EP0132831B1 - Gas burner, particularly for liquid gas, to be mounted in a heat exchanger - Google Patents

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EP0132831B1 EP19840108730 EP84108730A EP0132831B1 EP 0132831 B1 EP0132831 B1 EP 0132831B1 EP 19840108730 EP19840108730 EP 19840108730 EP 84108730 A EP84108730 A EP 84108730A EP 0132831 B1 EP0132831 B1 EP 0132831B1
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23D14/62—Mixing devices; Mixing tubes
    • F23D14/64—Mixing devices; Mixing tubes with injectors

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasbrenner, insbesondere für Flüssiggas, zum Einbau in einen ein Flammrohr aufweisenden Wärmetauscher, insbesondere für Raumheizgeräte, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a gas burner, in particular for liquefied petroleum gas, for installation in a heat exchanger having a flame tube, in particular for space heaters, according to the preamble of patent claim 1.

Ein Gasbrenner dieser Art ist aus der FR-A-2420904 bekannt. Bei diesem Gasbrenner ist das Brennermundstück koaxial in einem Brenn- bzw. Flammrohr angeordnet und mit einem dazu axial ausgerichteten oder rechtwinklig gebogenen Mischrohr verbunden. Dieses Mischrohr besteht aus einem durchbohrten Vierkantstab aus Metall und weist auch eine glatte Innenfläche auf. Für eine ausreichende Durchmischung des Gas-LuftGemisches muss dieses Mischrohr daher verhältnismässig lang sein. Wird das Mischrohr zur Vermeidung einer ungünstigen Bauhöhe eines Brenners abgewinkelt zu einem waagrechten Abschnitt, dann beansprucht diese Bauweise wiederum eine grosse Breitenausdehnung. Um die Mischwirkung in einem Mischrohr zu verbessern, ist es nach der US-A-1818471 bekannt, in ein Bunsenbrenner-Rohr eine schraubenförmig ver- laufende Leitrippe einzubauen. Ein anderes Mischrohr gemäss der US-A-1357351 sieht in einem Abstand voneinander angeordnete Rohrausbauchungen mit zusätzlichen Längszügen vor. Diese bekannten Mischrohre sind recht aufwendig und teuer in der Herstellung. Ebenfalls beschränkt sich ihr Einsatz auf angepasste und festgelegte Anschlusseinrichtungen, die nur ein aufrecht stehendes Mischrohr zulassen. Bei einem anderen Gasbrenner mit einem ringförmigen Brennermundstück für einen Grillrost (US-A-4373505) ist das Mischrohr feleskopartig verlängerbar. Dabei weist ein Rohrteil an seinem Einsteckende eine gewindeförmige Rippung auf, um durch Drehung dieses Rohrstückes die Mischrohrlänge zu verändern. Die Innenfläche dieses Mischrohres ist aber in weiten Bereichen glatt, so dass keine merkliche Mischwirkung erwartet werden kann. Dieses Mischrohr kann sich auch nur in gerader Ausrichtung erstrecken.A gas burner of this type is known from FR-A-2420904. In this gas burner, the burner mouthpiece is arranged coaxially in a combustion or flame tube and connected to a mixing tube which is axially aligned or at right angles to it. This mixing tube consists of a perforated square rod made of metal and also has a smooth inner surface. For a sufficient mixing of the gas-air mixture, this mixing tube must therefore be relatively long. If the mixing tube is angled to a horizontal section to avoid an unfavorable overall height of a burner, then this design in turn requires a large expansion in width. In order to improve the mixing effect in a mixing tube, it is known according to US-A-1818471, a helically ver in a Bunsen burner pipe - incorporate running guide rib. Another mixing pipe according to US-A-1357351 provides pipe bulges arranged at a distance from one another with additional longitudinal traction. These known mixing tubes are quite complex and expensive to manufacture. Their use is also limited to adapted and defined connection devices that only permit an upright mixing tube. In another gas burner with an annular burner mouthpiece for a grill (US-A - 4373505), the mixing tube can be extended like a telescope. In this case, a tube part at its insertion end a thread-like corrugation in order to change by rotation of this pipe piece, the Mischrohrlän g e. However, the inner surface of this mixing tube is largely smooth, so that no noticeable mixing effect can be expected. This mixing tube can also only extend in a straight orientation.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Gasbrenner der gattungsgemässen Art zu schaffen, der ein besonders einfaches, billiges und verkürztes Mischrohr aufweist, das sich ausserdem mehreren Brenner-Aufbauten anpassen lässt.The invention is based on the object of creating a gas burner of the generic type which has a particularly simple, inexpensive and shortened mixing tube which can also be adapted to a plurality of burner structures.

Diese Aufgabe wird mit einem Gasbrenner gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale dieses Patentanspruches gelöst.This object is achieved with a gas burner according to the preamble of claim 1 according to the invention by the characterizing features of this claim.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.Advantageous developments of the invention are described in the dependent claims.

Durch die Verwendung eines flexiblen Metallschlauches mit einer Innenrippung für das Mischrohr eines Gasbrenners wird durch die einem solchen Metallschlauch eigene Innenrippung eine Verwirbelung und Vermischung des Gas-Erstiuft-Gemisches erreicht. Dies führt wiederum zu einer Verkürzung des Mischrohres und dadurch der Bauhöhe des Brenners. Infolge der Flexibilität des Schlauches kann dieses Mischrohr auch gebogen und dadurch vielen Einbaumöglichkeiten, insbesondere auch zur weiteren Verminderung der Brenner-Bauhöhe, angepasst werden. Einflexibler Metallschlauch ist ausserdem sehr preiswert zu beschaffen, in einfacher Weise mit einem Brennermundstück zu verbinden und in einem Flammrohr einzubauen.By using a flexible metal hose with an inner rib for the mixing tube of a gas burner, the internal rib of such a metal hose causes swirling and mixing of the gas-first air mixture. This in turn leads to a shortening of the mixing tube and thus the overall height of the burner. Due to the flexibility of the hose, this mixing tube can also be bent, which means that it can be adapted to many installation options, in particular to further reduce the burner height. A flexible metal hose can also be obtained very inexpensively, easily connected to a burner mouthpiece and installed in a flame tube.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung schematisiert dargestellt sind, näher beschrieben. Es zeigen:

  • Fig. eine erste Ausführungsform eines Gasbrenners,
  • Fig.2 einen Vertikalschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Gasbrenners, der in ein Flammrohr bzw. einen Wärmetauscher eingebaut ist und
  • Fig.3 eine Draufsicht auf den Gasbrenner gemäss Fig. 2.
The invention is described in more detail below with the aid of exemplary embodiments which are shown schematically in the drawing. Show it:
  • 1 shows a first embodiment of a gas burner,
  • 2 shows a vertical section through a second embodiment of a gas burner which is installed in a flame tube or a heat exchanger and
  • 3 shows a plan view of the gas burner according to FIG. 2.

Der in Fig. 1 dargestellte einfache Gasbrenner besteht aus einem Brennermundstück 1 mit einem sich nach aussen erweiternden Brennerkegel 2, der von einem Metallsieb 3 überspannt ist. Das aus einem Drehkörper bestehende Mundstück weist am anderen Ende eine Ansteckhülse 4 auf. Eine Ringnut 5 dient ferner zur Aufnahme eines Abschluss- bzw. Befestigungsbleches 6. In die Ansteckhülse 4 ist ein Mischrohr 8 dicht eingesetzt, das zumindest auf seiner Innenfläche mit Ringrippen 9 versehen ist. An seiner Eintrittsöffnung 10 ist eine Gasdüse 12 mit einem Gasführungsrohr 13 angeordnet. Oberhalb des Metallsiebes 3 befindet sich eine Zündelektrode 15 und gegebenenfalls ein Thermoelement (nicht dargestellt).The simple gas burner shown in FIG. 1 consists of a burner mouthpiece 1 with a burner cone 2 that widens outwards and is spanned by a metal sieve 3. The mouthpiece, which consists of a rotating body, has an attachment sleeve 4 at the other end. An annular groove 5 also serves to receive an end plate or fastening plate 6. A mixing tube 8 is inserted tightly into the attachment sleeve 4 and is provided with annular ribs 9 at least on its inner surface. A gas nozzle 12 with a gas guide tube 13 is arranged at its inlet opening 10. An ignition electrode 15 and optionally a thermocouple (not shown) is located above the metal screen 3.

Tritt durch die Gasdüse 12 Gas in das Mischrohr 8 ein, wird gleichzeitig Luft durch die Eintrittsöffnung 10 angesaugt. Diese Erstluft wird durch die Innenflächen-Rippen 9 des Mischrohres mit dem Gas vermischt und durch den aufgenommenen Sauerstoff die Zündwilligkeit des an sich zündträgen Gases erhöht. Die verstärkte Mischwirkung ermöglicht es, dieses Mischrohr um etwa ein Drittel gegenüber Mischrohren mit glatter Innenfläche zu verkürzen. Ist das Abschlussblech. 6 durchbrochen, dann kann hier die sogenannte Zweitluft in den Verbrennungsraum eintreten.If gas enters the mixing tube 8 through the gas nozzle 12, air is simultaneously sucked in through the inlet opening 10. This first air is mixed with the gas through the inner surface ribs 9 of the mixing tube and the ignitability of the inherently ignitable gas is increased by the oxygen absorbed. The increased mixing effect makes it possible to shorten this mixing tube by about a third compared to mixing tubes with a smooth inner surface. Is the end plate. 6 broken, then the so-called secondary air can enter the combustion chamber.

Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemässen Mischrohres mit gewellter bzw. gerippter Innenfläche ergibt sich, wenn ein flexibler Metallschlauch 20 verwendet wird, der gemäss Fig.2 zur zusätzlichen Verkleinerung der Bauhöhe noch umgelegt sein kann. Ein solcher Metallschlauch weist, wie das Mischrohr 8, eine gewellte oder gerippte Innenfläche 22 auf, die in der Regel sich schraubenförmig fortsetzt. Diese Rippung veranlasst auch die Gemischströmung zur Bildung einer Strömungsschraube, wodurch sich eine weitere Verstärkung der Mischwirkung ergibt. Das Mischrohr 20 ist an seiner Lufteintrittsöffnung 21 von einem Gasführungsrohr 24 mit einer Düsenöffnung 25 durchquert, so dass beiderseits davon die sogenannte Erstluft in das Mischrohr einströmen kann.The essential advantage of the mixing tube according to the invention with a corrugated or ribbed inner surface is obtained if a flexible metal hose 20 is used, which according to FIG. 2 can also be folded down to further reduce the overall height. Such a metal hose, like the mixing tube 8, has a corrugated or ribbed inner surface 22, which usually continues helically. This ribbing also causes the mixture flow to form a flow screw, which results in a further intensification of the mixing action. The mixing tube 20 is traversed at its air inlet opening 21 by a gas guide tube 24 with a nozzle opening 25, so that the so-called first air can flow into the mixing tube on both sides thereof.

Der Brenner gemäss Fig. 2 ist mit einer Brennerkappe 30 ausgestattet. Diese besteht aus einer ebenen Ringfläche 31, die in die Nut 5 im Brennermundstück eingreift und so den Brenner hält. In dieser Ringfläche sind, wie auch Fig.3 zeigt, eine Vielzahl von Löchern 32 vorgesehen, die zur Brennerflamme gerichtet sind und auf diese Weise wie Düsen für die aussen am Mischrohr hochströmende und in den Verbrennungsraum 36 eingesaugte Zweitluft wirken. Die Brennerkappe bildet noch einen Passzylinder 34 zum Aufstecken eines den Verbrennungsraum bildenden Flammrohres 35 oder sonstigen Wärmetauschers. Mittels eines an diesen Passzylinder 34 anschliessenden Sockels 38 mit Befestigungsflansch 39 wird diese Brennerkappe auf einem Zwischenboden 40 befestigt, der den Umluft- bzw. Heissluftbereich vom Frischluft- bzw. Verbrennungsbereich dicht abschliesst. Um auch den Frischluftbereich zu begrenzen, kann eine das Mischrohr aufnehmende Vorkammer 42 ausgebildet sein. Das Mischrohr ist beispielsweise mittels einer Halteschelle 41 am Zwischenboden befestigt. Bei Ausbildung einer Vorkammer ist der Einsatz eines Gebläses (nicht gezeichnet) zum Fördern von Frischluft zweckmässig.2 is equipped with a burner cap 30. This consists of a flat annular surface 31 which engages in the groove 5 in the burner mouthpiece and thus holds the burner. 3, a plurality of holes 32 are provided in this ring surface, which are directed towards the burner flame and in this way act like nozzles for the secondary air flowing up the outside of the mixing tube and sucked into the combustion chamber 36. The burner cap also forms a fitting cylinder 34 for attaching a flame tube 35 or other heat exchanger forming the combustion chamber. By means of a base 38 with a mounting flange 39 adjoining this fitting cylinder 34, this burner cap is attached to an intermediate floor 40, which seals off the circulating air or hot air area from the fresh air or combustion area. In order to also limit the fresh air area, a pre-chamber 42 accommodating the mixing tube can be formed. The mixing tube is fastened to the intermediate floor, for example, by means of a holding clamp 41. When forming an antechamber, it is advisable to use a fan (not shown) to convey fresh air.

Bei brennender Flamme tritt die Frischluft in die Vorkammer 42 ein, strömt zum Teil in das Mischrohr 20 ein, wo sie sich mit dem aus der Düse 25 austretenden Gas vermischt, bevor das Gas-LuftGemisch am Metallsieb entzündet wird, und zum anderen Teil am Mischrohr und Mundstück vorbei durch die Düsenlöcher 32 als Zweitluft zur Flamme.When the flame is burning, the fresh air enters the pre-chamber 42, partly flows into the mixing tube 20, where it mixes with the gas emerging from the nozzle 25 before the gas-air mixture is ignited on the metal screen, and partly on the mixing tube and mouthpiece past through the nozzle holes 32 as secondary air to the flame.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele. So kann das Brennermundstück jede andere übliche Form und Gestaltung aufweisen. Das Mischrohr kann sich zum Brennermundstück hin auch verengen, wie sich auch seine gewellte Innenfläche auf einen oder mehrere Abschnitte beschränken kann. Glatte Innenwand-Abschnitte können dann von Vorteil sein, wenn aus konstruktiven Gründen ein längeres Mischrohr bedingt oder aus anderen Gründen erwünscht ist und eine zu lange gewellte Innenfläche die Strömungsverhältnisse beeinträchtigen würde, sofern ein Gebläse zur Zuführung der Frischluft nicht zur Verfügung steht. Das Mischrohr gemäss Fig.2 könnte in diesem Falle aus einem flexiblen, gewellten bzw. gerippten und einem glatten Rohrteil bestehen. Die Brennerteile können auch andere als kreisförmige Querschnitte aufweisen. Anstelle der einfachen Löcher 32 können in der Ringfläche 31 auch einfache Schlitze oder dachlukenförmige Öffnungen ausgebildet sein. Besonders günstig ist, wenn diese Zweitluft- öffnungen mit ihren Längsebenen in einem Anstellwinkel, z. B. von 45°, gegenüber der Radialrichtung nach einwärts gerichtet sind.The invention is not limited to the exemplary embodiments shown. The burner mouthpiece can have any other usual shape and design. The mixing tube can also narrow towards the burner mouthpiece, just as its corrugated inner surface can be limited to one or more sections. Smooth inner wall sections can be advantageous if a longer mixing tube is required for constructional reasons or is desired for other reasons and a corrugated inner surface that is too long would impair the flow conditions if a fan for supplying the fresh air is not available. In this case, the mixing tube according to FIG. 2 could consist of a flexible, corrugated or corrugated and a smooth tube part. The burner parts can also have cross sections other than circular. Instead of the simple holes 32, simple slots or roof hatch-shaped openings can also be formed in the annular surface 31. It is particularly advantageous if these second air openings with their longitudinal planes at an angle of attack, for. B. of 45 °, are directed inwards from the radial direction.

Claims (7)

1. Gas burner, particularly for liquid gas, to be mounted vertically in a heat exchanger, particularly for room heating apparatuses, having a flame tube (35), a burner tip (1) being mounted coaxially in the flame tube (35), mixing tube (8, 20) being connected to the burner tip and having an orifice (10, 21) for the primary air, a gas nozzle (12, 25) being provided at the orifice of the mixing tube and a conduct for the secondary air running around the burner tip, characterized in that the mixing tube is formed by a flexible metal tube (8, 20) which has an annular ribbed interior in order to increase the mixing effect.
2. Gas burner according to claim 1, characterized in that the flexible metal tube (20) forming the mixing tube forms a portion supporting the burner tip (1) and a bent portion forming an angle with the former.
3. Gas burner according to claim 1 or 2, characterized in that the burner tip (1) supported by the flexible metal tube (8, 20) is held by a mounting place (6) radially projecting from said burner tip or by an annular surface (31) being enlarged to a cap (30) or the burner, holes (32) acting as nozzles being provided in the mounting plate and in the annular surface for the conduct of the secondary air.
4. Gas burner according to claim 3, characterized in that the holes (32) acting as nozzles are directed towards the burner tip (1).
5. Gas burner according to claim 3 or 4, characterized in that ignition electrodes (15) are fixed in the mounting plate (6) or in the annular surface (31) of the cap (30) of the burner.
6. Gas burner according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the gas nozzle (12, 25) is lodged in the intake orifice (10, 21) of the flexible metal tube and that said intake orifice is at the same time the orifice for the primary air.
7. Gas burner according to one of the claim 2 to 7, characterized in that the bent portion of the metal tube is housed in a pre-chamber (42) being open towards the cap (30) of the burner.
EP19840108730 1983-07-27 1984-07-24 Gas burner, particularly for liquid gas, to be mounted in a heat exchanger Expired EP0132831B1 (en)

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