DE3924747C2 - Gasbrenner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasbrenner nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Gasbrenner ist aus der DE-OS 20 00 813 bekannt. Bei diesem als Zündbrenner für einen Hauptbrenner ausgebildeten Gasbrenner wird Brenngas über eine Gasspeisedüse in eine Mischkammer geleitet. Hierbei strömt das Brenngas mit hoher Geschwindigkeit durch einen Injektor, wobei nach dem Strahlpumpenprinzip primäre Verbrennungsluft aus der Umgebung angesaugt wird. Die Primärluft wird in der Mischkammer mit dem Brenngas vermischt und über Flammlöcher ausgeblasen. Die Verbrennung des Brenngas- Luft-Gemisches erfolgt direkt an den Flammlöchern. Nahe den Flammlöchern ist ein Thermoelement angebracht, das mit einem Sicherheits- Speisehahn für das Brenngas in Verbindung steht.

Bei einem ordnungsgemäßen Betriebszustand des Gasbrenners wird das Thermoelement von der Flamme erhitzt und der Speisehahn in einer geöffneten Stellung gehalten. Wenn die Flamme des Gasbrenners aus irgendeinem Grund erlischt, so erkaltet das Thermoelement. Um ein weiteres Ausströmen von Brenngas zu verhindern, wird beim Erkalten des Thermoelements der Speisehahn geschlossen.

Trotz dieser Sicherheitseinrichtung können bei dem bekannten Gasbrenner Betriebszustände auftreten, die zu einer unvollständigen Verbrennung führen. Derartige Gasbrenner werden häufig in geschlossenen Räumen, beispielsweise als Warmwasserbereiter in Badezimmern, verwendet. Bei andauerndem Betrieb in geschlossenen Räumen nimmt der Sauerstoffgehalt der Raumluft ab. Da sich jedoch die Bedingungen im Bereich der Gasspeisedüse und des Injektors nicht ändern, führt diese Sauerstoffabnahme in der Raumluft zu einem Brenngas-Sauerstoff-Mischungsverhältnis, das von den Idealbedingungen abweicht. Es kommt zu einer sauerstoffarmen und somit unvollständigen Verbrennung.

Eine derartige unvollständige Verbrennung muß nicht notwendigerweise sofort zu einem Erlöschen der Flamme führen. Es können somit über einen längeren Zeitraum Betriebsbedingungen vorherrschen, in denen das Brenngas nur unvollständig verbrennt und somit neben dem ungiftigen Kohlendioxid in erheblichem Maße stark toxisches Kohlenmonoxid produziert wird.

Aus der DE 30 43 215 A1 ist ein atmosphärischer Allgasbrenner bekannt, der im Strömungsweg eines Brenngas-Luft-Gemisches zu Flammlöchern eine der Flammenstabilisierung dienende Verengung des Strömungsquerschnitts aufweist.

Aus der DE-OS 16 01 279 ist ein zweireihiger Gasbrenner mit einem V-förmigen Gemisch-Führungsabschnitt im Zustrombereich zu den Flammlöchern bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Gasbrenner dahingehend zu verbessern, daß eine unvollständige Verbrennung weitgehend vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch einen Gasbrenner mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße Gasbrenner ist so ausgebildet, daß in seiner Mischkammer eine sanft gekrümmte, durch Preßformen herstellbare Venturidüse in der Weise vorgesehen ist, daß diese eine enge Durchgangsöffnung festlegt und das Luft-Gas-Gemisch mit hohem Druck durch die Flammlöcher ausgeblasen wird, so daß beim Auftreten einer unvollständigen Verbrennung aufgrund eines Sauerstoffmangels und damit verminderter Zündgeschwindigkeit des Gemisches die Flamme durch Abheben von den Flammlöchern gelöscht wird.

Er gewährleistet somit eine zuverlässige Verbrennung des Brenngases mit verbesserter Wärmeausnutzung sowie die Verhinderung von auf einer unvollständigen Verbrennung des Brenngases beruhenden gefährlichen Situationen bzw. Unfällen.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gehaltene Vorderansicht eines Gasbrenners und

Fig. 2A bzw. 2B Schnitte längs der Linie A-A in Fig. 1 mit Flammen bei normaler Verbrennung bzw. bei unvollständiger Verbrennung.

Fig. 1 veranschaulicht einen Gasbrenner 6, bei dem das über eine Gasspeisedüse 1 zugespeiste Brenngas und die über eine Luftleitung 2 zugespeiste Raumluft in einer Mischkammer 3 miteinander vermischt werden und das gebildete Gemisch über mehrere Flammlöcher 4 ausgeblasen wird, um durch Zündung des Gemisches die Flammen 5 zu erzeugen.

Der Gasbrenner 6 ist zudem mit einem Thermoelement 7 zum Öffnen und Schließen eines nicht dargestellten Speisehahns für das Brenngas in Abhängigkeit von der Erzeugung einer elektromotorischen Kraft, die durch die Flamme 5 an den Flammlöchern 4 induziert wird, versehen.

Innerhalb der Mischkammer 3 des Gasbrenners ist eine sanft gekrümmte, durch Preßformen hergestellte Venturidüse 8 vorgesehen, wobei längs der von dieser zu den beiden Reihen von Flammlöchern 4 abgehenden Strecken ein profilierter, V-förmiger Führungsabschnitt 9 vorgesehen ist, so daß das von der Mischkammer 3 zu den Flammlöchern 4 geführte Gemisch mit relativ hohem Druck aus den Flammlöchern 4 austritt.

Falls dabei aufgrund eines Sauerstoffmangels in der eingespeisten Luft eine unvollständige Verbrennung auftritt, tritt infolge des hohen Austrittsdrucks des Gemisches ein zwangsläufiges Abheben der Flamme 5 auf.

In diesem Fall wird die Flamme 5 vom Thermoelement 7 getrennt, mit dem Ergebnis, daß keine wesentliche thermische Wechselwirkung zwischen der Flamme 5 und dem Thermoelement 7 mehr besteht. Dies führt zu einer Abnahme der vom Thermoelement 7 erzeugten elektromotorischen Kraft, so daß demzufolge die Brenngaszufuhr über die Gasspeisedüse 1 beendet und damit die Flamme 5 gelöscht wird.

Solange das Mischungsverhältnis zwischen Brenngas und Luft auf dem Sollwert bleibt, hebt die an den Flammlöchern 4 erzeugte Flamme 5 nicht von diesen ab (vgl. Fig. 2A). Infolgedessen findet ständig eine thermische Wechselwirkung zwischen der Flamme 5 und dem Thermoelement 7 statt, so daß das Brenngas kontinuierlich über die Gasspeisedüse 1 zugespeist und damit die normale Verbrennung aufrechterhalten wird.

Falls dagegen der Sauerstoffgehalt in der Luft unter die zulässige Größe abfällt und sich damit das Sauerstoff-Brenngas-Mischungsverhältnis in der Mischkammer 3 in Richtung brennstoffreich verschiebt, hebt die Flamme 5 unter dem hohen Austrittsdruck des Gemisches von den Flammlöchern 4 ab (vergl. Fig. 2B) und die Flamme 5 wird gelöscht.

Claims (2)

1. Gasbrenner,
mit einer Mischkammer (3) zum Vermischen von Luft aus der Umgebung und Brenngas,
mit Flammlöchern (4) zum Ausblasen des Luft-Gas- Gemisches sowie
mit einem im Bereich der Flammlöcher (4) angeordneten Thermoelement (7) zum Öffnen und Schließen eines Sicherheits-Speisehahns für das Brenngas in Abhängigkeit von der thermischen Wechselwirkung zwischen der Flamme (5) und dem Thermoelement (7),
gekennzeichnet durch
eine einen engen Durchgang festlegende Venturidüse (8), die innerhalb der Mischkammer (3) so eingebaut ist, daß das in der Mischkammer (3) stromauf gebildete Luft- Gas-Gemisch mit hohem Druck über die Flammlöcher (4) ausblasbar ist.

2. Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung der Flammlöcher (4) in zwei parallelen Reihen längs der von der Venturidüse (8) zu den Flammlöchern (4) führenden Gemischstrecke ein V-förmiger Führungsabschnitt (9) vorgesehen ist.