DE4133251A1 - Verfahren zum herstellen eines flammenhalters fuer einen strahlungsbrenner und nach diesem verfahren hergestellter flammenhalter - Google Patents
Verfahren zum herstellen eines flammenhalters fuer einen strahlungsbrenner und nach diesem verfahren hergestellter flammenhalterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines
Flammenhalters für einen Strahlungsbrenner gemäß dem Oberbe
griff des Anspruchs 1 sowie einen nach diesem Verfahren
hergestellten Flammenhalter gemäß dem Oberbegriff des An
spruchs 3.
Bei Flächen-Strahlungsbrennern tritt das Gemisch aus Brenn
stoff und Oxidationsmittel (vorzugsweise Luft) flächig durch
Durchtrittskanäle des Flammenhalters. Die Verbrennung läuft
in der Wandstruktur des Flammenhalters in einer relativ
dünnen Wandschicht an der abstromseitigen Oberfläche des
Flammenhalters ab. Das Material des Flammenhalters nimmt
dabei je nach Leistungsdichte eine Temperatur von etwa 600
bis 1200°C an. Dementsprechend wird eine erhebliche Wärme
menge durch Strahlung an die Umgebung, d. h. insbesondere an
die Brennraumwände, abgegeben. Die NOx-Emission liegt
dadurch um einen Faktor 2 bis 4 tiefer als bei Brennern mit
freier Flamme. Weitere Vorteile der Strahlungsbrenner gegen
über Brennern mit freier Flamme bestehen darin, daß keine
großvolumigen Feuerräume benötigt werden und die insbesonde
re bei Ölbrennern schwer beherrschbaren Pulsationen nicht
auftreten.
Strahlungsbrenner mit einem gattungsgemäßen Flammenhalter
sind z. B. aus DE-OS 19 55 163 und US-PS 45 19 770 bekannt.
Bei diesen bekannten Strahlungsbrennern besteht der Flammen
halter aus einem Körper aus Keramikfasern. Der Filz dieser
Keramikfasern weist eine ausreichende Porosität auf, so daß
Durchtrittskanäle für das Brennstoff-Luftgemisch frei blei
ben. Die Flammenhalter aus Keramikfasern sind im Temperatur
bereich nur begrenzt einsetzbar. Die mechanische Festigkeit
des Körpers aus Keramikfasern ist nicht ausreichend, so daß
zusätzlich eine abstützende Struktur, z. B. in Form eines
Lochbleches benötigt wird.
Weiter ist es bekannt, den Körper des Strahlungsbrenners aus
Metallfasern aufzubauen. Da die Metallfasern jedoch eine
hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen, müssen die Metallfasern
in zur Oberfläche des Flammenhalters parallelen Ebenen
aufeinandergeschichtet werden, um eine Wärmeausbreitung in
der Oberfläche des Flammenhalters zu ermöglichen, jedoch die
unerwünschte Wärmeausbreitung von der heißen Austrittsober
fläche zur Anströmseite des Flammenhalters möglichst gering
zu halten. Dies macht die Herstellung des Flammenhalters
aufwendig. Darüberhinaus sind auch diese Flammenhalter nur
in begrenztem Temperaturbereich einsetzbar und ihre mechani
sche Festigkeit reicht nicht für eine Verwendung ohne eine
zusätzliche Stützstruktur aus.
Eine ausreichende mechanische Eigenfestigkeit wird schließ
lich bei Flammenhaltern erreicht, die einen Körper aus
porösem Sintermetall aufweisen. Das Sintern des Flammenhal
ter-Körpers ergibt nur eine unzureichende Maßhaltigkeit, so
daß eine mechanische Nachbearbeitung notwendig ist. Auch der
Temperaturbereich für den Einsatz der Flammenhalter aus
Sintermetall ist begrenzt.
Schließlich eignen sich alle diese bekannten Flammenhalter
praktisch nur für die Verwendung von gasförmigen Brennstof
fen. Bei der Verwendung von flüssigen Brennstoffen treten
Schwierigkeiten auf. Es wird angenommen, daß diese Schwie
rigkeiten dadurch verursacht werden, daß die Durchtrittska
näle der aus Keramikfasern oder Metallfasern hergestellten
Körper oder die Durchtrittsporen der gesinterten Körper
aufgrund ihrer unregelmäßigen Form und Struktur zahlreiche
Toträume aufweisen, die sich in unkontrollierbarer Weise mit
dem flüssigen Brennstoff füllen, so daß keine ausreichende
Verdampfung des flüssigen Brennstoffes und ein Zusetzen der
Durchtrittskanäle die Folge ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flammenhal
ter für Strahlungsbrenner zu schaffen, der sich nicht nur
für gasförmige Brennstoffe, sondern in gleicher Weise auch
für flüssige Brennstoffe eignet, der einfach der jeweiligen
Brennerkonfiguration angepaßt hergestellt werden kann und
genau reproduzierbare Brenneigenschaften aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Herstellungs
verfahren nach Anspruch 1 sowie den Flammenhalter nach
Anspruch 3 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Bei dem erfindungsgemäßen Flammenhalter wird der Körper mit
den Durchtrittskanälen in Plasmaspritztechnik aus einem
Keramikpulver aufgebaut. Das Plasmaspritzverfahren liefert
Formkörper hoher Maßgenauigkeit, so daß eine Nachbearbeitung
nicht notwendig ist. Das Plasmaspritzverfahren gibt darüber
hinaus eine große Freiheit in der Gestaltung des Formkör
pers, so daß dieser der jeweiligen Anwendung und konstrukti
ven Gestaltung des Strahlungsbrenners optimal angepaßt
werden kann. Der Formkörper kann insbesondere als Platte
ausgebildet sein, die als Brennerabschlußwand verwendbar
ist. Vorzugsweise ist der Formkörper als Rohr ausgebildet,
wobei Querschnittsform und -größe frei wählbar sind.
Der im Plasmaspritzverfahren hergestellte Formkörper weist
eine hohe mechanische Festigkeit auf, so daß er freitragend
als Flammenhalter montiert werden kann und eine zusätzliche
Stützstruktur nicht erforderlich ist.
Aufgrund des Herstellungsverfahrens weist der plasmakerami
sche Formkörper eine Struktur auf, die eine hohe Formbestän
digkeit bei thermischen Wechselbelastungen gewährleistet.
Die Formbeständigkeit wird daher auch bei hoher punktueller
Wärmebelastung und den damit verbundenen starken Temperatur
gradienten nicht beeinträchtigt. Die Durchtrittskanäle für
das Brennstoff-Luftgemisch können daher mittels Laserstrahl
gebohrt werden. Das Bohren mittels Laserstrahl erlaubt die
Herstellung von geradlinigen Laserbohrlöchern in genau
definierbarer und genau reproduzierbarer Größe, Form, Anzahl
und Anordnung.
Die geradlinig durchgehenden Laserbohrlöcher gewährleisten
ein gleichmäßiges und vollständiges Durchdringen des Brenn
stoff-Luftgemisches. Der Flammenhalter eignet sich dadurch
auch und insbesondere für flüssige Brennstoffe, da die durch
die Laserbohrlöcher gebildeten Durchtrittskanäle keine
seitlichen Verzweigungen und Verästelungen aufweisen, die
sich als Blindräume mit flüssigem Brennstoff füllen können.
Es ist mit dem erfindungsgemäßen Flammenhalter dadurch
erstmalig gelungen, einen funktionsfähigen Strahlungsbrenner
für flüssige Brennstoffe zu bauen.
Die Erzeugung der Durchtrittskanäle mittels Laserstrahl hat
weiter den Vorteil, daß der Durchmesser und die Quer
schnittsform der Laserbohrlöcher reproduzierbar bestimmt
werden können, so daß der optimale Brennstoffdurchtritt in
Abstimmung mit der Brennstoffzusammensetzung und der ge
wünschten Brennerleistung erreicht werden kann. Die Flächen
dichte der Laserbohrlöcher kann ebenfalls frei gewählt und
reproduzierbar eingehalten werden, um die gewünschte Lei
stungsdichte zu erhalten. Der plasmakeramische Aufbau des
Formkörpers ermöglicht wegen der hohen Formbeständigkeit und
der hohen thermischen Belastbarkeit außerdem auch eine
höhere Grenztemperatur und damit eine höhere Leistungsdich
te.
Weiter kann die Anordnung der Laserbohrlöcher sowohl bezüg
lich ihrer Lage als auch bezüglich der Flächendichte der
Lochverteilung frei gewählt werden. Dadurch ist eine unter
schiedliche Verteilung der Leistungsdichte über die Oberflä
che des Flammenhalters möglich. Die Leistungsdichte kann der
konstruktiven Gestaltung des Flammenhalters und den Einbau
bedingungen in dem Brenner optimal angepaßt werden.
Die hohe mechanische Festigkeit und die geringe Wärmeleit
fähigkeit des plasmakeramischen Materials ermöglichen eine
geringe Wandstärke des Formkörpers, was sich wiederum auf
die Herstellungskosten vorteilhaft auswirkt.
Der plasmakeramische Formkörper kann homogen aus demselben
Keramikmaterial bestehen. Das Plasmaspritzverfahren gibt
jedoch zusätzlich auch die Möglichkeit, die Materialzusam
mensetzung des plasmakeramischen Formkörpers über dessen
Dicke zu variieren. Dazu kann die Zusammensetzung des beim
Plasmaspritzverfahren zugeführten Keramikpulvers kontinuier
lich geändert werden, so daß sich eine kontinuierlich än
dernde graduierte Zusammensetzung des Formkörpers ergibt. Es
kann auch während des Plasmaspritzverfahrens sprunghaft von
einem Keramikpulver auf ein Keramikpulver anderer Art umge
schaltet werden, so daß sich ein zweischichtiger, sandwich
artiger Formkörper ergibt. Eine solche sich ändernde Zusam
mensetzung des Keramikmaterials des Formkörpers erlaubt es
beispielsweise, die austrittsseitige äußere Schicht des
Formkörpers, die die höchste Temperatur aufweist, aus einem
Keramikmaterial mit hoher Schmelztemperatur wie z. B. Alumi
niumoxid herzustellen, während die anströmseitigen Schichten
des Formkörpers, die keinen so hohen thermischen Belastungen
ausgesetzt sind, aus einem Keramikmaterial niedrigeren
Schmelzpunktes, wie z. B. Aluminiumtitanat, hergestellt
werden.
Wird der Flammenhalter für flüssige Brennstoffe verwendet,
so reicht in aller Regel die dünne Wandstärke des plasmake
ramischen Formkörpers, um einen ausreichenden Temperaturgra
dienten zwischen der heißen Austrittsseite des Formkörpers
und der Eintrittsseite mit niedrigerer Temperatur aufrecht
zu erhalten. Für die Verwendung von gasförmigen Brennstoffen
wird aus Sicherheitsgründen an der Eintrittsseite des plas
makeramischen Formkörpers noch eine Wärmedämmschicht aus
einem porösen Material angebracht, die einen Flammenrück
schlag durch die Laserbohrlöcher in den eintrittsseitigen
Raum verhindert. Diese poröse Wärmedämmschicht kann aus
einem herkömmlichen Material bestehen, z. B. aus einem Kera
mikfaser-Material. Der plasmakeramische Formkörper mit
seiner hohen mechanischen Stabilität kann dabei gleichzeitig
als Stützstruktur für die poröse Wärmedämmschicht dienen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es
zeigen
Fig. 1 im Ausschnitt eine Draufsicht auf die Oberflä
che des Flammenhalters für einen Strahlungs
brenner,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig.
1,
Fig. 3 das Flächenverhältnis von freier Fläche zur
Gesamtfläche des Formkörpers in Abhängigkeit
von dem Verhältnis von Teilung zu Durchmesser
der Laserbohrlöcher,
Fig. 4 einen Teilquerschnitt durch einen rohrförmigen
homogenen Formkörper und
Fig. 5 einen entsprechenden Teilquerschnitt durch
einen rohrförmigen zweischichtigen Formkörper.
Der Flammenhalter für einen Strahlungsbrenner für flüssige
oder gasförmige Brennstoffe besteht aus einem Formkörper 10,
in welchen mittels Laserstrahl als Durchtrittskanäle Laser
bohrlöcher 12 gebohrt sind.
Der Formkörper 10 wird im Plasmaspritzverfahren hergestellt.
Hierzu wird in einem Plasmabrenner ein Wasserstoff-Sauer
stoff-Plasma erzeugt, das in seinem Zentrum eine Temperatur
von 15 000°C erreicht und mit hoher Geschwindigkeit als
Strahl das Brennergehäuse verläßt. In den aus dem Brennerge
häuse austretenden Plasmastrahl wird ein Keramikpulver
eingedüst. Der heiße Plasmastrahl schmilzt dieses Keramik
pulver oberflächlich an und schleudert es mit hoher Ge
schwindigkeit Lage für Lage auf einen metallischen Spritz
kern. Die Pulverpartikel verformen sich beim Aufprall,
bilden untereinander einen festen Verbund und kühlen schnell
ab. Der fertige plasmakeramische Formkörper läßt sich ein
fach von dem metallischen Spritzkern trennen. Der plasmake
ramische Formkörper weist eine hohe mechanische Festigkeit
und Formstabilität auf und kann ohne jede Nachbearbeitung
als maßgenaues einbaufertiges Teil verwendet werden. Der
metallische Spritzkern bleibt erhalten und kann immer wieder
verwendet werden. Der plasmakeramische Formkörper läßt sich
somit preisgünstig in großen Stückzahlen mit reproduzierba
rer hoher Formgenauigkeit und Maßhaltigkeit herstellen.
Je nach der Gestalt des metallischen Spritzkernes lassen
sich Formkörper 10 in vielfacher Gestalt herstellen. In den
Fig. 1 und 2 ist beispielsweise ein Formkörper 10 in Form
einer ebenen Platte dargestellt, wie er z. B. als Abschluß
wand eines Brenners verwendet werden kann. In den Fig. 4
und 5 ist ein rohrförmiger Formkörper 10 dargestellt, der
als Mantel eines Brenners verwendet werden kann.
Nach Fertigstellung des Formkörpers 10 im Plasmaspritzver
fahren werden in den Formkörper 10 die Laserbohrlöcher 12
mittels Laserstrahl gebohrt. Die außerordentlich hohe Tempe
raturwechselbeständigkeit des plasmakeramischen Materials
ermöglicht dabei die hohe punktuelle thermische Belastung
beim Laserstrahlbohren, ohne daß dies zu einer Beschädigung
oder Verformung des Formkörpers 10 führt.
In den dargestellten Ausführungsbeispielen der Fig. 1, 2,
4 und 5 sind die Laserbohrlöcher 12 mit kreisrundem Quer
schnitt ausgeführt. Es ist ebenso möglich, die Laserbohrlö
cher mit anderer Querschnittsform auszuführen, beispielswei
se schlitzförmig, elliptisch oder vieleckig. Der kreisrunde
Querschnitt hat neben dem Vorteil der einfachen Herstellung
auch die günstigsten Durchströmungseigenschaften.
In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1, 2, 4 und 5 verlau
fen die Laserbohrlöcher 12 senkrecht zur Oberfläche des
Formkörpers 10. Dies ist vorteilhaft, wenn der Brennstoff
gasförmig oder als Aerosol in gleichmäßiger Strömungsvertei
lung den Formkörper 10 anströmt. Im Ausführungsbeispiel der
Fig. 1 und 2 ist dies der Fall, wenn der Volumenstrom des
Brennstoff-Luftgemischs in gleicher Verteilung senkrecht auf
die gesamte Fläche des plattenförmigen Formkörpers 10 auf
tritt. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 und ist dies
der Fall, wenn dieser Volumenstrom in gleichmäßiger Vertei
lung über den ganzen Umfang des rohrförmigen Formkörpers 10
radial auf diesen auftrifft.
Trifft der Volumenstrom des Brennstoff-Luftgemischs in
asymmetrischer Verteilung auf den Formkörper 10, so kann es
zweckmäßig sein, wenn die Laserbohrlöcher 12 nicht senkrecht
zur Oberfläche des Formkörpers 10 verlaufen, sondern unter
einem Winkel gegen die Normale zur Oberfläche geneigt sind.
Dadurch kann auch bei einem solchen asymmetrischen Anströmen
des gasförmigen oder aerosolförmigen Brennstoffes erreicht
werden, daß die Laserbohrlöcher 12 im wesentlichen mit der
Strömungsrichtung des Brennstoff-Luftgemischs fluchten.
Schließlich sind in den Ausführungsbeispielen der Fig. 1,
2, 4 und 5 die Laserbohrlöcher 12 durchgehend mit konstantem
Querschnitt ausgebildet. Es kann auch Anwendungsfälle geben,
bei welchen eine Änderung des Querschnitts, z. B. eine koni
sche Ausbildung der Laserbohrlöcher 12, vorteilhaft ist.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1, 2 und 4 besteht der
plasmakeramische Formkörper 10 homogen aus demselben Kera
mikmaterial, vorzugsweise Aluminiumoxid. Im Ausführungsbei
spiel der Fig. 5 ist dagegen der Formkörper 10 zweischich
tig aus einer äußeren Schicht S1 und einer inneren Schicht
S2 aufgebaut. Die äußere Schicht S1 besteht beispielsweise
aus Aluminiumoxid mit einer hohen Schmelztemperatur von 2050°C, während die innere Schicht S2 aus Aluminiumtitanat mit
der niedrigeren Schmelztemperatur von 1860°C besteht. Ein
solcher zweischichtiger Formkörper 10 gemäß Fig. 5 wird im
Plasmaspritzverfahren dadurch hergestellt, daß zunächst auf
den Spritzkern das Keramikpulver der inneren Schicht (z. B.
Aluminiumtitanat) aufgespritzt wird, bis die Schichtdicke
L2 erreicht ist, worauf anschließend das Keramikpulver
der Außenschicht (z. B. Aluminiumoxid) in eine Schichtdicke
L1 aufgespritzt wird.
Für die Verwendung in einem Ölstrahlungsbrenner weist der
Flammenhalter folgende typischen Daten auf.
Die Laserbohrlöcher 12 haben einen Durchmesser D von 0,1 bis
0,7 mm. Die günstigsten Brennereigenschaften ergeben sich
bei einem Durchmesser D von 0,2 bis 0,3 mm.
Die Länge L der Laserbohrlöcher 12, die der Materialstärke
des Formkörpers 10 entspricht, liegt im Bereich von 1,0 bis
4,0 mm. Die besten Brennerwerte ergeben sich bei einer Länge
L von 1,5 bis 2,5 mm. Das Verhältnis der Länge L zu dem
Durchmesser D der Laserbohrlöcher 12 liegt vorteilhafterwei
se im Bereich von 8 bis 12.
Die Laserbohrlöcher 12 sind in der Regel in gleichmäßiger
Verteilung mit gleichem gegenseitigen Abstand angeordnet,
sofern nicht zur Anpassung an die Brennergeometrie eine
unterschiedliche Durchströmbarkeit des Formkörpers 10 in
verschiedenen Bereichen des Flammenhalters vorteilhaft ist.
In solchen Fällen kann in einzelnen Bereichen des Formkör
pers 10 eine geringere Dichte der Laserbohrlöcher 10, d. h.
ein größerer gegenseitiger Abstand, vorgesehen sein. Ebenso
ist es auch möglich, den Durchmesser der Laserbohrlöcher 12
in bestimmten Bereichen des Formkörpers 10 zu verringern, um
die Durchströmbarkeit in diesen Bereichen des Formkörpers 10
zu verkleinern.
In Fig. 1 ist eine Ausbildung des Formkörpers 10 darge
stellt, bei welcher die Laserbohrlöcher 12 in einem regel
mäßigen Raster mit jeweils gleichem gegenseitigen Abstand
angeordnet sind. Die Teilung dieses Rasters, d. h. der Loch
mittenabstand der Laserbohrlöcher 12, ist mit T bezeichnet.
Die freie Durchtrittsfläche der Laserbohrlöcher 12 ist mit
Ff bezeichnet, während die dem jeweiligen Laserbohrloch
12 zugeordnete Gesamtfläche des Formkörpers 10 mit Ft
bezeichnet ist.
Für das Flächenverhältnis der freien Durchtrittsfläche
Ff zu der Gesamtfläche Ft ergibt sich die in Fig. 3
gezeigte Abhängigkeit von dem Verhältnis der Teilung T zu
dem Durchmesser D der Laserbohrlöcher 10. Als günstig hat
sich dabei der in Fig. 3 durch einen Doppelpfeil einge
zeichnete Bereich des Verhältnisses Teilung zu Durchmesser
von etwa 2 bis 3,5 erwiesen. In diesem Bereich des Verhält
nisses T/D liegt das Flächenverhältnis Ff/Ft zwi
schen etwa 0,25 und 0,07, d. h. die freie Durchtrittsfläche
Ff der Laserbohrlöcher 12 beträgt zwischen 7 und 25%
der Gesamtfläche des Formkörpers 10. Das Verhältnis Teilung
zu Durchmesser T/D kann innerhalb dieses vorteilhaften
Bereichs auch veränderlich sein, insbesondere kann sich bei
einem rohrförmigen Formkörper 10, wie er in den Fig. 4
und 5 dargestellt ist, das Verhältnis T/D über die axiale
Länge des Flammenhalters ändern, um in den einzelnen axialen
Bereichen eine unterschiedliche Leistungsdichte zu erhalten.
Der in Fig. 3 als obere Bereichsgrenze des Verhältnisses
T/D eingezeichnete Wert von 3,5 ergibt sich beispielsweise
bei in einem gleichmäßigen Raster angeordneten Laserbohrlö
chern 12 mit einem Durchmesser von 0,3 mm bei einer Loch
dichte von 104 Löchern pro cm2.
Claims (22)
1. Verfahren zum Herstellen eines Flammenhalters für einen
Strahlungsbrenner, der aus einem Körper aus keramischen
Material mit Durchtrittskanälen für das Brennstoff-Luft
gemisch besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper
durch Plasmaspritzen aus einem Keramikpulver aufgebaut
wird und daß die Durchtrittskanäle mittels Laserstrahl
gebohrt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zusammensetzung des Keramikpulvers beim Aufbau des
Körpers kontinuierlich oder sprunghaft geändert wird.
3. Flammenhalter für Strahlungsbrenner für flüssige oder
gasförmige Brennstoffe, mit einem Körper aus keramischem
Material, der Durchtrittskanäle für das Brennstoff-Luft
gemisch aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper
ein plasmakeramischer Formkörper (10) ist und daß die
Durchtrittskanäle Laserbohrlöcher (12) sind.
4. Flammenhalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Formkörper (10) eine homogene Zusammensetzung
des Keramikmaterials aufweist.
5. Flammenhalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Formkörper (10) eine in Richtung der Laserbohr
löcher (12) sich ändernde Zusammensetzung des Keramikma
terials aufweist.
6. Flammenhalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Zusammensetzung des Keramikmaterials
sprunghaft ändert.
7. Flammenhalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Zusammensetzung des Keramikmaterials kon
tinuierlich ändert.
8. Flammenhalter nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Laserbohrlöcher (12) einen
Durchmesser (D) von 0,1 bis 0,7 mm, vorzugsweise von 0,2
bis 0,3 mm aufweisen.
9. Flammenhalter nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Laserbohrlöcher (12) eine Länge
L von 1,0 bis 4,0 mm, vorzugsweise von 1,5 bis 2,5 mm
aufweisen.
10. Flammenhalter nach den Ansprüche 8 und 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Laserbohrlöcher (12) ein Verhält
nis Länge zu Durchmesser (L/D) von 8 bis 12 aufweisen.
11. Flammenhalter nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Laserbohrlöcher (12) in einem
Raster mit konstanter Teilung (Lochmittenabstand T)
angeordnet sind.
12. Flammenhalter nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß sich das Verhältnis Teilung zu
Durchmesser (T/D) der Laserbohrlöcher (12) über die
gesamte Ausdehnung des Formkörpers (10) ändert.
13. Flammenhalter nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Verhältnis Teilung zu Durchmesser
(T/D) der Laserbohrlöcher (12) zwischen 1,5 und 4,
vorzugsweise zwischen 2 und 3,5, liegt.
14. Flammenhalter nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der Formkörper (10) ein Rohr ist.
15. Flammenhalter nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der Formkörper (10) eine Platte ist.
16. Flammenhalter nach einem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Laserbohrlöcher (12) senkrecht
zur Oberfläche des Formkörpers (10) verlaufen.
17. Flammenhalter nach einem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Laserbohrlöcher (12) zumindest
teilweise unter einem von der Normalen zur Oberfläche
des Formkörpers (10) abweichenden Winkel verlaufen.
18. Flammenhalter nach einem der Ansprüche 3 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Laserbohrlöcher (12) einen auf
ihrer gesamten Länge (L) konstanten Durchmesser (D)
aufweisen oder daß sich ihr Durchmesser (D) über ihre
Länge (L) ändert, insbesondere sich konisch erweitert.
19. Flammenhalter nach einem der Ansprüche 3 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Laserbohrlöcher (12) einen
kreisförmigen oder einen von der Kreisform abweichenden
Querschnitt aufweisen.
20. Flammenhalter nach einem der Ansprüche 3 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß das Keramikmaterial des Formkörpers
(10) Aluminiumoxid (Al2O3) und/oder Aluminiumti
tanat (Al2O3·TiO2) ist.
21. Flammenhalter nach Anspruch 6 oder 7 und Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (10) auf der
Brennstoff-Eintrittsseite vollständig oder überwiegend
aus Aluminiumtitanat und auf der Brennstoff-Austritts
seite vollständig oder überwiegend aus Aluminiumoxid
besteht.
22. Flammenhalter nach einem der Ansprüche 3 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß insbesondere zur Verwendung für
gasförmige Brennstoffe auf der Brennstoff-Eintrittsseite
des Formkörpers (10) eine Wärmedämmschicht aus einem
porösen Material angeordnet ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4133251A DE4133251C2 (de) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | Verfahren zum Herstellen eines Flammenhalters für einen Strahlungsbrenner und nach diesem Verfahren hergestellter Flammenhalter |
EP19920117066 EP0536706A3 (en) | 1991-10-08 | 1992-10-06 | Method of manufacturing a flame holder for a radiant burner and flame holder made by means of this method |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE4133251A DE4133251C2 (de) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | Verfahren zum Herstellen eines Flammenhalters für einen Strahlungsbrenner und nach diesem Verfahren hergestellter Flammenhalter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4133251A1 true DE4133251A1 (de) | 1993-04-15 |
DE4133251C2 DE4133251C2 (de) | 1995-12-14 |
Family
ID=6442227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4133251A Expired - Fee Related DE4133251C2 (de) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | Verfahren zum Herstellen eines Flammenhalters für einen Strahlungsbrenner und nach diesem Verfahren hergestellter Flammenhalter |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0536706A3 (de) |
DE (1) | DE4133251C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109851390A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-06-07 | 西北工业大学 | 一种内含导热导电cnt网络的陶瓷基复合材料的制备方法 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL9400280A (nl) * | 1994-02-23 | 1995-10-02 | Stichting Energie | Werkwijze voor de verbranding van hoogreaktieve gasvormige lucht/brandstof-mengsels en branderinrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze. |
DE19627103C1 (de) | 1996-07-05 | 1997-07-24 | Schwank Gmbh | Brennerelement |
DE19901145A1 (de) * | 1999-01-14 | 2000-07-20 | Krieger Gmbh & Co Kg | Als Flächenstrahler ausgebildeter Infrarot-Strahler |
AT504398B1 (de) * | 2006-10-24 | 2008-07-15 | Windhager Zentralheizung Techn | Porenbrenner, sowie verfahren zum betrieb eines porenbrenners |
GB0707103D0 (en) * | 2007-04-12 | 2007-05-23 | Mont Selas Ltd | Burner device |
US20090127246A1 (en) * | 2007-11-16 | 2009-05-21 | Bsh Home Appliances Corporation | Treated structural components for a cooking appliance |
IT202100011888A1 (it) * | 2021-05-10 | 2022-11-10 | Beckett Thermal Solutions S R L | Membrana di combustione per un bruciatore a gas |
GB2606769A (en) * | 2021-05-20 | 2022-11-23 | Beckett Thermal Solutions Ltd | Gas burner membrane |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2135766A (en) * | 1983-02-16 | 1984-09-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Burner skeleton |
DE3431230A1 (de) * | 1983-12-29 | 1985-07-11 | Toshiba Ceramics Co., Ltd., Tokio/Tokyo | Verfahren und vorrichtung zur bearbeitung eines keramikelements |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3067811A (en) * | 1956-07-02 | 1962-12-11 | Otto Bernz Co Inc | Gas burner |
JPS5250036A (en) * | 1975-10-20 | 1977-04-21 | Rinnai Corp | Infrared gas combustion panel |
JPS60159510A (ja) * | 1984-01-30 | 1985-08-21 | Rinnai Corp | ガス燃焼用セラミツクバ−ナプレ−ト |
US4673349A (en) * | 1984-12-20 | 1987-06-16 | Ngk Insulators, Ltd. | High temperature surface combustion burner |
US4948941A (en) * | 1989-02-27 | 1990-08-14 | Motorola, Inc. | Method of laser drilling a substrate |
DE4041061A1 (de) * | 1989-12-22 | 1991-06-27 | Siemens Ag | Brennerplatte fuer einen flaechenbrenner |
-
1991
- 1991-10-08 DE DE4133251A patent/DE4133251C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-10-06 EP EP19920117066 patent/EP0536706A3/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2135766A (en) * | 1983-02-16 | 1984-09-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Burner skeleton |
DE3431230A1 (de) * | 1983-12-29 | 1985-07-11 | Toshiba Ceramics Co., Ltd., Tokio/Tokyo | Verfahren und vorrichtung zur bearbeitung eines keramikelements |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109851390A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-06-07 | 西北工业大学 | 一种内含导热导电cnt网络的陶瓷基复合材料的制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0536706A2 (de) | 1993-04-14 |
EP0536706A3 (en) | 1993-08-25 |
DE4133251C2 (de) | 1995-12-14 |
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