Technisches GebietTechnical area
Die
vorliegende Erfindung betrifft die Verbesserung einer Luftgasmischvorrichtung
gemäß dem Oberbegriff
des Hauptanspruches.The
The present invention relates to the improvement of an air-gas mixing device
according to the generic term
of the main claim.
Allgemeiner Stand der TechnikGeneral state of the art
Wie
allgemein bekannt ist, kommt dieser Vorrichtungstyp in Heizwasserkesseln
und ähnlichen Einrichtungen
vorwiegend im häuslichen
Bereich zum Einsatz, wobei es sich um Gasbrenner, die insbesondere
mit einer Drucklüftung
ausgestattet sind, handelt.As
is generally known, this type of device comes in Heizwasserkesseln
and similar facilities
mainly in domestic
Field for use, which are gas burners, in particular
with a pressure ventilation
are equipped.
In
den allgemein bekannten Vorrichtungen wird das Dosieren des brennbaren
Gemisches, das durch die Gaseindüsung
in einen Luftstrom zugeführt wird,
in Abhängigkeit
von dem Druckverlust reguliert, der an einem Kontraktionspunkt des
Leitungskanals erfasst wird, in den die Luft- und Gasströme des Gemisches
hineingelassen worden sind. Darüber
hinaus wird die Homogenität
des Luft- und Gasgemisches im Allgemeinen mithilfe eines Gebläses verbessert,
das an dem erwähnten
Leitungskanal nachgeschaltet angeordnet ist.In
the well-known devices is the dosing of the combustible
Mixture caused by the gas injection
is fed into an air stream,
dependent on
from the pressure loss occurring at a point of contraction of the
Line duct is recorded, in which the air and gas streams of the mixture
been admitted. About that
out comes the homogeneity
of the air and gas mixture is generally improved by means of a blower,
that at the mentioned
Conduit channel is arranged downstream.
Die
hauptsächlichen
Einschränkungen,
welche auf diese bekannten Vorrichtungen zutreffen können, stehen
sowohl mit einer Ungenauigkeit beim Dosieren des einzuleitenden
Gases als auch mit der relativen Enge des effektiven Anpassungsbereichs für die zu
erbringende Durchflussmenge in Zusammenhang.The
principal
Restrictions,
which may apply to these known devices stand
both with an inaccuracy in dosing the einzuleitenden
Gases as well as with the relative narrowness of the effective adjustment range for the
related flow rate.
Eine
weitere Einschränkung,
die auf bekannte Vorrichtungen zutrifft, ist mit einem Resonanzphänomen verbunden,
das allgemein durch die Flammenfront im Brenner ausgelöst wird.
Der sich ergebende Lärm – bedingt
durch die Ausbreitung von akustischen Wellen aus der Geräteeinrichtung,
in welcher die Vorrichtung installiert ist –, kann für den Verbraucher ganz schön störend sein.A
further restriction,
that applies to known devices is associated with a resonance phenomenon,
which is generally triggered by the flame front in the burner.
The resulting noise - conditional
by the propagation of acoustic waves from the device device,
in which the device is installed - can be quite annoying for the consumer.
Die
französische
Patentanmeldung FR 2654191 bezieht
sich auf eine Verbesserung bei atmosphärischen Brennern und lässt zu,
dass deren Durchflussmenge angepasst werden kann. Die Verbesserung
besteht unter anderem in der Ausstattung der Brenner mit einer Vorrichtung,
welche die eingezogene Oxidationsluft reguliert, und auf der anderen Seite
ein Verschlussmittel umfasst, das auf einer Antriebsspindel frei
beweglich befestigt ist, womit es zum Zwecke einer Anpassung des
eingezogenen Luftvolumens verschoben werden kann, wodurch verhindert
wird, dass die Flammen zurückkehren, und
welche auf der anderen Seite ein Rohr umfasst, das – in Kombination
mit dem Verschlussmittel – die Einpassung
eines Gebläses
zulässt,
welches dazu dient, den Gegendruck der Feuerstelle zu bezwingen.The French patent application FR 2654191 refers to an improvement in atmospheric burners and allows their flow rate to be adjusted. The improvement consists inter alia in the equipment of the burner with a device which regulates the retracted oxidation air, and on the other hand comprises a closure means which is mounted freely movable on a drive spindle, whereby it can be moved for the purpose of adjusting the retracted air volume preventing the flames from returning, and which on the other side comprises a tube which, in combination with the closure means, allows the fitting of a blower which serves to conquer the counterpressure of the hearth.
Die
japanische Patentanmeldung JP 6025119 stellt
ein doppelzylinderförmig
verschiebbares Einstellventil dar, welches in einem sekundären Lufteinlass-Zwischenraum
angeordnet ist, der zum äußeren Teil
der Heizung weist, und zwar in der Weise, dass das äußerste Ende
des Brenners umfassend einbezogen ist, wobei eine Betätigung des
Betätigungshebels
im Außenzylinder
bewirkt, dass die Lufteinströmungsanschlüsse geschlossen
oder geöffnet
werden können.The Japanese patent application JP 6025119 Fig. 12 illustrates a double cylindrical sliding adjustment valve disposed in a secondary air inlet space facing the outer portion of the heater, such that the extremity of the burner is fully included, causing actuation of the actuating lever in the outer cylinder; that the Lufteinströmungsanschlüsse can be closed or opened.
In
der europäischen
Patentanmeldung EP 896191 ist
eine Brennstoffzufuhreinheit zum Zuführen eines Gas- und Luftgemisches
in einen Brenner beschrieben, bei welcher das Brennstoffgas über Öffnungen
hindurch in eine Zulaufkammer für
Luft hineingelassen wird. Die Luft wird in der Zulaufkammer in einen
spiralenförmigen
Pfad umgeleitet. Die Gaszuführöffnungen
sind um die Rotationsachse des spiralenförmigen Zulaufpfades herum vorgesehen.
Eine Venturi-Düse
und Schieber kommen zum Einsatz, um so die Menge eines primären Luft-/Gasgemisches
und/oder der sekundären
Luft zu drosseln, die in die Zulaufkammer eingeleitet worden ist.In the European patent application EP 896191 a fuel supply unit for supplying a gas and air mixture is described in a burner, in which the fuel gas is admitted through openings in an air inlet chamber. The air is diverted in the inlet chamber into a spiral path. The gas supply openings are provided around the rotation axis of the spiral inlet path. A venturi and gate valves are used to throttle the amount of primary air / gas mixture and / or secondary air that has been introduced into the inlet chamber.
Offenlegung der ErfindungDisclosure of the invention
Die
Aufgabenstellung, welche die Grundlage der vorliegende Erfindung
ist, besteht darin, die Verbesserung für eine Luftgasmischvorrichtung
zur Verfügung
zu stellen, die baulich und funktional so konzipiert ist, dass alle
aufgezeigten Probleme nach dem beschriebenen, bisherigen Stand der
Technik verhindert werden.The
Task, which forms the basis of the present invention
is, is the improvement for an air mixing device
to disposal
to make, which is structurally and functionally designed so that all
pointed problems according to the described, previous state of
Technology can be prevented.
Diese
Aufgabenstellung wird durch die vorliegende Erfindung mit einer
Luftgasmischvorrichtung gelöst,
die gemäß den anhängenden
Patentansprüchen
ausgebildet ist.These
Problem is solved by the present invention with a
Air gas mixing device solved,
according to the attached
claims
is trained.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Die
kennzeichnenden Merkmale und die Vorteile der vorliegenden Erfindung
gehen aus der detaillierten Beschreibung von drei bevorzugten Ausführungsformen
ganz deutlich hervor, die anhand eines nicht einzuschränkenden
Ausführungsbeispiel und
unter Bezug auf die anhängende
Zeichnung veranschaulicht wird, in welcher:The
characterizing features and advantages of the present invention
Going to the detailed description of three preferred embodiments
quite clearly, which on the basis of a non restrictive
Embodiment and
with reference to the attached
Drawing is illustrated in which:
1 eine
teilweise im Schnitt und schematisch dargestellte Seitenaufrissansicht
der Geräteeinrichtung
ist, welche mit einer Luftgasmischvorrichtung ausgestattet ist,
die gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellt wurde; 1 Fig. 3 is a partially sectioned and schematically illustrated side elevational view of the apparatus equipped with an air gas mixing apparatus made in accordance with the present invention;
2 eine
perspektivische Ansicht ist, welche eine Einzelheit der Luftgasmischvorrichtung
gemäß der Erfindung
in einem vergrößerten Maßstab zeigt; 2 Fig. 12 is a perspective view showing a detail of the air-mixing apparatus according to the invention on an enlarged scale;
3 eine
perspektivische Ansicht von einer Variante der Einzelheit in der
Luftgasmischvorrichtung der 2 ist; 3 a perspective view of a variant of the detail in the air-mixing device of the 2 is;
4 eine
teilweise im Schnitt und schematisch dargestellte Seitenaufrissansicht
der Geräteeinrichtung
ist, welche mit einer zweiten Variante der Luftgasmischvorrichtung
von 1 ausgestattet ist; 4 a partially sectioned and schematically illustrated side elevational view of the device device, which with a second variant of the air-gas mixing device of 1 Is provided;
5 eine
perspektivische Ansicht ist, welche eine Einzelheit der Luftgasmischvorrichtung
in 4 in einem vergrößerten Maßstab zeigt; und 5 is a perspective view showing a detail of the air-mixing device in 4 on an enlarged scale; and
6 eine
zerlegte, im Schnitt dargestellte Perspektivenansicht von einer
weiteren Einzelheit der Luftgasmischvorrichtung in 5 ist. 6 a decomposed, shown in section perspective view of a further detail of the air-mixing device in 5 is.
Beste Ausführungsform der ErfindungBest embodiment of the invention
Mit
Bezug zunächst
auf 1 ist eine Luftgasmischvorrichtung, die erfindungsgemäß hergestellt
wurde, insbesondere für
die Bereitstellung in einem Brenner 2 mit Drucklüftung, allgemein
mit Bezugszeichen 1 angegeben.With reference first to 1 is an air-gas mixing device made according to the invention, in particular for provision in a burner 2 with pressure ventilation, generally with reference numerals 1 specified.
Die
Luftgasmischvorrichtung 1 umfasst einen röhrenförmigen Zylinderkörper 3 mit
einer X-Achse und weist eine zylinderförmige Wand 4 und sich
gegenüberliegende,
axiale Endbereiche 3a, 3b auf. Im Innern des röhrenförmigen Zylinderkörpers 3 – und damit
koaxial angeordnet – befindet
sich ein erster konvergierender Kanal 5, der sich von dem axialen
Endbereich 3a des Zylinderkörpers 3 bis zum gegenüberliegenden
Endbereich 3b erstreckt, und mit Hilfe dessen der röhrenförmige Zylinderkörper 3 in
den ersten konvergierenden Kanal 5 und in einen zweiten
Kanal 6 unterteilt ist, wobei der letztgenannte Kanal durch
die zylinderförmige
Wand 4 und durch eine äußere Seitenfläche 7 des
ersten konvergierenden Kanals 5 definiert wird.The air gas mixing device 1 comprises a tubular cylinder body 3 with an X-axis and has a cylindrical wall 4 and opposing axial end portions 3a . 3b on. Inside the tubular cylinder body 3 - And thus arranged coaxially - is a first converging channel 5 extending from the axial end region 3a of the cylinder body 3 to the opposite end 3b extends, and with the help of which the tubular cylinder body 3 in the first converging channel 5 and into a second channel 6 is divided, the latter channel through the cylindrical wall 4 and by an outer side surface 7 of the first converging channel 5 is defined.
Ein
dritter Kanal 13 für
das Einleiten von Gas in den konvergierenden Kanal 5 ist
mit dem Konvergenzkanal 5 und in dessen Innerem koaxial
angeordnet. Der Kanal 13 ist in dem Konvergenzkanal 5 mit einer
Vielzahl von radial verbindenden Überbrückungselementen 14 befestigt
(2).A third channel 13 for introducing gas into the converging channel 5 is with the convergence channel 5 and arranged coaxially in the interior thereof. The channel 13 is in the convergence channel 5 with a plurality of radially connecting bridging elements 14 attached ( 2 ).
Das
Gas wird in den dritten Kanal 13 mithilfe einer Ventileinheit 17,
die an ein externes Gasversorgungsnetz angeschlossen ist, mit einem
konstant bleibenden Druck eingeleitet, der dem Atmosphärenluftdruck
entspricht. Die Richtung des Gaszulieferstroms, der über die
Ventileinheit 17 eingeleitet wird, ist in 1 mit
Pfeilrichtung G angegeben.The gas is in the third channel 13 using a valve unit 17 , which is connected to an external gas supply network, initiated with a constant pressure corresponding to the atmospheric pressure. The direction of the gas supply flow, via the valve unit 17 is initiated in 1 indicated by arrow G direction.
Der
konvergierende Kanal 5 ist der Aufnahmesitz eines primären Luftstroms,
der durch den Kanal 5 axial in die Richtung geführt wird,
die in 1 mit Pfeilrichtung F angezeigt ist, und zwar
von dem axialen Endbereich 3a zum gegenüberliegenden Endbereich 3b im
röhrenförmigen Zylinderkörper 3. Dieser
primäre
Luftstrom wird im Bereich der Ausgabesektion des ersten Kanals 5 mit
dem Gasstrom gemischt, der aus dem dritten Kanal 13 herauskommt.The converging channel 5 is the receiving seat of a primary airflow passing through the duct 5 axially guided in the direction in 1 indicated by arrow direction F, from the axial end portion 3a to the opposite end area 3b in the tubular cylinder body 3 , This primary air flow is in the area of the output section of the first channel 5 mixed with the gas stream coming from the third channel 13 comes out.
Ein
mit Bezugszeichen 8 radial angeordnetes Gebläse wird
von einem Antriebselement 8b betätigt und befindet sich zum
röhrenförmigen Zylinderkörper 3 nachgeschaltet
angeordnet – in
die Richtung zum Luft- und/oder Gasstrom – und ist mit dessen Aufnahme 8a so
ausgerichtet, dass es dem axialen Endbereich 3b für die Ausgabe
des Luft- und Gasgemisches gegenüberliegt.One with reference number 8th radially arranged fan is driven by a drive element 8b operated and is located to the tubular cylinder body 3 arranged downstream - in the direction of the air and / or gas flow - and is with its inclusion 8a aligned so that it's the axial end 3b for the output of the air and gas mixture.
Das
Gebläse 8,
von dem der primäre
Luft- und Gasstrom eingezogen wird, ist in einem kastenförmigen Gehäuse 9 eingeschlossen,
wobei dessen Abdeckung 10 mit dem röhrenförmigen Zylinderkörper 3 integriert
ist. Es ist von Vorteil, dass die Abdeckung 10 mit dem
röhrenförmigen Zylinderkörper 3 integriert
bereitgestellt wird und dass der Konvergenzkanal 5 und
der dritte Kanal 13 durch ein Druckformgussverfahren produziert
werden.The fan 8th from which the primary air and gas stream is drawn in, is in a box-shaped housing 9 enclosed, with its cover 10 with the tubular cylinder body 3 is integrated. It is advantageous that the cover 10 with the tubular cylinder body 3 is provided integrated and that the convergence channel 5 and the third channel 13 produced by a pressure die casting process.
Eine
Mischkammer 12, die im Innern des kastenähnlichen
Gehäuseteils 9 zwischen
dem Gebläse 8 und
dem röhrenförmigen Zylinderkörper 3 definiert
ist, wird von dem ersten konvergierenden Kanal 5 und von
dem zweiten Kanal 6 beliefert, wie nachstehend in den Einzelheiten
beschrieben ist.A mixing chamber 12 inside the box-like housing part 9 between the blower 8th and the tubular cylinder body 3 is defined by the first converging channel 5 and from the second channel 6 supplied as described in detail below.
Gemäß einer
erfindungsgemäßen Haupteigenschaft
weist die zylinderförmige
Wand 4 des röhrenförmigen Zylinderkörpers 3 eine
erste Vielzahl von Durchlassöffnungen 18 auf,
die in einer vorbestimmten Winkeldistanz beabstandet ausgerichtet
sind, und durch die ein sekundärer
Luftstrom, der von dem Gebläse 8 in
die in 1 mit Pfeil F2 gekennzeichnete Richtung eingezogen
wird, in den zweiten Kanal hineingelassen wird. Die Mischkammer 12 wird
somit sowohl von dem sekundären
Luftstrom als auch von dem vorstehend erwähnten Gasstrom und primären Luftgemisch
beliefert.According to a main characteristic according to the invention, the cylindrical wall 4 of the tubular cylinder body 3 a first plurality of passage openings 18 spaced apart at a predetermined angular distance, and through which a secondary air flow coming from the blower 8th in the in 1 direction indicated by arrow F2, is allowed to enter the second channel. The mixing chamber 12 is thus supplied by both the secondary air flow and the above-mentioned gas flow and primary air mixture.
Die
Durchlassöffnungen 18,
von denen drei in der Ausführungsform
beschrieben sind, sind vorteilhafterweise kreisumfangsseitig ausgerichtet
und in gleichmäßigen Abständen angeordnet.The passage openings 18 , three of which are described in the embodiment, are advantageously aligned on the circumference and arranged at regular intervals.
Die
Luftgasmischvorrichtung 1 weist außerdem Einrichtungen zum Drosseln
der Durchlassöffnungen 18 auf,
die ein erstes Verschlussmittel 19 umfassen. Das durch
diese Einrichtungen zu erzielende Drosseln ist regulierbar, wie
dies nachstehend näher beschrieben
ist.The air gas mixing device 1 also has means for throttling the passage openings 18 on, which is a first closure means 19 include. The throttling to be achieved by these devices is adjustable, as described in more detail below.
Das
erste Verschlussmittel 19 besitzt eine erste Muffe 20,
welche in dem röhrenförmigen Zylinderkörper 3 koaxial
eingepasst ist und welche die sich gegenüberliegenden axialen Endabschnitte 20a, 20b aufweist.
Ein erster Vorsprung 21, mithilfe dessen das erste Verschlussmittel 19 mit
einem zweiten Vorsprung 23 in Anschlag steht, der in der
zylinderförmigen
Wand 4 des röhrenförmigen Zylinderkörpers 3 ausgebildet
ist, erstreckt sich von dem Ende 20b. Ein kreisförmiger Sitz 28 ist
außerdem
in dem Vorsprung 23 ausgebildet, insbesondere in dessen Oberfläche, die
mit dem Vorsprung 21 des ersten Verschlussmittels 19 in
Kontakt steht, und eine Dichtung 29, zum Beispiel in der
Art eines „O-Rings", ist darin eingelassen.The first closure means 19 has a first sleeve 20 , which in the tubular cylinder body 3 coaxially fitted and which are the opposite axial end portions 20a . 20b having. A first advantage 21 , by means of which the first closure means 19 with a second lead 23 is in the attack, in the cylindrical wall 4 of the tubular cylinder body 3 is formed extends from the end 20b , A circular seat 28 is also in the lead 23 formed, in particular in its surface, with the projection 21 of the first closure means 19 in contact, and a seal 29 , for example, in the manner of an "O-ring", is embedded in it.
Die
erste Muffe 20 weist eine zweite Vielzahl von Durchlassöffnungen 22 auf – vorzugsweise
mit einer ähnlichen
Form und Größe wie die
anderen Durchlassöffnungen 18 in
der zylinderförmigen
Wand 4 – und
sie erstrecken sich in den Positionen, die mit den der Durchlassöffnungen 18 übereinstimmen, wenn
das Verschlussmittel 19 in den röhrenförmigen Zylinderkörper 3 eingepasst
worden ist.The first sleeve 20 has a second plurality of passage openings 22 on - preferably with a similar shape and size as the other passage openings 18 in the cylindrical wall 4 - And they extend in the positions with those of the passage openings 18 match if the closure means 19 in the tubular cylinder body 3 has been fitted.
Die
erste Drosseleinrichtung wird von einem Elektromotor 25 betätigt, bevorzugt
von einem Schrittmotor, durch den sich das Verschlussmittel 19 über ein
erstes Antriebsübertragungsmittel 26,
beispielsweise eines Planrad- und Ritzelkopplungstyps, um die X-Achse
dreht. Dieses Drehen wird mithilfe von Schmiermitteln ermöglicht,
die sich zwischen den Kontaktoberflächen der zylinderförmigen Wand 4 von
dem röhrenförmigen Zylinderkörper 3 und
der ersten Muffe 20 befinden.The first throttle device is powered by an electric motor 25 operated, preferably by a stepping motor through which the closure means 19 via a first drive transmission means 26 , for example, a face gear and pinion coupling type, rotates about the X-axis. This rotation is made possible by using lubricants that extend between the contact surfaces of the cylindrical wall 4 from the tubular cylinder body 3 and the first sleeve 20 are located.
Die
relativen Winkeldistanzen zwischen den Durchlassöffnungen 18 und folglich
dementsprechend zwischen den weiteren Durchlassöffnungen 22 sind dergestalt,
dass die Durchlassöffnungen 22 für den Zustrom
der sekundären
Luft in die Mischkammer kontinuierlich verschoben werden können – durch
das Drehen des Verschlussmittels 19 – zwischen einer ersten, vollständig geschlossenen
Betriebsposition, in der die Durchlassöffnungen 18 durch
Abschnitte von der ersten Muffe 20 geschlossen sind, die
sich zwischen den Durchlassöffnungen 22 kreisumfangsseitig
befinden, und einer zweiten, vollständig geöffneten Position, das heißt, in eine
Position, in welcher sich die Durchlassöffnungen 18 und 22 überlagern.
Die Durchflussmenge der sekundären Luft,
die in den zweiten Kanal 6 strömt – und folglich in die Mischkammer 12 – kann somit
zwischen einem Minimalwert, der im Wesentlichen gleich Null ist,
und einem Maximalwert angepasst werden.The relative angular distances between the ports 18 and, consequently, between the other ports 22 are such that the passage openings 22 for the inflow of secondary air into the mixing chamber can be moved continuously - by turning the closure means 19 - Between a first, fully closed operating position, in which the passage openings 18 through sections of the first sleeve 20 are closed, located between the passage openings 22 circle circumferentially, and a second, fully open position, that is, in a position in which the passage openings 18 and 22 overlap. The flow rate of secondary air entering the second channel 6 flows - and consequently into the mixing chamber 12 - Can thus be adjusted between a minimum value which is substantially equal to zero, and a maximum value.
Eine
erfindungsgemäße Variante,
die nicht dargestellt ist, sieht außerdem das vorstehend beschriebene
Drosseln mit einer Voreinstellung vor, das heißt, dass das erste Verschlussmittel 19 in
Bezug auf den röhrenförmigen Zylinderkörper 3 mit
einer voreingestellten Winkelpositionierung verblockt werden kann,
ohne dass ein betriebsausführendes
Betätigungsstellglied
vorhanden sein muss. In diesem Fall werden die Durchlassöffnungen
in einer Art und Weise gedrosselt, die anhand einer Kalibrierungsschaltstufe
vordefiniert worden ist, um den Zustrom einer voreingestellten Durchflussmenge
von sekundärer
Luft in den Kanal 6 sicherzustellen, was von dem Typ des
eingebauten Brenners 2 abhängig ist.A variant of the invention, which is not shown, also provides the above-described throttling with a default, that is, that the first closure means 19 with respect to the tubular cylinder body 3 can be locked with a preset angular positioning, without the need for an operational actuating actuator must be present. In this case, the ports are throttled in a manner predefined from a calibration shift stage to allow the flow of a secondary flow of secondary air into the channel 6 ensure what the type of built-in burner 2 is dependent.
In
einer weiteren, nicht dargestellten Variante, in welcher das Drosseln
auch als Voreinstellung stattfindet und das Verschlussmittel in
Bezug auf den röhrenförmigen Zylinderkörper 3 in
einer voreingestellten Winkelposition verblockt werden kann, wird ein
Satz Verschlussmittel 19 vorgesehen, wobei jedes Verschlussmittel 19 entsprechende
Kalibrierungsöffnungen 22 mit
einem vorbestimmten Querschnitt aufweist, der kleiner als die Querschnitte
der Durchlassöffnungen 18 ist.
Die jeweiligen Verschlussmittel 19 des Satzes können daher
in dem röhrenförmigen Zylinderkörper 3 alternierend
befestigt werden, was von der Durchflussmenge der sekundären Luft
abhängig
ist, die in die Mischkammer eingeleitet werden soll.In another variant, not shown, in which throttling also takes place as a presetting and the closure means with respect to the tubular cylinder body 3 can be locked in a preset angular position becomes a set of closure means 19 provided, each closure means 19 corresponding calibration openings 22 having a predetermined cross-section which is smaller than the cross-sections of the passage openings 18 is. The respective closure means 19 of the set can therefore be in the tubular cylinder body 3 be attached alternately, which depends on the flow rate of the secondary air to be introduced into the mixing chamber.
Der
Elektromotor 25 ist mit einer elektronischen Steuerkarte 27 des
Brenners 2 elektrisch angeschlossen und wird von dieser
operativ gesteuert.The electric motor 25 is with an electronic control card 27 of the burner 2 electrically connected and is controlled by this operatively.
Signale,
die mit Parametern in Wechselbeziehung stehen, welche von mehreren
Sensoren erfasst werden, wie zum Beispiel von einem Verbrennungssensor 30 oder
einem Temperatursensor 31, werden zur elektronischen Steuerkarte 27 weitergeleitet.
Der Motor 8b des Gebläses 8 unterliegt
außerdem
der elektronischen Steuerung durch die Steuerkarte 27.Signals that correlate with parameters that are detected by multiple sensors, such as a combustion sensor 30 or a temperature sensor 31 , become an electronic control card 27 forwarded. The motor 8b of the blower 8th is also subject to electronic control by the control card 27 ,
In
einer zweiten bevorzugten, in 3 dargestellten
Ausführungsform,
in welcher die Einzelheiten, die denen der vorstehenden Ausführungsform ähneln, mit
den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind, ist ein Anordnungssatz
Leitschaufeln 15 in den Winkelräumen zwischen dem dritten Kanal 13 und
dem ersten Kanal 5 vorgesehen. Der Anordnungssatz Leitschaufeln 15 umfasst
eine Vielzahl von Schaufelblättern 16 mit
einer vorher auswählbaren
Verdrehung, die sich aus dem Kanal 13 radial erstrecken,
wobei deren sich gegenüberliegende
Enden mit der Wand 7 des ersten Kanals 5 befestigt sind.
Die Schaufelblätter 16 haben
außerdem
die Funktion, den konvergierenden Kanal 5 mit dem Kanal 13 strukturell
zu verbinden.In a second preferred, in 3 illustrated embodiment, in which the details which are similar to those of the preceding embodiment, are denoted by the same reference numerals, an array set of guide vanes 15 in the angular spaces between the third channel 13 and the first channel 5 intended. The arrangement set of vanes 15 includes a variety of airfoils 16 with a pre-selectable twist resulting from the channel 13 extend radially, with their opposite ends to the wall 7 of the first channel 5 are attached. The blades 16 also have the function, the converging channel 5 with the channel 13 structurally connect.
Die
Schaufelblätter 16 sind
stationär
angeordnet und weisen eine Krümmung
in deren Verdrehungsprofilen dergestalt auf, dass sie eine Rotationskomponente
für den
primären
Luftstrom vermitteln können,
der in den ersten, konvergierenden Kanal 5 eintritt.The blades 16 are arranged stationary and have a curvature in their twist profiles such that they impart a rotational component for the primary air flow can, who in the first, converging channel 5 entry.
Eine
nicht dargestellte Variante weist andererseits einen Anordnungssatz
Leitschaufeln auf, die dem Leitschaufelsatz 15 ähneln – aber sich
exklusive im zweiten Kanal 6 befinden –, wobei in diesem Fall die
Schaufelblätter
an einem Ende mit der Wand 7 des konvergierenden Kanals 5 und
am anderen Ende mit der zylinderförmigen Wand 4 des
röhrenförmigen Zylinderkörpers 3 befestigt
sind.On the other hand, a variant, not shown, has an array of guide vanes which correspond to the guide vane pack 15 similar - but exclusive in the second channel 6 In this case, the blades are at one end to the wall 7 of the converging channel 5 and at the other end with the cylindrical wall 4 of the tubular cylinder body 3 are attached.
In
einer weiteren, nicht dargestellten Variante sind die Schaufelblätter sowohl
im ersten konvergierenden Kanal 5 als auch im zweiten Kanal 6 vorgesehen.In another variant, not shown, the blades are both in the first converging channel 5 as well as in the second channel 6 intended.
In
der beschriebenen, zweiten Ausführungsform
und in ihren Varianten ist das Gebläse so ausgerichtet, dass es
die gleiche Rotationsrichtung wie die Rotation aufweist, die durch
den Leitschaufel-Anordnungssatz 15 vermittelt wird. In
diesem Fall wird aufgrund der Tatsache, dass die Rotationsrichtung des
Gebläses
die gleiche wie die von der Rotationskomponente ist, welche auf
den Strom des Gases und des primären
Luftgemisches und/oder den Strom der sekundären Luft übertragen wird, das vorstehend erwähnte Gemisch
und/oder die sekundäre
Luft mit sehr geringen Druckverlusten in das Gebläse hineingelassen.In the described second embodiment and in its variants, the fan is oriented to have the same rotational direction as the rotation passing through the vane assembly set 15 is taught. In this case, due to the fact that the rotational direction of the blower is the same as that of the rotational component, which is transmitted to the flow of the gas and the primary air mixture and / or the secondary air flow, the above-mentioned mixture and / or let the secondary air into the blower with very low pressure drops.
In
einer dritten bevorzugten Ausführungsform,
die in den 4 bis 6 dargestellt
ist, in welcher die Einzelheiten, die denen der vorstehenden Ausführungsform ähneln, mit
den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind, wird die erfindungsgemäße Luftgasmischvorrichtung
allgemein mit Bezugsziffer 100 angegeben. In dieser Luftgasmischvorrichtung
umfasst der dritte Kanal 13 für die Einleitung von Gas in
die Mischkammer 12 – an
einem Endbereich 13b – eine
Verschlussbasis 13a und eine zylinderförmige Wand 13d, in
die eine dritte Vielzahl von Durchlassöffnungen 32 – im Endbereich 13b – ausgebildet
ist. Diese Durchlassöffnungen 32,
von denen zwei in der in 6 veranschaulichten Ausführungsform dargestellt
sind, sind in der zylinderförmigen
Wand 13d kreisumfangsseitig und in gleichmäßigen Abständen angeordnet.In a third preferred embodiment, incorporated in the 4 to 6 is illustrated, in which the details which are similar to those of the preceding embodiment, are denoted by the same reference numerals, the air-gas mixing device according to the invention is generally denoted by reference numeral 100 specified. In this air-mixing device, the third channel comprises 13 for the introduction of gas into the mixing chamber 12 - at one end 13b - a closure base 13a and a cylindrical wall 13d into which a third plurality of ports 32 - in the end area 13b - is trained. These passage openings 32 of which two in the in 6 illustrated embodiment, are in the cylindrical wall 13d circumferentially and arranged at equal intervals.
Die
Luftgasmischvorrichtung 100 weist außerdem zweite Drosseleinrichtungen
auf, welche ein zweites Verschlussmittel 33 mit einem ähnlichen
Aufbau wie das erste Verschlussmittel 19 zum Drosseln der
dritten Vielzahl von Durchlassöffnungen 32 in
einer regulierbaren Art und Weise umfassen.The air gas mixing device 100 also has second throttle means, which a second closure means 33 with a similar construction as the first closure means 19 for throttling the third plurality of passage openings 32 in an adjustable manner.
Das
zweite Verschlussmittel 33 weist eine zweite Muffe 34 auf,
die auf dem dritten Kanal 13 koaxial eingepasst ist. Eine
vierte Vielzahl von radialen Durchlassöffnungen 35 ist auch
in der zweiten Muffe in einer Anordnung so ausgebildet, dass die
dritte Vielzahl von Durchlassöffnungen 32 mit
einer Winkeldrehung auf die gleiche Weise gedrosselt werden kann,
wie die erste Vielzahl von Durchlassöffnungen 18 mithilfe
der Muffe 20 gedrosselt wird.The second closure means 33 has a second sleeve 34 on that on the third channel 13 coaxially fitted. A fourth variety of radial ports 35 is also formed in the second sleeve in an arrangement so that the third plurality of passage openings 32 can be throttled with an angular rotation in the same manner as the first plurality of passage openings 18 using the sleeve 20 is throttled.
Das
Gas wird durch die Durchlassöffnungen 35 in
Bezug auf die X-Achse in einer im Wesentlichen radialen Richtung
in die Mischkammer 12 eingeleitet.The gas gets through the passage openings 35 with respect to the X-axis in a substantially radial direction into the mixing chamber 12 initiated.
Ein
Verbindungsarm 36 erstreckt sich von dem zweiten Verschlussmittel 33 und
wird an einem Ende 36a mit der ersten Muffe 20 verbunden,
um das zweite Verschlussmittel 33 zum Drehen mit dem ersten
Verschlussmittel 19 zu fixieren. Das Miteinanderfixieren
der beiden Verschlussmittel definiert ein Drosselungsverhältnis zwischen
den Durchlassöffnungen 18 und
den weiteren Durchlassöffnungen 32, wodurch
ein Mengenverhältnis
zwischen der Durchflussrate der sekundären Luft und der Durchflussrate des
Gases, die in die Mischkammer eingeleitet werden sollen, festgelegt
werden kann.A connecting arm 36 extends from the second closure means 33 and will be at one end 36a with the first sleeve 20 connected to the second closure means 33 for rotation with the first closure means 19 to fix. The fixing together of the two closing means defines a throttling ratio between the passage openings 18 and the other passage openings 32 whereby a proportion between the flow rate of the secondary air and the flow rate of the gas to be introduced into the mixing chamber can be set.
Die
Funktionsweise der erfindungsgemäßen Luftgasmischvorrichtung
ist wie folgt:
Durch die Inbetriebnahme des Gebläses 8 wird
primäre
Luft und sekundäre
Luft jeweils in den ersten konvergierenden Kanal 5 und
in den zweiten Kanal 6 eingezogen.The operation of the air-gas mixing device according to the invention is as follows:
By commissioning the blower 8th is primary air and secondary air respectively in the first converging channel 5 and in the second channel 6 moved in.
Dieser
primäre
Luftstrom fließt
durch den konvergierenden Kanal 5 und wird mit dem Gas
gemischt, das aus dem dritten Kanal 13 herauskommt, wobei
die Dosierung von dem Signal des Druckes abhängt, der in dem verengten Bereich
des ersten Konvergenzkanals 5 aufkommt, sowie von der Rotation, die
auf den primären
Luftstrom übertragen
wird. Das daraus entstehende Gemisch wird anschließend in die
Mischkammer 12 eingeleitet.This primary airflow flows through the converging channel 5 and is mixed with the gas coming from the third channel 13 comes out, wherein the dosage depends on the signal of the pressure, which in the constricted area of the first convergence channel 5 and the rotation transmitted to the primary airflow. The resulting mixture is then added to the mixing chamber 12 initiated.
Das
Drosseln der Durchlassöffnungen 18 kann – falls
gewünscht – entsprechend
der durch den Brenner 2 beanspruchten Leistung oder in
Abhängigkeit
von den Signalen, die von den Verbrennungs- und/oder Temperatursensoren 30, 31 an
die elektronische Steuerkarte 27 gesendet werden, noch
weiter angepasst werden. In diesem Fall wird ein Startsignal durch
die Steuerkarte 27 für
den Elektromotor 25 generiert. Das Verschlussmittel 19 wird
daraufhin durch das Antriebsübertragungsmittel 26 in
die Winkelposition rotiert, die mit dem voreingestellten Drosseln
der Durchlassöffnungen 18 übereinstimmt
und infolgedessen mit dem gewünschten
Wert für
die Durchflussmenge von sekundärer
Luft in den Kanal 6.Throttling the passage openings 18 can - if desired - according to the burner 2 claimed power or as a function of the signals from the combustion and / or temperature sensors 30 . 31 to the electronic control card 27 be sent, be further adapted. In this case, a start signal is sent through the control card 27 for the electric motor 25 generated. The closure means 19 is then by the drive transmission means 26 rotated in the angular position, with the preset throttling the passage openings 18 and consequently with the desired value for the flow rate of secondary air into the duct 6 ,
In
der Mischkammer 12 wird die sekundäre Luft mit dem Gas- und Luftgemisch
gemischt. Die sich daraus ergebende Verbrennungsmixtur wird dann
an den Brenner 2 geliefert.In the mixing chamber 12 the secondary air is mixed with the gas and air mixture. The resulting combustion mixture is then sent to the burner 2 delivered.
Falls
das Verschlussmittel 19 in Bezug auf den röhrenförmigen Zylinderkörper 3 gemäß der vorstehend
beschriebenen Variante verblockt ist, wird das Drosseln der Durchlassöffnungen 18 in
der Installations- und Kalibrierungsphase voreingestellt, was vom
installierten Boiler-Typ und von den Gebläsecharakteristiken abhängt, um
die Durchflussrate der sekundären
Luft optimal zu gestalten. Als Alternative wird in einer weiteren
Variante ein optimales Drosseln der Durchlassöffnungen durch den Einbau eines
Verschlussmittels erzielt, in welchem der Querschnitt der Durchlassöffnungen
für das
Erreichen der voreingestellten sekundären Luftdurchflussrate entsprechend
geeignet ist.If the closure means 19 with respect to the tubular cylinder body 3 is blocked according to the variant described above, the throttling of the passage openings 18 pre-set in the installation and calibration phase, depending on the type of boiler installed and on the blower characteristics to optimize the flow rate of the secondary air. As an alternative, in a further variant, an optimal throttling of the passage openings is achieved by the installation of a closure means, in which the cross section of the passage openings for the achievement of the preset secondary air flow rate is suitably suitable.
In
der dritten Ausführungsform
bewirkt ein Drehen des ersten Verschlussmittels 19 über einen vorbestimmten
Winkel, das durch den Elektromotor 27 herbeigeführt wurde,
ein entsprechendes Drehen des zweiten Verschlussmittels – mithilfe
des Verbindungsarms 36 – über den gleichen Winkel, so
dass sowohl der sekundäre
Luftstrom als auch der Gasstrom, die in die Mischkammer eingeleitet
werden sollen, mit der gleichen Verschiebung gedrosselt werden.
Die Durchflussraten der beiden Ströme variieren folglich, während deren
Mengenverhältnis
konstant beibehalten wird.In the third embodiment, rotating the first shutter means 19 over a predetermined angle by the electric motor 27 a corresponding rotation of the second closure means - by means of the connecting arm 36 - Over the same angle, so that both the secondary air flow and the gas flow, which are to be introduced into the mixing chamber, are throttled with the same displacement. The flow rates of the two streams thus vary, while maintaining their quantitative ratio constant.
Demzufolge
löst die
vorliegende Erfindung die gestellten Aufgaben und bietet viele Vorteile
gegenüber
dem genannten, bisherigen Stand der Technik.As a result,
solve the
The present invention has the objects and provides many advantages
across from
the aforementioned prior art.
Ein
erster Vorteil ging eindeutig durch Tests hervor, die von dem Patentanmelder
ausgeführt
wurden, und besteht darin, dass sowohl die geometrischen Charakteristiken
des Systems als auch die Einleitung eines sekundären Luftstroms in der beschriebenen
Art und Weise, welcher vom primären Luftstrom
und Gasgemisch in der Mischvorrichtung getrennt ist, eindeutig zur
Eindämmung
von akustischen Wellen beiträgt,
die von den Flammenfronten ausgegeben werden, welche im Allgemeinen
in den bisher bekannten Einrichtungen dieses Typs erzeugt werden,
und welche außerhalb
des Heizwasserkessels zu hören
sind.One
The first advantage clearly came from tests carried out by the patent applicant
accomplished
were, and is that both the geometric characteristics
of the system as well as the introduction of a secondary air flow in the described
Way, which of the primary air flow
and gas mixture is separated in the mixing device, clearly to
containment
contributes to acoustic waves,
which are issued by the flame fronts, which in general
be produced in the previously known devices of this type,
and which outside
to hear the heating water boiler
are.
Ein
zweiter Vorteil besteht dahingehend, dass die kombinierte Regulierung
der Durchflussraten des sekundären
Luftstroms und des Gasstroms, welche mit der erfindungsgemäßen Luftgasmischvorrichtung
erzielt werden kann, eine erhebliche Verbesserung in Bezug auf das
effektive Anpassungsvolumen für
die Durchflussrate des Luftgasgemisches, das von der Luftgasmischvorrichtung
bereitgestellt werden soll, bewirkt.One
second advantage is that the combined regulation
the flow rates of the secondary
Air flow and the gas flow, which with the air-gas mixing device according to the invention
can be achieved, a significant improvement in terms of
effective adjustment volume for
the flow rate of the air-gas mixture coming from the air-gas mixing device
is to be provided causes.
Das
kontinuierlich anpassende Drosseln des sekundären Luftstroms ermöglicht,
dass das Gebläse
konstant stark mit den maximal effizienten Leistungsbedingungen
betrieben werden kann, die mit einem vorgegebenen CO2 Wert
und einem minimalen Wert an CO- und NOx-Emissionen
für jede
voreingestellte Durchflussrate übereinstimmen,
selbst wenn es Leistungsvarianten gibt, die der Brenner erfordert.The continuous adjustment of secondary airflow throttling allows the fan to be constantly operated at the most efficient performance conditions consistent with a given CO 2 value and minimum CO and NO x emissions for each preset flow rate, even when There are performance variants that the burner requires.
Nicht
zuletzt aufgrund der optimalen Regulierung des stöchiometrischen
Verhältnisses
von Luft und Gas in dem Gemisch sind die Schadstoffemissionen des
Brenners, der von der erfindungsgemäßen Luftgasmischvorrichtung
beschickt wird, besonders gering.Not
last due to the optimal regulation of the stoichiometric
ratio
of air and gas in the mixture are the pollutant emissions of the
Burner of the inventive air-gas mixing device
is fed, especially low.