DE8605152U1 - Vormischgasbrenner - Google Patents

Description

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Joh. Vaillant GmbH u. Co I

SM₅₅₆

Vormi schgasbrenner

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen vorzugsweise atmosphärischen Vormischgasbrenner gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Solche Vormischgasbrenner sind in den unterschiedlichsten Ausführungsformen, insbesondere für Brauchwasser-Durchlauferhitzer, öfen, Herde und für Umlaufwasserheizer bekanntgeworden. Hierbei reißt der aus der Gasdüse austretende Gasstrom aus der freien Atmosphäre Luft als Primärluft mit, die im Inneren des Mischkanals zu einem verbrennungsfähigen Gasluftgemisch vermischt wird. Dieses tritt am Ende des Mischkanals, meist an der Oberseite durch Gemischaustrittsöffnungen aus und verbrennt unter Beheizung eines wasserführenden Wärmetauschers.

Die Mischungsverhältnisse sind nun, wie kürzlich durch-

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geführte Untersuchungen gezeigt haben, stark temperaturabhängig. Im kalten Zustand stellt sich ein bestimmtes Mischungsverhältnis zwischen kaltem Gas und kalter Primärluft ein, wenn der Brenner selbst noch kalt ist. Dieses Mischungsverhältnis ändert sich in Richtung auf eine Verkleinerung der Luftzahl (Lambda - 1), wenn der Brenner, und zwar insbesondere die die Brenngemisch-Austrittsöffnungen aufweisende Platte beziehungsweise der Brennerkopf heiß wird. Somit ist die Luftzahl des Brenners starken Schwankungen unterworfen. Stellt man die Bemessung des Mischkanals der Gasdüse und der Brenngemisch-Austrittsöffnungen auf den heißen Brenner ab, so befriedigt das Anfahrverhalten des Brenners nicht, es kann sogar zu Schwierigkeiten mit der Zündung des Hauptbrenners kommen. Stellt man auf gute Zündung im kalten Zustand ab, so ist das Dauerbetriebsverhältnis bei Last nicht optimal.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugründe, diese Mißstände zu vermeiden und die Luftzahl des Brenners temperaturabhängig anzupassen.

Die Lösung der Aufgabe geschipht mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs.

Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran-

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Sprüche beziehungsweise gehen aus der Nachfolgenden Beschreibung hervor, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren eins und zwei der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Figur eins eine Seitenansicht eines Vormischbrenners_s Figur zwei einen Schnitt durch den Vormischbrenner im

warmen Zustand und

Figur drei einen Schnitt durch den Vormischbrenner im kalten Zustand.

In allen drei Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.

Der in Figur eins dargestellte Vormischbrenner 1 besteht Im wesentlichen aus zwei Blechhalbschalen 2, die aufeinanderlieg^n und zwischen sich durch Ausprägungen 3 einzelne Mischkanäle 4 bilden. Wieviel Mischkanäle im einzelnen im Gesamtbrenner vorgesehen sind, ist eine Frage des zu beheizenden Wärmetauschers, des Wasserdurchsatzes und dergleichen Größen. Die Ausprägungen 3 sind jeweils als Hälbprägungen ausgestaltet, so daß von zwei Blechschalen gemeinsam ein vollständiger Mischkanal beziehungsweise eine Vielzahl solcher Mischkanäle gebildet

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werden. Längs ihres Randes 5 werden die Blechhalbschalen miteinander verschweißt, verlötet oder anderweitig befestigt. Die Mischkanäle erstrecken sich im Betrieb von einer Unterseite 6 zu einer Oberseite 7, wobei sie einer Gasdüse 8 zugewandt einen Einlaßkegel 9, eine Engstelle iü und einen Auslaßkegel 11 aufweisen, wobei sämtliche Auslaßkegel Il in eine Gemischvertei1ungskammer 12 münden, die an der Oberseite 7 durch eine Brenngemisch-^ustrittsöffnung aufweisende Platte 13 abgedeckt sind. Die Platte oder der Einsatz 13 hat nun die Eigenart, sich im Betrieb des Brenners zu erhitzen. Hierdurch dehnt sich die Platte aus und verengt zum einen die Größe der Brenngemisch-Durchtrittsöffnung beziehungsweise erhitzt durch Wärmeableitung in die Blechschalen die Wandungen 14 der Mischkanäle 4, so daß sich ein erhöhter Strömungswiderstand für das den Kanal durchsetzende Gasluftgemisch bildet. Dieser Widerstand beziehungsweise dessen Variation ist etwa linear mit der Temperaturerhöhung und \ bewirkt, daß die Zumischrate an Primärluft, die von der Gasdüse 8 in den Einlaßkegel 9 mitgerissen wird, sinkt. Damit wird die Luftzahl des Gasluftgemischs kleiner, so daß die Verbrennung in Richtung auf O-Mangel schlechter wird. Um diesem Mißstand abzuhelfen, befinden sich in der Verteilerkammer 12 beziehungsweise im Mischkanal 4, insbesondere am Ende 15 des Auslaßkegels 11 Bimetal I körper

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16, die an der Brennerplatte 13 befestigt sind und mit ihr thermisch leitend verbunden sind. Die Befestigungsmittel sind mit 17 bezeichnet. Im Ruhezustand sind, vergleiche Figur drei, die Bimetallelemente gekrümmt, so daß sie in den freien Querschnitt des Mischkanals 4 hineinragen und diesen wenigstens teilweise bis auf eine Restöffnung 17 blockieren.

Die Funktion des eben beschriebenen Brenners ist nun fölcende:

Im kalten Zustand verlegt das einen Durch¹aßbegrenzer darstellende Bimetal 1g 1 ied oder ein paar Bimetallglieder pro Mischkanal den Querschnitt dieses Mischkanals und bewirkt einen erhöhten Stauwiderstand. Damit ist es der Gasdüse erschwert, Primärluft anzusaugen und in den Mischkanal zu bringen. In diesem Zustand ist zwar die Verbrennung nicht optimal, andererseits aber die Zündung sehr erleichtert. Erwärmt sich nun der Brenner, insbesondere die Brennerplatte 13 oder der andersartig gestaltete Einsatz, der die Brenngemisch-Austrittsöffnungen aufweist, so wird diese Erwärmung auf die Bimetallelemente 16 übertragen, die bei maximaler Erwärmung die in der Figur zwei dargestellte Stellung einnehmen, das heißt, sie legen sich an die Außenbegrenzungen 18 der Blechschalen an, so daß der maximale ^;· chiaßquerschnitt der

Mischkanäle beziehungsweise der Verteilerkammer für den Gasluftdurchtritt freigegeben ist. Damit wird die optimale Luftzahl für das Brenngemisch im warmen Zustand des Brenners durchgel a^c ·" ;n .

Es ist nun auch möglich, die Durchlaßbegrenzer statt in Form eines Bimetallelements 16 auch anderweitig auszubilden und anzuordnen. So kann die Durchlaßbegrenzung nicht nur in der Verteilerkammer 14 oder am Ende des Mischkanals stattfinden, sondern auch an dessen Einlaß beziehungsweise es können auch die Brenngemisch-Austrittsöffnungen in der Brennerplatte 13 verkleinert werden. Weiterhin wäre es möglich, statt Bimetall andere thermisch gesteuerte Elemente vorzusehen, beispielsweise mit einer sich stark mit Erwärmung ausdehnenden Flüssigkeit gefüllte Antriebe, die auf gesonderte Stellglieder, sei es Ventile, Klappen oder sonstige Drosselelemente, wirken wurden. Auch diese können wieder den beschriebenen Stellen des Brenners zugeordnet werden.

Die Erfindung kann ebensogut bei Gebläsebrennern angewandt werden.

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Claims (6)

Joh. Vaillant GmbH u. Co GM 556 Ansprüche

1. Vormischgasbrenner, insbesondere atmosphärische Vormischgasbrenner, mit einer Gasdüse, einem hier zugeordneten Mischkanal und wenigstens einer diesen begrenzenden Gemischaustrittsöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß dem Mischkanal (4) ein thermisch gesteuerter Durchlaßbegrenzer (16) zugeordnet i st.

2. Vormischgasbrenner mit einer Gasdüse, einem ihr zugeordneten Mischkanal und wenigstens einer diesen begrenzenden Gemischaustrittsöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß der Gemischaustrittsöffnung ein thermisch gesteuerter Durchlaßbegrenzer zugeordnet ist.

3. Vormischgasbrenner nach Anspruch 1 oder 2, da-

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durch gekennzeichnet, daß der Durchlaßbegrenzer als Bimetallbauelement (16) ausgebildet ist.

4. Vormischgasbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der thermisch gesteuerte Durchlaßbegrenzer als Ausdehnungsfühler ausgestaltet ist, der als Stellglied eine Klappe oder Ventil betätigt, das dem Mischkanal beziehungsweise der Gemisch austrittsöffnung zugeordnet ist.

5. Vormischgasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaßbegrenzer von einer der Temperatur der Gemischaustrittsöffnung begrenzenden Fläche fühlenden Element gesteuert ist.

6. Vormischgasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bimetallglied am Ende des Mischkanals (4) angeordnet ist.