DE3526927C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3526927C2 DE3526927C2 DE3526927A DE3526927A DE3526927C2 DE 3526927 C2 DE3526927 C2 DE 3526927C2 DE 3526927 A DE3526927 A DE 3526927A DE 3526927 A DE3526927 A DE 3526927A DE 3526927 C2 DE3526927 C2 DE 3526927C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- catalyst
- combustion chamber
- heating
- gas
- gas mixture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 94
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 66
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 51
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 39
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 33
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 10
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- 238000007084 catalytic combustion reaction Methods 0.000 claims description 4
- 241001026509 Kata Species 0.000 claims description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 3
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 11
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 4
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000008262 pumice Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
- B23K3/02—Soldering irons; Bits
- B23K3/021—Flame-heated soldering irons
- B23K3/022—Flame-heated soldering irons using a gaseous fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/12—Radiant burners
- F23D14/18—Radiant burners using catalysis for flameless combustion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Heizkolben zum Betrieb mit
Flüssiggas, bestehend aus einer Ausstromöffnung zum
Ausstoß eines Brenngases aus einem Flüssiggasbehälter,
einem am Ausgang der Ausstromöffnung angeordneten Gasge
mischerzeuger zum Ansaugen äußerer Luft zur Mischung mit
dem Brenngas unter Ausnutzung des Ejektoreffektes des
durch die Ausstromöffnung ausgestoßenen Brenngases und
zur Bildung eines Gasgemisches, einer stromabwärts vom
Gasgemischerzeuger angeordneten Katalysatorbrennkammer
mit einem darin angeordneten Katalysator und mit einem
oder mehreren durch den Katalysator verlaufenden Gas
stromkanälen, die in direktem Kontakt mit dem Gasgemisch
erzeuger stehen, einer flammenlosen Heizvorrichtung zur
Erwärmung des Katalysators auf die zur katalytischen
Verbrennung des Gasgemischs erforderliche Reaktionstempe
ratur und einer Kolbenspitze, die wenigstens teilweise
die Katalysatorbrennkammer umfaßt, zur Ableitung der
Wärme von der Katalysatorbrennkammer zu einem Werkstück.
Ein Heizkolben der genannten Art ist aus der DE
27 32 365 A1 bekannt. In dieser Druckschrift werden zwei
Ausführungsbeispiele für eine flammenlose Vorheizung des
Katalysators auf die zur Einleitung der Oxidations
reaktion erforderliche Temperatur beschrieben. Im einen
Fall ist die Heizvorrichtung als ein Glühdraht ausgebil
det, der an der Innenwand der Katalysatorbrennkammer
befestigt ist. Der verwendete Katalysator enthält eine
Asbestbasis, auf der eine Hexachlorplatinsäure enthalten
de Salzsäure gleichmäßig haftend aufgesprüht ist. Nach
dem Trocknen wird das auf diese Weise erhaltene Produkt
mit Wasserstoff reduziert. Der Katalysator kann in diesem
Fall auch dadurch hergestellt werden, daß eine Paste aus
gereinigtem Asbest, Glastex, Bimsstein oder poröser
Tonerde in eine Lösung aus Hexachlorplatinsäure und dann
in eine Lösung aus hochkonzentriertem Ammoniumchlorid
getaucht und das erhaltene Produkt stark erhitzt wird.
Die Gasstromkanäle dieses faserförmigen kompakten Kata
lysators werden durch die kleinen Zwischenräume zwischen
den Fasern gebildet. Der Glühdraht zur Vorheizung des
Katalysators steht in direktem Kontakt mit dem Katalysa
tor. Im anderen Fall wird statt des Glühdrahtes eine
Funkenzündung mit Hilfe eines piezoelektrischen Zünd
schaltkreises verwendet. Die Zündfunken werden zwischen
einem Zündstift und der Innenwand der Brennkammer
geleitet. In diesem Fall hat der Katalysator zwei
verschiedenartige Träger, nämlich einen aus poröser
Keramik und einen aus faseriger Keramik oder Asbest. Der
Träger aus faseriger Keramik oder Asbest ist so ausge
wählt, daß er stark wärmebeständig ist und die Verbren
nung schnell fördert. Der in diesem Träger enthaltene
Katalysator hat die Eigenschaft, die Zündung der Verbren
nung eines Gasstrahls zu fördern, sobald elektrische
Funken überspringen. In der axialen Mitte des Katalysa
tors ist ein Gasstromkanal ausgebildet.
Die bekannte Katalysatoreinrichtung mit flammenloser
Vorheizung besteht darin, daß die Katalysatoren eine sehr
kurze Lebensdauer haben, obwohl sie mit ihrer Vorheizung
eine relativ schnelle Einleitung der Oxidationsreaktion
bewirken.
Eine schnelle Vorheizung des Katalysators läßt sich
andererseits durch eine flammenerzeugende Zündeinrichtung
leicht erreichen. Dabei können üblich ausgebildete
Katalysatoren mit langer Lebensdauer, die bei flammen
loser Zündung eine lange Vorheizzeit erfordern würden,
verwendet werden. Ein derartiger Heizkolben ist z. B. aus
der DE 35 05 527 A1 bekannt. Eine flammenerzeugende
Vorheizung hat jedoch den gravierenden Nachteil, daß
selbst bei extrem kurzer Zündphase ein derart gezündeter
Heizkolben nicht in Umgebungen mit leicht verdampfbaren
und entflammbaren organischen Lösungsmitteln betrieben
werden kann. Um den Einsatz eines Heizkolbens in diesen
heute sehr wichtigen Arbeitsumgebungen zu ermöglichen,
ist eine flammenlose Zündung wünschenswert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einen Heizkolben zum Betrieb mit Flüssiggas zu ent
wickeln, der mit einem Katalysator mit relativ langer
Lebensdauer betrieben werden kann und wobei dennoch der
Katalysator durch flammenlose Vorheizung in relativ
kurzer Zeit auf die zur Oxidationsreaktion erforderliche
Temperatur erwärmbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
der Katalysator als eine an der bzw. den inneren
Oberflächen der Katalysatorbrennkammer angeordnete rela
tiv dünne Katalysatorschicht ausgebildet ist, eine sich
über einen Teil der äußeren Umfangsfläche der Katalysa
torbrennkammer erstreckende Vorheizzone vorgesehen ist
und die flammenlose Heizvorrichtung außerhalb der
Katalysatorbrennkammer zur Erwärmung der Vorheizzone
angeordnet ist.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Konstruktion kann der
Katalysator von außen vorgeheizt werden, um in wenigen
Sekunden eine genügende Temperatur zur Einleitung der
Oxidationsreaktion zu erhalten. Die von der äußeren
Heizvorrichtung auf die Vorheizzone übertragene Wärme
wird in kurzer Zeit durch den Katalysatorträger zur
Katalysatorschicht geleitet. Damit kann die Katalysator
schicht in kurzer Zeit auf eine Temperatur erwärmt
werden, die die Oxidationsreaktion mit dem durch den
Gasstromkanal fließenden Gasgemisch auslöst.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die
Katalysatorbrennkammer einen rohrförmigen Katalysatorträ
ger aus poröser Mullit-Keramik (3 Al2O3 · 2 SiO2) oder
Tonerde-Keramik (Al2O3) auf. Die auf dem Katalysatorträ
ger angeordnete Katalysatorschicht besteht in diesem
Ausführungsbeispiel aus 90 bis 98 Gew.-% Platin und 2 bis
10 Gew.-% Rhodium. Es hat sich herausgestellt, daß eine
derartige Zusammensetzung des Katalysatorträgers und der
darauf angeordneten Katalysatorschicht eine optimale
Lebensdauer bei relativ kurzer Vorheizzeit gewährleistet.
Die Erfindung wird nachstehend in Ausführungsbei
spielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei
zeigt
Fig. 1 eine allgemeine, teilweise aufgeschnittene Seiten
ansicht eines
Lötkolbens,
Fig. 2 eine teilweise aufgeschnittene Seiten
ansicht des in Fig. 1 dargestellten Lötkolbens
unter Fortlassung
einiger Einzelteile,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Löt
kolbenspitze und das Heizteil zur
Verdeutlichung der einzelnen Bauteile,
Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Katalysa
torteil eines anderen Ausführungs
beispiels und
Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Heiz
kolbenspitze eines weiteren Aus
führungsbeispiels.
Fig. 1 und Fig. 2 zeigen allgemein ein Ausführungsbeispiel in Form eines Lötkolbens, in
dem ein hohler Griff 1 einen Gasbehälter 2 für Flüs
siggas enthält. Eine Kolbenspitze 4 ist mit Hilfe einer
Befestigungsmutter 3 am vorderen Ende des Griffes 1
abnehmbar befestigt, und die Kolbenspitze 4 enthält
ein ihre Innenseite nicht berührendes Heizteil 5, das
durch eine Schraubverbindung ebenfalls abnehmbar am
vorderen Ende des Griffes 1 befestigt ist. Weiterhin
ist eine Kappe 6 mit einem Haltebügel 6 a, wie in Fig. 1
dargestellt, am vorderen Ende des Griffs 1 befestigt,
so daß der Lötkolben sogar unmittelbar nach Gebrauch
sicher in eine Tasche gesteckt oder in einen Werkzeug
kasten gelegt werden kann.
Der Griff 1 weist eine obere Halb
schale und eine untere Halbschale auf, die
an ihren jeweiligen vorderen
Enden durch eine Verbindungsmutter 11 zusammengehalten
sind. Über den äußeren Umfang der hinteren Enden der
beiden Halbschalen ist ein zylindrisches
Steuerteil 13 zur Ein-Aus-Steuerung und Steuerung der Gasstromrate so
wohl in axialer als auch in Rotations-Richtung ver
schiebbar angebracht. Ein Antigleitring 32, z. B. aus Gummi, ist an der Außen
fläche des Steuerteils 13 zur Verhinderung des Abglei
tens angebracht. Eine Gaseinspritzdüse 14 ist
am hinteren Ende des Gasbehälters 2 vorgesehen.
Am vorderen Ende des Gasbehälters 2 ist eine (in der Zeichnung nicht
dargestellte) Ausströmöffnung zum Ausstoß des Brennstoffgases aus dem Gasbehälter 2 ausgebildet.
Am Ausgang der Ausströmöffnung ist ein (ebenfalls in der Zeichnung nicht dargestellter) Gasgemischerzeuger
zum Ansaugen äußerer Luft durch den Ejektoreffekt des ausgestoßenen Brenngases und zur Bildung
eines Gasgemisches angeordnet.
Dazu ist, wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht,
am Ausgang des Gasgemischerzeugers
eine Luftzuführungsöffnung 47 zum Ansaugen
äußerer Luft unter Ausnutzung des Ejektoreffekts des
aus der Ausströmöffnung ausgestoßenen Flüssiggases
vorgesehen.
An der Außenseite der beiden Halbschalen
ist über den Umfang und absatzweise eine Sperre 51
angeformt, die das Aufstecken der Kappe 6 auf den Griff
1 beschränkt, so
daß eventuell in der Kappe auftretender Druck durch
die Zwischenräume der Sperre 51 entweichen kann.
Wie in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigt wird, ist die Kol
benspitze 4 mit Hilfe der Befestigungsmutter 3 am vor
deren Teil des Gasgemischerzeugers abnehmbar
befestigt. Die Kolbenspitze weist eine zylindrische
Heizkammer 52 mit einer Heizspitze 53 am vorderen Ende
und axialen Schlitzen 52 a an der Seite und ein Ver
bindungsrohr 54 aus nichtrostendem Stahl oder einem
anderen geeigneten Material auf, das mit dem hinteren
Ende der Heizkammer 52, z. B. durch Punktschweißung
fest verbunden ist und seitliche Luftöffnungen 54 a
aufweist.
Weiterhin weist, wie aus den Fig. 1, 2 und 3 hervor
geht, das Heizteil 5 ein Verbindungsmetallteil 55,
das in ein an der Vorderseite des Gasgemischerzeugers
ausgebildetes Innengewinde 49 eingeschraubt
ist, und eine zylindrische Katalysatorbrennkammer 57 auf,
die an dem Verbindungsmetallteil 55 z. B. mit Hilfe
eines keramischen Klebstoffes 56 befestigt ist.
Die Katalysatorbrennkammer 57 hat einen rohrförmigen Katalysator
träger 57 a, der mit dem Stromweg des Gasgemischs aus
dem Gasgemischerzeuger in Verbindung steht,
wie z. B. in Fig. 3 gezeigt ist, und aus Mullit-Keramik
(3 Al2O3 · 2 SiO2) oder Tonerde-Keramik (Al2O3, mehr als
85%) (porös) besteht mit 15 bis 30% Wasserabsorption
(anscheinende Porosität). Eine Katalysatorschicht 57 b,
die sich aus 90 bis 98 Gew.-% Platin und 2 bis 10 Gew.-%
Rhodium zusammensetzt, ist auf der inneren Oberfläche
des Katalysatorträgers 57 a mittels eines Gamma-Alu
miniumoxid-Ablagerungsfilms als Unterlage aufgetragen.
Die Katalysatorschicht 57 b ist über einen bestimmten
Bereich (in Fig. 3 durch feine Punkte angedeutet) des
vorderen Teils des Katalysatorträgers 57 a gebildet.
Auf diese Weise wird der Gasstromkanal für das aus
dem Gasstromerzeuger ausgestoßene Gasgemisch
vollständig von dem rohrförmigen Katalysatorträger 57 a
umfaßt und auf sein Inneres begrenzt.
An der Außenseite des rohrförmigen Katalysatorträgers
57 a oder der Katalysatorbrennkammer 57 ist, wie in
Fig. 3 gezeigt wird, eine Vorheizzone W ausgebildet.
Die Vorheizzone W ist dem hinteren Bereich der auf der
Innenfläche des rohrförmigen Katalysatorträgers 57 a
aufgetragenen Katalysatorschicht 57 b zugeordnet. Die
Vorheizzone W weist eine geeignete flammenlose Heiz
vorrichtung (in der Zeichnung nicht dargestellt), wie
z. B. eine Umwicklung aus elektrisch erwärmbaren Dräh
ten aus Chromnickel auf, so daß das durch den rohr
förmigen Katalysatorträger 57 a strömende Gasgemisch
durch die durch die Trägerwand hindurchtretende Wärme
vorgeheizt werden kann.
Der Betrieb des Lötkolbens als ein Ausführungsbeispiel
wird im folgenden beschrieben.
Zum Gebrauch wird zunächst die Kappe 6, wie in Fig. 2
gezeigt, und dann die Kolbenspitze 4 durch Lösen der
Befestigungsmutter 3, wie in Fig. 2 durch die gebroche
ne Linie angedeutet, abgesetzt.
Danach wird das Steuerteil 13 zur vorderen Seite des
Griffes 1 verschoben. Dadurch wird die Gaszuführung eingeschaltet.
Wird daraufhin das Steuerteil 13
in Umfangsrichtung verschoben, so wird die Gasstromrate
proportional zum
Betrag der Drehung reguliert.
Die auf diese Weise gesteuerte Brenngasmenge wird
durch Ansaugen äußerer Luft durch
die Luftzuführungsöffnung 47 aufgrund des Ejektor
effekts in ein Gasgemisch aus Brenngas und Luft um
gebildet. Das Gasgemisch wird direkt der Katalysator
brennkammer 57 des Heizteils 5 zugeführt.
In diesem Zustand wird die Vorheizzone W auf dem Ka
talysatorträger 57 a direkt von außen beheizt, z. B.
durch Zuführung elektrischer Energie aus einer einge
bauten Zelle in einen um die Zone W herumgewickelten
Draht aus einer Chrom-Nickel-Legierung (in der Zeich
nung nicht dargestellt). Dabei wird der entsprechende
Teil der Katalysatorschicht 57 b aufgrund der durch
die Wand des Katalysatorträgers 57 a hindurchtretenden
Wärme auf eine Temperatur zum Einleiten der Oxida
tionsreaktion erhitzt, und eine flammenlose, voll
ständige Verbrennung findet zunächst in diesem Teil
der Katalysatorschicht statt.
Nachdem die flammenlose vollständige Verbrennung in
dem Vorheizteil der Katalysatorschicht 57 b einge
leitet worden ist, wird die gesamte Katalysator
schicht 57 b allmählich nach vorne fortschreitend
auf eine für die katalytische Oxidationsreaktion aus
reichende Temperatur erhitzt, bis sich die flammen
lose, vollständige Verbrennung über die gesamte Kata
lysatorschicht 57 b innerhalb von nur 3 bis 5 Sekunden
nach der Zündung erstreckt. Auf diese Weise kann die
katalytische Verbrennung des Flüssiggases auf völlig
flammenlose Art vom Beginn der Zündung an und während
der gesamten beabsichtigten Wärmebehandlung durchge
führt werden.
Danach wird, wie in Fig. 2 durch die gebrochene Linie
angegeben ist, die Kolbenspitze 4 auf dem Hauptkörper
wieder befestigt. Die Heizkammer 52 und die Heizspitze
53 werden durch die Wärme des Heizteils 5 erhitzt, und
danach kann der mit Gas betriebene Lötkolben so wie
ein elektrisch betriebener Lötkolben benutzt werden.
Die Temperatur der Heizspitze 53 kann leicht durch
bloße Steuerung des Gasstroms eingestellt werden.
Die Verbrennungsabgase, die nach der vollständigen
Verbrennung in dem Heizteil 5 anfallen, werden durch
axiale Schlitze 52 a, die an zwei Stellen in der Um
mantelung der Heizkammer 52 angebracht sind, nach außen
entladen. Da durch die beiden Schlitze 52 a eine ge
nügend große Entladungsfläche für die Abgase gewähr
leistet ist, können die Verbrennungsabgase in äußerst
mäßiger Weise nach außen entweichen, so daß keine Ver
brennungsgefahr z. B. für die Finger besteht, wenn sie
durch Zufall in die Nähe des Heizteils 5 gebracht wer
den. Aufgrund der seitlichen Entladung der Abgase sind
weiterhin elektronische Bauteile auf einer Schaltkreis
trägerschicht als zu behandelnde Werkstücke keiner Ge
fahr einer Wärmebeschädigung ausgesetzt.
Wenn die Verwendung einer anders geformten Kolbenspitze
beabsichtigt ist, wird die Befestigungsmutter 3 zum
Ablegen der Kolbenspitze 4 gelöst und die Kolbenspitze
kann durch eine andere ersetzt werden.
Wenn eine wesentliche Erhöhung oder Erniedrigung der
Leistung des Heizteils 5 erforderlich ist, kann auch
das Heizteil 5 gegen ein anderes geeignetes Heizteil
ausgetauscht werden.
Es ist erforderlich, daß die Katalysatorschicht 57 b
eine geeignete Fläche im Verhältnis zur durchströmen
den Gasgemischmenge hat, um eine vollständige, flammen
lose Verbrennung des dem Heizteil 5 zugelieferten Gas
gemischs zu gewährleisten.
Es ist durch Versuche bestätigt worden, daß durch die
Glühfarbe der Katalysatorschicht 57 b während der Ver
brennung festgestellt werden kann, ob die Verbrennungs
fläche geeignet bemessen ist oder nicht. Genauer kann
gesagt werden, daß, wenn die Fläche im geeigneten
Verhältnis zur zugelieferten Gasgemischmenge steht,
die Katalysatorschicht 57 b vom hinteren bis zum vor
deren Teil rot erscheint, wobei das vordere Ende im
Vergleich zu den anderen Bereichen etwas geschwärzt
ist. Dies zeigt an, daß das Gasgemisch fast vollstän
dig verbrannt ist, wenn es das vordere Ende erreicht.
Andererseits nimmt die gesamte Katalysatorschicht 57 b
einschließlich des vorderen Endes eine rote Farbe an,
wenn die Fläche der Katalysatorschicht 57 b im Verhält
nis zur Gasgemischmenge unzureichend bemessen ist.
Andererseits kann, wenn die Fläche der Katalysator
schicht 57 b im Verhältnis zur Gasgemischmenge als zu
klein bemessen ist, ein größerer vorderer Bereich der
Katalysatorschicht 57 b schwarz bleiben, wodurch ange
zeigt wird, daß das Gasgemisch schon stromaufwärts
vollständig verbrannt ist. Dieser Fall stellt sich,
obwohl kein nichtverbranntes Gas entladen wird, nicht
immer als günstig heraus, da die vollständige Ver
brennung nur im hinteren Teil der Katalysatorschicht
57 b stattfindet, aber nicht im vorderen Teil, der zur
Erwärmung der Heizspitze 53 besonders effektiv ist.
Die Glühfarbe der Katalysatorschicht 57 b (genauer,
der äußeren Oberfläche des Katalysatorträgers 57 a,
die der der inneren Schicht 57 b entspricht), ist immer
durch die in die Heizkammer 52 eingeformten Schlitze
52 a von außen sichtbar. Daher kann die Temperatur der
Katalysatorschicht 57 b und somit der Heizspitze 53
leicht festgestellt werden.
Dementsprechend kann die Heizspitze 53 schnell und
dauerhaft auf eine zweckmäßige Temperatur, z. B. durch
geeignetes Auswechseln des Heizteils 5, gebracht wer
den.
Fig. 4 zeigt innerhalb des gleichen Ausführungsbei
spiels ein anderes Ausführungsbeispiel der Kataly
satorbrennkammer, bei dem die Katalysatorbrennkammer
57 durch eine Katalysatorbrennkammer 67 ersetzt wird,
die eine Vielzahl von axial gerichteten (in Gasstrom
richtung weisenden) Durchgangskanälen 68 in ihrem Inneren
aufweist.
Da diese Ausbildung offensichtlich die Kontaktfläche
zwischen der Katalysatorschicht 57 b und dem Gasgemisch
erhöht, kann eine viel größere Gasgemischmenge voll
ständig verbrannt werden. Weiterhin kann bezüglich
einer bestimmten Gasgemischmenge die Länge der Kata
lysatorbrennkammer 67 und somit die gesamte Länge des
Lötkolbens verringert werden.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel zur
Wärmestrahlbehandlung, in dem die Kolbenspitze 4 des
obigen Ausführungsbeispiels ersetzt ist durch eine
Kolbenspitze 74, durch die die Verbrennungsabgase aus
der Katalysatorbrennkammer 57 als Wärmestrahl nach
vorne ausgestoßen werden. Diese Kolbenspitze kann z. B.
zur Wärmeversiegelung wärmeschrumpfender Harzrohre oder
ähnlicher Werkstücke verwendet werden.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, weist die Kolbenspitze 74
eine konische Spitze 75 mit einem Wärmestrahlauslaß
75 a an deren vorderen Ende, eine einstückig daran ange
formte zylindrische Heizkammer 76 und ein Verbindungs
rohr 77 aus korrosionsfreiem Stahl oder einem anderen
geeigneten Material auf, das mit dem hinteren Teil der
Heizkammer 76 z. B. durch Punktschweißung fest verbun
den ist und in das seitlich Luftschlitze 77 a einge
formt sind. Unter Verwendung der durch den Wärmestrahl
auslaß 75 a ausgestoßenen Verbrennungsabgase können ver
schiedene Wärmestrahl-Fertigungsprozesse durchgeführt
werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein schwä
cherer Wärmestrahl bei einer höheren Temperatur durch
Verkleinerung der Fläche der Luftschlitze 77 a erreicht,
während andererseits ein stärkerer Wärmestrahl bei
einer geringeren Temperatur durch Vergrößerung der
Fläche der in das Verbindungsrohr 77 eingeformten Luft
schlitze 77 a durch geeignete Mittel erreicht wird, wo
bei die durch die Schlitze eingesaugte Luftmenge re
guliert wird. Geeignete Schlitze mit einer variablen
Öffnungsgröße können in naheliegender Weise in der
Seitenwand der Heizkammer 76 leicht ausgebildet wer
den. Durch diese Schlitze läßt sich sowohl die Glüh
farbe der Katalysatorschicht während der Verbrennung
beobachten als auch die Temperatur und die Stärke des
Wärmestrahls regulieren.
In jedem der obigen Ausführungsbeispiele wird die Vor
heizzone W auf dem Katalysatorträger 57 a zuerst durch
eine flammenlose Zündung erwärmt, während die Kolben
spitze 4 bzw. 74 entfernt ist. Dadurch wird es eben
falls möglich, eine separate flammenlose Zündeinrich
tung zu verwenden, wodurch sich eine eingebaute Heiz
vorrichtung erübrigt. Jedoch müssen die Kolbenspitzen
4, 74 nicht abgenommen werden, wenn die durch eine
Zelle oder sonstwie betriebene Heizvorrichtung in das
Werkstück wie oben beschrieben eingebaut ist.
Weiterhin kann die anfängliche Erwärmung, obwohl sie
in den obigen Ausführungsbeispielen auf den hinteren
Bereich der Katalysatorschicht 57 b ausgeübt wird,
auch im vorderen Bereich oder im gesamten Bereich der
Katalysatorschicht 57 b durchgeführt werden, wobei die
Ausbreitung der vollständigen, flammenlosen Verbren
nung über die gesamte Katalysatorschicht 57 b aller
dings etwas zeitraubender und schwieriger wird. Die
anfängliche Erwärmung nur des vorderen Endes der Kata
lysatorbrennkammer 57 bzw. 67 ist weniger wünschenswert,
da sie eine Flamme am vorderen Ende erzeugen kann.
In Anbetracht einer sicheren Handhabe kann die Be
festigung der Kappe 6 vom Betriebszustand des Steuer
teils 13 abhängig gemacht werden, so daß die Kappe 6
nicht befestigt werden kann, wenn das Steuerteil 13
nach vorne geschoben ist, d. h., während das Gasgemisch
zugeliefert wird. Diese Maßnahme kann die Gefahr einer
irrtümlichen Befestigung der Kappe 6 auf dem Heizteil 5
während des Verbrennungsvorgangs vermeiden.
Wie oben im einzelnen beschrieben worden ist, kann
eine vollständige, flammenlose Verbrennung von Beginn
an stattfinden, da der Verbrennungskatalysator direkt
zur Einleitung der katalytischen Verbrennung vorge
heizt wird, wobei der Katalysator ohne Verwendung einer
Flamme auf die Reaktionstemperatur erwärmt wird. Dem
entsprechend kann der Lötkolben oder ein anderer Heiz
kolben an Fertigungsstätten, in denen die Verwendung
flammenerzeugender Werkzeuge strengt untersagt ist,
in der gleichen Weise und mit der gleichen Sicherheit
verwendet werden, wie elektrisch betriebene Lötkolben.
Der vorliegende, mit Flüssiggas betriebene Lötkolben
bietet außerdem die Vorteile geringeren Energiever
brauchs, einfacheren Aufbaus und leichterer Handhabe.
Claims (3)
1. Heizkolben zum Betrieb von Flüssiggas, bestehend
aus
- a) einer Ausströmöffnung zum Ausstoß eines Brenn gases aus einem Flüssiggasbehälter,
- b) einem am Ausgang der Ausströmöffnung angeordne ten Gasgemischerzeuger zum Ansaugen äußerer Luft zur Mischung mit dem Brenngas unter Aus nutzung des Ejektoreffektes des durch die Aus strömöffnung ausgestoßenen Brenngases und zur Bildung eines Gasgemisches,
- c) einer stromabwärts vom Gasgemischerzeuger ange ordneten Katalysatorbrennkammer mit einem da rin angeordneten Katalysator und mit einem oder mehreren durch den Katalysator verlaufenden Gas stromkanälen, die in direktem Kontakt mit dem Gasgemischerzeuger stehen,
- d) einer flammenlosen Heizvorrichtung zur Erwär mung des Katalysators auf die zur katalytischen Verbrennung des Gasgemischs erforderliche Reaktionstemperatur und
- e) eine Kolbenspitze, die wenigstens teilweise die Katalysatorbrennkammer umfaßt, zur Ablei tung der Wärme von der Katalysatorbrennkammer zu einem Werkstück,
dadurch gekennzeichnet, daß
- 1. der Katalysator als eine an der bzw. den in neren Oberflächen der Katalysatorbrennkammer (57; 67) angeordnete relativ dünne Katalysator schicht (57 b) ausgebildet ist,
- 2. eine sich über einen Teil der äußeren Umfangs fläche der Katalysatorbrennkammer (57; 67) er streckende Vorheizzone (W) vorgesehen ist und
- 3. die flammenlose Heizvorrichtung außerhalb der Katalysatorbrennkammer (57; 67) zur Erwärmung der Vorheizzone (W) angeordnet ist.
2. Heizkolben nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Katalysatorbrennkam
mer (57) einen rohrförmigen Katalysatorträger (57 a)
aus poröser Mullit-Keramik (3 Al2O3 · 2 SiO2) oder Ton
erde-Keramik (Al2O3) aufweist und die auf dem Kata
lysatorträger (57 a) angeordnete Katalysatorschicht
(57 b) aus 90 bis 98 Gew.-% Platin und 2 bis 10 Gew.-%
Rhodium besteht.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15985184A JPS6137370A (ja) | 1984-07-30 | 1984-07-30 | 液化ガスを用いた熱ごて |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3526927A1 DE3526927A1 (de) | 1986-02-06 |
DE3526927C2 true DE3526927C2 (de) | 1988-07-21 |
Family
ID=15702617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853526927 Granted DE3526927A1 (de) | 1984-07-30 | 1985-07-27 | Heizkolben zum betrieb mit fluessiggas |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4641632A (de) |
JP (1) | JPS6137370A (de) |
KR (1) | KR910004020B1 (de) |
DE (1) | DE3526927A1 (de) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6138319A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-24 | Nakajima Doukoushiyo:Kk | 液化ガスを用いた加熱装置 |
US4858593A (en) * | 1988-07-18 | 1989-08-22 | David Hsu | Soldering tool |
US4966128A (en) * | 1989-08-03 | 1990-10-30 | Wang Chin Fu | Gas soldering iron |
US5094611A (en) * | 1989-09-07 | 1992-03-10 | Atomic Energy Of Canada Limited | Catalyst structures and burners for heat producing devices |
FR2652148B1 (fr) * | 1989-09-21 | 1991-10-31 | Feudor Sa | Moyens d'alimentation en combustible gazeux d'un appareil utilisant la combustion de ce gaz stocke en phase liquide. |
US5007405A (en) * | 1990-04-24 | 1991-04-16 | David Hsu | Soldering tool |
US5135389A (en) * | 1991-10-29 | 1992-08-04 | Dai Tony J J | Handy gas torch |
JPH0741574Y2 (ja) * | 1991-11-15 | 1995-09-27 | 達夫 東村 | 実装icチップ取り外し鏝 |
IES59618B2 (en) * | 1993-06-25 | 1994-03-09 | Bs Technology Ltd | Soldering tools |
ATE207195T1 (de) * | 1993-07-16 | 2001-11-15 | Oglesby & Butler Res & Dev Ltd | Zündapparat und ein heizwerkzeug |
US5771880A (en) * | 1995-11-06 | 1998-06-30 | Tsai; Chin-Lin | Multipurpose gas burner |
TW313028U (en) * | 1996-12-23 | 1997-08-11 | Huai-Tung Li | Constantly burning heating mechanism of fuel gas soldering gun |
US20070187385A1 (en) * | 1999-08-18 | 2007-08-16 | Hyperion Innovations, Inc. | Power tool assembly |
US6296475B1 (en) * | 2000-01-12 | 2001-10-02 | Chin-Lin Tsai | Gas burner having synchronous ignition and gas supply functions |
US6457628B1 (en) * | 2001-01-08 | 2002-10-01 | Arlo H. T. Lin | Safety switch device for gas jet soldering gun |
EA013187B1 (ru) * | 2006-01-26 | 2010-02-26 | ХИТДЖИАР ПРОФЭШНЛ АпС | Портативный каталитический нагреватель для автономного применения |
ES2907742T3 (es) * | 2017-05-05 | 2022-04-26 | Oglesby & Butler Res & Development Limited | Herramienta alimentada por gas y procedimiento para mantener una válvula de aislamiento de una herramienta alimentada por gas en un estado de aislamiento |
USD876913S1 (en) * | 2017-11-03 | 2020-03-03 | Guilbert Express | Soldering iron |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2807317A (en) * | 1954-03-08 | 1957-09-24 | Glenn J Penno | Gas fueled soldering irons |
US3463601A (en) * | 1967-10-20 | 1969-08-26 | Gen Dynamics Corp | Torch assembly |
US4133301A (en) * | 1976-07-29 | 1979-01-09 | Akinobu Fujiwara | Gas heating method and apparatus |
US4191919A (en) * | 1978-05-22 | 1980-03-04 | Varian Associates, Inc. | Fast NMR acquisition processor |
-
1984
- 1984-07-30 JP JP15985184A patent/JPS6137370A/ja active Pending
-
1985
- 1985-07-25 US US06/758,803 patent/US4641632A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-07-27 DE DE19853526927 patent/DE3526927A1/de active Granted
- 1985-07-30 KR KR1019850005479A patent/KR910004020B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6137370A (ja) | 1986-02-22 |
US4641632A (en) | 1987-02-10 |
DE3526927A1 (de) | 1986-02-06 |
KR860000918A (ko) | 1986-02-20 |
KR910004020B1 (ko) | 1991-06-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3526927C2 (de) | ||
DE2614673C3 (de) | Startvorrichtung für einen Spaltgasgenerator | |
AT391543B (de) | Verfahren zum betrieb eines verdampfungsbrenners | |
DE2732365A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von waerme durch verbrennung eines gas/luft-gemisches | |
EP0731875A1 (de) | Verfahren zur verminderung des schadstoffausstosses eines dieselmotors mit nachgeschaltetem oxidationskatalysator | |
DE1918445B2 (de) | Vorrichtung zur verbrennung von fluessigen kohlenwasser stoffen | |
DE3505522A1 (de) | Waermebehandlungsvorrichtung | |
DE19507556A1 (de) | Brenner für ein Fahrzeugheizgerät oder einen Partikelfilter-Regenerator | |
DE19855385A1 (de) | Vorrichtung zum Nachbehandeln von Abgasen einer Brennkraftmaschine | |
DE2524036C2 (de) | Brenner für fließfähige Brennstoffe | |
DE69722394T2 (de) | Gasbrenner und gasheizgerät | |
DE3010078A1 (de) | Mit fluessigem brennstoff betriebener brenner fuer heizvorrichtungen | |
DE3836546C2 (de) | Wärmebehandlungsvorrichtung zum Betrieb mit Flüssiggas | |
EP3611431B1 (de) | Brennkammerbaugruppe für ein fahrzeugheizgerät | |
DE3218069C2 (de) | ||
EP3663669B1 (de) | Brennkammerbaugruppe | |
WO1987003355A1 (en) | Process for raising the temperature of catalysts and device for performing the process | |
DE3617546A1 (de) | Waermebehandlungsvorrichtung zum betrieb mit fluessiggas | |
EP1752633B1 (de) | Vorrichtung zur Heißgaserzeugung im Abgasstrang eines Verbrennungsmotors | |
DE3152574A1 (en) | Central heating boiler with a second burner | |
DE10221495B4 (de) | Brenner für ein Heizgerät | |
EP2679897B1 (de) | Ölvormischbrenner mit Drallerzeugungsvorrichtung | |
EP0532044A1 (de) | Brenner für Dieselmotorenabgas-Partikelfilter | |
DE3936265A1 (de) | Heizgeraet mit katalytischem brenner | |
DE3526925A1 (de) | Waermebehandlungsgeraet zum betrieb mit fluessiggas |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: F23D 14/38 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: NAKAJIMA DOKO CORP., KAMIFUKUOKA, SAITAMA, JP |
|
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: LIPPERT, H., DIPL.-ING., 51427 BERGISCH GLADBACH STACHOW, E., PROF. DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., 42651 SOLINGEN SCHMIDT, U., ING. FACHING.F.SCHUTZRECHTSWESEN ADLER, P., DIPL.-ING. FACHING.F.SCHUTZRECHTSWESEN HUDLER, F., DIPL.-ING. PAT.-ING., 01309 DRESDEN SOLMS, J., DIPL.-ING., PAT.-ANWAELTE, 51427 BERGISCH GLADBACH |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |