DE4237719C2 - Atmosphärischer Gasbrenner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen atmosphärischen Gasbrenner gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 88 12 367 U1 ist ein gattungsgemäßer Gasbrenner bekannt, der beispielsweise für Warmwasserbereiter vorgesehen sein kann. Bei diesem Gasbrenner ist im Einlaßbereich eines Mischrohres ein Vorbau angeordnet, der es ermöglicht, die Größe des Primärluftanteiles bedarfsweise einzustellen, und der sich für bestimmte vorgegebene örtliche Verhältnisse anfertigen und in einer Soll-Stellung problemlos im Bereich des Einlasses des Mischrohres montieren läßt. Es ist damit eine exakte Anpassung der Primärluftzahl an die jeweiligen örtlichen Verhältnisse ermöglicht und eine Stabilisierung der Flammen erzielbar.

In der DE 39 18 855 A1 ist ein Gasgebläsebrenner mit niedriger NOx- Emission beschrieben, bei dem die Zufuhr von Luft zum Gas zweistufig erfolgt, wobei zunächst einer Mischkammer Luft mittels eines Gebläses zugeführt wird. Dieses Gebläse wird so gesteuert, daß sich eine konstante Flammentemperatur einstellt. Bei diesem Brenner ist wenigstens eine Düse der Mischkammer auf jeweils ein Brennerrohr gerichtet. Dieses ist insgesamt außerhalb der Mischkammer angeordnet. Der die Düse der Mischkammer verlassende Gas-Luft-Gemischstrom saugt dabei unter atmosphärischem Druck stehende Umgebungsluft in das Brennerrohr mit ein. Dem Brennerrohr wird dabei ein vollständig vorgemischtes Gas-Luftgemisch zur Verbrennung zugeführt. In der Umgebung des Brennerrohrs innerhalb des Verbrennungsraums erübrigt sich damit eine weitere Luftzuführung. Dadurch ergeben sich aber hohe Oberflächentemperaturen am Brennerrohr.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen atmosphärischen Gasbrenner der eingangs genannten Art hinsichtlich der NOx-Emissionen zu verbessern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Mittels des Lüfters ist in der Ansaugkammer eine stabile Luftbereitstellung gegeben. Der Anteil der dem Brenngas zugeführten Verbrennungsluft - Primärluft - kann dadurch erhöht werden und auf einfache Weise so eingestellt werden, daß sich die NOx-Emissionen der Verbrennung reduzieren und die Oberflächentemperatur im Flammenbereich des Brenners so niedrig ist, daß besondere Maßnahmen am Brennerrohr zur Gewährleistung von dessen Temperaturbeständigkeit nicht nötig werden.

Die im Verbrennungsraum das Brennerrohr umstreichende und den Flammen zugeführte Sekundärluft kühlt das Brennerrohr und die Flammen. Sie trägt dazu bei, daß die Flammen nicht zu kurz werden und dadurch eine sehr hohe Temperatur am Brennerrohr entsteht. Dadurch erübrigen sich auch Elemente zur Flammenkühlung. Die Sekundärluft liefert außerdem den Luftanteil, der für die vollständige Verbrennung nötig ist, aufgrund der im Verbrennungsraum auftretenden thermischen Gegebenheiten - Aufwärtsbewegung der Verbrennungsgase im Verbrennungsraum -. Weitere Maßnahmen hinsichtlich der Sekundärluft sind nicht nötig.

Nach Patentanspruch 2, 3 kann die Förderleistung des Lüfters gerätespezifisch auf einfache Weise, ohne regelungstechnische Maßnahmen festgelegt werden und bei einem Gasheizgerät, an dem zwei oder mehrere Heizleistungsstufen einstellbar sind, eine diesen Heizleistungsstufen entsprechende Einstellbarkeit der Drehzahl des Lüfters vorgesehen sein.

Bei der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung gemäß Patentanspruch 4 wird bei ausgefallenem, d. h. stilistehendem, Lüfter Umgebungsluft über diesen in die Ansaugkammer durch die Venturiwirkung im Abstandsraum zwischen der Gasdüse und dem Brennerrohr angesaugt. Dabei ergibt sich zwar nicht mehr die durch den Lüfter im Normalbetrieb erreichte NOx-Reduzierung, jedoch ist eine Betriebsunterbrechung des Gasheizgeräts vermieden.

Um dem Benutzer in diesem Fall einen Hinweis auf den hinsichtlich des NOx-Gehaltes des Abgases ungünstigen Betrieb zu geben, ist nach Patentanspruch 5 eine Signaleinrichtung vorgesehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ergibt sich aus der folgenden Beschreibung. Die Zeichnung zeigt einen Gasbrenner eines Gasheizgeräts schematisch.

Ein Gasbrenner weist einen Gasanschluß (1) auf, der in ein Gasverteilrohr (2) mündet. Am Gasverteilrohr (2) ist wenigstens eine Gasdüse (3) angeordnet. Im Regelfall sind über die Länge des Gasverteilrohrs (2) mehrere Gasdüsen (3) vorgesehen.

Die bzw. jede Gasdüse (3) ist jeweils auf ein Brennerrohr (4) ausgerichtet. Zwischen der Gasdüse (3) und dem Brennerrohr (4) besteht ein Abstandsraum (5). Das Gasverteilrohr (2) und das bzw. die Brennerrohre (4) sind an einem Brennerflansch (6) befestigt. Das Brennerrohr (4) weist der Gasdüse (3) gegenüberstehend ein Rohrstück (7) auf, das in Zuordnung zur Gasdüse (3) so gestaltet ist, daß sich nach Art einer Venturidüse eine Ansaugwirkung für Umgebungsluft als Primärluft (L) ergibt, wenn Gas (G) von der Gasdüse (3) in das Rohrstück (7) des Brennerrohrs (4) eintritt.

Das Rohrstück (7) des Brennerrohrs (4) ist durch den Brennerflansch (6) hindurchgeführt und weist in einem Verbrennungsraum (8) des Gasheizgeräts eine Außenfläche (9) auf, die mit Öffnungen versehen ist, an welchen sich Flammen (F) ausbilden. Der Verbrennungsraum (8) des Gasheizgeräts ist zur Umgebung offen, so daß im Betrieb infolge der thermischen Wirkung der Flammen (F) Sekundärluft (S) angesaugt wird, die diesen hinzutritt.

Der Abstandsraum (5) liegt innerhalb einer Ansaugkammer (10). Diese ist gegenüber der Umgebungsluft geschlossen und weist nur eine Luftzufuhröffnung (11) auf, in der ein elektromotorisch angetriebener Lüfter (12) angeordnet ist. Der Lüfter (12) führt der Ansaugkammer (10) zwangsweise Umgebungsluft zu. Dadurch entsteht in der Ansaugkammer (10) ein gegenüber der Umgebungsluft zwangsweise erhöhter Luftdruck. Für die Venturiwirkung im Abstandsraum (5) steht damit mehr Luft (L) - als Primärluft - zur Verfügung. Dieses Mehrangebot an Primärluft (L) wird über die genannte Venturiwirkung den Flammen (F) zugeführt. Zu deren Entwicklung trägt jedoch auch die Sekundärluft (S) bei.

Es hat sich gezeigt, daß durch die genannten Maßnahmen die NOx- Werte der Verbrennung deutlich gesenkt werden.

Der Lüfter (12) ist so gestaltet und in der Luftzufuhröffnung (11) so angeordnet, daß er bei einem unerwünschten Ausfall, also bei seinem unnötigen Stillstehen, keinen sehr hohen Strömungswiderstand bildet, so daß in diesem Fall unter der im Abstandsraum (5) auftretenden Venturiwirkung noch genügend Umgebungsluft durch die Luftzufuhröffnung (11) angesaugt wird. Dadurch wird sich zwar die an sich gewünschte NOx-Reduzierung im Verbrennungsraum (8) nicht einstellen, jedoch bleibt für den Benutzer das Gasheizgerät weiter betriebsbereit. Um dem Benutzer diesen hinsichtlich der Abgaswerte ungünstigen Betriebszustand anzuzeigen, ist eine nicht näher dargestellte Signaleinrichtung vorgesehen, die dem Benutzer akustisch oder insbesondere optisch anzeigt, daß der Lüfter (12) ausgefallen ist und ein Wartungsfall vorliegt.

Claims (5)

1. Atmosphärischer Gasbrenner, bei dem wenigstens eine Gasdüse (3) jeweils auf ein Brennerrohr (4) gerichtet ist und Umgebungsluft über einen zwischen der Gasdüse (3), dem Brennerrohr (4) und einer Abdeckung bestehenden Abstandsraum (5) als Primärluft (L) in das Brennerrohr (4) ansaugbar ist und als Sekundärluft (S) im Verbrennungsraum (8) den Flammen (F) des Brennerrohrs (4) hinzutritt, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandsraum (5) innerhalb einer durch die Abdeckung gegenüber der Umgebungsluft geschlossenen Ansaugkammer (10) liegt, für die ein Lüfter (12) vorgesehen ist, der die Primärluft (L) in die Ansaugkammer (10) fördert.

2. Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleistung des Lüfters (12) ungeregelt ist.

3. Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Lüfters (12) einstellbar ist.

4. Gasbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungswiderstand des stillstehenden Lüfters (12) klein ist, so daß bei ausgefallenem Lüfter (12) Umgebungsluft über diesen in die Ansaugkammer (10) ansaugbar ist.

5. Gasbrenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine optische oder akustische Signaleinrichtung vorgesehen ist, die bei ausgefallenem Lüfter (12) ein Signal abgibt.