DE2207888A1

DE2207888A1 - Vormischbrenner fuer gasbeheizte geraete

Info

Publication number: DE2207888A1
Application number: DE19722207888
Authority: DE
Inventors: Georg Hein
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1972-02-19
Filing date: 1972-02-19
Publication date: 1973-09-13
Also published as: IT970265B; NL164385B; FR2172746A5; SE373430B; JPS4894025A; GB1358777A; NL164385C; DE2207888B2; CH538089A; AT313457B; ES404925A1; BE785147A; NL7212232A

Description

JOH. VAILLANT K.G., REMSCHEID

Vormischbrenner für gasbeheizte Geräte

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vormischbrenner für gasbeheizte Geräte, bei welchem mehrere nebeneinander angeordnete Mischrohre durch mit entsprechenden Einprägungen versehene und miteinander verbundene Blechschalen gebildet sind.

Bei dieser durch die DT-AS 1 232 692 bekannten Srennerkonstruktion enden die Mischrohre unmittelbar, in 'Brenneröffnungen. Zur Erzielung eines Rostbrenners mit einer im wesentlichen rechteckigen Brennerfläche ist eine Hehrzahl solcher Blechhalbschalenpaare mit einer Mehrzahl quer dazu verlaufender darunterliegender Gas Verteilerrohre verbunden, die von einem zentralen Gaszuleitungsrohr ausgehen. Es v/erden also durch jedes Bl echhal bschalenpaar mehrere Mischrohre gebildet. Jedes dieser so gebildeten Mischrohre steht mit einem anderen Gasverteilerrohr in Verbindung. Jedes der Mischrohre endet in einer Brenneröffnung.

Dabei treten relativ er ο Se Ξ i nzel f 1 äinran des Brenners auf. Die großen Pt-snrie rof fnunqen bHnaen die Gefahr eines Zu--

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rucks chiagens der Flamme bei Gasen mit hoher Zündgeschwindigkeit mit sich. Außerdem wird die Verteilung der Heizleistung über den Querschnitt des Brenners ungleichmäßig, was Probleme hinsichtlich der Geräuschbildung und der Zweitluftzufuhr mit sich bringt. Anzustreben sind Brenner mit einer Vielzahl kleiner Flammen, die möglichst gleichmäßig über den Brennerquerschnitt verteilt sind, wobei verhältnismäßig enge Brenneröffnungen verwendet werden können, die die Gefahr eines Zurückschiagens der Flamme gering halten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vormischbrenner für gasbeheizte Geräte zu schaffen, der mit hoher Leistung und gleichmäßiger Verteilung der Brennerflammen über den Brennerquerschnitt arbeitet.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Vormischbrenner der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß die Blechschalen an den oberen Enden der Mischrohre eine sich über die Hischrohreerstreckende Verteilerkammer bilden, in welcher die Mischrohre münden, und daß quer zu der Verteilerkatiirner eine Mehrzahl von parallelen Brennerrohren mit Brenneröffnungen angeordnet sind, die mit der Verteilerkammer in Verbindung stehen.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Brenners werden auf einfache Weise, nämlich durch zwei miteinander verbundene Blechhalbschalen, eine Mehrzahl von zueinander parallelen senkrechten Mischrohren erzeugt. Diese Mischrohre stehen alle mit einer gemeinsamen horizontalen Verteilerkammer in Verbindung. Von dieser Verteilerkammer gehen dann die Brennerrohre aus, die relativ kleine Brenneröffnungen aufweisen können und für eine gleichmäßige Verteilung der Flamme über den Brennerquerschnitt morgen. Da die Brennerrohre eine Vielzahl von kleinen Brenneröffnungen aufweisen

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können, ist die Gefahr eines Zurlickschl agens der Flamme gebannt.

Die Brennerrohre können hochkant rechteckigen Querschnitt aufweisen.

Die Befestigung der Brennerrohre an dem Blechhalbschalenpaar kann in der Weise geschehen⁵, daß die Brennerrohre an der Unterseite mit Ausschnitten versehen und "reitend" auf der Verteilerkammer befestigt sind. Es können dann die als Halbschalen ausgebildeten Blechschalen in der vertikalen Berührungsebene derselben durch Falze miteinander verbunden sein. Der längs der Oberseite der Verteilerkammer verlaufende Falz kann Ausschnitte aufweisen, in denen die Brennerrohre sitzen. Die Blechhalbschalen können im Bereich der Verteilerkammer und der Brennerrohre seitlich von der Berührungsebene der Blechhalbschalen Durchbriiche aufweisen, über welche die Verteil erkatiffler mit den Brennerrohren in Verbindung steht. Auf diese Weise ist die .Verteilerkammer an der Oberseite geschlossen. Der obere Wandungsteil der Verteilerkammer wirkt so als Prallplatte und verhindert, daß der Gasstrom, der in den Mischrohren senkrecht nach oben strömt, an den ^;;ber den Mischrohren liegenden Brenneröffnungen einen erhöhten Druck und ein ungleichmäßiges Flammenbild hervorruft.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Blechhalbschalen an der Oberseite der Verteilerkammer mit Ausschnitten versehen sind, in welche die Brennerrohre eingesetzt sind. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Brennerrohre innerhalb der Verteilerkammer mit seitlichen öffnungen versehen sind, über welche die Verteilerkammer mit den Brennerrohren in Verbindung steht. Es wirkt dann die Unterseite der Brennerrohre als Prallplatte für das Ir den Mischrohren aufstei gende Gas.

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Die Erfindung macht es möglich, daß die Anzahl der Brennerrohre größer ist als die Anzahl der Mischrohre. Es kann dann die Anzahl der Mischrohre nach Maßgabe der gewünschten Brennerleistung bemessen werden. Die Anzahl der Brennerrohre wird danach bemessen, wie die Flammen über die Fläche des Brenners verteilt werden sollen.

Eine besonders vorteilhafte Konstruktion ergibt sich dadurch, daß auf einem Düsenrohr, welches Gasaustrittsdüsen unterhalb der Mis.chrohre trägt, zum Zentrieren der Mischrohre vertikale Steckbolzen befestigt sind und daß die Blechhalbschalen zwischen den Mischrohren halbzylindrische Einprägungen aufweisen, die sich zu zylindrischen Führungen ergänzen, mit denen die miteinander verbundenen Blechhalbschalen auf die Steckbolzen aufgesteckt sind. Weiterhin kann vorgesehen werden, daß auf dem Düsenrohr außerdem zwischen den Düsen vertikale Halter angebracht sind, die je einen in Längsrichtung des Düsenrohres verlaufenden Schlitz und am oberen Ende eine Querbohrung aufweisen und daß die miteinander verbundenen Blechhalbschalen mit zwischen den Mischrohren gebildeten Flächenteilen in die Schlitze der Halter eingesteckt und mittels durch die Querbohrungen und damit fluchtende Durchbrüche der Blechhalbschalen hindurchgeführter Schrauben befestigt sind. Es wird auf diese Weise eine einfache Zentrierung der Mischrohre zu den Düsen auf dem Düsenrohr gewährleistet. Die Befestigung der Mischrohre kann mittels zweier Schrauben erfolgen, so daß die Mischrohre leicht z. B. zum Zwecke der Reinigung demontiert und herausgenommen werden können.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Blech.halbschal.en zwischen zwei Mischrohren eine zentrale Ausnehmung aufweisen, durch die ein bogenförmiges Gaszuleitungsrohr zu dem Düsenrohr geführt ist. Durch das bogen-

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förmige Zuleitungsrohr wird das Gas von oben her in das Düsenrohr geleitet. Das Düsenrohr kann somit nach unten verlegt werden, so daß der Brenner mit seinen Brennerrohren nicht in unerwünschter Weise nach oben ragt und die Bauhöhe des Gerätes vergrößert. Diese Zuführung von Gas mittels eines bogenförmigen Gaszuleitungsrohres kann bei der bevorzugten Konstruktion ohne Unterbrechung der Verteilerkammer erfolgen, die sich über die gesamte Länge des Brenners hinweg erstreckt.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen sowie den folgenden Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen hervor:

Fig. 1 ist ein Teil einer Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Vormischbrenners.

Fig. 2 ist eine zugehörige Seitenansicht, teilweise im Schnitt.

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform.

Fig. 4 zeigt eine Vorderansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Brenners nach der Erfindung.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brenners ähnlich Fig. 1.

Bei einer Brennereinheit gemäß Fig. 2 ist mit 10 ein Gasanschlußstutzen bezeichnet, welcher mittels einer Oberwurfmutter 12 mit einem nicht dargestellten Gasschalter eines gasbeheizten Wassererhitzers verbunden ist. Von dem Gasan-

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schlußstutzen 10 wird Gas über ein nach unten gebogenes Gaszufuhrrohr 14 zu einem Düsenrohr 16 geleitet. Auf dem Düsenrohr 16 sind in regelmäßigen Abständen Gasaustri ttsdlisen 18 angebracht.

Zwischen benachbarten Düsen 18 sind zwei Steckbolzen 20 - vgl. Fig. 1 - auf dem Düsenrohr 16 befestigt. Jedepder Steckbolzen 20 bildet eine Schulter 22. Auf dem Düsenrohr 16 sind weiterhin Halter 24 befestigt, die in der Mitte in.Längsrichtung des DUsenrohrs 16 geschlitzt und in der Nähe ihres oberen Endes mit einer Querbohrung versehen sind.

Eine Mischrohreinheit 26 besteht aus zwei geprägten Halbschalen 28, 30. Die Halbschalen weisen Einprägungen 32 auf, die sich zu zueinander parallelen senkrechten Mischrohren ergänzen. Zwischen diesen Mischrohren liegen Flächenteile 34. Oberhalb der Mischrohre sind die Halbschalen 28, 30 mit querverlaufenden Einprägungen 36, 38 versehen, die eine sich quer über die Mischrohre erstreckende Verteilerkammer 40 bilden. In diese Verteilerkammer 40 münden die von den Einprägungen 32 gebildeten Mischrohre 42.

Zwischen zwei Mischrohr-Einprägungen 32 weist jede der Blechhalbschalen zwei halbzylindrische Einprägungen 44 auf, die sich zu einer zylindrischen Führung ergänzen. Beim Zusammensetzen des Brenners wird die Mischrohreinheit 26 mit den von den Einprägungen 44 gebildeten Führungen auf die Steckbolzen 20 aufgesteckt, bis der untere Rand auf der Schulter 22 zur Auflage kommt. Dann ist jedes der Mischrohre 42 genau über einer Düse 18 zentriert und in einem durch die Schulter definierten Abstand von dieser Düse 18 gehalten.

Zwei Flächenteile 32 zwischen Mischrohren 42 sind dabei in die Schlitze der Halter 24 eingesteckt worden. Die Mischrohreinheit 26 wird dann durch zwei Schrauben 46 befestigt, die durch die Querbohrungen der Halter 24 und entsprechende Durch-

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brüche der Blechhalbschalen 28, 30 hindurchgeführt sind.

Auf der Mischrohreinheit 26 ist oberhalb der Verteilerkammer 40 eine Folge von Brennerrohren 48 von rechteckigem Querschnitt befestigt. Zu diesem Zweck ist jedes der Brennerrohre an der Unterseite mit einer U-förmigen Ausnehmung 50 versehen, mittels welcher es "reitend" auf der Verteilerkammer 40 aufsitzt. Eine Verbindung zwischen der Verteilerkammer 40 und dem Inneren des Brennerrohres 48 wird durch zwei seitlich von einer Berührungsebene 52 der Blechhalbschalen 28, 30 angeordnete Durchbrüche 54, 56 der Blechhalbschalen innerhalb der Verteilerrohre 48 hergestellt. Auf diese Weise wird in Verlängerung des Mischrohres 42 ein Wandungsteil 58 stehengelassen, der als Prallplatte wirkt und für'eine gleichmäßige Verteilung des Gasdrucks in dem Brennerrohr 48 sorgt.

In der Berührungsebene 52 sind die Blechhalbschalen 28 und 30 durch einen Falz 60 miteinander verbunden. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist der Falz 60 an der Oberseite der Verteilerkammer 40 mit Ausschnitten 61 versehen, in denen die Brennerrohre 48 gehalten sind.

Das Gas strömt über das Gaszuleitungsrohr 14 in das Düsenrohr 16 und tritt durch die Gasaustrittsdüsen 18 aus. Dabei wird durch Injektorwirkung Primärluft angesaugt und in dem Mischrohr 42 mit dem Gas gemischt. Das Gas-Luftgemisch von den verschiedenen Mischrohren 42 gelangt in die Verteilerkammer 40 und wird von dort durch die Durchbrüche 54, 56 in die Brennerrohre 48 geleitet. Aus den Brennerrohren 48 tritt es durch eine große Anzahl kleiner Gasaustrittsöffnungen 62 aus. Die Anzahl der Brennerrohre 48 ist größer als die Anzahl der Mischrohre 42. Es ergibt sich durch die erfindungsgemäße Anordnung eine gleichmäßige Verteilung der Einzelflammen über die gesamte Fläche 63 des Brenners.

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Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform. Hier haben die Blechhalbschalen 28, 30 auf der Oberseite U-förmige Ausschnitte 64, in welche die Brennerrohre 48 eingesetzt sind, über seitliche öffnungen 65 der Brennerrohre 48 wird eine Verbindung zwischen der Verteilerkammer 40 und den Brennerrohren 48 hergestellt. Bei dieser Konstruktion wirkt die Unterseite 66 der Brennerrohre als Prallplatte für den aufsteigenden Gasstrom.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist das Gaszuleitungsrohr 14 zwischen zwei Brennereinheiten angeordnet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 4, die in den übrigen Einzelheiten der Ausführung nach Fig. 1 entspricht, weisen die Blechhalbschalen 28, 30 einen zentralen Durchbruch 68 auf, durch welchen das bogenförmige Gaszuleitungsrohr 14 zu dem Düsenrohr 16 hindurchgeführt ist. Dabei erstreckt sich die Verteilerkammer 40 durchgehend über die · gesamte Breite des Brenners. Im übrigen sind für entsprechen· de Teile in Fig. 4 - und auch in Fig. 5 - die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in Fig. 1 und 2.

Fig. 5 zeigt den vollständigen Brenner von Fig. 1 und zwei Mischrohreinheiten 26 und 27, zwischen denen zentral das bogenförmige Gaszufuhrrohr 14 zu dem Düsenrohr 16 geführt ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist auch die Verteilerkammer unterteilt in zwei Verteilerkammern 40 und 41.

Statt zweier getrennter Blechhalbschalen können auch Blechhalbschalen verwendet werden, die ein zusammenhängendes Blechteil bilden, welches etwa im Bereich der Fläche 58 von Fig. 2 um 180° umgebogen ist.

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Claims

Patentansprüche

Vormischbrenner für gasbeheizte Geräte, bei welchem mehrere nebeneinander angeordnete Mischrohre durch mit entsprechenden Einprä'gungen versehene und miteinander verbundene Blechschalen gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechschalen (28, 30) an den oberen Enden der Mischrohre (42) eine si.ch über die Mischrohre (42) erstreckende Verteilerkammer (40) bilden, in welcher die Mischrohre (42) münden, und daß quer zu der Verteilerkammer (40) eine Mehrzahl von parallelen Brennerrohren (48) mit Brenneröffnungen (62) angeordnet sind, die mit der Vertei lerk aminer (40) in Verbindung stehen.
2. Vormischbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerrohre (48) hochkant rechteckigen Querschnitt aufweisen.
3. Vormischbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerrohre (48) an der Unterseite mit Ausschnitten (50) versehen und "reitend" auf der Verteilerkammer (40) befestigt sind.
4. Vormischbrenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als Halbschalen ausgebildeten Blechschalen (28, 30) in der vertikalen Berührungsebene (52) derselben durch Falze (60) miteinander verbunden sind und daß der Tangs der Oberseite der Verteilerkammer (40) verlaufende Falz Ausschnitte aufweist, in denen die Brennerrohre (48) sitzen.

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5. Vormischbrenner nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechhalbschalen (28, 30) im Bereich der Verteilerkammer (40) und der Brennerrohre (48) seitlich von der Berührungsebene (52) der Blechhalbschalen (28, 30) Durchbrüche (54, 56) aufweisen, über welche die Verteilerkammer (40) mit den Brennerrohren (48) in Verbindung steht.
6. Vormischbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechhalbschalen (28, 30) an der Oberseite der Verteilerkammer (40) mit Ausschnitten (64) versehen sind, in welche die Brennerrohre (48) eingesetzt sind.
7. Vormischbrenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerrohre (48) innerhalb der Verteilerkammer (4Q) mit seitlichen öffnungen (65) versehen sind, über welche die Verteilerkammer (40) mit den Brennerrohren (48) in Verbindung steht.
8. Vormischbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Brennerrohre (48) grös· ser ist als die Anzahl der Mischrohre (42).
9. Vormischbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen Düsenrohr (16), welches Gasaustrittsdüsen (18) unterhalb der Mischrohre (42) trägt, zum Zentrieren der Mischrohre vertikale Steckbolzen (20) befestigt sind und daß die Blechhalbschalen (28, 30) zwischen den Mischrohren halbzylindrische Einprägungen (44) aufweisen, die sich zu zylindrischen Führungen ergänzen, mit denen die miteinander verbundenen Blechhalbschalen (26) auf die Steckbolzen (20) aufgesteckt sind.

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10. Vormischbrenner nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Düsenrohr (16) außerdem zwischen den Düs.en (18) vertikale Halter (24) angebracht sind, die je einen in Längsrichtung des Düsenrohres (16) verlaufenden Schlitz und am oberen Ende eine Querbohrung aufweisen und daß die miteinander verbundenen Blechhalbschalen (26) mit zwischen den Mischrohren (42) gebildeten Flächenteilen (34) in die Schlitze der Halter (24) eingesteckt und mittels durch die Querbohrungen und damit fluchtende Durchbrüche der Blechhalbschalen (28, 30) hindurchgeführter Schrauben (46) befestigt sind.

ΛΊ. Vormischbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechhalbschalen (28, 30) zwischen zv/ei Mischrohren (42) eine zentrale Ausnehmung (68) aufweisen, durch die ein bogenförmiges Gaszuleitungsrohr (14) zu dem Düsenrohr (16) geführt ist.