DE4443045A1 - Brennergebläse für Gas-Vormischbrenner - Google Patents
Brennergebläse für Gas-VormischbrennerInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brennergebläse für
Gas-Vormischbrenner, insbesondere für die Gasverbrennung in
Heizkesseln, mit einer mit Öffnungen für das Verbrennungs
gemisch versehenen Gebläsekammer mit mindestens einer für
das Verbrennungsgemisch durchlässigen Flammtrennwand, wobei
in Strömungsrichtung vor der Gebläsekammer ein Gebläse-
Gehäuseteil, ein Gebläserad und eine Gebläseelektronik an
geordnet sind.
Bei den bisher bekannten Brennergebläsen, vor allem bei
Gasbrennergebläsen, wird das brennfähige Gemisch (z. B. Luft
+ Gas) vor dem Gebläse oder nach dem Gebläse, aber vor dem
Brenner gemischt, mittels des Gebläses in den Brennraum
gefördert und dort gezündet. Damit entstehen schon vor dem
Eintritt in das Gebläsegehäuseteil Dichtprobleme, hoher
mechanischer Aufwand und großer Bauraum für Zuführungen und
Befestigungen. Außerdem kann das brennfähige und in den
meisten Fällen aggressive Gemisch in den inneren Bereich
des Gebläseantriebs gelangen und dort empfindliche Bauteile
der Elektronik und Lagerteile etc. beschädigen oder bei
Funkenbildung kann in Wicklung oder Leiterplatte eine Zün
dung des Gasgemisches erfolgen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
vorstehenden Nachteile zu vermeiden und ein Brennergebläse
zu schaffen, mit dem eine Kontaktierung des Gases bzw. des
Verbrennungsgemisches mit der Gebläseelektronik und dem
Elektro-Antriebsmotor vermieden wird.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Geblä
serad innerhalb der Gebläsekammer angeordnet ist und die
Zusammenführung der Komponenten des Verbrennungsgemisches
im Unterdruckbereich des Gebläserades erfolgt.
Somit basiert die vorliegende Erfindung auf der Erkenntnis,
daß die bekannten Nachteile dadurch vermieden werden kön
nen, daß im Bereich der Motorelektronik und des elektri
schen Antriebsmotors selbst lediglich die dem Verbrennungs
gemisch zuzumischende Luft strömt und ein derartiges Druck
gefälle innerhalb der Gebläsekammer erzeugt wird, daß das
Verbrennungsgemisch und das der Luft zugeführte Verbren
nungsgas nur in einem Unterdruckbereich des Gebläses auf
tritt. Weiterhin besteht der Vorteil, daß das Verbrennungs
gemisch ohne zusätzliche gemischführende Gehäuseteile in
die Gebläsekammer austritt.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten und anhand
der im folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen dar
gestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungs
gemäßen Brennergebläses im Schnitt,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung im
Schnitt ohne Verdrängungskörper.
Fig. 3 einen Verdrängungskörper gemäß der Erfindung in
einer Ansicht in Richtung des Pfeils III in
Fig. 1,
Fig. 4 eine erste Einzelheit in einer Flammtrennwand,
Fig. 5 eine zweite Einzelheit in einer Flammtrennwand,
Fig. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung im
Schnitt,
Fig. 7 ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung im
Schnitt,
Fig. 8 eine Einzelheit eines erfindungsgemäßen Gehäuse
teils,
Fig. 9 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform
der Erfindung,
Fig. 10 eine Ansicht auf die Innenseite des Gehäuseteils
der Ausführung gemäß Fig. 9 und
Fig. 11 eine Ansicht auf die Außenseite des Gehäuseteils
der Ausführung gemäß Fig. 9.
Fig. 1 zeigt ein Brennergebläse 50, das sich in einem Brenn
raum 55 beispielsweise eines Gas-Heizkessels befindet. Das
Gebläse 50 weist einen Antriebsmotor 51 auf, der an einem
Gebläsegehäuseteil 5 befestigt ist. Im dargestellten Bei
spiel ist das Gehäuseteil 5 als Flanschplatte ausgebildet,
in deren erste Öffnung 6 der Antriebsmotor 51 hineinragt,
und zwar in Richtung des Brennraumes 55. Zwischen dem
Außenmantel eines Rotors 7 des Antriebsmotors 51 und der
Wand der Öffnung 6 wird ein Spalt 14, insbesondere ein
ringförmiger Spalt 14, gebildet, der in Achs- und/oder Um
fangsrichtung eine Engstelle 81 aufweisen kann. Vorzugs
weise verengt sich der Spalt 14 in Strömungsrichtung. Die
Verengung sollte zur Begünstigung der Strömung ohne abrupte
Übergänge wie beispielsweise Rundungen 74, 75 erfolgen.
Der Antriebsmotor 51, vorzugsweise ein kollektorloser Außen
läufermotor, ist über Befestigungselemente mitsamt seiner
Gebläseelektronik 12 einschließlich einer Leiterplatte mit
dem Gehäuseteil 5 verbunden. Die Verbindung des Antriebs
motors 51 mit dem Gehäuseteil 5 kann auch über am Gehäuse
teil angespritzte Stege 84 erfolgen (Fig. 8).
Ein Trägerteil, das als Topf 76 ausgebildet ist, enthält
ein Gebläserad 8 mit Schaufeln 9, vorzugsweise als eintei
liges Spritz- oder Gußteil. Der Topf 76 ist mittels Klebung
und/oder Preßsitz auf dem Außenmantel des topfförmigen
Rotors 7 des Antriebsmotors 51 befestigt.
Der im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 dargestellte
Brenner 70 hat die Form einer Halbkugel mit Flammtrennwän
den 1 bis 4, die als Lochbleche ausgebildet sein können,
wobei diese eine siebartige Lochung aufweisen, die von
Flammtrennwand 1 bis -wand 4 immer feiner wird. Das Brenn
gemisch (beispielsweise Luft + Gas) tritt in der äußersten
Flammtrennwand 4 aus und wird dort gezündet. Die Flamm
trennwände 2 und 4 sind im wesentlichen parallel im Abstand
zueinander angeordnet und am Ende des Halbrunds an dem
Gehäuseteil 5 über eine Isolierschicht befestigt. Die in
nere Flammtrennwand 1 ist zentrisch zum Gebläse 50 angeord
net und bildet eine Gebläsekammer 36, die durch die Unter
seite des Gehäuseteils 5 nach oben begrenzt wird. Die
Schaufeln 9 des Gebläserades 8, das im Ausführungsbeispiel
als Radialrad ausgeführt ist, können gerade, rückwärtsge
krümmt oder vorwärtsgekrümmt sein, je nach Anforderung an
die Leistung und an das Geräusch. Ein oberer Deckel 88 und
ein unterer Deckel 89 begrenzen das Gebläserad 8 in axialer
Richtung und dienen als Führung für die Luft- bzw. Brennge
misch-(Luft + Gas)strömung. Sie gehören auch zu der Verbin
dungsstrecke zwischen einer Gaszufuhr-Öffnung 41 und der
Gebläsekammer 36. Die Gaszufuhr erfolgt über eine Gasven
tilvorrichtung 13, die mittels einer Dichtung 16 an der
Oberseite 56 des Gehäuseteils 5 befestigt ist und gelangt
über die Öffnung 41 in eine Gasverteilkammer 17, die zwi
schen der feststehenden Unterseite 58 des Gehäuseteils und
dem rotierenden Deckel 88 des Gebläserades 8 gebildet wird.
Die Gasverteilkammer 17 enthält zur Druckseite hin ein
Dichtungslabyrinth, das aus Ringstegen 38 am Gebläserad 8
und Ringstegen 40 am Gehäuseteil 5 gebildet wird.
Ein zwischen den Stegen 37 und 40 gebildeter radialer Ring
spalt 77 und der zwischen Gehäuseteil 5 und Deckel 88 vor
handene Axialspalt sind so eng ausgebildet, daß bei Rota
tion des Laufrades 8 ein Gasdurchsatz behindert wird.
Zur Unterdruckseite besteht ebenfalls ein Labyrinth als
Staulabyrinth, das aus Ringstegen und -nuten 37, 39 an dem
Laufrad 8 und dem Gehäuseteil 5 gebildet ist und durch das
Laufrad 8 und das Gehäuseteil 5 begrenzt wird. Das Stau
labyrinth ist in seinen geometrischen Abmessungen bezüglich
der Ringspalten 18 und der entsprechenden Axialspalten so
ausgebildet, daß insbesondere bei Rotation des Laufrades 8
ein die Verteilung des Gases über den gesamten Umfang
(Ringkanal) fördernder Staudruck entsteht und die Laby
rinthspalten aber dennoch weit genug sind, damit der für
den Brennerbetrieb erforderliche Gasdurchsatz erfolgen
kann.
Für die Strömungsverteilung des Brenngemisches ist in der
Gebläsekammer 36 ein Verdrängungskörper 28 angeordnet. Die
ser hat als wichtigste Aufgabe, einen Teil der Gebläsekam
mer 36 für den Hauptgebläsestrom 83 zu sperren und eine
gleichmäßige Verteilung der Gas-Luftgemischströmung über
die Flammtrennwände 1 bis 4 herbeizuführen.
Der Verdrängungskörper 28 besteht aus einem Körper 30, der
im wesentlichen der Form der Flammtrennwände 1 bis 4 folgt,
und weist an seiner zur Flammtrennwand 1 gerichteten Ober
fläche mindestens eine Leitschaufel 29 auf, die so geformt
bzw. aufgebaut ist, daß sie eine Brenngemischzirkulation um
die Mittelachse in der Gebläsekammer 36 weitgehend unter
bindet, wobei die Schaufel 29 zusammen mit der Oberfläche
des Körpers 30 und der Flammtrennwand 1 mindestens einen
Strömungskanal 45 bildet, wie in Fig. 3 dargestellt.
Ein unterer Rand 43 des Gebläserades 8 taucht in eine ange
paßte Ausnehmung 42 des Verdrängungskörpers 28 ein und bil
det so über Spalte 31 ein Labyrinth, womit bewirkt wird,
daß über Öffnungen 32 am Boden des Körpers 30 eine gezielt
eingestellte, geringfügige Kreisströmung 33 (strichpunktiert
dargestellt) zur Ausspülung des Brenngemisches nach dem
Sperren des Gasventils 13 bei weiterlaufendem Gebläserad 8
erfolgt. Der Verdrängungskörper 28 kann über Schrauben 65,
über an den Schaufeln 29 angebrachte Zapfen durch Vernie
tung der Zapfen (nicht gezeichnet) mit der Flammtrennwand
1 oder auf analoge Weise befestigt sein.
Eine weitere Verbesserung der Kreisströmung 33 wird durch
zusätzliche Radialschaufeln 34 erreicht, die am radial
äußeren Bereich des Gebläserandes 8 an der Unterseite des
unteren Deckels 89 angebracht sind und ggf. in eine ring
förmige Ausnehmung 49 des Körpers 30 eintauchen. Anstatt
des Verdrängungskörpers 28 oder auch zusätzlich kann die
als Lochblech ausgebildete Flammtrennwand 1 zur gleichmäßi
gen Verteilung des Brenngemisches eine besondere Lochung
aufweisen, wie vergrößert in den Fig. 4 und 5 dargestellt.
In Fig. 4 sind die Löcher 61 der Flammtrennwand 1 nicht
ganz ausgestanzt, sondern so, daß durch teilweises Ausstan
zen Lappen 62 stehenbleiben, die eine vorgebbare Führung
der Ströme des Brenngemisches ermöglichen. In Fig. 5 sind
die Löcher 61 ganz ausgestanzt und deren Rücken 63 wie bei
einer Raspel hochgezogen.
Die Flammtrennwände 1 bis 4 können als Lochbleche, als
Metallgitter, als Keramikplatten mit Bohrungen oder Poren
ausgebildet sein.
In Fig. 6 besteht der Brenner 70 aus dem Gehäuseteil 5 und
anderen, vorher beschriebenen Teilen, aber einer anderen
Außenform. Wie in den übrigen Ausführungsbeispielen dieser
Erfindung, ist auch hier das Gebläserad 8 mit Schaufeln 9
über einen Topf 76 mit dem Rotor 7 des Antriebsmotors 51
fest verbunden. Hierbei wird das Gas über eine Gasdüse 15
durch die Öffnung 41 unmittelbar in den Raum 19 zwischen
den Innenkanten 59 der Schaufeln 9 und dem Topf 76 geför
dert. Durch Rotation des Gebläserades 8 entsteht im Raum
19 ein Unterdruck, durch den gleichzeitig die erforderliche
Luft durch den Spalt 14 zur Herstellung des Brenngemisches
angesaugt wird. Auch hier wird dieser Luftstrom zuerst über
die Elektronik 12 auf der Leiterplatte und den Antriebs
motor 51 geführt und kühlt dieselbe. Die Flammtrennwand 1
(hier nur eine Trennwand) enthält in der Darstellung links
eine Variante mit Löchern und rechts eine mit Poren, durch
die das Brenngemisch gefördert wird, und zwar über das Ge
bläserad 8, wie vorher beschrieben. Zur gezielten Strömung
des Brenngemisches greift der obere Deckel 88 des Gebläse
rades 8 am Außenrand teilweise oder ganz um die ggf. radial
über den unteren Deckel 89 ragenden Schaufeln 9 mit einem
Rand 82 herum, um die axiale Komponente der Ausblasrichtung
zu verstärken.
Eine andere Variante (nicht gezeichnet) ist, daß die Deckel
88, 89 und ggf. die Schaufeln 9 mindestens in ihrem radial
äußeren Bereich in Richtung des unteren Teils der Gebläse
kammer 36 zugeneigt sind.
Der Verdrängungskörper 28 dieses Ausführungsbeispiels hat
einen im wesentlichen ebenen, scheibenförmigen Körper 30,
der an der Flammtrennwand 1 angebracht ist. Auch hier er
folgt eine Ausspülung des Brenngemisches wie vorher be
schrieben gemäß der Kreisströmung 33.
In Fig. 7 ist ein weitgehend der Fig. 6 entsprechendes Aus
führungsbeispiel gezeigt, wobei statt der punktförmigen
Gaszuführung über die Düse 15 ein Verteilkanal 99 für eine
gleichmäßige Gaszufuhr im gesamten Spalt 14 oder zumindest
in einem Teilbereich davon angeordnet ist. Dadurch wird
eine intensive und gleichmäßige Brenngemischbildung begün
stigt.
Im radialen Ausblasbereich des Gebläserades 8 sind auf
Laufradhöhe in der Gebläsekammer 36 Körper 86 unterge
bracht, die die Zirkulationsbewegung des Brenngemisches um
die Laufradachse behindern. Die vorgenannten Körper 86 kön
nen auch durch Verlängerungen der Verdrängungskörper-Leit
schaufeln 29 realisiert werden.
Fig. 8 zeigt eine Einzelheit eines weiteren Ausführungsbei
spiels insbesondere zur Befestigung des Antriebsmotors 51
mit seinem Rotor 7 und der dazugehörigen Antriebselektro
nik. Bei dem Gehäuseteil 5 werden zwei segmentartige Teile
ausgenommen, wobei eine Flanschplatte 85 und beispielsweise
axial und/oder radial angeordnete Stege 84 erhalten blei
ben. An dieser Flanschplatte 85 ist der Motor 51 befestigt
und ragt ganz oder teilweise in den Brenner 70, wie in den
vorbeschriebenen Ausführungen. Bei einer Ausführung mit
einem ebenen Gehäuseteil 5 ist hierbei das Gebläse ganz im
Brenner integriert.
Von Bedeutung ist für die Erfindung, daß die Ausgänge (in
Strömungsrichtung) der Öffnungen 6,41 in einem Unterdruck
bereich 14, 17, 18, 19 des Innenbereichs des Brenners 70
enden.
Zum dynamischen Wuchtausgleich des Gebläserades 8 sind in
zwei getrennten Ebenen Aufnahmevorrichtungen 10, 11 vorge
sehen. Vorteilhafterweise ist am oberen Rand des Topfes 76
die Aufnahmevorrichtung als ringförmige Vertiefung vorge
sehen, wobei die Vertiefungen 10 auch als Taschen ausgebil
det sein können, in denen Wuchtgewichte untergebracht wer
den. Das Gebläserad 8 kann - je nach Anforderung - so aus
gebildet sein, daß es vorzugsweise in radialer, axialer
oder in einer Richtung mit sowohl axialer und radialer Kom
ponente ausbläst oder es kann auch ein Axiallaufrad sein.
Zum Wärmeschutz der Antriebselektronik ist der Boden 71 der
Rotorglocke 7 dem Brennraum 55 zugewandt. Ein weiterer
Schutz ist gegeben durch den durchgehenden Deckel 89 des
Gebläserades 8, der vorzugsweise im Abstand in Richtung des
Brennraumes 55 auf dem Boden 71 angeordnet ist. Zusätzlich
bietet der Verdrängungskörper 28 einen dreifachen Wärme
schutz gegenüber Wärmestrahlung und Wärmeleitung: Die durch
den Körper 30, dessen Leitschaufeln 29 und die Flammtrenn
wand 1 gebildeten Strömungskanäle 45 werden von dem relativ
kühlen Gasluftgemisch durchströmt, das die Wärme in den
Brennraum 55 abführt. Der Verdrängungskörper 28 bietet
durch seinen geschlossenen Aufbau einen Schutzschild gegen
über der Wärmestrahlung aus dem Brennraum 55. Der Verdrän
gungskörper 28 besitzt eine sehr hohe Wärmespeicherkapazi
tät, so daß Hitzestöße beim Ausschalten des Gebläses ohne
große Temperatursprünge aufgefangen werden können.
In Fig. 6 und 7 sind Beispiele möglicher Varianten, und
zwar ein zylindrisch oder ein blockförmig gestalteter Bren
ner 45 bzw. 46 in strichpunktierten Linien dargestellt.
In den Fig. 9 bis 11 ist eine weitere Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Brennergebläses 50 dargestellt. Hierbei
sind gleiche Teile wie in den Fig. 1 bis 8 mit denselben
Bezugsziffern versehen. Weiterhin ist darauf hinzuweisen,
daß die in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Varianten auch in
bezug auf die Ausführung der Einzelteile mit der in den
Fig. 9 bis 11 dargestellten Ausführungsform kombinierbar
sein können.
Bei der in Fig. 9 bis 11 dargestellten Ausführungsform ist
an der Innenseite des als Flanschplatte ausgebildeten Ge
häuseteils 5 ein Lagertragrohr 52 angeformt. In diesem
Lagertragrohr 52 sind Lager 53 für eine Motorwelle 54 des
Motorgebläses 50 gelagert. An der Motorwelle 54 ist an
deren aus dem Lagertragrohr 52 herausragenden Ende das
Gebläserad 8 befestigt, das mit dem Rotor 7 verbunden ist.
Konzentrisch zum Lagertragrohr 52 ist auf diesem der Stator
60 des Motorgebläses 50 angeordnet. Das Gebläserad 8 be
sitzt insbesondere ein topfförmiges Aufnahmeteil 66, in das
der Rotor 7 hineinragt. Hierbei ist der Rotor 7 mit dem
Boden des Aufnahmeteils 66 über Abstandhalter 64 drehfest
verbunden. Bei dieser Ausführung bildet das Aufnahmeteil 66
einen Hitzeschild für den Motor. Um das Lagertragrohr 52
herum sind in dem Gehäuseteil 5 Öffnungen 6 für die Luft zu
fuhr ausgebildet, die in einer ringförmigen Kammer 67 um
das Lagertragrohr 52 herum münden. Die den Öffnungen 6
gegenüberliegende Kammerseite wird durch den Elektronik
träger (Leiterplatte) 57 gebildet, der am Stator 60 befe
stigt ist und mit seinem äußeren Rand dicht an einem Ring
steg 68 des Gehäuseteils 5 anliegt. Somit wird der Elek
tronikträger 57 unmittelbar von der Luft angeströmt, so daß
eine gute Kühlung desselben bewirkt wird.
Zwischen dem inneren Rand der Leiterplatte 57 und dem La
gertragrohr 52 ist ein Ringspalt 69 vorgesehen, durch den
die Luft aus der Kammer 67 in das Zentrum des Gebläserades
8 einströmt. Die Schaufeln 9 des Gebläserades 8 besitzen
eine innere, ringförmige Stirnwand 72, die den Ringsteg 68
teilweise konzentrisch umfaßt, wobei in diesem Bereich ein
Drosselspalt 93 ausgebildet ist, der den Ort des höchsten
Druckabfalls im Strömungsbereich bildet. Der Drosselspalt
93 mündet in der Gasverteilkammer 17, die im Unterdruckbe
reich des Gebläses liegt. Die in dem Gebläse-Gehäuseteil 5
vorhandene Gaszuführöffnung 41 mündet in einer ringförmigen
Gaskammer 44, die an ihrer Innenseite durch eine Kreisring
scheibe 47 verschlossen ist. In der Kreisringscheibe 47
sind auf einem Kreis in insbesondere gleichmäßigen Abstän
den zueinander Durchlaßöffnungen 48 ausgebildet, durch die
das Gas gleichmäßig umfangsgemäß in die Gasverteilkammer 17
einströmt. Der dem Gehäuseteil 5 zugekehrte Deckel 88 des
Gebläserades 8 bildet mit seinem inneren Rand gegenüber der
Stirnwand 72 eine ringförmige Öffnung 73. Dies Öffnung de
finiert in etwa den Ort des niedrigsten Drucks im Gebläse,
wobei sich in ihr die Luft und das einströmende Gas ver
mischen und gemeinsam als Verbrennungsgemisch in das Geblä
serad 8 aufgrund des bestehenden Saugdruckes einströmen.
Die Vermischung des Luft-Gasgemisches liegt somit innerhalb
der Gebläsekammer 36, und zwar in einem Bereich, der ent
fernt von dem elektrischen Bereich ist. Hierbei wird durch
den erfindungsgemäßen Strömungsweg verhindert, und zwar
durch die bestehenden Druckverhältnisse, daß Gas oder das
Gas-Luftgemisch in den Bereich des Elektromotors bzw. des
sen elektronischer Steuerung gelangen kann.
Weiterhin ist hierzu vorgesehen, daß an der Außenseite des
Gehäuseteils 5 Stege 94 angeformt sind, die insbesondere in
einem Bereich der Ansaugöffnungen 6 angeordnet sind. Diese
Stege 94 dienen als Kühl- und Befestigungselemente für Lei
stungstransistoren der Motorelektronik.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn auf dem Gehäuseteil
5 im Bereich der Ansaugöffnung 14 eine Schieberanordnung 95
befestigt ist, mit der es möglich ist, den wirksamen Strö
mungsquerschnitt der Ansaugöffnungen 14 zu verändern. Auch
ist erkennbar, daß elektrische Anschlußkontakte 97 im Be
reich der Ansaugöffnung 14 vorgesehen sind.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschrie
benen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch
alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen.
Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im
Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt,
sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination
von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten
Einzelmerkmalen definiert sein. Dies bedeutet, daß grund
sätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1
weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der
Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann.
Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster
Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.
Claims (40)
1. Brennergebläse für Gas-Vormischbrenner, insbesondere
für die Gasverbrennung in Heizkesseln, mit einer mit
Öffnungen für das Verbrennungsgemisch versehenen Geblä
sekammer mit mindestens einer für das Verbrennungs
gemisch durchlässigen Flammtrennwand, wobei in Strö
mungsrichtung vor der Gebläsekammer ein Gehäuseteil,
ein Gebläserad und eine Gebläseelektronik angeordnet
sind,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Gebläserad (8) innerhalb der Gebläsekammer (36) ange
ordnet ist und die Zusammenführung der Komponenten des
Verbrennungsgemisches im Unterdruckbereich des Gebläse
rades (8) erfolgt.
2. Brennergebläse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Gehäuseteil (5) Öffnungen (6, 41) für die Luft- und
Gaszufuhr besitzt.
3. Brennergebläse nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Gaszufuhr im Ansaugbereich (14) der Luftzufuhr erfolgt.
4. Brennergebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Gaszufuhr über mindestens eine Gasdüse (15) erfolgt.
5. Brennergebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Gaszufuhr über mindestens einen Verteilkanal (99)
erfolgt.
6. Brennergebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Luftzufuhr-Öffnung (6) im Bereich eines Antriebsmotors
(51) des Gebläserades (8) angeordnet ist.
7. Brennergebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß zwi
schen einem Außenmantel eines Rotors (7) des Antriebs
motors (51) und der Wand der Öffnung (6) ein Spalt
(14), insbesondere ein ringförmiger Spalt gebildet
wird.
8. Brennergebläse nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Spalt (14) in Achs- und/oder Umfangsrichtung mindestens
eine Engstelle (81) in Strömungsrichtung aufweist.
9. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Gebläserad (8) in radialer oder axialer oder in einer
Richtung mit sowohl axialer und radialer Komponente
ausbläst.
10. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Gebläserad (8) einen oberen Deckel (88) und einen
unteren Deckel (89) aufweist.
11. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Gebläserad (8) direkt an den Rotor (7) des Antriebs
motors (51) gekoppelt ist.
12. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Gaszustrom zwischen Unterseite (58) des Gehäuseteils
(5) und dem oberen Deckel (88) des Gebläserades (8)
erfolgt.
13. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zwi
schen der Unterseite (58) des Gehäuseteils (5) und dem
oberen Deckel (88) des Gebläserades (8) eine Gasver
teilkammer (17) gebildet wird.
14. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Gasverteilkammer (17) zur Druckseite durch ein Dich
tungslabyrinth, gebildet aus Ringstegen oder -nuten
(38, 40) an dem Gebläserad (8) und an dem Gehäuseteil
(5) begrenzt wird und daß das Dichtungslabyrinth in
seinen geometrischen Abmessungen bezüglich der Ring
spalten (77) und der Axialspalten so ausgebildet ist,
daß bei Rotation des Gebläserades (8) ein Gasdurchsatz
behindert wird.
15. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Gasverteilkammer (17) zur Unterdruckseite durch ein
Staulabyrinth gebildet aus Ringstegen oder -nuten (37,
39) an dem Gebläserad (8) und an dem Gehäuseteil (5)
begrenzt wird, und daß das Staulabyrinth in seinen geo
metrischen Abmessungen bezüglich der Ringspalten (18)
und der Axialspalten so ausgebildet ist, daß insbeson
dere bei Rotation des Gebläserades (8) ein die Vertei
lung des Gases über den gesamten Umfang (Ringkanal)
fördernden Staudruck entsteht und der Labyrinthspalt
aber dennoch groß genug ist, daß der für den Brenner
betrieb erforderliche Gasdurchsatz erfolgen kann.
16. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
obere Deckel (88) am Außenrand teilweise oder ganz um
die gegebenenfalls radial über den unteren Deckel (89)
ragenden Schaufeln (9) herumgreift (82), um die axiale
Komponente der Ausblasrichtung zu verstärken.
17. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Deckel (88, 89) und gegebenenfalls die Schaufeln (9) des
Gebläserades (8) mindestens in ihrem radial äußeren
Bereich in Richtung des unteren Teils der Gebläsekammer
(36) zugeneigt sind, um die axiale Komponente der Aus
blasrichtung zu verstärken.
18. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in
der Gebläsekammer (36) ein Verdrängungskörper (28) an
geordnet ist.
19. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Verdrängungskörper (28) aus mindestens einer Leitschau
fel (29) aufgebaut ist, die eine Brenngemischzirkula
tion um die Mittelachse in der Gebläsekammer (36) weit
gehend unterbindet.
20. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Leitschaufeln (29) zusammen mit einem Körper (30) des
Verdrängungskörpers (28) und der Flammtrennwand (1)
Strömungskanäle (45) bilden.
21. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein
unterer Rand (43) des Gebläserades (8) in eine Aus
nehmung des Verdrängungskörpers (28) eintaucht.
22. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß an
der Unterseite des Deckels (89) des Gebläserades (8),
insbesondere im radial äußeren Bereich, Radialschaufeln
(34) angebracht sind, die gegebenenfalls in eine ring
förmige Ausnehmung (49) des Verdrängungskörpers (28)
eintauchen.
23. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß im
unteren Bereich des Körpers (30) des Verdrängungskör
pers (28) Öffnungen (32) vorgesehen sind, um eine die
Ausspülung des Brenngemisches bewirkende Kreisströmung
(33) zu erreichen.
24. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Rotor (7) mit seinem Boden (71) dem Brennraum (55) zu
gewandt ist.
25. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Elektronik für den Antriebsmotor (51) innerhalb des
Außendurchmessers des Rotors (7) untergebracht ist.
26. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Antriebsmotor (51) ein kollektorloser Außenläufermotor
ist.
27. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Antriebsmotor (51) ein Motor mit reluktantem Hilfs
moment ist.
28. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
zu kühlenden Bauteile oder deren Kühlkörper, insbeson
dere die elektrischen Bauteile, im Einflußbereich des
Luftstromes der Ansaugöffnung (14) untergebracht sind.
29. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß im
radialen Ausblasbereich des Gebläserades (8) in der
Gebläsekammer (36) Körper (86) untergebracht sind, die
die Zirkulationsbewegung des Brenngemisches um die
Laufradachse behindern, insbesondere in Form von Ver
längerungen der Verdrängungskörper-Leitschaufeln (29).
30. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Schaufeln des Gebläserades (8) sich in der Öffnung zwi
schen dem Gehäuseteil (5) und dem Rotor des Antriebs
(50) befinden oder in diese Öffnung ragen.
31. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Motor (50) ganz in die Öffnung (6) eintaucht.
32. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß an
der Innenseite des Gehäuseteils (5) ein Lagertragrohr
(52) ausgebildet ist, in dem Lager (53) für eine Motor
welle (54) des Motorgebläses (50) angeordnet sind und
an dem aus dem Lagertragrohr (52) ragenden Ende das
Gebläserad (8) befestigt ist, wobei das Gebläserad (8)
mit dem Rotor (7) drehfest verbunden ist.
33. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Gebläserad (8) ein topfförmiges Aufnahmeteil (66)
besitzt, in das der Rotor (7) hineinragt und mit dem
Boden des Aufnahmeteils (66) über Abstandhalter (64)
drehfest verbunden ist.
34. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß um
das Lagertragrohr (52) herum in dem Gehäuseteil (5) die
Öffnungen (6) für die Luftzufuhr ausgebildet sind, die
in einer ringförmigen Kammer (67) um das Lagertragrohr
(52) herum einmünden.
35. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
den Öffnungen (6) für die Luftzufuhr gegenüberliegende
Kammerseite durch den Elektronikträger (Leiterplatte)
(57) gebildet ist, die am Stator (60) des Antriebsmo
tors (51) befestigt ist und mit ihrem äußeren Rand
dicht an einem Ringsteg (68) des Gehäuseteils (5) an
liegt.
36. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zwi
schen dem inneren Rand der Leiterplatte (57) und dem
Lagertragrohr (52) ein Ringspalt (69) ausgebildet ist,
durch den die Luft aus der Kammer (67) in das Zentrum
des Gebläserades (8) einströmt.
37. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Schaufeln (9) des Gebläserades (8) eine innere, ring
förmige Stirnwand (72) besitzen, die den Ringsteg (68)
teilweise konzentrisch umfaßt, wobei in diesem Bereich
ein Drosselspalt (93) ausgebildet ist, der den Ort des
höchsten Druckabfalls im Strömungsbereich bildet.
38. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Drosselspalt (93) in der Gasverteilkammer (17) mündet,
die im Unterdruckbereich des Gebläses liegt.
39. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in
dem Gehäuseteil (5) die Gaszufuhröffnung (41) ausge
bildet ist, die in einer ringförmigen Gaskammer (44)
mündet, die an ihrer Innenseite durch eine Kreisring
scheibe (47) verschlossen ist, in der vorzugsweise auf
einem Kreis in gleichmäßigen Abständen Durchlaßöffnun
gen (48) ausgebildet sind, durch die das Gas gleich
mäßig umfangsgemäß in die Gasverteilkammer (17) ein
strömt.
40. Brennergebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
dem Gehäuseteil (5) zugekehrte obere Deckel (88) des
Gebläserades (8) mit seinem inneren Rand gegenüber der
Stirnwand (72) des Gebläserades (8) eine ringförmige
Öffnung (73) bildet, die etwa den Ort des niedrigsten
Druckes im Gebläse definiert, und in der sich das
Verbrennungsgemisch vermischt.
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