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Ölbrenner, insbesondere Haushaltsbrenner, in Pistolenbrennerform Die
Erfindung betrifft einen ölbrenner, insbesondere y.1-'3shaltsbrenner, in Pistolenbrennerform,'bei
dem die auftretrenden Geräusche des Eäfigläufer-Gebläses unterdrückt werden.
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Bei den herkömmlichen Haushaltsbrennern in Pistolenbrennerform waren
die Arbeitsgeräusche stets ein Grund, über den, im Hinblick auf eine möglichst weitgehende
Dämpfung derselben, man nachdachte, obgleich die üblicherweise verhältnismäßig niedrigen
Drücke es gestatteten, relativ leistungsschwache Antriebsmotore mit relativ niedrigem
Drehzahl zu verwenden.
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Wo jedoch die Drehzahl und Leistungsstärke des Gebläse-Antriebsmotors
erhöht wird, können di- rbeitsgeräusche gleichermaßen sich verstärken und somit
unerwünschter werden. Dies ist insbesondere der Fall bei Ölbrennern in Pistolenbrennerform,
die mit einem relativ hohen Fülldruck
arbeiten, z.B. die ölbrenner
nach der US-PS 3 642 210 und den US-Patentanmeldungen D 71 708 und D 71 532. Bei
den vorgenannten ölbrenner hat es sich als vorteilhaft bzw. wünschenswert erwiesen,
mit einem Zwischenblech in dem Gebläserohr zu arbeiten, das mit Öffnungen versehen
ist, so daß stromaufseitig des Zwischenbleches ein stetiger Druck vorhanden ist,
der eine hohe Geschwindigkeit der Luft und Buftstrahle hoher kinetiscaer Energie
durch die Öffnungen in den Raum der Brennermündung ermöglicht.
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Das bedeutet jedoch, daß die Rotarypumpe oder das EäfigläuRer-Gebläse
zwanc,släufig arbeitet, um einen ständigen höheren Druck aufrechtzuerhalten, bei
nicht erhöhter tatsächlicher Strömungsgeschwindigkeit, als bei einem herkömmlichen
Ölbrenner, der durch die vorliegende Erfindung ersetzt werden soll. Dies bedeutet
wiederum einen zusätzlichen Schl-ipf oder ein Überziehen des Käfigläufer-Gebläses
oder der Rotarypumpe, der mit einem Freilauf vergleichbar ist, bei dem das Gebläse
mit höherer Drehzahl umläuft, um den Druck aufrechtzuerhalten ohne dabei die Durchflußrate
zu erhöhen. Unter diesen Bedingungen bewegen sich die Blätter des Gebläses mit hoher
Geschwindigkeit durch die unter Druck stehende Luft, die nicht, wie es bei niedrigerem
Druck wäre, strömt. Diese Bedingungen verursachen einen Gebläseeffekt, der eine
Turbulenz beinhaltet, so daß die Tendenz zur Geräuschbildung sich ständig erhöht.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den vorgenannten Nachteil
zum größten Teil zu vermeiden, indem auf einfache aber effektvolle Art die Schallwellen
abgelenkt und geschluckt weiden.
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In lösung der gestellten Aufgabe ist ein Ölbrenner, insbesondere Haushaltsbrenner,
in Pistolenbrennerform, mit einem
Gebläserohr, das mit Druckluft
von einem Füllraum mittels eines Käfigläufer-Gebläses beaufschlagt ist, geschaffen
worden, wobei das Käfigläufer-Gebläse die Luft über einen ringförmigen Lufteinlaß-Raum,
der koaxial bezüglich des Käfigläufer-Gebläses angeordnet ist, erhält und eine umlaufende
seitliche Öffnung gegenüber der Seite des Eäfigläufer-Gebläses aufweist, um axial
die Luft in den inneren Bereich des Käfigläufer-Gebläses strömen zu lassen und mit
einer Einrichtung zur Schalldämpfung der unerwünschten Geräusche, die beim Lauf
des Gebläses erzeugt werden, das gekennzeichnet ist durch ein im wesentlichen halbkreisförmiges
Blech, das ungefähr eine Hälfte der Öffnung zwischen dem Lufteinlaß-Raum und dem
Käfigläufer-Gebläse überdeckt, um so die vom Gebläse erzeugten Geräusche in den
halbkreisförmigen Abschnitt des Lufteinlaß-Raumes gegenüber der unbedeckten Hälfte
der Öffnung und in Richtung des inneren Randes des ringförmigen Lufteinlaß-Raumes
abzuleiten und durch eine Schallschluck-Lage, die an der inneren ringförmigen Oberfläche
des Luft einlaß-Raumes über den halb zylinderförmigen Wandabschnitt gegenüber der
unbedeckten Hälfte der Öffnung angeordnet ist, wobei das abgeleitete Geräusch auf
die Schallschluck-Lage auftrifft, bevor es den Lufteinlaß-Raum verläßt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische
Nerkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorderansicht
des Ölbrenners von der Brennermündung aus gesehen, Fig. 2 eine Seitenansicht entraY?
der Linie 2 - 2 nach Fig. 1 und Fig. 3 eine Draufsicht auf den Ölbrenner entlang
der Linie 3 - 3 nach Fig. 2.
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Der erfindungsgemäße Ölbrenner weist ein herkömmliches Gebläserohr
10 mit einem stumpf-kegelförmigen Brennermundstück 12 und einem Füllraum 14 auf.
Ein Käfigläufer-Gebläse 16, wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist im Füllraum 14 angeordnet
und von einem Motor 18 über eine Welle 17 angetrieben. Der flüssige Brennstoff wird
einer Brennstoffdüse (nicht gezeichnet) im Mündungsbereich des Gebläserohres 10
von einer Brennstoffpumpe 20 über eine Breimstoffleitung 22 zugeführt. Die elektrischen
Steuerungseinrichtungen sind in dem Gehäuse 24 untergebracht.
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Die vorliegende Erfindung betrifft primär die Steuerung der Geräusche,
die in der Rotarypumpe, die als Käfigläufer-Gebläse 16 ausgebildet ist, entstehen.
Wie spezifizierter aus den Fig. 2 und 3 zu ersehen, weist das Käfigläufer-Gebläse
16 ein zylindrisches, an den Stirnflächen offenen Laufrad mit einer Anzahl am Umfang
angeordneter Lamellen 26, die sich alle in axialer Richtung erstrecken und im wesentlichen
in gleicher radialer Richtung am Zylinderumfang angeordnet sind, um so die Luft
auswärts in den Füllraum zu leiten, wenn das Laufrad in Drehbewegung versetzt wird.
Weiterhin weist das Laufrad Speichen 28 und eine Nabe 30, die über die Welle 17
vom Motor 18 angetrieben wird. In ebenso herkömmlicher Weise ist ein Lufteinlaß-Raum
34 seitlich des Füllraumes koaxial zum Käfigläufer-Gebläse 16 angeordnet, der an
der angrenzenden Seite offen ist, so daß er mit dem Inneren des Käfigläufer-Gebläses
in Verbindung steht.
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Die äußere zylindrische Oberfläche des Lufteinlaß-Raumes 34 ist gleichfalls
mit Durchbrüchen sowie einem Luft-Steuerblech 36 versehen, das eine Anzahl ähnlicher
Du@@hbrüche 38 aufweist, so daß durch Drehen des Luft-Steuerblc @s 36, bezüglich
der zylindrischen Oberfläche des Lufteinlaß-Raumes 34, die wirksame Öffnungsweite
der Durchbrüche und damit der Bufteinlaß
bei Bedarf variiert werden
kann. Das Luft-Steuerblech 36 kann mittels einer Feststelleinrichtung 40 auf der
Außenfläche des Bufteinlaß-Raumes 34 befestigt oder gelöst werden.
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Die Geräusch-Steuerung wird primär durch einen Lufteinlaß-Schalldämpfer
bewirkt, der als flaches, halbkreisförmiges Blech 42, wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich,
ausgebildet ist.
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Das Blech 42 ist mit einem am Umfang angeordneten Rand .44 versehen,
so daß es eine Hälfte der axialen Öffnung 43 am Ende des Lufteinlaß-Raumes 34, wie
aus Fig. 1 zu ersehen, abgedeckt und überdies halbkreisförmig und bei 46 so ausgenommen,
daß es sich an die Welle 17 anpaßt. Das Blech 42 wird mittels eines eingelassenen,sich
quererstreckenden Flansches 48 in seiner Lage gehalten, wobei der Flansch 48 mit
einer Befestigungseinrichtung 50 an einer vorspringenden Nase 49 des Luftcinlaß-Raumes
34 befestigt ist. Vorzugsweise wird das Blech 42 aus relativ schwerem Material gefertigt,
um Vibrationen zu vermeiden und eine bündige Anlage gegen die Innenwand des Lufteinlaß-Raumes
34, wie aus Fig. 1 zu ersehen, zu gewährleisten. Der Flansch 48 kann ebenso und
vorzugsweise aus einem gut schallschluckenden Material, wie es z.B. Blei, Zinn oder
dergl. darstellt, gefertigt sein. Bei Überwiegen wirtschaftlicher Überlegungen,
erfüllt ein Flansch 48, der aus Weicheisen oder Aluminium gefertigt ist, ebenso
seine Aufgabe.
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Auf jeden Fall bewerkstelligt das Blech 42 zumindest die Funktion
einer Abdeckung und Ableitung mindestens einer Hälfte des Geräusches, das sonst
durch dl -reisförmige Passage zwischen dem Füllraum und dem Bufteinlan-Raum 34 strömen
würde. Die Ableitung der Schallwellen ist in Fig. 3 schematisch mittels Pfeilen
aufgezeichnet. Sie verlaufen entlang
der Peripherie der Innenfläche
des zylindrischen Lufteinlaß-Raumes 34 und besonders entlang dem Segment gegenüber
dem halbkreisförmigen Blech 42.
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Im Interesse der Klarheit soll noch einmal darauf hingewiesen werden,
daß die in Fig. 3 gezeigten Pfeile nichts mit der Strömungsrichtung der Luft oder
einem anderen Medium zu tun haben, die tatsächlich in genau entgegengesetzter Weise
strömen. Ganz im Gegenteil zeigen diese Pfeile den Weg der Schallwellen, die vom
Brenner ausgehen. Zur Absorbierung der entstehenden, direkt auf die innere rechte
Hälfte des Lufteinlaß-Raumes 34 auftreffenden Schallwellen, wie aus Fig. 2 und 3
zu ersehen, ist diese Oberfläche mit einem Schallschluck-Material 52 versehen.
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Die Eigenschaften der verschiedensten Schallschluck-Materialien sind
bekannt und in den unterschiedlichsten Gebieten getestet. Da es sich hier um ein
allgemein bekanntes Gebiet handelt, soll auf das zu verwendende Schallschluck-Material
im Speziellen nicht eingegangen werden. Normalerweise wird eine Komposition eines
relativ weichen Schallschluck-Materials verwendet.
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Als ein bevorzugtes Material für den vorliegenden Zweck hat sich gewilte
Asbestpappe erwiesen, die aus relativ weichen Asbestfasern in typischer gewellter
Form mit einer flachen Lage, die die gewellte Lage unterstützt, so daß die Stärke
der Asbestpappe ungefähr 3,17 mm bis 4,75 mm (1/8" bis 3/16 " ) beträgt. Die flache
Lage der Pappe ist mit einer Aluminium-Folie versehen und die gewellte innere Lage
des Schallschluck-Materials ist gut biegefähig, so daß es sich präzise an der-ringförmigen
Innenfläoh des Lufteinlaß-Raumes 34 anpassen läßt, und die flache, mit der Folie
beschichtete Lage des Materials kann zur Anbringung der gewellten Lage an die Innenfläche
des Lufteinlaß-Raumes gebogen und vorzugsweise
mittels eines entsprechenden
Klebers versehen werden.
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Darüber hinaus streben, aufgrund der Eurvenausbildung, die radial
nach innen weisenden Wellen, indem sie wie vorbeschrieben eine Krümmung des gewellten
Materials zulassen, dichter zusammen, wovon man annimmt, daß es zu einer Verringerung
der inneren Zwischenräume führt und somit die schallabsorbierenden und schallschluckenden
Eigenschaften des Schallschluck-Materials verbessert werden.
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Die allgemein gebräuchliche Anordnung der gewellten Asbestpappe ist
in Fig. 2 dargestellt, iu der der gewellte Teil der Asbestpappe im Schnitt auf der
inneren Oberfläche dargestellt ist; die parallel zueinander liegenden Wellen und
die radial nach innen weisenden Flächen sind deutlicher aus Fig. 3 zu ersehen.
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Das Schallscbluck-Material 52 überdeckt am Umfang den gesamten zylindrischen
Teil der Innenfläche des Lufteinlaß-Raumes, der nicht geschnitten gezeichnet ist
oder vom halbkreisförmigen Blech- 42 bestrichen wird.
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Daher treffen, wie aus Fig. 3 ersichtlich, die unerwünschten Geräusche,
die durch Pfeile 56 dargestellt sind, auf das Blech 42, das die Schallwellen nach
rechts, wie ebenfalls aus Fig. 3 ersichtlich, unmittelbar in Richtung des Schallschluck-Materials
52 ablenkt. Jene Schallreflexionen, die nicht vollständig absorbiert werden, dargestellt
durch die Pfeile 58, gehen durch die Durchbrüche des Lufteinlaß-Raumes 34 und das
Luft-Steuerblech 36 nach außen.
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Unabhängig von den Erklärungen bezüglich des Zustandekommens des vorbeschriebenen
EfSts und der Frage, inwieweit die Geräusche mittelbar absorbiert oder abgeleitet
werden, verbleibt die Tatsache, daß die Geräusch ;rung so- offen'tundig ist, daß
sie auch für jeden Laien ohne umfassende technisehe Geräuschmessungen bemerkbar
ist.