DE2307357A1 - Infraroterzeuger - Google Patents
InfraroterzeugerInfo
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Description
Ralph R. Mendelson, 3137 Fairmount Boulevard,
Cleveland, Ohio (USA)
Infraroterzeuger
Die Erfindung betrifft einen Infraroterzeuger, insbesondere einen mit Brennstoff betriebenen Infrarotstrahler.
Infrarotstrahler bzw. -erzeuger werden zur Erwärmung von im Abstand angeordneten Objekten verwendet, ohne daß hierbei
die Luft zwischen dem zu erwärmenden Objekt und dem Infrarotstrahler erwärmt wird, was zu Wärmeverlusten führen
würde. Solche Infraroterzeuger werden daher bevorzugt in Gebäuden oder im Freien überall dort benutzt, wo sich
die Lufttemperaturen häufiger ändern oder eine Zusatzer-
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ORIGINAL INSPECTED
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wärmung vorgenommen werden soll. Die Verwendung anderer Heilsvorrichtungen würde hier außerordentlich unwirtschaftlich
sein, da diese erhebliche Wärmemengen an die Luft abgeben.
An Infrarotstrahler stellt man zumeist die Forderung, daß diese möglichst einfach und preisgünstig herzustellen sind
und sich ohne besondere Schwierigkeiten an einer jeweils gewünschten Stelle aufstellen oder einstellbar befestigen
lassen. Außerdem sollen die Betriebskosten der Infraroterzeuger möglichst klein gehalten werden. Bei mit Brennstoff
betriebenen Infrarotstrahlern soll möglichst eine vollständige Verbrennung erzielt werden, um den Austritt
von nicht oder unvollständig verbrannten Verunreinigungen und Schadstoffen möglichst klein zu halten.
Der Erfindung liegt vornehmlich die Aufgabe zugrunde, einen mit Brennstoff, insbesondere flüssigem Brennstoff (öl), betriebenen
Infraroterzeuger zu schaffen, der den vorgenannten Anforderungen weitestgehend entspricht. Insbesondere
soll der erfindungsgemäße Infraroterzeuger aus möglichst wenigen Einzelteilen von geringem Gewicht bestehen, die
sich rasch und auf einfache Weise zusammenbauen lassen.
Das Gerät soll dabei in der Herstellung und im Betrieb vergleichsweise billig sein und sich wegen seiner Leichtbauweise
ohne Schwierigkeiten tragen, handhaben und anschließen lassen. Weiterhin ist die Erfindung darauf gerichtet, einen
Infraroterzeuger zu schaffen, der sich gegenüber den be-
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kannten Geräten dieser Art durch erheblich höheren Verbrennungs- und Wärmestrahlungswirkungsgrad auszeichnet.
Der erfindungsgemäße Infraroterzeuger ist dadurch gekennzeichnet, daß er an dem einen Ende seines aus hitzebeständigem
Material bestehenden Verbrennungsraumes eine Brennstoff-Luftzuführung und an dem anderen Ende eine mit Öffnungen
versehene Lochwand mit zwischen den Öffnungen innen und außen etwa ebenen Wandflächen als die Wärme in die Verbrennungskammer
zurückwerfende und die Hitze nach außen abstrahlende Reflexionsflächen aufweist, wobei im Betrieb die
Verbrennungskammer und deren Wand bis zum Glühen erhitzbar und die Verbrennungsprodukte über die Wandöffnungen ableitbar
sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Infraroterzeuger ist also an dem ausgangsseitigen Ende des Verbrennungsraumes eine Lochwand
mit einer Vielzahl an Austrittsöffnungen angeordnet, wobei die Wandflächen zwischen den Öffnungen und um diese herum
ebene Flächenabschnitte bilden, deren Gesamtfläche um ein Mehrfaches größer ist als die Gesamtfläche aller in der
Wand befindlichen Öffnungen. Während des Betriebs werden die Brennkammer und die Stirnwand bis zum Aufglühen erhitzt,
wobei die inneren Wandflächenteile der Stirnwand die Hitze nach innen in den Verbrennungsraum zurückwerfen
und damit sicherstellen, daß der Brennstoff in der Verbrennungskammer vollständiger als bisher möglich verbrannt wird.
Die äußeren üflächenteile der Stirnwand strahlen die Hitze
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nach außen hin ab. Vorzugsweise beträgt der Gesamtquerschnitt aller Öffnungen der Lochwand etwa 1 bis 5% der
Gesamt-Wandflache. In jedem EaIl ist eine große innere
Reflexionsfläche und eine große äußere Wärmeabstrahlungsflache
an der Lochwand vorhanden, wodurch der Verbrennungs-
und WärmeabStrahlungswirkungsgrad erhöht wird.
Die Lochwand besteht zweckmäßig aus einer Metallplatte,
wie insbesondere einer solchen aus rostfreiem Stahl. Die Brennkammer wird zweckmäßig von einem Brennraumelement
gebildet, welches etwa trichterförmig oder konisch susgebildet ist und eingangsseitig ein sich verjüngendes Halsstück
bzw. einen Anschlußstutzen od.dgl. trägt. Es empfiehlt
sich, das Brennraumelement in einem Gehäuse unterzubringen, welches zweckmäßig zylindrisch ausgebildet ist
und eingangsseitig einen Boden bzw. eine Stirnwand trägt, an der das Brennraumelement an seinem einen Ende abgestützt
bzw. gehalten ist. An seinem anderen Ende ist das Brennraumelement vorteilhafterweise im Bereich der Lochwand mit
dem Gehäuseende lösbar verbunden. Das Brennraumelement, das Gehäuse mit der Stirnwand und die Lochwand sind gemäß der
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gesonderte Bauteile, die sich leicht zusammenbauen lassen. Mit der Erfindung
wird daher ein Infraroterzeuger geschaffen, dessen Herstellungskosten vergleichsweise gering sind und der sich
aus nur wenigen Einzelteilen in einfacher Weise bei geringen
Montagekosten zusammenbauen läßt. Der erfindungsgemäße
Infrarotstrahler kann als tragbares Gerät oder als fest
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einbaubares Gerät ausgebildet und verwendet werden, wobei
im letztgenannten Fall die Anordnung zweckmäßig so getroffen wird j daß es sich gegenüber seiner Halterung einstellen
läßt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Infraroterzeuger im Schrägbild und in perspektivischer Darstellung
seiner Einzelteile;
Fig. 2 den erfindungsgemäßen Infrarotstrahler in Seitenansicht,
wobei er mit einem Ständer versehen ist;
Fig. 3 den Infraroterzeuger gemäß der Erfindung im
Längsschnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2;
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Lochwand des erfindungsgemäßen
Infraroterzeugers.
Die Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben ist, zeigt einen Infraroterzeuger
10, der aus einem Brennraumelement 12, einem zylindrischen Metallblechgehäuse 14, Wandteilen 16 und 18 sowie
einer Brennervorrichtung 20 besteht.
Das Brennraumelement 12 kann aus jedem hierfür geeigneten hitze- und feuerbeständigen Material hergestellt werden;
es ist so ausgebildet, daß sich sein innerer Verbrennungsraum vom inneren zum äußeren Ende hin trichterförmig er-
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weitert. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht
das Brennraumelement 12 aus einem etwa konischen, dünnwandigen Körper, dessen Innenwand mit 22 bezeichnet ist. Der
Verbrennungsraum erweitert sich konisch zu dem äußeren Ende des Brennraumelementes 12 hin. Am inneren, eingangsseitigen
Ende weist das Brennraumelement 12 eine bogenförmig nach innen verlaufende Wand 24 auf, welche in die Eingangsöffnung 26 eines einstückig an dem Brennraumelement angeordneten
hülsenförmigen Halsstückes 28 übergeht, das sich
von der Eingangsöffnung nach Art eines Stutzens nach hinten erstreckt. Das Brennraumelement 12 wird vorzugsweise
aus einem hochhitzebeständigen Fasermaterial mit einem organischen oder keramischen Bindemittel hergestellt. Es besteht
aus einem konischen, dünnwandigen Formkörper, dessen Wandstärke in allen Bereichen etwa gleich groß ist. Ein geeignetes
Material für die Herstellung des Brennraumelementes wird von der Firma Johns-Manville Company, Manville,
Uew Jersey, unter dem Warenzeichen CEBA-FORM vertrieben. Dieses Material hat ein äußerst geringes Gewicht und es
läßt sich bei Verbrennung eines Brennstoff-Luftgemischs in der Brennkammer bis zum Glühen erhitzen. Während bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel sich die Innenwand 22 gleichmäßig von innen nach außen konisch erweitert, könnte
sie aber auch in anderer Weise ausgebildet sein, z.B. derart, daß sie, im Längsschnitt gesehen, einen bogen- oder
kurvenförmigen Verlauf hat.
Das zylindrische Gehäuse 14 besteht aus einem dünnen Hetall-
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blech, z.B. aluminisiertem Stahl; es weist auf ganzer Länge
einen gleichmäßigen Durchmesser auf. Das Gehäuse wird vorzugsweise aus einem Metallblech hergestellt, welches zu
einem Rohr geformt wird, wobei seine sich übergreifenden
freien Ränder mittels Befestigungsorgane 30 verbunden werden.
Es versteht sich, daß das Gehäuse aber auch in anderer Weise hergestellt v/erden könnte. Die Länge des Gehäuses
14 entspricht im wesentlichen der Länge des Brennraumelementes 12. An dem inneren, eingangsseitigen Ende ist das
Gehäuse von einer Stirnwand 18 verschlossen, die ebenfalls aus Metallblech, z.B. aluminisiertem Stahlblech, hergestellt
werden kann. Die Stirnwand 18 weist einen Umfangsflansch 32 auf, der den Gehäuserand umfaßt und mittels Befest
igung sorg ane , wie z.B. Schrauben 3^, lösbar mit dem Gehäuse
14 verbunden wird.
Die Stirnwand 18 weist eine zentrale zylindrische Öffnung auf, die von einer Metallhülse 38 gebildet wird, welche von
der Stirnwand aus nach innen in das Brennraumelement 12 hineinragt. Die Hülse 38 kann mit der Stirnwand 18 einstükkig
verbunden sein; sie kann aber auch aus einem gesonderten Element bestehen, welches an der Stirnwand befestigt
wird. Der Außendurchmesser der Hülse 38 entspricht im wesentlichen
dem Innendurchmesser des zylindrischen Halsstükkes 28 des Brennraumelementes. Auf der Hülse 38 ist das
zylindrische Halsstück 28 des Brennraumelementes verschieb- · bar abgestützt. Das äußere Ende des Brennraumelementes 12
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ist am anderen Ende des Gehäuses 14 beweglich abgestützt. Sein Außendurchmesser an diesem Ende 12a ist hier etwa
gleich dem Innendurchmesser des Gehäuseendes 14a. Aufgrund
dieser Abmessungen läßt sich das Brennraumelement leicht in das Gehäuse einführen und von dem Gehäuse sowie der Gehäusestirnwand
18 trennen. Das Brennraumelement ist in dem Gehäuse 14 ohne Verwe'ndung besonderer Befestigungsorgane
od.dgl. an beiden Enden gehalten und festgelegt.
Die Stirnwand 18 dient zugleich zur Halterung der Brennervorrichtung
20, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer Brennstoffdüse 40 und einer Luftzuführungsdüse
42 besteht, die beide in dem Halsstück 28 am inneren Ende des Verbrennungsraumes angeordnet sind. Die Luftzuführungsdüse
weist eine Stirnwand 44 mit einer zentralen öffnung auf, welche mit der Brennstoffdüse fluchtet und von
einer Anzahl Flügel oder Leitorgane 46 umgeben ist, welche die Luft in einem Wirbelstrom in den Verbrennungsraum
leiten, so daß sie sich mit dem Brennstoff mischt und den Brennstoff auf einem kreisförmigen Strömimgsv/eg durch den
Verbrennungsraum hindurchführt. Bei der:; dargestellten Ausführungsbeispiel
wird als Brennstoff Cl verwendet, welches von einer Pumpe 48 der Brennervorrichtung 20 der Düse 40
zugeführt wird. Die Pumpe 48 ist übe:1 eine Brennstoffleitung
49 an eine Brennstoffquelle angeschlossen. Pur die
Luftzuführung ist ein Ventilator oder ein Gebläse 50 an
der Brennervorrichtung 20 angeordnet. Das Gebläse. 50 und
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die Pumpe 48 werden von einem Elektromotor 52 über eine
Motorwelle 53 angetrieben. Der Motor, die Pumpe und das Gebläse sind ebenfalls Bestandteil der Vorrichtung 20,
die sich als Baueinheit an das Gehäuse rückseitig anschließen läßt.
In Nähe des Auslasses der Düse 40 sind Elektroden 54 angeordnet,
mit denen sich das Brennstoff-Luftgeinisch entzünden
läßt, so daß es in dem Verbrennungsraum verbrennt. Die Elektroden sind an eine (nicht dargestellte) elektrische
Stromquelle anschließbar. Es versteht sich, daß das Gerät mit Kontroll- und Regelvorrichtungen versehen werden kann,
welche den Betrieb des Gerätes bzw. den Betriebszustand der verschiedenen Geräteteile überwachen. Die Brennstoff-Luftbrennervorrichtung
20 kann mit einer geeigneten Halterung oder AnschlußVorrichtung versehen werden, mit der sie sich
als Baueinheit an der Stirnwand 18 lösbar befestigen läßt. Beispielsweise kann eine Anschlußplatte 5^' an dem Brennergehäuse
55 angeordnet sein, die sich z.B. mittels Schrauben 56 lösbar an der Stirnwand 18 befestigen läßt. Vorzugs
weise sind zwischen der Anschlußplatte 54' und der Stirnwand 18 Abstandhalter 58 angeordnet, um den Wärmeübergang
zwischen diesen Teilen zu vermindern und ein übermäßiges Erwärmen der Vorrichtung 20 zu vermeiden.
Die Lochwand 16 am anderen Ende des Gerätes weist eine Vielzahl an Löchern 60 auf. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Lochwand 16 aus einer dünnwandi-
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- ίο -
gen, zylindrischen Platte aus rostfreiem Stahl (Nr. 22),
die mit einem Umfangsflansch 62 versehen istt der das stirnseitige
Ende des Gehäuses 14 umschließt. Die Befestigung der Lochwand 16 kann mittels lösbarer Befestigungsorgane,
wie z.B. Schrauben 64, erfolgen, welche den Plansch 62 der
Lochwand mit dem Gehäuse 14 verbinden. Im Montagezustand verhindern die Gehäusewände 16 und 18 nennenswerte Längsbewegungen
des Brennraumelementes 12 gegenüber dem Gehäuse 14. Es versteht sich, daß die Wände 16 und 18 auch mit
Hilfe einer anderen, flanschlosen Verbindung an das Gehäuse angeschlossen werden könnten. Beispielsweise könnte das
Gehäuse 14 an dem einen Ende öder an seinen beiden Gehäuseenden mit einem radial nach außen oder innen gerichteten
Flansch für den Anschluß der entsprechenden Wand versehen sein.
Die Löcher 60 der Lochwand 16 sind vorzugsweise zylindrisch ausgebildet, wobei sie zweckmäßig denselben Durchmesser aufweisen
und etwa gleichmäßig über die Lochwand 16 verteilt sind. Die Gesamtfläche aller öffnungen 60 ist im Vergleich
zur Gesamtfläche der Lochwand 16 an ihrer Innen- und Außenseite verschwindend gering. Vorzugsweise beträgt die Gesamtfläche
aller öffnungen etwa 1 bis 5% der gesamten von der
Umfangskante 60a umschlossenen Innen- oder Außenfläche der Lochwand 16. Im Betrieb hat sich ein Öffnungsverhältnis von
1 bis 4% der Gesamtfläche als besonders zweckmäßig erwiesen. Es stehen daher etwa 95 bis 99% der Gesamtfläche der Lochwand
16 als Eeflexions- und Varmeabstrahlungsflache an der
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Innen- bzw. Außenseite der jochwar■! '--".^- e^iügiuig-, Di^ einzelnen
Flächenbereiche zwischen det, üiYnung^". L^v;, υτα die
öffnungen herum bilden im wesentlicher vbene n^rl^roons-
bzw. Wärmeabstrahlungsflachen.
Die Öffnungen 60 können in der Lochwand 16 in unregelmäßiger
Verteilung oder aber in einer bestimmter regelmäßigen Ver
teilung angeordnet werden, was im allgemeinen vorzuziehen ist. Gemäß Pig. M- befinden sich die Löcherv60 auf koaxialen
Teilkreisen 66 der Lochwand 16, wobei der Umfargs3bstand
der Löcher auf den einzelnen Teilkreiser- sowie der radiale
Abstand zwischen den benachbarten Teilkreisen 66 otvra unter
einander gleich sj_nd. Bei dieser Anordnung und Verteilung
der Löcher 60 ist die Anzahl der L:'c'a-:r auf den süßeren
Teilkreisen größer als auf den innere'·, led Ikreiser. ,, so daß
die einzelnen Flächenbereiche zwischer in U]::i'ar.gsrichtung
und in radialer Richtung benachbarter. Lochpparen über "die
gesamte Fläche der Lochwand hinweg et^a gleich groß sind.
Diese Flächenbereiche sind in Fig. L· cei !rS angedeutet; sie
befinden sich selbstverständlich sowohl an der Irxer.fläche
als auch an der Außenfläche der Lccl..v;-:-rd Ιο. Εε vorsteht
sich, daß diese Flächenbereiche en tv,·; eier, wip ir Fit;. ^ ge
zeigt, als Dreieckflächen oder auf andere Weise definiert werden können. Von Bedeutung ist lediglich, daß die Flächen-
bereiche an der Innen- und Außenseite der Lochwand ange nähert ebene Flächen bilden, wobei das Reflexions- und Wärme-
abStrahlungsvermögen der einzelnen Flächenbereiche bei der
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gewählten Anordnung der Löcher untereinander gleich groß
ist. Eb versteht sich, daß die Löcher auch in anderer Verteilung an der Lochwand angeordnet werden könnten, so daß
sich ungleich große Flächenbereiche zwischen den Löchern ergeben, wobei jedoch die Flächenbereiche ebenfalls von
ebenen Flächen gebildet werden.
Wie in der Zeichnung dargestellt, ist die Innenfläche der Lochwand 16 geringfügig konkav ausgebildet. Diese Formgebung
wird bevorzugt, weil sie eine Durchbiegung der Platte und damit verbundene Geräusche beim Erhitzen verhindert.
Obwohl die Platte im Querschnitt geringfügig gekrümmt iat, bilden die vorgenannten Flächenbereiche an der Innen- und
Außenseite der Lochwand angenähert ebene Flächen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Lochwand 16
einen Durchmesser von etwa 560 mm auf, wobei die Wölbung nur so klein ist, daß der Abstand des Mittelpunktes der
Lochwand von dem Umfangsrand 16a nur etwa 25 nim beträgt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Lochwand 16 aus einem rostfreien Stahl von 0,8 mm Wandstärke hergestellt.
Der Durchmesser der Lochwand beträgt etwa 560 mm. Die Lochwand weist angenähert 1260 zylindrische Öffnungen 60 auf,
deren Durchmesser etwa 2,4 mm beträgt. Die Anordnung und Verteilung der Löcher entspricht derjenigen nach Fig. 4.
Die Löcher liegen daher auf koaxialen Kreisen, deren Durchmesser zwischen 25 mm und 508 mm liegen, wobei der Abstand
der benachbarten Lochkreise 12,7 mm beträgt. Auf dem innen-
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liegenden Lochkreis befinden sich sechs Löcher, auf dem äußersten Lochkreis 120 Löcher. Die Anzahl der Löcher erhöht
sich von innen nach außen hin um jeweils sechs Löcher.
Die Lochwand 16 weist eine Innen- und Außenfläche von etwa
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24-50 cm auf. Der Gesamtquerschnitt aller Löcher beträgt
24-50 cm auf. Der Gesamtquerschnitt aller Löcher beträgt
etwa 5^,8 cm , das sind 2,29% der Gesamtfläche der Lochwand.
Etwa 97»7% der Lochwandfläche stehen daher an der
Außen- und Innenseite als Wärmereflexions- und Wärmeabstrahlungsflache
zur Verfügung. Die Längsabmessung des gesamten Geräts einschließlich der Brennervorrichtung beträgt
673 n1111» die Gehäuselänge 457 nun. Der Infrarotstrahler
wird mit flüssigem Brennstoff betrieben. Der Verbrauch beträgt etwa 3»8 1 je Stunde. Als Brennstoff kann öl, Kerosin,
Dieselkraftstoff oder Kraftstoff für Düsentriebwerke u.dgl. verwendet werden. Die Eingangsleistung des Infraroterzeugers
beträgt etwa 140 000 Wärmeeinheiten je Stunde.
Das gesamte Gerät wiegt einschließlich seines Ständers oder seiner Aufstell- und Montagevorrichtung etwa 29 kg. Bei Verwendung
von öl wird eine Flammentemperatur von etwa 1370 G in dem Verbrennungsraum erzielt. Der Druck in dem Verbrennungsraum
wird vorzugsweise auf etwa 1,1 bis 3»6 mm Wassersäule
gehalten. Die Temperatur der Lochwand während des Betriebs unter diesen Arbeitsbedingungen liegt bei 840° G.
Wenn ein Brennstoff-Luftgemisch in den Verbrennungsraum eingeführt
und zur Verbrennung gebracht wird, so werden das Brennraumelement 12 und die Lochwand 16 bis zum Aufglühen
erhitzt. Über die Öffnungen 60 können die Verbrennungspro-
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dukte nach vorne aus dem Verbrennungsraum abziehen. Die
Innenwand 22 des Brennraumes wirft die Hitze gegen die Innenfläche der Lochwand 16, an der sie in den Verbrennungsraum
bis in seinen hinteren, eingangsseitigen Bereich zurückreflektiert wird. Als Reflexionsflächen wirken hierbei
die ebenen Flächenbereiche 68 zwischen den Löchern 60. Die Wärmereflexion in Verbindung mit dem Innendruck in dem
Verbrennungsraum, der sich aufgrund der kleinen Öffnungsquerschnitte der Löcher 60 einstellt, führt zu einer weit
stärkeren Verbrennung als dies normalerweise möglich wäre. Der flüssige Brennstoff wird als Öl-Sprühstrahl verteilt,
wobei die reflektierte Wärme zur Verdampfung des flüssigen Brennstoffes und zur vollständigen Verbrennung desselben
erheblich beiträgt. Aufgrund der weitgehend vollständigen Verbrennung ergibt sich eine Verminderung der aus dem Gerät
austretenden unvollständig verbrannten Bestandteile bei zugleich besserer Wirtschaftlichkeit und Erhöhung des WärmeabStrahlungswirkungsgrades
des Gerätes. Der Innendruck in dem Verbrennungsraum, der sich aus dem sehr kleinen Öffnungsquerschnitt der öffnungen 60 ergibt, führt in Verbindung mit
der Wärmereflexion der Innenfläche der Lochwand 16 dazu, daß das Brennstoff-Luftgemisch in größerem Abstand von der Innenfläche
der Lochwand 16 verbrennt, so daß an der Lochwand selbst keine Flamme vorhanden ist, was ebenfalls im Hinblick
auf die vollständige Verbrennung von Bedeutung ist. Der Verbrennungsvorgang findet vorwiegend in demjenigen Bereich
des Verbrennungsräumes statt, der in Fig. 3 auf der
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rechten Seite der Linie A liegt. Beim Abschalten des Gerätes empfiehlt es sich, das Luftgebläse noch eine Zeitlang
in Betrieb zu halten, damit die in dem Verbrennungsraum noch vorhandene Wärme nicht nachteilig auf den in der
Brennstoffdüse noch enthaltenen flüssigen Brennstoff wirkt. Die fortgesetzte Luftzirkulation halt die Düse auf einer
Temperatur, bei der der Brennstoff die Brennstoffdüse möglicherweise verkleben und verstopfen könnte. Es empfiehlt
sich daher, in dieser Hinsicht eine geeignete Überwachungsvorrichtung od.dgl. vorzusehen.
Es versteht sich, daß der Infraroterzeuger nicht notwendigerweise eine zylindrische Form zu haben braucht, wie
dargestellt, sondern z.B. im Querschnitt rechteckig oder quadratisch ausgebildet werden könnte.
Die angenähert ebenen Außenflächen der Lochwand 16 bilden · eine große Abstrahlungsfläche für die Abstrahlung der Hitze
nach außen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt diese Abstrahlungsfläche etwa 95 bis 99% der gesamten
Außenfläche der Lochwand 16, wodurch sich ein außerordentlich hoher Wärmeabstrahlungswirkungsgrad erreichen läßt.
Das Gehäuse 14 ist zylindrisch ausgebildet und weist auf ganzer Länge denselben Durchmesser auf. Auf diese Weise
wird zwischen dem Brennraumelement 12 und dem Gehäuse 14 ein Luftraum 72 gebildet, welcher eine Isolierung bewirkt,
so daß ein übermäßiger Wärmeübergang auf das Gehäuse 14 vermieden wird. Beispielsweise beträgt die Außentemperatur
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des Gehäuses im Endbereich 14a etwa 315° C, während sie an
dem anderen Gehäuseende bei nur etwa 205° C liegt. Der Wärmeübergang
auf das Gehäuse könnte selbstverständlich durch Einbringen eines Isolierm'aterials in den Luftspalt noch
stärker vermindert werden.
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß der in der Zeichnung dargestellte Infrarotstrahler aus nur weniger.
Bauteilen besteht, die verhältnismäßig billig hergestellt werden können und die sich rasch und einfach zusammenbauen
lassen. Ein Zerlegen des gesamten Geräts zu Beinigungs- oder Wartungszwecken u.dgl. ist ohne Schwierigkeiten möglich.
Das Gerät weist ein vergleichsweise geringes Gewicht auf, was für die Handhabung und Halterung vorteilhaft ist. Es
ist ohne weiteres möglich, das Gerät fest einzubauen, z.B. an Wänden von Gebäuden oder an Bodenflächen u.dgl. anzubringen.
Gemäß Fig. 2 ist das Gerät mit einem Ständer 74-aus
Winkeleisen od.dgl. versehen, an dem es mittels Flügelschrauben
76 einstellbar gehalten ist. Die Flügelschrauben verbinden den Ständer 74- mit dem Gehäuse 14 und/oder der Gehäusewand
18, zweckmäßig derart, daß das Gerät gegenüber dem Ständer schwenkbar ist. Es versteht sich, daß der Ständer
74 mit Hadern oder Rollen u.dgl. versehen werden könnte,
um ihn auf dem Boden rollend bewegen zu können.
Die Lochwand 16 wird, wie erwähnt, zweckmäßig aus rostfreiem Stahlblech hergestellt. Sie könnte aber auch aus anderen Metallblechen
oder aus anderen Werkstoffen, wie z.B. feuerfesten Stoffen, hergestellt werden.
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Claims (15)
- - 17 Ansprüche1/ Infraroterzeuger, dadurch gekennzeichnet, daß er an dem einen Ende seines aus hitzebeständigem Material bestehenden Verbrennungsraumes eine Brennstoff-Luftzuführung (20) und an dem anderen Ende eine mit öffnungen (60) versehene Lochwand (16) mit zwischen den öffnungen innen und außen etwa ebenen Wandflächen (68) als die Wärme in die Verbrennungskammer zurückwerfende Reflexionsflächen und die Hitze nach außen abstrahlende Abstrahlflächen aufweist, wobei im Betrieb der Verbrennungsraum mit der Lochwand bis zum Glühen erhitzbar und die Verbrennungsprodukte über die öffnungen (60) ableitbar sind.
- 2. Infraroterzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochwand (16) aus einer Metallplatte, wie insbesondere aus rostfreiem Stahl, besteht.
- 3. Infraroterzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtquerschnitt aller öffnungen (60) der Lochwand (16) etwa 1 bis 5% der Gesamt-Wandflache beträgt.
- 4. Infraroterzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Lochwand (16) die Hitze in den Bereich der Einführung des Brennstoff-Luftgemisches reflektiert und hierbei das Verdampfen des flüssigen Brennstoffes und den Verbrennungsvorgang unterstützt.309837/0786
- 5. Infraroterzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das den Verbrennungsraum bildende Brennraumelement (12) an beiden Enden offen ist und an dem einen, verjüngten Ende mit Zuführungsöffnungen für die Brennstoff-Luftzuführung und an dem anderen, im Durchmesser größeren Ende mit der Lochwand (16) verbunden ist.
- 6. Infraroterzeuger nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Brennraumelement (12) zwischen seinen Enden eine Wand von etwa gleichmäßiger Wandstärke aufweist.
- 7. Infraroterzeuger nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennraumelement (12) an seinem eingangsseitigen Ende ein im Durchmesser verjüngtes Halsstück (28) aufweist.
- 8. Infraroterzeuger nach einem der Ansprüche 5 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Brennraumelement (12) in einem Gehäuse (14) herausnehmbar angeordnet ist.
- 9. Infraroterzeuger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (14) eine Stirnwand (18) aufweist, in bzw. an der das Brennraumelement (12) an seinem den kleineren Durchmesser aufweisenden Ende gehalten ist, und daß an der Stirnwand ein zu der Lochwand (16) hin vorspringender Lagerstutzen (38) zur Halterung des im Durchmesser kleineren Endes des Brennraumelementes angeordnet ist.309837/0786
- 10. Infraroterzeuger nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennraumelement (12), das Gehäuse (14) mit der Stirnwand (18) und die Lochwand (16) gesonderte, lösbar zusammengebaute Teile sind.
- 11. Infraroterzeuger nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennraumelement (12) am vorderen Ende an dem Gehäuse (14) abgestützt ist.
- 12. Infraroterzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das am verjüngten Eingangsende des Brennraumelementes (12) angeordnete Halsstück (28) die Düsenvorrichtung für die Zuführung von Brennstoff und Luft aufnimmt.
- 13. Infraroterzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (14) zylindrisch ausgebildet ist und einen Innendurchmesser hat, der. etwa gleich dem Außendurchmesser des trichterförmigen Brennraumelementes (12) an seinem Ausgangsende ist.
- 14. Infraroterzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochwand (16) lösbar an dem Gehäuse (14) befestigt ist.
- 15. Infraroterzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (48), das Gebläse (50) nebst Motor (52) als Baueinheit lösbar an der Eingangsseite des Gehäuses angeschlossen sind.to .Leerseite
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US23284572 | 1972-03-08 |
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US3762390A (en) | 1973-10-02 |
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GB1382553A (en) | 1975-02-05 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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