DE2121543B2 - Brenner für flüssige Brennstoffe mit Kapillarwirkung mit einem porösen Verdampfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Brenner entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es ist bekannt, flüssige Brennstoffe für Heizzwecke in Dochtbrennern zu verbrennen, wobei der Docht den Brennstoff aus einem unterhalb der Verbrennungszone angeordneten Vorratsbehälter zum Boden der Verbrennungszone transportiert. Mit diesen Brennern wird eine gute Verbrennung mit geräuschloser blauer Flamme erzielt.

Ein Dochtbrenner der eingangs genannten Art (US-PS 2227899 und FR-PS 764446) eignet sich für Zwecke, bei denen eine höhere Leistung erforderlich ist, als sie von kleinen tragbaren Heizvorrichtungen abgegeben werden kann, und für den eine automatische Regelung, beispielsweise bei Zentralheizungssystemen für Wohnhäuser, erwünscht ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenner der genannten Art so auszubilden, daß eine bessere Wärmeübertragung bzw. eine gute Brennstoffübertragung erreicht wird.

Diese Aufgabe soll durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Mittel gelöst werden.

Der Verdampfer ist also mit Rippen an einer oder an beiden Oberflächen und mit Löchern für den Durchgang der Verbrennungsluft versehen. Rippen an der der Verbrennungszone benachbarten Oberfläche erleichtern die Wärmeübertragung zu dem im Verdampfer enthaltenen flüssigen Brennstoff und damit die Verdampfung des Brennstoffs in die Verbrennungszone.

Rippen auf der der Verbrennungszone abgewandten Oberfläche des Verdampfers haben den Vorteil einer guten Brennstoffübertragung mit minimalen Leuchtpetroleummengen.

Da die Luftlöchter gleichmäßig über den Verdampfer verteilt sind, wird eine gleichmäßige Luftverteilung erzielt.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteran-Sprüchen gekennzeichnet.

Es ist zweckmäßig, den dünnsten Verdampfer zu verwenden, mit dem noch die notwendige Brennstoffübertragung erreicht wird, da die Wärmekapazität des Verdampfers und des darin enthaltenen Brennstoffs um so größer sind, je größer die Dicke ist. Eine niedrige Wärmekapazität erleichtert die Zündung, da der Brennstoff um so leichter auf seine Verdampfungstemperatur gebracht werden kann, je kleiner die Wärmekapazität ist. (Leichte Zündung ist besonders wichtig für einen Brenner, der durch ein automatisches Regelsystem ein- und ausgeschaltet wird.) Mit einem dünnen Verdampfer wird beim Ausschalten des Brenners ein zusätzlicher Vorteil erzielt. Die Verbrennung geht weiter, bis der im Verdampfer enthaltene Brennstoff verbraucht ist, und dieser Verbrauch wird bei einem kleinen Vorrat, d. h. bei einem dünnen Verdampfer, schneller und besser erreicht.

Zur Erzielung der Vorteile eines dünnen Brenners ist es zweckmäßig, daß der Verdampfer an seinem breitesten Teil dünner als 10 mm ist, und für gewisse Zwecke, z. B. für Zentralheizungen in Wohnhäusern, ist es erwünscht, daß der Verdampfer an seinem breitesten Teil dünner als 5 mm, vorzugsweise dünner als 3 mm ist. Der dünnste Teil des Dochts ist vorzugsweise dünner als 2 mm und zusätzlich vorzugsweise dünner als die Hälfte der maximalen Dicke.

Die Zahl der Luftlöcher ist so gewählt, daß sie 20 bis 60%, vorzugsweise 25 bis 40% der Gesamtfläche des Verdampfers ausmachen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die in den Abbildungen dargestellt sind. Es zeigt

Fig. 1 eine Oberansicht eines Dochtes gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie 2-2 von Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 1,
Fig. 4 eine Oberansicht eines Dochtes, dessen Verdämpfer geneigte Teile aufweist, und

Fig. 5 einen Querschnitt durch den in F ig. 4dargestellten Docht.

Der in Fig. 1, 2 und 3 dargestellte Docht besteht aus einem Verdampfer 10 und Zuführungsteilen 11.

Der Verdampfer 10 ist auf seiner Oberseite mit Rippen 12 versehen. Zwischen den Rippen 12 sind muldenartige Rinnen 13 ausgebildet. Der Verdampfer 10 hat Bohrungen als Luftlöcher 14, die in Reihen längs der Rinnen 13 angeordnet sind. Die Unterseite des Verdampfers ist in der gleichen Weise wie die Oberseite ausgebildet und hat Rippen 15, die Rinnen 16 bilden. Die Luftlöcher 14 liegen ebenfalls in den Rinnen 16.

Der Docht wurde aus einem rechteckigen flächigen Metallschwammstück durch Zusammendrücken und Biegen zu der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Gestalt hergestellt. In den Rinnen 13 und 16 wurde tier Metallschwamm auf 20% seiner ursprünglichen Abmessung und in den Rippen 12 und 15 auf 45% seiner ursprünglichen Abmessung zusammengedrückt Die Luftlöcher 14 wurden zum Zeitpunkt des Zusammendrückens ausgeschnitten.

Ursprünglich hatte das schwammartige Metall die Form eines dreidimensionalen Netzwerks von röhrenförmigen Litzen, die dodekaedrische Poren mit einem mittleren Durchmesser von 0,3 mm bildeten. Durch das Zusammendrücken wurden die ursprünglichen Poren so abgeflacht, daß sie in senkrechter Richtung is dünn wurden. Die Litzen bestanden aus Nickel und wurden mit Chrom überzogen, um ihnen höhere Festigkeit und Hitzebeständigkeit zu verleihen.

(Unregelmäßige Dodekaeder können raamfüllend gepackt werden, und der Schwamm kann als Beispiel einer solchen Packung angesehen werden. Von diesem Standpunkt aus bilden die Meiallitzen die Kanten der Dodekaeder.)

Während des Betriebs steht jeder Zuführungsteil 11 in seinem eigenen Bad von flüssigem Brennstoff. Durch Oberflächenspannung wird dieser Brennstoff in die Höhe des Verdampfers 10 gehoben. Der Brennstoff breitet sich daher über den gesamten Verdampfer aus, und die Rippen 15 an der Unterseite tragen zu dieser Brennstoffübertragung bei. Während der jo Brenner brennt, kommen die Rippen 12 und die Oberseite des Verdampfers 10 mit den Flammen in Berührung und übertragen hierdurch Wärme auf den in die Rippen 12 eintretenden flüssigen Brennstoff. Der flüssige Brennstoff wird auf diese Weise erhitzt J5 und in die Verbrennungszone übertragen, die an die Oberseite des Verdampfers 10 angrenzt. Gleichzeitig strömt Verbrennungsluft durch die Luftlöcher 14. Die Verbrennung erfolgt mit blauer Flamme.

Die Verbrennungsgeschwindigkeit kann durch Veränderung des Abstandes (oder der Strömungsgeschwindigkeit) zwischen der Oberfläche des Brennstoffs im Bad und dem oberen Ende der Zuführungsteile 11 geregelt werden. Wenn dieser Abstand kurz ist, wird mehr Brennstoff der Verbrennungszone zugeführt, so daß die Wärmeabgabe hoch ist. Wenn der Abstand groß ist, ist die Geschwindigkeit der Brennstoffübertragung und damit die Wärmeabgabe geringer. Wenn der Abstand genügend vergrößert wird, kann kein Brennstoff in die Verbrennungszone übertragen werden, so daß der Brenner erlischt. (Die Strömungsgeschwindigkeit des Brennstoffs kann ebenfalls geregelt werden. Hierbei regelt die Höhe die Strömungsmenge.)

Die Abmessungen des beschriebenen Dochts sind in der folgenden Tabelle genannt (Die Luftlöcher ragen etwa 0,3 nun in die Rippen.)

Der in Fig. 4 und S dargestellte Docht ist aus dem oben beschriebenen MetaUschwamm hergestellt. Er besteht aus dem Verdampfer 10, der aus zwei rechtekkigen Platten 17a und 17b besteht, die im Winkel von 45 ° zur Horizontalen geneigt und an ihren Unterkanten längs der Kante 18 verbunden sind. Die Platte 17a ist an ihrer Oberkante mit dem Zuführungsteil 11a verbunden. Ähnlich ist die Platte 176 mit ihrem Zuführungsteil Ub verbunden. Die Platten 17a und 176 sind mit Rippen 12 und 15 versehen, die Rinnen 13 und 16 bilden, wie sie in Fig. 1 bis 3 dargestellt sind. Die Luftlöcher 14 sind in den Rinnen angeordnet. Bei dieser Ausführungsform begünstigt die Neigung der Platten 17a und 176 die Übertragung des Brennstoffs durch die Schwerkraft.
Dicke durch die Rippen 3 mm

Breite der Rippen 2,5 mm

Dicke durch die Rinnen 1 mm

Breite der Rinne 2,4 mm

Durchmesser der Luftlöcher 3 mm

Abstand zwischen den Luftlöchern
von Mitte zu Mitte 5 mm

Flächenanteil der Luftlöcher 29 %

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Brenner für flüssige Brennstoffe mit Kapillarwirkung mit einem porösen Verdampfer, der mit einem Brennstoffvorrat in Verbindung steht und den flüssigen Brennstoff durch Poren überträgt, die den Brennstoff durch Oberflächenspannung zu halten vermögen, wobei der Verdampfer mit Luftlöchern, durch die Verbrennungsluft durch den Verdampfer hindurch in die der Oberfläche des Verdampfers benachbarte Verbrennungszone strömt, ausgestattet ist und flüssigen Brennstoff durch Wärme, die aus der Verbrennungszone in den Brennstoff im Verdampfer übertragen wird, in die Verbrennungszone verdampft, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (10) an mindestens einer Seite mit Rippen (12,15), die parallel zueinander verlaufen und parallele Rinnen (13,16) zwischen sich einschließen, sowie mit Luftlöchern (14), die in geraden Reihen in den Rinnen (13, 16) angeordnet sind, versehen ist.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (10) an beiden Seiten mit Rippen (12, 15) versehen ist.

3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (10) an seinem breitesten Teil dünner als 10 mm, vorzugsweise dünner als 3 mm bzw. 3 mm ausgebildet ist.

4. Brenner nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftlöcher (14) 20 bis 60%, vorzugsweise 25 bis 40%, der Gesamtfläche des Verdampfers (10) ausmachen.

5. Brenner nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem porösen Werkstoff besteht.