. 21 gezeigte Element ist besonders für die Verwendung mit gasförmigem Brennstoff mit hoher Flammengeschwindigkeit geeignet, beispielsweise für Leuchtgas.
Bei jeder der vorstehenden Ausführungsformen, bei welchen das Gas der Verbrennungszone durch Spalte abgemessen zugeführt wird, die zwischen ineinandergepaßten rohrförmigen Vorsprüngen ausgebildet sind, können die erforderlichen Spalte alternativ zu der in Fig. 3 gezeigten Herstellung auch auf verschiedene andere Weisen erzeugt werden1 beispielsweise wie es in den Figuren 22 bis 24 dargestellt ist.
In Fig.22 ist die obere Platte loo eines Brennerelements mit Öffnungen lol versehen, die mit rohrförmigen Vorsprüngen 102 ausgehend von der unteren Pl.atte in Eingriff stehen. Längs der Außenflächen der Vorsprünge 102 sind axial V-förmige Nuten 103 ausgebildet, die als Kanäle für das entweichende Gas dienen.
In Fig. 23 ist die obere Platte 105 eines Brennerelements mit Öffnungen 106 versehen1 die mit rohrförmigen Vorsprüngen 107 ausgehend von der unteren Platte in Eingriff stehen Die Vorsprünge 1o7 sind mit Auswellungen 1o8 versehen1 die mit den Rändern der Öffnungen in Eingriff stehen und freie Kanäle 1o9 für das entweichende Gas lassen.
Fig. 24 zeigt eine weitere Version, bei weicher die Öffnungen Ilo für das entweichende Gas zwischen den Seiten eines rohrförmigen Vorsprungs mit einem Winkelprofil, in diesem Beispiel ein quadratischer Vorsprung 111 von der unteren Platte, und dem Rand einer Öffnung 112 in der oberen Platte 113 ausgebildet sind.
Weitere Einrichtungen, um Öffnungen für das entweichende Gas zu schaffen, sind in den Figuren 25 bis 27 veranschaulicht.
Das in den Figuren 25 und 26 gezeigte Brennerelement hat eine obere Platte 120 mit sternförmigen Öffnungen 121, von denen jede wenigstens einen, im vorliegenden Beispiel jedoch vier, vorstehende Teile 122 hat, deren Radialabmessungen größer sind als die restlichen Teile der Öffnung.
Das untere Plattenteil 123 ist mit einer Vielzahl von sich nach oben erstreckenden rohrförmigen Vorsprüngen 124 versehen, die in Lagen angeordnet sind, die den Lagen der Öffnungen 121 in dem oberen Plattenteil entsprechen. Jeder der rohrförmigen Vorsprünge hat angrenzend an das obere Ende eine Schulter 125, die mit der Unterseite des oberen Plattenteils in Eingriff gebracht wird.
Der engere obere Teile 126 eines jeden rohrförmigen Vorsprungs 124 erstreckt sich durch eine zugeordnete Öffnung 121 und steht über die Oberfläche des oberen Plattenteils 12o vor, wenn die zwei Plattenteile zusammengebaut werden. Die Plattenteile werden miteinander durch Dichteinrichtungen verbunden, die eine Vielzahl von Zwisclienrlngen 127, jeweils einen für jeden Vorsprung, umfassen und um die Vorsprünge sitzen. Jeder Ring wird in seiner Lage durch ein umgebördeltes Teil des rohrförmigen Vorsprungs klemmend gehalten.
Die äußeren radialen Abmessungen der Zwischenringe bzw. Unterlegscheiben sind derart abgemessen, daß sie nach ihrem Anordnen jeweils den größeren Teil der sternförmigen Öffnung in dem oberen Plattenteil verdecken und nur vier kleine dreieckige Löcher 128 freilassen, durch welche das Gas von dem Raum zwischen den beiden Plattenteilen nach oben in die Verbrennungszone über dem Element strömen kann. Der Raum zwischen den beiden Plattenteilen wird als Gaszuführungstunnel verwendet, während die Verbrennungsluft nach oben durch die rohrförmigen Vorsprünge zugeführt wird.
Eine weitere, in Fig. 27 gezeigte Ausführungsform hat den gleichen Aufbau wie oben beschrieben, mit der Ausnahme, daß eine große Anzahl der erforderlichen Beilagscheiben bzw.
Zwischenringe durch eine einzige Lochplatte i30 aus Metall ersetzt ist, die tatsächlich-eine Vielzahl von Beilagschei ben 131 in dem erforderlichen Abstand bildet, wobei die Scheiben miteinander durch Stegteile 132 verbunden sind und eine durchgehende Platte bilden. Diese Anordnung ermöglicht die vereinfachte Herstellung des Elements, Die Figuren 28 und 29 zeigen ein Hochleistungsbrennerelement für flüssigen oder gasförmigen Brennstoff, bei welchem zwei Arten von Brennstoff/Luft-Kanålen in einem einzigen Element kombiniert sind. Bei dieser Anordnung besteht das Element aus einem oberen und unteren Plattenteil 140 1411 die an ihren Rändern abdichtend verbunden sind und einen Brennstoffzuführungstunnel 142 bilden. Die Anordnung hat einen ersten Satz von rohrförmigen Vorsprüngen 143, 144, die in einem Ring um die Mitte des Elements angeordnet sind. Die Vorsprünge 143 haben Innennuten wie bei Fig. 3, um Hauptbrennstoffauslässe zu schaffen. In den Vorsprüngen sind Verbrennungsluftzuführungsöffnungen 145 ausgebildet.
Die Plattenteile 140, 14i, welche durch Mittelzapfen bzw.
Muffen 146 und 147 auf-Abstand gehalten sind, sind ebenfalls mit sekundären Brennstoffzuführungsauslässen versehen, die von Öffnungen 148 gebildet werden, welche in der oberen Platte 140 in einem konzentrischen Kreis angeordnet sind, der die der Hauptbrennstoffauslässe umgibt. Die Verbrennungsluft wird durch rohrförmige Vorsprünge 149 zugeführt und der Brennstoff der Verbrennungszone durch eine ringförmige Platte 150 aus porösem Metalischaummaterial abgemessen geliefert das an der oberen Platte befestigt ist.
Die Anordnung der Haupt- und sekundären Breunstoffauslässe, wie sie in Fig. 28 und 29 gezeigt sind, schafft einen Brenner, der mit hoher Leistung arbeiten kann und bei den! die Flamme aus den Hauptauslässen durch die Flamme aus den Sekundärauslässen stabilisiert ist.
Selbstverständlich kann der verwendete Ausdruck l,"Brennstoff? unter bestimmten Umständen eine Verbrennungskomponente wie Luft zum Verbrennen mit anderen Brennstoffkomponenten, beispielsweise Leucht- oder Erdgas, mit umfassen. Beispielsweise kann ein erfindungsgemäßes Brennerelement für die Zufuhr von Sekundärluft zu einer Verbrennungszone verwendet werden, wie es in den Figuren 30 bis 32 gezeigt ist.
Fig. 30 bis 32 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Hochleistungsbrennerelementes, bei welchem ein Element 160 aus Plattenteilen161 und 162 der allgemeinen, in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Art, mit einem dritten Plattenteil 163 abdichtend zusammengebaut ist, um zwei Tunnel i64 und 165 zu bilden.
Die Gaszuführung ist an den Tunnel 165 angeschlossen und tritt in die Verbrennungslùftkanäle 166 durch mit Scharten versehene obere Teile 167 hervor, die in rohrförmigen Vorsprüngen 168 des dritten Plattenteils ausgebildet sind. Der Tunnel 164 ist so angeordnet, daß Sekundärluft in die Kanäle 166 durch Ausnehmungen in den ineinander passend sitzenden rohrförmigen Vorsprüngen 169, 170 der oberen und unteren Platte 161 bzw. 162 zugeführt wird.
Die Ausbildung der mit Scharten versehenen rohrförmigen Vorsprünge 168 des dritten Plattenteils ist schematisch in den Figuren 31 und 32 dargestellt. Ein Blechrohling ist mit geeignet geformten Öffnungen 170, wie in Fig. 31 gezeigt ist, versehen und wird dann einem Stanzvorgang ausgesetzt, um das die Öffnungen 170 umgebende Metall zu rohrförmigen Vorsprüngen 168 zu ziehen, wie'sie in Fig. 32 gezeigt sind.
Bei dieser Ausführungsform besteht das obere Plattenteil aus einem geeignet durchbrochenen oder auf andere Weise geformten Blech1 um den Brennstoff in die Verbrennungszone um die Verbrennungsluftöffnungen abgemessen zuzuführen. Der erfindung gemäße Aufbau ist jedoch auch insbesondere als Brennerelemen tenaufbau geeignet, wo das obere Plattenteil aus porösem metallischen oder keramischen Material besteht, das aufgrund seiner Eigenschaften in der Lage ist, den Brennstoffstrom der Verbrennungszone abgemessen und verteilt zuzufünren.
Eine geeignete poröse Platte aus metallischem Schaummaterial kann durch Zerstäuben, Tauchen oder durch Elektroabscheidung von Metall auf einem Polyurethanschaummaterial hergestellt werden. Nach dem Abscheiden des Metalls wird der Polyurethanschaum durch Erhitzen entfernt, indem das Polyurethan 'ausgeascht" wird. Der verwendete Polyurethanschaum ist ein retikulierter Schaum, d. h. ein Schaum, bei welchem die organische Masse ein dreidimensionales Netzwerk mit keinen wesentlichen Wandteilen, welche die Zellen begrenzen, ist.
Das nach dem oben angedeuteten Verfahren hergestellte poröse metallische Material hat die Eigenschaft, das es miteinander in Verbindung stehende Zellen hat, welche eine Kapillarwirkung aufweisen und deshalb als Docht wirken und einen flüssigen Brennstoff durch das Material leiten können. Gleichzeitig leiten sie die Wärme für die Verdampfung des Brennstoffes.
Das Material hat außerdem bemerkenswerte Gasdiffusionseigenschaften, die es für die Verwendung bei Elementen geeignet machen, die mit gasförmigem Brennstoff arbeiten.
Bei einer in Fig. 33 gezeigten Ausführungsform wird die poröse Hetallschaumplatte 180 domförmig ausgebildet und über einer ersten Trägerplatte 181 aus Metall und einer zweiten Trägerplatte 182 aus Metall angeordnet. Die erste Trägerplatte 181 hat eine große Anzahl von kleinen Löchern 183 mit einem Durchmesser von 0,51 bis 1,o2 mm (o,o2 bis o,o4 inch). Sie steht mit der Platte 180 aus porösem Material in Berührung.
Die zweite Trägerplatte 182 weist ursprünglich zeine Löcher auf und ist im Abstand von der ersten Trägerplatte durch einen Abstandsring 184-angeordnet, der sich um den Umfang der Anordnung erstreckt. Der Umfangsrand 185 der zweiten Trägerplatte ist um die Ränder der porösen Platte und der ersten Trägerplatte umgebördelt, um die Anordnung zusammenzuhaltent Die Anordnung wird dann durch Bohren bzw. Stanzen von Löchern 186 von innerhalb der zweiten Trägerplatte durch beide Trägerplatten und die Platte aus porösem Material durchbohrt, wobei der Durchmesser zwischen 2,5 und 3,8 mm (o,i bis 0,15 inch) liegt. Das Material der ersten Trägerplatte 181 wird durch den Stanzvorgang gedrückt und bildet eine Auskleidung oder einen rohrförmigen Vorsprung 187 für jedes Loch, das sich teilweise durch die poröse Platte erstreckt. Das Material der zweiten Trägerplatte wird in die in der ersten Trägerplatte gebildeten Löcher gedrückt.
Das fertiggestellte Brennerelement hat dadurch einen Brennstoffzuführungstunnel 188, der zwischen den beiden Trägerplatten liegt und mit der porösen metallischen Platte durch die kleinen Löcher 183 in der ersten Trägerplatte in Verbindung steht. Verbrennungsluft wird durch die relativ großen Löcher 1861 die beim Stanzen ausgebildet werden, zugeführt. Sie ist gegenüber dem Brennstoffzuführungstunnel durch das Metall der zweiten Trägerplatte abgedichtet, die in Berührung mit der ersten Trägerplatte gedrückt ist. Die Abdichtung kann durch Hart löten verbessert werden.
Bei einer Modifizierung der obenbeschriebenen Bauart besteht das Gasbrennerelement aus einer porösen metallischen Platte und einer einzigen Trägerplatte, die zueinander einen Abstand haben und dadurch einen Brennstoffzuführungstunnel bilden.
Der Abstand wird dadurch erzielt, daß identische Vertiefungsmuster sowohl auf der Trägerplatte als auch auf der Platte vorgesehen werden und die Trägerplatte und die Platte so übereinandergelegt werden, daß die vorstehenden Flächen dieser beiden Teile miteinander in Eingriff kommen und Abstandssäulen bilden. Das Stanzen bzw. Durchbrechen erfolgt dann durch die Vertiefungsflächen, um die zwei Bauteile miteinander zu verbinden und um Luftzuführungskanäle zu schaffen.
Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß es sehr einfach ist und demzufolge die Produktionskosten niedrig sind. Der mit Vertiefungen versehene Aufbau hat eine größere Flexibilität und einen größeren Widerstand gegenüber Reißen des Elements unter thermischen Beanspruchungen.
Die Oberseite eines Brennerelements mit einer oberen Platte aus Metallschaum kann mit einer Abdeckplatte aus Blech mit einer hexagonalen Öffnung versehen werden, die die Brennerfläche begrenzt, es kann auch eine Abdeckplatte 19o verwendet werden, die einen Formrand 191 hat, was in Fig. 34 gezeigt ist. Es hat sich gezeigt, daß für die Befestigung der Abdeckplatte an dem porösen metallischen Material eine zufriedenstellende Abdichtung um den Rand der abgedeckten Öffnung erzielt werden kann, indem die Abdeckplatte direkt an dem porösen Material punkt- oder heftverschweißt wird.
Fig. 35 zeigt ein Gasbrennerelement mit einer Platte 200 aus Metallschaum, die im Abstand zu einer Blechträgerplatte 201 durch angesetzte rohrförmige Vorsprünge 2o2 getragen wird, die mit der Schaummetallplatte auf ähnliche Weise wie in Fig. 9 beschrieben in Eingriff stehen. Ein-Gaszuführungstunnel 203 ist zwischen den Platten 200 und 201 ausgebildet.
Eine Abdeckplatte 204 gemäß Fig. 35 ist für die Abdichtung des Tunnels vorgesehen.
Um ein gleichmäßiges Brennen zu erhalten ist vorzugsweise die Porosität des oberen Plattenteils unterschiedlich und hat in dem Umfangsbereichs des Elements einen niedrigeren Wert als im Mittelteil. Die erforderliche Variierung der Porosität kann zweckmäßigerweise dadurch erreicht werden, daß die poröse Platte einem lE.eßvorgang ausgesetzt wird, bei welchem die Umfangsbereiche . 5 Plattenteils stärker zusammengepreßt werden als der Mittelteil.
Die Änderung der Porosität kann stufenweise erfolgen, wobei ein Umfangsbereich gleichmäßiger Porosität einen Mittelbereich von gleichförmiger, jedoch höherer Porosität umgibt.
Es kann jedoch auch eine kontinuierliche Änderung der Porosität vorgesehen sein. Eine allmähliche Anderung der Porosität kann dadurch erreicht werden, daß ein geeignet geformtes, beispielsweise teilkugelförmiges Preßwerkzeug für das Zusammenpressen des Schaummaterials verwendet wird.
Eine weitere Gasbrennerkonstruktion ist in Fig. 36 gezeigt, wo ein Gaszuführungstunnel 21o zwischen einer porösen Schaummetallplatte 211 und einer Formträgerplatte 212 ausge- -bildet- ist, die angesetzte rohrförmige Vorsprünge 213 hat, die mit der Platte 211 in die Verbrennungsluftöffnungen 214 umgebenden Ringflächen in Eingriff und verschweißt sind.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform mit Verwendung von Schaummetall ist in Fig. 37 gezeigt, wo eine Platte aus Schaummetall 220, die von einer Trägerplatte 221 aus Blech getragen wird, mit dem porösen Schaummaterial angeordnet ist, welches die obere Fläche eines Brennerelements bildet. Das poröse Material ist mit der Brennstoffzuführung auf die nachstehend beschriebene Weise verbunden.
In den beiden Platten sind durch einen Stempel Öffnungen für die Verbrennungsluft durchgebrochen, wobei der Stempel nach unten durch die Platten gedrückt wird, so daß die zwei Stärken des die Öffnungen 222 umgebenden Plattenmaterials nach unten vorstehen. Dies kann in zwei Stufen durchgeführt werden: In einer ersten Stufe wird die Trägerplatte von oben durchbrochen und der rohrförmige Metallteil 223 um jede der Öffnungen 222 wird dann von unten durch einen geeigneten Stempel auseinandergedrückt. In einer zweiten Stufe wird die poröse Platte 220 von oben durchbrochen, so daß poröses Material als rohrförmige Auskleidung 224 in die Öffnungen in der Trägerplatte gedrückt wird. Die poröse Auskleidung wird dann von unten durch einen geeigneten" Stempel aueinandergedrückt, so daß die poröse Platte an der Trägerplatte festsitzt.
Die wie vorstehend beschrieben hergestellte poröse Platte und Trägerplatte bilden ein mit Öffnungen versehenes oberes Plattenteil, das dann über einem entsprechend durchbrochenen unteren Plattenteil 225 aus Blech angeordnet und damit zusammengebaut wird"". Die rohrförmigen Vorsprünge 226, die jede Öffnung in dem unteren Plattenteil umgeben, sind so angeordnet, daß sie sich in die Öffnungen im oberen Plattenteil erstrecken und auseinandergedrückt werden1 während sie sich in dieser Lage befinden, so daß die zwei Plattenteile miteinander verbunden sind. IBleichzeitig. wird der Ring 224 aus'porösem1 jede Öffnung umgebenden Trägermaterial zwischen den entsprechenden Teilen der Trägerplatte und dem unteren Plattenteil zusammengedrückt.
Das so hergestellte Brennerelement hat einen Brennstoffzuführungstunnel 227 zwischen dem oberen und dem unteren Plattenteil, so daß Brennstoff zu der oberen Fläche des Elements durch die Ringe aus porösem Material zugeführt werden kann.
Im Falle eines Gasbrenners können zusätzliche kleine Löcher in der Trägerplatte vorgesehen werden, um Brennstoff zu Zündflächen der oberen Fläche des Elements in den Bereichen zwischen den Öffnungen zu führen.
Bei einer weiteren in Fig. 38 gezeigten Ausführungsform sind die poröse Platte 230 und die Trägerplatte 231 so angeordnet, daß die poröse Platte 230 über der Trägerplatte 231 liegt und das unter Plattenteil eines Brennerelements bildet.
Die Öffnungen 232 in dem unteren Plattenteil haben sie umgebende rohrformige Vorsprünge 233, die sich nach oben erstrecken und so angeordnet sind, daß sie in entsprechende Öffnungen 234 eintreten, die in dem oberen Plattenteil 235 ausgebildet sind. Das obere Plattenteil 235 besteht aus Blech und ist mit einem Stempel durchbrochen, so daß seine Öffnungen von sich nach unten erstreckenden vorstehenden rohrförmigen Teilen 236 umgeben sind, Die zusammengebrachten Plattenteile werden miteinander dadurch verbunden1 daß ein mit Rinnen versehener konischer Dorn 237 nach unten in die Innenlage 233 aus Blech eines jeden nach oben vorstehenden rohrförmigen Teils 233 des unteren Plattenteils 231 eingesetzt wird, so daß diese in klemmende Verbindung mit dem entsprechenden rohrförmigen Teil des oberen Plattenteils gebracht wird. Die Innen-lage 233 ist so angeordnet, daß sie sich über die sie umgebende rohrförmige Lage aus porösem Material erstreckt. Der mit Rinnen versehene Dorn sorgt dafür, daß die jede Öffnung umgebende Ringflächç nicht völlig von dem Tunnel 238 abgeschlossen ist, der zwischen dem oberen und dem unteren Plattenteil ausgebildet ist. Der gerillte Dorn formt an dem oberen Ende der Innenschicht ein Rippenprofil an t wodurch sichergestellt ist, daß das poröse Material teilweise an der Oberseite des Elements freiliegt.
Im Betrieb wird dem Tunnel zugeführter flüssiger oder gasförmiger Brennstoff durch das poröse Material zu der Oberseite des Elements durch die Ringflächen geleitet, welche die Öffnungen umgeben, durch welche die Verbrennungsluft zugeführt wird, Fig. 39 und 40 zeigen eine Ausführungsform, bei der ein anhand der Figuren 35 und 36 beschriebener Brenner 240 für gasförmigen Brennstoff mit einer kontinuierlich brennenden Zündzone 241 versehen ist. Der Brenner 240 umfaßt ein Abtrennteil -242, das von dem übrigen Teil des Brennstoffzuführungstunnels 243 einen Teil 244 isoliert, der für die Zufuhr von Brennstoff zu einem Bereich der Oberseite des Elements angrenzend an wenigstens eine Öffnung dient (in Fig. 39 sind drei Öffnungen gezeigt). Eine gesonderte Brennstoffzuführungsleitung 245 ist mit dem isolierten Teil 244 des Tunnels zusätzlich zu den Hauptzuführungsrohren 246 und 247 verbunden.
Die Abtrennung 242 kann aus einer Schicht aus flexiblem, hitzfesten Material bestehen, das zwischen den oberen und unteren Plattenteilen eingesetzt ist, so daß eine Ecke des Tunnels von dem übrigen Teil dichtend abgetrennt ist. Die Abtrennung ist zu einem dichtenden Eingriff mit den Plattenteilen 248, 249 deformiert und kann aus flexiblem Material bestehen, beispielsweise Asbestschnur, oder aus einem anderen faltbaren Material, beispielsweise einer Keramikmasse.
Im Betrieb bildet die abgetrennte Fläche des Elements eine Zündzone, der für ein dauerndes Brennen Brennstoff zugeführt wird. Die Wärmeabgabe des Brenners wird durch Einstellen oder Abdrehen der Hauptbrennstoffzufuhr zu dem übrigen Teil des Tunnels geregelt.
Ein Temperaturfühler 250 kann durch eine der Lufzuführungsöffnungen von unterhalb des Elements zugeführt werden, so daß er in die Verbrennungsfläche vorsteht und eine Einrichtung bildet, die einen Sicherheitsmechanismus für das Abschalten der Brennstoffzufulirsteuert, wenn die Flamme in der Zündzone erlischt.
Es hat sich gezeigt, daß durch die Zündzone auf besonders einfache und wirksame Weise eine Zündung des Brenners erreicht werden kann1 wobei dege mechanische Aufbau äußerst einfach und robust ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Brennerelement, gekennzeichnet durch ein erstes Plattenteil und ein zweites Plattenteil, die im Abstand übereinander angeordnet und längs ihrer Ränder abdichtend verbunden sind, so daß ein Brennstoffzuführungstunnel zwischen den Plattenteilen gebildet wird, durch eine Vielzahl von paarweise in der Plattenteilanordnung vorgesehene Öffnungen, wobei jedes Paar eine Öffnung in jeder Platte umfaßt und die Öffnungen eines jeden Paares übereinanderliegen, wenigstens ein Plattenteil aus Blechbesteht und das eine Offnung umgebende Blech eines jeden Paares von Öffnungen sich als rohrförmiger Vorsprung zu einer Verbindung mit dem die andere Öffnung des Paars umgebenden Material erstreckt und Einrichtungen vorgesehen sind, um Brennstoff von dem Tunnel durch die Flächen um die Öffnungen strömen zu lassen.
2. Brennerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenteile im Abstand durch wenigstens einen rohrförmigen Vorsprung als Abstand halter gehalten werden, der aus dem Material des einen Plattenteils geformt ist und eine Schulter hat, die mit dem anderen Plattenteil in Eingriff ist.
3. Brennerelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Vorsprung, der als Abstandshalter in einem Plattenteil ausgebildet ist, sich durch das andere Plattenteil erstreckt und zur Befestigung der Plattenteile aneinandergebördelt bzw.

auseinandergedrückt ist.
4. Brennerelement. nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Vorsprung als Abstandshalter einen Kanal für sekundäre Verbreanungsluft bildet.
5. Brennerelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Abstandshalter bildenden róhrförmigen Vorsprüngen um den Umf'ang, des Elements angeordnet ist.
6. Brennerelement nach einem der Ansprüche, 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenteile flache Vertiefungen mit identischen Mustern aufweisen und so miteinander in Eingriff stehende Ahstandshalter bildende rohrförmige Vorsprünge haben.
7. Brennerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen, welche den Brennstoff von dem Tunnel zuströmen lassen, aus Öffnungen bestehen, die zwischen den rohrförmigen Vorsprüngen des einen Plattenteils und den Rändern der entsprechenden Öffnungen in dem anderen Plattenteil gebildet werden.
8. Brennerelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen von beiden Plvttenteilen rohrförmige Vorsprünge aufweisen, wobei die zugeordneten Vorsprünge der jeweiligen Platten in-einanderpassen.
9. Brennerelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Vorsprünge eines jeden Plattenteils sich zu dem gegenüberliegenden Plattenteil erstrecken.
lo. Brennerelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die rohrformigen Vorsprünge der Plattenteile in gleicher Richtung erstrecken.
11. Brennerelement nach einem der Ansprüche 8 bis lo, dadurch gekennzeichnet, daß einer der ineinanderpassenden rhrförmigen Vorsprünge eines jeden Paares sich axial erstreckende Gebilde aufweist, die mit dem anderen rohrförmigen Vorsprung des Paares in Eingriff bringbar sind, um Öffnungen für das Entweichen des Brennstoffes zwischen den Gebilden zu schaffen.
12. Brennerelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohr axial Nuten aufweist, um Öffnungen zwischen den ineinandersitzenden Rohren für das Entweichen des Brennstoffs zu schaffen.
13. Brennerelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohr ein welliges oder winkeliges Profil hat, um Öffnungen zwischen den ineinandersitzenden Rohren für das Entweichen des Brennstoffs zu schaffen.
14. Brennerelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Vorsprünge der Plattenteile sich um einen wesentlichen axialen Abstand überlappen, wobei die Innenfläche eines jeden Vorsprungs mit größerem Durchmesser axiale Nuten aufweist, die sich längs wenigstens eines Teils des nicht überlappten Teils des Vorsprungs mit größerem Durchmesser erstrecken.
15. Brennerelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Plattenteil mit sternförmigen Öffnungen versehen ist und das andere Plattenteil rohrförmige Vorsprünge hat, die sich in die Öffnungen erstrecken, wobei die vorstehenden Enden mit Zwischenringen versehen sind, die den größeren Teil der zugeordneten sternförmigen Öffnung verdecken und eine kleine Öffnung für das Entweichen des Brennstoffs lassen.
16. Brennerelement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenringe die Form einer zusammenhängenden Lochplatte haben.
17. Brennerelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Vorsprünge eines Plattenteils mit Scharten versehene Enden haben, die Öffnungen für das Entweichen des Brennstoffs bilden.
18. Brennerelement nach Anspruch 17 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Brennerelement mit einem dritten Plattenteil mit rohrförmigen Vorsprüngen angeordnet ist, die denen des ersten Brennerelements entsprechen und mit Scharten an den Enden versehen sind, mit dem ersten Brennerelement. in Eingriff bring bar sind, um ununterbrochene Durchgänge für Verbrennungsluft durch das dritte Plattenteil und das erste Brennerelement zu schaffen, wobei das dritte Plattenteil in Verbindung mit dem ersten Brennerelement ein zweites Brennerelement bildet, bei welchem gasförmiger Brennstoff von einem Brennstoffxuführungstunnel, der zwischen dem ersten und dem zweiten Element ausgebildet ist, durch die schartenartigen Teile in die Verbrennungsluftkanäle zugeführt werden kann und die Anordnung so getroffen ist, daß die Sekundärluft in die Verbrennungsluftkanäle aus dem Tunnel des ersten Elements durch die darin vorgesehenen Öffnungen zugeführt werden kann.
19. Brennerelement nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch Hauptbrennstoffauslässe in dem Mittelbereich des Elements und durch sekundäre Brennstoffzuführungsauslässe in den Außenbereichen des Elements, um die Flamme aus den Hauptauslässen zu stabilisieren.
20. Brennerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch-gekennzeichnet, daß ein Plattenteil in den die Öffnungen umgebenden Bereichen durchbrochen ist; um Öffnungen für das Entweichen des Brennstoffs zu schaffen.
21. Brennerelement nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbruchsöffnungen so angeordnet sind, daß zwei konzentrische Ringe um jede Öffnung gebildet werden, wobei die Öffnungen der inneren Ringe kleiner sind als die der äußeren Ringe.
22. Brennerelement nach einem der Ansprüche 7 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen für das Entweichen des Brennstoffes in der Größe abgestuft sind, um die Durchlässigkeit im inneren Bereich größer zu machen als im äußeren Bereich des Brennerelements.
23. Brennerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine dünne, in hohem Maße durchlässige Schicht aus metallischem Material über dem oberen Plattenteil liegend angeordnet ist.
24. Brennerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Weiterleiten des Brennstoffs aus dem Tunnel aus einem Plattenteil besteht, das inhärent porös ist und aus porösem keramischen oder metallischen Schaummaterial hergestellt ist.
25. Brennerelement nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Plattenteil mit einer ersten Trägerplatte aus Metall in Berührung mit dem Schaummaterial und einer zweiten Trägerplatte au.s Metall versehen ist, die im Abstand von der ersten Trägerplatte aus Metall angeordnet. ist, so daß eiini Tunnel gebildet ist,. wobei beide Trägerplåtten daran ausgebildete- rohrf'ö,rmige Vorsprünge Lagen, um Kanäle für die Verbrennungsluft zu bilden, und die erste Trägerplatte aus Metall kleine Öffnungen aufweist, durch welche der Brennstoff""jn das. Schaummaterial entweichen kann.
26. Brennerelement nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Plattenteil und die erste Trägerplatte aus Metall mit rohrförmigen Vorsprüngen versehen sind, die sich zu der zweiten Trägerplatte hin erstrecken, wobei die zweite. Trägerplatte rohrförmige Vorsprünge hat, die sich in jene des porösen Plattenteils erstrecken und ausgeweitet sind, um die poröse Platte an der zweiten Trägerplatte fest zu klemmen.
27. Brennerelement nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Plattenmaterial aus metallischem Schaummaterial- an seinen Außenrändern an einer Abdeckplatte aus Blech befestigt ist und einen Brennstoffzuführungskanal hat der zwischen dem porösen Plattenteil und einem zweiten Plattenteil in Form einer Trägerplatte aus Metall ausgebildet ist mit abgeset.zten rohrförmigen Vor.sprüngen, die durch die Öffnungen in dem porösen Plattenteil vor stehen und zur Halterung der Plattenteile im Abstand zueinander gedrückt bzw. gebördelt sind, wobei die Trägerplatte an ihren Rändern mit der Abdeckplatte zur Abdichtung des Tunnels dichtend verbunden ist.
28. Brennerelement nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Plattenteil aus metallischem Schaummaterial um die darin vorgesehenen Öffnungen an den abgesetzten rohrförmigen Vorsprüngen in einer Trägerplatte aus Metall angeschweißt ist.
29. Brennerelement nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Plattenteil und eine erste Trägerplatte aus Metall ineinanderpassende rohrförmige Vorsprünge haben, die in gemeinsamer Richtung in entsprechende, sich gegenüberliegend erstreckende rohrförmige Vorsprünge ragen, die in einer zweiten Trägerplatte aus Metall ausgebildet sind, wobei die Anordnung derart erfolgt, daß der in einem Tunnel zwischen der zweiten Trägerplatte und dem porösen Plattenmaterial enthaltene Brennstoff durch eine Ringfläche aus Schaummaterial, welche jeden Vorsprung umgibt, entweichen kann.
30. Brennerelement nach einem der Ansprüche 24 bis 29, -dadurch gekennzeichnet, daß die Porosität des Materials so eingestellt wird, daß die Durchlässigkeit im inneren Bereich größer ist als im äußeren Bereich des Brennerelements.
31. Brennerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeicbuet durch ein Abtrennteil zur Isolierung eines Teils von dem übrigen Teil des Brennstoffzuführungstunnels, der für die Zuführung von Brennstoff zu den Bereichen angrenzend an wenigstens eine Öffnung dient, wobei eine gesonderte Brennstoffzuführungsleitung mit dem isolierten Teil des Tunnels verbunden ist.
32. Verfahren zur Herstellung eines Brennerelements, gekennzeichnet durch das Zusammenbauen eines ersten Plattenteils und eines zweiten Plattenteils übereinander, wobei das erste Plattenteil von einem Stempel entweder vor oder nach dem Zusammenbau der Plattenteile übereinander durchbrochen wird, um eine Vielzahl von Öffnungen darin auszubilden, so daß sich das Material des ersten Plattenteils als rohrförmiger Vorsprung davon erstreckt; und daß die Plattenteile so angeordnet werden, daß die rohrförmigen Vorsprünge an dem ersten Teil mit entsprechenden Öffnungen an dem zweiten Plattenteil verbunden und die Plattenteile aneinander befestigt werden.
33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Plattenteile mit einer Oberfläche mit Vertiefungen versehen wird und der Stempel- bzw. Stanzvorgang durch die Vertiefungsflächen hindurchgehend ausgeführt wird.