DE4116898A1

DE4116898A1 - Strahlungsbrenner

Info

Publication number: DE4116898A1
Application number: DE4116898A
Authority: DE
Inventors: Bernd H Schwank
Original assignee: Schwank GmbH
Current assignee: Schwank GmbH
Priority date: 1990-05-25
Filing date: 1991-05-23
Publication date: 1991-11-28
Also published as: DE9117075U1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Strahlungsbrenner, insbesondere für gasförmigen Brennstoff, mit einem im Querschnitt etwa trapezförmigen einseitig offenen doppel wandigen Gehäuse mit Reflektorinnenwänden, in dem sich eine Gemischkammer zur Aufbereitung des Brennstoff-Luft-Gemi sches befindet, wobei an die Gemischkammer eine zahlreiche Verbrennungskanäle aufweisende Brenner-Keramik-Platte ange schlossen ist, wobei ferner auf der Abstrahlungsseite der Brenner-Keramik-Platte ein Strahlungsgitter vorgesetzt ist, und wobei eine Vorrichtung zum Zuführen von Brennstoff und Luft zu der Gemischkammer vorgesehen ist, welche eine an eine Brennstoffleitung angeschlossene Injektordüse sowie ein Mischrohr aufweist.

Ein solcher Strahlungsbrenner ist aus der DE-PS 30 12 588 bekannt. Dieser Strahlungsbrenner ist hauptsächlich für den Einsatz in solchen Bereichen bestimmt, in denen der Strah lungsbrenner mehr oder weniger starkem Wind oder Sturm aus gesetzt ist, z. B. in zugigen großen Werkshallen zur Strah lungsbeheizung von Arbeitsplätzen oder zur Beheizung von Zuschauerplätzen auf Sportstadien u. dgl. Hier hat sich der Strahlungsbrenner überaus gut bewährt. Durch die zahl reichen Schutzmaßnahmen, insbesondere für den Windschutz, sowohl auf der Zuführungsseite der Verbrennungsluft als auch auf der Abstrahlungsseite der Brennerplatte und bei der Ableitung der Verbrennungsgase, ist ein verhältnismäßig großer Bauaufwand erforderlich. Außerdem wird ein verhält nismäßig großer Betriebsdruck des Brennstoff-Luft-Gemisches erforderlich. Der Grund hierfür ist nach den Erkenntnissen der Erfindung vor allem darin zu sehen, daß bei Anordnung des Strahlungsbrenners mit Strahlungsrichtung vertikal nach unten hin die gesamte Vorrichtung zum Zuführen von Brenn stoff und Luft zu der Gemischkammer einschließlich einer Injektordüse und eines Mischrohres oberhalb der Brenner platte vorgesehen ist. Dadurch ergibt sich einschließlich der Gemischkammer ein verhältnismäßig großer Raum innerhalb des Brennergehäuses oberhalb der Brennerplatte, wodurch einmal Schwierigkeiten bei der gleichmäßigen Verteilung des Brennstoff-Luft-Gemisches auf der Einlaßseite der Brenner platte entstehen und zum anderen, soweit dies überhaupt angestrebt wird, läßt sich das Brennstoff-Luft-Gemisch nicht genügend intensiv und gleichmäßig vorwärmen.

Das Bauprinzip, die Vorrichtung zum Zuführen von Brennstoff und Luft oberhalb der Brennerplatte anzuordnen, findet sich immer wieder in dem gesamten einschlägigen Stand der Technik. Als Beispiele seien die folgenden Druckschriften genannt: US-PS 34 34 466, DE-AS 11 64 059, CH-PS 3 59 861, FR-OS 26 24 253 und DE-OS 28 29 075.

Da vielerorts, vor allem auch in anderen Ländern, nur niedrige Gasdrücke in den Gasleitungen zur Verfügung stehen, liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Strahlungsbrenner zu schaffen, der bei geringem Herstel lungs- bzw. Bauaufwand und mit möglichst kleiner Gemisch kammer einen zuverlässigen und wirkungsvollen Betrieb auch dann gestattet, wenn nur niedrige Gasdrücke vorhanden sind.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Injektordüse und das Mischrohr nahe einem Längsrand der offenen Gehäuseseite zu angeordnet sind, und daß zwi schen dem Mischrohr und der Gemischkammer eine Zwischen kammer vorgesehen ist, derart, daß die heißen Abgase die Wandung der Zwischenkammer bestreichen und das in der Zwischenkammer befindliche frische Brennstoff-Luft-Gemisch vorgewärmt wird, und daß das Mischrohr und die Zwischen kammer von dem einen Ende aus, an dem sich die Injektordüse befindet, unter einem spitzen Winkel ansteigend in dem Gehäuse angeordnet sind.

Eine alternative Lösung besteht darin, daß auf der Abstrah lungsseite der Brenner-Kermaik-Platte mit möglichst gerin gem Abstand mindestens eine Glaskeramikplatte derart vorge setzt ist, daß die Abgase mindestens in einem Randbereich abströmen können, daß die Injektordüse und das Mischrohr nahe einem Längsrand der offenen Gehäuseseite zu angeordnet sind, und daß zwischen dem Mischrohr und der Gemischkammer eine Zwischenkammer vorgesehen ist, derart, daß die heißen Abgase die Wandung der Zwischenkammer bestreichen und das in der Zwischenkammer befindliche frische Brennstoff-Luft- Gemisch vorgewärmt wird, und daß das Mischrohr und die Zwischenkammer von dem einen Ende aus, an dem sich die Injektordüse befindet, unter einem spitzen Winkel anstei gend in dem Gehäuse angeordnet sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des erfindungs gemäßen Strahlungsbrenners im Schema dargestellt, und zwar zeigen

Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt durch einen Strahlungsbrenner gemäß Schnittlinie I-I in Fig. 4,

Fig. 2 eine Einzelheit aus Fig. 1 gemäß dem strichpunktierten Kreis II in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Kreisausschnitt aus dem Strahlungsgitter,

Fig. 4 einen vereinfacht gezeichneten vertikalen Längs schnitt zu Fig. 1 in verkleinertem Maßstab,

Fig. 5 einen vertikalen Querschnitt durch eine andere Ausführung eines Strahlungsbrenners gemäß Schnittlinie V-V in Fig. 8,

Fig. 6 eine Einzelheit aus Fig. 5 gemäß dem strich punktierten Kreis VI in Fig. 5,

Fig. 7 einen vertikalen Querschnitt gemäß Schnittlinie VII-VII in Fig. 8,

Fig. 8 einen vereinfacht gezeichneten vertikalen Längs schnitt zu dem Strahlungsbrenner gemäß den Fig. 5 und 7,

Fig. 9 einen vertikalen Querschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel eines Strahlungsbrenners,

Fig. 10 einen vertikalen Querschnitt durch einen Strah lungsbrenner mit zwei Brenner-Keramikplatten-Einheiten und einer Zwischenhalterung,

Fig. 11 einen vertikalen Querschnitt durch einen Strah lungsbrenner mit zwei Brenner-Keramikplatten-Einheiten, Zwischenhalterungen und zwei symmetrisch zueinander ange ordneten Vorrichtungen zum Zuführen von Brennstoff und Luft,

Fig. 12 eine Einzelheit entsprechend Fig. 2, jedoch in einer anderen Konstruktion,

Fig. 13 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles XIII in Fig. 12,

Fig. 14 eine Ansicht, teils im Schnitt, auf die Unterseite gemäß Linie XIV-XIV in Fig. 12,

Fig. 15 eine Ansicht auf die Unterseite gemäß Pfeil XV in Fig. 12, jedoch um 90° gedreht,

Fig. 16 eine Einzelheit entsprechend Fig. 2, jedoch in einer anderen konstruktiven Ausgestaltung,

Fig. 17 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles XVII in Fig. 16,

Fig. 18 eine Ansicht, teils im Schnitt, auf die Unterseite gemäß Linie XVIII-XVIII in Fig. 16,

Fig. 19 eine Ansicht auf die Unterseite gemäß Pfeil XIX, jedoch um 90° gedreht,

Fig. 20 eine Einzelheit entsprechend Fig. 2, jedoch in einer anderen konstruktiven Ausführung,

Fig. 21 eine Ansicht, teils im Schnitt, auf die Unterseite gemäß Linie XXI-XXI in Fig. 20,

Fig. 22 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles XXII in Fig. 21,

Fig. 23 einen Vertikalschnitt entsprechend Fig. 1, jedoch in einer anderen konstruktiven Ausgestaltung,

Fig. 24 einen vereinfacht gezeichneten Querschnitt gemäß Schnittlinie XXIV-XXIV in Fig. 23 und

Fig. 25 einen Vertikalschnitt entsprechend Fig. 23 in einer anderen Ausgestaltung.

Die in der Zeichnung als Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellten Strahlungsbrenner sind als Infrarotstrahler ausgebildet, die mit einem gasförmigen Brennstoff-Luft gemisch betrieben werden. Der Strahlungsbrenner gemäß Fig. 1 weist ein einseitig offenes Gehäuse 1 auf, und zwar ist die senkrecht zur Bildebene der Fig. 1 untere Seite offen, so daß in der dargestellten Betriebsstellung die Abstrah lungsrichtung vertikal nach unten hin gegeben ist. Es kann aber auch jede andere beliebige Betriebsstellung gewählt werden, wenn eine schräge Abstrahlungsrichtung gewünscht wird. Vorzugsweise wird dann das Gehäuse 1 des Strah lungsbrenners im Uhrzeigersinn entsprechend der Schräg stellung geschwenkt. Dies gilt auch für die weiteren nach folgend erläuterten Ausführungsbeispiele. Das Gehäuse besitzt zwei seitliche Gehäusewandungsteile 2 und 4, die am oberen Ende mit einem weiteren Gehäusewandungsteil, nämlich einer Gehäusedeckwand 3 verbunden sind. Die beiden seit lichen Gehäusewandungsteile 2 und 4 sind nach unten hin gespreizt, so daß sich ein etwa trapezförmiger Querschnitt ergibt. Wegen der nachfolgend noch näher erläuterten trapezförmigen Verjüngung des Querschnittes der Gemisch kammer 20 verläuft die Gehäusedeckwand 3 von der rechten Seite zur linken Seite der Fig. 1 hin unter einem spitzen Winkel leicht ansteigend, so daß der trapezförmige Quer schnitt unsymmetrisch ist. Alle Gehäusewandungsteile 2, 3, 4 einschließlich der Stirnwände 5 und 6 (Fig. 2) sind doppelwandig ausgeführt. Die Außenwandung 7 und die Innen wandung 8 und auch die Stirnwände 5 und 6 bestehen aus einfach geformten Blechteilen. An benachbarten Längsrändern sind Umkantungen 9, 10 und 11 vorgesehen, an denen die Blechteile miteinander verbunden werden können und die gleichzeitig als Verstärkungen bzw. Abstandshalter dienen. Am Rand der offenen Gehäuseseite sind noch Randabschluß bleche 12 und 13 befestigt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 ist der Zwischenraum zwischen den beiden mit Abstand voneinander verlaufenden Wänden 7 und 8 mit einem Wärmeisolationsmaterial 14, vorzugsweise aus Mineralwolle, ausgefüllt.

Im oberen Teil des Gehäuses 1, einerseits begrenzt durch die Innenwandung 8 des Gehäusewandungsteils 3 bzw. der Gehäusedeckwand, befindet sich die Gemischkammer 20, die möglichst klein bemessen ist, um eine weitgehend gleich mäßige Verteilung des frischen Brennstoff-Luft-Gemisches über die Oberfläche der Brenner-Keramik-Platte 27 zu erzielen. Vorteilhafterweise ist die Gemischkammer 20 zu diesem Zweck ausgehend von der Anschlußstelle 21 mit der nachfolgend erläuterten Zwischenkammer 19 über ihre Breite im Querschnitt etwa trapezförmig verjüngt, wie Fig. 1 veranschaulicht. Die Brenner-Keramik-Platte 27 weist zahl reiche Verbrennungskanäle auf, die vertikal nach unten durch die Brenner-Keramikplatte hindurchlaufen, wie Fig. 2 zeigt. Unter dem Begriff Brenner-Keramik-Platte ist nicht nur ein einzelnes Plattenstück zu verstehen. Nur bei sehr kurzen Strahlungsbrennern genügt unter Umständen eine einzige rechteckige Brenner-Keramik-Platte. Um eine größere Heizleistung zu erzielen, weist das Gehäuse 1 des Strah lungsbrenners vorteilhafterweise eine im Verhältnis zu den Querschnittsabmessungen langgestreckte Form auf (Fig. 4). Die Brenner-Keramik-Platte 27 besteht dann aus einer ganzen Reihe von Platten, die in einer Ebene senkrecht zur Bild ebene der Fig. 1 dicht hintereinander liegend angeordnet sind. Auf der Abstrahlungsseite der Brenner-Keramik-Platte 27 ist mit Abstand von dieser ein Strahlungsgitter 28 vor gesetzt, das vorzugsweise aus Streckmetall besteht. Die Ränder 29 und 30 des Strahlungsgitters 28 sind nach oben hin umgekantet und durch Nietverbindungen 25 und 26 befe stigt. Mit den gleichen Nietverbindungen 25 und 26 sind auch die Ränder der Brenner-Keramik-Platte 27 gehalten. Zu dieser gemeinsamen Befestigung ist zur Konstruktions vereinfachung der innere Rand 24 der Innenwandung 22 der Zwischenkammer 19 im Bereich der Anschlußstelle 21 mit der Gemischkammer 20 nach innen umgekantet. Die gemeinsamen Nietverbindungen 25 auf der einen Seite halten also den Rand 29 des Strahlungsgitters 28, den waagerecht verlaufen den Rand 24 und die Blecheinfassungen 31 und 32 zusammen. Auf der anderen Seite erfolgt die gleiche Befestigung durch gemeinsame Nietverbindungen 26 mit einem entsprechenden waagerecht gekanteten Teil 103 der Gehäuseinnenwandung 8. Zwischen den Blecheinfassungen 31, 32 einerseits und dem Rand der Brenner-Keramik-Platte 27 andererseits ist eine L- förmige feuerfeste Dichtung 33 eingesetzt. Der Strahlungs brenner ist ferner mit einer Vorrichtung zum Zuführen von Brennstoff und Luft zu der Gemischkammer 20 ausgestattet.

Die Vorrichtung weist eine Injektordüse 15 mit einem Anschluß 16 an eine Brennstoffleitung auf. Der Brennstoff gelangt von der Injektordüse über ein Anschlußstück 17 in ein Mischrohr 18. Durch Injektionswirkung wird durch das stirnseitig offene Anschlußstück eine angepaßte Menge Verbrennungsluft von außen angesaugt, die sich dann in dem Mischrohr mit dem gasförmigen Brennstoff vermischt. Von Bedeutung ist nun, daß die Injektordüse 15 und das Misch rohr 18 nach dem Rand 12 der offenen Gehäuseseite zu ange ordnet sind, wie die Fig. 1 und 4 veranschaulichen. Wenn das Gehäuse 1 eine langgestreckte Form aufweist, ist es vorteilhaft, das Mischrohr 18 nach dem Längsrand 12 der offenen Gehäuseseite, und zwar parallel zu diesem Längsrand anzuordnen. Zwischen dem Mischrohr 18 und der Gemischkammer 20 ist eine Zwischenkammer 19 vorgesehen, die das Mischrohr umgibt und allseitig geschlossen ist bis auf die Anschluß stelle 21 bzw. eine freie Verbindung am oberen Ende zu der Gemischkammer. In der Zwischenkammer erfolgt eine weitere Aufbereitung und Vermischung von Brennstoff und Luft. Am unteren Ende ist die Zwischenkammer 19 durch ein Randab schlußblech 23 geschlossen. Vorteilhafterweise ragt das Mischrohr 18 über einen Teil der Länge der Zwischenkammer 19 in diese hinein. Die Zwischenkammer 19 erstreckt sich über die Länge des Gehäuses und ist bis zum längsseitigen Anschluß 21 an die Gemischkammer 20 im Querschnitt trapez förmig verjüngt, wie Fig. 1 zeigt. Das Brennstoff-Luft gemisch, das durch die Brenner-Keramik-Platte hindurch strömt, verbrennt auf der Unterseite der Brenner-Keramik platte 27 flammenlos, erhitzt damit vor allem die Unter seite der Brenner-Keramik-Platte, die ihrerseits haupt sächlich Infrarot-Strahlung aussendet. Eine weitere Strahlung wird durch Erhitzen des Strahlungsgitters 28 erzeugt. Die Strahlungswirkung wird dadurch verbessert, daß das Gehäuse im Querschnitt trapezförmig gestaltet ist, so daß vor allem die Innenwände 8 und 22 eine Reflektorwirkung erzeugen. Die heißen Abgase können nur auf der offenen Unterseite des Gehäuses austreten. Auf dieser Unterseite ist zwar zweckmäßigerweise ein Schutzgitter 44 befestigt, das aber so gestaltet ist, daß es den heißen Abgasen keinen nennenswerten Widerstand entgegensetzt. Die heißen Abgase, die das Bestreben haben, um die unteren Gehäusekanten herumzuströmen, um anschließend außerhalb des Gehäuses auf zusteigen, bestreichen auf diesem Weg vor allem die Innen wandung 22 der Zwischenkammer, so daß durch Wärmetausch das in der Zwischenkammer 19 befindliche frische Brennstoff- Luft-Gemisch vorgewärmt wird. Diese Wirkung kann auch dadurch verstärkt werden, daß das Gehäuse des Strahlungs brenners gegenüber der Darstellung in Fig. 1 im Uhrzeiger sinn um einen gewissen Winkel unter 90° geschwenkt wird, beispielsweise um 30° oder 45°. Die heißen Abgase steigen dann bereits inerhalb des Gehäuses einseitig auf und be streichen dann besonders intensiv die besagte Innenwandung 22 der Zwischenkammer 19. In jedem Fall kann eine Vorwär mung des frischen Brennstoff-Luft-Gemisches innerhalb der Zwischenkammer auf etwa 300°C erreicht werden. Durch diese Vorwärmung in der Zwischenkammer werden mehrere Vorteile erzielt. Einmal erhält das frische Brennstoff-Luft-Gemisch einen Auftrieb, so daß hierdurch die Luftansaugung am Eingang des Mischrohres 18 erheblich begünstigt wird. Dies ist gleichzeitig eine wesentliche Voraussetzung zum Betrieb des Strahlungsbrenners auch mit niedrigen Gasdrücken.

Bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind für gleiche oder gleichartig wirkende Bauteile die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 4 verwendet worden, so daß die diesbezüglichen Erläuterungen auch für diese nachfolgenden Ausführungsbeispiele gelten.

Die Fig. 5 bis 8 veranschaulichen ein anderes Ausfüh rungsbeispiel des erfindungsgemäßen Strahlungsbrenners. Bei dieser Ausführung sind das Mischrohr 18 und die Zwischen kammer 37 von dem einen Ende aus, an dem sich die Injektor düse 15 befindet, unter einem spitzen Winkel 102 ansteigend in dem Gehäuse 1 angeordnet. Auf diese Weise wird eine verstärkte Auftriebswirkung des vorerwärmten Brennstoff- Luft-Gemisches erzielt. Zur Konstruktionsvereinfachung weist die Zwischenkammer 37 einen zylindrischen Hohlkörper mit einem Längsschlitz 43 auf. An den Längsschlitz 43 ist ein Schacht 38 angeschlossen, welcher in die Gemischkammer 20 mündet. Zur weiteren Konstruktionsvereinfachung bestehen die Zwischenkammer 37 und der Schacht 38 aus zwei im wesentlichen symmetrischen Schalen 39, 40 bzw. 41, 42. Das Mischrohr 18 ist vorteilhafterweise als Venturirohr ausge bildet.

Fig. 6 zeigt eine etwas andere Gestaltung der gemeinsamen Nietverbindung 25 verglichen mit Fig. 2. Hier ist eine weitere gekantete Blecheinfassung 35 sowie eine angepaßt gekantete Halteleiste 35 vorgesehen. In ein U-förmig gekan tetes Teil der Halteleiste 36 greift die Randkante 34 des Gitterrandes 29 ein.

Zur weiteren Konstruktionsvereinfachung kann die äußere Zylinderschale 40 der Zwischenkammer 37 aus einem entspre chenden einwärts gewölbten Teil der Innenwand 8 des doppel wandigen Gehäuses 1 gebildet sein.

Fig. 9 veranschaulicht ein weiteres besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Strahlungs brenners. Hierbei sind die beiden Wände 7 und 8 des Gehäuses 1 derart mit Abstand voneinander angeordnet, daß ein freier Zwischenraum 47, 48 und 49 gebildet wird. Die äußere Wand 7 des Gehäuses 1 ist einseitig über den linken unteren Rand 12 der offenen Gehäuseseite hinaus verlängert. Das Verlängerungsteil 50, 51 ist mit Abstand von dem Rand 12 nach innen umgekantet, und zwar derart, daß die heißen Abgase, die vorher die Innenwandung 22 der Zwischenkammer 19 bestrichen haben, in den Zwischenraum 49 geleitet werden und sodann zusätzlich auch die Außenwand der Zwischenkammer 19 bestreichen. Die heißen Abgase treten somit durch den Durchtrittsschlitz 54 hindurch und strömen in Richtung der Pfeile 55, 56 und 57 aufwärts. Vor den gegenüberliegenden Rand 13 ist ein weiterer Längsschlitz 52 oder eine Reihe von Öffnungen vorgesehen, durch welche ein weiterer Teil der heißen Abgase in Richtung der Pfeile 53 und 58 ab strömen kann. Im mittleren Bereich der Gehäuseaußenwand 7 sind Abströmöffnungen 59 und 60 für die heißen Abgase vor gesehen. Wenn eine weitgehendere Vorerwärmung des frischen Brennstoff-Luft-Gemisches auch in der Gemischkammer 20 gewünscht wird, können die Abströmöffnungen 59 und ggf. auch 60 weiter nach innen zu angeordnet sein. Die Abström öffnungen 59 und 60 können als Löcher oder Längsschlitze ausgebildet sein. Um ein eventuell zu starkes Aufheizen der Innenwandung 8 des rechten Gehäusewandungsteils 4 zu ver meiden, kann in dem Zwischenraum 47, der der Zwischenkammer 19 gegenüberliegt, auf der Außenseite der inneren Gehäuse wandung 8 eine Platte 61 aus wärmeisolierendem Material, vorzugsweise aus dichter Mineralwolle, befestigt sein.

Besonders bei sehr langgestreckten Strahlungsbrennern kann es von Vorteil sein, daß in der Zwischenkammer 19 Vertei lerleitbleche 45 und 46 für das Brennstoff-Luft-Gemisch vorgesehen sind.

Fig. 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Strahlungsbrenners, der auf der Konstruktion gemäß den Fig. 1 und 4 beruht, der aber eine vergleichbar größere Heizleistung dadurch bietet, daß zwei Brenner-Keramik platten-Einheiten 62 und 63 in einer Ebene nebeneinander in einem entsprechend verbreiterten Gehäuse 1 angeordnet sind. Jede dieser Einheiten kann, wie oben beschrieben wurde, wiederum aus einer Mehrzahl von dicht hintereinander liegenden einzelnen Brenner-Keramik-Platten gebildet sein. Entsprechend den beiden Brenner-Keramik-Platten-Einheiten sind auch zwei für jede Einheit gemeinsame Strahlungsgitter 64 und 65 vorgesehen. Zwischen den beiden Brenner-Keramik- Platten-Einheiten 62, 63 und den Strahlungsgittern 64, 65 ist eine gemeinsame Zwischenhalterung 66 vorhanden. Beide Brenner-Keramik-Platten-Einheiten werden von einer gemein samen Gemischkammer 20 aus beaufschlagt.

Fig. 11 zeigt vereinfacht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Strahlungsbrenners, der aus zwei symmetrisch zuein ander angeordneten und gleichgestalteten Gehäuseteilen 67 und 68 zusammengesetzt ist. Hierdurch werden für einen großen, leistungsfähigen Strahlungsbrenner die Herstel lungskosten gering gehalten. Vereinfacht gezeichnet sind die beiden Gehäuseteile 67, 68 mit Hilfe von Verbindungs blechen 69 und 70 miteinander verbunden. Es sind hier wieder zwei Brenner-Keramik-Platten-Einheiten 77 und 78 in einer Ebene nebeneinander in dem entsprechend verbreiterten Gesamtgehäuse mit den Gehäuseteilen 67 und 68 angeordnet. Jede Einheit ist aber hier von einer eigenen Gemischkammer 75 bzw. 76 beaufschlagt. Jede Einheit besitzt auch ein eigenes Mischrohr 71 bzw. 72 und eine eigene Zwischenkammer 73 bzw. 74 und demgemäß eigene Vorrichtungen zum Zuführen von Brennstoff und Luft. Ferner sind zwei Zwischenhal terungen 79 und 80 vorhanden.

Je nach den konstruktiven Gegebenheiten kann die Zwischen kammer auch eine andere räumliche Gestalt aufweisen, und sie kann einfach auf der Innenwandung des Gehäuses 1 befe stigt werden.

Wie bereits oben beschrieben worden ist, erfolgt die Befe stigung der Brenner-Keramik-Platten und der Strahlungs gitter mittels einer Reihe gemeinsamer Nietverbindungen 25 bzw. 26, die über die Länge des Strahlungsbrenners verteilt sind. Wegen der unterschiedlichen Materialausdehnungen beim Betrieb des Strahlungsbrenners sollten einerseits gewisse Bewegungsspiele in den Nietverbindungen möglich sein, andererseits muß aber gewährleistet sein, daß die Ränder der Brenner-Keramik-Platten gasdicht eingefaßt bleiben. In den nachfolgend beschriebenen Fig. 12 bis 22 sind bevor zugte Konstruktionen von Nietverbindungen dargestellt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 12 bis 15 greift die Blecheinfassung 31 am Rand 24 der Innenwandung 22 mit einem umgebogenen leistenförmigen Teil 81 um die L- förmige Dichtung 33. Von unten wird ein Zwischenblech 82 mit einer Falzung 83 gegen die Dichtung 33 gedrückt. Gleichzeitig wird durch das innere leistenförmige Teil des Zwischenbleches der Rand der Brenner-Keramik-Platte 27 auf der Unterseite gehalten. Die Befestigung des Gitterrandes 29 mittels des Nietbolzens 84 erfolgt unter Zwischen schaltung einer U-förmigen Halteleiste 87. Es sind entspre chende Bohrungen bzw. Langlöcher 90 für den Durchtritt des Nietbolzens 84 vorhanden. Der untere Schenkel der Halte leiste 87 liegt auf dem Nietkopf 85 auf. Der andere ver formte Nietkopf 86 drückt auf das Blechteil 24. Um eine Montagevereinfachung und eine gewisse Beweglichkeit bei der Befestigung des Gitterrandes 29 zu erhalten, sind Blech teile 88 und 89 aus dem Zwischenblech 82 ausgeklinkt und nach unten in Schrägstellung gemäß Fig. 13 gebogen. Aus dem unteren Schenkel der Halteleiste 87 ist ein weiteres Blechteil 91 ausgeklinkt, das als Verschiebesicherung dienen kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 16 bis 19 sind für die mit dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel über einstimmenden Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet worden. Bei diesem Ausführungsbeispiel besitzt die Niet verbindung einen U-förmigen Keil 93, dessen beiderseitige Schenkel 94 und 95 über eine zylindrische Verstärkung 92 des Nietbolzens greifen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zur Verschiebesicherung des Keiles aus dem Zwischen blech 82 zwei Blechteile 97 und 98 ausgeklinkt, gegen die sich der Steg 96 des Keiles 93 anlegen aber nicht weiter verschieben kann.

Eine ähnliche Befestigungsart der Nietverbindung zeigen die Fig. 20 bis 22. Es sind hier wieder Langlöcher und aus geklinkte Blechteile 97 und 98 vorgesehen, so daß der Niet bolzen 101 nach Fig. 21 wahlweise in die obere oder in eine untere Position verschoben und dann durch die Blech teile 97, 98 gegen größeres Verschieben gesichert ist. Es sind hier Auswölbungen 99 und 100 vorgesehen, die an einer zylindrischen Verstärkung 92 des Bolzens anliegen und eine gewisse Federwirkung und damit Nachgiebigkeit erzeugen.

Die Fig. 23 und 24 veranschaulichen ein Ausführungsbei spiel eines Strahlungsbrenners, der im grundsätzlichen Aufbau und in der Wirkungsweise demjenigen nach den oben erläuterten Ausführungsbeispielen entspricht. Dieses Aus führungsbeispiel bringt jedoch den wesentlichen Vorteil einer Konstruktions- und vor allem Fertigungsvereinfachung mit sich, und zwar dadurch, daß im wesentlichen alle Blech teile, nämlich das Seitenblech 104, das Mischkammer-Innen blech 105, das Mischkammer-Außenblech 106, das Verteiler kammer-Blech 107, das weitere Verteilerkammer-Blech 108, die beiden Stirnwand-Bleche 109 und 110 sowie die Außen bleche 122, 123 und 124, aus ebenflächigen Blechen gebildet sind und die endgültige Formgestaltung nicht durch Biegen oder Tiefziehen bzw. Wölben ausschließlich durch Umkantun gen oder Falzen gewonnen wird. Eine Herstellungsverein fachung wird auch dadurch erreicht, daß die Verbindungen zwischen den einzelnen Blechteilen durch Punktschweißen erstellt werden. Nur beispielsweise sind in der Fig. 24 Falze 111 und 112 sowie Flanschverbindungen 113, 114, 115 und 116 dargestellt.

Fig. 25 veranschaulicht einen Strahlungsbrenner, der im wesentlichen mit demjenigen nach den Fig. 23 und 24 übereinstimmt und für den auch sinngemäß die obige Beschreibung zu den anderen Ausführungsbeispielen gilt, so daß für gleiche oder gleichwirkende Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet worden sind und sich eine dies bezügliche Wiederholung der Beschreibung erübrigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel nach Fig. 25 ist jedoch auf der Abstrahlungsseite der Brenner-Keramik-Platte 27 mindestens eine Glaskeramikplatte 117 mit möglichst geringem Abstand derart vorgesetzt, daß die Abgase mindestens in einem Randbereich der Glaskeramikplatte, die auch Ceran-Platte genannt wird, abströmen können, wie dies mit dem Pfeil 120 angedeutet ist. Vorteilhafterweise ist die Glas-Keramik- Platte 117 von einem vereinfacht gezeichneten Rahmen 118, 119 über Abstandshalter getragen. Obwohl die Glaskeramik platten bei Erhitzung praktisch keine Ausdehnung aufweisen, ist es bei Strahlungsbrennern mit größeren Abmessungen, d. h. großer Länge und / oder Breite zweckmäßig, die Glas keramikplatte in einer gemeinsamen Ebene aus zwei oder mehreren Plattenteilen zusammenzusetzen und die Platten teile durch einen entsprechenden Gitterrahmen zu halten. Je nach den gegebenen Abmessungen und Verhältnissen kann der Spalt zwischen dem Rand der Glaskeramikplatte 117 einer seits und der Brenner-Keramik-Platte 27 andererseits all seitig offen sein. Die Strömungsverhältnisse der abströmen den Abgase aus dem Zwischenraum zwischen der Brenner- Keramik-Platte 27 und der Glaskeramikplatte 117 können dadurch beeinflußt werden, daß die Spalte an einer oder an beiden Stirnseiten geschlossen werden, vorzugsweise an der Stirnseite, an welcher der Zünder sitzt. Alternativ kann auch der Spalt im Bereich des vereinfacht gezeichneten Rahmenteiles 119 geschlossen werden, so daß die Abgase nur nach einer Seite in Richtung des Pfeiles 120 ausströmen können, wodurch das Abströmen der Abgase in Richtung der eingezeichneten Pfeile aus dem Innenraum des Reflektors und weiter in Richtung der Pfeile 55, 56 und 57 und damit die Vorwärmung begünstigt wird. Da die von der Brenner-Keramik- Platte 27 ausgehende Infrarot-Strahlung nahezu ungehindert durch die Glaskeramikplatte 117 hindurchgeht, werden die im Reflektorraum befindlichen Abgase weiter aufgeheizt, so daß diese ihre Wärme, wie oben beschrieben, zur Luftvorwärmung in noch stärkerem Maße abgeben können. Es sei in diesem Zu sammenhang noch bemerkt, daß der Reflektorraum praktisch ausschließlich mit Abgas gefüllt ist, daß hier also kaum eine Luftbeimischung vorhanden ist. Um die Abströmungsver hältnisse noch zu verbessern, ist ein besonders großer Ab strömspalt 121 vorgesehen.

Claims

1. Strahlungsbrenner, insbesondere für gasförmigen Brennstoff, mit einem im Querschnitt etwa trapez förmigen einseitig offenen doppelwandigen Gehäuse (1) mit Reflektorinnenwänden (8), in dem sich eine Gemischkammer (20) zur Aufbereitung des Brennstoff- Luft-Gemisches befindet, wobei an die Gemischkammer (20) eine zahlreiche Verbrennungskanäle aufweisende Brenner-Keramik-Platte (27) angeschlossen ist, wobei ferner auf der Abstrahlungsseite der Brenner-Keramik platte (27) ein Strahlungsgitter (28) vorgesetzt ist, und wobei eine Vorrichtung zum Zuführen von Brennstoff und Luft zu der Gemischkammer (20) vorgesehen ist, welche eine an eine Brennstoffleitung (16) angeschlos sene Injektordüse (15) sowie ein Mischrohr (18) auf weist, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektordüse (15) und das Mischrohr (18) nahe einem Längsrand (12) der offenen Gehäuseseite zu angeordnet sind, und daß zwischen dem Mischrohr (18) und der Gemischkammer (20) eine Zwischenkammer (19) vorgesehen ist, derart, daß die heißen Abgase die Wandung (22) der Zwischenkammer (19) bestreichen und das in der Zwischenkammer (19) befindliche frische Brennstoff-Luft-Gemisch vorgewärmt wird, und daß das Mischrohr (18) und die Zwischen kammer (19) von dem einen Ende aus, an dem sich die Injektordüse (15) befindet, unter einem spitzen Winkel (102) ansteigend in dem Gehäuse (1) angeordnet sind.

2. Strahlungsbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Gehäuse (1) eine im Verhältnis zu den Querschnittsabmessungen langgestreckte Form aufweist.

3. Strahlungsbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischrohr (18) über einen Teil der Länge der Zwischenkammer (19) in diese hineinragt, und daß die Zwischenkammer (19) sich über die Länge des Gehäuses (1) erstreckt und bis zum längsseitigen Anschluß (21) an die Gemischkammer (20) im Querschnitt trapezförmig verjüngt.

4. Strahlungsbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Zwischenkammer (37) einen zylindri schen Hohlkörper mit einem Längsschlitz (43) aufweist, und daß an den Längsschlitz (43) ein Schacht (38) an schlossen ist, welcher in die Gemischkammer (20) mündet.

5. Strahlungsbrenner nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Zwischenkammer (37) und der Schacht (38) aus zwei im wesentlichen symmetrischen Schalen (39, 40; 41, 42) bestehen.

6. Strahlungsbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischrohr (18) als Venturirohr ausgebildet ist.

7. Strahlungsbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (40) der Wandung der Zwischenkammer (37) aus einem entspre chenden einwärts gewölbten Teil der Innenwand (8) des doppelwandigen Gehäuses (1) gebildet ist.

8. Strahlungsbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gemisch kammer (20) ausgehend von der Anschlußstelle (21) mit der Zwischenkammer (19) über ihre Breite im Quer schnitt trapezförmig verjüngt ist.

9. Strahlungsbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Brenner- Keramik-Platten-Einheiten (62, 63) in einer Ebene nebeneinander in einem entsprechend verbreiterten Gehäuse (1) angeordnet sind und von einer gemeinsamen Gemischkammer (20) aus beaufschlagt sind.

10. Strahlungsbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Brenner-Keramik- Platten-Einheiten (77, 78) in einer Ebene neben einander in einem entsprechend verbreiterten Gehäuse (67, 68) angeordnet sind, welche in symmetrischer Anordnung von je einer eigenen Gemischkammer (75, 76) und angeschlossenen Vorrichtungen (71, 72, 73, 74) zum Zuführen von Brennstoff und Luft beaufschlagt sind.

11. Strahlungsbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wände (7, 8) des Gehäuses (1) mit Abstand voneinander angeordnet sind, und daß der Zwischenraum zwischen den beiden Wänden mit einem Wärmeisolationsmaterial (14), vorzugsweise Mineralwolle, ausgefüllt sind.

12. Strahlungsbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wände (7, 8) des Gehäuses (1) mit Abstand voneinander angeordnet sind, so daß ein freier Zwischenraum (47, 48, 49) gebildet ist, daß die äußere Wand (7) des Gehäuses (1) über den Rand (12) der offenen Gehäuseseite hinaus verlängert und das Verlängerungsteil (50, 51) mit Abstand von dem Rand (12) nach innen umgekantet ist, derart, daß die heißen Abgase in den Zwischenraum (49) geleitet werden und zusätzlich die Außenwand der Zwi schenkammer (19) bestreichen, und daß im mittleren Bereich der Gehäuseaußenwand Abströmöffnungen (59, 60) für die Abgase vorgesehen sind.

13. Strahlungsbrenner nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß in dem der Zwischenkammer (19) gegen überliegenden Zwischenraum (47) auf der Außenseite der inneren Gehäusewandung (8) eine Platte (61) aus wärme isolierendem Material, vorzugsweise Mineralwolle, be festigt ist.

14. Strahlungsbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Zwischenkammer (19; 37) auf der Innenwandung (8) des Gehäuses (1) befestigt ist.

15. Strahlungsbrenner nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß in der Zwischenkammer (19) Verteiler leitbleche (45, 46) für das Brennstoff-Luft-Gemisch vorgesehen sind.

16. Strahlungsbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Rand (24) der Zwischenkammerwandung (22) im Bereich der Anschlußstelle (21) mit der Gemischkammer (20) nach innen umgekantet ist, daß an diesem Rand die einen Längsränder der Brenner-Keramikplatten (27) und des Strahlungsgitters (28) und deren anderen Längsränder mit einem entsprechend gekanteten Teil (103) der Gehäuseinnenwandung (8) durch jeweils gemeinsame Nietenverbindungen (25, 26) befestigt sind.

17. Strahlungsbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß im wesentlichen alle Blechteile (104, 105, 106, 107, 108, 109, 110) aus ebenflächigen Blechen durch Umkantungen oder Falzen gebildet sind.

18. Strahlungsbrenner, insbesondere für gasförmigen Brennstoff, mit einem im Querschnitt etwa trapez förmigen einseitig offenen doppelwandigen Gehäuse (1) mit Reflektorinnenwänden (8), in dem sich eine Gemischkammer (20) zur Aufbereitung des Brennstoff- Luft-Gemisches befindet, wobei an die Gemischkammer (20) eine zahlreiche Verbrennungskanäle aufweisende Brenner-Keramik-Platte (27) angeschlossen ist, und wobei eine Vorrichtung zum Zuführen von Brennstoff und Luft zu der Gemischkammer (20) vorgesehen ist, welche eine an eine Brennstoffleitung (16) angeschlossene Injektordüse (15) sowie ein Mischrohr (18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Abstrahlungsseite der Brenner-Kermaik-Platte (27) mit möglichst geringem Abstand mindestens eine Glaskeramikplatte (117) derart vorgesetzt ist, daß die Abgase mindestens in einem Randbereich abströmen können, daß die Injektordüse (15) und das Mischrohr (18) nahe einem Längsrand (12) der offenen Gehäuseseite zu angeordnet sind, und daß zwischen dem Mischrohr (18) und der Gemischkammer (20) eine Zwischenkammer (19) vorgesehen ist, derart, daß die heißen Abgase die Wandung (22) der Zwischenkammer (19) bestreichen und das in der Zwischenkammer (19) befindliche frische Brennstoff-Luft-Gemisch vorgewärmt wird, und daß das Mischrohr (18) und die Zwischen kammer (19) von dem einen Ende aus, an dem sich die Injektordüse (15) befindet, unter einem spitzen Winkel (102) ansteigend in dem Gehäuse (1) angeordnet sind.

19. Strahlungsbrenner nach Anspruch 18, dadurch gekenn zeichnet, daß die Glas-Kermaik-Platte (117) von einem Rahmen (118, 119) über Abstandshalter getragen ist.

20. Strahlungsbrenner nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Glas-Keramik-Platte (117) aus zwei oder mehreren Plattenteilen zusammengesetzt ist und die Plattenteile von einem Gitterrahmen getragen sind.