DE3604314A1

DE3604314A1 - Heizgeraet, insbesondere zusatzheizgeraet

Info

Publication number: DE3604314A1
Application number: DE19863604314
Authority: DE
Inventors: Reinhold Gruber; Josef Brandtner
Original assignee: Webasto Werk W Baier GmbH and Co
Current assignee: Webasto Werk W Baier GmbH and Co
Priority date: 1986-02-12
Filing date: 1986-02-12
Publication date: 1987-08-13
Also published as: DE3604314C2

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Heizgerät, insbesondere einem Zusatzheizgerät, das von flüssigen auf gasförmigen Brennstoff umrüstbar ist, einen Brenner in einer Brenn kammer, ein Brennluftgebläse, eine Zündeinrichtung und eine Flammüberwachungseinrichtung aufweist. Die in der Brennkammer gebildeten heißen Verbrennungsgase geben ihre Wärme über einen Wärmetauscher an ein Heizmedium ab.

Heizgeräte der eingangs genannten Art werden üblicherweise mit flüssigem Brennstoff, wie Dieselbrennstoff oder Benzin betrieben. Es hat sich aber gezeigt, daß es in vielen Anwen dungsfällen erwünscht ist, ein solches Heizgerät anstelle mit flüssigem Brennstoff mit gasförmigem Brennstoff, wie Propan oder Butan, betreiben zu können. Aufgrund der beim Gasbetrieb erforderlichen Vermischung des Brenngases mit der Brennluft war es bisher üblich, daß solche gasbetriebe ne Heizgeräte im allgemeinen einen grundlegend anderen Aufbau als mit flüssigem Brennstoff betriebene Heizgeräte haben. Auch gehen die Entwicklungen auf dem Gebiet der mit flüssigem Brennstoff betriebenen Heizgeräte in völlig an dere Zielrichtungen als die Entwicklungen auf dem Gebiet der mit gasförmigem Brennstoff betriebenen Heizgeräte.

Aus DE-AS 12 25 805 ist eine kombinierte Zünd- und Flamm überwachungseinrichtung für Brennersteuerungen bekannt, bei der eine Ionisationsflammüberwachung vorgenommen wird, da die Flamme durch die Ionisationswirkung leitend wird, so daß über Fühlerelektroden eine Spannung - eine sogenannte Überwachungsspannung - abgegriffen werden kann, die für die Steuerung des Brenners in entsprechender Weise verarbeitet und genutzt werden kann. Aufgrund dieser Überwachungsspan nung kann beispielsweise die selbsttätige Steuerung des Brenners in Bezug auf die Brennstoffzufuhr, Abschaltung der Zündspannung nach Bildung der Flamme bzw. Absperrung der Brennstoffzufuhr bei Löschen der Flamme und die In- bzw. Außerbetriebsetzung des Brenners in Abhängigkeit vom Wärme bedarf bewirkt werden.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, ein mit gasförmigem Brennstoff betreibbares Heizgerät zu schaffen, dessen Grund aufbau weitgehend unverändert von Ausführungsformen eines mit flüssigem Brennstoff betriebenen Heizgeräts übernommen werden kann. Das Heizgerät soll hierbei möglichst kleine Abmessungen haben, effektiv arbeiten, eine weitgehend vollstän dige und geräuscharme Verbrennung und eine intensive Ver mischung von Brennluft und Brenngas zu einem Brenngemisch bei einer möglichst platzsparenden unterzubringenden Gas mischeinrichtung gewährleisten. Auch soll zum Betreiben möglichst wenig Fremdenergie, wie elektrische Energie be nötigt werden.

Nach der Erfindung zeichnet sich ein Heizgerät der gattungs gemäßen Art dadurch aus, daß der Brenner als Gasbrenner-Um rüsteinsatz ausgebildet ist und anstelle eines mit flüssigem Brennstoff betriebenen Brenners in die Brennkammer einge setzt ist. Dieser Gasbrenner-Umrüsteinsatz bildet hierbei die Rückwand der Brennkammer und er enthält eine Gasmisch einrichtung, der Brennluft vom Brennluftgebläse zugeführt wird. Als Zündeinrichtung wird eine Hochspannungs-Zündkerze oder -Zündelektrode verwendet, die der Austrittsseite des Gasbrenner-Umrüstein satzes in der Brennkammer zugewandt angeordnet ist und als Flammüberwachungseinrichtung dient eine Ionisationselek trode, die im Abstand von der Hochspannungszündkerze in die Brennkammer ragt.

Beim erfindungsgemäßen Heizgerät ist somit der Gasbrenner- Umrüsteinsatz derart beschaffen und ausgelegt, daß er bei ei nem mit flüssigem Brennstoff betriebenen Heizgerät anstelle des Flüssigbrenners eingebaut werden kann, ohne daß man nennenswerte Änderungen im Grundaufbau des Heizgeräts vor nehmen muß. Zur Erzielung eines geringen Fremdenergiebe darfes wird zur Zündung eine Hochspannungszündung verwendet, die einen geringen Startstromverbrauch hat. Zur Flammüber wachung dient eine Ionisationselektrode, die wartungsfrei ist und eine schnelle und zuverlässige Flammüberwachung gestat tet. Der Gasbrenner-Umrüsteinsatz, der die Gasmischeinrich tung enthält, kann beispielsweise aus grob tolerierten Blech bauteilen zusammengesetzt sein, so daß er sich herstellungs technisch einfach darstellen läßt. Insbesondere ist dieser Gasbrenner-Umrüsteinsatz derart ausgebildet, daß er keine bearbeitungsintensiven Drehteile, wie konische Drehteile oder dgl. enthält, wobei natürlich die Gasmischeinrichtung dennoch eine intensive Vermischung von Brennluft und Gas als Brennstoff sicherstellt.

Da bei der Erfindung das Gas als Brennstoff und die Brenn luft nicht ausschließlich auf einer geraden Strecke, sondern auch während einer abgewinkelten Ausbildung der Gasmischein richtung vermischt werden, erfolgt bereits eine intensive Vermischung von Gas als Brennstoff und Primär-Brennluft, bevor die Sekundärluft am Austrittsbereich der Gasmischeinrichtung zusätzlich eintritt. Da hierbei relativ kleine Totvolumina vor handen sind, erhält man eine geräuscharme Verbrennung, da das vorhandene Schwingungssystem schlechter in seiner Eigen frequenz erregbar ist. In Weiterbildung der Erfindung ent hält die Gasmischeinrichtung am Austrittsbereich zur Brenn kammer einen Einsatz, der ein erstes Sieb, in einem axialen Abstand hiervon, wenigstens ein zweites Sieb und eine Loch scheibe umfaßt. Das erste Sieb ist hierbei derart bemessen und ausgelegt, daß eine gegebenenfalls im vorangehenden Be reich der Gasmischeinrichtung vorhandene inhomogene Mischung weitgehend vollständig abgebaut wird. Zur Vermeidung ei nes Flammenrückschlags ist die Lochscheibe vorgesehen. Ihr vorgeschaltet kann zweckmäßigerweise wenigstens ein zweites Sieb und gegebenenfalls auch noch ein weiteres Sieb sein, wobei die Lochscheibe und die Siebe mit ihren Durchtritts öffnungen derart beschaffen sind, daß die Strömungsgeschwin digkeit des Brenngases in jedem Betriebszustand größer als die Flammgeschwindigkeit ist, so daß ein Zurückschlagen der Flamme wirksam vermieden wird.

Zweckmäßigerweise ist das erste Sieb an einem Gehäuse bei spielsweise des Brennerkopfes der Gasmischeinrichtung mit tels Schweißpunkten befestigt und das zweite Sieb und die Lochscheibe sind in das Gehäuse axial in einem Abstand hier von eingebördelt. Wenn ein weiteres Sieb vorgesehen ist, wird dieses zweckmäßigerweise mittels Schweißpunkten am zweiten Sieb angebracht.

Um den Flammenrückschlag wirksam zu vermeiden, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Lochscheibe eine große Mit telöffnung hat, die von kleinen Öffnungen umgeben ist.

Zweckmäßigerweise sind die kleinen Öffnungen auf einem der konzentrischen Kreise zu den Öffnungen auf einem be nachbarten konzentrischen Kreis winkelversetzt, wobei die Winkelversetzung etwa 6° betragen kann.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung weist die Gasmischeinrichtung ein topfförmiges Gehäuse auf, das die Rückwand der Brennkammer bildet und einen Zuleitungsabschnitt, der in den Innenraum des topf förmigen Gehäuses mündet und das Gemisch aus Primär-Brenn luft und Gas in das topfförmige Gehäuse einleitet. In das topfförmige Gehäuse wird das Gemisch aus Gas und Brennluft tangential eingeführt und das topfförmige Gehäuse wird von einem rotationssymmetrischen Körper gebildet. Im topfförmi gen Gehäuse erfolgt die Mischung der beiden Gase zu einem homogenen Brenngas. Im Bereich des topfförmigen Gehäuses wird zur Unterstützung der Vermischung eine Drallströmung erzeugt, die dann mit dem am Austrittsbereich der Gasmisch einrichtung aufgenommenen Einsatz mit Hilfe des dort vorge sehenen ersten Siebs weitgehend abgebaut wird. Daher ist das erste Sieb derart bemessen und ausgelegt, daß die im topfförmigen Gehäuse erzeugte inhomogene Mischung weit gehend abgebaut wird.

Bei dieser Ausführungsform kann der Zuleitungsabschnitt zum topfförmigen Gehäuse etwa tangential zu demselben verlaufen und vorzugsweise mündet der Zuleitungsabschnitt exzen trisch zur Mittellängsebene des topfförmigen Gehäuses in dessen Innenraum ein. Hierdurch wird eine intensive Vermi schung bei möglichst kleinem Raum und kurzen Strecken er möglicht. Um eine intensive Vermischung von Primär-Brenn luft und Gas als Brennstoff zu ermöglichen, tritt die Pri mär-Brennluft vorzugsweise etwa senkrecht zur Gasströmungs richtung in den Zuleitungsabschnitt ein. Gemäß einer be sonders vorteilhaften und einfach herzustellenden Ausfüh rungsform bildet der Zuleitungsabschnitt ein separates Bau teil, das aus einem Blechmaterial hergestellt ist und der Zuleitungsabschnitt wird an dem ebenfalls aus Blechmaterial hergestellten topfförmigen Gehäuse angeschweißt oder angelötet.

Bei einer alternativen Ausführungsform des Heizgeräts nach der Erfindung weist die Gasmischeinrichtung einen Injektor auf, der achssymmetrisch zur Brennkammerlängsachse ange ordnet ist. Dieser Injektor hat eine Injektorstrecke, die gleich oder kleiner als der Gemischaustrittsquerschnitt des Injektors ist. Auf diese Weise wird nicht nur die Injektor strecke relativ klein, sondern der Injektor kann auch einen relativ kleinen Durchmesser haben. Daher läßt sich eine sol che Gasmischeinrichtung ohne bauliche Abänderung der Brenn kammerabmessungen anstelle eines mit flüssigem Brennstoff betriebenen Brenners einsetzen. Zur Befestigung des In jektors wird zweckmäßigerweise ein Deckel vorgesehen, der die Rückwand der Brennkammer bildet. An diesem Deckel ist der Injektor befestigt. Um die Gemischaufbereitung von Primär-Brennluft und Gas als Brennstoff nach dem Eintritt in den Injektor zu intensivieren, kann dem Injektor ein Ven turiabschnitt nachgeschaltet sein.

Bei dieser alternativen Ausführungsform wird zweckmäßiger weise ein Kreisabschnitt vom Gemischaustrittsquerschnitt abgeteilt und in diesem Bereich werden die Zündelektroden der Hochspannungszündung angeordnet.

Um beim Abstellen des Heizgeräts die Gaszufuhr zu unterbre chen, muß im Bereich der Gaszuleitung ein Magnetventil zwi schengeschaltet sein. Dieses Magnetventil kann zur leichten Zugänglichkeit in der Nähe der Oberseite des Heizgerätes angeordnet sein und dann wird eine Gasleitung entlang der Außenseite des Heizgerätegehäuseteiles bis zur Einmündung in die Gasmischeinrichtung geführt. Alternativ kann jedoch das Magnetventil auch in der Nähe der Unterseite des Heiz gerätes angeordnet werden und in diesem Fall kann dann eine Gasleitung durch den an sich bekannten Stutzen für die Durchführung der Brennstoffleitung bei mit flüssigem Brennstoff betriebenem Heizgerät durchgeführt werden und tritt dann in die Gasmischeinrichtung ein.

Bei allen Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Heiz gerätes können die bei mit flüssigem Brennstoff betriebenen Heizgeräten üblichen Bauteile weitgehend ohne Abänderung verwendet und genutzt werden, so daß man bei ein und der selben Grundbauform sowohl ein Betreiben mit Gas als Brenn stoff als auch ein Betreiben mit flüssigem Brennstoff er möglichen kann. Insbesondere hat sich gezeigt, daß man beim erfindungsgemäßen Heizgerät trotz einer relativ kurzen Mischstrecke eine intensive Vermischung von Brennluft und Gas als Brennstoff gewährleisten und erreichen kann. Da die Mischstrecke im Bereich der Gasmischeinrichtung relativ kurz ist, wird in dieser ein geringeres Gasvolumen einge schlossen, so daß man eine kleinere zu Schwingungen erreg bare Gassäule erhält. Eine solche schwingende Gassäule hat ein wesentlich kleineres Volumen als das Volumen der Brenn kammer und das gesamte Gasvolumen bis zum Abgasauslaß im Heizgerät, so daß man insgesamt gesehen bei einem solchen Heizgerät ein Schwingungssystem erhält, das schlechter in seiner Eigenfrequenz erregbar ist. Daher erhält man eine äußerst geräuscharme Verbrennung des Brenngases beim erfin dungsgemäßen Heizgerät.

Die Erfindung wird nachstehend an Beispielen unter Bezug nahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Darin zeigt:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht des Heizgeräts,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Gasbrenner- Umrüsteinsatzes in auseinandergezogener Dar stellung,

Fig. 3a-3d Draufsichten auf verschiedene Ausführungs varianten des Gasbrenner-Umrüsteinsatzes,

Fig. 4 eine Längsschnittansicht eines Heizgeräts, bei dem die Gasmischeinrichtung von einem Injektor gebildet wird,

Fig. 5 eine Schnittansicht des Injektors in Einzel teildarstellung,

Fig. 6 eine Frontansicht auf den Injektor nach Fig. 5,

Fig. 7 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung des Verlaufs der Gaszuleitung unter Zwischen schaltung eines Magnetventils als Draufsicht, und

Fig. 8 eine Seitenansicht auf einen Ausschnitt des Heizgeräts zur Verdeutlichung der Gaszuleitung unter Zwischenschaltung des Magnetventils.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2 und 3a bis 3d wird eine erste bevorzugte Ausführungsform eines insgesamt mit 1 bezeichneten Heizgeräts nach der Erfindung beschrieben, das mit gasförmigem Brennstoff betreibbar ist.

In Fig. 1 ist als Beispiel eines Heizgeräts 1 ein soge nanntes Luft-Heizgerät gezeigt, d.h. daß als Wärmeträger ein Gas, wie Luft verwendet wird. Selbstverständlich läßt sich die Erfindung auch bei Heizgeräten mit flüssigem Wärme träger, wie z.B. Wasserheizgeräten verwirklichen. Das Heiz gerät 1 weist einen Brenner 2 auf, der in eine Brennkammer 3 ragt, in der eine Verbrennung des vom Brenner 2 geliefer ten brennbaren Gemischs erfolgt. Die hierbei erhaltenen Ver brennungsgase treten an einem offenen Ende der Brennkammer 3 aus und werden in Gegenrichtung umgelenkt und strömen durch einen Wärmetauscher 5. Mittels des Wärmetauschers 5 geben die heißen Verbrennungsgase Wärme an ein Heizmedium, wie z.B. Luft ab, die über die Außenfläche des Wärmetau schers 5 streicht. Nach dem Durchgang durch den Wärmetau scher 5 treten die abgekühlten Verbrennungsgase über einen Brennluftauslaß 6 aus. Als Heizmedium wird mit Hilfe eines Gebläses 7 Luft am links liegenden Ende angesaugt und zu dem Raum um den Wärmetauscher 5 gefördert. Das im Bereich des Wärmetauschers 5 aufgewärmte Heizmedium verläßt das Heizgerät 1 über eine Austrittsöffnung 8, die in Fig. 1 am rechten Ende des Heizgeräts 1 vorgesehen ist. Mittels eines Brennluftgebläses 9, das beispielsweise von einem Seitenkanalgebläse gebildet wird, wird Brennluft über einen Brennlufteinlaß 10 angesaugt und zu dem Brenner 2 geleitet. Das Brennluftgebläse 9 und das Gebläse 7 für die Heizluft werden bei dem dargestellten Beispiel von einem gemeinsamen Motor 11 angetrieben. Dem Brenner 2 wird Brenn stoff über eine Brennstoffzufuhrleitung 12 zugeleitet, wobei sich der Brennstoff in der Brennkammer 3 mit der eingelei teten Brennluft vermischt, um in diesem Bereich ein brenn williges Gemisch zu erzeugen. Die vorstehend erläuterten Bauteile sind an sich bei Heizgeräten üblich, die mit flüs sigem Brennstoff, wie Benzin oder Diesel betrieben werden.

Das erfindungsgemäße Heizgerät 1 ist für einen Betrieb mit gasförmigem Brennstoff bestimmt und hierzu ist ein Gas brenner-Umrüsteinsatz 13 vorgesehen, der als Gasbrenner 2′ dient. Dieser Gasbrenner-Umrüsteinsatz 13 bildet die Rück wand 14 der Brennkammer 3 und enthält eine Gasmischeinrich tung 15. Die nähere Ausbildung dieser Gasmischeinrichtung 15 mit Ausführungsvarianten wird nachstehend unter Bezug nahme auf die Fig. 2, 3a bis 3d näher erläutert. Als Zünd einrichtung ist eine Hochspannungs-Zündkerze 17 der Aus trittsseite 16 des Gasbrenner-Umrüsteinsatzes 13 gegenüber liegend angeordnet. Als Flammüberwachungseinrichtung ist in Fig. 1 eine Ionisationselektrode 18 gezeigt, die im Abstand von der Hochspannungszündkerze 17 in die Brennkammer 3 ragt. Die Ionisationselektrode 18 überwacht die Flamm erzeugung in der Brennkammer 3 und ermöglicht die Schaltung von entsprechenden Betriebszuständen des Heizgeräts 1. In den Gasbrenner-Umrüsteinsatz 13 mündet eine Gaszufuhr leitung 19, die durch einen Stutzen 20 durchgeführt ist, der beim Heizgerät 1 generell für die Brennstoffzufuhr vor gesehen ist.

Somit ist zu ersehen, daß das erfindungsgemäße und mit gasförmigem Brennstoff betriebene Heizgerät 1 nach Fig. 1 in seinem Grundaufbau nahezu unverändert von Heizgeräten übernommen werden kann, das mit flüssigem Brennstoff betrie ben ist. Zur Umrüstung auf den gasförmigen Brennstoff wird der Gasbrenner-Umrüsteinsatz 13 anstelle des mit flüssigem Brennstoff betriebenen Brenners eingesetzt und es werden die Hochspannungs-Zündkerze 17 und die Ionisationselektrode 18 angeordnet, wobei die Hochspannungs-Zündkerze 17 bei einer solchen Stelle angeordnet werden kann, an der auch eine Zündkerze bei mit flüssigem Brennstoff betriebenen Heiz geräten vorgesehen ist.

In Fig. 2 ist in einer perspektivischen Ansicht der Gas brenner-Umrüsteinsatz 13 mit der Gasmischeinrichtung 15 gezeigt. Der Gasbrenner-Umrüsteinsatz 13 weist ein Gehäuse 21 auf, das topfförmig ausgebildet ist und einen Zuleitungs abschnitt 22 auf, der beim dargestellten Ausführungsbei spiel L-förmig ausgebildet ist. Die Rückwand des topfför migen Gehäuses 21 bildet die Rückwand 14 des Gasbrenners 2′ und schließt die Brennkammer 3 ab, wie dies aus Fig. 1 zu ersehen ist. Hierzu sind Öffnungen 23 am Gehäuse 21 vor gesehen, durch die zur Befestigung beispielsweise Schrauben 24 (Fig. 1) durchgeführt werden können, mittels denen der Gasbrenner-Umrüsteinsatz 13 so befestigt werden kann, daß ein Austrittsbereich 25 der Gasmischeinrichtung 15 in die Brennkammer 3 ragt. Die Gasmischeinrichtung 15 umfaßt einen Einsatz 26, der am Austrittsbereich 25 des Gehäuses 21 auf genommen ist. Hierzu weist das Gehäuse 21 gemäß Fig. 2 einen vorstehenden Randbereich 27 auf, in den der Einsatz 26 ein gelegt und dann zweckmäßigerweise durch Umbördeln am Gehäuse 21 festgelegt wird. Der Einsatz 26 umfaßt in Richtung zur Brennkammer 3 (siehe Fig. 1) gesehen wenigstens ein erstes Sieb 28 und axial im Abstand hiervon ein zweites Sieb 29 und eine Lochscheibe 30. Zweckmäßigerweise wird das erste Sieb 28 am Gehäuse 21 angepunktet, d.h. mittels Schweiß punkten angeschweißt und das zweite Sieb 29 und die Loch scheibe 30 sind am vorstehenden Randbereich 27 des Gehäuses 21 eingebördelt, um zu erreichen, daß das zweite Sieb 29 und die Lochscheibe 30 axial einen Abstand vom ersten Sieb 28 haben. Gegebenenfalls kann auf das zweite Sieb 29 ein weiteres Sieb 31 aufgebracht werden, das mit dem zweiten Sieb 29 beispielsweise durch Punktschweißen fest verbunden ist. Wie ebenfalls aus Fig. 2 sowie Fig. 3a in einer Draufsicht zu sehen ist, hat die Lochscheibe 30 eine große Öffnung 32 im Mittelbereich und diese ist von kleinen Öffnungen 33 umgeben. Die Lochreihen mit den kleinen Öffnungen 33 sind konzentrisch um die große Öffnung 32 angeordnet und die Öffnungen der Lochreihen können zueinander winkelversetzt sein. Das erste Sieb 28 des Einsatzes 26 hat die Aufgabe, eine ge gebenenfalls im Zuleitungsabschnitt 22 des Gehäuses 21 der Gasmischeinrichtung 15 erzeugte inhomogene Mischung zu ho mogenisieren und zu vergleichmäßigen. Ähnliche Aufgaben kommen auch dem zweiten Sieb 29 und gegebenenfalls dem weiteren Sieb 31 zu. Die Lochscheibe 30 hat die Aufgabe, einen Flammenrückschlag zu verhindern. Hierzu weist die Lochscheibe 30 die große Öffnung 32 und die Mehrzahl von kleinen Öffnungen 33 auf. Der Einsatz 26 der Gasmischein richtung 15 ist insgesamt derart beschaffen und ausgelegt, daß die Strömungsgeschwindigkeit des als Brennstoff die nenden Gases in jedem Betriebszustand größer als die Flamm geschwindigkeit ist. Um dies zu erreichen, werden die Maschenweiten der Siebe 28, 29, 31 und die Anordnung und die Größe der Öffnung 32 und der Öffnung 33 der Lochscheibe 30 in entsprechender Weise aufeinander abgestimmt.

In den Innenraum des Gehäuses 21 mündet der Zuleitungs abschnitt 22, über den ein Gemisch aus Primär-Brennluft und Gas zugeführt wird. Dieser Zuleitungsabschnitt 22 ver läuft allgemein etwa tangential zu dem topfförmig ausgebilde ten Gehäuse 21. Ferner ist der Zuleitungsabschnitt 22 der art am Gehäuse 21 angebracht, daß er exzentrisch zur Mittellängsebene (strichpunktierte Linie) des Gehäuses 21 einmündet. Der Innenraum des Gehäuses 21 dient zur Vermi schung von Gas und Brennluft und zur Intensivierung dieser Vermischung wird durch die tangentiale Einströmung des Gemisches über den Zuleitungsabschnitt 22 eine Drallströ mung erzeugt. Somit kann man trotz relativ kleinen Abmes sungen des Innenraums des Gehäuses 21 zuverlässig eine in tensive Vermischung von Gas und Primär-Brennluft erreichen, wobei dieses Gemisch dann über den Austrittsbereich 25 in die Brennkammer 3 (Fig. 1) gelangt. Im Austrittsbereich wird dann mit Hilfe der Siebe 28, 29, 31 und der Lochscheibe 30 die im Innenraum des Gehäuses 21 erzeugte Drallströmung weitgehend wieder abgebaut.

In den Fig. 3b bis 3d sind Ausführungsvarianten des Gas brenner-Umrüsteinsatzes 13 mit der Gasmischeinrichtung 15 gezeigt. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind bei diesen Aus führungsvarianten gleiche oder ähnliche Teile wie bei den entsprechenden Bauteilen nach den Fig. 2 und 3a mit den selben Bezugszeichen versehen. In Fig. 3b ist eine eintei lige aus Blech beispielsweise hergestellte Ausbildung des Gehäuses 21 mit dem Zuleitungsabschnitt 22 gezeigt. In Ver bindung mit Fig. 1 ist zu erkennen, daß hierbei im Bereich 34 des Zuleitungsabschnittes 22 die Primärluft angesaugt wird und das Gas über die Brennstoffzufuhrleitung 12 etwa in Strömungsrichtung der Primär-Brennluft eingeleitet wird. Auf dem Weg bis zum Innenraum des Gehäuses 21 erfolgt dann bereits schon eine Vorvermischung von Primärluft und Gas.

In Fig. 3c ist eine zweiteilige Auslegungsform gezeigt, wobei der Zuleitungsabschnitt 22 am Gehäuse 21 beispiels weise angeschweißt ist. Selbstverständlich kann er auch an gelötet sein.

In Fig. 3d ist im Vergleich zu den vorangehenden Ausfüh rungsvarianten, insbesondere im Vergleich zu Fig. 3b, eine solche Auslegung vorgesehen, bei der im Bereich 34 des Zuleitungsabschnittes 22, an dessen freiem Ende Primär- Brennluft eintritt, eine gesonderte Gaszuleitung 35 mündet, die eine Gasaustrittsöffnung 36 hat, über die das Gas in die Primär-Brennluft unter einem Winkel in Strömungsrich tung der Primär-Brennluft eingeleitet wird.

In Fig. 4 ist in einer Schnittansicht eine alternative Ausbildungsform eines Heizgeräts gezeigt, das zur Unter scheidung des Heizgeräts in Fig. 1 insgesamt mit 1′ be zeichnet ist. Gleiche oder ähnliche Teile bei dem Heizgerät 1 sind bei dem Heizgerät in Fig. 4 mit denselben Bezugszei chen versehen. Der Hauptunterschied zu der Ausbildung nach Fig. 1 liegt in der Ausbildung des Gasbrenner-Umrüstein satzes, der in Fig. 4 mit 13′ bezeichnet ist. Dieser Gas brenner-Umrüsteinsatz 13′ ist in einem Deckel 37 angebracht, der die Rückwand 14 der Brennkammer 3 bildet. Als Gasmisch einrichtung 15′ weist der Gasbrenner-Umrüsteinsatz 13′ einen Injektor 38 auf, in den eine Gaszufuhrleitung 39 mündet. In den Körper 40 des Injektors 38 sind die Hoch spannungs-Zündelektroden 17′ integriert. Ferner ist der Gas zufuhrleitung 39 beispielsweise an der Unterseite des Gehäuses des Heizgeräts 1′ ein Magnetventil zugeordnet, das schnell eine Unterbrechung der Gaszufuhr zur Gasmischein richtung 15′ ermöglicht.

Anhand den Fig. 5 und 6 wird eine bevorzugte Ausbildungs form des Injektors 38 mit den Zündelektroden 17′ näher er läutert. Der Körper 40 des Injektors 38 enthält einen Zu leitungskanal 42, in den beispielsweise die Gaszufuhrlei tung 39 eingesetzt wird. Hieran schließt sich ein durchmes ser-kleinerer Kanalabschnitt 43 an, der etwa L-förmig aus gebildet ist und in den Injektorabschnitt 44 mündet, der einen wesentlich größeren Durchmesser als der Kanalab schnitt 43 hat. An diesen Injektorabschnitt schließt sich ein Venturiabschnitt 45 an, der dann in einen Diffusorab schnitt 46 übergeht, dessen Gasaustrittsquerschnitt mit 47 bezeichnet ist. Wie sich aus Fig. 5 ersehen läßt, ist die Länge des Injektorabschnitts 44, d.h. die sogenannte In jektorstrecke höchstens gleichgroß wie der Gasaustritts querschnitt 47 des Injektors 38 insgesamt und vorzugsweise ist diese Injektorstrecke kleiner als der Gasaustrittsquer schnitt 47. Hierdurch erhält man eine in axialer Richtung äußerst kurz bemessene Gasmischstrecke bei dem Injektor 38. Hierdurch kann den gedrängten Platzverhältnissen Rechnung getragen werden, die bei der vorliegenden Ausbildung des Heizgeräts 1′ dadurch vorgegeben sind, daß ohne nennenswerte Umänderungen das Heizgerät 1′ mit gasförmigem Brennstoff anstelle von flüssigem Brennstoff betrieben werden soll.

Wie sich aus Fig. 6 in Verbindung mit Fig. 5 ergibt, ist ein Kreisabschnitt des Gemischaustrittsquerschnitts 47 ab geteilt und dort weist der Körper 40 des Injektors 38 Auf nahmeeinrichtungen, wie Bohrungen 48 für die Zündelektroden 17′ der Hochspannungszündung auf. Im Bereich des Gemisch austrittsquerschnitts 47 kann ein Einsatz 26 vorgesehen sein, der ähnlich ausgebildet ist, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 2 näher erläutert worden ist. Vorzugsweise weist die Gaszufuhrleitung 39 in Fig. 4 vor dem Eintritt in den Zu leitungskanal 42 des Körpers 40 des Injektors 38 eine Quer schnittsverengung auf, die in Fig. 4 mit 49 bezeichnet ist.

Anhand den Fig. 7 und 8 wird ein bevorzugter Verlauf einer Gaszufuhrleitung 19 oder 39 bei den Heizgeräten 1 oder 1′ erläutert und zum Abstellen des Heizgeräts 1, 1′ wird hier bei die Gaszufuhr mit Hilfe des Magnetventils 41 unterbro chen. Bei der Ausbildungsform nach den Fig. 7 und 8 ist das Magnetventil 41 an der Oberseite des Heizgeräts 1, 1′, d.h. an jener Seite vorgesehen, die der Seite gegenüberliegt, an der der Verbrennungsluftauslaß 6, der Brennlufteinlaß 10 und beispielsweise der Stutzen 20 für die Brennstoffzufüh rung vorgesehen ist. Somit ist das Magnetventil 41 an einer leicht zugänglichen Stelle des Heizgeräts 1, 1′ angeordnet und die Gaszufuhrleitung 19, 39 ist zwischen den Rippen 50 des in den Fig. 7 und 8 gezeigten Gehäuseteils 51 bis zur Unterseite des Heizgeräts durchgeführt. Diese Gaszufuhr leitung 19, 39 mündet dann in den Gasbrenner-Umrüsteinsatz 13, 13′, wobei in Fig. 7 beispielsweise der Gasbrenner-Um rüsteinsatz 13 dargestellt ist, der anhand den Fig. 1 bis 3 näher beschrieben worden ist.

Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung auch abge wandelte Ausbildungsformen des Gasbrenner-Umrüsteinsatzes 13, 13′ möglich, die in der Zeichnung nicht näher darge stellt sind. So kann beispielsweise dieser Gasbrenner-Umrüst einsatz auch mehr als zweiteilig ausgebildet sein und ge gebenenfalls kann auch die Gaszufuhrleitung einen anderen Verlauf haben als dies in der Zeichnung dargestellt ist. Auch kann die Größe des Gehäuses 21 nach den Fig. 1 bis 3 an die jeweiligen Gegebenheiten angepaßt werden, wenn bei spielsweise der Durchmesser der Brennkammer 3 sich im Ver gleich zu den dargestellten Ausführungsbeispielen ändert.

Wie die vorangehende Beschreibung der vorangehenden Aus führungsbeispiele gezeigt hat, ermöglicht der erfindungs gemäße Gasbrenner-Umrüsteinsatz 13, 13′, daß mit äußerst geringem Aufwand ein an sich für flüssigen Brennstoffbe trieb bestimmtes Heizgerät auch mit gasförmigem Brennstoff betrieben werden kann, so daß sich hinsichtlich der Her stellung insbesondere dahingehend Vorteile ergeben, daß man die wesentlichen Bauteile des Heizgeräts unabhängig von der Form des Brennstoff, mit dem das Heizgerät betrie ben werden soll, optimal ausgestalten kann und dann nur ent sprechend der gewünschten Betriebsart ein jeweils hierfür bestimmter Brennereinsatz vorgesehen wird.

Bezugszeichenliste 1 Heizgerät insgesamt in Fig. 1
2 Heizgerät insgesamt in Fig. 4
2 Brenner
2′ Gasbrenner
3 Brennkammer
4 offenes Ende
5 Wärmetauscher
6 Verbrennungsgasauslaß
7 Gebläse für Heizluft
8 Austrittsöffnung für Heizluft
9 Brennluftgebläse
10 Brennlufteinlaß
11 Motor
12 Brennstoffzufuhrleitung
13 Gasbrenner-Umrüsteinsatz nach den Fig. 1-3
13′ Gasbrenner-Umrüsteinsatz nach Fig. 4
14 Rückwand
15 Gasmischeinrichtung in Fig. 1
15′ Gasmischeinrichtung in Fig. 4
16 Austrittsseite von Gasbrenner-Umrüsteinsatz 13
17 Hochspannungszündkerze
17′ Hochspannungszündelektroden in Fig. 4
18 Ionisationselektrode
19 Gaszufuhrleitung
20 Stutzen für Brennstoffzufuhrleitung
21 Gehäuse von Gasbrenner-Umrüsteinsatz 13
22 Zuleitungsabschnitt
23 Öffnungen
24 Schrauben
25 Austrittsbereich von Gasmischeinrichtung 15
26 Einsatz
27 Vorstehender Randbereich des Gehäuses 21
28 Erstes Sieb
29 Zweites Sieb
30 Lochscheibe
31 Weiteres Sieb
32 Große Öffnung in Lochscheibe 30
33 Kleine Öffnungen in Lochscheibe 30
34 Bereich von Zuleitungsabschnitt für den Primär-Brennlufteintritt
35 Gaszuleitung
36 Austrittsöffnung
37 Deckel
38 Injektor
39 Gaszufuhrleitung in Fig. 4
40 Körper des Injektors 38
41 Magnetventil
42 Zuleitungskanal
43 Durchmesserkleiner Kanalabschnitt
44 Injektorabschnitt
45 Venturiabschnitt
46 Diffusorabschnitt
47 Gemischaustrittsquerschnitt
48 Bohrungen
49 Querschnittsverengung in Gaszufuhrleitung 39 (Fig. 4)
50 Rippen
51 Gehäuseteil zur Aufnahme des Brenners 2, 2′

Claims

1. Heizgerät, insbesondere Zusatzheizgerät, das von flüssigen auf gasförmigen Brennstoff umrüstbar ist, mit einem Brenner in einer Brennkammer, einem Brennluftge bläse, einer Zündeinrichtung und einer Flammüberwachungs einrichtung, wobei die heißen Verbrennungsgase ihre Wärme über einen Wärmetauscher an ein Heizmedium abgeben, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (2′) als Gasbrenner-Umrüsteinsatz (13, 13′) ausgebildet ist, der anstelle eines mit flüssigem Brennstoff betriebenen Brenners in die Brennkammer (3) eingesetzt ist, die Rück wand (14) der Brennkammer (3) bildet, und eine Gasmisch einrichtung (15, 15′) enthält, der Brennluft vom Brenn luftgebläse (9) zugeführt wird, daß als Zündeinrichtung eine Hochspannungs-Zündkerze bzw. Zündelektrode (17, 17′) der Austrittssei te (16) des Gasbrenner-Umrüsteinsatzes (13, 13′) in der Brenn kammer (3) zugewandt angeordnet ist, und daß als Flamm überwachungseinrichtung eine Ionisationselektrode (18) im Abstand von der Hochspannungszündkerze (17, 17′) in die Brennkammer (3) ragt.

2. Heizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Gasmischeinrichtung (15, 15′) am Austrittsbereich (25, 47) zur Brennkammer (3) einen in einem Gehäuse (21, 40) aufgenommenen Einsatz (26) enthält, der in Richtung zur Brennkammer (3) gesehen ein erstes Sieb (28) und in einem axialen Abstand wenigstens ein zweites Sieb (29) und eine Lochscheibe (30) umfaßt.

3. Heizgerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das erste Sieb (28) am Gehäuse (21, 40) aufgepunktet ist.

4. Heizgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, daß das zweite Sieb (29) und die Lochscheibe (30) in das Gehäuse (21, 40) eingebördelt sind.

5. Heizgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf das zweite Sieb (29) ein weiteres Sieb (31) aufgepunktet ist.

6. Heizgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochscheibe (30) im Mittelbereich eine große Öffnung (32) aufweist, die von kleinen Öffnungen (33) umgeben ist.

7. Heizgerät nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die kleinen Öffnungen (33) auf einem konzentrischen Kreis relativ zu den kleinen Öffnungen (33) eines benachbarten konzentrischen Kreises winkelversetzt sind.

8. Heizgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszulei tung (19; 35) unter Zwischenschaltung eines Magnetventils (41) erfolgt.

9. Heizgerät nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß das Magnetventil (41) in der Nähe der Oberseite des Heizgeräts (1, 1′) angeordnet ist und eine Gasleitung (19, 35) entlang der Außenseite der Heiz gerätegehäuseteile (51) bis zur Einmündung in die Gas mischeinrichtung (15, 15′) geführt ist.

10. Heizgerät nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß das Magnetventil (41) in der Nähe der Unterseite des Heizgeräts (1, 1′) angeordnet ist und eine Gasleitung (19) durch den an sich bekannten Stutzen (20) für die Brennstoffzufuhr bis zur Einmündung in die Gasmischeinrichtung (15) geht.

11. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasmisch einrichtung (15) zur Bildung der Rückwand (14) der Brenn kammer (3) ein topfförmiges Gehäuse (21) hat, in dessen In nenraum ein Zuleitungsabschnitt (22) für das Gemisch aus Primär-Brennluft und Gas mündet.

12. Heizgerät nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß der Zuleitungsabschnitt (22) etwa tan gential bezüglich des topfförmigen Gehäuses (21) verläuft.

13. Heizgerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuleitungsabschnitt (22) exzentrisch zur Mittellängsebene des topfförmigen Gehäuses (21) in dessen Innenraum einmündet.

14. Heizgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Primär- Brennluft etwa senkrecht zur Gasströmungsrichtung in den Zuleitungsabschnitt (22) eintritt.

15. Heizgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuleitungs abschnitt (22) am topfförmigen Gehäuse (21) angeschweißt oder angelötet ist.

16. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasmisch einrichtung (15′) einen Injektor (38) aufweist, der eine Injektorstrecke hat, die gleich oder kleiner als der Ge mischaustrittsquerschnitt (47) des Injektors (38) ist.

17. Heizgerät nach Anspruch 16, dadurch gekenn zeichnet, daß der Injektor (38) an einem die Rück wand (14) der Brennkammer (3) bildenden Deckel (37) be festigt ist.

18. Heizgerät nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß dem Injektorabschnitt (44) ein Venturiabschnitt (45) nachgeschaltet ist.

19. Heizgerät nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der Zündelektroden (17′) der Hochspannungszündung ein Kreisabschnitt vom Gemischaustrittsquerschnitt (47) abge teilt ist.