DE2331570A1

DE2331570A1 - Strahlungsgasbrenner

Info

Publication number: DE2331570A1
Application number: DE2331570A
Authority: DE
Inventors: Thierry Jamet; Guy Lamoureux
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1972-06-22
Filing date: 1973-06-20
Publication date: 1974-01-10
Also published as: IT986563B; GB1426123A; JPS5638841B2; FR2190249A5; JPS4957424A; ES416101A1; DE2331570C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Strahlungsgasbrenner, der insbesondere zum Gebrauch in Verbindung mit Heiz- oder Grillvorrichtungen, Öfen oder Herden für Campingzwecke oder dergl. geeignet ist.

Ea sind bereits Strahlungsgasbrenner vorgeschlagen worden, bei denen ein poröser und relativ dickwandiger, kugelförmiger Dom aus keramischem Werkstoff oder kalziniertem Metall vorhanden ist, der unmittelbar der Flamme eines Brenners bekannter Art ausgesetzt 1st. Bei diesen bekannten Brennern er geben sich Nachteile, die darin bestehen, daß die Brenner relativ teuer sind, und daß sie im Hinblick auf die vorhandene begrenzte Strahlungsfläche eine erhebliche thermische Trag- ' heit aufweisen.

Bei einer weiteren bekannten Brennerkonstruktion hat der Brenner die Form einer zylindrischen Hülse, die sich aus miteinander abwechselnden Eingen aus feuerfestem Werkstoff und Wendeln aus gewendeltem Metalldraht zusammensetzt, welche sowohl die Verbrennungsöffnungen abgrenzen als auch Strahlungs-

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flächenelemente bilden. Ein Nachteil dieser bekannten Konstruktion besteht darin, dab sie kompliziert und relativ brucneinpfindlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Strahlungsgasbrenner von besonders einfacher und wirtschaftlicher Konstruktion zu schaffen, der zusätzlich aie Vorteile bietet, aaß er eine geringe thermische Trägheit besitzt, und daß.eine große Strahlungsfläche Ycranäen isx, so aaa hygienisch einwandfreie Yerbrennungsbedii-;,ungeii gegeben sind.

Der Gasbrenner nach der Erfindung ist im weseirulichen dadurch gekennzeichnet, daß er einen Hohlkörper mit einer relativ dünnen Wand aufweist, die mit zahlreichen Perforationen bzw. Öffnungen versehen ist, durch welche das primäre Gas-Luft-Gemisch radial von innen nach außen zur Außenseite entweicht, und daß dieser Hohlkörper von einer Metallkonstruktion mit einer relativ großen Str&hlungsflache umgeben ist, die sich aus in Abständen verteilten Elementen zusammensetzt, welche der direkten Einwirkung der Flammen ausgesetzt sind.

Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung kann der Hohlkörper des Brenners, der z.B. die rorm einer zylindrischen Hülse haben kann, aus einem Metallgewebe oder einem perforierten Blech hergestellt sein, das auf sich selbst aufgewickelt ist, oder aus einer Masse eines porösen keramischen Werkstoffs.

Die zum Abgeben von Strahlung dienende Konstruktion aus Metall kann aus einer Wendel aus dünnem Stahldraht oder einem Draht aus einer anderen hitzebeständigen Legierung hergestellt sein, die ihrerseits längs einer Schraubenlinie um den Hohlkörper des Brenners herumgelegt ist. Alternativ kann sich die Konstruktion zum Abgeben von Strahlung aus mehreren Br.r.eiben aus Stahl oder einer anderen hitzebeständigen Legierung zusammensetzen, die den Hohlkörper des Brenners umschließen und längs der Achse des Hohlkörpers in Abständen verteilt sind; ferner kann diese Konstruktion durch-eine Schraubenwendel gebildet werden, die aus einem flachen Streifen ans plneir

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der genannten Werkstoffe hergestellt und um den Hohlkörper des Brenners herumgelegt ist.

Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen teilweise als Seitenansicht gezeichneten Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Strahlungsgasbrenners;

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der in Fig. 1 von dem Kreis II umschlossenen Einzelheiten; und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Strahlungsgasbrenners.

Zu dem in Fig. 1 dargestellten Gasbrenner gehört ein Hohlkörper 1 mit einer dünnen, zylindrischen, perforierten Wand, die eine große Anzahl von gleichmäßig verteilten Öffnungen 2 aufweist, durch die hindurch das dem Hohlkörper 1 an seiner Basis zugeführte Gas-Luft-Gemisch radial von innen nach außen zur Außenseite des Hohlkörpers entweichen kann. Der Hohlkörper 1, dessen Wand ebenso gut die Form eines Kegelstumpfes, eines Prismas, einer Halbkugel oder eine andere Form haben kann, läßt sich auf wirtschaftliche Weise aus einem Metallgewebe oder einem perforierten Blech herstellen, das auf sich selbst aufgewickelt und in seiner endgültigen Form auf beliebige Weise festgehalten wird; gemäß einer Weiterbildung kann der Hohlkörper auch aus einer keramischen Masse mit einer vorbestimmten Porosität hergestellt werden. Das obere Ende des Hohlkörpers 1 des Gasbrenners ist durch eine Metallscheibe 3 abgeschlossen. Die Abmessungen der öffnungen 2 sind so gewählt, daß ihre Wirkung bezüglich des Festhaltens der Flamme verhindert, daß sich eine Terbrennung auf der Innenseite der Wand des Hohlkörpers abspielt. Im Basisteil des zylindrischen Hohlkörpers 1 kann zweckmäßig eine Verteilungseinrichtung angeordnet sein, die z.B. als Hohlkegel 4 ausgebildet ist und

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zahlreiche Öffnungen aufweist, durch die hindurch das primäre Gas-Luft-Gemisch einem von dem Hohlkörper des Brenners umschlossenen Hohlraum 5 zugeführt wird. Hierdurch läßt es sich erreichen, daß Flammen von gleicher Form und Größe an der gesamten Umfangsfläche des Brenners erzeugt werden. An dem Hohlkörper bzw.' der Hülse 1 läßt sich das Verhältnis zwischen der dem -primären Gas-Luft-Gemisch zugeführten Luft und der gesamten Luftmenge leicht so bestimmen, daß die Erzielung einer Luftzufuhr gewährleistet ist, die für eine hygienisch einwandfreie Verbrennung erforderlich ist.

Gemäß Fig. 1 gehört zu dem dargestellten Gasbrenner ferner eine Metallkonstruktion mit einer relativ großen Strahlungsfläche, die die Umfangsfläche des Hohlkörpers 1 umschließt, auf ihr in der gezeigten Lage gehalten wird und aus einer Wendel 6 aus dünnem Draht besteht, welcher aus Stahl oder einer anderen hitzebeständigen Legierung hergestellt ist; diese Wendel ist längs einer Schraubenlinie um den Hohlkörper des Brenners herumgelegt. Gemäß Fig. 2, wo der in Fig. 1 durch den Kreis II bezeichnete Ausschnitt vergrößert dargestellt ist, setzt sich die Drahtwendel 6 aus einer Folge von Wendelwindungen mit einem Durchmesser d und einer Ganghöhe ρ zusammen, und diese Wendelwindungen bilden in Abständen verteilte Elemente der Strahlung abgebenden Konstruktion, die der direkten Einwirkung der Flammen 7 des Brenners ausgesetzt sind. Die Festigkeit der Verbindung zwischen der Drahtwendel 6 und dem Hohlkörper 1 kann durch das Vorhandensein eines Verstärkungsdrahtes 8 verbessert sein, der aus einem hitzebeständigen Metall mit einem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten besteht. Die Drahtwendel 6, die somit unmittelbar der Y/irkung der Flammen 7 und der auf einer hohen Temperatur befindlichen Verbrennungsprodukte ausgesetzt ist, wird somit infolge ihrer geringen thermischen Trägheit sehr schnell zur Weißglut gebracht. Da sich die Wendel aus zahlreichen kleinen ffendelwindungen zusammensetzt, wird daher eine relativ große Strahlungsfläche auf eine praktisch gleichmäßige Temperatur gebracht.

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Fig. 3 zeigt eine zweite AusfUhrungsform eines Strahlungsgasbrenners nach der Erfindung, die sich von der Ausführungsform nach Fig. 1 im wesentlichen durch den Aufbau ihrer aus Metall bestehenden Konstruktion zum Abgeben von Strahlung unterscheidet; zu dieser Konstruktion gehören mehrere Scheiben 8' aus Stahl oder einer anderen hitzebeständigen Legierung, die den Hohlkörper 1 des Brenners umschließen und längs seiner Achse durch nicht dargestellte Abstandhalter in den gewünschten Abständen gehalten werden; es würde auch die Möglichkeit bestehen, diese Abstandhalter durch entsprechend verformte Abschnitte der Scheiben zu ersetzen. Alternativ kann die Konstruktion aus Metall zum Abgeben von Strahlung aus einer Schraubenwendel bestehen, die aus einem flachen Streifen aus Stahlblech oder einer anderen hitzebeständigen Legierung hergestellt und um den Hohlkörper 1 herumgelegt ist, so daß man in diesem Fall keine Abstandhalter benötigt, um die einzelnen Windungen voneinander getrennt zu halten. Da die Scheiben 8' baw. die Windungen der nicht dargestellten Schraubenwendel somit der direkten Einwirkung der Flammen 7 des Brenners und der auf einer hohen Temperatur befindlichen Verbrennungsprodukte ausgesetzt sind, werden sie schnell zur Weißglut gebracht. Die Dicke e und die Ganghöhe p* der Schraubenwendel müssen so gewählt sein, daß die Wendel eine geringe thermische Trägheit besitzt, damit das brennbare Gemisch in die durch die Wendelwindungen abgegrenzten Räume eintreten und sich die Verbrennung in diesen Räumen stabilisieren kann, um sicherzustellen, daß die Windungen auf einer hohen Temperatur gehalten werden.

Erforderlichenfalls ist es bei beiden beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung möglich, die verfügbare Strahlungsfläohe des Gasbrenners dadurch noch zu vergrößern, daß man die geschlossene Scheibe 3» die den Hohlkörper bzw. die Hülse 1 am oberen Ende abschließt, durch eine Platte ersetzt, die zahlreiche Perforationsöffnungen aufweist, durch die hindurch das primäre Gas-Luft-Gemisoh in axialer Richtung nach

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außen entweichen kann; in S¹Ig. 3 ist eine solche gelochte Platte 9 dargestellt, an deren Öffnungen Flammen entstehen, die dazu dienen, eine darüber angeordnete Scheibe 10 aus Stahl oder einer anderen hitzebeständigen Legierung, die über der Platte 9 und in einem kleinen Abstand von ihr angeordnet ist und ebenfalls einen Bestandteil der Metallkonstruktion des Brenners zum Abgeben von Strahlung bildet, zur Jeißglut zu bringen.

Patentansprüche;

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Claims

PATENTANSPE Ü CHE

1. Strahlungsgasbrenner, gekennzeichnet durch einen Hohlkörper (1) mit einer relativ dünnen Wand, die zahlreiche Öffnungen (2) aufweist, durch die hindurch das dem Brenner zugeführte primäre Gas-Luft-Gemisch radial nach außen zur Außenseite des Hohlkörpers entweicht, sowie durch eine den Hohlkörper umschließende Metallkonstruktion mit einer relativ großen Strahlungsfläche, die aus in Abständen verteilten Elementen "besteht, welche der unmittelbaren Einwir.-kung der Flammen (7) ausgesetzt sind.

2. Strahlungsgasbrenner nach Anspruch 1, de.durch gekennzeichnet , daß der Hohlkörper als zylindrische Hülse (1) ausgebildet ist.

3. Strahlungsgasbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Hohlkörper (1) aus einem Metallgewebe oder einem gelochten Blech besteht, das auf sich selbst gewickelt ist.

4. Strahlungsgasbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Hohlkörper (1) aus einer porösen keramischen Masse bsteht.

5. Strahlungsgasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Metallkonstruktion zum Abgeben von Strahlung aus einem gewendelten dünnen Draht (6) aus Stahl oder einer anderen hitzebeständigen Legierung besteht, die ihrerseits als schraubenlinienförmige Wendel um den Hohlkörper (1) des Brenners herumgelegt ist.

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6. Strahlungsgasbrenner nach einem der Anspräche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß sich die Metall-Konstruktion zum Abgeben von Strahlung aus mehreren Scheiben (8¹) aus Stahl oder einer anderen hitzebeständigen Legierung zusammensetzt, welche den Hohlkörper O) äes Brenners umschließen und längs der Achse des nohlkörpers in Abständen verteilt sind, oder daß die Metallkonstruktion aus einem flachen Streifen aus dem gleichen Werkstoff besteht, der längs einer Schraubenlinie um den Hohlkörper iierumgelegt ist.

7. Strahlungsgasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet _t daß das vom Einlaß für das dem Brenner zugeführte primäre G-as-Luft-Gemisch abgewandte Ende des Hohlkörpers (1) durch eine Platte (9) abgeschlossen ist, die ihrerseits zahlreiche Öffnungen aufweist, durch die hindurch das Gas-Luft-Gemisch in axialer Richtung zur Außenseite des Brenners entweicht, und daß nahe dieser Platte eine Scheibe (10) aus Stahl oder einer anderen hitzebeständigen Legierung angeordnet ist, die einen Bestandteil der Metallkonstruktion zum Abgeben von Strahlung bildet.

8. Strahlungsgasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß das primäre G-as-Luft-Gemisch dem Hohlraum (5) in dem Hohlkörper (1) über eine Verteilungseinrichtung zugeführt wird, die z.B. als mit zahlreichen Offnunren versehener Hohlkegel (4) ausgebildet ist.

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