DE3318637A1

DE3318637A1 - Verdampfungs-oelbrenner

Info

Publication number: DE3318637A1
Application number: DE19833318637
Authority: DE
Inventors: Motoki Matsumoto; Kazuharu Nakamura; Yoshimasa Nagoya Aichi Tsuboi; Tooru Yoshino
Original assignee: Toyotomi Kogyo Co Ltd
Current assignee: Toyotomi Kogyo Co Ltd
Priority date: 1982-05-28
Filing date: 1983-05-21
Publication date: 1983-12-01
Also published as: GB8314625D0; GB2121157B; US4545758A; FR2527743B1; GB2121157A; FR2527743A1; BE897285A; JPS58208510A

Description

Λ-

Beschreibung:

Die Erfindung bezieht sich, auf einen verbesserten Verdampfungsölbrenner und im besonderen auf einen Verdampfungs-ölbrenner, der in der Lage ist, wirkungsvoll die Erzeugung eines üblen Geruches und die Bildung von Ruß während des Anzündvorganges zu unterbinden.

Es sind bereits Verdampfungs-ölbrenner bekannt, die so aufgebaut sind, daß eine Zündheizvorrichtung in einem Topf vorgesehen ist, um den dem Topf zugeführten·Brennstoff zu entzünden. Die herkömmlichen ölbrenner dieser Art besitzen jedoch den Nachteil, daß oftmals Brennstoffe freigegeben werden bei nicht entzündetem Brenner, oder bei unvollständigem Verbrennungszustand, wodurch übler Geruch und Ruß gebildet werden, da die Verdampfung des Brennstoffes in einem Topf unstabil wird, so daß die Brennflamme ungleichförmig verteilt ist. Dementsprechend ist es bei herkömmlichen Verdampfungsölbrennern erforderlich, die Abgase durch ein Abga^rohr nach außen abzusaugen.

In Kenntnis dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Verdampfungs-ölbrenner der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile eine reguläre Verbrennung unmittelbar nach der Entzündung durchzuführendem mit Sicherheit die Erzeugung von Ruß und üblem Geruch während des Entzündungsbetriebes zu vermeiden.

Weiterhin soll gemäß der Erfindung der Verdampfungs-ölbrenner in der Lage sein, ein brennbares Gas zu üilden, das eine reguläre und vollständige Verbrennung sicherstellt, unmittelbar nach der Entzündung.

Schließlich soll der Verdampfungs-ölbrenner nach der Erfindung sich einfach und sicher entzünden lassen, wobei gleich nach der Zündung für eine längere Zeitdauer eine reguläre und vollständige Verbrennung gewährleistet sein soll.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale, wobei bezüglich bevorzugter Ausführungsformen auf die Merkmale der Unteransprüche verwiesen wird.

Gemäß der Erfindung umfaßt der Verdampfungs-ölbrenner einen Topf zur Durchführung zumindest der Verdampfung des zugeführten Brennstoffes, ein hitzebeständiges Gewebe auf der Bodenfläche des Topfes, eine Heizeinrichtung innerhalb des Topfes oberhalb des Gewebes, mittels welcner der Topf und das Gewebe aufheizbar sind, zur Verdampfung des dem Topf zugeführten Brennstoffes, sowie eine Düse, die sich in den Topf hineinerstreckt, zur Zuführung des Brennstoffes von einer Ölbevorratung, wobei die Brennstoffzufuhr von der Düse in den Topf in einem vorbestimmten Zeitintervall nach dem Einschalten der Heizeinrichtung eingeleitet wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Zuführung des Brennstoffes zu dem Topf eingeleitet, nachdem der Topf und das hitzebeständige Gewebe auf eine Temperatur aufgeheizt sind, die ausreicht, den Brennstoff zu verdampfen. Vorzugsweise wird der Brennstoff unter Druck e<jiziert,oder zusammen mit Luft, in welcher der Brennstoff dispergiert ist, in der form feiner Partikel auf die gesamte Oberfläche des Gewebes aufgebracht. Schließlich kann das Gewebe einen Oxydationskatalysator tragen.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Aus-

führungsbeispieles unter Bezugnalime auf die "beigefügte Zeichnung. Diese-zeigt einen Vertikalschnitt durch eine Ausführungβ form des erfindungsgemäßen Verdampfungs-Ölbrenners.

Es soll nun im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemälen Verdampfungsölbrenners näher erläutert werden.

Der Verdampfungs-Ölbrenner ist allgemein mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. Bei dem dargestellten ölbrenner handelt es sich um den Typ eines glühenden Raumheizers, wobei jedoch zu erwähnen ist, daß der Ölbrenner gemäß der Erfindung nicht auf diesen Typ des glühenden Brenners beschränkt ist.

Der Ölbrenner 10 umfaßt einen zylindrischen Topf 1.Z, der in der Lage ist, die Verdampfung des zugeführten Brennstoffes, wie etwa Kerosin, durchzuführen. Bei der gezeigten Ausführungs form besitzt der Topf 12 eine horizontale Unterteilung 14-, durch welche der Topf in eine untere Kammer 16 und eine obere Kammer 18 aufgeteilt wird, die miteinander über eine Öffnung 20 in Verbindung stehen, die sieh im mittleren Bereich der Unterteilung 14 befindet. Die untere Kammer wirkt als Verdampferkammer zur Verdampfung des zugeführten Brennstoffes, und die obere Kammer 18 wirkt als Mischkammer zur Vermischung des verdampften Brennstoffes mit Luft, zur Bildung des Verbrennungsgases. Die obere Kammer 18 trägt an ihrer Seitenwandung eine Mehrzahl von Löchern 22, die dazu dienen, Luft hierdurch in die Kammer 18 einzuführen, die notwendig ist, zur Bildung des brennbaren Gases und zur Verbrennung dp;; Gai'.er. in einer Brennkammer. Die obere Kammer 18 ist außerdem mit einer Mischvorrichtung 24 versehen, die sich oberhalb der öl'i'nung 20 befindet. Die Mischvorrichtung ?A dient zur HiIdUn₁ ¹: des brennbaren Gases in der oberen Kammer 18 durch f-ino {■:I.eichmäßige Diffusion des Brennstoffes in der oberen

Kammer 18, der in der unteren Kammer 16 verdampft wurde, wobei der diffundierte Brennstoff mit der Luft vermischt wird, die durch die Löcher 22 in die Kammer 18 eingeleitet wird. Die untere Kammer 16 ist an ihrer Seitenwand ebenfalls mit Löchern 26 zur Luftzuführung versehen, so daß die Kammer 16 sowohl die Entzündung des verdampften Brennstoffes, wie auch die Verdampfung selbst auszuführen vermag. Hieraus wird deutlich, daß bei der dargestellten Ausführungsform der Topf 12 die Verdampfung, das Vermischen und die Entzündung des Brennstoffes durchführt.

Der ölbrenner 10 umfaßt auch eine Luftzufuhreinrichtung zur Zuführung von Luft zum Topf 12 mit einem Ventillator 28, der außerhalb des Brenners angeordnet ist, sowie einem Zuluftdurchlaß 30 innerhalb de,« Brenners, der an den Ventillator angeschlossen ist, wobei der Durchlaß 30 mit dem Inneren des Topfes 12 über die Löcher 22 und 26 des Topfes in Verbindung steht, während ein Luftzuführrohr 32 zwischen dem Durchlaß 30 und dem Topf vorgesehen ist.

Außerdem umfaßt der ölbrenner 10 eine ölzufuhreinrichtung zur Zuführung des Brennstoffes zum Topf 12 mit einem öltank 3'+ und einem Ölreservoir 36. Das ölreservoir 36 vermag den Tank 34 abzustützen in einer umgekehrten Weise, wobei das Niveau des hierin befindlichen Brennstoffes im wesentlichen konstant bleibt. Das ölreservoir 36 steht mit dem Topf 12 über ein ölzuführrohr 38 in Verbindung, zur Zuführung des Öls von dem Reservoir 36 in den Topf. Bei der dargestellten Ausführungsform wird der Brennstoff mit Hilfe einer elektromagnetischen Pumpe M-O zugeführt, die zwischen dem ölzuführrohr 38 und dem Reservoir 36 angeordnet ist.

Oberhalb des Topfes 12 ist eine Brennkammer ^JM· angeordnet, in welcher das brennbare Gas verbrannt wird, das in der oberen Kammer 18 des Topfes 12 gebildet worden irt, unter Einsatz

der Verbrennungsluft, die durch den Durchlaß 30 über die Löcher 22 zugeführt ist und die Hitze des in dem Topf 12 entzündeten und verbrannten Brennstoffes. Die Brennkammer 46 besitzt einen äußeren perforierten Brennzylinder 48 sowie einen inneren perforierten Brennzylinder 50, die jeweils aus einem keramischen Material bestehen. Das der Brennkammer 46 zugeführte brennbare Gas wird auf der äußeren Oberfläche des inneren Zylinders 50 und auf den beiden Oberflächen des äußeren Zylinders 48 verbrannt, wodurch die Zylinder 48 und 50 zu glühen beginnen und dementsprechend Wärme abstrahlen. Die Bezugsziffer 52 bezeichnet einen transparenten wärmedurchlässigen Zylinder, der um den äußeren Brennzylinder 48 herum-angeordnet ist und aus einem hitzebeständigen Glas besteht, durch welches die Wärmestrahlen von den Zylindern 48 und 50 in die äußere Umgebung des Brenners hinaustreten.

Eines der wesentlichen Merkmale des erfindungsgemäßen ölbrenners ist darin zu sehen, daß das ölzuführrohr ?8 an dem sich in Richtung auf den Topf 12 erstreckenden Ende mit einem Düsenrohr 5^ versehen ist, das sich in den Topf hineinerstreck" und die Ejektion des Brennstoffes in Form feiner Partikel in den Topf 12 hinein ermöglicht. Vorzugsweise wird der von der Düse 5^ ejizierte Brennstoff auf der Bodenfläche des Topfes so gleichmäßig und so weit wie möglich in der Form feiner Partikel dispergiert. Zu diesem Zweck ist die Ausführungsform in einer solchen Weise aufgebaut, daß das Luftzuführrohr ?>? und das ülzuführrohr 38 in einem einzigen Rohr 56 münden, das sich in Richtung auf den Topf erstreckt,, so daß der Brennstoff zusammen mit der Luft dem Topf zugeführt wird, während sich am Ende des Rohres 56 eine Düse befindet. Somit wird nebeiförmiger Brennstoff von der Luft getragen und schlägt sich auf der gesamten Bodenfläche des Topfes mit einer· hohen Geschwindigkeit nieder.

hin weiteren Merkmal der Erfindung liegt darin, dai ein Ge-

webe 58 aus hitzebeständigen Fasern, wie etwa Silikafasern, Asbestfasern oder ähnlichem hergestellt ir.t, das auf die Bodenfläche des Topfes aufgelegt ist, während sich eine elektrische Heizeinrichtung 60 oberhalb des Gewebes 58 befindet. Bei dem Gewebe 58 kann es sich vorzugsweise um ein gewebtes Material handeln, obwohl es auch aus einem Faservliese bestehen kann. Vorzugsweise wird das Gewebe 58 auf die gesamte Bodenflache des Topfes aufgelegt, und die Heizeinrichtung 60 wird oberhalb des Gewebes angeordnet. Dieses Merkmal gestattet ein Dispergieren des Brennstoffes auf dem Gewebe, so daß eine größere Oberfläche zur Verfügung steht. Außerdem gestattet ein derartiger Aufbau, daß sowohl das Gewebe als auch der Topf in einer einfachen Weise auf eine hohe Temperatur aufgeheizt werden können. Dementsprechend kann der Brennstoff leicht und gleichförmig verdampft werden und kontinuierlich der Brennkammer 46 zugeführt werden. Das Gewebe 58 besitzt vorzugsweise eine feine Netzstruktur zur Bildung einer großen Oberfläche. Das Gewebe kann einen geeigneten Katalysator, wie etwa Platin oder ähnliches, tragen* Die Heizeinrichtung 60 besteht vorzugsweise aus einem keramischen Material in Form einer Schiene, in welche ein Heizelement auf dem äußeren Umfang eingebettet ist, so daß eine große Dauerhaftigkeit und eine gute Einsetzbarkeit gewährleistet ist.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung liegt darin, .daß die Pumpe 40 eingeschaltet wird, nachdem das Gewebe 58 und der Topf erhitzt sind, vorzugsweise auf eine Temperatur, die ausreichend hoch ist, um den Brennstoff zu verdampfen. Dies ermöglicht, daß verfampfter Brennstoff kontinuierlich der Brennkammer von Anfang an zugeführt werden kann, ohne daß in dem Topf eine Kondensation auftritt. Dies kann beispielsweise durchgeführt werden, indem man einen geeigneten (nicht dargestellten) Temperatursensor zwischen dem Topf 12 und der elektromagnetischen Pumpe 40 sowie dem Ventillator 28 anordnet, wobei der

. yfO·

Sensor die Pumpe 40 und den Ventillator 28 einschaltet, wenn die vorbestimmte Temperatur erreicht ist. Alternativ kann dies auch erzielt werden, indem man einen (nicht dargestellten) Zeitgeber zwischen dem Topf 12 und der Pumpe 40 sowie dem Ventillator'28 anordnet, so daß der Zeitschalter die Pumpe und den Ventillator zu einer vorbestimmten Zeit einschaltet, beispielsweise drei Minuten nachdem das Heizgerät 60 eingeschaltet ist.

Es soll nun die Betriebsweise des Verdampfungs-Ölbrenners näher erläutert werden.

Zunächst wird die Heizeinrichtung 60 eingeschaltet, um den Topf 12 und das Gewebe 58 auf eine Temperatur zu bringen, die ausreicht, um den Brennstoff zu verdampfen. Dann wird der Ventillator 28 und die elektromagnetische Pumpe 40 eingeschaltet, so daß der Brennstoff in der Form feiner Partikel aus der Düse 54 auf die gesamte Oberfläche des erhitzten Gewebes 58 ejiziert wird, um unmittelbar und gleichmäßig den Brennstoff zu verdampfen. Der verdampfte Brennstoff wird fortlaufend der oberen Kammer 18 des Topfes zugeführt, ohne daß eine Kondensation des verdampften Brennstoffes in dem Topf eintritt, da der Topf vorerhitzt ist auf eine hohe Temperatur, so daß eine Vermischung mit der durch die' Löcher 22 zugeführte: Luft durchgeführt werden kann, zur Bildung eines brennbaren Gases, das eine reguläre!vollständige Verbrennung gestattet. Außerdem wird ein Teil des verdampften Brennstoffes durch die Heizeinrichtung entzündet, unter Einsatz von Luft, die über die Löcher 26 der unteren Kammer 16 des Topfes zugeführt wird, worauf dieser zusammen mit dem brennbaren Gas der Brennkammer zugeleitet wird. Somit wird eine reguläre, vollständige Verbrennung unmittelbar nach der Entzündung eingeleitet.

Wie eich aus der vorangehenden Beschreibung ergibt, ermöglicht der erfindungsgemäße ölbrenner eine Ejektion des Brennstoffen in der Form feiner Partikel aus der Düse

samte Oberfläche des vorerhitzten Gewebes, um kontinuierlich und gleichmäßig den Brennstoff zu verdampfen. Somit ist es möglich, eine teilweise oder unvollständige Verbrennung zu verhindern, aufgrund der lokalen Zufuhr des Brennstoffes, unzureichender Vermischung des verdampften Brennstoffes mit Luft und/oder unzureichendes Aufheizen des Topfes, so daß eine vollständige Verbrennung stets ausgeführt werden kann, nachdem die Zündung erfolgt ist, um somit effektiv die Erzeugung von üblem Geruch und Ruß zu verhindern.

Nach der Erfindung kann das Düsenrohr so angeordnet sein, daß der hieraus ejizierte, nebelförmige Brennstoff auf die gesamte Oberfläche des Gewebes herabregnet. Hierdurch wird der Brennstoff gleichmäßiger verdampft und bildet ein brennbares Gas, so daß eine reguläre, vollständige Verbrennung unmittelbar nach der Zündung gewährleistet ist.

Das Gewebe kann einen Oxydationskatalysator tragen. Dies gestattet ein leichteres Verdampfen des Brennstoffes, auch wenn ein Brennstoff einer schlechten Qualität eingesetzt wird. Außerdem wird hierdurch merklich die Teerbildung in dem Topf vermindert. Somit ist es möglich, eine ausgezeichnete Zündfähigkeit und ein gutes Aussehen einer regulären und vollständigen Verbrennung zu erzielen,unmittelbar nach der Zündung und über einen langen Zeitraum.

Es soll an dieser Stelle noch einmal zum Ausdruck gebracht werden, daß es sich bei der obigen Beschreibung lediglich um eine beispielhafte Ausführungsform handelt, und daß verschiedene Ausbildungsformen möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

. .ASL:.

Leerseite

Claims

Patentanwalt Dipl.-Ing. Gerd Lange

D-4950 Minden/Westf.

Toyotomi Kogyo Co., Ltd. Anwaltsakte: 530.216

1-6 Aza Yobitsugi, Atsuta Higashi-raachi, Mizuho-ku, Nagoya-shi, Aichi-ken,

Japan. 20. Mai 1983

Verdampfungs-ölbrenner

Ansprüche:

J Verdampfungs-ölbrenner gekennzeichnet durch

einen Topf (12) zur Durchführung zumindest der Verdampfung des zugeführten Brennstoffes,

ein hitzebeständiges Gewebe (58) auf der Bodenfläche des Topfes (12),

■ a·

eine Heizeinrichtung (60) innerhalb des Topfes (12 J oberhalb des Gewebes (58), mittels welcher der Topf (12) und das Gewebe (58) aufheizbar sind, zur Verdampfung des dem Topf (12) zugeführten Brennstoffes,

eine Düse (5*0? die sich in den Topf (12) hineinerstreckt, zur Zuführung des Brennstoffes von einer Ölbevorratung (3*0 ι wobei

die Brennstoffzufuhr von der Düse (5*0 in einem vorbestimmten Zeitintervall nach der Einschaltung der Heizeinrichtung (60) eingeleitet wird.
2. Verdampfungs-ölbrenner nach Anspruch 1, d adurch gekennzeichnet , daß die Zuführung des Brennstoffes von der Düse (5*0 in den Topf (12) eüLeitbar ist, nachdem der Topf (12) und das hitzebeständige Gewebe (58) auf eine Temperatur erhitzt sind, die ausreicht, um den Brennstoff zu verdampfen.
3. Verdampfungs-Ölbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Brennstoff zusammen' mit Luft ejiziert wird.
4. Verdampfungs-Ölbrenner nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet , daß sich die Düse (5*0 am Ende eines Rohres (56) befindet, in welches sowohl ein Luftzuführrohr (32) als auch das ölzuführrohr (38) mündet, wobei sich die Düse oberhalb des Gewebes (.58) befindet.
5· Verdampfungs-Ölbrenner nach den Ansprüchen 1, 2, 3, oder 4-, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe (58) netzförmig ausgebildet ist und einen Oxydationskatalyrator trägt.
6. Verdampfungs-ölbrenner nach einem der vorang-pluMulpn Ansprüche, rekennzeichnet durch

einen Topf (12) mit einer Mehrzahl von Löchern (22, 26) in seiner Seitenwandung zur Durchführung der Verdampfung, der Vermischung sowie der Entzündung des zugeführten Brennstoffes,

ein hitzebesfcändiges Gewebe (58), das die gesamte Bodenfläche des Topfes (12) bedeckt,

eine Heizeinrichtung (60) innerhalb des Topfes (12) oberhalb des Gewebes (58), wobei mittels der Heizeinrichtung (60) der Topf (12) und das Gewebe (58) aufheizbar ist, zur Verdampfung des dem Topf (12) zugeführten Brennstoffes sowie zur Entzündung des verdampften Brennstoffes und

eine Düse (54), die sich in den Topf (12) hineinerstreckt, wobei sich die Düse an einem Ende eines Rohres (56) befindet, in welches ein Luftzuführrohr (32) sowie das ölzufuhr rohr- (38) münden, wobei

die Zufuhr des Brennstoffes aus der Düse in den Topf eingeleitet wird, nachdem der Topf und das hitzebeständige Gewebe auf eine Temperatur erhitzt sind, die ausreicht, den Brennstoff zu verdampfen.